长江大学高等工程数学教学改革探讨

曹小玲,熊 骏,何先平,刘利群 (长江大学信息与数学学院,湖北 荆州 434023)

长江大学高等工程数学教学改革探讨

曹小玲,熊 骏,何先平,刘利群 (长江大学信息与数学学院,湖北 荆州 434023)

分析了目前长江大学高等工程数学教学中存在的诸多问题，如数学理论与专业特点相脱节，学生的数学应用能力偏弱、学生的数学学习热情不够高涨等，从数学教学中的教师素质、教学方法及教学内容等方面对长江大学高等工程数学教学改革进行了探讨，以有效地激发学生学习数学的兴趣，从而提高其数学应用能力和数学素质。

高等工程数学；教师素质；教学方法；教学内容

长江大学高等工程数学主要包括线性代数和概率论与数理统计2部分内容，其理论与方法应用广泛，它是很多专业开设的基础必修课，被认为是一种用于指导和解决工程技术问题的工具。这门课程是为指导和解决工程技术问题的需要而设立的，它是为后续专业课程的开设作铺垫的，它的教学重点是把抽象的数学理论知识实际应用化，使学生能用、会用工程数学的知识来解决工程技术问题[1]。经过多年的教学实践和经验积累，长江大学的高等工程数学教学取得了有目共睹的成绩，为各专业学生学习专业课及后续深造打下了良好的基础，不过也存在一些问题，主要包括：①由于教学采用统一教材和教案，且授课教师较少关注所教学生的专业特点，这使得教学过程单一枯燥，与专业结合不强，从而直接影响学生的学习兴趣；②在教学过程中，由于课堂教学时间有限、多媒体教室不足等原因，使得授课教师常常感觉教学目标和教学要求不能很好的完成；③部分学生对高等工程数学课程不够重视，认为学习该门课程对后续课程帮助不大，因而没有学习的必要，而考研以及后续专业课对数学的学习又有较高的要求，这就直接影响了专业课成绩，造成考研率不高等实际问题。这些问题的存在对长江大学工程数学课的教与学均提出了严峻的挑战。笔者认为有必要对长江大学的高等工程数学的教学进行改革❶长江大学教研项目(JY2011023)。。

1 加强教师师资队伍建设

教师在教学中起着主导作用。教师对待教学的态度、对待学生的方式、以及教师在教学中表现出的人格魅力不仅影响着学生对教师素质的判断，也影响着学生对学习该门课程的兴趣和主动性。“名师出高徒”，只有高素质的教师才能培养出高素质的学生，故提高教师的自身素质尤其重要。为此，不仅要求教师专业基础扎实、密切联系教育实际，还要求教师具有“与时俱进”的精神，即不仅要增加自身专业的深度，还要广泛涉猎其他门类的知识，要与新时期的学生一起成长。在工程数学课程的改革与建设过程中，应始终把师资队伍建设放在首位。

1)组建跨学科教师队伍 传统工程数学课程的教学只注重数学理论的介绍和基本功训练，而往往忽视了与其专业背景的结合，因而使工程数学与专业课程产生脱节。若能组建以数学课教师和专业课教师相结合的跨学科“工程数学”教师队伍，让2种课程的教师之间互相听课，组织教学内容的研讨和交流课程之间的关系及衔接，使各相关学科交叉渗透，就可使得工程数学和专业课程的教学不再脱节。

2)加强青年教师培养 应积极选派中青年教师参加各种会议，加强与其他兄弟院校的交流与合作，定期聘请相关学者专家来校与年轻教师做面对面的交流和指导，以科研、教研促进教学。应鼓励中青年教师参与相关的课题研究，提高科研能力和业务水平，提高中青年教师的素质。

2 改进教师授课方式

长江大学《线性代数》学时已由原来的44压缩至40学时，《概率论与数理统计》也由原来的52压缩至48学时，虽然课时减少了，但是授课内容没有改变，对学生的要求也没有降低，为此，需要在授课内容上进行详略安排，以突出重点，提高授课质量和效率，如将授课内容分为重点讲述、一般讲述和学生自学3部分。

1)重点讲述内容 是指与后续学习内容相关联的或学生较难掌握的部分，如概率论中的分布律、分布函数、概率密度函数，线性代数中的矩阵运算、向量组等。这些内容应该保证其课时充足，并要仔细讲解，条件允许的话可安排学生到黑板上进行演算，以增强学生的重视程度和学习效果。

2)一般讲述内容 是指学生较易接受的可以粗略讲授的部分，如线性代数中的行列式和矩阵的概念，概率论中的等可能概型的求解等。

3)学生自学部分 学生自学部分为学生有能力通过自身学习掌握的内容，如概率论中的经验分布函数、分位点的查表等。

3 将授课计划与专业特点相结合

不同专业的学习内容是不同的，因而对高等工程数学这门专业基础课的要求也不尽相同，故采取所有专业都“一刀切”，所有专业都讲授完全相同的内容是不可取的。要取得良好的教学效果，必须考虑到学生的专业特点，适当的将授课计划与他们的专业特点相结合。另外，由于现有的工程数学课程体系仍然强调数学自身的系统性、独立性以及完整性，缺乏与其他学科的相互联系和渗透，这使得数学教育与专业学习出现脱节的现象[1]，学生在学习数学课程时，不知道它和本专业的后续课程有何联系，因而使得学生学习目标不明确、学习兴趣不高。所以，教师在上课的时候，要有意识的让学生知道工程数学在他们后续的专业课中的重要作用和意义。这首先需要授课教师在授课前先主动去了解学生所在专业的课程设置以及后续专业课程的大致内容，找出专业课程与工程数学课程知识的连接点，然后再有针对性的制定授课计划。如管理类专业对概率论与数理统计课程的要求较高，而对线性代数要求略低，讲课时课时分配可以有所侧重；计算机专业的学生要进行数据结构等方面的专业学习就必须要多掌握线性代数中的矩阵方面的基础知识，因而在授课时可以举出一些矩阵在数据结构中的应用实例，以增强内容的实用性和目的性；对油工类专业的学生，用得比较多的可能是线性方程组的求解等知识，而对向量相关性内容要求不是很高，因而在布置作业和讲解习题时可以对前者中的内容有所倾斜，并可以说明这些内容对以后学习专业课的影响。如果能够结合专业特点，改革工程数学的教学内容，那么就可以在教学内容这一环节上保证各专业学生在有限的学习时间内获得本专业需要的数学知识，从而增强其学习的针对性和实用性。

4 广泛开展数学建模活动

为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才，现在国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和竞赛，并将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的一个重要方面[2]。既然长江大学大部分专业学生都要学习高等工程数学，笔者认为可以将数学建模思想和高等工程数学教学内容进行有机的整合，其指导思想是培养学生应用数学知识观察问题、分析问题、解决问题的综合能力和创新精神，全面提高学生的综合素质[3]。

1)课堂内 在课堂内，强调以学生为主体，尝试从问题出发，应用所学的知识，借助于计算机和数学软件，通过学生亲自设计和动手，去体验解决问题的全过程。

2)课堂外 在课堂外，大范围地组织开展数学建模竞赛等科技竞赛活动，培养学生的团队精神合作意识，学会尊重他人和学习别人的长处，培养求同存异，取长补短，同舟共济，团结互助等集体主义精神，这既可以增强学生的动手能力和对高等工程数学的应用能力，又可以培养学生的竞争意识和参与竞争的能力，这无疑对学生毕业后适应当今社会需求有极大好处。

[1]刘守宗，黄明湛.与专业相结合探讨工程数学教学模式[J].廊坊师范学院学报(自然科学版)，2009，9(6)：123-124.

[2]陈克西.数学建模与数学教学改革[J].机械工业高教研究，1999(1)：77-80.

[3]严士健.数学思维与数学意识、创新意识、应用意识[J].中国大学数学，1999(3)：16-20.

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.059

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A

1673-1409(2012)08-N176-02

2012-05-03

曹小玲(1981-)，女，2003年大学毕业，硕士，讲师，现主要从事数字图像处理和高等工程数学方面的教学与研究工作。

[编辑] 洪云飞