劉波　梁成瑜

【摘 要】本文分析了關(guān)于工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)好高等數(shù)學(xué)的重要性，并從工科專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用性特點(diǎn)出發(fā)，提出幾點(diǎn)教學(xué)模式改革方案，希望對(duì)工科專(zhuān)業(yè)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)有一定幫助，能更加完善教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，讓學(xué)生在專(zhuān)業(yè)中更好的應(yīng)用高等數(shù)學(xué)。

【關(guān)鍵詞】工科數(shù)學(xué)；高等數(shù)學(xué)；教學(xué)改革

0 概述

隨著各類(lèi)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)學(xué)的應(yīng)用也不僅僅局限于自然科學(xué)，而是擴(kuò)展到社會(huì)科學(xué)及藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域。所以，各專(zhuān)業(yè)學(xué)生都需要有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。對(duì)于理工類(lèi)院校的高等數(shù)學(xué)教學(xué)，課程主要分為兩個(gè)方向，一個(gè)注重理論推導(dǎo)，另一方向則強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用。不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，可根據(jù)專(zhuān)業(yè)需要選擇不同學(xué)習(xí)重點(diǎn)。對(duì)于數(shù)學(xué)系的學(xué)生來(lái)說(shuō)，可能要深入學(xué)習(xí)理論的推導(dǎo)、定理的證明，培養(yǎng)富有邏輯的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膭?chuàng)新思維。而對(duì)于工科類(lèi)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，計(jì)算能力的訓(xùn)練是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，需要鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生活用知識(shí)的能力，將數(shù)學(xué)的思維和方法應(yīng)用到實(shí)際工程中，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。

近年來(lái)，為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，各院校培養(yǎng)人才方式也逐漸向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型。全面培養(yǎng)應(yīng)用型人才已是社會(huì)趨勢(shì)?！陡叩葦?shù)學(xué)》作為工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，其教學(xué)模式的研究和改革亦為首要重點(diǎn)。下面，將介紹幾點(diǎn)主要教學(xué)模式改革方案。

1 工科高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革方案

1.1 加強(qiáng)教師交流，調(diào)整課程設(shè)計(jì)

長(zhǎng)久以來(lái)，我們都是將高等數(shù)學(xué)和各門(mén)專(zhuān)業(yè)課分開(kāi)教學(xué)，導(dǎo)致許多工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生經(jīng)常忽視對(duì)高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。學(xué)生能分別掌握各門(mén)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，卻不知道如何應(yīng)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)去解決專(zhuān)業(yè)課問(wèn)題，這就需要數(shù)學(xué)老師和專(zhuān)業(yè)課老師進(jìn)行充分而有效的溝通，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，形成一個(gè)更適合工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)。數(shù)學(xué)是各門(mén)專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)，只有打好數(shù)學(xué)根基，處理專(zhuān)業(yè)問(wèn)題時(shí)才能更加得心應(yīng)手。一個(gè)有針對(duì)性、有計(jì)劃的課程設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生更加清晰的應(yīng)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決專(zhuān)業(yè)課問(wèn)題。所以，加強(qiáng)數(shù)學(xué)老師和專(zhuān)業(yè)課老師的交流十分重要。數(shù)學(xué)老師了解了工科中需要掌握的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，就可以結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)來(lái)展開(kāi)教學(xué)課程，更有目的性且重點(diǎn)突出，也能減輕教學(xué)任務(wù)，幫助學(xué)生應(yīng)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決工科問(wèn)題。

1.2 案例教學(xué)

案例教學(xué)，顧名思義，就是引入一實(shí)際問(wèn)題，并通過(guò)所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決這一問(wèn)題。案例的選擇要精挑細(xì)選，并緊密結(jié)合專(zhuān)業(yè)，提問(wèn)要難易適中且具有目的性。通過(guò)學(xué)生對(duì)案例的分析、處理，教師可以及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解程度和掌握程度。在工科專(zhuān)業(yè)課中，最常用到的高等數(shù)學(xué)知識(shí)包括：極限、導(dǎo)數(shù)、微分、積分。其中，微積分更是視為所有理工類(lèi)、經(jīng)濟(jì)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)知識(shí)。例如，在信號(hào)與系統(tǒng)課程中，主要研究的是電信號(hào)作用在電子系統(tǒng)中所產(chǎn)生的響應(yīng)，需要建立用于描述連續(xù)系統(tǒng)的微分方程模型，然后再求解該微分方程，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果賦予現(xiàn)實(shí)意義?？梢哉f(shuō)，在某種程度上，信號(hào)與系統(tǒng)的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為建立微分方程并求解的問(wèn)題。在為電子、通信專(zhuān)業(yè)的學(xué)生上課時(shí)，教師可以多講解與信號(hào)與系統(tǒng)有關(guān)的例題，并適量布置微分方程相關(guān)作業(yè)。

1.3 數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課

檢驗(yàn)真理的唯一途徑就是實(shí)踐，實(shí)踐，再實(shí)踐，數(shù)學(xué)也是如此。數(shù)學(xué)并不只是簡(jiǎn)單的符號(hào)，抽象的定義，它更是一門(mén)應(yīng)用科學(xué)。建筑離不開(kāi)數(shù)學(xué)，生物化學(xué)離不開(kāi)數(shù)學(xué)，經(jīng)濟(jì)更離不開(kāi)數(shù)學(xué)。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，我們應(yīng)著重培養(yǎng)應(yīng)用型人才。許多學(xué)生掌握理論知識(shí)卻不會(huì)應(yīng)用，或者說(shuō)不知如何去應(yīng)用，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課就是將高等數(shù)學(xué)知識(shí)投入到各類(lèi)實(shí)驗(yàn)中去實(shí)際應(yīng)用，過(guò)程中還增強(qiáng)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件的編程能力。高等數(shù)學(xué)課程需要分配一定的學(xué)時(shí)進(jìn)行Matlab等數(shù)學(xué)軟件的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，向?qū)W生專(zhuān)業(yè)方向引導(dǎo)，例如數(shù)據(jù)處理、仿真做圖等。教師在講授高等數(shù)學(xué)時(shí)也可將運(yùn)算結(jié)果直接用數(shù)學(xué)軟件展示，這樣可以幫助學(xué)生更直觀(guān)清晰地理解問(wèn)題。有了教師對(duì)案例的分析，加上學(xué)生的切身實(shí)驗(yàn)、解決相關(guān)問(wèn)題，才能真正理解和掌握高等數(shù)學(xué)的精妙。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師也能了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并及時(shí)給予相應(yīng)指導(dǎo)。在條件允許的情況下，教師還可讓學(xué)生直接參與項(xiàng)目的研究。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)不是紙上談兵，而是實(shí)實(shí)在在的、廣泛的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)高等數(shù)學(xué)的初步應(yīng)用，解決實(shí)際問(wèn)題，對(duì)學(xué)生將來(lái)工作或深造都是一個(gè)良好的開(kāi)端。

1.4 利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

貝爾·蓋茨在《未來(lái)之路》中寫(xiě)道“任何地方的人都能上到由優(yōu)秀的教師教授的最好的課程”。的確，在信息時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)帶給我們更多可能，我們不止可以利用校內(nèi)的教學(xué)資源，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)參與到更多校外、甚至國(guó)外的優(yōu)秀專(zhuān)家、教師的課堂中去。同樣的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，不同的教師教授的方法可能不同，并且，每個(gè)學(xué)生的理解能力也有所差別。所以，不同的學(xué)生應(yīng)選擇上合適他們的、不同的教學(xué)課程。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程將這一想法付諸實(shí)踐，充分滿(mǎn)足、方便了學(xué)生的需求，也更加調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和自主性，給學(xué)生更多可能去學(xué)習(xí)校內(nèi)外優(yōu)秀課程。另外，工科專(zhuān)業(yè)的高等數(shù)學(xué)課時(shí)普遍緊張，課上可能沒(méi)有充裕的時(shí)間推導(dǎo)、證明每個(gè)定理，以及講解習(xí)題，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課堂能充分彌補(bǔ)高等數(shù)學(xué)教學(xué)課時(shí)不足這一現(xiàn)狀。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)不僅需要各學(xué)校和教師的相互支持、配合，共享教學(xué)力量，也需要有一定的教學(xué)設(shè)備。只有學(xué)（下轉(zhuǎn)第108頁(yè)）（上接第91頁(yè)）校、師生共同努力，才能打造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生獲得更豐富的學(xué)習(xí)資源。

1.5 調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

大學(xué)與中學(xué)的教育培養(yǎng)方式有很大不同，主要區(qū)別在于對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。中學(xué)階段，實(shí)行的更多的是灌輸式教育，而大學(xué)需要學(xué)生有一定的自學(xué)能力，我們可以通過(guò)啟發(fā)式、討論式等來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。討論班學(xué)習(xí)便是一種能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性的學(xué)習(xí)模式，它打破了傳統(tǒng)生硬的教學(xué)模式，先由教師給出明確的自學(xué)目標(biāo)，指導(dǎo)學(xué)生閱讀相應(yīng)的教材、文獻(xiàn)，一定學(xué)習(xí)后，學(xué)生可自由發(fā)言對(duì)自學(xué)知識(shí)的理解以及存在的疑問(wèn)，同學(xué)之間可以相互討論、講解，教師需要從旁指導(dǎo)，及時(shí)修正錯(cuò)誤，并適當(dāng)提問(wèn)以檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。三人行必有我?guī)煟瑢W(xué)生不能總是閉門(mén)造車(chē)，必須要與同學(xué)、老師多交流，掌握最新資訊。學(xué)生是教學(xué)的主體，這種交流研討式的學(xué)習(xí)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，發(fā)揮主體作用，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力的同時(shí)還能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)學(xué)是科技現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，是工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程。工科學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)并不是要學(xué)生掌握每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，而是要學(xué)生了解數(shù)學(xué)思想、形成數(shù)學(xué)思維、解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。總之，工科專(zhuān)業(yè)高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式的改革刻不容緩，數(shù)學(xué)教師需要從工科專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用性角度出發(fā)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，不斷創(chuàng)新，深入研究并從實(shí)際需要考慮，采用更加合理的、完善的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，使學(xué)生能更好的掌握以及應(yīng)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)，成為造福社會(huì)的應(yīng)用型人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙瑞環(huán)，左立娟.以應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)的高等數(shù)學(xué)課程改革[J].學(xué)周刊，2015（6）.

[2]孝北方.教育學(xué)[M].北京：北京出版社，2010.

[3]楊鑫波.提高應(yīng)用型本科“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)質(zhì)量的策略分析[J].重慶第二師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，28（3）.endprint