應(yīng)用型本科高校工科高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的探究

何歡營(yíng) 趙宗俊 朱俊鵬 牛云霞 張鵬垚

【摘 要】針對(duì)應(yīng)用型本科高校的工科專業(yè)學(xué)生，從學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)習(xí)慣和高等數(shù)學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀，從受教學(xué)生、教師方面、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段與方法、教學(xué)評(píng)價(jià)和輔助教學(xué)等方面進(jìn)行探究，將數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)試驗(yàn)的思想和方法融入到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，解決工科專業(yè)學(xué)生學(xué)好高等數(shù)學(xué)的同時(shí)能理論聯(lián)實(shí)際和職業(yè)發(fā)展需要，為培養(yǎng)應(yīng)用型人才奠定良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】應(yīng)用型本科;工科;高等數(shù)學(xué)課程;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)： G642;O13-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 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(yīng)用型本科院校在人才培養(yǎng)方面體現(xiàn)了應(yīng)用性和職業(yè)性，這類院校的課程體系大都采用以專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)為根本，強(qiáng)調(diào)社會(huì)需要和職業(yè)需要，注重實(shí)踐，理論為實(shí)踐服務(wù)的新模式。高等數(shù)學(xué)課程是應(yīng)用型本科院校一門公共基礎(chǔ)必修課，課時(shí)量大，學(xué)分高，課程難度大，也是工科考研學(xué)生的公共基礎(chǔ)課，大概占了考研數(shù)學(xué)里面的60%。高等數(shù)學(xué)課程的作用表現(xiàn)在為后繼的數(shù)學(xué)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)提供數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí);培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力;提高應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。因此，工科學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)掌握得如何，直接影響到專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，影響到他們的職業(yè)能力。但目前，一方面，由于工科學(xué)生的學(xué)分是一定的，在做課程設(shè)置時(shí)大多數(shù)本科院校重視專業(yè)課未足夠的重視高等數(shù)學(xué)課程，在課程設(shè)置方面大多刪減壓縮高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)分和課時(shí)，導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)不扎實(shí)。另一方面工科高等數(shù)學(xué)課程基本上都采取同一個(gè)教學(xué)大綱，沒有與工科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)聯(lián)系到一起，缺乏與工科專業(yè)課教學(xué)以及實(shí)訓(xùn)課的銜接，無法滿足不同專業(yè)特色和需求。因此高等數(shù)學(xué)在教學(xué)中應(yīng)貼近專業(yè)發(fā)展，促進(jìn)工科學(xué)生職業(yè)能力，為應(yīng)用型人才奠定良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。因此，改革高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，是我們需要研究的一個(gè)重要問題。

1 應(yīng)用型本科高校工科高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查

為了更加全面了解高校應(yīng)用型本科工科專業(yè)學(xué)生高等數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀和學(xué)生的現(xiàn)狀，以我校新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院的工科專業(yè)學(xué)生為代表，通過問卷調(diào)查和師生座談等方式對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的教與學(xué)進(jìn)行調(diào)查。

1.1 教學(xué)對(duì)象分析

高校應(yīng)用型本科專業(yè)工科學(xué)生普遍數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，通過問卷調(diào)查中的表1發(fā)現(xiàn)我校工科專業(yè)學(xué)生高考數(shù)學(xué)入學(xué)成績(jī)大多數(shù)在60-90分之間，學(xué)生基本上只靠課堂時(shí)間掌握知識(shí)，除上課外花在高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)基本在4小時(shí)之內(nèi)（表2），所以教師應(yīng)該提高課堂教學(xué)質(zhì)量。另外工科學(xué)生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)態(tài)度上也存在較大差異。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們沒有深刻意識(shí)到數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，缺乏自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力，學(xué)習(xí)興趣不高。還有部分學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)后只學(xué)會(huì)了解題，放到專業(yè)課里就不會(huì)解，更不會(huì)解決實(shí)際問題。

1.2 教師分析

數(shù)學(xué)系教師在數(shù)學(xué)方面有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論，但是對(duì)高等數(shù)學(xué)在工科專業(yè)課的應(yīng)用方面不夠了解，無法結(jié)合不同工科專業(yè)引出數(shù)學(xué)問題講解。在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，大多數(shù)學(xué)校對(duì)不同專業(yè)的工科學(xué)生用的教學(xué)大綱都是一樣的，沒有對(duì)工科專業(yè)的學(xué)生需要掌握的高等數(shù)學(xué)知識(shí)有所側(cè)重，導(dǎo)致學(xué)生無法將高等數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到專業(yè)課中。

1.3 教學(xué)手段與方法分析

高等數(shù)學(xué)的教學(xué)一直沿用傳統(tǒng)的“灌輸式”的教學(xué)方法。重理論，輕實(shí)踐，不重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生不會(huì)運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際應(yīng)用問題。工科高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革更應(yīng)該精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用，教學(xué)中加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模。但教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)是高等數(shù)學(xué)教學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)。

1.4 教材分析

理工科高等數(shù)學(xué)教材的內(nèi)容基本相似，教材沒有對(duì)各個(gè)不同工科專業(yè)有所側(cè)重，無法滿足不同專業(yè)對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，同時(shí)教材中也缺少實(shí)踐內(nèi)容。

2 幾點(diǎn)對(duì)策

2.1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，做好教師的培訓(xùn)工作，提高教師的教學(xué)水平

數(shù)學(xué)教師不僅要掌握數(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí)，更要和專業(yè)課教師多交流，積極開展數(shù)學(xué)教師與工科專業(yè)課教師聯(lián)合教學(xué)研究，對(duì)所教專業(yè)要有一定的了解，共同探討工科專業(yè)中著重用到的數(shù)學(xué)知識(shí)，針對(duì)不同的工科專業(yè)，根據(jù)專業(yè)需要分類的設(shè)置不同的教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容。對(duì)各個(gè)工科專業(yè)的學(xué)生，在高等數(shù)學(xué)內(nèi)容的講解上有所側(cè)重;聯(lián)合數(shù)學(xué)教師與專業(yè)課教師共同制定高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)大綱，相互學(xué)習(xí)。同時(shí)積極采取培訓(xùn)和講課比賽等方式，提高數(shù)學(xué)教師的教學(xué)水平。

2.2 加強(qiáng)改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段

在高等數(shù)學(xué)內(nèi)容上，精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與專業(yè)課的密切聯(lián)系，讓學(xué)生能夠建立簡(jiǎn)單地?cái)?shù)學(xué)模型，最終把學(xué)習(xí)到的高等數(shù)學(xué)知識(shí)很好的應(yīng)用到專業(yè)課中，著重實(shí)際問題的解決。在教學(xué)過程中采用問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，運(yùn)用啟發(fā)式、討論式、對(duì)比式、練習(xí)法等教學(xué)方法，提高課堂效率。例如，在講解極限概念時(shí)，采取啟發(fā)式教學(xué)方法，讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)是來源于生活，用劉徽割圓術(shù)讓學(xué)生體會(huì)極限概念，由變速運(yùn)動(dòng)的速度引出導(dǎo)數(shù)概念，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。再例如，利用對(duì)比法，講多元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)和一元函數(shù)的導(dǎo)數(shù)作對(duì)比，講二重積分的概念和性質(zhì)時(shí)和定積分做比較。在教學(xué)手段方面，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代的多媒體技術(shù)，更好的應(yīng)用到教學(xué)中。

2.3 編寫適合我校理工科專業(yè)學(xué)生實(shí)際的教材

在編寫教材之前，對(duì)不同工科專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的需求進(jìn)行充分的調(diào)查研究。組織工科專業(yè)的教師和承擔(dān)高等數(shù)學(xué)教學(xué)工作的數(shù)學(xué)教師，共同編寫符合各個(gè)高校教學(xué)實(shí)際的高等數(shù)學(xué)教材。在教材的編寫過程中，結(jié)合工科專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，精簡(jiǎn)內(nèi)容，突出應(yīng)用，增加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模等內(nèi)容。

2.4 建立科學(xué)的評(píng)價(jià)機(jī)制

將學(xué)生的高等數(shù)學(xué)成績(jī)分為三大塊：一是平時(shí)成績(jī)占30%，包括上課考勤、回答問題情況、作業(yè)完成情況等;二是卷面成績(jī)占50%，包括期中考試、期末考試，按筆試方式進(jìn)行，考試內(nèi)容主要是難度中等或中等偏下程度的基礎(chǔ)題和應(yīng)用題;三是應(yīng)用占20%，在 “數(shù)學(xué)實(shí)踐與應(yīng)用”教學(xué)環(huán)節(jié)中，依據(jù)學(xué)生完成論文或?qū)嶒?yàn)報(bào)告課的情況。

3 結(jié)束語

高等數(shù)學(xué)是工科專業(yè)的一門十分重要的基礎(chǔ)必修課。在教學(xué)內(nèi)容的改革中應(yīng)堅(jiān)持注重基礎(chǔ)，加強(qiáng)應(yīng)用，因材施教;不斷提高數(shù)學(xué)教師的教學(xué)水平，在教學(xué)中突出數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法，注重?cái)?shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng);采取多種形式的現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)質(zhì)量。結(jié)合不同專業(yè)的培養(yǎng)方案和教學(xué)要求，精簡(jiǎn)教學(xué)內(nèi)容，分類制定適合各個(gè)工科專業(yè)的教學(xué)大綱。通過高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革，能夠?yàn)殚_展工科高等數(shù)學(xué)教學(xué)提供一些有益的方法，促進(jìn)高等數(shù)學(xué)的良性教學(xué)。建立符合實(shí)際的工科高等數(shù)學(xué)的教學(xué)規(guī)范，為培養(yǎng)高素質(zhì)工科應(yīng)用型人才打下基礎(chǔ)，適用于應(yīng)用型本科院校人才的培養(yǎng)。

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※基金項(xiàng)目：新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院院級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目（2017010501004）。

作者簡(jiǎn)介：何歡營(yíng)（1988—），女，河南駐馬店人，漢族，碩士研究生學(xué)歷，新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)閼?yīng)用數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)教學(xué)研究。