新工科院校数学课程体系重构初探

周斌 何丹

2017年2月，教育部发布《教育部高等教育司关于开展新工科研究与实践的通知》，为高校工程教育改革指明了方向。新工科背景下地方高校改革的核心是建立产业需求导向的人才培养模式。新工科人才的培养目标是，培养既具备运用现有知识解决实际问题的操作能力，又能够持续学习自我更新，跟进知识和技术的迭代，具有可持续竞争力的创新型人才。新的培养模式对课堂教学提出了新的要求，重构现有大学数学课程体系，建成满足行业发展需要的数学课程，是当前新工科院校数学教学改革的重点问题。

大学数学课程体系重构的必要性

大学数学作为高等院校理、工、经、管等非数学专业必修的通识教育课程，是学生系统学习和掌握数学工具的主要途径，也是学生进一步学习后续课程的前提和基础，是“专业素质”的重要组成部分。随着地方高校的转型发展，大学数学课程的改革从未停顿，做了很多尝试，也普遍面临许多突出问题。

对大学数学教育在人才培养体系中的作用理解不够全面 目前大多地方应用型高校仍将大学数学课程定义为基础课程，将其“基础性”过分地强调在服务少数专业课程，而忽视了数学作为一个理性辩证系统其自身内在的统一性，从而极大局限了数学课程在学生全面素质培养上发挥的作用。

大学数学课程观滞后 随着地方高校向应用型转型，实践课程大幅增加，各门数学课程的学时不断压缩，教学内容必须要做取舍。由于尚未构建基于新工科教育理念指导下的课程观，在教学内容的改进和更新上缺乏指导思想，实际课程教学中的减课时变成了简单的减章节，章节的跳跃使得教师教得费劲，学生学得吃力，實际教学效果不理想。

与课程对应的教学资源相对落后陈旧 教材、课件、教学软件等教学资源是教学的重要载体，优质、适用、满足行业发展需求的教学资源是教学质量的重要保障。目前，大学数学类课程进行的各种教学资源建设，对不同专业区分度不大，不能体现针对性，也难以紧跟各行业和技术的发展趋势。

理论联系应用既缺乏深度，又缺乏广度 高度的抽象性和严密的逻辑性作为大学数学课程的显著特性，在课程的教学中已被学生熟知，而其广泛的应用性往往体验不到。教学设计中对理论知识的应用停留在浅显的物理、几何层面，少有提出理论知识契合专业实际应用的“有趣”问题，忽视从直观问题背景方面的引导，学生难以形成对知识的感性认识，课堂不够生动。

传统教育方式向信息化教育方式转型进展缓慢 随着信息技术的迅猛发展，传统教育方式已经越来越不能吸引数字化环境下成长起来的“网络原住民”。创新教育教学手段，推进信息技术与教育教学的深度融合迫在眉睫。

大学数学课程体系重构的主要内容

基于新工科人才培养目标，地方应用型高校大学数学课程体系重构应紧密围绕学生可持续竞争力和创新能力培养，重构课程观，指引教学内容更新以适应产业和技术发展的新要求，重构课程教学资源以适应分类培养的新需要，重构课程教学组织形式以适应学生和时代的新变化。

重构课程观 大学数学课程体系的重构，首先要从课程观上做改革，重构以学生获取有价值学习经验为主导的课程观，教学内容从注重知识传授向重视能力与素质培养和学生实际学习经验获取转变。根据各专业的不同需要，适当地把各专业实践经验及高新技术知识融入教学过程，从实践的角度，以现代的观点讲解经典的内容。

重构课程教学资源 教学资源的建设围绕适用性、针对性和前沿性，分基础、专题和拓展三个模块进行建设。基础模块的内容涵盖理工科各专业学生需要掌握的基础数学知识，是学生系统学习掌握数学工具的必须部分。淡化形式上的演算，着重强化理解数学方法的产生，数学思维的形成;专题模块的内容根据不同专业的需求，从大学数学课程中选取若干个与专业实际应用中比较有代表性的专题数学模型，通过数学模型搭建理论知识与应用之间的桥梁，是学生数学应用能力得以提高的重要部分。在专题的选取上，注重体现针对性，选取各专业里最具代表性的系列数学模型，充分体现分层分类培养;拓展模块是将各行业技术的发展趋势和前沿动态引入大学数学课程教学内容，同时将现代数学的新方法、新技术引入课堂，突出前沿新颖的特点，注重问题引导学生进行探索，是学生数学建模能力和数学素养得以升华的核心部分。

重构课程教学形式 大学数学课程教学形式要紧跟时代发展浪潮，推进信息技术与教育教学深度融合：通过影视、动画、虚拟仿真等多种手段的介入，更直观地向学生展示“数”与“形”的结合，更生动地向学生展现工程技术的新动向、新成果，极大地丰富了学生的感官体验，调动了学生的学习兴趣;通过慕课、网络课堂、翻转课堂、混合式教学等多种课程形式的结合，优化大学数学课堂结构，提高课堂效率，培养学生利用互联网资源自我更新、自我学习的能力;利用网络后台的数据进行大数据分析，分析学生学习习惯，推送个性化的学习资源，激发学生创造性思维，将创新意识的培养落到实处。

参考文献

[1]教育部.“新工科”建设复旦共识[J].高等工程教育研究，2017（1）：10-11.

[2]教育部.“新工科”建设行动路线（“天大行动”）[J].高等工程教育研究，2017（2）：24-25.

[3]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

【本文系湖南工学院教学研究改革项目《新工科背景下大学数学课程体系重构与教学内容改革的研究与实践——以湖南工学院为例》（课题编号：AX1813）研究成果】

（作者单位：湖南工学院）