《高等數學》課程教學改革探討

鄭春容

【摘要】闡述了課程教學改革的必要性。對《高等數學》這門課程的特點進行了分析，并提出了項目制的課程改革方法。通過該方案的試運行，得到了良好的教學效果，也證明了項目制的教學形式更加適應該門課程的特點。

【關鍵詞】課程教學 ?高等數學 ?項目制

【中圖分類號】G642.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089（2015）05-0066-02

Transformation of education for course

Zheng Chun rong

（Mianyang water conservancy and electric power school， Sichuan Mianyang 621000）

【Abstract】Expounds the necessity of the transformation of education for course. The characteristics of the < Higher Mathematics > ?of this course are analyzed， and puts forward the curriculum reform of the project system. Through trial operation of the scheme， obtained the good teaching effect， also proved that the project system more suitable teachingform should be characteristic of course.

【Keywords】 Education for course; Higher Mathematics; Project

一、引言

對于學校而言，課程教學改革的關鍵，在于學校對于人才培養的定位。從中等專業學校的社會需求來看，培養目標的制定應該以培養具有高素質的實踐應用型人才為主。因此，在課程模式的探索中，如何提升學生的專業動手能力，顯得尤為重要。

目前，本校應用水工專業基礎課程《高等數學》的教學現狀是，以傳統理論知識講述、推導、演算為主，實踐環節幾乎沒有。最終的考核形式，還是以卷面考試的成績來判斷學習的優劣情況。然而，在該教學模式下，學生整體的學習效果并不理想。隨機對學校2012級～2013級的20名水工專業學生進行隨機問卷調查，提出的問題包括：你對微積分的定義清楚嗎？對于一個微分方程，是否能夠熟練求取其極值？……從學生的回答情況來看，普遍存在概念不清、知識模糊以及定義混淆等問題。由此可見，原有的教學方法下，學生的學習態度、知識點的掌握情況都不盡如人意，而綜合實踐能力的提升幅度，也是非常小的。從當前社會的發展趨勢，對人才的需求情況來看，普遍要求學生具有很強的實踐動手能力，創新能力。因此，對學生的培養，也應該從這個方面入手，提升他們的學習積極性、激發他們的學習興趣、培養他們的團隊協作能力，必須改革和完善現有的教學模式。鑒此，提出了結合專業課程，以項目制為導向的實踐教學方法，并進行了方案試運行，以此驗證該方式具有良好的教學效果。

二、課程特點分析

《高等數學》是所有工科專業的一門基礎課程。主要的知識 有函數和極限、數列、導數、微積分等。縱觀這些的內容，多是以抽象性的公式或概念為主。學生在課堂上，面對老師對理論知識點的講解和推導，無法長時間保持高度的專注性。這是由于讓他們主動參與學習的環節很少。而事實上，該門課程是水工專業課程的基礎，各專業課程（如農業水利學等）的本質，最終都能轉變為數學上的問題。由此可以得出結論，該門課程的性質，是集理論和實踐于一體的綜合性課程。

三、項目制教學改革模式的提出

基于上述《高等數學》課程的特點，本文擬提出以項目制為主干線的交叉課程教學改革方案。它的核心思想是：將提高學生的實踐動手能力和創新能力作為目標。在課程教學中，與水工類專業課程相結合。讓學生通過在專業課程中，參與項目的方式進行《高等數學》的學習。在課題開展環節中，遇到數學問題（如課程《水力學》中伯努利方程的建立、《水工結構》中壩體載荷的計算等），可以通過自主探索、團隊討論、查閱文獻等多種渠道獲取答案。而對于教師而言，則僅僅是扮演一個引導者的角色，為學生答疑解惑即可。項目制的教學模式，其優點主要在于通過主動的參與環節，學生的學習積極性得到了充分調動，在項目開展的過程中，學生自主學習的知識點，更有針對性，由此自學能力逐漸提高，整個完成項目的過程，本質上來說就是體系化地構建自己課堂知識脈絡的過程，當項目結束之后，學生無論從實際動手能力、鉆研問題的能力、團隊協作能力等方面均能夠得到較大程度的提升。

1. 理論課時的縮減

項目制教學改革的首要步驟，就是將原有的理論課時進行壓縮。傳統的理論知識教學 ，學生始終是處于一種被動的狀態，尤其對于這門課程而言，大部分的知識點都是原則性地介紹，教學過程中甚至缺乏邏輯性思維很強的理論推導過程。如此一來，學生上課時的精力很難長時間集中，在課堂上便猶如坐過山車一般，基本對傳授的知識點沒有印象。即使在卷面考試中成績非常優異的學生，大部分也只是將教材上的概念、定義等機械地背誦下來，一旦考試結束，也就隨之淡忘，更不用深入討論究竟這些知識點如何使用，幾乎對此一無所知。綜上所述，在改革中第一步，便是將理論課時減少至一定比例，為課程項目制的開展，提供更多的時間。原教學模式與新教學模式的理論實踐比例如表1所示。

表1 ?教學培養方案的對比

原教學培養方案 改革后教學培養方案

理論課時 60 45

實踐課時 0 15

2.項目制的實施

項目制課程改革模式的措施，主要是將原課程教學方案中的部分理論學時劃分至實踐環節，然后通過實踐項目的運行，來完成該教學環節，通過學生在攻關項目的過程中，完成課程基本知識的學習。該流程主要從幾個方面來考慮：（1）任務的部署;結合本校的水工專業而言，項目可以從多種渠道獲得，比如：教師自主命題、學生在企業實習時候參與的項目、學校和企業合作開展項目等;（2）項目制實施環節;結合某一大壩監測系統設計項目來進行說明，主要步驟為：① 教師完成《高等數學》的理論課時的講授后，將任務進行分解，讓學生組成項目團隊（如計算方法論證團隊、微分方程建立團隊等）;② 根據學生特點，讓學生針對分解的題目，開展選題工作;③讓項目團隊前往企業調研，搜集文獻資料等前期工作，例如：計算方法的選擇（如歐拉法、RK法等），可選性很多，究竟哪一種比較合適，可以搜集《微積分在水工結構中的應用》、《微積分在工程量計算中的探討》等資料進行參考;④ 團隊成員分工合作，如4人組成的團隊中，在試驗過程，每人選擇一種計算方法進行系統設計的試驗，完成之后，再結合計算結果（如穩定性好壞、系統動態時間如何等）進行對比，并選取合理的參數，確定最優方案，完成整個項目;⑤ 答辯驗收，由學校4～5名專業教師組成專家組成員，對學生作品進行成績綜合評定。

四、教學效果對比

采用項目制教學模式后，該課程的教學效果如何，需要展開教學案例分析來進行論證。鑒此，本文對該課程進行了教學效果測試試驗。具體實施方案是，以本校2013級水工專業的兩個班級學生為研究對象，假設為a班和b班。其中，a班學生按照原有模式展開該課程的教學工作;而b班學生在完成壓縮課時量的理論教學之后，便結合課程《水力學》中的專業知識，以教師自主命題的小項目為課題，開展項目式的團隊運作學習階段，所有過程按上述章節項目制實施環節進行。最后，分別對比兩個班級的學生考試成績。兩個班級的最終成績如表2所示。

表2 ?考試成績對比

分數段 90～100 80～90 70～80 60～70 <60

各分數段比例（a班） 5% 7% 16% 29% 43%

各分數段比例（b班） 11% 12% 27% 35% 15%

由表2可知，在最終考試結果中，無論是高分段（>80）、良好段（70-～80）還是合格段（60～70），采取項目制教學模式后的b班學生得分比例均高于a班，從低分段的分布情況來看，a班不合格比例高達43%，b班僅有15%。由此可以得出結論，展開項目制教學后的b班，其教學質量上要明顯優于a班。

五、結論

結合本校的人才培養定位目標，針對《高等數學》課程，改變了原來的教學培養方法，取而代之的是以項目制為基礎的課程培養模式。目的是為了適應社會對人才的需求，更加注重人才的實踐創新能力。通過一個教學的測試案例，也證明了項目制的模式，更加適應于該門課程的教學類型。但是也應該看到，課程教學改革方案，不是一蹴而就的改革，而是一個循序漸進的過程。只有在未來的教學中，不斷改進和完善新的教學模式，才能夠更好地適應課程的培養需求，提高教學質量。

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