应用型人才培养背景下高等数学教学的改革创新

赵志琴 陈仓 郑银珊

摘  要：本文论述了中山大学新华学院在应用型人才培养背景下高等数学课程教学改革的理念、教学模式以及在实践教学中取得的一些成效。研究结果表明，高校教学改革有助于提升学生竞争力，培养骨干教师和青年教师，提高本科教学质量。

关键词：应用型人才培养;教学改革;实践创新

作者简介：赵志琴，硕士，中山大学新华学院经济与贸易学院，研究方向为计算代数;陈仓，中山大学新华学院经济与贸易学院;郑银珊，中山大学新华学院经济与贸易学院。（广东 广州 510520）

基金项目：本文系“基于数学建模课程提升学生的应用、实践和创新能力”（编号：2018J011）和“应用型数学类课程教学团队”（编号：2017T002）的研究成果。

中图分类号：G420      文献标识码：A      文章编号：1671-0568（2019）03-0082-02

独立学院是依靠社会力量办高等教育的新事物，作为一种新的机制和模式，独立学院要想生存并发展下去，关键要解决如何培养应用型本科人才的问题。高等教育的培养目标是要加强应用、实践与创新能力的培养，重视联系生活实际和人才社会实践，提升学生的综合素质。

在新形势下，依据中山大学新华学院培养高级应用型人才的目标，高等数学基础课程设置了新的教学理念：①教学要让学生体会追求真理的痛苦历程，引领学生掌握独立思考问题的能力和解决问题的方法;②用情教学，塑造学生人格，在课堂上尊重和关爱学生，鼓励学生，平等地走向学生，营建平等、民主、和谐的课堂氛围，让学生敢说、敢做、敢于怀疑，激发学生的创造性;另外，要将数学文化融入课堂，让学生了解数学的历史及其对人类社会的贡献，并用数学的真与美激发学生追求科学真与美的积极性;③了解和运用数学工具解决问题，加强数学建模思想的教学和渗透，让学生充分认识到数学工具在社会经济生活及科学研究的各个领域中所发挥的作用，并通过具体案例的学习，逐步建立其自主应用数学工具解决问题的意识与能力。

在新教学理念指导下，教学内容不再讲求理论的完整性，而是在基本理论的基础上增加三个模块教学内容：①数学文化模块，主要包括数学发展简史、数学史中的大事件和数学之美赏析的内容;②数学实验模块，要求学生至少掌握mathematica或matlab中一个数学软件;③数学建模模块，在基础理论模块的基础上讲授经济、医学、生物、生态等领域中的数学模型实例。在教学方法和手段上尽力引进微课、慕课等新的教学方法，使学习方式灵活多样。

一、当前高等数学教学模式和方法

目前，“高等数学”课程作为应用型课程在开发与建设过程中，已经形成一整套新的教学模式，推动整个高数教学与改革发展。

1. 多种教学方法灵活使用。教师可以通过以下方法灵活开展教学：①针对课程内容抽象而学生知识基础较差的实际，教师在讲授抽象概念之前，尽可能地介绍它们的应用背景或定例，启发学生思维从具体升华到抽象。用简单通俗的语言叙述，帮助学生理解;②针对学生的实际水平，对于难理解定理的证明，教师应着重介绍证明思路及每个证明阶段的技巧与预备知识;③根据内容的不同，选择不同的教学方式。例如，讲解二重积分的性质与计算，可以与定积分相类比，使学生能触类旁通，举一反三;老师也可以将一些枯燥的数学公式和概念根据其特征进行简化，便于学生记忆，比如讲到多元复合函数求导，若学生不易掌握，则给出它的链式法则：连线相乘，分线相加，单路全导，叉路偏导;④改进习题课的授课方式，先系统介绍典型的解题技巧及计算格式，讲少量的例题，再让学生练习。这样的习题课不仅信息量大，而且可与学生进行交流，改变学生养成的“题海战术”的学习习惯。

2. 现代教育技术应用。多媒体技术的应用，使教学过程图文并茂，生动活泼。学生更容易领会和掌握教学内容，提高学习效率。

3. 加强实践性教学环节。开设公选课程，介绍数学建模的相关知识，积极组织学生参加全国数学建模竞赛，使课堂教学与课外科技活动相结合。组织相关的校内竞赛，使学生得到较好的锻炼。

4. 考核方式多样化。教师在教学过程中，通过各种方式和渠道掌握学生的学习情况，对于各班的整体水平做到心中有数。尽可能做到了解每个学生的学习情况。在平时的做题过程中，观察学生的学习情况。每学期要求每位学生至少上黑板做一次题目，作为平时成绩的考核。每一章内容结束，配套相应的小结与练习。对于选择与填空题，教师可以在课堂上让学生以抢答的方式进行，并计入平时成绩，以此提高学生学习的积极性，活跃课堂气氛。教师要在平时的教学过程中严格要求，布置作业要难易适中，期末考试题目重在基础，类型可以多样化。

二、应用型课程教学的创新点

中山大学新华学院建校以来，就设立了高等数学教研室，负责全校数学类课程的教学工作。秉承中山大学新华学院建设高水平应用型院校的办学理念，領导意识到建设应用型课程教学的重要性，经过多年教学改革取得了一些成效。

1. 多位一体，统筹联建。在课程建设发展中，高等数学教研室把重点课程、教改立项、课堂教学、实践创新教育和青年教师的培养相结合，统筹建设。

2. 教学内容趋于专业化、实用化、素质化。①专业化。我院根据各专业人才培养目标，通过对现有的数学公共课平台分析，在分析借鉴的基础上初步将教学内容按专业类别划分为经管类、信息类、医学类与药学类。②实用化。随着计算机技术和软件的飞速发展，数学的应用正向其他领域渗透。为实现以应用为主的目标，我院开设了公选课程“数学建模与应用”，旨在使学生应用所学的数学知识，把实际问题抽象成数学模型，使学生掌握数学建模中常用的数学计算方法和数据处理方法。③素质化。学院在每学年第二学期开设公选课“数学、文明与艺术”。旨在使学生了解数学史，理解与欣赏数学美，了解数学中蕴涵的哲学思想，提高学生文化品位。拓宽学生视野，提高学生科学人文修养，使学生成为全面发展的人。

3. 依托项目，注重推广。在不断改革和实践创新中，学院依托所申请的项目，重新修订和编写了教学大纲。并在教学过程中，总结形成“四段式教学”的教学方法，以期将这种模式进一步地研究、实践与推广。

三、教学改革实践

1. 在校内得到广泛运用。建立以课堂教学为中心，以自主性学习、研究性学习为辅的学习体系。开通网上互动式交流与答疑。

2. 优化教学内容，加强针对性，体现应用性。教师合理安排教学内容，根据专业和学生的特点，打破统一教纲和教案，调整教学内容，因材施教。

3. 实践性、创新性教学成绩显著，数学建模教育和竞赛成绩突出。自2013年以来，学院把数学建模课程纳入了选修课，在教学内容安排上也以案例教学为主，选题尽量紧贴现实生产和生活，使学生从中不断地感受数学在现实中的应用。教师通过讲解，激发同学运用数学和计算机知识解决问题的兴趣，体现在每年参加数学建模的人数在逐年递增。通过校内和全国比赛，提高了同学使用数学方法解决实际问题的意识和能力，培养了其团队合作精神。

学校根据办学基础和人才培养的需要，高度重视本科教学工作，制定了一系列行之有效的管理措施、奖励政策和激励制度，为课程的建设提供强有力的制度保障。学校还以学术带头人为中心、以骨干教师为生力军、以青年教师为后备军，明确发展方向，设计共同的远景目标。课程改革是一个不断实践的过程，在这个过程中教师应该把高教学质量、尊重学生需要和发展学生个性作为目标。

参考文献：

[1] 王静，魏喜.应用型创新人才培养模式下高等数学教学改革的探索[J].甘肃联合大学学报（自然科学版），2013，（3）：95-97，121.

[2] 田洁.高等数学课程教学改革与应用型人才培养探讨[J].铜仁学院学报，2014，16（4）：181-183.

[3] 陈磊.应用型人才培养模式下高等数学教学改革的探索[J].科教文汇（上旬刊），2015，（4）：37-38.

[4] 申敏，施庆生.优化高等数学教学环节的探索[J].江苏教育学院学报（自然科学），2013，29（1）：26-29.

责任编辑  程  哲