城建類應用型本科院?！陡叩葦祵W》教學改革的幾點思考

王剛

（河南城建學院數理學院，河南 平頂山 467036）

城建類應用型本科院校《高等數學》教學改革的幾點思考

王剛

（河南城建學院數理學院，河南 平頂山 467036）

本文通過對城建類應用型本科院?！陡叩葦祵W》課程教學中存在問題的分析，提出了以培養學生數學素養為目標、優化教學內容、實施分層教學、努力提高自學習能力、計算軟件化的教學改革思路，努力培養具有創新精神的應用型人才。

城建類；應用型；CDIO；數學素養

1 引言

應用型本科的培養目標是培養具有創新精神的應用型人才，注重知識應用能力和工程實踐能力的培養；高校開設《高等數學》課程的主要目的是為了能增強應用高等數學的理論及方法解決問題。應用型人才的數學素質體現在四個方面：第一，在意識層面，能夠將客觀事物與數和形的結合，因為用數學解決實際問題要先量化、在運用數和圖、數學公式、數學結構以及數學計算描繪和建模；第二，在思維和語言層面表現為會把具體問題變成數學語言；第三，在能力層面重在體現運用數學基本運算和數學軟件解決實際問題；第四，在心理層面表現為通過高等數學的學習，在實際工作中有意識地采用數學工具和思考方式。

作為面向地方的城建類應用型本科院校，城建類專業的《高等數學》課程教學工作需要結合專業特點和行業需求在意識層面、思維層面、能力層面和心理層面分別就教學內容、教學方法和考核機制等方面進行探討和改革。

2 《高等數學》教學中存在的問題

高等數學是高校教育中的基礎學科，是其他各門學科的基礎，在培養大學生綜合素質方面具有獨特的，不可替代的作用。目前現行高等數學教育和教學存在缺點和不足：

第一，教學目的。當前的《高等數學》教學課程教學目的在于傳授知識的層面上與應用型人才培養目的不匹配；

第二，教學內容。追求基礎理論的科學性和系統性，忽視了教學內容與生活實際及相應專業的聯系，與培養學生的數學素養之間存在矛盾。

第三，教學過程。注重知識的傳授而忽略了向學生傳授學習與獲取知識及分析問題和解決問題的方法，與學生自學習能力提高的要求有差距。

第四，教學的方式。填鴨式、滿堂灌、簡單互動的教學法，學生處于被動地接受地位，與學生主動學習的習慣養成之間存在矛盾。

第五，教學手段。方式單一，教學活動集中，與教育信息化發展與應用之間存在差距。

教學評價，關注結果、忽視過程管理、考核方式單一也是傳統教學中存在的一個明顯不足之處。

3 高等數學教學改革的思考

3.1 明確應用型人才培養目標，確立培養數學素養為導向的教育理念

應用型人才重在培養具有創新精神和實踐技能的人才，創新精神應體現在藝術學教育為重點的邏輯思維、以物理教育為重點實證思維和以計算機教育為主的計算思維培養，邏輯思維是三種思維能力的基礎，而數學素養是邏輯思維能力的外在體現，是高素質人才必備的素質，是人的知識和能力更好發揮作用的要素。理論界大家公認的數學素養通常可以在三個不同層次表現出來：首先，在生活實踐方面，數學素養表現為能夠主動地用數學知識來觀察、分析、處理一些實際問題；其次，在學科內容方面，表現為能夠理解數學的學科意義、理解數學知識的內涵，懂得數學知識的應用價值等；最后，表現在數學文化方面，理解數學學科的科學意義、文化內涵，懂得數學的簡單之美和價值等內容。

為此應用型本科院校在數學教育中應體現數學素養培養的導向，為具有創新精神的應用型人才培養奠定基礎。

3.2 完善分層教學法 優化教學內容

在承認學生有差異的前提下，確立以生為本的意識，依據學生的專業特點、學生的數學基礎和興趣方向，運用不同的教學方法，有針對性地制定教學目標、設計教學內容、調整教學進度、優化教學方式、完善考核體系、實施分層教學法以滿足不同層次（專業、愛好、興趣）的學生學習的需要，促進人才培養質量的提高。正確運用分層次教學，可以提高學生的自學習能力，提高學習信心、明確學習目的，更好地實施素質教育，培養學生的創新能力，使數學教學更加適應專業發展和社會發展的需要。

微積分、線性代數、概率論與數理統計作為高等數學基本內容都是單純的數學理論，脫離專業課程并且與實際問題結合不夠，而專業中要解決是工程時間的應用性問題。在新的教學理念的指導下，高等數學的課程目標應該體現在兩個方面，一方面提高數學修養以滿足人才發展與社會進步的需要；另一方面專業技術人員要掌握足夠的數學技能解決專業領域的工程實踐。具體來說，高等數學課程的目標包括：一是獲取必要的數學基礎知識和基本技能；二是進一步提高學生的空間想象力、抽象思維能力、邏輯推理能力和數據處理能力等；三是提高提出問題、分析問題、解決問題的能力，培養通過自學習獨立獲取數學知識的能力；四是培養學生的數學應用意識和創新理念，著力提高建模能力；五是提升學習興趣、樹立信心、拓寬視野。例如工程中施工效益最大化的求解、荷載作用下的位移計算、不規則圖形面積的計算等問題；研究模擬計算、研究隨機事件及概率、隨機問題模型的建立及分析、建筑工程測量中數據的處理及分析，建筑工程造價中回歸方程的建立及可信度評價和檢驗。

3.3 改革教學模式 突出核心能力培養

當前高等數學（包括工程數學）教學偏重于定力提出、理論證明、求解方法和解題技巧方面的教學，數學的實用性教學有所缺失。近幾年來，通過相關學校的教學改革、大學生數學建模競賽以及CDIO教學理念的推行，使得高等數學越來越貼近于工程實踐的需求和數學素養培養的目標。

為此在以培養數學素養為目的的高等數學教育過程中。應該從兩個方面入手：一是轉換以能力訓練（重在技能訓練）教育模型到以數學素養培養的教育模型，注重各專業和課程之間數學知識和方法的融合及應用，充分利用多學科間的知識交叉與滲透的特征，解決專業實踐中的數學問題；二是以CDIO的工程教育理念指導高等數學教育的全過程，以構思、設計、實現、運作來貫穿生產生活實際問題解決的全過程，讓學生以主動的方式學習和獲取工程能力，包括個人的科學技術知識、終身學習能力、交流和團隊工作能力以及在社會和企業環境下構建產品過程和系統的能力；三是以賽促改、以賽促教，力爭融“教、學、做、賽” 于一體，形成課堂教學與實踐教學一體化的教學模式。

3.4 努力實現學習自主化 計算軟件化

應用型人才的核心能力體現在技術能力、自學習能力、創新能力等方面，學生的自學習能力決定了人才發展的高度和能力擴展的廣度。特別是大數據時代的到來，網絡資源、MOOCs視頻越來越豐富、為學生的自學習創造良好的外部環境。所以能力培養和引導學生的自學習能力成為決定人才培養成功與否的關鍵。

同時信息技術的飛速發展，計算泛在化要求學生必須具有計算機知識和使用數學軟件的能力，能夠充分利用信息技術的優勢迅速、精確的解決工程實踐中的問題。為此引導學生熟悉使用Matlab、Mathematica、SPSS和Excel等軟件，培養學生操作數學軟件去解決工程實踐中的數值計算和數據處理的能力，保證高等數學課程課堂教學之外學生數學素質培養的延續性。

4 結論

總之，高等數學作為大學生的核心公共基礎課，對于培養創新型應用人才具有重要的支撐作用。為此把握和處理好基礎知識教學與培養數學素質的關系、關注自學習能力的培養、優化教學方法、充分利用信息技術的后發優勢，應用型人才培養才更有針對性、科學性和時效性。

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1671-0037（2014）03-94-1.5

王剛（1970-），男，講師，研究方向：高等數學和工程數學的教學和研究。