高等数学与高职电子类专业融合的教学研究

冯秀琴 李 珈

高等数学与高职电子类专业融合的教学研究

冯秀琴 李 珈

（湖北广播电视大学，湖北武汉430073）

高等数学课程是高职院校电子类专业的一门重要基础课，几乎每一门电子类基本技能课程和职业技能课程都需要用到高等数学的知识、方法及思维逻辑能力。本文分析了电子专业课中对高等数学相关知识点的需求以及作为公共基础课的高等数学课程教学现状，提出高等数学课程与专业融合的教学改革方向。

高等数学;电子类专业;融合;课程改革

一、高等数学在电子类专业中的应用分析

电子类专业涉及物理学、电子技术、电路分析、电子测量、软件编程等多门学科，而这些学科与数学密不可分。在电子类专业后续专业课程中，随处可见《高等数学》中的知识点。

经过笔者初步梳理，从电子信息类的几门专业课：《工程力学》、《电路基础》、《电子技术基础》、《信号与系统》、《通信原理》，罗列出其专业知识点所对应的高等数学知识，如下表。

表1 电子信息类专业课知识点与高等数学知识对应表

从以上表格可以看出，《高等数学》课程与电子类专业关联甚密。不仅是具体知识点，更是体现在数学方法和逻辑思维能力上，可以说，《高等数学》对专业课的学习影响较大。

目前，《高等数学》在电子类专业人才培养中已明确定位为：为后续专业课程打下必要的数学基础，提供必需的数学概念、理论、方法、运算技能；有效培养学生的抽象思维、逻辑推理、类比分析等思维能力，为学生的可持续学习提供方法。[6]

所以，深入研究《高等数学》课程与该专业的融合教学是非常有必要的。

二、高等数学课程现状分析

目前，大部分高职院校的电子类专业，甚至大部分工科专业，《高等数学》的教学，在与专业融合方面，普遍会遇到以下几个问题，使高等数学对专业课应有的价值得不到发挥。

（一）教材、教学内容与专业没有融合

我们发现同一所高职院校工科专业选择的《高等数学》教材都是一样的，并没有按照专业类别有所区别。不同的高职院校所选用的《高等数学》教材虽然不同（高职高专系列或者是学校自编教材），但教材内容大同小异，一般都可看成是本科教材的删减版，前面五章一般是：1.函数、极限与连续；2.导数与微分；3.导数的应用；4.不定积分；5.定积分及其应用。每个章节的编排也差不多，例题、习题基本也是类似。

教材是教学的基本依据，所以高等数学的教学内容几乎每个专业都是一样的，电子类专业与其他工科专业无异，教学内容传统，教学模式固定，每章节内容几乎都是定义、性质，定理、证明，计算、应用，[2]并且习惯从数学学科的角度去讲解它们。[3]概念的提出，要么是纯数学定义，要么是经典的引例，很少有概念实际应用或相关专业应用；定理及其证明，完全按照数学逻辑来证明，虽对培养学生思维能力很重要，但同时也比较难懂；例题与练习题，也都是经典的数学题目，与中学所做的题目类似，给学生应试教育的错觉。整个教学过程都很少涉及与学生所学专业相关的问题。[1]可以说，教学内容缺乏针对性、实用性和应用性，是目前《高等数学》课程最大的通病。[5]

（二）课时减少无法融合专业教学

随着高职专业人才培养的不断改革，人才培养方案中课程设置修订很大，主要是：引进职业技能教育，增加人文教育，压缩基础课、纯理论课[3]。高等数学既是基础课，又是纯理论课，被大幅消减课时在所难免。据笔者与其他高职高等数学教师交流，面临这种问题的高职不在少数。有的高职由之前的2个学期改为1个学期；有的课时由原来的72课时减到54课时。以笔者所在学校为例，高等数学教学课时，从最初的90个学时，一减再减，到目前为止，只有36个学时。

课时锐减，自然给教学带来一定困难，使得与专业进行融合教学的想法更不易实现。高等数学的内容具有内在的联系性，课时少却又不可唐突的删掉某些章节。第一章函数和极限是后面章节的基础内容；第二章导数和第三章导数的应用，是微分的主要内容；第四章的不定积分，又与导数这一概念密不可分，同时又是第五章定积分计算的基础。这五章内容（一元函数的微积分），高等数学的基本内容，不得不讲，在少课时的情况下，要将这些内容讲完本身就很困难，更别说针对电子类专业组织教学内容。正如前面表格所列，电子类专业课程，除了一元函数的微积分，还涉及微分方程、曲线积分、级数、傅里叶变换等其他高等数学的内容，在少课时的情况下，根本就无法讲授这些内容。于是在很多专业课程教学中，数学课本应具有的理论和工具支持作用没有得到体现，数学对专业学习、专业发展的作用得不到施展。

（三）学生不能将高等数学应用于专业

高职学生的数学基础总体来说很弱。大多数学生在中学就对数学有恐惧心理，没有良好的学习习惯和学习方法，学习态度也不好。加上上文提到的高等数学目前高高在上、不接地气地教学，使学生对这门抽象、枯燥、难懂的课程，有一种畏难情绪。教学过程中也不涉及专业相关内容，学生也看不见高等数学对专业学习的重要性。所以大多数学生对高等数学不感兴趣，也觉得自己学不会。

还有少数《高等数学》学得较好的学生，他们能听懂课，能解数学题，但不能用所学的数学知识、方法解决专业中的实际问题。学生仅把《高等数学》当纯粹的一门基础课，只是追求解答题目、考试过关、拿得学分，不明白为什么要学数学，不知道高等数学与自己所学专业之间的联系，更不能运用所学高等数学知识解决相关专业问题。

所以在与专业课教师沟通中，他们通常表示：学生学习《高等数学》的效果非常不明显，专业课中需要用到的基本数学知识都没有学会，有些连基本的概念、数学符号都不知道，对专业课的教学带来一定影响。

三、高等数学课程改革思路

经过上文分析，我们可以发现：一方面，电子类专业对于高等数学知识的需求较强，对于其他工科类专业而言亦是如此；另一方面，高等数学的教学现存问题较多，课程效果不明显，对于专业课程的作用没有充分发挥。由此，高等数学的教学急需改革，改革的方向很多，比如：引进信息化教学手段、突出教学引导、介绍数学文化等，以提高学生的学习兴趣，抑或改革考核方式，增强学生的学习动力，等等。鉴于实际情况，本文主要谈教学改革中一个核心方向：高等数学实现与学生的专业相融合，体现数学知识的可用性。具体来讲，可进行以下四个方面的改革：

（一）高等数学教师树立为专业服务的理念

教学理念是教学的思想指挥，首先要从教师的课程教学理念进行改革。高等数学课程在高职院校越来越被边缘化：课程性质由公共必修课改为公共选修课，课时锐减，还有不少工科专业直接取消了《高等数学》课程。这些变化对于《高等数学》课程教师冲击较大。高等数学课程到底该如何定位，如何发挥自身学科优势，是我们应该思考的。

《高等数学》教学要打破课程自成体系的状况，不能再停留在数学学科里，一定要走出去，走进专业里，引导学生利用数学知识解决相关专业问题，能为专业所用，发挥出《高等数学》课程在高职电子类专业中的工具性价值。

（二）教学内容贴近专业

《高等数学》教师需要与专业课老师深入交流沟通，看看在专业课中需要用到哪些数学知识、怎么用。笔者了解到，各专业对数学的需求点并不一样，比如有些专业用到很多三角函数的知识，有些专业主要是一元函数微积分。在教学中应当根据具体专业类别，在不影响内容连贯性上对内容有所取舍，教学重点可以因专业而异。

同时，在教学中引入与专业有关的实例，培养学生应用数学知识的能力，还能提高学生学习兴趣[1]。比如，在导数的教学中，一般都是通过变速直线运动的瞬时速度问题和平面曲线过一点的切线斜率问题引出导数概念，那对于电子类专业的学生，教师就可以顺便可介绍电容元件的电压与电流关系模型、频率相角关系、感应电动势模型等。再比如，在讲解定积分在电路分析上的应用时，可以把电路的平均功率计算和锁相环的工作原理两个例子介绍给学生。

（三）计算繁简应与专业要求相符

高职院校的《高等数学》课程，计算占了很大一部分。笔者与电子类专业、机械类专业等专业课教师沟通，了解专业课需要学生掌握的高等数学知识到什么程度，发现这些专业只要求基本的、简单的运算，甚至有些专业只要求学生掌握基本概念。而在高等数学传统教学中，除了一些理论，经常会讲很多的例题、习题，形式复杂，或者计算需要一定的技巧。

例如,求函数导数这个知识点,复合函数和隐函数的求导,难度较大。而在电子类专业课程中,一般只要求学生会求简单常见的函数导数即可[1]。还有，积分的计算，也是学生学习的难点，换元积分法方法灵活，需要大量的计算才能体会其奥妙。而很多专业课，只是简单的计算或者能查积分公式表即可。

《高等数学》教学侧重于复杂计算，不仅受课时限制，还会增加课程的难度。因此，在教学中，我们应重视基本方法的训练，不追求复杂的符号计算，降低难度。如有必要，可将计算的延伸留给专业的数学软件解决。

（四）选择适合的教材

如前文所述，目前高职院校选用的《高等数学》教材通用性强，与特定专业的融合度弱。教材作为教学的主要依据，也应该跟上课程改革的步伐。

选择教材，要突出数学知识应用的特点，体现数学知识可以服务专业课程的作用[2]。如前面的第（二）、（三）点所提出，教材应当注重概念的理解、运用，强调基本的运算方法，尽量选取与专业相关的实例。笔者认为，有条件的高职，可以组织高等数学老师和专业教师共同编写教材，对现有教材可以有较大突破。

另外，课时比较充实的高职，教材可以分模块，一些基本内容，如：极限与连续、导数与微分、不定积分与定积分等，是各工科专业学习高等数学都需要的知识，作为高等数学的公共模块。常微分方程、无穷级数、积分变换等内容，可以根据具体的专业类别需要，作为选修的模块，这种做法在某些高校中（就笔者所知的南京工业职业技术学院）已得到体现，效果尚佳。

四、小结

高等数学是高职院校电子类专业的公共基础课程，更是专业基础课。本文首先研究了电子类专业课程与高等数学课程相关知识点的联系，接着陈述了高等数学课程与相关专业融合的教学现状，最后提出将高等数学与电子类专业相融合的教学改革方法。笔者认为，将高等数学课程内容与电子类专业进行融合，不仅能激发学生的学习动力，让学生不再觉得数学无用，同时也为学生的专业课程学习打下了一定的基础，在后续的专业学习中遇到数学的相关知识时，就不会感觉那么陌生。

高职除了电子类专业外，其他工科专业以及经济类专业，对于《高等数学》知识都是有一定的需求。《高等数学》课程定位为专业服务，就需要去挖掘和相关专业类别的融合点。本文以高等数学与电子类专业融合研究为例，提出的高等数学教学改革思路，也可以推广到高等数学课程与其他类专业融合研究中。

[1]梁凯毓.高职电子类专业高等数学课程教学内容研究[J].吉林省教育学院学报，2010(9)：61—63．

[2]刘沈荣.高职电子类专业数学课程教材的框架研究[J].淮海工学院学报，2011(3)：64—66．

[3]初东丽.高职数学与专业融合的研究与实践[J].中国成人教育(专业教学研究),2011：141—142．

[4]石勇.高职高数课紧贴专业需要的必要性与教学探索[D].济南：山东师范大学，2011．

[5]赖展翅.基于专业服务的高职院校高等数学教学改革研究[D].陕西：西北农林科技大学，2014．

[6]张洪安，宁海成.高职工科类高等数学教学改革探索[J].中国成人教育(专业教学研究),2014：139—141．

Teaching Research on Higher Mathematics Applying to Electronic Specialty in Higher Vocational Colleges

FENG Xiu-qin,LI Jia
(Hubei Radio&Television University,Wuhan,Hubei 430074)

Higher Mathematics is an important fundamental course of electronic specialty in higher vocational college.Almost all the electronic specialized courses need the mathematics knowledge,method and logic thinking.This paper firstly analyzes the knowledge point demand of higher mathematics in electronic specialized courses,and then analyzes the curriculum present situation of higher mathematics as the public basic courses,finally proposes teaching reform direction of higher mathematics applying to other engineering specialties.

Higher Mathematics;electronic specialty;teaching reform

G642.42

A

1008—7427（2017）06—0032—04

2016-12-06

湖北省教育厅人文社会科学研究项目“高等数学与高职电子类专业的融合研究与实践”（14G555）。

冯秀琴（1984—），女，湖北黄冈人，硕士，湖北广播电视大学讲师，研究方向：数学与应用数学。

郝 锐）