新工科背景下以专业为导向的高等数学教学改革

陈莉 栗青生

摘  要：移动互联网时代，工科院校的高等教育发生了深刻变化，在新工科的背景下，高等数学如何更好地服务于工科专业成为高数教改的重要课题。该文将以传媒類院校的工科主要专业课程为参考依据，分析了不同专业中高等数学知识点的占比，提出了高等数学教学应与专业课程有机结合，并根据专业课程的内容和背景相应地改进高等数学相关教学内容。多手段多方式的改革教学方式，提升学生的学习兴趣和积极性，使高等数学课程对专业课程的作用更具有针对性和实用性。

关键词：高等数学  新工科  教学改革  工程教育

中图分类号：G807                            文献标识码：A文章编号：1672-3791（2020）11（a）-0158-03

Higher Mathematics Teaching Reform Guided by Specialty under the Background of New Engineering

Chen Li  LI Qingsheng

（School of Media Engineering， Communication University of Zhejiang， HangZhou， Zhejiang Province， 310000  China）

Abstract： In the era of the mobile Internet， higher education in engineering colleges has undergone profound changes. In the new engineering background， how to better serve engineering majors has become an important subject of higher mathematics reform. This article will take the major professional courses of media schools as a reference and analyze the proportion of knowledge points of Higher Mathematics courses in different specialties. higher mathematics should be combined with professional courses. It has proposed some advice to improve teaching the content of higher mathematics according to the content and background of professional courses. With the help of modern information technology， multi-method and multi-method reform of teaching methods enhance students' learning interest and enthusiasm. Those methods could make high mathematics more targeted and practical for professional courses learning.

Key Words： Higher mathematics; New engineering; Teaching reform; Engineering education

未来几十年，工程在社会中的作用发生了深刻变化，工程科技进步和创新成为推动人类社会发展的重要引擎[1]。联合国教科文组织在2015年的研究报告中指出：世界高等教育正在发生革命性的变化，并呈现出“大众化、多样性、国际化、终身化、信息化”的趋势，高等工程教育从“技术范式”转化为“科学范式”，又转化为注重实践的“工程范式”。作为工科专业的基础理论课之一高等数学，如何更好地实现为“新工科”的专业服务成为一项值得探讨的大课题。

作为传媒类的应用型大学，笔者学校面向传媒类工科专业分别开设了高等数学、高等数学A、微积分、文科数学4门高数类课程，主要覆盖媒体工程学院、电视学院、经管学院等。尽管4门课程在课程设计体系、教材和教学内容和教学课时上根据专业导向有所调整，但主要的教学大纲、内核文件还是统一的，教学要求也是多从纯粹的数学角度来考虑，忽略数学与专业课程的有机关联。而在应用型大学传媒类的“新工科”建设中，高等数学主要服务于工科学生的专业学习，而并非为了培养出类拔萃的专门数学人才。

欧平探索了高等数学课程思政的价值意蕴和生成路径等[2]，卢静莉等人则根据学生卷面成绩的差异性探讨教学改革途径[3]，而以专业为导向的高等数学研究成果或从宏观理论上分析专业导向的必要性[4]，或将专业导向问题转化为分层分班问题[5]，却都没有分析不同专业对高等数学的需求性差异。任之光等人在“双创”背景下针对高校教育改革提出了以创新精神为宗旨的顶层设计模式，践行知行合一的教学方式，转换教育评估视角等新观点[6]。该文则在此基础上更新教改思路，通过引入高等数学的课堂思政，用通俗化的语言、概念产生的背景和概念的应用概况等增强学生的记忆和兴趣;并以传媒类工科专业主要课程为参考依据，分析不同专业对数学知识点的需求大小;利用移动互联网时代特点，多手段融合搭建相应的教学平台，在教学中融入数学之美，这些对学生综合素养的提升、学习兴趣和创新创造能力的提高都有着重要的意义。

1  “工科“背景下应用型院校高等数学现状分析

当前高等教育走向大众化，学生数学基础参差不齐，整体素质普遍降低，传统高等数学教育中的弊端突出，主要体现在如下几点。

1.1 陈旧的教学观念，单一的教学模式

传统高等数学课程教学主要“以教师为中心”，教师选择“教”的内容和应用“教”的技巧完成现有的教学任务，注重传授知识量的多少，而忽略师生之间互动的教学反馈。然而现在学生学习数学的主观能动性差，出现提及高数就“变色”“厌学”“恶学”情绪比比皆是。在教学方式上，“一枝粉笔、一个教案、统一的教学计划”走遍课堂。

1.2 片面强调教学内容的严密性和逻辑体系的演绎性，忽略教学内容与专业的相关性

现有高数教学内容的设置多从数学自身的学科特点对相关知识点进行排序，完成教学计划规定课时和内容，偏重理论，授课标准单一，未能做到真正的“因材施教”。一方面受限于各专业计划的调整，教学内容与授课课时往往产生矛盾;另一方面专业课程学习又对数学的教学内容提出了更高的要求，而且高数老师对专业的了解程度不高，对数学的应用理解性不够，导致了高数的教学内容与所学专业需要的严重脱节。

1.3 教材适应性差，教学内容雷同，专业针对性不强

现行高等数学的教材使用不尽合理，大多仍然采用普通本科教材，没有以专业教学为出发点，更没有体现专业特色。比如，电子等类专业课程《信号与系统》经常要用到傅里叶级数，而数字媒体专业课程却对二类曲线积分和曲面积分的要求并不高。

2  新“工科”下高数教学改革

新“工科”下以专业为导向高数教学改革的基本原则：突出高数对专业培养的作用，将高数的教学与专业相结合，加入各种专业的应用实例提高学生学习兴趣以及对基础必修课反哺专业课程的认知。

2.1 概念直观化且在某些教学内容增加历史背景和历史人物的介绍

高等数学的相关概念晦涩难懂，如何运用通俗化的语言、利用概念产生的背景和概念的应用概况等来淡化抽象概念所带给的学生枯燥无趣和难以理解消化等问题，是教学内容改革的一个侧面。比如在讲授“导数”这个概念时，先设计牛顿与莱布尼茨之间关于微积分的争议部分探讨，既可以活跃课堂气氛，也可以增强学生对导数学习的兴趣。又如对信息类专业的学生，讲解泰勒公式时增加一个关于泰勒公式应用于谷歌街景的拍摄，就会让学生对复杂的公式有个直观的认识。不同专业背景的人物介绍和专业应用场景，有助于提升学生的学习兴趣，初步建立高等数学为专业服务的思想。

2.2 以“专业”为导向，优化课程内容，将教学内容与专业相衔接

为更好地认识专业对高数的差异性需求，该文以部分专业的主要课程为参考依据，分析数学的各个知识点在不同专业的占比状况，如下图1、图2所示。

显然，不同专业对高数的需求是不一样的。

2.3 多手段融合，搭建教学平台

移动互联网时代，智能手机、平板电脑、笔记本电脑几乎是每个大学生的标配，这些新介质的出现为高数的教学手段革新带来新机遇，并使抽象复杂化数学问题变得简单化成为可能。通过组建智慧课堂、QQ课堂、蓝墨课堂、中国慕课、微课堂等，构建数字化教学资源与对应的APP教学平台，课前给学生推送微课、PPT等教学资源，引导学生预习，开展更为积极有效的课堂参与式活动。

3  结语

该文针对新“工科”背景下以专业为导向的高数教学改革提出了若干建议。教学内容上运用通俗化的语言，引入高数的思政建设、概念产生的背景和应用概况等激发学生学习的兴趣;以传媒类工科专业主要课程为依托，通过数据分析，以图的形式给出了不同专业对数学知识点的需求是不同的。利用移动互联网时代特点，多手段融合，搭建相应的教学平台。数学不是孤立的符号，而是来源于实践，并应用于实践。坚持“以实用为目的，以够用为原则”，注重课程目标与专业要求紧密结合。如此，高等数学才能为新“工科”专业发展提供更好的服务。

参考资料

[1] 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.

[2] 欧平.高职高专课程思政：价值意蕴、基本特征和生成路径[J].中国高等教育，2019（20）：59-61.

[3] 卢静莉，马涛.基于学生高等数学卷面成绩的差异性分析来探讨教学改革途径[J].科技资讯，2020（6）：155-157.

[4] 張伟峰，刘丹，张昕，等.基于专业导向的高等数学教学改革研究[J].大学教育，2016（1）：93-95.

[5] 潘军，江青优，丁六申.高等数学课程分层次教学的探究—— 以浙江海洋大学东海科学技术学院为例[J].高等数学研究，2018（1）：124-127.

[6] 任之光，梅红.双创背景下高校教育教学改革探索研究[J].中国高教研究，2017（1）：86-90.

[7] 刘梦良，冯巍，于瑞林.新工科背景下高等数学教学改革探析[j].山东农业教育，2019（2）：4-6.