新工科背景下计算机技术在高等数学课程教学中的应用研究

黄军杰 李彩红 林智慧

摘要：该文研究新工科背景下，计算机技术在高等数学课程教学中的应用方式，阐述了计算机技术应用于高等数学课程教学可以激发学生的学习热情，培养学生的创新思维，提高学生掌握高等数学在工科领域应用的方法的能力。

关键词：新工科;高等数学;计算机技术

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）18-0111-01

开放科学（资源服务）标识码（ OSID）：

新工科倡导培养创新型、复合型工科人才。在响应新工科人才培养的目标要求下，作为理、工、经管、医等专业的专业基础课的高等数学课程，不仅需要在传统教学讲授理论知识的同时，还要激发学生的数学学习热情，培养学生的创新思维，加强高等数学在实际专业领域的应用研究。[1]将计算机技术应用于高等数学课程教学中，可以动态化演示理论知识，借助数学软件完成题目分析和计算，快速用于工程问题解决中，编写程序设计完成建模问题的求解，同时可以开发在线高等数学课程网站，开展线上线下教学，可以录制微课、使用一些在线课堂工具开展多元化教学，从而达到从应试教育转变为应用教育，从传统的教学方式转变为运用科学的计算机技术的新型教学方式，并立足于校本实际，在探索中不断改进和完善。

1 当前教学模式现状

1.1当前学情

应用型本科院校多数学生中学阶段数学知识掌握不够扎实，不能适应大学传统的理论知识灌输方式，跟不上课堂教学进度，考试过关率偏低。

1.2教学方式

当前多数高校的高等数学课程主要还是以课堂理论知识的灌输为主要教学模式，学生在上课过程中，能全盘吸收的寥寥无几，课下缺少进一步巩固复习提高，造成一次课跟不上，一学期跟不上的情况，同时传统教学模式的授课方式比较枯燥，造成高等数学课堂学生气氛低沉，不能够很好地激发学生的学习热情，锻炼学生的创新思维。

2 计算机技术在高等数学中的应用

2.1录制微课课件

利用计算机录课软件录制微课小视频，将知识点一个个分散视频讲解，微课课件通过QQ、微信发送给学生，使学生可以结合课堂讲授实时观看视频，巩固复习，这种灵活地学习方式可以激发学生学习热情，其可以在吃饭、睡前等任何片段时间打开视频即可学习，提高了学习频率。

2.2 创建高等数学在线學习网站

利用计算机技术开发创建高等数学在线网站，上传精品课件，微课视频、习题解答，同时可以在网站留言板和学生互动，收集学生疑问问题，分析课程存在地薄弱之处，可以及时和学生进行互动交流，学生之间也可以在网站中互通有无，交流心得。学习网站是一个学生实时在线学习交流地平台，是学习高等数学的第二个教室。

2.3 加强数学实验的训练，改革考试方式和评价方式

在新工科背景下，创新型工科人才的培养要求下，怎样灵活地将数学知识应用到工科专业中，是一个有待研究的问题。加大加强数学实验的训练，对于应用型本科学生而言，可以在理论理解不够精准的情况下，应用数学工具解决工科问题。如在授课过程中，加强学生Matlab数学软件的学习和使用，学生可以在理论知识欠缺下，编写Matlab程序完成数学题目的求解，从而应用到工程问题求解中，完成工程问题的解决。同时应用数学软件也可生动地绘制数学图形，帮助学生理解相关问题。在评价方面，变纯理论考试为“试卷+实验+平时”的考核方式，以40%、40%、20%的比例给予综合过关成绩，激发学生的数学软件学习兴趣，提高课程综合过关率。

2.4 计算机编程完成数学建模求解

新的课程体系和教学模式应以“理论够用、重视实践、强化应用”为原则，以素质教育和知识应用能力为目标，贯彻加强基础、注重应用、增强素质、提高能力的技术路线。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁，是数学在各个领域广泛应用的媒介，是数学科学技术转化的主要途径[2]。在学习高等数学知识的过程中，通过数学建模教学的融人使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程，提高他们应用数学的意识，将数学、计算机有机结合起来去解决实际问题，在数学建模训练中，往往需要编写高级语言程序来求解建模问题，随着高校加强数学建模的课程要求，计算机编程技术的学习必然也会在工科学生中广受欢迎，成为必要。

2.5 应用Mooc资源、使用在线教学平台实现多元化教学

教师除了根据本校实际学情，录制微课辅助教学之外，也应推荐学生好的国家级Mooc资源，提供学生丰富的学习资源，帮助其课上课下更好完成学习。同时与时俱进，采用多种课堂教学方式，除传统课堂外，应考虑结合使用雨课堂、对分易等在线教学工具，线上考勤、课堂互动、提交作业、提高学生学习情绪，多元化教学可以刺激学生创新思维和学习热情。

2.6 多媒体课件动画演示理论内容

多媒体课件可以使很多抽象思维高深的理论知识，动态化、图形化演示给学生，方便学生的理解。如二重曲线曲面地图形绘制，很难在黑板上直接完成，借助课件演示，更加形象生动。

3 总结

将计算机技术应用于高等数学教学，适应新工科创新型人才培养的要求，能更好地体现不同工科专业中数学工具性地特点，教学方式多元化，提高了学生学习兴趣，促进高等数学课堂的活泼性，综合评价提高了学生的过关率，总体可以改善高等数学的学习效果，提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]曲国锋.高等数学教学中计算机辅助教学新探索[J].张家口职业技术学院学报，2017，30（2）：65-66，69.

[2]朱斌海.新工科背景下应用型本科院校信息化教学模式探索[Jl-赤子，2017（28）.

【通联编辑：朱宝贵】

基金项目：西安思源学院新工科研究与实践项目（17SYXGK004）;西安思源学院校级教改项目（19SYGP028）、（ 19SYGP002）

作者介绍：黄军杰（1980-），男，讲师，学士，主要研究方向为神经网络算法;李彩红（1980-），女，讲师，硕士，主要研究方向为计算机图像处理、软件工程。