基于應用型人才培養的高等數學課堂教學改革研究

袁萍

摘? 要：高等數學是高校理工科和經管類專業學生的公共基礎課，課程抽象，概括性強，學生理解存在一定的難度。高等數學作為基礎課程，在教學中往往沒有注重學生應用能力的培養，專業知識與數學基礎理論知識沒有充分結合，加之專業知識的更新速度快，不能靈活運用數學知識，很難適應不斷創新的技術環境，最終導致學生的專業能力不足。在高等數學教學過程中，需要針對理論知識強化模擬實訓，將理論知識與技能訓練相結合，這也是高等院校高等數學改革的重要途徑。本文提出從提高學生應用能力的角度出發展開高等數學課堂教學，在課堂上將教學與測試相結合，從而激發學生主動學習意識。

關鍵詞：高等數學;人才培養;課堂教學

中圖分類號：TN710-4? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2021）39-0113-03

近年來，我國著力培養應用型人才，提出全面提升應用型人才培養素質，改革專業與課程結構，推進課程內容和教學方式的改革。要求學生不僅要學習專業知識，還要掌握技能，并實現創新。此專業人才并不局限于對本專業知識的掌握，還應掌握與專業相關的知識，技術操作應能夠做到靈活運用、觸類旁通，但是在高等數學課堂教學改革上依然存在滯后性，即采用“滿堂灌”的教學模式，呈現在學生面前的是抽象的數學定理以及概念性的知識，學生感受不到數學知識對自己專業成長的使用價值，僅僅為了通過考試而學習。這種應試學習方法很難激發學生對數學知識主動學習的意識，嚴重影響了培養應用型人才的重要目標。

一、高等院校數學課堂教學現狀

傳統的高等數學教學中，大一兩學期均為傳遞理論知識，進入高年級后學生才進入到實踐操作階段，處理實踐性問題。一些高等院校會在學生學習完每個知識體系后指導學生掌握利用數學知識解決專業問題的方法，圍繞專業實踐教學做好準備工作[1]。雖然做到了理論與實際相結合，但依然存在重視理論知識而輕實踐的問題，理論與實踐結合的程度不深，忽視了高等數學知識在技術應用方面的問題，主要體現在兩個方面：其一，在對學生進行數學知識應用能力考核方式不夠全面;其二，實踐應用以課堂教學的方式展開，不僅時間緊促，而且在應用數學知識解決專業問題的訓練上缺乏強度，很難獲得良好的教學效果。

要保證高校的應用型人才培養質量，僅僅著眼于高等數學本學科的內容遠遠不夠，要讓學生提高對知識的應用能力，這也是培養高質量人才的關鍵。任何工作崗位都需要邏輯思維，要有計劃地展開工作，若無法做到條理清晰，不能掌握高等數學知識，就很難提高工作質量。

二、高等院校數學課堂教學中存在的問題

（一）教學模式過于陳舊

在高等數學課堂教學的過程中，教師要應用正確的方法傳授數學知識，目前高等數學課堂教學主要是對學生進行計算訓練，沒有考慮到數學思想的傳遞，忽視了數學思想對學生學習行為的指導作用。比如，教師在課堂上講解數學極限的過程中，以定義以及證明方法為主，再利用觀察法觀察數列極限，沒有對數列極限的內在思想進行講解，導致學生對于這部分知識的學習感到枯燥乏味，體會不到數學對專業學習的重要性，加之課堂時間有限，學生無法學習到具有應用價值的內容[2]。傳統的教學模式與現代課堂教學要求不符，即便學生通過了高數考試，對于數學知識的理解和應用能力也相對薄弱。當前，教師在課堂教學中主要采用講授法，依然停留在數學定義、公式推導等方面，沒有從應用的角度展開教學，未能培養學生的創新能力，部分教師雖然在教學中采用了信息技術加以輔助，但是僅僅將這些技術作為工具，并未將各板塊內容、各個教學環節很好地銜接起來，未能發揮信息技術的功效。

（二）對學生的考核方式缺乏合理性

高等數學若沒有采用合適的考核方法，則難以達到預期的效果。高等數學考核指標定位在課堂成績、出勤情況以及完成作業情況幾個方面，最終的考核結果依然以期末的考試成績為主，且考試的題型也較為單一[3]。這種簡單的考核方式很難對學生的數學學習質量進行客觀衡量，部分學生只有在考試前才積極學習，平時則應付了事。考核方式的單一導致學生對數學的重視程度不夠，更未能掌握應用數學知識解決專業問題的方法，導致應用型人才的培養效果不佳。

（三）教師未指導學生建立完整的知識結構

現代社會對應用型人才質量的要求較高，大學生就業的難度也日益增加。高等院校對學生的培養主要圍繞學生就業展開專業教育。數學作為基礎課，未引起學生重視，導致其邏輯思維能力不強，在專業知識的學習和技術操作中，需要應用數學思維解決問題時感到力不從心[4]。雖然部分高校啟動了實訓教學模式，但也存在過于重視技術指導，沒有將數學真正與專業技術相融合的問題。此種現象的主要原因是部分教師的教學較為分散，未指導學生建立完整的知識結構，學生對于數學知識的認識僅僅停留在運算上，未從整體上全面了解，導致學生對專業成長缺乏積極性。

（四）教師沒有引導學生對數學知識的正確認識

部分教師在數學課堂教學中并未引導學生對數學產生正確認識，導致多數學生對于數學課堂的學習不夠重視，錯誤地認為數學不能滿足其專業需求和就業需求。由于對接受數學教育缺乏動機，沒有認識到自身未來發展中數學思想的重要作用。雖然部分學生能夠從思想上正確認識數學的重要性，在數學課堂上接受了實踐性教育，并能采取有效措施解決學習過程中所出現的問題，但是這部分學生畢竟是少數。還有部分學生雖然對數學知識的學習比較重視，但是當遇到數學問題時，不愿意自主突破，導致在專業學習中不能用數學知識解決問題[5]。

三、高等數學課堂教學改革的有效策略

（一）將數學教學內容與學生專業相結合

教師應引入案例教學法，將數學作為解決其他專業課程的工具。一些工科專業的學生需要具備技術應用能力，但是解決技術問題時都離不開數學知識，教師在教學中要強調高等數學課程的地位以及其在專業領域所發揮的作用，培養學生運用數學等相關知識識別專業問題的能力，使之能夠運用數學思維表達，構建數學建模，培養其對于比較復雜的專業問題用數學知識解決的能力[6]。為了完成應用型人才的培養目標，使學生能夠順利就業，就要需要將數學與專業有機結合，教師在教學中要能夠將數學教學自然地過渡到專業知識中，將高等數學教學圍繞應用需求展開，根據學生的專業需要選擇教學內容，做到數學教學內容與學生的專業內容相結合，對數學知識不斷優化。

比如在對測繪工程專業學生講全微分的過程中，可以推導工程測量中的誤差傳播定律。在基本理論講解中，重點講誤差傳播定律的應用性。

首先，對“中誤差”予以界定，即同精度觀測值與真實值之間的差值。在對觀測值精度問題的評定過程中，根據中誤差作出評定[7]。

設定w=g（x1，x2……xn），其中獨立的觀測值為x1，對應的中誤差分別為ai，i=1，……n。函數的增量值Δw使用函數的全微分dw近似代替。

設定每一次測量的真誤差為：

通過計算，可以獲得函數W的中誤差是：

此即為誤差傳播定律。

信息時代，教師應充分運用信息技術，創新數學教學模式，將課堂的主體交還給學生，鼓勵學生應用信息技術學習數學知識，建立數學模型解決工程類的問題。教學觀念也要與時俱進，不斷更新教學方法，不斷擴展課堂教學內容，教學形式上也要多樣化，應用多種方式表達數學知識，吸引學生的注意力，以此提高數學教學質量。

（二）用模擬實訓的方式對學生進行考核

教師應通過實施考試模擬實訓的方式對學生的知識綜合應用能力進行考核，主要目的是讓學生對于所掌握的知識融會貫通，構成一個完整的知識體系。教師可以將實訓模擬高等數學技能考核的時間設定為90分鐘，將學生在一段時間內所學習的數學知識都容納到專業技術實訓中，提高學生的高等數學知識在專業技術中的應用能力，學生接受實訓之后，也能提升學生對于實際問題的解決能力和對數學知識的應用能力。對學生進行模擬實訓，學生在仿真環境中接受崗位訓練，為將來的就業做準備[8]。教師為學生塑造模擬考場，能有效訓練學生的數學知識運用水平，發揮數學知識的指導作用，提高學生專業技術操作能力，有效培養學生的心理素質，提升學生的應試能力[9]。

（三）幫助學生建立完整的知識結構

為幫助學生建立完整的知識結構，高校可與企業合作對學生展開教學。數學教師將校企合作的共建課程、共建項目引入到教學中，用企業課程、企業項目表達數學教學內容。在課程教學中引入工程項目時需要合理運用典型案例，案例要具有代表性，能夠切實地說明學好數學知識的重要性，如此，學生在思考工程項目時就會深入探索相關的知識。用這種方式對學生進行數學教學，能讓學生在數學知識的學習中運用數學思維發現問題，準確定位問題的關鍵點，及時分析問題，并提出問題的解決方案。采用這種數學教學模式，能使數學知識更有針對性，提高教師教學效率，教學實效性也能得到強化[10]。

在具體的教育工作中，高校可將具備豐富企業實踐經驗的人員請到課堂上與教師合作為學生塑造體驗環境，對學生展開教育。學生在課堂上所設置的特定情境中接受學校和企業教師的雙重指導，能有效鍛煉其解決實際問題的能力。采用企業體驗的教育模式，學生不再被動學習，而是根據自己的需要主動學習，以此提升數學課堂教學的有效性。

（四）引導學生對數學知識的正確認識

教師可采用競賽教學的方法引導學生對數學知識的正確認識，在競賽過程中突出數學教學。以幫助學生建立數學思維模式，讓學生在思想上對數學有正確認識。不同專業的學生投入到創業競賽中，能夠發揮各自的專業特長，當其遇到數學問題時教師應發揮指導的作用。教師在組織競賽時，可與企業合作構建“互聯網+”工程項目大賽，給學生提供交流平臺，針對本專業技術方面的問題有能力運用數學知識加以解決，讓學生明確數學雖然是獨立的學科，但是與其他的學科之間緊密相關。通過這種方式強調學好數學知識的必要性，這直接關乎學生未來的職業發展。

四、結語

從培養優秀應用型人才的角度出發實施數學課堂教學，需要充分認識到高等數學與專業學科之間的關聯性，同時認識到學生技能培養中數學所發揮的重要作用。讓學生掌握數學理論基礎，在專業技術操作中能夠將數學理論知識充分利用起來，讓學生能使用數學知識解決專業問題，培養學生的數學思維，提升其專業技能水平，使之成為社會發展需要的優秀應用型人才。

參考文獻：

[1] 劉守鵬. 基于應用型人才培養的高等數學課程教學改革研究與實踐[J]. 科教導刊（下旬），2019（21）：124-125.

[2] 陸宜清，張思勝. 應用型本科高等數學課程教學改革的研究與實踐[J]. 教育教學論壇，2018（04）：113-115.

[3] 徐幼專. 高等數學課程教學改革與應用型人才培養探討[J]. 當代教育實踐與教學研究（電子刊），2018（10）：391.

[4] 王翠芳. 應用型人才培養模式下高等數學混合式教學改革探索[J]. 齊魯師范學院學報，2018，33（03）：27-30.

[5] 趙志琴，陳倉，鄭銀珊. 應用型人才培養背景下高等數學教學的改革創新[J]. 新課程研究（下旬），2019（01）：82-83.

[6] 馬艷麗. 應用型人才培養背景下的高等數學模塊化教改探析[J]. 商情，2018（46）：190.

[7] 李勇. 應用型人才培養模式下高等數學教學改革研究與實踐[J]. 智庫時代，2019（37）：204-205.

[8] 梁瓊. 基于應用型人才培養模式下的《高等數學》教學探討——以廣州工商學院為例[J]. 湛江師范學院學報，2018，39（06）：152-154.

[9] 李明哲，朱莉. 基于應用型人才培養的對分課堂教學模式研究——以《高等數學》為例[J]. 開封教育學院學報，2019（03）：41-42.

[10] 梁妍，吳杰. 應用型本科創新人才培養模式下高等數學課程的考試方法改革[J]. 當代教育實踐與教學研究，2019（05）：54-55.

（薦稿人：魏福華，北京輕工技師學院副教授）

（責任編輯：胡甜甜）