《工程數學》課程教學改革的探索與實踐

摘要：本文討論了工程數學的課程教學改革與實踐。針對教學內容（課時緊張、講授內容枯燥）教學方式（單一）以及考核方式（單一）等方面提出了改革措施，教學內容、教學方式以及考核方式相互聯系，相輔相成。本文通過突出重難點、學生課前準備、講解應用案例、結合翻轉課堂、學生分組討論、鼓勵學生積極發言，搶答等一系列方法，激發學生學習興趣進而提升教學質量。

關鍵詞：工程數學;教學重點;教學難點;教學方法;教學改革

工程數學是一門集線性代數、概率論和數理統計等知識于一體的基礎課程，具有很強的邏輯性和抽象性，該課程為工程學科后續課程提供了重要工具。工程數學是大學一年級開設的一門課程，學生需要應對從初等數學到高等數學思維的轉變，往往會出現不適應性。本文主要針對工程數學教學中存在的問題及如何改革進行深入的探討。

一 工程數學教學中存在的問題

工程數學是一門課程內容較多且較難，但課時又十分緊張的學科，在教學中易出現以下問題。

（一）課時緊張，課程內容枯燥，缺乏實際性

工程數學雖然課程內容較難，銜接性也很強，但是，一般情況下，課時只能安排到40-48課時。無論對于老師還是學生都是挑戰，這就導致了老師因為課程進度而忽略了課程的重難點，忽略了學生的課程參與，甚至忽略了學生對知識的掌握情況。數學課程老師往往會直接給出定義或者計算的過程，沒有講解知識點的實際背景意義以及和未來課程的聯系。進而導致學生學習積極性不高，缺乏興趣，出現知識點記憶混亂、張冠李戴，甚至出現厭學、上課睡覺、逃課等現象。

（二）教學方式較為單一，學生參與度低，缺乏趣味性

工程數學的課程性質以及傳統教學條件的限制導致教學方式相對單一，目前最為常見的輔助教學模式是多媒體教學。多媒體教學的目的是圖文并茂，能夠展現傳統黑板板書達不到的效果，進而提高教學質量。然而，在有些課堂中，多媒體教學漸漸地取代甚至完全取代了傳統的黑板板書，在數學類課程中，傳統的板書教學模式不應舍棄。同時隨著科學技術的發展，老師應積極學習使用新的教學方式，提高學生的參與度和積極性，發散學生思維，盡量少出現死記硬背現象。

（三）考核方式較為單一，難以激勵學生的學習興趣以及全面體現學生知識的掌握情況

工程數學課程內容多、學時少、內容抽象且銜接性強，合適的考核方法是激勵學生努力學習的重要手段。傳統的考核方式比較單一，課堂表現往往所占比例很小甚至沒有，我們應將考核方式多樣化，既能促進學生主動學習，又能檢驗學習效果。

二 工程數學教學的改革措施

（一）教學內容的改革

由于工程數學內容較多但課時較少的原因，教師在授課過程中應當幫助學生化解難點。比如如何理解矩陣的特征值就是行列式或時的取值，特征向量即為齊次線性方程組或的非零解，進而幫助學生理解特征值、特征向量和行列式、齊次線性方程組之間的關系。除了課堂講授之外，學生應提前學習課堂知識，課堂上老師給予總結，升華。同時結合翻轉課堂等模式，可以讓課程內容得到擴展。這不僅解決教學內容較多且枯燥的問題，而且可以激發學生學習的積極性。

（二）教學方式的改革

教學內容較多且枯燥對教學方式也是一個挑戰，恰當的教學方式可以將教學內容化解，同時使課堂生動有趣。隨著科學技術的進步，早已不局限于PPT輔助教學，根據工程數學的特點，我校現階段采用的是翻轉課堂，這種教學模式重新調整課堂內外的時間，將學習的決定權從教師轉移給學生。翻轉課堂實現了將預習時間最大化來實現教學效率的最大化。當然，根據不同課程特點，可以選擇合適的方式，比如學習通、超星等網絡學習平臺，也可以錄制微課輔助教學。另外，工程數學是一門工程背景很強的課程，單純理論知識的傳授是不可取的。針對不同專業或學院，專門編寫一章適合本學院各專業實際背景的應用案例，進而加強工程背景的可視性。

（三）考核方式的改革

雖然教學內容和教學方式十分的重要，但是合適的考核方式也是相當重要。合適的考核方式不僅能夠檢查學生對知識的掌握情況，還能激勵學生學習的積極性，同時對教師也是一種監督。考核分為二部分：學生對知識掌握程度的考核以及對教師授課方式方法的考核。傳統的考核方式主要是前者，后者可能較少甚至沒有。前者通常是采用期末成績加平時成績的方式，平時成績不能簡單的包括出勤和作業，還需要包括多次的平時測驗以及課堂搶答等。后者不僅需要包括學生對教師的評價還要包括學校其他老師對該授課老師的評價，做到教師和學生多溝通多交流，共同促進教學效果。

結束語

本文對工程數學教學中出現的問題，有針對性地提出了改革措施。教學內容、教學方式以及考核方式三者相輔相成，改革措施也是相互聯系，并不是獨立存在。通過提出的改革方案，以期學生在牢固掌握知識的基礎上，激發學習興趣和積極性，提升學生的創新能力和科學研究能力。

參考文獻

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基金項目：

1.教育部產學合作協同育人項目·“新工科背景下地方高校師資隊伍建設新模式的探索與實踐” （202002080048）;

2.教育部產學合作協同育人項目·“面向大數據專業建設的數學基礎資源建設的研究與實踐” （202002267007）。

3.成都大學CC 國家眾創空間2020 年度創新創業教育專項·“課程思政”視閾下新工科學子創新創業精神培育探索（ccyg202001002）;

4.成都大學CC 國家眾創空間2020 年度創新創業教育專項·“成渝地區雙城經濟圈背景下的創新創業課程建設”（ccyg202001004）。

作者簡介：施開波，男，漢族，（1983.10-至今），安徽鳳臺人，博士研究生，成都大學電子信息與電氣工程學院，特聘研究員，研究方向：神經網絡、復雜網絡、智能電網、多智能體系統的控制理論及其應用。