IEET背景下高等数学分类教学模式构建与实践

兰德新，叶丽霞

（武夷学院 数学与计算机学院，福建 武夷山 354300）

在IEET工程认证的背景下，从各工程专业人才培养的目标定位和IEET工程认证的需要为切入点，构建各类工程专业高等数学分类教学模式，并探讨高等数学教学内容和教学方法的改革与实施。从普遍意义上讲,高等数学的作用表现在为各工程专业后续课程的学习提供必要的高等数学、工程数学及工程统计的基础知识,在IEET工程认证中占据重要位置，是综合培养各工程专业学生的应用高等数学、工程数学及工程统计的能力,全面提升学生的逻辑思维能力、分析问题能力和数学建模能力。从应用型高校培养应用型人才的特点来看,或从IEET工程认证的角度来说，注重知识的有效管理和应用,而不是单纯进行知识的发现和挖掘,也就是说既要注重学数学,也要注重用数学。因此,构建应用型高校的高等数学分类教学模式的必须体现教学与实践这一特点。

传统的高等学校各工程专业的高等数学教学采用“理论+证明”模式，加强逻辑演绎、思维训练的同时还要注重知识结构的系统化，这样教学模式限制学生应用数学能力的培养。这种“理论+证明”教学模式已经不适合在IEET工程认证的背景下应用型高校各工程专业的高等数学的教学模式，而新教学模式取决于各工程专业的目标定位和IEET工程认证所需的应用高等数学、工程数学及工程统计的能力，从培养应用型人才角度来说，注重知识的有效学习和应用，即根据需要设置教学内容和应用数学能力的培养，换句话说在各类工程专业教学实践过程中如何应用数学知识和方法来解决工程的实际问题，包括数学建模、计算方法、估计、工程统计等问题，可否利用计算机来实现部分工作。因此，高等数学教学内容和教学方法改革势在必行，实现教学改革切入点是分类课程模式的构建和教学理念应该向“工具+应用”模式转变。

1 高等数学教学模式的构建

在IEET工程认证背景下，应用型高校各类工程专业人才培养模式“工具+应用”越来越受到重视。改革各类工程专业的高等数学的传统教学模式—注重理论知识的传授，即“理论+证明”模式。因此构建分类教学模式时需要从下几个方面问题考虑：（1）突出高等数学课程设计的应用性，考虑到学生后续课程学习的需要和将来从事各类工程工作中的适应性和应用能力。（2）突出高等数学教学的实践性，即在教学中重视数学建模和数学软件实践教学，培养学生的实践能力。（3）突出高等数学课程内容的实用性，根据各类工程专业的实践需要调整各个教学环节教学内容的比例，设置教学内容时不要太过深入的理论和广度，一切以达到用高等数学理论服务工程实践为目的。因此，在构建高等数学教学模式时，设置教学内容必须考虑以应用为目的，突出实践性和实用性。

目前大多数应用型高等学校将大学数学分为理科、工科、经管和文科四个类别，这样的分类基本还是合理的。我们考虑工科各工程专业对数学知识的需求差异，设置高等数学的通用的最低标准，对工程专业有特殊需求的，选用开设模块化的方式。对于有深造要求的，设立选修课解决。如何设置教学内容和课程分类？我们采用调研分析、教学管理和教学模式相结合思想分类，同时考虑各工程专业的特点和IEET工程认证的需求。

1.1 教学内容的调研分析

我们用调查表方式进行调研，以各工程专业人才培养的目标定位和IEET工程认证的需要为切入点。将涉及到高等数学的内容按照小模块分成若干模块，设计由学科带头人、本专业的专家、行业专家组成咨询对象的教学内容调查表。（如表1）

表1 教学内容调查表Table 1 Teaching content questionnaire

1.2 教学模式的构建

由于教学模式的改变是多方面的，除了学生之外，对教师、教材和教学管理都是新课题，新的模式也许会存在我们意料之外的缺陷，通过实践才能检验。为了保证教学质量的稳定性和IEET工程认证的需要，我们采用模块化方式构建教学模式。我们对调查表（1）中统计结果进行整合分析，同时考虑工程类各专业人才培养模式和IEET工程认证，设置高等数学的分类课程和课时（如表2）。

表2 高等数学的分类型课时学分设置表Table 2 The setting table of Higher Mathematics classification type credit hours

2 教学内容和方法的改革

为适应社会发展对应用型人才培养的要求和IEET工程认证的要求，实现以就业为导向的目标管理，改革高等数学的教学内容及分类课程模式，即从传统的传授“知识”转为传授“方法”，培养具有较强实践动手能力的应用型人才。我们从教学内容和教学方法进行改革。

2.1 教学内容的改革

采用模块化方式对高等数学的教学内容进行改革，构建应用型的高等数学教学模式。即从模块化教学的概念出发，分析各类工程专业后续专业课程的特色，以专业课程需要的高等数学知识和方法为依托设置教学模块内容，同时考虑各类工程专业教学设置和IEET工程认证的需要，有针对性地设计教学模块内容，构建相应的教学模式。我们从三个方面对教学内容作出调整：1)根据统计调查，针对统计结果对教学内容进行整合，注重引入数学软件内容，注重设计内容要“以应用为目的，以够用为度”。2)加强应用性,应用技术型高校人才培养定位和IEET工程认证目标培养学生在实际应用数学能力，因此在教学内容选择上应该加强应用方面的内容，使应用和理论相互结合，特别应用数学软件的内容；适当增加实际应用的例子，这样可以增强学生的应用意识，达到提高学生学习兴趣的目的。3)加强数学建模和数学实验的内容，各类工程专业的后续课程在不同程度上用到高等数学的计算和实际应用，所以设计部分数学建模和数学实验的内容，有利于学生增强实用数学技术，学会部分数学软件，可以利用数学软件可以解决将来从事工作中实际问题。

2.2 教学方法的改革

应用技术型人才培养和IEET工程认证背景下之高等数学教学方法改革，关键在于教学理念的转变，我们认为可以从以下几方面对高等数学教学方法进行改革：（1）在高等数学教学实践中适当参透数学建模的思想，加强学生对实际问题建立数学模型过程的体验，从中学会分析实际问题和如何解决实际问题的应用意思，从而提高学生学习高等数学的兴趣。（2）在高等数学教学实践中适当添加数学软件的内容，这样可以利用数学软件展示图形图像，从直观上加强学生对数学知识的理解，培养学生运用数学软件解决实际问题的能力。（3）运用现代化的教学手段，即多媒体、慕课、微课程等辅助教学手段，利用现代化的教学手段增加课堂教学的信息量，加强课外辅导，以提高教学效果。（4）利用网络平台，开发网络资源，通过网络平台进行网络教学和网络答疑，突破时间和空间的限制，使学生可以共享网络资源，实现师生之间，学生之间的实时交流。

3 教学课程评量标准

应用型高等学校的高等教育和IEET工程认证背景下高等数学的考量标准的研究，必须从转变教育教学观念入手，树立现代的考核观，采用动态、多元化、多样化考核模式，建立贯穿高等数学课程教学全过程考量流程图，如图1所示。即学期初准备的教学大纲、考核大纲，这两个教学文件中含有课程对应职业能力的具体培养过程和考量方式，平时过程性考量方式和平时成绩评定办法；学期中考核方式和考核成绩；期末结束时的课程考核方式和考核成绩，对课程的其他考量办式，最后进行综合评定。具体来说，平时过程性考核包括作业、课堂效率、学习态度、学期中的考核成绩、考勤等；课程结束时形成性考核包括学生期末考核成绩、上机考核等。我们考量方式就是平时过程性考核和课程结束时形成性考核相结合进行综合考量。考虑实际问题中不同因素对学生的影响，要运用科学、可行的体系来评价，为此采用教育统计学中评价模型。（1）建立评价指标，平时过程性评价指标：作业、课堂效率、学习态度、考勤；课程结束时评价指标：学生期末考核成绩、上机考核。（2）建立评价权重：因素权重V，平时过程性指标的权重V1，课程结束时形成性指标的权重V2，各指标权重向量R，若各指标学生成绩（百分制）A。学生综合成绩等于R×AT。考量标准之指标体系的选择和各指标权重的选取是一个系统工程，有待进一步在实践中探讨和研究。

图1 高等数学课程教学过程考量流程图Figure 1 The flow chart of Higher Mathematics teaching process considerations

总之，应用型高等学校的高等教育和IEET工程认证背景下的高等数学教学改革是一个系统工程，转变教师的教学理念，改变教学内容、方法和考量标准，才能培养更多具有创新能力的人才，改革是一个循序渐进的多元化的不断实践和不断完善的过程。