技术技能型大学高等数学教学改革研究

孙凤芝

(大庆师范学院数学系，黑龙江大庆 163712)



技术技能型大学高等数学教学改革研究

孙凤芝

(大庆师范学院数学系，黑龙江大庆 163712)

[摘要]大学扩招后，我国教育部出台相应方案，将大学分为技术技能型和学术型两类。全国将有600多所地方本科高校向技术技能型转变，这些高校在“转型”过程中势必要发生一系列变革。高等数学是理工类和经管类专业的基础必修课，高等数学教学改革是所有教学改革的重中之重。本文从技术技能型大学高等数学更好地为学生服务的角度，对高等数学的教师、教学大纲及附录说明、教材、专业案例库、立体化教学平台、多元化考核方式的专业化建设，优化教学内容、方法、手段和策略，引入数学实验，强化实践教学，拓宽数学与专业的联系等方面进行了论述。

[关键词]高等数学；数学实验；实践教学；应用能力

1技术技能型大学高等数学教学改革势在必行

鲁昕在中国发展高层论坛上说，技术型人才的高考和学术型人才的高考分开即将执行。重点高中和普通高中的学生将参加学术型大学招生的高考，职业高中的学生将参加技术型大学招生的高考，考试内容为技能加文化知识。学习程度差的学生在学术型大学跟不上教学进度，将来也无法胜任科研型工作，而又没有学得其它的技术，也无法从事技术技能型工作，不利于将来的就业。技术型人才和学术型人才的高考模型分开了，大学生就业也就分流了，由此可以缓解高校毕业生就业难和技术型人才短缺的矛盾。这样，学生各尽其能、各得其所，使学生和家长满意，社会需求渐趋平衡。我校于2014年初接到了国家教育部让我们办技术技能型大学的通知，当前，我们正在紧锣密鼓地执行当中。

高等数学教育是整个大学教育的基础，是理工科及经管类专业学习的工具[1]。高等数学应有效地为专业课服务，实现高等数学课程与专业课程的“无缝衔接”[2]。学生通过高等数学的学习获得良好的数学能力以及可持续发展能力是至关重要的。所以，高等数学课程的教学改革是所有教学改革的重中之重。

2技术技能型大学高等数学教学改革构想

2.1加强大纲、教材、教师队伍的专业化建设

2.1.1为不同专业制定不同的教学大纲及其附录说明

为了满足不同院系、不同专业对数学教学的要求，应制定与专业课相适应的教学计划，需要数学教师多与专业课教师取得联系[3]，了解各个专业所需的数学知识，例如：用到哪些数学知识、在什么地方用、什么时间用以及如何用，等等。将这些问题弄清楚后，高等数学教师可根据专业课的需要，有目的、有针对性地调整教材顺序，删减或补进教材内容，分别制定物理电子、生物化学、经济管理和计算机等方向的高等数学教学大纲，并在大纲后加一附录说明。这样，讲授相应专业高等数学课程的授课教师便对后续课程对数学知识的要求有了较详细的了解，在教学过程中能够有重点、有针对性地进行教学。同时，在专业化建设实施的过程中，要注意随时修改和完善大纲的附录说明。

2.1.2加强教材建设，实现教材与相关专业的融合

技术技能型本科高等数学教学不能照搬重点大学的内容和教材，否则将出现内容与专业不配套的现象，使学生感觉“学的内容用不上，用的内容没有学”，因此应在教材建设上下功夫，由各专业的高等数学主讲教师负责相关教材的编写工作[4]。

了解新课标的变化情况，做好与高中数学的衔接。例如极坐标、数学归纳法、反三角函数等内容在十多年前的高中教材中是必修内容，但在现阶段的高中教材中是选修内容，几乎90%的高中学生没有学过，而目前的大学高等数学教材大多沿用以前的体系，也没有此部分内容，因此在刚上头几节课时，高等数学教师应对高中阶段学生未接触的相关知识予以补充。又如极限、导数等内容，学生在高中阶段仅是初步了解，因此在大学本科高等数学教学中，教师应对该部分内容进行讲解，突出和强化高等数学的思想方法，让学生接受高等数学理论，养成用高等数学方法解决实际问题的能力。

高等数学教材内容要注重概念产生的背景，新知识点的引例及应用实例都要用专业案例，并且不同专业教材引用不同的专业案例，要具有专业针对性，弱化定理的证明，避开偏、难、怪题。将数学软件应用引入教材，将数学实验纳入教学环节，增加学生实践环节，编写与各专业匹配的数学教材，真正遵循“必需、够用、实用、先进”的编写原则。目前，我校已编写了21世纪高等学校应用型规划教材——《高等数学》上、下册，在教学实践中取得了较好的效果。按照我校的实际情况，项目组将着手编制物电类、生化类、计算机类、经济类的高等数学教材，以便更好地服务于专业课的可持续发展。

2.1.3加强高等数学教师的专业化建设

首先，将高等数学教师队伍与专业教学团队进行有效结合。大多数高等数学教师毕业于师范院校的数学教育专业，他们对经济、管理、化工、生物、计算机、农业、林业等相关专业并不熟悉，不清楚这些专业对数学知识的具体要求，容易使数学与专业课程严重脱节。因此，要针对不同专业重新搭建数学体系结构，使得数学与专业课程进行“捆绑式”发展。基于此，对授课教师要实行相对固定的授课制度[5]。我校为计算机网络、计算机软件、计算机嵌入式、计算机科学与技术、电子信息工程、自动化、材料、化学工程与工艺、应用化学、化学教育、油气储运、生物科学、生物技术、生物制药、经济管理、旅游管理、财务管理、工商管理等专业安排不同的高等数学教师，在没有特殊情况时每位教师上课的专业是固定的，教师只需潜心研究自己对应专业对高等数学的要求，主动与所教专业教师沟通，甚至将办公地点安排到其所教专业的办公室，使其与专业教师充分接触，充分掌握高等数学与专业课程之间的联系，找出高等数学知识的侧重点，编写相应的数学应用案例，侧重于专业知识对高等数学的需求。学生和专业课教师的满意度是评判该高等数学教师胜任与否的重要标准。

其次，高等数学教师应具有较强的专业科研能力。主动参与所教专业教师的科研项目，以便充分了解高等数学在该专业领域的作用，使高等数学教学更好地贴近专业需求，为专业发展服务。

再次，高等数学教师应具备信息化意识。一方面，教师要能够运用媒体及网络等教学工具，熟练掌握MATLAB、SPXX等各种数学软件；另一方面，教师要时刻关注数学学科与所教学科的新进展，及时更新观念，并调整教学内容、方法和模式，指导学生跟上时代前进的步伐，以适应目前职业发展的需要。

2.2结合专业培养目标进行教学内容改革

如今高等数学学科发展的不足之处主要体现：第一，与专业课的联系不紧密；第二，缺乏生动实例，致使大部分学生不明白数学知识与专业课程有何联系。解决上述困境的有效途径就是实现高等数学与专业的有机融合。

2.2.1将教学内容“模块化”，针对专业选取教学内容

我校从实际出发，将高等数学的课程内容分为基础模块、选修模块。其中，基础模块内容主要包括：极限、导数、一元函数微积分、数学软件、数学实验；选修模块内容主要包括：多元函数微积分、微分方程、复变函数与积分变换、数理方程、拉氏变换、无穷级数、概率论与数理统计、线性代数、离散数学、数学建模、数值计算方法、图论、高等数学选修(针对考研和竞赛辅导)、数学文化概论、数学美欣赏、层次分析法、数学中的哲学、数学竞赛解题研究、数学思想方法、文科高等数学、数学建模与实验初步、运筹学选讲、模糊数学、金融风险投资中的常用分析方法、数学史选讲等。

各专业基本都在本科一年级第一学期开设基础必修模块课程，在一年级第二学期及以后各学期按照各自不同专业方向的需要，由各专业课教师和高等数学教师共同研讨确定选学专业选修模块的部分内容；另外，应在本科三年级第二学期或四年级第一学期开设高等数学选修课程，主要是为了满足学生个性化的需求，如考研和竞赛，这样可以提高学生考研数学成绩通过率和竞赛获奖率；通识选修模块在各个学期周一至周四第9-10节课面向全校学生开设，对学生进行数学文化思想的渗透，培养他们的数学素养。模块化教学为学生提供“必要、够用”的知识，使高等数学教学更贴近专业的需要。

2.2.2引入专业案例，将高等数学与各专业知识紧密结合

把高等数学教学从纯数学的演绎推导和严密的逻辑推理中解放出来，不做繁琐的理论推导，对某些定理和法则不用给出严格的证明过程，只提出几何图形或几何解释即可，避免教学内容走向“全”“深”“难”的陷阱，将重点放在培养学生的数学应用意识和应用能力方面，建立“专业案例—知识分析—解决导出”的高等数学教学模式。

首先，建立各专业案例库。高等数学教师在与专业教师进行深入交流、调查、研究以及翻阅专业教材、了解专业内容的基础上，针对专业课和相应专业在生产生活实际中对高等数学的应用，本着“实用”的原则，分别编写各个专业的案例。

其次，不断完善各专业案例库。在高等数学教学过程中，要将新编写的专业案例及时应用于教学中，把各专业以及生产生活中的实际问题抽象为数学问题，再进行分析，最后挖掘出解决问题的方法。促进学生分析、解决实际问题以及创新能力的形成，提高学生的学习兴趣和学习效率。另外，在案例教学过程中要根据实际使用效果进行适时的调整和修改。

2.2.3强化实践教学，拓宽高等数学与各专业知识的联系

在高等数学教学过程中，教师可利用MATLAB等软件进行复杂图形的绘制，求解某些复杂函数的导数与积分，解方程以及多元函数的最值，进行行列式计算，求解线性方程组的解，计算矩阵的逆、秩以及特征值、特征向量等，以此来促进学生对相关知识的理解与掌握，拓展学生的思维，提高他们解决实际问题的能力。

另外，数学建模是数学联系实际问题的桥梁，是将数学转化为科技生产力的有效途径。在高等数学的教学过程中向学生渗透数学建模的知识，使学生体会到“数学源于现实，又应用于现实”，能够锻炼学生的独立思考能力以及相互间的协作能力，有利于培养他们的综合素质。

3优化教学方法和教学策略

在教学过程中，教师应根据讲授内容的不同，灵活地运用“案例教学法”“讨论合作式教学法”“交互式教学法”“任务驱动式教学法”“基于问题教学法”等，注重与学生的互动，避免“独白”；将枯燥问题趣味化、抽象问题直观化、复杂问题简单化、理论实践化，注重向学生讲授知识的形成过程，及时进行各章节内容的归纳和总结，成为学生学习的组织者、引导者和合作者。

4优化教学手段

4.1合理运用多媒体教学工具

适当运用多媒体进行教学，既可以增大课容量，扩充教学内容，又可以使抽象的问题具体化、形象化，例如将平面图形动态化、精确化、立体化，以此提升学生学习的兴趣，提高课堂效率。

4.2搭建立体化教学平台，构建多元化学习环境

我校引进了Blackboard网络教学平台，将高等数学精品课的教学大纲及其附录说明、教案、电子课件、教学要求、教学视频、习题及其解答、工程实例分析、专业案例库等内容上传到网络并实现共享，并建立网络课程图形动画库、网络多媒体学习系统、网上辅导及答疑平台、网上自测平台，开辟高等数学网络实验室。将MATLAB软件应用到教学中，开发出适合技术技能型大学高等数学教学的实训系统。学生能够根据自己的学号和密码进入实训系统，在网络上对教师设置的讨论题目进行预研、自测等。

5建立与专业相融合的多元化考核方式

设立开卷与闭卷、场内考试与场外考试、理论与实践相结合，独立完成与分组讨论共同完成，以能力为主导的多元化考核模式，将考试视为培养学生创新能力的手段。例如，让学生对某章或某节进行总结并形成小论文、提交实际问题的数学建模报告等，这一成绩将按照一定比例记入学生的期末成绩。

另外，值得注意的是，应注重学生的平时成绩，不能把“与专业结合、注重应用”作为降低高等数学教学水平的借口。以培养学生应用能力为教学目标并不是要忽视理论教学，而是要权衡理论与实践教学的协调发展。

6结语

技术技能型大学高等数学的教学改革是一项复杂的系统工程，它涉及教与学的方方面面，任重而道远。大学中各专业的教学性质不同，开设课时不一，培养目标要求不同，侧重内容各异。数学教学要服务于专业发展，遵循“管用、够用、实用”的原则，以社会需要为导向，以专业培养为尺度。

[参考文献]

[1]田红晓.工科院校高等数学教学与专业接轨初探[J].科技信息,2013(6):76.

[2]杨朝丽,沙明娥,付学德.应用型本科高等数学教学改革的研究[J].昆明大学学报,2007,18(4):79-81.

[3]王莉.探寻与专业课有机结合的高职高等数学教改之路[J].中国成人教育,2011(4):157-158.

[4]李宝萍.应用型本科院校高等数学教学的改革与实践[J].价值工程,2012(3):255-256.

[5]白景来.应用型本科院校高等数学教学若干问题的思考[J].科技信息,2008(4):404-406.

[作者简介]孙凤芝(1970- )，女，副教授，硕士研究生，从事微分方程数值解研究。

[基金项目]黑龙江省高等教育教学改革项目“新建应用型本科院校‘高等数学’教学改革研究与实践”(JG2013010037)。

[收稿日期]2015-09-09

[中图分类号]O642.0

[文献标识码]A

[文章编号]2095-7602(2016)02-0107-03