工程数学课程改革的探索

魏昭辉 丛昕 李喜平

[摘 要] 以工程数学中的复变函数与积分变换课程为例，对应用技术型本科院校电子信息与电气工程专业工程数学课程改革进行初步探索，以解决原工程数学课程偏难、学生学习困难、与专业知识脱节、与应用技术型本科院校培养目标不符、学不致用以及以往涉及工程数学的课程学习不深入、后续专业课程学生学习不透彻等问题。

[关 键 词] 应用技术型本科院校；工程数学；复变函数与积分变换

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）17-0043-01

一、应用技术型本科院校提出工程数学课程改革的必要性

对电子信息与电气工程类专业来说，工程数学教学是连接数学基础与专业课程的重要环节。可以说，如果不具有深厚的工程数学功底，将会对控制相关以及信号处理相关的课程学习带来很大影响。从这方面来讲，工程数学在电子信息或电气工程整个专业课程体系中起着至关重要的作用。

但是，一直以来，除了高等数学外，电子信息或电气工程专业所需要的工程数学知识散见于多门课程之中。各门课程通常强调各自的理论体系，一些知识理解很困难，而作为应用技术型本科院校，人才培养并不以研究型为主，这就决定了这些严谨、高深的数学知识在后续专业课程甚至专业生涯中会很少用到，过于强调自身的理论体系也导致学生无法将其和后续专业课程联系起来，即数学理论和专业实践相脱节。另外，作为应用技术型本科院校，如何用不多的课时，教给学生必要而足够的工程数学知识，并且使学生能对以往学过的专业课程了解更深入，在后续课程学习中会使用，使工程数学知识及专业知识形成一个连贯的知识体系，就成为应用技术型本科院校教学改革中的一个值得关注的课题。

二、研究现状分析

目前，我国大部分高等院校电子信息及电气工程类专业的工程数学课程教学按照《线性代数》《复变函数与积分变换》和《概率论与数理统计》三门课程由数学教研室教师来进行。因此，在课程教学中，多数存在一些以下问题。

第一，教师教学中轻背景重理论，学生学习中重解题轻分析，与专业学科联系不够，缺乏知识的系统化、体系化。工程数学由数学专业教师讲解，教师对相关专业背景的了解不够，不能体现数学在相关专业中的应用，不能有效激发大多数学生学习数学的积极性，学生学习得不透彻，也就无法在后续专业课学习中将已有工程数学知识与专业联系起来，由于学时限制，专业课教师也不能在专业课教学中再对工程数学知识做太多说明。

第二，科技前沿课程增加，工程数学课时被迫减少，学生无法学透。随着科技的不断发展，电子信息和电气工程类专业所需要开设的科技前沿课程越来越多，膨胀的知识量与有限的学时是大学教学的主要矛盾，导致讲授得越来越多，教会得越来越少。为了解决这一矛盾，不少高校大量减少工程数学的教学课时，这就使学生更加无法学透这些本来很难的课程，甚至一些学校将工程数学逐出教学计划。这些，无疑给学生造成了知识体系的缺失，不利于构建学生完整的知识结构。

三、课程改革的思路

针对工程数学教学中存在的这些问题，我们需要逐步对应用技术型本科院校的工程数学课程教學进行改革。以工程数学中的复变函数与积分变换课程为例，这里提出一些方法，对课程改革做一些有益的尝试。针对应用技术型本科院校的电子技术和电气工程类专业，尽量利用较少的学时，使学生掌握必要而足够的工程数学知识，并且和前导电路课程及后续的模拟电子、控制理论、信号处理等课程很好地结合。

课程改革的思路如下：

第一，明确电子信息与电气工程类专业所需要的复变函数与积分变换的基础知识，明确复变函数与积分变换课程与前导课（电路基础）的联系。具体明确这些所需工程数学知识在前导课电路基础中的应用以及在后续专业课中的应用，针对积分变换中三种基本变换的每一部分按照概念导引（由已学电路知识引入）、核心内容（数学基本概念和主要性质）以及与后续专业课程（控制类、信号处理类）相关基本概念的初步建立及其意义为主线，明确课程的纵向（即与前导、后续专业课间）联系。

第二，明确课程的横向（本课程不同知识）之间的联系，将学生已学的微分方程和工程数学中三大变换Laplace变换、Fourier变换、Z变换等知识关系理顺。该主线可以使学生捋顺微分方程、Laplace变化、Fourier变换、Z变换等知识之间的关系，以强化学生对各部分知识之间逻辑关系的认识。

四、结语

通过工程数学课程改革的研究，力图解决原工程数学课程偏难、学生学习困难、与专业知识脱节、与应用技术型本科院校培养目标不符、学不致用以及以往涉及工程数学的课程学习不深入、后续专业课程学生学习不透彻等问题。本文针对应用技术型本科院校电子信息与电气工程类专业中工程数学课程中的复变函数与积分变换的教学改革进行了探索，该门课程改革成熟后，可以继续针对其他工程数学知识（线性代数、概率论与数理统计等）进行课程改革。

参考文献：

[1]马洁，付兴建.控制工程数学基础[M].清华大学出版社，2010.

[2]梁少辉.工程数学教学改革研究[J].科技信息，2012（21）.