新工科背景下計算機(jī)技術(shù)在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)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(jī)技術(shù)在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用方式，闡述了計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生掌握高等數(shù)學(xué)在工科領(lǐng)域應(yīng)用的方法的能力。

關(guān)鍵詞：新工科;高等數(shù)學(xué);計算機(jī)技術(shù)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）18-0111-01

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（ OSID）：

新工科倡導(dǎo)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型工科人才。在響應(yīng)新工科人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求下，作為理、工、經(jīng)管、醫(yī)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課的高等數(shù)學(xué)課程，不僅需要在傳統(tǒng)教學(xué)講授理論知識的同時，還要激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，加強(qiáng)高等數(shù)學(xué)在實(shí)際專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。[1]將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，可以動態(tài)化演示理論知識，借助數(shù)學(xué)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(shè)計完成建模問題的求解，同時可以開發(fā)在線高等數(shù)學(xué)課程網(wǎng)站，開展線上線下教學(xué)，可以錄制微課、使用一些在線課堂工具開展多元化教學(xué)，從而達(dá)到從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用教育，從傳統(tǒng)的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用科學(xué)的計算機(jī)技術(shù)的新型教學(xué)方式，并立足于校本實(shí)際，在探索中不斷改進(jìn)和完善。

1 當(dāng)前教學(xué)模式現(xiàn)狀

1.1當(dāng)前學(xué)情

應(yīng)用型本科院校多數(shù)學(xué)生中學(xué)階段數(shù)學(xué)知識掌握不夠扎實(shí)，不能適應(yīng)大學(xué)傳統(tǒng)的理論知識灌輸方式，跟不上課堂教學(xué)進(jìn)度，考試過關(guān)率偏低。

1.2教學(xué)方式

當(dāng)前多數(shù)高校的高等數(shù)學(xué)課程主要還是以課堂理論知識的灌輸為主要教學(xué)模式，學(xué)生在上課過程中，能全盤吸收的寥寥無幾，課下缺少進(jìn)一步鞏固復(fù)習(xí)提高，造成一次課跟不上，一學(xué)期跟不上的情況，同時傳統(tǒng)教學(xué)模式的授課方式比較枯燥，造成高等數(shù)學(xué)課堂學(xué)生氣氛低沉，不能夠很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2 計算機(jī)技術(shù)在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用

2.1錄制微課課件

利用計算機(jī)錄課軟件錄制微課小視頻，將知識點(diǎn)一個個分散視頻講解，微課課件通過QQ、微信發(fā)送給學(xué)生，使學(xué)生可以結(jié)合課堂講授實(shí)時觀看視頻，鞏固復(fù)習(xí)，這種靈活地學(xué)習(xí)方式可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，其可以在吃飯、睡前等任何片段時間打開視頻即可學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)頻率。

2.2 創(chuàng)建高等數(shù)學(xué)在線學(xué)習(xí)網(wǎng)站

利用計算機(jī)技術(shù)開發(fā)創(chuàng)建高等數(shù)學(xué)在線網(wǎng)站，上傳精品課件，微課視頻、習(xí)題解答，同時可以在網(wǎng)站留言板和學(xué)生互動，收集學(xué)生疑問問題，分析課程存在地薄弱之處，可以及時和學(xué)生進(jìn)行互動交流，學(xué)生之間也可以在網(wǎng)站中互通有無，交流心得。學(xué)習(xí)網(wǎng)站是一個學(xué)生實(shí)時在線學(xué)習(xí)交流地平臺，是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的第二個教室。

2.3 加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，改革考試方式和評價方式

在新工科背景下，創(chuàng)新型工科人才的培養(yǎng)要求下，怎樣靈活地將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到工科專業(yè)中，是一個有待研究的問題。加大加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，對于應(yīng)用型本科學(xué)生而言，可以在理論理解不夠精準(zhǔn)的情況下，應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決工科問題。如在授課過程中，加強(qiáng)學(xué)生Matlab數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用，學(xué)生可以在理論知識欠缺下，編寫Matlab程序完成數(shù)學(xué)題目的求解，從而應(yīng)用到工程問題求解中，完成工程問題的解決。同時應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件也可生動地繪制數(shù)學(xué)圖形，幫助學(xué)生理解相關(guān)問題。在評價方面，變純理論考試為“試卷+實(shí)驗(yàn)+平時”的考核方式，以40%、40%、20%的比例給予綜合過關(guān)成績，激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)軟件學(xué)習(xí)興趣，提高課程綜合過關(guān)率。

2.4 計算機(jī)編程完成數(shù)學(xué)建模求解

新的課程體系和教學(xué)模式應(yīng)以“理論夠用、重視實(shí)踐、強(qiáng)化應(yīng)用”為原則，以素質(zhì)教育和知識應(yīng)用能力為目標(biāo)，貫徹加強(qiáng)基礎(chǔ)、注重應(yīng)用、增強(qiáng)素質(zhì)、提高能力的技術(shù)路線。數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問題的橋梁，是數(shù)學(xué)在各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介，是數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑[2]。在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)知識的過程中，通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)的融人使學(xué)生了解利用數(shù)學(xué)理論和方法去分析和解決問題的全過程，提高他們應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識，將數(shù)學(xué)、計算機(jī)有機(jī)結(jié)合起來去解決實(shí)際問題，在數(shù)學(xué)建模訓(xùn)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(qiáng)數(shù)學(xué)建模的課程要求，計算機(jī)編程技術(shù)的學(xué)習(xí)必然也會在工科學(xué)生中廣受歡迎，成為必要。

2.5 應(yīng)用Mooc資源、使用在線教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)多元化教學(xué)

教師除了根據(jù)本校實(shí)際學(xué)情，錄制微課輔助教學(xué)之外，也應(yīng)推薦學(xué)生好的國家級Mooc資源，提供學(xué)生豐富的學(xué)習(xí)資源，幫助其課上課下更好完成學(xué)習(xí)。同時與時俱進(jìn)，采用多種課堂教學(xué)方式，除傳統(tǒng)課堂外，應(yīng)考慮結(jié)合使用雨課堂、對分易等在線教學(xué)工具，線上考勤、課堂互動、提交作業(yè)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)情緒，多元化教學(xué)可以刺激學(xué)生創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)熱情。

2.6 多媒體課件動畫演示理論內(nèi)容

多媒體課件可以使很多抽象思維高深的理論知識，動態(tài)化、圖形化演示給學(xué)生，方便學(xué)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(jié)

將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)教學(xué)，適應(yīng)新工科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，能更好地體現(xiàn)不同工科專業(yè)中數(shù)學(xué)工具性地特點(diǎn)，教學(xué)方式多元化，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)高等數(shù)學(xué)課堂的活潑性，綜合評價提高了學(xué)生的過關(guān)率，總體可以改善高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]曲國鋒.高等數(shù)學(xué)教學(xué)中計算機(jī)輔助教學(xué)新探索[J].張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2017，30（2）：65-66，69.

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

【通聯(lián)編輯：朱寶貴】

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

作者介紹：黃軍杰（1980-），男，講師，學(xué)士，主要研究方向?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)算法;李彩紅（1980-），女，講師，碩士，主要研究方向?yàn)橛嬎銠C(jī)圖像處理、軟件工程。