高職院校工程數學教學改革研究

王丹

【摘要】本文討論了工程數學的教學現狀，指出了課堂教學改革的相應措施，給出了工程數學教學內容多、課時少的解決方案，同時解決了學生學習興趣不高、參與度不夠的問題，達到了為后期專業課程服務的目的.

【關鍵詞】工程數學；教學現狀；教學改革

一、工程數學教學現狀分析

目前高職院校工程數學主要存在以下幾個問題：

1.工程數學課程一般設置在大一下學期，總計72學時，僅為高等數學136學時的一半，在實際的教學中表現出內容多而課時少的矛盾，教學內容廣泛，各章節之間聯系不緊密，很多概念理論抽象性較強，教師為了順利完成教學任務，急于追趕教學進度，只能講授基礎理論，不能精講典型例題，更不能深入展開討論，教學效果差，導致學生對于相關概念難以準確把握，更不能很好地理解其深層含義，從而抑制了學生的學習積極主動性，阻礙了學生的認知能力.

2.擔任工程數學科目的教師為我院基礎部數學專業教師，他們更多地按照高等數學的講授方式，純粹從數學角度講解教學內容，并沒有與電子、電氣自動化專業知識相銜接，使學生普遍認為工程數學只是記一些定理、概念，能夠進行相應的計算即可，而導致教師重理論，學生重結果，缺乏將工程數學轉化為相關數學模型進而應用于實際生活中解決專業問題的能力.

3.傳統的板書授課，理論推導，學生只一味地記筆記，這種“填鴨式”的授課方式，使得學生實際動手能力偏弱，被動聽講，無法激發學生的學習熱情，更無法找出工程數學與專業的聯系，致使課堂氣氛不活躍，學生參與度不夠，更談不上理論結合實際.

4.課程考核形式單一.目前我校工程數學與高等數學考核一樣，期末考試成績占總成績的百分之六七十，再加上平時測驗與作業成績構成了整門課程的最終成績，這種“一考定成績”“期末試卷大如天”的應試教育如何能夠培養出具有創新性、開拓性的應用人才？

二、工程數學課程改革思路

針對上述工程數學教學中存在的問題，我將從以下四個方面提出改革方案：

（一）重新制訂教學計劃，淡化理論指導，彰顯專業特色

如，自動化專業學生后期還需學習電路分析、電子技術、自動控制原理等專業課程，對于“線性代數”部分中的求可逆矩陣、將矩陣對角化，“復變函數”中求復函數的積分、留數定理以及“積分變換”中關于拉普拉斯變換的內容都有著非常多的應用，所以，我們對于上述內容應多些投入，而對于“概率論”部分以及概念性章節可做適當刪減，這樣不僅能緩解教學內容多而課時少的壓力，還能弱化數學定理證明，強化公式的應用性，突出高職院校培養學生解決實際問題的能力.此外，建議將工程數學課程調整至大二上學期，即在學生修完高等數學的全部內容之后再系統學習工程數學，這樣符合學生的認知發展規律，有助于提高學生的知識遷移能力，同時也能夠激發學生學習興趣.

（二）教師與時俱進，深入學習專業知識

作為一名工程數學教師，我們不僅僅要加強數學素養，還應不斷拓寬思路，提高其他專業知識儲備，光會講授數學理論知識達不到培養應用型人才的目的.只有任課教師真正走出去，查閱相關專業書籍，多與工程專業教師切磋交流，找時間去企業鍛煉，真正理解工程知識，才能在課堂引入實際的工程案例，才能真正將工程數學與先進的專業技術相結合，從而提高教學質量，激發學生潛力，培養創新人才.

（三）增設實訓課堂，加強網絡建設

學校應多增設10課時的計算機實訓課程用于加強學生應用數學軟件MATLAB、Mathematica求解數學模型的能力.這不僅有利于學生多角度掌握數學知識點，同時也能一改“填鴨式”的傳統教學模式，鼓勵學生自主發現專業中的一些數學問題，并結合具體內容進行建模訓練.此外，設置與本專業相關的具體案例，如，信號處理中增加周期鋸齒脈沖信號、脈沖矩形波、信號分析等案例來講解傅里葉級數的部分，再比如，電路分析中如何利用拉普拉斯變換分析動態電路，將時域求解微分方程轉化為復頻域求解代數方程等，這樣能夠提高學生將數學知識專業化和將專業知識數學化的雙向“翻譯”能力.

同時，建設網絡平臺，設計配套的網絡課程，將電子教案上傳至教師空間，以便于有疑問的學生能夠隨時隨地的學習工程數學.教師也可在線設置開放性題目，如，提出電類專業相關問題，學生通過查找資料，運用數學建模做出可行性分析或給出改進方案，再比如，學生網上搜索相關學術文章，讀后談談感受并提出自己的看法等，最終都以論文形式提交到網上，教師根據學生的寫作酌情給分.這樣線上線下增進師生、生生的互動交流，滿足學生的學習需求，真正做到“懂理論、重實踐”，提高學生的應用能力.

（四）變革考核形式，全面培養學生的綜合能力

由傳統期末試卷70%+平時測驗20%+課堂表現10%，變化為網絡實訓20%+科技寫作20%+課堂表現10%+過程評價10%+期末試卷40%.徹底打破一考定成績的局面，靈活運用多種評價手段，提高學生的參與度和關注度，增強學生的學習興趣，真正讓學生明白開設工程數學這門課程的目的和意義.

三、總結

工程數學是工科學生必修的專業基礎課，對于培養和提高學生的發散思維、邏輯素養、創新精神以及用數學來解決生活實際問題的能力有著非常重要的作用.對于這門課程的改革已迫在眉睫，但是任重道遠，我們要結合實際情況根據不同的專業制訂教學計劃，合理安排課時，如何進一步提高教學質量，充分調動學生的積極性，發掘學生的創造潛力，讓學生真正做到“懂數學、用數學”，是值得進一步探討的.

【參考文獻】

[1]周忠榮.工程數學[M].北京：化學工業出版社，2009：27.

[2]侯風波.工程數學[M].北京：高等教育出版社，2014：206.