應用型人才培養模式下高等數學教學改革研究與實踐

摘要：應用型本科院校辦學的主要目標是培養應用型人才，而傳統的教學模式和方法存在很多缺陷，進行高等數學教學改革勢在必行。可以通過改革本科各專業高等數學教學大綱，優化教學內容；改革單一的教學方法；實施分層教學；增設高等數學課程教學資源網頁；加強數學建模；改革教學評價模式等方面對高等數學教學進行優化。

Abstract： The main educational goals of applied undergraduate colleges is to cultivate applied talents， but the traditional teaching mode and methods exist many defects， so the teaching reform of higher mathematics is imperative. The teaching of higher mathematics can be optimized through reforming professional syllabus of higher mathematics； optimizing the teaching content； reforming the single teaching method； implementing the layered teaching； adding the teaching resources webpage of higher mathematics； strengthening the mathematical modeling； reforming the teaching evaluation model.

關鍵詞：高等數學；應用型；教學改革；應用能力

Key words： higher mathematics；applied；teaching reform；application ability

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）07-0242-03

0 引言

培養應用型人才是我國高等教育由精英教育轉向大眾教育的必然產物，也是市場對人才的多元化需要和知識經濟飛速發展的必然要求。培養既具備寬厚的基礎理論同時又具備較強的實踐應用能力的高等技術人才也是應用型本科院校的人才培養目標。高等數學作為應用型本科院校的一門重要基礎學科，對學生后繼課程的學習及邏輯推理能力、應用能力的培養起著舉足輕重的作用，是整個高層次應用型人才培養的基礎，同時高等數學的基礎性地位也決定了它在各學科領域中發揮著越來越重要的作用，日益成為自然科學和工程技術領域中解決實際問題的工具。因此，如何針對應用型人才培養的特點，對高等數學課程進行改革，使高等數學課程教學適應當前應用型人才的培養要求，值得我們深思。

1 應用型本科院校高等數學教學改革的必要性

1.1 學生入學對數學的愛好、對數學知識的需求參差不齊

從目前招生情況來看，即便是錄取在高校同一專業的學生，他們的數學基礎、數學的喜好以及對數學知識的理解能力都相差太大，學習能力和學習態度也參差不齊，綜合這些因素就會導致學生在學習高等數學過程中形成了一個天然的分層。

1.2 學生的學習現狀不適應應用型人才的培養

高等數學課程一般在大學第一學年開設，對于剛踏入高等院校學習的學生來說，對自己的專業認識較模糊，對高等數學課程的重要性認識還不足，有的學生甚至認為高等數學的學習與自己的專業發展沒有必然的聯系，從而導致學習動力不足、目標不明確，忽視甚至放棄了對高等數學的不斷學習，最終未能掌握必要的技能與方法。

其次，相對于初等數學來說，高等數學課程內容在深度、廣度上都有大幅度增加，更注重知識的傳承，偏重于邏輯抽象能力，要求學生學習由被動轉為主動，致使很多學生感覺到高等數學課程內容抽象、乏味難懂，甚至有些學生逐漸對數學產生了非常厭倦的情緒，課堂教學難以達到理想的教學效果，從而影響到了應用型人才的培養。

1.3 教師的教學現狀不適應應用型人才的培養

一方面是因為教師對應用型人才培養的理念意識還未更新，對數學教學為專業服務這一目標認識還不夠，對各專業所需要的數學理論研究還不到位，很多教師在教學中過分地強調了數學知識的理論性、邏輯性和嚴謹性，而忽視了教學內容與實際問題以及專業需求的有機結合，忽視了數學實踐應用能力的培養。另一方面是應用型本科院校的數學教師大多畢業于數學專業，在教學方法上主要沿用滿堂灌、注入式的教學方法，在教學過程中多強調知識的連貫性和邏輯的嚴密性，偏重于基本概念的講解、公式的推導和定理的證明，逐漸造成了學生思維的一種惰性，抑制了學生積極思考問題的主動性，抑制了培養學生探究問題和解決實際問題的應用能力。

1.4 學生對數學知識的應用實踐能力較弱，不符合應用型人才的培養

在日常教學中忽視培養學生的實踐能力是目前高等教育中存在的一個突顯問題。高等數學教學仍停留在以教材為中心，教學內容一味強調知識的記憶，教學方式單調、機械，對教材的整體把握上缺乏應有的創新應用精神，教師教的多但應用的很少，數學建模和數學實驗是我們很多應用型本科院校高等數學教學中最薄弱、最容易忽視的環節。

“培養高層次應用型專門人才”是應用型本科院校的培養目標，但現有的教學模式和體系卻無法滿足這一要求，就高等數學課程來說，不是學得越深、越多就越好，而是要做到學以致用，達到能應用所學的數學知識分析和解決實際問題。為符合當下高等教育改革的新形勢，滿足社會發展過程中對應用型人才的需求，應用型本科院校高等數學課程教學改革順勢、順時，勢在必行。

2 應用型本科院校高等數學教學改革的具體措施

2.1 根據各專業需求改革本科各專業高等數學教學大綱，優化教學內容

根據高校不同專業對高等數學教學知識點和專業培養目標的要求不同，分類分專業制訂高等數學課程教學大綱，改變當前教學模式下只將學生分為理工科、文科兩種不同的類別進行教學而沒有兼顧到專業需求和特色的尷尬局面。在教學內容安排上，調整高等數學課程的教學要求，打破傳統的高等數學內容體系與教學模式。在充分掌握各專業的教學計劃、培養目標以及各專業課程對數學理論知識、數學方法的應用要求之后，以“必須、夠用”為原則，進一步淡化數學知識的嚴密性和完整性，加強數學知識的針對性和實用性，把教學內容的重點定位在培養學生應用數學知識解決實際問題的能力上。

2.2 改革單一的教學方法

在課堂教學過程中可以針對不同的教學內容采用相應的教學方法，如“對比法”、“直觀教學法”、“問題驅動法”、“討論法”，也可采用“對比歸納法”，比如在高等數學教學內容中我們可以進行一些知識點的融合，一元函數的微分學與多元函數的微分學的相關知識點可以相互融合，同樣，一元函數的積分學與多元函數的積分學的相關知識點也可以相互融合，這樣的教學方法會讓學生更容易理解和掌握微分、積分的思想與方法。讓學生著眼整體，融會貫通，激發學生興趣，讓學生的學習變 “被動”為“主動”；教學方法上還可采用“案例式教學法”，培養學生靈活應用數學的意識和能力是課堂主要教學任務之一，在上課前教師要精心準備一些與本章節知識理論或學生的專業背景相關的案例，通過課上提出案例、分析案例及解決案例的方式，不但讓學生掌握了本章節相關的數學理論知識，還進一步激發了學生對數學知識的分析能力、應用能力；在教學手段方面注重現代化教學手段和傳統教學方法的優化組合，揚長避短，實現現代化教學手段與傳統教學方法的有機結合，在實際教學過程中可根據教學內容適當安排多媒體教學，一方面可以適當擴展數學內容的信息量，另一方面可使抽象的數學理論更直觀化、生動化，從而提高課堂教學效率。

2.3 結合學生實際，實施分層教學

從目前招生情況來看，即便是錄取在高校同一專業的學生，他們的數學基礎、數學的喜好以及對數學知識的理解能力都相差太大，學習能力和學習態度也參差不齊，在這樣的背景下如果對學生采取“一鍋端”的教學模式必然導致“優等生吃不飽、中等生吃不好、差等生吃不了”的局面，因此，要想因材施教，提高教學效果，實施分層次教學更為合理。根據應用型人才的培養要求和目標，先將高等數學教學內容進行梳理，構建出適合于不同層次學生需求的知識體系。在具體操作中再將教學內容劃分為必學部分與提高部分，其中必學部分包括基本與應用兩個層次，這部分是要求每一位學生必須熟練掌握的數學基本理論和方法，在這部分教學環節中可以適當降低教學內容的理論難度，強調實際應用，在例題或習題選擇方面應按照少而精的標準盡量避免多、偏、難；提高部分包括深化這一個層次，是專門針對數學基礎較好同時對數學充滿興趣并想深入學習的學生設置的，在這部分教學環節中可以引入一些較深入的數學理論和方法，對一些重要的知識點可以進一步加深、拓寬，使學生能掌握更高難度的數學方法，提高數學思維能力。

2.4 增設高等數學課程教學資源網頁

在安徽三聯學院網站中增加一個高等數學課程教學資源版塊，實現資源共享最大化，使之成為學生、教師間相互交流的平臺，欄目中設置教學課件、高等數學學習指導、試題集錦、應用案例、數學史與數學家小傳、科研論文、網上答疑等欄目，為學生更深入地了解和學習高等數學創造有利條件，從而充分體現“以學生為中心，以提高整體教學質量為目的”的教學理念。通過網上答疑的方式，可以實現學生與教師間的互動，解決課堂教學中無法逐一答疑解惑的弊端，這對提高教學效果、保證人才培養質量方面都有著極其重要的作用。

2.5 加強數學建模

數學建模是培養學生相互協作、共同實踐、不斷創新的一種有效的途徑，數學建模將數學理論知識運用至實踐，在培養擁有較強實踐能力、創新能力的高校復合應用型人才方面有著重要的意義。通過數學建模，學生可以親自實踐、親身體驗，從而加深對理論知識的理解，領悟其與客觀實際間的聯系，這樣既觸發了學生對學習數學的興趣，更提高了學生對數學知識的應用意識和能力。數學建模不僅體現了知識、方法和應用的創新，更為學生的研究性、探索性學習搭建了一個很好的實踐平臺，同時，也能使學生擺脫傳統思維模式的束縛，充分發揮自身的創新能力提供一條有效的途徑。

2.6 改革教學評價模式，加強教學過程性考核的力度

對教學的過程性考核及評價是課堂教學非常重要的一個環節，通過考核及評價，一方面能讓教師根據所獲取的課堂教學效果對下一階段教學計劃和方法進行優化調整；另一方面也能讓學生根據自己對所學內容的掌握情況進一步改進學習方法。為了促進學生主動學習，在教學評價中可加大平時考核力度，實施“N+1”考核制度，“N”是不少于3次的過程考核次數，可以是小測驗、課程報告、案例講解、口試和學習筆記等，由主講教師確定，占總成績的50%；“1”是期末考試，占總成績的50%。“N+1”考核方式加強了平時的考核力度，變期末一次終結性考試為全過程的行程性考核，從而避免學生學習的前松后緊和期末一次定成敗的局面，實現教學的步步為營，進一步調動學生的學習積極性，提高學生的學習興趣，從單純一次性考試過渡到知識、能力、素質并重。

應用型人才的培養重心是加強學生的素質教育，在傳授基礎知識的同時要將知識轉化為指導實踐的能力。在應用型人才培養模式下進行高等數學教學改革的研究與實踐是應用型本科教育發展的需要。教師在高等數學的教學過程中應以理論知識為載體，以培養學生的應用意識和應用能力為導向，并同時對傳統的教學觀念進行更新，對課程體系、教學方法及教學評價模式進行改革，對教學中的創新因素進行充分的挖掘，在高等數學的整個教學過程中融入對創新意識和應用能力的培養，從而最終培養出既具備創新精神又具備應用能力的高素質的復合型應用人才。

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