高职院校工程数学教学改革研究

王丹

【摘要】本文讨论了工程数学的教学现状，指出了课堂教学改革的相应措施，给出了工程数学教学内容多、课时少的解决方案，同时解决了学生学习兴趣不高、参与度不够的问题，达到了为后期专业课程服务的目的.

【关键词】工程数学；教学现状；教学改革

一、工程数学教学现状分析

目前高职院校工程数学主要存在以下几个问题：

1.工程数学课程一般设置在大一下学期，总计72学时，仅为高等数学136学时的一半，在实际的教学中表现出内容多而课时少的矛盾，教学内容广泛，各章节之间联系不紧密，很多概念理论抽象性较强，教师为了顺利完成教学任务，急于追赶教学进度，只能讲授基础理论，不能精讲典型例题，更不能深入展开讨论，教学效果差，导致学生对于相关概念难以准确把握，更不能很好地理解其深层含义，从而抑制了学生的学习积极主动性，阻碍了学生的认知能力.

2.担任工程数学科目的教师为我院基础部数学专业教师，他们更多地按照高等数学的讲授方式，纯粹从数学角度讲解教学内容，并没有与电子、电气自动化专业知识相衔接，使学生普遍认为工程数学只是记一些定理、概念，能够进行相应的计算即可，而导致教师重理论，学生重结果，缺乏将工程数学转化为相关数学模型进而应用于实际生活中解决专业问题的能力.

3.传统的板书授课，理论推导，学生只一味地记笔记，這种“填鸭式”的授课方式，使得学生实际动手能力偏弱，被动听讲，无法激发学生的学习热情，更无法找出工程数学与专业的联系，致使课堂气氛不活跃，学生参与度不够，更谈不上理论结合实际.

4.课程考核形式单一.目前我校工程数学与高等数学考核一样，期末考试成绩占总成绩的百分之六七十，再加上平时测验与作业成绩构成了整门课程的最终成绩，这种“一考定成绩”“期末试卷大如天”的应试教育如何能够培养出具有创新性、开拓性的应用人才？

二、工程数学课程改革思路

针对上述工程数学教学中存在的问题，我将从以下四个方面提出改革方案：

（一）重新制订教学计划，淡化理论指导，彰显专业特色

如，自动化专业学生后期还需学习电路分析、电子技术、自动控制原理等专业课程，对于“线性代数”部分中的求可逆矩阵、将矩阵对角化，“复变函数”中求复函数的积分、留数定理以及“积分变换”中关于拉普拉斯变换的内容都有着非常多的应用，所以，我们对于上述内容应多些投入，而对于“概率论”部分以及概念性章节可做适当删减，这样不仅能缓解教学内容多而课时少的压力，还能弱化数学定理证明，强化公式的应用性，突出高职院校培养学生解决实际问题的能力.此外，建议将工程数学课程调整至大二上学期，即在学生修完高等数学的全部内容之后再系统学习工程数学，这样符合学生的认知发展规律，有助于提高学生的知识迁移能力，同时也能够激发学生学习兴趣.

（二）教师与时俱进，深入学习专业知识

作为一名工程数学教师，我们不仅仅要加强数学素养，还应不断拓宽思路，提高其他专业知识储备，光会讲授数学理论知识达不到培养应用型人才的目的.只有任课教师真正走出去，查阅相关专业书籍，多与工程专业教师切磋交流，找时间去企业锻炼，真正理解工程知识，才能在课堂引入实际的工程案例，才能真正将工程数学与先进的专业技术相结合，从而提高教学质量，激发学生潜力，培养创新人才.

（三）增设实训课堂，加强网络建设

学校应多增设10课时的计算机实训课程用于加强学生应用数学软件MATLAB、Mathematica求解数学模型的能力.这不仅有利于学生多角度掌握数学知识点，同时也能一改“填鸭式”的传统教学模式，鼓励学生自主发现专业中的一些数学问题，并结合具体内容进行建模训练.此外，设置与本专业相关的具体案例，如，信号处理中增加周期锯齿脉冲信号、脉冲矩形波、信号分析等案例来讲解傅里叶级数的部分，再比如，电路分析中如何利用拉普拉斯变换分析动态电路，将时域求解微分方程转化为复频域求解代数方程等，这样能够提高学生将数学知识专业化和将专业知识数学化的双向“翻译”能力.

同时，建设网络平台，设计配套的网络课程，将电子教案上传至教师空间，以便于有疑问的学生能够随时随地的学习工程数学.教师也可在线设置开放性题目，如，提出电类专业相关问题，学生通过查找资料，运用数学建模做出可行性分析或给出改进方案，再比如，学生网上搜索相关学术文章，读后谈谈感受并提出自己的看法等，最终都以论文形式提交到网上，教师根据学生的写作酌情给分.这样线上线下增进师生、生生的互动交流，满足学生的学习需求，真正做到“懂理论、重实践”，提高学生的应用能力.

（四）变革考核形式，全面培养学生的综合能力

由传统期末试卷70%+平时测验20%+课堂表现10%，变化为网络实训20%+科技写作20%+课堂表现10%+过程评价10%+期末试卷40%.彻底打破一考定成绩的局面，灵活运用多种评价手段，提高学生的参与度和关注度，增强学生的学习兴趣，真正让学生明白开设工程数学这门课程的目的和意义.

三、总结

工程数学是工科学生必修的专业基础课，对于培养和提高学生的发散思维、逻辑素养、创新精神以及用数学来解决生活实际问题的能力有着非常重要的作用.对于这门课程的改革已迫在眉睫，但是任重道远，我们要结合实际情况根据不同的专业制订教学计划，合理安排课时，如何进一步提高教学质量，充分调动学生的积极性，发掘学生的创造潜力，让学生真正做到“懂数学、用数学”，是值得进一步探讨的.

【参考文献】

[1]周忠荣.工程数学[M].北京：化学工业出版社，2009：27.

[2]侯风波.工程数学[M].北京：高等教育出版社，2014：206.