新工科背景下計算機技術在高等數學課程教學中的應用研究

黃軍杰 李彩紅 林智慧

摘要：該文研究新工科背景下，計算機技術在高等數學課程教學中的應用方式，闡述了計算機技術應用于高等數學課程教學可以激發學生的學習熱情，培養學生的創新思維，提高學生掌握高等數學在工科領域應用的方法的能力。

關鍵詞：新工科;高等數學;計算機技術

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）18-0111-01

開放科學（資源服務）標識碼（ OSID）：

新工科倡導培養創新型、復合型工科人才。在響應新工科人才培養的目標要求下，作為理、工、經管、醫等專業的專業基礎課的高等數學課程，不僅需要在傳統教學講授理論知識的同時，還要激發學生的數學學習熱情，培養學生的創新思維，加強高等數學在實際專業領域的應用研究。[1]將計算機技術應用于高等數學課程教學中，可以動態化演示理論知識，借助數學軟件完成題目分析和計算，快速用于工程問題解決中，編寫程序設計完成建模問題的求解，同時可以開發在線高等數學課程網站，開展線上線下教學，可以錄制微課、使用一些在線課堂工具開展多元化教學，從而達到從應試教育轉變為應用教育，從傳統的教學方式轉變為運用科學的計算機技術的新型教學方式，并立足于校本實際，在探索中不斷改進和完善。

1 當前教學模式現狀

1.1當前學情

應用型本科院校多數學生中學階段數學知識掌握不夠扎實，不能適應大學傳統的理論知識灌輸方式，跟不上課堂教學進度，考試過關率偏低。

1.2教學方式

當前多數高校的高等數學課程主要還是以課堂理論知識的灌輸為主要教學模式，學生在上課過程中，能全盤吸收的寥寥無幾，課下缺少進一步鞏固復習提高，造成一次課跟不上，一學期跟不上的情況，同時傳統教學模式的授課方式比較枯燥，造成高等數學課堂學生氣氛低沉，不能夠很好地激發學生的學習熱情，鍛煉學生的創新思維。

2 計算機技術在高等數學中的應用

2.1錄制微課課件

利用計算機錄課軟件錄制微課小視頻，將知識點一個個分散視頻講解，微課課件通過QQ、微信發送給學生，使學生可以結合課堂講授實時觀看視頻，鞏固復習，這種靈活地學習方式可以激發學生學習熱情，其可以在吃飯、睡前等任何片段時間打開視頻即可學習，提高了學習頻率。

2.2 創建高等數學在線學習網站

利用計算機技術開發創建高等數學在線網站，上傳精品課件，微課視頻、習題解答，同時可以在網站留言板和學生互動，收集學生疑問問題，分析課程存在地薄弱之處，可以及時和學生進行互動交流，學生之間也可以在網站中互通有無，交流心得。學習網站是一個學生實時在線學習交流地平臺，是學習高等數學的第二個教室。

2.3 加強數學實驗的訓練，改革考試方式和評價方式

在新工科背景下，創新型工科人才的培養要求下，怎樣靈活地將數學知識應用到工科專業中，是一個有待研究的問題。加大加強數學實驗的訓練，對于應用型本科學生而言，可以在理論理解不夠精準的情況下，應用數學工具解決工科問題。如在授課過程中，加強學生Matlab數學軟件的學習和使用，學生可以在理論知識欠缺下，編寫Matlab程序完成數學題目的求解，從而應用到工程問題求解中，完成工程問題的解決。同時應用數學軟件也可生動地繪制數學圖形，幫助學生理解相關問題。在評價方面，變純理論考試為“試卷+實驗+平時”的考核方式，以40%、40%、20%的比例給予綜合過關成績，激發學生的數學軟件學習興趣，提高課程綜合過關率。

2.4 計算機編程完成數學建模求解

新的課程體系和教學模式應以“理論夠用、重視實踐、強化應用”為原則，以素質教育和知識應用能力為目標，貫徹加強基礎、注重應用、增強素質、提高能力的技術路線。數學建模是聯系數學與實際問題的橋梁，是數學在各個領域廣泛應用的媒介，是數學科學技術轉化的主要途徑[2]。在學習高等數學知識的過程中，通過數學建模教學的融人使學生了解利用數學理論和方法去分析和解決問題的全過程，提高他們應用數學的意識，將數學、計算機有機結合起來去解決實際問題，在數學建模訓練中，往往需要編寫高級語言程序來求解建模問題，隨著高校加強數學建模的課程要求，計算機編程技術的學習必然也會在工科學生中廣受歡迎，成為必要。

2.5 應用Mooc資源、使用在線教學平臺實現多元化教學

教師除了根據本校實際學情，錄制微課輔助教學之外，也應推薦學生好的國家級Mooc資源，提供學生豐富的學習資源，幫助其課上課下更好完成學習。同時與時俱進，采用多種課堂教學方式，除傳統課堂外，應考慮結合使用雨課堂、對分易等在線教學工具，線上考勤、課堂互動、提交作業、提高學生學習情緒，多元化教學可以刺激學生創新思維和學習熱情。

2.6 多媒體課件動畫演示理論內容

多媒體課件可以使很多抽象思維高深的理論知識，動態化、圖形化演示給學生，方便學生的理解。如二重曲線曲面地圖形繪制，很難在黑板上直接完成，借助課件演示，更加形象生動。

3 總結

將計算機技術應用于高等數學教學，適應新工科創新型人才培養的要求，能更好地體現不同工科專業中數學工具性地特點，教學方式多元化，提高了學生學習興趣，促進高等數學課堂的活潑性，綜合評價提高了學生的過關率，總體可以改善高等數學的學習效果，提高學生應用數學知識解決實際問題的能力。

參考文獻：

[1]曲國鋒.高等數學教學中計算機輔助教學新探索[J].張家口職業技術學院學報，2017，30（2）：65-66，69.

[2]朱斌海.新工科背景下應用型本科院校信息化教學模式探索[Jl-赤子，2017（28）.

【通聯編輯：朱寶貴】

基金項目：西安思源學院新工科研究與實踐項目（17SYXGK004）;西安思源學院校級教改項目（19SYGP028）、（ 19SYGP002）

作者介紹：黃軍杰（1980-），男，講師，學士，主要研究方向為神經網絡算法;李彩紅（1980-），女，講師，碩士，主要研究方向為計算機圖像處理、軟件工程。