地方本科院校高等数学课程模块化教学改革研究

李钰 李江荣

摘 要：地方本科院校设置高等数学为一门公共基础课，其出发点是使学生通过学习，能够具有解决实际问题所必备的数学知识和方法。本文通过对高等数学教学中面临的主要问题的分析，提出了高等数学教学改革的新思路，进而实现其基础教育作用，使学生愿学、会学和学会高等数学。

关键词：高等数学课程 模块化 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0145-02

很多地方本科院校设置高等数学为公共基础课，其出发点是使学生通过专业课程的学习，能够具有解决实际问题所必备的基础的数学知识和方法。学生通过学习，可以逐步培养基本的数学思想素养、缜密的逻辑思维能力、熟练的运算能力，以及运用所学知识综合分析问题与解决问题的能力。地方本科院校在习近平新时代中国特色社会主义思想的指导下，确立了培养以思想政治素质、科学人文素质和身体心理素质为“一体”，德智體美劳全面发展的、具有较强实践能力和创新精神的高素质应用型人才的培养目标。这就需要专业与地方特色相结合，重视学生的实践能力的培养。近几年来，笔者学校在加强专业建设改革的过程中，从全局出发对全校的专业课、公共课等的学时量进行了大幅调整，致使高等数学课程的教学面临学时少却教学任务重的境况。因此，如何在这种情况下使学生能够积极主动地学习、学好高等数学这门课程就非常值得深思了。

1 当前高等数学在教学中面临的主要问题

高等数学课程的学时缩减，使得教学既要保证数学知识体系的完整性与理论性，又要适应课时压缩的要求。加之学校相关部门在安排该课程时每每疏忽了它的教学目的，而采取了无专业需求区分的安排设置，致使在教学环节中着重于理论的学习，忽视了实践和应用。作者在近些年的一线教学中，通过连年的问卷调查获悉，学生从小到大的学习经历令学生习惯了“满堂灌”的应试教育模式，即老师分门别类地总结各种题型和做法，继而“塞”给他们的中学模式。相比课堂的讲授内容，学生更关心“这个内容在不在考试范围内”或“这个知识点期末考试是否考”的问题。还有相当一部分学生入校后无法适应大学学习生活，对学习数学没有兴趣，甚至产生厌学心态。

2 高等数学教学改革

为了使高等数学的教学内容满足专业需要，为后续学习专业知识和可持续发展打下坚实的数学基础，提出以下高等数学课程教学改进方法。

（1）划分教学模块。以大部分普通院校选用的同济大学出版社出版的第七版高等数学教材为例，其内容可大体划分为三块：模块一（包含一元函数与极限、一元函数微积分）、模块二（包含空间解析几何、多元函数与极限、多元函数微积分）、模块三（包含常微分方程、无穷级数）。模块一是基础，模块二是提高，模块三是补充。在每一模块的各个内容均设置不同的教学要求，其中，Ⅰ级：理解基本概念，熟知并能运用基础运算；Ⅱ级：熟悉定理内容，并能熟练掌握运算技巧；Ⅲ级：能够熟练地将所掌握的定义、运算应用于专业问题的解决。实践前需要专业课程任课教师的积极参与，不同专业的教师与高等数学的任课教师通过沟通交流，依据专业培养需求由专业教师对模块及教学要求等级做出选择，据此不同层次需要的选择为导向对教学大纲进行模块化划分。除此之外，还应考虑在课程设置的基础上增添具有专业特点的应用模块。以电子信息工程专业为例，在一元函数的内容中可将之与电学中常用的几个函数联系起来讲解；将电学中常用的变化率模型的构建（如电流强度）安排在导数的定义学习完以后随即介绍；在导数的应用这部分内容，可以最大输出功率的计算为例；还可以在积分学的内容里增加整流平均值、功率的计算等。诸如这些专业问题的讲解，教师既可以结合数学原理，又可以结合专业知识，同时对于培养学生运用数学知识解决专业问题的实际能力和综合素质都有帮助，能够达到满足后继专业课程对数学知识的需求。

（2）数学软件进课堂。合理运用数学软件，能够使抽象的数学内容直观形象地表达出来，实现抽象过程具体化的动态展示。例如，零点定理的内容介绍可以很好地借助于电子计算机的二分法，通过逼近根的过程达到形象的演示；空间解析几何内容中，利用Maple可以对空间图形进行多角度动态观察等。借助Mathematic、Map和Matlab等数学软件，可以调动学生的参与热情，促使学生能够主动实践作图和运算，加深学生对所学知识的直观认识，提高学生的学习兴趣和积极性。

（3） 分专业案例库建设。在教学过程中发现，由于不同专业的高等数学案例收集的专业狭隘化，致使案例使用的效果未如预期体现出来。因此，在教学中应积极开展具有专业差异的案例库建设工作，其目的在于：（1）充实教学内容，丰富教学过程； （2）提高学生数学化专业学习及理论应用实践的能力。在教学内容分专业模块化得以保证的基础上，将按专业性区分的相关案例逐渐渗透高等数学课程的教学过程，更好地将数学内容与专业内容紧密结合起来。关于同一个知识点，依照不同专业的实际背景，可以有选择性地选取不同的案例进行教学。例如，在微分方程的内容中，环境工程专业对应的是水污染问题，生态专业对应的是传染病模型，土木工程专业对应的是悬链线问题，化学工程与技术专业对应的是浓度问题。

（4）师生角色转化。在教学过程中，学生是学习活动中的主角。教师是教学活动的组织者，是学生学习的监督者。因为要体现学生核心地位的教学过程，不单是知识的传递过程，更加是知识的剖析、提炼与内化的过程。要让学生学到知识，还需要学生“知其然，更加知其所以然”。在教学中应积极采用启发式、合作式、探究式等教学形式，对于一个问题或一个知识点要让学生进行充分的思考，而不再是教师直接给出结果。所以中学满堂灌的填鸭式教学不再适合，应适时地给学生“留白”，让学生保留有想象的空间。

（5） 改革课程考核方式。考虑到重需求、重个性的应用型人才培养要求，在参考模块化的教学内容和汲取各专业教师的意见及建议基础上，改变以往“统考”的考核方式，应将考试内容与考试形式等作模块化划分，实现有专业之分的考核方式、内容区别化、模块化。综合各专业培养的整体目标与阶段性任务的需求，对于平时成绩、卷面成绩或其他形式的考核方式，可以将内容形式及其所占权重均相应做出灵活调整，进而建立与专业需求相适应的兼具实效性的高等数学课程考核方式。

3 结语

本文主要对地方本科院校的高等数学课程在教学过程中所面临的问题进行了调研分析，对该课程的模块化教学改革进行了思考。现如今，笔者学校的高等数学模块化教学改革工作尚处于起步阶段。在今后的课堂与教学改革研究中，应重视“专业性”和数学工具的运用，要把课堂与教学改革落实到具体行动中。

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