民辦應用型本科院校高等數學模塊化教學改革研究

潘娟娟+凌雪岷

（安徽新華學院通識教育部）

安徽新華學院在實施《高等數學》模塊化教學過程中從人才培養模式、課程體系、教學內容、教學大綱、考核方式等幾個方面進行了改革與創新。

高等數學模塊化民辦應用型

本世紀初，我國應用型本科院校及民辦應用型本科院校全面興起。目前安徽省現有19所應用型本科院校，其中民辦應用型本科院校4所，安徽新華學院作為其中一所民辦應用型本科院校，意在培養品行端正，身心健康，基礎扎實，實踐能力強，具有職業素養、創新精神和發展潛力的高素質應用型專門人才。針對應用型人才培養方案，教師應打破以往按部就班的參照教學大綱、制定教學計劃、安排教學進度表來完成教學任務的模式。在教學中始終牢記一個問題：“我們的教學如何塑造出一個應用型的人才？”帶著這個問題，現提出對公共基礎課程《高等數學》推行模塊化教學體系改革，建立與之相對應的教學管理組織形式、教學質量考核體系和評價標準。把高等數學龐大的知識體系細化，針對不同院系不同專業，量體裁衣，使得教學更貼近專業需求，所學的知識更具實用性，實現人才培養從只重知識傳授向學生應用能力提升并重轉變，為后面的專業知識打下了良好的數學基礎，有助于培養專業基礎扎實的應用型人才。

模塊化教育模式以“MES”和“CBE”兩種流派比較具有代表性。

MES指的是模塊式技能培訓，由國際勞工組織研究開發出來的以現場教學為主，以技能培訓為核心的一種教學模式。它是以崗位任務為依據確定模塊，以從事某種職業的實際崗位工作的完成程序為主線，可稱之為“任務模塊”。

CBE指的是能力本位教育，主要以美國為代表。它是以知行能力為依據確定模塊，以從事某種職業應當具備的認知能力為主線，可稱之為“能力模塊”。

兩種流派的共同點都是強調教學要講究實用性和能力性的培養。我國教育界針對國內教育現況，提出了適合我國國情的“重基礎、活模塊”的模塊化教育模式，高等數學作為各專業非常重要的一門基礎課程，也要緊跟發展趨勢，根據各專業的人才培養方案，對高等數學內容進行模塊化細分，然后各院系按照自己專

業知識的需要自主選擇所需模塊進行教學，這樣既能減輕教師的教學壓力和學生的學習壓力，又能讓學生掌握必要的數學基礎知識，從而提高教師的教學效果，有利于應用型人才的培養。

高等數學課程受覆蓋全校11個院系，內容包理工類高等數學、醫藥高等數學等，目前學院高等數學教學普遍存在以下問題：

1.高等數學的教學局限于傳統教學方法，教師過多注重數學基本理論知識點，強調解題技巧，忽視了學生分析解決問題能力的培養，不利于應用型人才的培養。

2.且高等數學知識點全面且繁多，三本院校學生數學基礎相對薄弱，還有部分院系的部分專業實行文理兼收，部分專業在以往一刀切的教學模式下理論課時明顯不足。

3.高等數學教學，一直采用統一的課程標準，缺乏對不同院系不同專業所需數學基礎的細致規劃，和專業所需的數學類基礎知識契合度不高，導致學生對數學學習提不起興趣，缺乏學習的主動性。

為克服以上弊病，注重學生能力的培養，減輕教師的教學壓力和學生的學習壓力，注重數學的實用性以提高學生自主學習的積極性，本課程組成員在平時的教學過程中，不斷研究教學方法、更新教學理念、提高教學效果。試行高等數學課程的模塊化改革，力求高等數學教學達到以下兩方面效果：

1.讓學生掌握高等數學的基礎知識和基本理論，培養學生數學運算和邏輯思維能力；

2.學以致用，讓數學知識滿足各專業需求，為后續的專業課程學習打下堅實的數學基礎，培養學生解決實際問題的能力。

（1）模塊設計。高等數學數學體系由一元函數微積分學、向量代數與空間解析幾何，多元函數微分學、無窮級數、微分方程等內容組成。我們通過深入走訪全院十個院系，訪談專業授課老師以及相關專家，了解不同專業的人才培養方案，以及對高等數學課程的不同要求，將高等數學的內容整合分為三大模塊：基礎模塊、專業模塊和選修模塊，有針對性地滿足不同專業的要求。

高等數學課程的基礎模塊，主要包括三部分：一是函數與極限，包括函數、極限的基本概念、極限的運算法則、及函數的連續性的概念、性質及其應用；二是一元函數微分積學，包括導數和微分的概念、性質和運算；微分中值定理與導數的應用、導數的應用、不定積分、冠以定積分、定積分的應用；三是二元函數微積分學，包括多元函數微分、多元函數積分、曲線（面）積分。這些模塊適合全院各個專業使用，共計約90課時，在第一學期講授。專業模塊包括無窮級數、常微分方程。共計約22課時，在第二學期講授。選修模塊包括數學史、數學建模、數學實驗等，共計課28時。

（2）模塊教學形式。高等數學的模塊化教學形式主要包括：理論教學、實踐教學和自主學習。

理論教學主要針對基礎模塊中關于求函數的極限、求函數的導數、微分、計算定積分等知識點及專業模塊中解微分方程。實踐教學主要針對微分學在專業上的應用、積分學在專業上的應用、微分方程在專業上的應用，并向學生介紹一些相關數學軟件，如MATLAB，SPSS等。

自主學習形式比較開放，教師可以提出一個實際問題，例如利用曲面積分探討衛星的覆蓋面積，利用微分方程討論人口預測問題等，學生可以通過實際問題的解決深刻理解該數學知識，靈活運用所學數學知識和相關數學軟件來解決實際問題。在模塊化教學中，盡量找和專業相關的實例出發，例如可以針對藥學院學生提出用微分方程討論靜脈輸液問題，引入微分概念，建立數學模型，找到數學依據，淡化數學的理論性，盡量從專業的角度去闡述數學知識。

（3）模塊化教學的考核方式。對學生的綜合考評成績分為三個部分：第一部分是筆試（占50%），主要考核學生對數學基本知識的掌握程度。第二部分是平時考核（占30%），主要根據學生作業完成質量作為評價標準。第三是論文（占20%）由老師設計若干與專業相關的數學模型題，要求學生分工合作完成作業，目的是考察學生的分析、運用數學知識的能力。

目標

構建應用型本科高等數學模塊化教學改革，解決高等數學教學任務重、課時少的問題；改變學生認為高等數學無實用性的陳舊觀念，從不愿意學到我要學學有用的轉變，貫徹實行實現學校應用型人才的辦學理念，培養優秀的應用型人才。

要解決的問題

（1）教師問題：高等數學教師多為數學專業，對高等數學知識掌握全面，但缺乏對學生的專業知識的了解，教學中只注重數學知識的灌輸，導致教學內容和專業人才培養目標存在差異。因此要推廣模塊化教學務必首先從任課教師著手，組織教師到各院系走訪調研，深入了解各院各專業的人才培養方案以及對高等數學教學的具體需要。針對不同專業提出的不同要求，加強教師自身應用實踐能力的培養，強化“雙能型”教師隊伍建設。

（2）教材問題：目前學院選用的高等數學教材是同濟大學版的《高等數學》（第七版），這本經典教材理論知識嚴謹全面，多采用精確的數學語言來描述定義，強調定理的證明，部分專業學生難以理解。課程組擬針對模塊化教學整理編寫適合各專業的自編講義配合模塊化識講座的形式講授。這樣既增加了學生的學習興趣，的實施。

（3）考核問題：模塊化教學改革大大減輕來了專業學生學習高數的壓力，但是為了保證教學效果，還需要組織教師編寫高等數學基礎模塊以及專業模塊的習題庫，教師可采取分章節考核的形式組織學生測試，教師可根據測試結果了解學生的掌握程度。

主要特色

1、模塊化教學大大節約了基礎課的教學時間，為各專業自主選擇合適該專業特點的教學模塊提供了選擇空間，使他們在合理的教學時間內掌握必要的數學知識，真正做到了高等數學基礎課為專業課服務，體現了應用型本科人才培養目標。

2、模塊化教學有利于數學教師掙脫傳統高等數學教學模式的束縛，實現高等數學的教學與專業知識的無縫對接， 有利于教師自身水平的提高，加深數學教師對專業知識的了解，促進“雙能型”教師隊伍的建設。

參考文獻：

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注：本文為安徽省教育廳自然科學重點基金項目（KJ2016A310）；安徽省高等數學精品資源共享課（2016gxk061）；高等數學團隊（2016jxtdx03）。