创新视角下独立学院数学类基础课程的教改建议

闫龙龙

摘 要 为提升我院数学类基础课程的教学质量与教学效果，根据我院能源动力类专业特点，尝试性提出了以资深专业课教师教授部分数学类基础课程，从而使学生了解数学知识在本专业的具体应用，在学习过程中把握侧重点的同时加深对知识点的理解，同时碎片化地了解本专业的一些基本理论。

关键词 数学类基础课程 教学改革 创新

0 引言

我院于1999年成立，在前期紧紧依托母体院校雄厚的办学资源，得到了快速发展。2003年，教育部下发8号文件，鼓励独立学院努力向应用型本科院校发展。2008年，教育部又下发《独立学院设置与管理办法》，重新规定了有关独立学院的一些重要内容。自此，我院开始进入一个新的发展阶段，办学规模与教学质量都得到了显著提升。然而，由于长期依托母体院校，目前我院仍有许多专业的教学模式及专业课程与母体院校相类似。对于部分专业而言，由于独立学院学生基础相对薄弱，在与母体相雷同的教学模式下，经常会存在“课上听不懂，课下用不到”的现象。课程学习是人才培养的基石，目前，课程的教学改革已成为独立学院教学改革的首要任务。[1-2]本文将以我院能源动力类专业为例，探讨数学类基础课程的教改建议。

1 数学类基础课程的学习现状

众所周知，高等数学是理、工、农、经、管等专业的重要基础理论课，也是培养学生解决问题、训练思维模式的重要方法。[3]此外复变函数、积分变换以及矩阵论等亦是高年级专业课学习所必不可少的重要基础课。这些课程的掌握程度将直接关系到我们理工类专业课的学习效果。目前，我院大部分数学类基础课程的教师还是由理学院的专任数学教师担任。上课时，老师会对教材上的知识点逐个推导讲解。然而，由于缺乏实际应用背景，学生时常会反映学而不知所用，感觉所学内容枯燥乏味，再者，由于数学知识本身的晦涩与系统性，使得数学基础普遍较差的独立学院学生在数学课上的学习显得更为吃力，且学习效果不佳。

笔者所执教的专业是动力工程及工程热物理，是典型的工科类专业。一些专业基础课需要有深厚的数学功底，譬如流体力学、工程热力学、传热学等。然而由于学生大一、大二期间，对数学知识掌握不足，导致专业课老师在课堂上需要补充大量的基础数学知识，出现“流体力学老师在教高等数学”的尴尬局面。课堂上也会因此浪费大量的时间花费在基本的公式推导与讲解上，这一现状严重地影响了专业课本身的学习。这些问题需要我们对数学类基础课程在独立学院的建设进行重新思考。

2 对数学类基础课程的重新反思

我们常说“脱离物理的数学是瞎子，脱离数学的物理是瘫子”，可见数学基础理论与物理知识的应用是相辅相成、不可偏废的。对于大一、大二刚入学的新生而言，缺乏广泛的物理知识背景，而数学老师在课堂上对知识点的讲解，往往也只能单纯地“就事而论事”，很少会提及与之相关的详细背景及具体应用，致使学生对问题认识不够深刻。而对于具有广泛专业背景知识的专业课教师而言，对一些知识点常常会有更为独到的认识，可以从本专业的角度重新对一些数学基本知识重新阐释，而且在讲解数学知识点的同时，也可以把本专业的一些基本理论介绍给学生，让学生尽早地接触到专业课知识，从而达到一石二鸟之功。

譬如据笔者调查，本专业大部分学生在刚学完复变函数与积分变换这两门重要基础课后，留下的印象更多的是大量的公式推导，约一至两年后，脑中可能仅仅残留其中的只言片语，一些概念更是模糊不清。复数与复变函数是流体力学中重要的基础理论，通过复变函数分析可以对平面势流流场有一全新的认识并简化流场计算，而流体力学老师往往在教大三同学这部分内容时需要花费大量的时间帮助学生回顾这些基础知识，从而建立与流体力学的联系。再如，傅立叶级数与积分变换是高等数学中重要的一部分，其概念抽象，难以理解。然而若赋予工程背景，并借助一些分析软件，则可以使抽象的数学概念，变为具体生动的工程实例。下面以《高等数学》中方波的傅立叶级数展开为例，应用matlab分析软件对其进行形象化阐释。

周期性方波信号在电工学有广泛应用，在计算流体动力学（CFD）中也常作为边界条件施加在入口边界。由于对于三角函数研究相对透彻，故常需将方波信号转化为三角信号来分析。如图1所示，方波信号线表示周期为2，幅值为1的周期性方波信号。通过三角级数展开后的形式变为：

取n=11，即对x（t）进行11次分解展开后，即可得到图1中的三角分解信号线。图2为通过“waterfall”函数将三角分解过程在三维图中形象表示出来。从图2，结合式（2-1）可明显看出，n越大，分解后的信号越接近原方波信号。

由以上实例可看出，通过专业背景知识带入，学生一方面可以明确傅立叶级数的具体应用，对本专业内一些重要理论建立感性认识，使枯燥的数学公式变得有血有肉；另一方面通过软件分析，对傅立叶级数的分解过程有一清晰的认识，从而提高学生课堂学习的积极性，并加深对知识点的理解与掌握。

3 对专业课老师的要求

就能源动力类专业而言，其口径宽、适应范围广、基础课程与专业课程联系紧密是其显著的特点，而且往往还会有跨学科的现象。如果由专业课老师进一步承担部分数学类基础课程，那么就需对专业课授课老师提出更高要求。首先，需要进一步加深对基础数学知识的学习；其次，要对自身专业知识及相关领域的基础知识有更深、更广的认知，从而能在全局上把握专业的整体脉络。这样，专业课教师在授课的同时，即可充当专业导师的作用，帮助低年级同学迅速认识专业知识，把握学习重点。

4 结束语

大一、大二的数学类基础课程是大学阶段的重要课程。针对目前我院数学类课程学生普遍存在的“课上听不懂，课下用不到”的问题，就能源动力类工科专业，尝试性地提出了由资深的专业课教师來教授部分数学类基础课，从而加深对数学知识的理解，并帮助同学尽早碎片化地了解以本专业的基础知识。

从数学类基础课程学习效果所反映出的这些问题可以看出，独立学院的课程教学存在的问题并不是单一的、孤立的矛盾，而是一个系统性的问题，需要我们不断改革创新，才能真正优化整个教学模式，从而培养出适应经济社会发展的应用型特色人才。

参考文献

[1] 马鹏卫.高校计算机基础课教学改革研究[J].大众科技，2006.27（3）：143-144.

[2] 周淑梅.计算机基础课教学改革与探究[J].中国校外教育（理论），2008（4）：166.

[3] 胡国华.独立学院高等数学课程教改的思路[J].科技信息，2009（34）：21-22.