應用型本科高校工科高等數學課程教學改革的探究

何歡營 趙宗俊 朱俊鵬 牛云霞 張鵬垚

【摘 要】針對應用型本科高校的工科專業學生，從學生的學習基礎，學習習慣和高等數學的教學現狀，從受教學生、教師方面、教學內容、教學手段與方法、教學評價和輔助教學等方面進行探究，將數學建模和數學試驗的思想和方法融入到高等數學課程教學中，解決工科專業學生學好高等數學的同時能理論聯實際和職業發展需要，為培養應用型人才奠定良好的數學基礎。

【關鍵詞】應用型本科;工科;高等數學課程;教學改革

中圖分類號： G642;O13-4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）12-0116-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.055

【Abstract】Considering factors like learning foundation， learning habits， present situation of teaching， this thesis is to conduct an array of investigation from aspects like students， teachers， teaching content， teaching approaches and methods， teaching evaluation and auxiliary teaching，etc， in a way to help integrate the ideas and methods of mathematical modeling and mathematical experiment into the teaching of higher mathematics and lay a good mathematical foundation for cultivating applied talents， until eventually to not only make these engineering students learn maths well but also meet the need of linking theory with practice and even their career development.

【Key words】Applied undergraduate; Engineering; Advanced mathematics curriculum; Teaching reform

0 引言

應用型本科院校在人才培養方面體現了應用性和職業性，這類院校的課程體系大都采用以專業人才培養目標為根本，強調社會需要和職業需要，注重實踐，理論為實踐服務的新模式。高等數學課程是應用型本科院校一門公共基礎必修課，課時量大，學分高，課程難度大，也是工科考研學生的公共基礎課，大概占了考研數學里面的60%。高等數學課程的作用表現在為后繼的數學課和專業課的學習提供數學基礎知識;培養學生的數學思維能力;提高應用數學的能力。因此，工科學生對高等數學知識掌握得如何，直接影響到專業課程的學習，影響到他們的職業能力。但目前，一方面，由于工科學生的學分是一定的，在做課程設置時大多數本科院校重視專業課未足夠的重視高等數學課程，在課程設置方面大多刪減壓縮高等數學課程的學分和課時，導致學生數學知識不扎實。另一方面工科高等數學課程基本上都采取同一個教學大綱，沒有與工科專業培養目標聯系到一起，缺乏與工科專業課教學以及實訓課的銜接，無法滿足不同專業特色和需求。因此高等數學在教學中應貼近專業發展，促進工科學生職業能力，為應用型人才奠定良好的數學基礎。因此，改革高等數學的教學內容、教學方法，是我們需要研究的一個重要問題。

1 應用型本科高校工科高等數學課程教學現狀調查

為了更加全面了解高校應用型本科工科專業學生高等數學教學的現狀和學生的現狀，以我校新疆大學科學技術學院的工科專業學生為代表，通過問卷調查和師生座談等方式對高等數學教學中的教與學進行調查。

1.1 教學對象分析

高校應用型本科專業工科學生普遍數學基礎薄弱，通過問卷調查中的表1發現我校工科專業學生高考數學入學成績大多數在60-90分之間，學生基本上只靠課堂時間掌握知識，除上課外花在高等數學課程的學習基本在4小時之內（表2），所以教師應該提高課堂教學質量。另外工科學生在數學基礎和學習態度上也存在較大差異。在調查中發現，學生們沒有深刻意識到數學與實際生活的緊密聯系，缺乏自主學習的動力，學習興趣不高。還有部分學生學習高等數學后只學會了解題，放到專業課里就不會解，更不會解決實際問題。

1.2 教師分析

數學系教師在數學方面有扎實的基礎理論，但是對高等數學在工科專業課的應用方面不夠了解，無法結合不同工科專業引出數學問題講解。在高等數學的教學中，大多數學校對不同專業的工科學生用的教學大綱都是一樣的，沒有對工科專業的學生需要掌握的高等數學知識有所側重，導致學生無法將高等數學知識應用到專業課中。

1.3 教學手段與方法分析

高等數學的教學一直沿用傳統的“灌輸式”的教學方法。重理論，輕實踐，不重視實踐教學環節，導致學生不會運用所學數學知識解決實際應用問題。工科高等數學教學改革更應該精簡教學內容，突出應用，教學中加強數學實驗和數學建模。但教學實踐環節是高等數學教學中最薄弱的環節。

1.4 教材分析

理工科高等數學教材的內容基本相似，教材沒有對各個不同工科專業有所側重，無法滿足不同專業對培養目標的要求，同時教材中也缺少實踐內容。

2 幾點對策

2.1 加強師資隊伍建設，做好教師的培訓工作，提高教師的教學水平

數學教師不僅要掌握數學專業知識，更要和專業課教師多交流，積極開展數學教師與工科專業課教師聯合教學研究，對所教專業要有一定的了解，共同探討工科專業中著重用到的數學知識，針對不同的工科專業，根據專業需要分類的設置不同的教學大綱和教學內容。對各個工科專業的學生，在高等數學內容的講解上有所側重;聯合數學教師與專業課教師共同制定高等數學課程的教學大綱，相互學習。同時積極采取培訓和講課比賽等方式，提高數學教師的教學水平。

2.2 加強改革教學內容、教學方法、教學手段

在高等數學內容上，精簡教學內容，注重學生數學學習與專業課的密切聯系，讓學生能夠建立簡單地數學模型，最終把學習到的高等數學知識很好的應用到專業課中，著重實際問題的解決。在教學過程中采用問題驅動式教學，運用啟發式、討論式、對比式、練習法等教學方法，提高課堂效率。例如，在講解極限概念時，采取啟發式教學方法，讓學生體會到數學是來源于生活，用劉徽割圓術讓學生體會極限概念，由變速運動的速度引出導數概念，激發起學生學習數學的興趣。再例如，利用對比法，講多元函數的導數和一元函數的導數作對比，講二重積分的概念和性質時和定積分做比較。在教學手段方面，結合傳統教學手段和現代的多媒體技術，更好的應用到教學中。

2.3 編寫適合我校理工科專業學生實際的教材

在編寫教材之前，對不同工科專業學生的數學基礎和對高等數學知識的需求進行充分的調查研究。組織工科專業的教師和承擔高等數學教學工作的數學教師，共同編寫符合各個高校教學實際的高等數學教材。在教材的編寫過程中，結合工科專業應用型人才的培養目標，精簡內容，突出應用，增加數學實驗和數學建模等內容。

2.4 建立科學的評價機制

將學生的高等數學成績分為三大塊：一是平時成績占30%，包括上課考勤、回答問題情況、作業完成情況等;二是卷面成績占50%，包括期中考試、期末考試，按筆試方式進行，考試內容主要是難度中等或中等偏下程度的基礎題和應用題;三是應用占20%，在 “數學實踐與應用”教學環節中，依據學生完成論文或實驗報告課的情況。

3 結束語

高等數學是工科專業的一門十分重要的基礎必修課。在教學內容的改革中應堅持注重基礎，加強應用，因材施教;不斷提高數學教師的教學水平，在教學中突出數學思想和數學方法，注重數學思維能力的培養;采取多種形式的現代化教學手段，提高高等數學的課堂教學質量。結合不同專業的培養方案和教學要求，精簡教學內容，分類制定適合各個工科專業的教學大綱。通過高等數學課程教學改革，能夠為開展工科高等數學教學提供一些有益的方法，促進高等數學的良性教學。建立符合實際的工科高等數學的教學規范，為培養高素質工科應用型人才打下基礎，適用于應用型本科院校人才的培養。

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※基金項目：新疆大學科學技術學院院級重點科研項目（2017010501004）。

作者簡介：何歡營（1988—），女，河南駐馬店人，漢族，碩士研究生學歷，新疆大學科學技術學院講師，研究方向為應用數學，數學教學研究。