摘 要：基于教育部實施“卓越計劃”的背景，根據(jù)卓越工程師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，針對高等數(shù)學(xué)課程中存在的“三重三輕”問題，遵循“三個面向”的教學(xué)原則，重構(gòu)了高等數(shù)學(xué)“2×3”模塊化課程體系。經(jīng)過六年多的教學(xué)實踐探索，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：卓越計劃；卓越工程師；高等數(shù)學(xué)；模塊化；課程體系；教學(xué)改革

高等數(shù)學(xué)是我?！白吭接媱潯?個試點專業(yè)（機械設(shè)計制造及其自動化、電氣工程及其自動化、計算機科學(xué)與技術(shù)、化學(xué)工程與工藝、輕化工程）的重要基礎(chǔ)課程。借鑒我國工科高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的先進經(jīng)驗[1-3]，針對我校高等數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的“三重三輕”問題，重構(gòu)了高等數(shù)學(xué)“2×3”模塊化課程體系，旨在服務(wù)我校卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)。經(jīng)過了六年多的教學(xué)實踐探索，課程體系創(chuàng)新取得了良好的效果。

一、高等數(shù)學(xué)課程體系中的“三重三輕”問題

對照我校卓越工程師的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[4]，原來的高等數(shù)學(xué)課程體系與教學(xué)內(nèi)容不能滿足卓越工程師的培養(yǎng)要求，因為在教學(xué)中主要存在以下“三重三輕”的問題。

1.重理論輕實踐。卓越工程師培養(yǎng)的核心能力是工程實踐能力，即指工程專業(yè)的學(xué)生把自己所學(xué)知識用于實踐的能力。高等數(shù)學(xué)本身理論性強，理論課開設(shè)相對容易，只要數(shù)學(xué)學(xué)科的教師就能勝任，教學(xué)投入成本小。高等數(shù)學(xué)的實踐課程則要與實際問題、專業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，不僅需要實驗室等硬件設(shè)施，而且需要多學(xué)科教師協(xié)同教學(xué)才能完成，操作難度大，教學(xué)成本高。所以，長期以來高等數(shù)學(xué)課程體系結(jié)構(gòu)單一，有理論缺實踐。

2.重共性輕個性。伴隨著高校擴招，我校師資隊伍結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化。從事多年工程教育工作而富有經(jīng)驗的教師相繼退休，大批博士研究生從高校畢業(yè)到高校任教，師資隊伍呈現(xiàn)年輕化特點。由于高校的職稱評審存在體制機制困境，多數(shù)年輕教師重視科研項目、論文，輕視教學(xué)和人才培養(yǎng)，真正用于教學(xué)研究的時間很少[5]。為了保證高等數(shù)學(xué)的整體教學(xué)質(zhì)量不下滑，高等數(shù)學(xué)課程執(zhí)行“四統(tǒng)一”的教學(xué)原則，即采用統(tǒng)一的教學(xué)大綱、統(tǒng)一的教學(xué)日歷、統(tǒng)一的課程內(nèi)容、統(tǒng)一的課程考核。不同專業(yè)的人才培養(yǎng)方案因不同的行業(yè)與企業(yè)背景存在著差異性，但“四統(tǒng)一”的高等數(shù)學(xué)教學(xué)缺乏針對性，不能體現(xiàn)其差異性[6]。

3.重知識輕能力?！皠?chuàng)新精神、國際素養(yǎng)、高素質(zhì)應(yīng)用型”是我校卓越工程師培養(yǎng)特色的關(guān)鍵詞。創(chuàng)新精神是指要具有能夠綜合運用已有的知識、信息、技能和方法，提出新方法、新觀點的思維能力和進行發(fā)明創(chuàng)造、改革、革新的意志、信心、勇氣和智慧。國際素養(yǎng)主要是指具有全球視野、全球胸懷，具有與國際對接、交流、溝通的能力，具有適應(yīng)在國外生存和發(fā)展，即跨文化的生存能力，最核心的要求是解決問題、創(chuàng)造價值的能力。

二、高等數(shù)學(xué)課程體系創(chuàng)新的依據(jù)

“卓越計劃”應(yīng)圍繞工程能力這一核心問題，對人才培養(yǎng)模式進行全方位改革。在校內(nèi)學(xué)習(xí)階段，高校要在加強科學(xué)文化基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，以強化工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心，重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容，著力推動研究性學(xué)習(xí)方法，加強大學(xué)生創(chuàng)新能力訓(xùn)練，加強跨專業(yè)、跨學(xué)科的復(fù)合型人才培養(yǎng)[7]。我們以此作為重構(gòu)高等數(shù)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的指導(dǎo)思想，從堅持“四個導(dǎo)向”出發(fā)，著眼解決課程體系中存在的問題，遵循一定的教學(xué)原則，將集成果導(dǎo)向、問題解決、教學(xué)原則為一體的教學(xué)理論作為高等數(shù)學(xué)課程體系和教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新的主要依據(jù)。

1.堅持“四個導(dǎo)向”是課程體系創(chuàng)新的前提。為了達成我校各試點專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)新高等數(shù)學(xué)課程體系首先要堅持以下“四個導(dǎo)向”。一是以目標(biāo)為導(dǎo)向，即課程體系的創(chuàng)新要滿足卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的需

要；二是以繼承和發(fā)展為導(dǎo)向，即通過高等數(shù)學(xué)與專業(yè)學(xué)科的交叉與綜合，選擇在專業(yè)學(xué)科應(yīng)用中有效、穩(wěn)定的高等數(shù)學(xué)知識，按照高等數(shù)學(xué)自身的邏輯性與系統(tǒng)性，在繼承高等數(shù)學(xué)經(jīng)典內(nèi)容的同時，結(jié)合專業(yè)學(xué)科的發(fā)展不斷補充與發(fā)展課程內(nèi)容；三是以我校卓越工程師培養(yǎng)特色為導(dǎo)向，即以培養(yǎng)具有實踐能力、創(chuàng)新精神、國際素養(yǎng)的高素質(zhì)應(yīng)用型的專門人才為特色導(dǎo)向；四是以學(xué)生主體發(fā)展為最終導(dǎo)向。

2.解決“三重三輕”的問題是課程體系創(chuàng)新的關(guān)鍵?！叭厝p”的教學(xué)問題，有悖于課程體系的四個導(dǎo)向。解決“三重三輕”問題就成為創(chuàng)新課程體系的關(guān)鍵。首先，將課程體系架構(gòu)分為理論與實踐兩部分，采取理論與實踐相結(jié)合的方式，在重組高等數(shù)學(xué)理論體系的同時，增加能力實訓(xùn)項目，以此破解重理論輕實踐的問題；其次，將課程內(nèi)容分解為基礎(chǔ)與專業(yè)兩個模塊，破解重共性輕個性的問題；最后，采取知識與能力并舉的方式，增設(shè)選修課程拓展高等數(shù)學(xué)知識，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力，破解重知識輕能力的問題。

3.遵循“三個面向”的原則是課程體系創(chuàng)新的保障。剖析我校的“卓越計劃”學(xué)校標(biāo)準(zhǔn)和專業(yè)培養(yǎng)方案的本質(zhì)，就高等數(shù)學(xué)課程而言，實質(zhì)上即要求體現(xiàn)“重基礎(chǔ)、強應(yīng)用、突創(chuàng)新”的教學(xué)理念，遵循“三個面向”的教學(xué)原則，即面向卓越工程師人才標(biāo)準(zhǔn)，面向試點專業(yè)培養(yǎng)方案，面向?qū)W生個體發(fā)展。換言之，“三個面向”的教學(xué)原則是高等數(shù)學(xué)課程體系創(chuàng)新的根本保障。

三、構(gòu)建“2×3”模塊化課程體系

依據(jù)高等數(shù)學(xué)課程體系創(chuàng)新理論，將課程內(nèi)容分為理論知識與實踐應(yīng)用兩大部分，每一部分又分別對應(yīng)于三大模塊，形成“2×3”模塊化課程體系（詳見下圖）。

1.模塊化結(jié)構(gòu)是課程體系創(chuàng)新的核心。課程體系創(chuàng)新的核心是模塊化。理論知識部分包括統(tǒng)一基礎(chǔ)（必修課）、專業(yè)基礎(chǔ)（必修課）、拓展提高（選修課）三大模塊，實踐應(yīng)用部分由數(shù)學(xué)實驗、工程應(yīng)用、數(shù)學(xué)競賽三大模塊構(gòu)成。

統(tǒng)一基礎(chǔ)模塊是指一般專業(yè)通用的高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容，如一元微積分等。專業(yè)基礎(chǔ)模塊是為不同專業(yè)量身定制的，有別于其他專業(yè)的課程內(nèi)容。如，電氣工程及其自動化專業(yè)是電類專業(yè)，由于后續(xù)專業(yè)課程對高等數(shù)學(xué)有特殊的要求，所以其專業(yè)基礎(chǔ)模塊中包含傅里葉級數(shù)、電學(xué)實例等獨特的教學(xué)內(nèi)容。拓展提高模塊服務(wù)于學(xué)生個體發(fā)展需要，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，如高等數(shù)學(xué)提高、數(shù)學(xué)實驗、高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用問題等選修課程。

數(shù)學(xué)實驗?zāi)K是讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握以Matlab數(shù)學(xué)軟件為工具的數(shù)學(xué)實驗方法。工程應(yīng)用模塊是指應(yīng)用數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)建模方法解決工程實踐中的實際問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。數(shù)學(xué)競賽模塊是指學(xué)生通過參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽等活動，提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)，提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，培育創(chuàng)新精神。

2.精細(xì)化內(nèi)容是課程體系創(chuàng)新的靈魂。課程體系的核心內(nèi)涵是課程的教學(xué)內(nèi)容，我們通過四次制訂（修訂）“卓越計劃”專業(yè)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱（對應(yīng)于學(xué)校的2011版、2013版、2014版、2017版），并對課程的每一次教學(xué)內(nèi)容的變革與安排給出明確的界定，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的精細(xì)化。

3.應(yīng)用型教材是課程內(nèi)容精細(xì)化的保障。教材是實現(xiàn)課程內(nèi)容的主要渠道，為課程內(nèi)容的精細(xì)化提供了保障。我們以“問題驅(qū)動，融合背景；剖析思想，深入淺出；強化訓(xùn)練，突出應(yīng)用”為指導(dǎo)思想，編寫了浙江省“十一五”重點建設(shè)教材《高等數(shù)學(xué)》[8，9]。教材具有鮮明的應(yīng)用型特色，主要表現(xiàn)在以下四個方面：

（1）以學(xué)生為本，融合專業(yè)背景，從學(xué)生熟悉的實例出發(fā)，用學(xué)生熟悉的語言、知識、方法或直觀的幾何形象自然引入并抽象基本概念；（2）從發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的角度組織教材，強化數(shù)學(xué)思維；（3）教材內(nèi)容力求簡明、深入淺出，適當(dāng)降低對數(shù)學(xué)理論的要求，注重數(shù)學(xué)理論和方法在實際問題中的應(yīng)用；

（4）引入Matlab數(shù)學(xué)軟件，融入數(shù)學(xué)建模的思想方法，培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識和現(xiàn)代技術(shù)工具解決實際問題的能力。

4.特色化的資源是課程內(nèi)容的補充。課程資源是課程體系的重要組成部分。我們不僅有《高等數(shù)學(xué)習(xí)題全解》《高等數(shù)學(xué)提高》《高等數(shù)學(xué)競賽》等傳統(tǒng)紙質(zhì)課程資源[10]，還有高等數(shù)學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)平臺、浙江省五校共建的高等數(shù)學(xué)在線開放精品課程平臺，以及近百個高等數(shù)學(xué)微視頻等新媒體資源，逐步形成了以“互聯(lián)網(wǎng)+”為特色的課程資源。

參考文獻：

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[8] 陶祥興，朱婉珍. 高等數(shù)學(xué)（上）[M]. 北京：高等教育出版社，2012.

[9] 朱婉珍，陶祥興. 高等數(shù)學(xué)（下）[M]. 北京：高等教育出版社，2012.

[10] 嚴(yán)永仙，李未材，朱婉珍，等. 高等數(shù)學(xué)習(xí)題全解[M]. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2017.

[項目資助：浙江省高等教育教學(xué)改革項目（jg2013110）]

[責(zé)任編輯：余大品]