探索高等数学与专业课程的融合促进信息化教学改革

闫 熙

（陕西机电职业技术学院基础部，陕西 宝鸡 721001）

0 引言

由于高等职业院校理工类专业所开设的专业课程在后续的学习和应用过程中都需要大量的数学思维和数学知识作为学习的基础。高等数学在计算机、土木工程专业中的占比如图1、图2所示。所以高等职业院校理工类专业在大一学年普遍开设高等数学课程。高等数学课程作为一门专业基础课程，其开设目的是为后续的专业课程服务，提供基础的数学知识以及数学思维帮助学生解决实际的专业问题。

图1 高等数学知识点在计算机专业应用占比

图2 高等数学知识点在土木工程专业占比

1 高职院校高等数学课程教学的现状及存在问题

目前高等职业院校在课程设置以及教学安排上，普遍割裂了高等数学类的专业基础课与专业课程的关系。教授高等数学课程的教师多为数学专业的教师，对于其他院系学生的专业情况了解较少，不能实现很好的分层教学，导致目前高等数学课程地位发生了深刻改变，不再服务于专业课程。这种人才培养模式严重阻碍了课程之间的融合贯通，不利于学生形成良好的专业体系架构。因此，如何促进高等数学课程的信息化教学改革，探索与专业课程的有效融合成为目前高等职业院系所面临的主要问题。

目前，进行信息化教学改革的主要问题集中于以下几个方面：

1.1 任课教师缺乏专业背景，知识结构单一

调查显示，目前高等职业院校为高等数学课程配置的任课教师多为数学专业的专任教师。虽然这部分教师数学知识储备丰富，能够完全胜任高等数学课本知识的讲授任务，但是由于缺乏专业背景，无法将课本上的知识与受众学生的专业课相融合，也无法针对性的选取知识点进行分层教学，导致高等数学课程逐渐与学生的人才培养方案脱节。

1.2 对专业基础课的重视度不够，课程定位不准

近年来，许多高等职业院校为了提升学生的职业能力，在实际的教学中过多侧重于专业核心课程的开设，而忽视了基础课程的重要性。例如，部分院校将高等数学课程课时份额由原定的72学时调整为一学期18学时，即单双周开展教学活动。课时份额与课程难度和内容度的不匹配导致学生学习效果较差，进而大大影响了后续专业课程的学习。

1.3 教学方法单一，信息化手段缺乏

由于高等数学的课程性质，授课时大部分为合堂班，学生人数较多。教师采用传统的讲授—练习的方式，无法关注到每一个学生，也无法提高学生兴趣。加之，高等数学的课程内容大部分涉及函数等抽象的知识点，单纯依靠教师的板书或者讲授，无法还原动态场景，给数学基础薄弱的学生造成了一定的学习障碍。

2 高等数学课程与专业教学融合的改革思路

2.1 教师应走出传统教学模式，走进专业教学体系

传统的高等数学授课教师多为数学专业的专任教师，承担着整个学校理工类课程的教学工作，授课内容往往局限于课本内容，没有进行筛选和归类。为了更好地将高等数学课程融入专业教学体系中，更好地服务于专业，教师应走出传统教学模式，主动去了解学生的人才培养方案，了解专业，找到两者的共通之处，在授课时有针对性地进行授课，重点培养学生的数学思维，引导学生利用学过的数学知识解决所遇到的专业问题。

2.2 调整高等数学教学大纲，融入专业人才培养方案

高等数学的课程性质决定了对其进行教学改革不是单纯的调整教师或者授课方式，而是针对现有的教学模式和目标简单调整与修正，使其与专业课程有效融合，高度契合高等职业院校的专业人才培养目标。以计算机专业为例，高等职业院校计算机专业的人才培养目标为，培养能够系统、深入地掌握计算机科学技术基础以及软件工程专业知识和工作技能的高素质专业技术人才。为了能够契合这一专业目标，高等数学课程在开展时，应该侧重于教授函数类知识点以及培养学生的创新能力、数学思维上。

2.3 改革高等数学教材，编写与专业贴近的教材

高等职业院校在进行高等数学课程的教学改革时，应该本着“够用”的原则对原有教材进行改编，添加与专业相关的案例，形成本专业的特色校本教材。从而，使高等数学课程从授课内容上与专业课程紧密结合，也减轻了教师在备课上的负担。

2.4 改进教学方法，引入信息化教学手段

传统的高等数学课程在实施教学时，大部分教师采取“讲授+练习”的教学方法进行，但是因为调查显示，学生普遍反映内容理解困难，学习难度较大。特别是在学生数学基础较为薄弱的情况下，单纯地依靠教师板书无法还原函数、积分、极限等动态信息。引入信息化教学手段，如微课、视频、Spss、Matlab等，教师可以通过多媒体手段将抽象的概念以更为具象的方式展示给学生，帮助学生进行理解。这些生动有趣的视频及动画使得数学课堂不再枯燥无味，极大地提高了学生学习高等数学的兴趣。同时，这些数学建模软件的引入也有助于后续学生专业课程的学习，培养了学生的创新能力。

2.5 借助“互联网＋”平台，挖掘教学资源

开设高等数学课程的院校众多，不仅是高等职业院校还有本科院校等，在现代信息技术的支撑下，可以进行资源互通共享。既能够扩展学生的知识面，又能使数学基础较好的同学有机会进一步深入学习。

图3 高等数学课程教学改革思路

3 教学实践——以计算机类专业为例

3.1 划分教学模块，实行分层教学

计算机专业包括了计算机科学与技术、物联网工程、网络工程、数字媒体技术、信息安全、软件技术、计算机应用技术、计算机信息管理等许多分支。每个分支对于高等数学课程的需求度不同，因此对高等数学课程内容进行模块化划分，可以分为函数模块、积分模块、极限模块等。根据不同的专业需求进行必修或者选修。灵活化的学习模式有助于增强学生学习的自主性，对于实行分层教学具有一定的积极影响。

3.2 开展任务教学

以一个实际的专业问题作为课程的导入，例如，进行逻辑与推理模块的教学时，计算机专业可以发布编写一段代码的任务，让学生思考代码的运行方式，加深对于该模块知识学习的理解。同时，该模块的学习对于计算机专业的学生后续代码的编写可以起到重要的推动作用。

3.3 融入专业案例，实施案例化教学

计算机专业的学生无论是软件开发还是程序编写，都需要具备一定的数学思维和数学知识储备。例如，学生读写文件、设计算法时就需要用到数学中的算法思想等。教师在开展课程时，应该有针对性的挖掘专业案例，将其融入课堂教学中，既能正向推动学生对于专业课程的学习，又能反向加深学生对于本课程的理解。

3.4 将数学建模与计算机有机结合，培养学生实践能力

计算机专业的学生相对于其他专业的学生而言，在软件的应用能力方面具有较大优势。因此在教学过程中，教师可以引入Spss、Matlab、Mathmatica等数学计算和建模软件。这些软件在应用的过程中，可以有效的锻炼学生的逻辑思维能力以及算法设计能力。同时契合了计算机专业的人才培养方案，信息化手段的引入也改变了课堂单一形式的枯燥乏味，提升了学生的学习兴趣。

4 结语

本文在调查高等数学课程教学的现状及存在问题的基础上，对高等数学与专业课程的融合路径进行了有效探索。为了更好地帮助学生在学习过程中应用数学思维、数学知识解决实际问题，本文基于目前高等数学课程教学现状，有针对性地提出了高等数学课程与专业教学融合的改革思路，并以计算机专业为例进行了教学实践，取得了较好的教学效果，对于促进高等数学课程的信息化教学改革有着深远意义。