陳莉 栗青生

摘? 要：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，工科院校的高等教育發(fā)生了深刻變化，在新工科的背景下，高等數(shù)學(xué)如何更好地服務(wù)于工科專(zhuān)業(yè)成為高數(shù)教改的重要課題。該文將以傳媒類(lèi)院校的工科主要專(zhuān)業(yè)課程為參考依據(jù)，分析了不同專(zhuān)業(yè)中高等數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的占比，提出了高等數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)與專(zhuān)業(yè)課程有機(jī)結(jié)合，并根據(jù)專(zhuān)業(yè)課程的內(nèi)容和背景相應(yīng)地改進(jìn)高等數(shù)學(xué)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容。多手段多方式的改革教學(xué)方式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使高等數(shù)學(xué)課程對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的作用更具有針對(duì)性和實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：高等數(shù)學(xué)? 新工科? 教學(xué)改革? 工程教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G807? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2020）11（a）-0158-03

Higher Mathematics Teaching Reform Guided by Specialty under the Background of New Engineering

Chen Li? LI Qingsheng

（School of Media Engineering， Communication University of Zhejiang， HangZhou， Zhejiang Province， 310000? China）

Abstract： In the era of the mobile Internet， higher education in engineering colleges has undergone profound changes. In the new engineering background， how to better serve engineering majors has become an important subject of higher mathematics reform. This article will take the major professional courses of media schools as a reference and analyze the proportion of knowledge points of Higher Mathematics courses in different specialties. higher mathematics should be combined with professional courses. It has proposed some advice to improve teaching the content of higher mathematics according to the content and background of professional courses. With the help of modern information technology， multi-method and multi-method reform of teaching methods enhance students' learning interest and enthusiasm. Those methods could make high mathematics more targeted and practical for professional courses learning.

Key Words： Higher mathematics; New engineering; Teaching reform; Engineering education

未來(lái)幾十年，工程在社會(huì)中的作用發(fā)生了深刻變化，工程科技進(jìn)步和創(chuàng)新成為推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要引擎[1]。聯(lián)合國(guó)教科文組織在2015年的研究報(bào)告中指出：世界高等教育正在發(fā)生革命性的變化，并呈現(xiàn)出“大眾化、多樣性、國(guó)際化、終身化、信息化”的趨勢(shì)，高等工程教育從“技術(shù)范式”轉(zhuǎn)化為“科學(xué)范式”，又轉(zhuǎn)化為注重實(shí)踐的“工程范式”。作為工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論課之一高等數(shù)學(xué)，如何更好地實(shí)現(xiàn)為“新工科”的專(zhuān)業(yè)服務(wù)成為一項(xiàng)值得探討的大課題。

作為傳媒類(lèi)的應(yīng)用型大學(xué)，筆者學(xué)校面向傳媒類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)分別開(kāi)設(shè)了高等數(shù)學(xué)、高等數(shù)學(xué)A、微積分、文科數(shù)學(xué)4門(mén)高數(shù)類(lèi)課程，主要覆蓋媒體工程學(xué)院、電視學(xué)院、經(jīng)管學(xué)院等。盡管4門(mén)課程在課程設(shè)計(jì)體系、教材和教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)課時(shí)上根據(jù)專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向有所調(diào)整，但主要的教學(xué)大綱、內(nèi)核文件還是統(tǒng)一的，教學(xué)要求也是多從純粹的數(shù)學(xué)角度來(lái)考慮，忽略數(shù)學(xué)與專(zhuān)業(yè)課程的有機(jī)關(guān)聯(lián)。而在應(yīng)用型大學(xué)傳媒類(lèi)的“新工科”建設(shè)中，高等數(shù)學(xué)主要服務(wù)于工科學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)，而并非為了培養(yǎng)出類(lèi)拔萃的專(zhuān)門(mén)數(shù)學(xué)人才。

歐平探索了高等數(shù)學(xué)課程思政的價(jià)值意蘊(yùn)和生成路徑等[2]，盧靜莉等人則根據(jù)學(xué)生卷面成績(jī)的差異性探討教學(xué)改革途徑[3]，而以專(zhuān)業(yè)為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)研究成果或從宏觀理論上分析專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向的必要性[4]，或?qū)?zhuān)業(yè)導(dǎo)向問(wèn)題轉(zhuǎn)化為分層分班問(wèn)題[5]，卻都沒(méi)有分析不同專(zhuān)業(yè)對(duì)高等數(shù)學(xué)的需求性差異。任之光等人在“雙創(chuàng)”背景下針對(duì)高校教育改革提出了以創(chuàng)新精神為宗旨的頂層設(shè)計(jì)模式，踐行知行合一的教學(xué)方式，轉(zhuǎn)換教育評(píng)估視角等新觀點(diǎn)[6]。該文則在此基礎(chǔ)上更新教改思路，通過(guò)引入高等數(shù)學(xué)的課堂思政，用通俗化的語(yǔ)言、概念產(chǎn)生的背景和概念的應(yīng)用概況等增強(qiáng)學(xué)生的記憶和興趣;并以傳媒類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)主要課程為參考依據(jù)，分析不同專(zhuān)業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的需求大小;利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代特點(diǎn)，多手段融合搭建相應(yīng)的教學(xué)平臺(tái)，在教學(xué)中融入數(shù)學(xué)之美，這些對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升、學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新創(chuàng)造能力的提高都有著重要的意義。

1? “工科“背景下應(yīng)用型院校高等數(shù)學(xué)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前高等教育走向大眾化，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊，整體素質(zhì)普遍降低，傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教育中的弊端突出，主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)。

1.1 陳舊的教學(xué)觀念，單一的教學(xué)模式

傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)主要“以教師為中心”，教師選擇“教”的內(nèi)容和應(yīng)用“教”的技巧完成現(xiàn)有的教學(xué)任務(wù)，注重傳授知識(shí)量的多少，而忽略師生之間互動(dòng)的教學(xué)反饋。然而現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主觀能動(dòng)性差，出現(xiàn)提及高數(shù)就“變色”“厭學(xué)”“惡學(xué)”情緒比比皆是。在教學(xué)方式上，“一枝粉筆、一個(gè)教案、統(tǒng)一的教學(xué)計(jì)劃”走遍課堂。

1.2 片面強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的嚴(yán)密性和邏輯體系的演繹性，忽略教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)的相關(guān)性

現(xiàn)有高數(shù)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置多從數(shù)學(xué)自身的學(xué)科特點(diǎn)對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行排序，完成教學(xué)計(jì)劃規(guī)定課時(shí)和內(nèi)容，偏重理論，授課標(biāo)準(zhǔn)單一，未能做到真正的“因材施教”。一方面受限于各專(zhuān)業(yè)計(jì)劃的調(diào)整，教學(xué)內(nèi)容與授課課時(shí)往往產(chǎn)生矛盾;另一方面專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)又對(duì)數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容提出了更高的要求，而且高數(shù)老師對(duì)專(zhuān)業(yè)的了解程度不高，對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用理解性不夠，導(dǎo)致了高數(shù)的教學(xué)內(nèi)容與所學(xué)專(zhuān)業(yè)需要的嚴(yán)重脫節(jié)。

1.3 教材適應(yīng)性差，教學(xué)內(nèi)容雷同，專(zhuān)業(yè)針對(duì)性不強(qiáng)

現(xiàn)行高等數(shù)學(xué)的教材使用不盡合理，大多仍然采用普通本科教材，沒(méi)有以專(zhuān)業(yè)教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，更沒(méi)有體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特色。比如，電子等類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程《信號(hào)與系統(tǒng)》經(jīng)常要用到傅里葉級(jí)數(shù)，而數(shù)字媒體專(zhuān)業(yè)課程卻對(duì)二類(lèi)曲線積分和曲面積分的要求并不高。

2? 新“工科”下高數(shù)教學(xué)改革

新“工科”下以專(zhuān)業(yè)為導(dǎo)向高數(shù)教學(xué)改革的基本原則：突出高數(shù)對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的作用，將高數(shù)的教學(xué)與專(zhuān)業(yè)相結(jié)合，加入各種專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用實(shí)例提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)基礎(chǔ)必修課反哺專(zhuān)業(yè)課程的認(rèn)知。

2.1 概念直觀化且在某些教學(xué)內(nèi)容增加歷史背景和歷史人物的介紹

高等數(shù)學(xué)的相關(guān)概念晦澀難懂，如何運(yùn)用通俗化的語(yǔ)言、利用概念產(chǎn)生的背景和概念的應(yīng)用概況等來(lái)淡化抽象概念所帶給的學(xué)生枯燥無(wú)趣和難以理解消化等問(wèn)題，是教學(xué)內(nèi)容改革的一個(gè)側(cè)面。比如在講授“導(dǎo)數(shù)”這個(gè)概念時(shí)，先設(shè)計(jì)牛頓與萊布尼茨之間關(guān)于微積分的爭(zhēng)議部分探討，既可以活躍課堂氣氛，也可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)學(xué)習(xí)的興趣。又如對(duì)信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，講解泰勒公式時(shí)增加一個(gè)關(guān)于泰勒公式應(yīng)用于谷歌街景的拍攝，就會(huì)讓學(xué)生對(duì)復(fù)雜的公式有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。不同專(zhuān)業(yè)背景的人物介紹和專(zhuān)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，有助于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，初步建立高等數(shù)學(xué)為專(zhuān)業(yè)服務(wù)的思想。

2.2 以“專(zhuān)業(yè)”為導(dǎo)向，優(yōu)化課程內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容與專(zhuān)業(yè)相銜接

為更好地認(rèn)識(shí)專(zhuān)業(yè)對(duì)高數(shù)的差異性需求，該文以部分專(zhuān)業(yè)的主要課程為參考依據(jù)，分析數(shù)學(xué)的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)在不同專(zhuān)業(yè)的占比狀況，如下圖1、圖2所示。

顯然，不同專(zhuān)業(yè)對(duì)高數(shù)的需求是不一樣的。

2.3 多手段融合，搭建教學(xué)平臺(tái)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦幾乎是每個(gè)大學(xué)生的標(biāo)配，這些新介質(zhì)的出現(xiàn)為高數(shù)的教學(xué)手段革新帶來(lái)新機(jī)遇，并使抽象復(fù)雜化數(shù)學(xué)問(wèn)題變得簡(jiǎn)單化成為可能。通過(guò)組建智慧課堂、QQ課堂、藍(lán)墨課堂、中國(guó)慕課、微課堂等，構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源與對(duì)應(yīng)的APP教學(xué)平臺(tái)，課前給學(xué)生推送微課、PPT等教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，開(kāi)展更為積極有效的課堂參與式活動(dòng)。

3? 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)新“工科”背景下以專(zhuān)業(yè)為導(dǎo)向的高數(shù)教學(xué)改革提出了若干建議。教學(xué)內(nèi)容上運(yùn)用通俗化的語(yǔ)言，引入高數(shù)的思政建設(shè)、概念產(chǎn)生的背景和應(yīng)用概況等激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;以傳媒類(lèi)工科專(zhuān)業(yè)主要課程為依托，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，以圖的形式給出了不同專(zhuān)業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的需求是不同的。利用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代特點(diǎn)，多手段融合，搭建相應(yīng)的教學(xué)平臺(tái)。數(shù)學(xué)不是孤立的符號(hào)，而是來(lái)源于實(shí)踐，并應(yīng)用于實(shí)踐。堅(jiān)持“以實(shí)用為目的，以夠用為原則”，注重課程目標(biāo)與專(zhuān)業(yè)要求緊密結(jié)合。如此，高等數(shù)學(xué)才能為新“工科”專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供更好的服務(wù)。

參考資料

[1] 鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 歐平.高職高專(zhuān)課程思政：價(jià)值意蘊(yùn)、基本特征和生成路徑[J].中國(guó)高等教育，2019（20）：59-61.

[3] 盧靜莉，馬濤.基于學(xué)生高等數(shù)學(xué)卷面成績(jī)的差異性分析來(lái)探討教學(xué)改革途徑[J].科技資訊，2020（6）：155-157.

[4] 張偉峰，劉丹，張昕，等.基于專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究[J].大學(xué)教育，2016（1）：93-95.

[5] 潘軍，江青優(yōu)，丁六申.高等數(shù)學(xué)課程分層次教學(xué)的探究—— 以浙江海洋大學(xué)東?？茖W(xué)技術(shù)學(xué)院為例[J].高等數(shù)學(xué)研究，2018（1）：124-127.

[6] 任之光，梅紅.雙創(chuàng)背景下高校教育教學(xué)改革探索研究[J].中國(guó)高教研究，2017（1）：86-90.

[7] 劉夢(mèng)良，馮巍，于瑞林.新工科背景下高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革探析[j].山東農(nóng)業(yè)教育，2019（2）：4-6.