工科研究生數學課程教學模式的發展

【摘 要】本文針對很多工科高校里研究生數學課程教學上教材內容抽象難懂和與相關專業應用聯系較少的問題，以及現行教學形式無法滿足學生需求的困境，提出了幾點教學模式上可以改進的建議。

【關鍵詞】高等數學 多媒體 MATLAB

【中圖分類號】G643 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）20-0078-01

工科研究生的教學是以培養高層次科研人才為目標的深層次教學，那么基礎課程就顯得尤為重要，首要的兩門公共基礎課程就是數學和英語，工科研究生一般在本科階段都研修了高等數學、線性代數、概率論與數理統計等幾門數學基礎課程，但研究生階段對學生的自我科研能力要求較高。另外，各專業相關理論都與數學知識息息相關，而且要求層次較高，所以工科研究生一般要學習比本科階段理論更難理解、邏輯體系更復雜、內容更多的數學課程，主要有矩陣分析、數理統計、小波分析等。研究生階段的數學課程對于本科階段的數學基礎要求較高，因為高素質的科研技術人員需要以較強的專業技術能力為基礎，而較強的專業技術能力必須以高質量的專業基礎課程的掌握為依托，高質量的專業基礎課程的掌握必須有扎實的數學基礎，所以打好本科數學基礎課功底，才有條件在碩士研究生階段學好相應的數學基礎課程。

一 工科研究生數學課程的教學現狀

研究生階段的數學課程定義定理更多，基本理論更加抽象，內容更加復雜且量大。所以若想培養學生們運用基本理論去綜合分析問題、歸納要點、總結經驗、解決問題、舉一反三的能力將會是一個十分困難的問題。如何培養學生良好的基本數學素養，使學生具有較強的邏輯思維能力成為我們教學的主要目標。然而，碩士研究生數學基礎課程教學與本科生的數學基礎課教學首先就面臨著相同的問題，那就是學時非常有限，如何在有限的學時里培養學生的邏輯思維能力，培養學生熟練運用數學工具的能力是一個非常值得探討的問題。研究生的數學基礎課教學需要注意以下幾個方面的問題：（1）教學內容爭取與學生的相關專業知識相結合；（2）教學內容爭取與科研前沿問題相聯系，這樣可以讓學生學以致用，并且可以在將來的專業基礎課的學習中，不斷加深對數學工具的掌握；（3）爭取將教學內容與工科研究生經常使用的、功能強大的數值計算軟件的應用相聯系，同時適當鍛煉學生將相關知識綜合運用的能力。下面從幾個方面探討一下工科研究生數學課程教學模式的發展。

二 選擇高質量的參考教材

一本好的教材應能起到引導或指導作用。工科研究生的教學是以培養科研人才為目的，目前幾乎所有的數學課程的授課內容都是由授課教師根據相關學科相關知識總結整理的內容，沒有固定的教材，因為要反映當前相關課程及學科的科研前沿理論，固定的教材將無法跟上學科進步的腳步，但參考教材是必不可少的基礎學習工具。參考教材對于學生的課前預習相關理論及課后的自我學習過程都是非常重要的載體，所以參考教材的選擇決定著學生的學習效果。參考教材應具備以下幾個特點：（1）基本內容淺顯易懂，有利于學生的課前預習及課后復習；（2）邏輯體系完整，層次清晰，有較好的連貫性，有助于學生將課程內容與教師講授的內容相結合，在腦海里構建起理論內容的邏輯框架；（3）難易適中、綜合性強的課后習題，最好能與當前科研前沿問題相聯系，能有效幫助學生加深理解基本內容。

三 數值計算軟件的使用

近半個世紀以來，隨著計算機技術的快速發展，我們已經有了諸多可以用來輔助教學的方式，如MATLAB軟件等。工科研究生在科研過程中避免不了要解決實際的工程項目問題，以及處理大量的數據，那么功能強大的數值計算軟件的使用是必不可少的。MATLAB軟件又名矩陣實驗室，是一款功能強大的數據處理與數值計算軟件，同時對于隨機數據的分析處理、圖像的生成及分析處理都具有功能強大的特點。MATLAB軟件同樣有回歸分析功能，是學生們對時間序列數據的分析處理必需的一個功能，不僅鍛煉了學生的程序編譯能力，并且能鍛煉學生們理解并使用統計理論解決在其他工程領域問題的應用能力。

四 多媒體技術的應用

多媒體輔助在教學中的應用越來越廣泛，因為工科碩士研究生的數學基礎課程內容較之本科階段的數學基礎課內容，更難、更復雜、更抽象，所以很多問題將無法通過教師的描述來直觀理解，只能借助多媒體技術，將內容做成圖片或動態圖像，以加深學生的印象，間接幫助學生對基本理論的理解及掌握。所以在研究生的教學中多媒體是一個不可或缺的教學載體，但我們必須始終堅持多媒體合理使用的原則，它只是教學環節中的一個輔助工具，教師永遠處于課堂教學的主導地位，師生的課堂互動能有效激發學生學習的興趣，提高教學效果。

〔責任編輯：龐遠燕〕