關于“專升本”工程數學教學改革的思考

盧兆信

【摘 要】本文從“專升本”工程數學教學中存在的一些問題入手，比如，由于這些學生來自于不同院校或不同專業而引起的數學基礎之間的差距，課程設置安排，傳統教學與多媒體教學的結合，以及如何將工程數學與專業需求相結合等，在分析和探討這些問題的基礎上提出了專升本工程數學教學改革的一些思考。

【關鍵詞】專升本；工程數學；教學改革

0 引言

工程數學是“專升本”的一門重要的基礎必修課，它一般包括兩部分內容：線性代數和概率論與數理統計。工程數學這門課程以高等數學為基礎，一般是在學習完高等數學以后開設，其實質是高等數學的后續課程。以專升本學生的認知結構和理解能力來說，工程數學相對于高等數學而言，很多內容變得更加抽象和繁瑣，學習起來變得更加枯燥和難懂，導致有些人逐漸地對工程數學產生了畏懼的心理，所以也就慢慢失去了學習的興趣。因此，如何改進現有的教學模式，融入新的教學方式，使工程數學與實踐應用相互結合起來，滿足專業需要，是工程數學教學改革所面臨的重要課題。

1 當前“專升本”工程數學教學中存在的主要問題

1.1 學生數學基礎之間的差距

自取消“1+3”、“2+2”等形式的校內“專升本”以來，專科生要想獲得本科學歷大多需要通過“跨校專升本”來實現，因此“專升本”的學生就可能來自于不同的院校甚至不同的專業，而這些也必然決定了他們的數學基礎之間存在著一些差距。

1.2 課程設置安排不合理

出于專業需求，有些專升本專業不得不對基礎課課程進行壓縮，不再開設高等數學下冊而直接開設工程數學，或者同時開設高等數學下冊和工程數學，甚至于有的雖然開設了工程數學但是只是有選擇的開設了線性代數或者概率論與數理統計兩部分其中之一，這些課程開設模式都嚴重影響了正常的工程數學教學。事實上，工程數學課程的很多內容都是要以高等數學下冊為基礎的，因此，從專升本學生的認知結構和理解能力方面考慮，該課程安排在高等數學上下冊知識都學習完畢之后開設更為合理。

1.3 傳統教學與多媒體教學缺乏有機結合

傳統教學注重于教學過程，工程數學中定理的證明、公式的推導、以及例題的演算等，都需要學生慢慢地理解和認真地思考，而這些過程教師都可以用粉筆在黑板上一步步地去推理、演示和計算，充分發揮教師的主導作用和學生的主體地位。多媒體教學具有直觀形象和生動有趣的特點，可以將一些比較抽象的教學內容通過圖片、動畫、聲音等形式展現出來，使得教學過程更加直觀生動，更好地幫助學生理解和記憶相關的知識。因此，必須將二者有機結合在一起，使它們在工程數學的教學中發揮自身的優勢。

1.4 理論講授知識多，與專業需求結合少

不同專業對數學知識的需求是不一樣的，而當前大部分專業的工程數學教學則主要由數學專業的教師來完成的，這就造成了在實際教學過程中過多的以理論講授知識為重點，單純的強調工程數學自身的系統性和完整性，沒有突出應用性與實踐性，真正與專業知識相結合的例題和練習較少，實踐應用更少，這不利于與施教專業需求相結合，也不能很好地體現出工程數學在解決實際問題中的工具性。

2 關于“專升本”工程數學課程教學改革的幾點思考

2.1 借鑒國外優秀教材，加強知識應用背景的介紹

在國內的工程數學教學中，往往把教學的主要精力單純集中在知識的傳授上，而忽視了對知識應用背景的介紹，培養出來的大部分學生只是一味的解題，盡管對定義、公式、定理的推導證明掌握的非常熟練，但是不知道如何運用所學知識去解決實際生活中的問題，缺乏了解所學知識的應用背景。國外的優秀教材與國內的現行教材相比最大的特點就是實用性，在每一章的開始部分都有一個關于本章知識應用背景的簡單介紹，通過對這個應用的分析和解決從而合理的引入新的知識，并且在每章的結束部分又重新回到開始部分提到的應用，從始至終都是為了說明如何用本章知識去分析和解決某一個問題、某一類問題、甚至于某些類的問題。

2.2 改變教學教育理念，在教學中融入數學建模的思想

日本著名的數學家米山國藏曾經說過：“我從事過多年的數學教育，發現學生們在學校所學的數學知識在畢業進入社會后，如果沒有什么機會應用這些作為知識的數學，通常是離開學校不到一兩年就很快忘掉了。然后，不管他們從事什么業務工作，唯有深深銘刻在心中的數學的精神、數學的思維方法、研究方法、推理方法和看待問題的著眼點等，卻隨時隨地在發生作用，使他們終生受益。”做為高等教育者，不能將工程數學的教學看成是單純的數學知識的講授，要改變傳統的數學教學的思維慣性，轉變為傳授數學思維方法，讓學生不僅僅學到許多具體的數學知識，更要領會到數學的精神實質和思想方法。引導學生學會如何在深入調查研究、了解對象信息、抽象簡化假設、分析內在規律等工作的基礎上，用數學的語言和方法去刻畫表示實際問題，也就是建立數學模型，并且用通過計算得到的結果來分析解釋實際問題，并接受現實的檢驗，從而逐步地將數學建模的方法、內涵、思維融入到工程數學的教學中。

2.3 借助于軟件輔助教學，加強開放性數學實驗

對于工程類專業學生來說，工程數學是他們從事專業工作的基本工具，學習工程數學的主要目的就是為了解決實際工作中遇到的現實問題，這種人才培養模式決定了加強數學工具應用的重要性。在工程數學的教學中，除數學概念等基礎理論外，對于大量的數學計算、推導、應用等可以有選擇地教會學生去利用Matlab、Mathematica、Maple、MathCAD等數學軟件來解決。另一方面，在工程數學教學中教師有時不得不花費大量的時間在計算上，計算的繁瑣和冗長，也會使學生失去學習的耐心。現實生活中遇到的不僅僅是低階計算的情形，對于高階計算的情形仍然單純地靠手工去完成，那顯然是不切實際的。引入數學軟件輔助教學和加強開放性實驗，不僅可以節約課堂上的時間，而且可以利用多余的時間對實際問題進行數學建模，從而提高學生解決實際問題的能力。

2.4 與專業需求相結合，以實踐應用來促進學習

不同專業對工程數學知識的需求是不同的，這就要求擔任工程數學教學任務的教師首先對教學專業進行調研，在對該專業所必需的工程數學知識充分了解的基礎上，及時對授課內容重新設計和整合，將那些支撐專業課程學習的內容重點講解，而將那些與該專業需求關聯不大的部分作為選學部分或者刪除不講。因此，在安排教學內容時我們要根據各專業的具體需求精選教學內容，強調工程數學為專業實踐應用服務，促使工程數學與專業的有機結合。在對工程數學部分的一些數學概念進行講解時，可以與授課對象專業中的具體實例相結合，以具體的專業案例作為引例引出概念，或者在給出數學定義之后，以具體的專業實例作為例題，進一步對數學概念進行實踐闡述和應用性挖掘，以便進一步加強工程數學與專業的相互滲透，突出應用性和實踐性，教會學生應用數學的基本原理與方法去解決本專業中的實際問題，讓學生體會到工程數學對專業的影響，感覺到這門課程的重要性，從而促使學生主動自覺的來學習這門課程。

3 總結

綜上所述，本文針對“專升本”工程數學教學中存在的主要問題進行了詳細地分析和研究。筆者認為要想高質量的完成“專升本”工程數學課程的教學任務，關鍵是協調好學生、教師以及專業需求之間的關系，通過借鑒國外優秀教材，改變教學理念，加強開放性數學實驗，與專業需求結合起來的模式，才能最大限度的促進工程數學教學的提高。

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[責任編輯：王楠]