基于环境监测系的高职院校高等数学课程改革

石盟盟

【摘 要】《高等数学》作为理工科学生的公共基础课，常年以来存在上课千篇一律，无论什么系上课内容及形式都一样的弊端。针对如此本文以环境监测系的高等数学为例，谈一下高等数学教学改革，主要从教学内容、数学实训和软件教学三方面去做。经实践发现这么做能够提高学生的学习兴趣，使学生有针对性地去学习他们能用得到的高等数学知识，使高等数学切实作为他们的专业工具，发挥了高等数学的作用。

【关键词】环境监测 数学改革 数学软件

一、引言

大学数学中的《高等数学》是理工科学生必修的公共基础课。高职院校学生在学理论知识时要求他们以“适度、够用”为原则。为了使他们学会运用知识，因此在讲授《高等数学》这门课时就要依据不同专业的不同需求有选择性的讲解高等数学中的知识，这样依据不同专业哪些知识要讲、哪些知识略讲就是一个不容忽视的问题。另一问题是数学只讲理论知识学生既学着难又体现不出数学的作用，因此将数学软件引入课堂教学，以及教会他们怎么用这些软件解决他们所遇到的专业问题，处理某些专业的实验数据以更快更准确地得到良好结果就成为《高等数学》课程改革的前沿和趋势。

二、改革方法及举例

1.教学内容的改革

高等数学是一门公共课，在讲授时存在最大现象是：每个系无论哪个专业上课时讲授内容都千篇一律，与自己专业特色没法结合，体现不出数学作为一个工具的价值。下面以环境监测系为例，给出高等数学在讲授知识、数学实训等方面的改革方法：

讲授内容方面：

（1）教学内容的变化

①监测系的高等数学主要集中在大一上课，大一第一学期学的是《高等数学上册》，包括函数的概念、函数的连续性、导数及导函数的求法、函数的不定积分、函数的定积分等内容。针对环境监测学生有文科有理科，理科生的数学基础较好，文科生基础弱一些，并且对函数理解能力偏差，以后授课可以增加函数的概念的理解。高等数学中的导数结合到监测专业可以预测环境污染物的扩散速率和扩散范围，与监测专业联系紧密，因此在讲授时可以结合监测专业的实例去讲解；定积分本质是计算不规则图形的面积，可以用来计算监测水污染面积、大气污染面积等，因此在讲解时也要结合这些特点将监测专业的实例引入课堂教学。

②监测系大一下学期学的是《检测数据处理与统计》，本课分为概率和统计两部分。针对监测系学生对统计的要求较高，整体上要加重统计教学，弱化概率的教学；监测系学生主要使用统计知识计算偏差、线性回归、方差分析、拟合等，因此在讲解时要结合监测实验的数据，针对他们所需要的这些知识进行详细讲解，其他知识可以略讲或不讲。

（2）教学实训

①结合环境监测专业特点在学完《高等数学》后学习Mathmatic这一数学软件，使得学生在掌握知识的同时学会利用计算机软件能更快速准确的解答出求导、积分以及与数学有关的数学模型等问题。

②在学习《检测数据处理与统计》时学习SPSS这个数学软件，使学生能利用此软件处理专业实验所遇到的数据，比如求期望、方差、回归分析、拟合、数据检验等问题。

2.数学软件的选取

兰州大学方旭老师提出：“将数学软件引入数学教学”。

集美大学陈娟老师指出：“学习数学软件可以提高学生数学分析能力和解决综合应用问题的能力”。

扬州大学吝维军、季素月老师指出：“数学方法、数学软件和数学应用三者是共同发展的，即：数学实验在数学教学中不可少”。

数学中常用的软件很多，比如：matlab，maple，spss，ligo等。这些软件都可以培养学生的动手能力，为数学的学习增添助力。下面以mathmatic为例，简单介绍一下。Mathematica是由美国Wolfram公司研究生产的一种用来数学分析型的软件。Mathematica具有操作简单、方便易学、界面友好等特点，只要学生有一定的数学知识并知道计算机的基本操作方法，都可以学习此软件。

因此在课上讲授高等数学时不同系可以根据自己本身的特点只讲解简单的知识以及知识之间的逻辑性，而对于一些很复杂的积分计算可以用软件来求解，比如：

例1：计算定积分

我们只需要输入Mathematica语言

In[22]：= Integrate[（1+x-1/x）*Exp[x+1/x]， {x， 1， 2}]

就可以得到我们想要的结果：

Out[22]=

既方便又快捷，对于高职院校的学生数学“会用、够用”就好了，省去了很多麻烦的理论知识。

三、结论

高等数学改革要改变以往的教材内容安排顺序，依据不同专业有选择性的讲解数学章节和知识点，使学生有针对性的学习。理论知识学完后将数学软件引入课堂教学能提高学生对数学的学习兴趣，锻炼学生爱专研的习惯，更重要的是让他们学会用数学知识，也更大程度上培养了学生的数学思维，使学生能用数学建模的方法解决环境专业实验或实训中的数据以得到良好结果，展现数学应用价值。