应用型本科高校工程数学课程的教改研究

蔡敏 张东立

摘 要：应用型本科高校的教育目标是培养掌握专业技术的应用型人才。因此，针对不同专业的学生，在课程设置、教学方法、教育理念上都应体现出一定的差异性。就目前来看，其很多课程中采用的教学模式与方法的适用性都在不断降低，到了必须改革的关头。文章将以工程数学课程为例，探讨应用型本科高校教学改革的具体路径。

关键词：应用型本科;工程数学;教学改革

进入21世纪后，社会经济的多元化发展使得市场对人才需求的方向发生了明显的转变，现如今社会发展所需要的是掌握高等技术且具备极强实践应用能力的高素质人才。在这样的背景下，应用型本科高校必须顺应趋势对人才培养战略进行调整，据此推动专业课程改革，提高人才培养质量。工程数学是应用型本科高校的一门基础课程，在许多领域中都发挥着重要的作用，为了确保其教学工作能够与各专业应用型人才培养相适应，课程改革是唯一的出路。

一、应用型本科高校工程数学课程教学改革的必要性分析

（一）工程数学课程发展简述

在应用型本科高校中，工程数学是电子信息类、工科类专业的一门数学进阶课程，其涵盖数值计算、离散数学、复变函数与积分变化、物理方程等多个方面的内容，是工程类专业学生必须掌握的知识。长期以来，在工程数学课程教学中盛行传统的数学教学理念，以数学知识的传授为主要任务。而在互联网信息化高速发展的当下，科学技术更新迭代的速度越来越快，传统的教学理念、模式以及方法已经不再适用于工科类专业人才的培养，因为市场需求发生了变化，这些专业的毕业生所要从事的工作方向逐渐转向技术开发。因此，从20世纪开始，我国很多高校就开始推动工程数学的教学改革和实践研究，基于互联网信息化的发展趋势建构了全新的教学体系。而随着技术发展和社会进步，其内容也在不断更新和优化。

我国出台的《国家长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》指出了高校人才培养的目标，即“着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖创新人才”。基于此，很多高校进一步加大了教学改革的力度。而对于工程类专业而言，则需要着眼于其课程体系，尤其是基础课程，形成全新的教学理念和模式，构建适应现代技术发展的课程体系。当代电子信息技术的发展为许多学科突破桎梏带来了契机，借助计算机，数学领域的许多算法都得到了实现和改进，工程数学课程教学改革势在必行。

（二）应用型本科高校工程数学课程教学改革的必要性

首先，学生群体存在的差异性。从当前情况来看，应用型本科高校的生源多样化特征越来越显著，学生之间的差异性更加突出，即使是同一专业，对数学的态度、数学基础以及理解能力都有所区别。因此，过去统一固化的教学必须做出改变。

其次，当前教学活动不符合应用型人才培养的目标。刚进入高校的学生，对自身专业的认知还不够清晰，常常对工程数学采取忽视态度，受此影响，很多学生对工程数学课程学习缺乏积极性，甚至直接放弃学习。与此同时，工程数学的教学内容过于理论化，与学生专业相关的内容很少，课堂枯燥乏味，致使很多學生产生厌学情绪，教学效果大受影响。

再次，教师队伍不适合应用型人才培养。大部分工程数学课程教师对应用型人才培养的认知仍旧不足，不能准确地把握工程数学这门课程的定位，即为学生专业发展服务。因此，在教学中过度强调数学知识的理论性、逻辑性和严谨性，导致工程数学教学与专业需求之间出现偏差，后果就是学生普遍缺乏数学实践应用能力。此外，在教学方法的选择上也存在一定的问题，现如今最常采用的方法仍旧是生硬的讲解、灌输，对学生自主学习能力的培养造成了极大的负面影响，且很难达到学以致用的目标。

最后，学生数学实践应用能力差。应用型本科高校工程数学课程教学的重点仍旧集中在对知识的理解和掌握方面，忽视了其实际应用价值，学生实践应用能力的培养也得不到重视，这显然与应用型本科高校人才培养的目标相悖。学生的数学理论非常扎实，却不懂得如何应用于工程实践，不符合我国高等教育改革的趋势。

二、现阶段应用型本科高校工程数学课程教学存在的主要问题分析

（一）教学观念落后

基于应用型本科高校的人才培养目标，工程数学课程教学应本着因材施教的原则，根据学生的专业发展以及就业倾向开展有针对性的教学活动，如此才能使学生在毕业之后将自身所学的知识技能有效地应用于岗位工作中。但从目前来看，我国应用型本科高校的工程数学课程教学并未贯彻这种理念，依旧沿用着过去的教学思路和方法，并未根据专业和职业发展方向的不同做出区分，其后果就是学生所掌握的知识无法和专业技能有机联系起来，难以做到学以致用，这样的人才并不是现如今的市场所需要的。

（二）教学方法陈旧

对工程类专业的学生而言，工程数学这门课程的意义就在于教会他们一种解决实际工程问题的方法，所以在教学的过程中，教师必须始终将数学知识与学生的所属专业联系起来，如此才能培养出具备实践应用能力的专业型人才。而想要实现工程数学课程和学生专业知识体系的融合，必然需要更加科学有效的教学方法，而现今所使用的教学方法大多都落入“基本概念+性质+定理”的窠臼之中，并不能从数学建模的角度为学生提供一个分析、解决问题的思路与方法，导致学生积极性不高，影响教学效果。

（三）课程体系不合理

目前，我国很多应用型本科高校的工程数学课程体系都存在不合理之处。一方面，内容陈旧。当前社会科学技术发展十分迅速，工程类专业学生毕业后所从事的岗位工作内容不可避免地也出现了一定的变化。在这种情况下，工程数学课程内容必须尽快做出适应性调整更新，以适应时代发展。另一方面，内容安排不合理。工程数学课程教学内容大部分都是理论，缺少实践环节，学生只是生硬地掌握了数学知识，但并不知道如何将其应用于工作实践中。一些学校虽然开设了实验类课程，但占比很少，且由于器材、设备的限制，取得的效果很不理想，并不能促进学生操作和应用能力的提升。

三、应用型本科高校工程数学课程教学改革的具体路径

（一）基于人才培养目标建构全新的课程体系

建构全新的课程体系以适应应用型人才培养的要求是应用型本科高校工程数学课程教学改革的重点任务之一。在具体推进的过程中，应改变过去由数学教师进行课程体系建设的模式，引入计算机、工程技术等相关专业课程的教师，多方合作，共同研究讨论，完成课程体系建设，这样有助于工程数学与其他专业课程的衔接融合，同时也为教学模式的优化提供助力。其中需要注意的要点有二：其一，要基于各专业的需求对工程数学课程的教学大綱以及教学内容进行优化，充分适应不同专业人才培养的要求，分专业制定教学大纲。在教学内容安排上则要考虑各专业的教学计划以及专业课程对工程数学理论知识的要求，严格贯彻实用性原则，以培养学生解决实际问题的能力为导向，进行教学内容的筛选和设置。其二，根据学生的实际情况进行分层教学。考虑到学生数学基础、学习态度以及理解接受能力的差异，基于分层理念对工程数学课程教学内容进行全面梳理，之后再根据应用型人才培养的需求将其划分为不同的层次，对基础理论和方法，要求所有学生都要掌握，而后续的教学重点应转向实际应用层面，适当降低难度，如此才能将工程数学的价值充分发挥出来。

（二）转变教学理念，完善课程教学方案设计

应用型本科高校的工程数学课程属于专业基础课，课程定位就是为专业课程教学提供服务，所以过度追求数学知识体系的完整性以及数学问题的严谨推理和求解是没必要的，只有将其与专业实际联系起来，工程数学课程的价值才能有效体现出来，这才是培养应用型专业人才的正确路径。因此，在教学改革的过程中，应基于专业人才培养目标，致力于学生创新能力的培养，在课程中融入现代科学技术应用的内容，以全新的知识内容对现有的知识架构进行替换和补充，加强工程数学和其他专业课程的交叉融合，将其渗透到专业领域之中，如此才能培养学生的数学建模能力，提高其解决实际问题的能力。在教学方案的设计上，也应做出一定的调整，不能继续固守过去单方面的理论知识讲授，应在完善这部分内容的基础上引入全新的教学形式，形成三层结构。第一层包含基本知识架构、典型学科方法以及扩展性知识;第二层是通过电子课件进行描述和演示;第三层是结合应用实例进行建模和算法呈现。

在具体教学的过程中，教师应该引入多样化的教学方法来突出工程数学课程特点，如案例教学法，互动式教学法等。借助现代化的教学手段，如计算机软件、多媒体或互联网，呈现出更加真实、丰富的课堂教学内容，相较于传统教学方法，可以将知识以更加生动、形象的方式展现出来。例如，在教学正态分布相关知识时，教师可以利用Matlab软件以程序编写的方式将正态分布的概率密度函数与概率分布函数随参数变化的规律展现出来，方便学生理解正态分布的性质。

（三）强化实践教学，培养学生的工程数学应用能力

考虑到工程数学的专业性质，在实际教学中，教师应适当地增加实践性教学内容，通过灵活多样的实践教学活动将知识与应用更加紧密地结合起来。应用型本科高校应加大资源投入，对工程数学实验课程进行开发，并将其融入各个专业的课程教学中，以开阔学生的视野，锻炼其实际操作和应用能力。

综上所述，在科技快速发展、产业技术频繁更新的时代背景下，应用型本科高校应针对市场需求对工程数学课程进行改革创新，更新教学观念，优化教学方法，改进教学体系，培养新时期理论扎实、实践操作能力过硬的应用型人才，为社会发展奠定坚实的基础。

参考文献：

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[2]陈文利，鱼 翔，胡 艳，等.新背景下应用型高校大学数学教学改革探索[J].科技视界，2016（8）：45，68.