高職院校工程數學教學問題與對策研究

廖睿文 潘冬

【摘 要】本文分析當前高職院校工程數學教學存在的問題，指出教學改革的必要性，并針對存在的問題提出突出專業特點、提高數學應用能力、完善教學輔助手段、加強統計軟件應用等對策。

【關鍵詞】高職院校 工程數學 對策

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）01C-0154-02

工程數學是高職院校理工類專業學生的一門必修基礎理論課程，它與工程問題關系密切，涵蓋線性代數、概率論與數理統計等，是專業必需的知識基礎和數學工具。工程數學應用領域滲透到自然科學、工程技術、社會科學、經濟管理等多個方面，對于培養學生的邏輯思維、工程應用、空間想象等能力，以及科學素養的養成有著重要意義。同時，工程數學也是碩士研究生入學考試的課程之一，其教學質量好壞直接影響到學生的發展。當前，職業教育在我國教育體系中仍占有重要地位，作為職業教育課程中的重要基礎學科，工程數學的重要性不言而喻，然而由于多種因素的影響，工程數學在職業教育中仍存在較大問題。本文試圖對工程數學教學的現狀、存在的問題進行分析，并在此基礎上提出工程數學教學改革的對策。

一、工程數學教學現狀與問題分析

（一）教師教學理念缺乏創新

工程數學是高校傳統數學課程，受傳統教學理念的影響較大，教學手段以及教學內容比較固定。多數教師在教學中追求知識體系的完備性，拘泥于概念的講解、繁瑣的過程推導，多傾向于強調運算技巧。這就造成了在教學過程中對于概念和模型實際背景闡述的弱化以及培養學生創新、實踐能力的缺失。

較為僵化的教學理念給學生帶來了一定的學習困難。諸如，內容枯燥難懂、概念抽象、計算煩瑣、思維難以展開、問題難以入手；重解題、輕分析，與專業學科聯系不夠，存在理論與實踐相背離的傾向。對于將要從事技術開發和應用的理工科類專業的學生來講，這種傳統教學理念和方式已經不能滿足發展需求，并且不能很好地適應教學要求，需要進行改革與優化。

（二）教學課程時間結構不合理

高職院校旨在培養應用型學生，其課程安排通常以專業課優先，基礎課存在被邊緣化的趨勢，以至于出現利用較少的學時完成較多知識點傳授的教學局面。由于學校考核評判的存在，導致在實際教學中，教師為完成教學計劃，加快教學節奏，而學生數學基礎比較弱，對于重難點的理解缺乏消化吸收，只能模糊接受，教學效果并不理想。同時，由于課時相對少，教師只好犧牲實踐應用，缺乏對學生的數學實踐的初步訓練，這就造成教學內容與相關專業聯系不夠，難以有效激發學生學習工程數學的興趣，造成教學不能相長的惡性循環累積。

（三）數學建模和實驗意識薄弱

數學建模是將實際問題轉化為數學語言和數學符號，借助計算機數學軟件求解得到結果的處理過程。它將數學與其他學科緊密聯系起來，對數學的發展起到了顯著的提升作用。數學實驗是在數學的學習中，學生在教師指導下輔以計算機和數學軟件解決實際問題的過程。數學建模、數學實驗二者均著眼于培養學生的數學應用能力與創新意識，激發學生學習數學的興趣，強調對數學的體驗與探索，為數學的應用搭建了良好的平臺。然而，高職院校課程較多，專業實訓密集，學生對數學基礎的學習大部分只停留在課堂上的理論傳授，對數學建模和數學實驗的了解少，只有參加數學建模競賽的學生才有機會在假期建模培訓期間學習一些數學軟件，這就造成了數學建模與數學實驗機會的缺失，以及將數學應用于實踐的能力的缺乏。

（四）教師知識結構單一，與專業課脫節

承擔數學教學任務的教師，大多是多年研究和傳授數學的專業數學老師，知識體系以數學為主。由于工程數學是基礎課，需面向全校授課，加之專業種類與班級較多，教師難以將不同專業與數學的聯系進行有效整合，因此在教學中遵守數學知識體系的嚴謹，僅僅只注重傳授單純的數學知識，與學生所學專業知識聯系少，在教學中對通過數學手段解決實際問題的能力展示不夠，致使工程數學的教學表象化，或是為完成教學任務而教學，為簡單教學之目的而教學。

二、促進工程數學教學改革的建議

與其他門類的高等數學相比，工程數學思維方式和學習方法更為靈活，如教學策略得當，即使學生數學基礎相對薄弱，工程數學也可以通過有效的學習從而實現其存在價值。這將有利于增強學生信心，提高其學習興趣以及個人職業素養。因此，推進教學改革，有效解決當前高職院校工程數學教學過程中存在的問題很有必要。接下來針對工程數學教學所存在的問題提出五點對策建議，旨在促進工程數學教學的良性發展。

（一）優化教學內容，淡化數學理論，突出專業特色

高職教育以培養技術應用型人才為目標，基礎課要服務于專業。教學中，工程數學不能過分追求知識體系的完備性，而要培養學生用數學思維來解決專業問題的能力，為培養專業人才奠定基礎。在教學目標上應更注重培養學生的創新、實踐能力，圍繞學科專業的培養目標，以學生為主體，結合所學專業特點進行課程內容的調整，對傳統教學大綱做仔細的修改與完善，使其與專業課緊密結合。教師在日常教學中，應淡化嚴格的數學理論證明，以了解為主，不再要求學生執著于繁瑣的數學推理和計算。靈活運用教學方法，把數學知識融入學生熟悉的生活實例或專業實例，降低單純學習工程數學的難度和枯燥感，提高學生的積極性，讓學生感覺到學有所用，主動參與學習，培養學生應用數學知識解決實際專業問題的能力。

（二）擴展實踐教學，提高數學應用能力

實踐出真知。數學課程向來缺少實踐教學環節，在理論課教學的同時，應增加實踐環節，利用理論知識指導實踐教學，提高學生的實際應用能力。在教學改革中，合理利用教學時間，在工程數學的各個課程中適當增加實踐性教學環節，針對具體的問題進行具體的實踐教學，在講授部分數學概念和理論時，可通過實驗和專業中的實例相結合，以專業案例引出概念或者用案例闡述概念。例如，在學習工程數學中隨機變量的數字特征時，可以加入學生熟悉的測量數據精度案例，提升學生學習的主觀能動性，加深對工程數學知識的認識和應用。

（三）促進網絡資源的建設，完善教學輔助手段

傳統數學教學主要采用多媒體課件和黑板教學，一定程度上制約了教學空間的拓展。為此，應當合理改革教學輔助手段，開發網絡資源。網絡課程作為一種新型的教學模式，包含豐富的教學資源，具有資源的共享性、學習的自主性、課程結構的開放性、學習的協作性等鮮明特點，能夠開闊學生視野、提升學生的互助學習能力。高職院校可以積極構建“工程數學”課程網站，建立涵蓋工程數學教學計劃、視頻、課件、教案、習題、反思、網絡教學、網絡答疑交流和學生反饋等內容的系統性網絡資源。一方面，學生可以借助課程網站提前了解教學內容，完成課前預習，學生之間也可以互相交流學習經驗，通過討論、合作等方式完成確定的學習任務。另一方面，教師則可以及時了解各個班級、各個層次的學生對知識的接受理解程度，也能及時有效地答疑解惑，并通過總結與反饋，發現教學過程中存在的一系列問題。

（四）加強統計軟件應用，解除繁瑣計算負擔

工程數學的學習離不開眾多的統計軟件，統計軟件運用的缺失將給工程數學的學習帶來諸多困難。因此，為提升教學與學習效率，加強統計軟件的指導與應用成為提升工程數學教學質量的必然選擇。在教學過程中，除去概念和性質等必要的基礎理論外，應積極教授和引導學生學習和利用Mathematica、Eviews、SPSS、Stata等經典統計軟件進行計算。例如，求解行列式、矩陣、線性方程組等運算時，手工計算雖尚可進行，但繁瑣易錯，借助統計軟件Mathematica等軟件進行計算，簡單快捷又精確，可以有效減輕學生用傳統方法進行計算產生的額外負擔，實現學習效率的大幅度提升。又如，可借助SPSS等數據分析與處理平臺，讓學生理解與掌握數據的采集、管理，以及必要的數據分析，在增強學生動手能力的同時，又可以增強其成就感。

（五）拓寬教師知識面，加強學科交叉合作

針對工程數學教學與專業課難以有效融合的現狀，高職院校工程數學應打破傳統教學模式，積極吸納學校不同專業的任課教師，把原來只由數學教師進行數學課程體系建設的方式，轉變為數學教師與各專業課程的教師共同設計、共同參與的跨學科合作模式。注重數學與各個學科的交叉，將必要的、難度較小的專業知識提前引入數學教學，吸收專業學科領域的應用實例，將其真正融入數學的教學之中。另一方面，數學教師不應局限于本專業，要積極向其他專業老師虛心學習，或者到教學理念先進的院校學習成功經驗；此外，還應學習網絡資源，拓寬視野和知識面，增強自身業務能力。

作為基礎學科，工程數學對于以理工類專業為主的高職院校具有重要作用。本文對當前高職教學中存在的諸如教學理念缺乏創新、課程時間結構不合理、與專業課脫節等問題進行了闡述，只有不斷優化教學內容，擴展實踐教學環節，強化與專業學科相結合能力，完善網絡資源，豐富教學輔助手段，實現學科交叉融合，才能夠促進高職教學中工程數學教學的改革與進步。

【參考文獻】

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[2]張長勤，岳超慧.工程數學教學改革的探索與實踐[J].大學數學，2014（4）

[3]王岳.基于專業需求的高職《工程數學》教學探索[J].中國科技信息，2011（8）

【作者簡介】廖睿文（1987— ），女，廣西桂平人，桂林理工大學南寧分校講師，碩士，研究方向：工程數學與計算機應用。

（責編 丁 夢）