基于應用型人才培養的“高等數學”課堂教學改革研究

程薇薇，王 瑩

“高等數學”作為一門基礎性學科，在高等教育中起著非常重要的作用，然而隨著時代的不斷發展，社會對“高等數學”教學提出了新的要求，當今的企業對于學生實踐能力的要求越來越高，這就要求“高等數學”教學模式也要進行相應改變，強化學生數學實際應用能力的培養.數學本身就是一門抽象的理論性學科，所以在進行教學改革的時候一定要對數學學科進行深入挖掘，找到該學科的實踐應用功能，并且通過一系列具體措施有效提升學生的實踐應用能力.

1 推動“高等數學”教學改革的必要性

1.1 教育普及化的要求

基于應用型人才培養推動“高等數學”教學的改革，首先是教育普及化發展的要求.在進入新時代之后，我國的經濟發展越來越迅速，高等教育已經逐漸實現了普及，所以當今社會人們的競爭壓力越來越大.但是反觀高校的數學教學，學生的數學整體水平卻越來越低，而且學生的數學應用能力十分缺乏，根本無法適應當前市場的發展需求［1］.為此，“高等數學”應該積極進行改革，適應教育普及化的發展要求，從根本上提升“高等數學”的教學質量，提高學生的實踐應用能力.

1.2 素質教育觀的要求

基于應用型人才培養推動我國“高等數學”教育改革也是素質教育的要求.在傳統教育體制中，衡量一個學生好壞的唯一標準便是學生的成績，學生成績體現了學生掌握理論知識的程度.很顯然這種衡量標準在當今社會已經行不通了，掌握理論知識的同時又具備實踐應用能力的人才才是當今社會需要的高素質人才.因此當今“高等數學”的教學應當把重點放在人才應用能力的培養上.

1.3 應用型人才培養定位的要求

應用型人才培養已經成為當今教育的一個主流趨勢，在應用型人才培養中要充分體現出應用和實踐的原則，強調學生應用能力的提升.從“高等數學”教學來看，培養應用型人才需要做到以下幾方面：改變理論與實踐學時的比例；增加實踐環節的教學，培養學生的數學思維；重視數學技能教育；注重人文素養教育；增加數學實驗課程；提供選修課，因材施教.做到這些內容且找準應用型人才培養的定位才是“高等數學”教學改革的核心［2］.

1.4 “高等數學”課程發展建設的要求

“高等數學”課程是本科院校理工類、管理類各專業不可缺少的一門重要的公共基礎課，為學生后續專業基礎課和專業課的學習提供了方法和工具，而且對于學生的能力培養起到了至關重要的作用.對于應用型本科院校來說，“高等數學”課程作為基礎學科能夠為培養應用型人才打下良好的基礎，為學生的后續學習增添后勁，這就使得應用型本科院校中“高等數學”課程的有效性建設迫在眉睫.結合應用型本科教育的特點和“卓越工程師教育培養計劃”的培養目標，以“重視數學理論知識，突出數學的應用性”為基本思想，以工程任務內容為切入點，培養學生分析問題和解決問題的能力，將學生的創新能力的培養放在數學教學的首位.因此，有必要對傳統的教學模式和方法進行改革，提高“高等數學”課程的有效性，以適應素質教育和培養學生綜合能力的需要.

在新的形勢和要求下，如何充分發揮高等數學特色，改善數學教學質量，提高學生數學意識和應用能力？探討提高“高等數學”課程有效性就顯得尤為重要.提高課程有效性的重點在于“高等數學”課程教學改革.此課題針對當前“高等數學”教學過程中存在的“課堂效率低、理論與實踐脫節”等實際問題進行研究和實踐，希望通過對“高等數學”課程進行教學改革，可以提高課程有效性，培養學生邏輯思維能力和科學處理問題的能力，為學生后續的發展打下基礎.因此我們深入到各系進行了調研，通過調查結果可以看出，“高等數學”課程既要體現數學知識的基礎性、工具性地位，使學生具有扎實的數學基礎，培養學生較強的應用能力、可持續發展的能力；也要為專業服務，充分利用數學的工具性作用，為后續課程的學習做好鋪墊.

2 “高等數學”課程存在問題

對應用型人才需求的增加，使得各專業對“高等數學”課程應用性的要求有所提升，急需對“高等數學”課程的教學現狀進行改革，提高“高等數學”課程的有效性.但是由于數學課程課時減少，加劇了課程內容多與課時少之間的矛盾，使得教師為了追趕教學進度，對課程中某些重點內容及難點內容難以展開，影響了教學質量和效果.其次，教師在教學中不能因材施教，而是采取教師為主的教學形式，同時在教學中也缺少與學生的互動與交流，缺乏師生之間應有的信息反饋，忽略了學生的差異性使得教學過程中學生基本處于消極接受狀態，很少參與教學過程.最后，教師在教學過程中沒有將數學知識串聯起來，形成知識網絡，也沒有將所學知識與專業相聯系，使學生感覺數學相對抽象并難以接受，因此產生畏懼心理.由于“高等數學”教學過程缺乏應用性，使學生的數學應用意識和應用能力得不到訓練及培養，使得學生不會以數學為工具去解決本專業涉及的實際問題，不具備應用能力和創新意識.具體問題如下：①教學理念不夠先進；②教材內容過于陳舊；③教學方式過于單一；④教學主體無法凸顯；⑤學生學習興趣不高.

3 “高等數學”課程問題的產生原因

3.1 教學理念不夠先進

當前大多數高校在進行數學教學的過程中仍然秉承著比較傳統的教學理念，最為直觀的表現便是過度傳授“高等數學”的理論知識，并且非常重視數學基本知識的訓練.這樣的教學理念表面上看來合情合理，實質上卻忽略了學生素質教育和實踐能力的培養，無法適應當今“高等數學”教學的根本需求［3］.“高等數學”教學理念過于傳統，無法與時代接軌，導致培養出的數學人才應用能力不足.因此，“高等數學”應當積極進行教學理念的創新發展.

3.2 教材內容過于陳舊

值得注意的是，雖然有一些高校認識到了素質教育以及培養應用型數學人才的重要性，并且在教學開展的過程中積極進行了改革，但是因為其數學課程的教學內容過于陳舊，沒有及時進行更新，導致最終的改革效果并不明顯.而且在現實中，很多高校長期以來一直使用同樣的教材，沒有根據時代的發展對教材內容進行及時更新，而社會是不斷發展變化的，教材內容不更新致使很多知識內容無法與現實進行聯系，從而導致教學效果不佳.

3.3 教學方式過于單一

應用型數學人才的培養是以學生的能力和需求為根本進行教學的，但從當前我國高校的數學教學中可以發現，高數教師的課堂教學手段千篇一律，教師講學生聽的現象仍然非常普遍，因此在這一情況下，學生的實際應用能力無法得到顯著提升［4］.長期使用滿堂灌的教學方式來進行教學不僅無法將課本中的知識點進行深入挖掘，甚至還會消磨掉學生的學習熱情.由此可見，“高等數學”中單一的教學方式也是阻礙現實應用型數學人才培養的一個關鍵因素.

3.4 教學主體無法凸顯

在進入新時代之后，我國教育行業發生了巨變.社會的不斷發展促使教育理念不斷更新，師生之間的地位逐漸發生了轉變，學生從被動學習的客體逐漸成為課堂學習的主體，而教師則從課堂的主體轉變為學習的輔助者和引導者.然而這種師生角色的轉換并沒有得到普及，很多高校教師在教學過程中沒有將學生放在主體地位，沒有從學生的角度出發進行教學，因而無法有針對性地提升學生的創新能力.

3.5 學生學習興趣不高

由于近幾年高等院校擴招，高校學生普遍存在數學基礎差及應用能力弱現象，以致于他們對知識的接受能力也相對較差，對數學的學習興趣相對較弱.筆者對18級的學生進行了問卷調查，通過調查發現，18級學生中，入校高考數學成績及格率為12.50%，高考數學的平均分各班級都在及格線以下，而且各班級數學成績的分差較大，有個別班級分差大于80分，這說明各班大部分的學生數學基礎薄弱，多數同學對學習數學沒有興趣甚至討厭數學.針對這樣的狀況，如果不進行“高等數學”課程教學模式的改革，很難使學生學到本專業應掌握的“高等數學”知識，更何況知識的應用.難以實現應用型本科院校對人才培養的目標要求.

本次針對數學學習興趣進行調查.采用“高校學生數學學習策略調查表”和“高校學生數學學習狀況調查表”問卷進行調查.調查分三次進行，共發出280份問卷，收回有效問卷269份.調查結果如表1所示.

表1 高校學生數學學習狀況調查結果

從表1可以看出，本校學生對數學學習明顯厭倦，積極性不高.在第二個選題的選擇中，有32位學生選擇了“厭倦萎靡”，占比11.89%；在第一個選題的選擇中，有128位學生選擇了“沒有學習興趣”，占比47.58%；根據分析可知，學生對數學學習的消極情緒之高，遠遠超出筆者的估計.

學生對數學學習的負面評價，大都是以數學學習興趣低下為出發點的，可以總結為：“因為沒有興趣，所以……”.通過分析為什么對數學學習沒有興趣的原因，多數院校得出應用型本科學院是否還需要數學教育的爭論是有一定原因的.

通過調查可以看到，學生數學學習興趣、數學學習價值是數學教育應該研究的突出問題.

4 應用型人才培養下“高等數學”課堂教學改革的有效措施

4.1 積極創新數學教育理念

為了培養應用型數學人才，高校應該從思想層面進行改革，積極創新數學教育理念.首先，高校要改變教學思維，將單純的知識點講解轉變為學生數學能力和數學思維的培養，轉變過度重視基礎內容教學的現狀.其次，本課程始終本著以學生為中心的教學理念，使學生能夠成為課堂的主人，更好地參與課堂活動.調動學生的學習興趣.最后，要重視實踐教學的重要性.當今的“高等數學”教學不是單純地進行理論知識的教授，也不是單一地對高數范圍知識的講解，它是一門集理論與實踐、集數學與其他學科為一體的綜合性學科，因此只有不斷地實踐才能有效提升學生的應用能力［5］.

4.2 創新教學模式

為了適應社會發展的需求，積極推動“高等數學”教學改革，有效提升“高等數學”的教學質量，高校要將數學教學與當今社會的實際情況進行深度結合，積極進行教學內容更新，補充數學領域的前沿知識與應用性廣泛的課外數學知識.另外，高校最好具備自己編制高等數學教材的能力，這樣就可以根據學校自身的特點以及重點專業進行教材編寫，這樣就可以有針對性地開展數學教學活動，提升學生的實踐應用能力.具體實施方法如下：

（1）整合教學內容：根據各專業特點對本課程知識進行框架重組，將本課程章節重組為六個模型，每個模型中含有若干專業案例，使所授知識契合服務專業，形成以專業為依托，構建“教、學、做”一體化的“高等數學”課程教學模式.

（2）實踐教學：開展多種形式的實踐教學活動，舉辦各類數學輔導、建模大賽、數學競賽等，通過數學實踐，促進數學理論課堂教學.以學習評價計入平時成績的形式，鼓勵學生積極參加各種數學輔導，數學大賽等系列活動，使學生養成思索問題、分析問題的習慣，也可以從中體會到數學文化，了解數學在專業及實際生活實踐中的重要作用，提高應用數學知識解決問題的能力，培養學生的應用能力.

4.3 改變教學方法及教學手段

采用任務驅動教學法、討論式教學法、分層教學法等靈活多樣的教學方法.采用便于學生接受的授課方式；將課前預習、教師講授、課堂討論與課后作業有機的結合起來，給學生設置問題，促使學生思考，尋求解決方法，通過小組討論加深對知識的理解，既可培養學生獨立思考和創新能力，又對學生知識的掌握，提升數學素質有很大益處，也可充分調動學生學習的興趣，使學生成為課堂的主導者，擺脫了以教師為主導的單一教學模式.

針對不同的專業，設計不同的專業任務，以滿足本專業的需要；將數學知識與專業應用結合起來，使學生了解數學對專業的應用性，激發學生的學習積極性，培養學生的創新意識和應用能力；各校數學教學多使用多媒體教學，可以將教學中不能直接表示的抽象的概念、定理等通過多媒體形式表現出來，從而加深學生的印象，使學生易于理解和掌握，提高學生的學習興趣，使數學教學形成良性循環；為了增加數學的應用性，將計算機應用引入教學，提高學生應用數學軟件解決數學問題的意識和能力.根據學生的特點，在教學中盡量淡化知識的理論證明，減少數學符號的使用，加強數學思想的啟發和數學思維的培養，力爭把學生從復雜抽象的邏輯推導和繁雜的運算中解脫出來，注重應用能力的培養.

4.4 轉變觀念突出學生地位

長期以來，我國的數學課堂中都是以教師為主體，教師在教學的過程中進行講解、操作，學生被動地進行觀看和學習，然后再完成教師布置的任務.這樣的數學課堂缺乏學習的生機，而且學生學習效率低下，無法取得良好的學習效果.在新時期，為了培養應用型教學人才，高校應當轉變教學觀念，重新定義師生之間的關系，將學生擺在主體位置上，以學生為中心進行教學［6］.只有這樣，教師才能主動了解學生的需求，幫助學生解決問題，最終提升學生的實踐應用能力.

5 “高等數學”課程改革措施效果

通過上述課程改革，學習“高等數學”課程的學生不再局限于從課本上死學數學，而是從生活和專業中去活學數學，并且在各項技能大賽中取得優異的成績；各班級高等數學成績有一定提高，課改前每班高等數學成績平均及格率為64.20%，課改后每班成績平均及格率提升為74.50%，教師通過進行課程改革不斷改變教學理念，課堂上轉變角色，行新教育，做新教師，將課程改革落實到實處，團隊先后獲得優秀教學團隊，重點建設課程，精彩一課、精品課等榮譽稱號；分享讓團隊不再孤軍奮戰，分享讓師生雙向成長，凝結團隊力量.將課程改革經驗及做法進行系統的總結與反思，團隊先后向漯河職業技術學院、西安翻譯學院、瀘州職業學院、新鄉職業學院進行課程輸出和交流、推介課程.

6 結語

“高等數學”教學改革是應用型人才培養的必然需求.傳統的“高等數學”課程教學存在很多弊端，無法切實提高學生的理論知識和實踐能力，因此高校應當從應用型人才培養出發，通過積極創新數學教育理念、根據實際更新教學內容、引進技術豐富教學方法、轉變觀念突出學生地位等措施全面提升學生的實踐應用能力.