胡 琳 李林杉 楊玉潔

（北京聯(lián)合大學(xué)數(shù)理部，北京 100101）

1 引言

新工科是國(guó)家為主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，于2017年提出的工程教育改革戰(zhàn)略。新工科建設(shè)堅(jiān)持以問題為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，以面向未來(lái)和國(guó)際先進(jìn)水平為目標(biāo)，通過工程項(xiàng)目與多學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。新工科教育背景下，教師在教學(xué)中不僅要傳授知識(shí)，而且要在授課過程中融入工程問題的專業(yè)背景，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。高等數(shù)學(xué)作為工科專業(yè)學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課，在人的素養(yǎng)和能力培養(yǎng)方面具有重要作用。為了對(duì)接國(guó)家需求，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)新形勢(shì)下科技發(fā)展的新工科人才，必須對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)在教學(xué)理念上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，在教學(xué)內(nèi)容、方法和模式上進(jìn)行改革，以適應(yīng)這種新型人才的培養(yǎng)模式。為搞好我校的高數(shù)教改工作，我們從以下幾方面對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革。

2 改革措施

2.1 教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

新工科時(shí)代對(duì)人的素質(zhì)和能力提出了很高的要求，特別是獲取知識(shí)的能力以及運(yùn)用數(shù)學(xué)、科學(xué)和工程知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。基于新工科人才的培養(yǎng)目標(biāo)，在高數(shù)課程教學(xué)中，要轉(zhuǎn)變固有的教學(xué)觀念，樹立新的人才培養(yǎng)觀。在傳授數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，還要滲透工程技術(shù)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的工程化意識(shí)。堅(jiān)持以學(xué)為中心，實(shí)現(xiàn)從教為中心向以學(xué)為中心的轉(zhuǎn)變，由偏重知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)向重在培養(yǎng)學(xué)生的能力和提高數(shù)學(xué)素質(zhì)，形成“知識(shí)、素質(zhì)、能力”三位一體的質(zhì)量關(guān)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，滿足新工科人才培養(yǎng)所需的基本素質(zhì)。

2.2 教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)需求相結(jié)合

高數(shù)教學(xué)要立足于專業(yè)需求，滲透專業(yè)思想，培養(yǎng)工程意識(shí)，強(qiáng)化運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)實(shí)際問題的能力。教學(xué)內(nèi)容的選取要體現(xiàn)工科專業(yè)的需求，突出數(shù)學(xué)的應(yīng)用型和相關(guān)專業(yè)的原理和思想方法。我們積極與專業(yè)課教師進(jìn)行交流，大量查閱專業(yè)課教材，了解專業(yè)課中都需要哪些數(shù)學(xué)知識(shí)及需要的廣度和深度。我們把一些基于專業(yè)背景的典型案例引入高數(shù)課堂，以專業(yè)中的實(shí)際問題為背景導(dǎo)入數(shù)學(xué)概念和思想，再將介紹的數(shù)學(xué)思想和方法應(yīng)用到專業(yè)實(shí)際問題的解決之中，使學(xué)生清楚數(shù)學(xué)知識(shí)在專業(yè)中的應(yīng)用。根據(jù)不同的專業(yè)引入不同的案例，避免了純理論授課，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和主動(dòng)性，增強(qiáng)了他們應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)實(shí)際問題的應(yīng)用能力。

2.3 構(gòu)建線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式

根據(jù)新工科人才培養(yǎng)要素的分析，高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)要以學(xué)生為本，從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授為中心向以學(xué)生為中心轉(zhuǎn)變，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，探究式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其會(huì)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的能力。為此，我們將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建了基于線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。課前，教師通過微信平臺(tái)把錄制好的微課視頻、課件、拓展資源、自測(cè)題等學(xué)習(xí)資料發(fā)給學(xué)生。課上，教師根據(jù)線上學(xué)習(xí)情況對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性地講解。教師對(duì)學(xué)生可以進(jìn)行個(gè)性化的分層指導(dǎo)。對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生加強(qiáng)平時(shí)的輔導(dǎo)答疑力度，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，向他們推送一些拔高題目或?qū)⑴c課程有關(guān)的一些數(shù)學(xué)前沿信息推送給他們，拓展他們的知識(shí)面。學(xué)生通過微信平臺(tái)可以隨時(shí)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)了其自主學(xué)習(xí)能力，滿足了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)和差異化學(xué)習(xí)。

2.4 關(guān)注學(xué)生的心理成長(zhǎng)

數(shù)學(xué)教師應(yīng)多關(guān)注學(xué)生的情感體驗(yàn)，積極的情感體驗(yàn)是人的一生中最為寶貴的東西。有時(shí)學(xué)生不能解答問題，并不是因?yàn)樗麄內(nèi)狈鉀Q這一問題的能力，而是對(duì)自己缺乏了信心，過早地放棄了努力。我校學(xué)生多數(shù)為本地生源，入學(xué)成績(jī)分布在本地區(qū)的高考錄取分?jǐn)?shù)線附近，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊。有些學(xué)生中學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)成績(jī)不理想，進(jìn)了大學(xué)對(duì)高數(shù)產(chǎn)生恐懼感，或者因高考沒有考入理想的學(xué)校，受到了挫折，打擊了自信，導(dǎo)致他們對(duì)是否能學(xué)好高數(shù)缺乏足夠的信心和把握。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)多關(guān)心學(xué)生，多關(guān)注學(xué)生的心理方面。對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，多抽時(shí)間跟他們談心，幫他們樹立學(xué)好高數(shù)的信心，通過加強(qiáng)輔導(dǎo)答疑使得這些學(xué)生也能通過努力順利地通過考試。

2.5 加強(qiáng)現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)，提高教學(xué)能力

現(xiàn)代教育技術(shù)對(duì)提高教學(xué)效果具有重要意義。好的課件制作可以幫助學(xué)生更好地理解一些數(shù)學(xué)概念。比如講極限概念時(shí)，通過多媒體課件的動(dòng)畫演示，使學(xué)生對(duì)極限的概念有了形象直觀的認(rèn)識(shí)，將枯燥的數(shù)學(xué)概念變得容易理解。盡管許多教師在教學(xué)實(shí)踐中使用一些現(xiàn)代教育技術(shù)，但對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)的掌握十分有限，對(duì)好多數(shù)學(xué)軟件還不熟悉，甚至沒有接觸過。為此，我校舉辦了各種高校師資培訓(xùn)、教育技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)豐富教師的教學(xué)方法和手段起到了十分重要的作用。通過這些培訓(xùn)，讓教師對(duì)數(shù)學(xué)工具軟件產(chǎn)生了興趣，并有意識(shí)地把它應(yīng)用到自己的課件制作之中，在使用的過程中逐步熟悉，提高了教師的教學(xué)能力。

3 教學(xué)改革實(shí)踐效果

經(jīng)過一年的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革試驗(yàn)，我們?nèi)〉玫某尚缦拢?）教學(xué)改革班取得了較好的卷面考試成績(jī)。2018級(jí)《高等數(shù)學(xué)》全校卷面平均分64分，優(yōu)秀率13.5%，及格率64.4%.而改革試點(diǎn)班1的卷面平均分66.7分，優(yōu)秀率16.1%，及格率67.9%.改革試點(diǎn)班2的卷面平均分70.1分，優(yōu)秀率19.8%，及格率70.4%.2）通過教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)知識(shí)的有機(jī)融合，使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)的有用性，提高了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決專業(yè)實(shí)際問題的應(yīng)用能力，同時(shí)也拓寬了教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)。3）通過將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生學(xué)習(xí)不受時(shí)間和空間限制，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，又滿足了學(xué)生的差異化和個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)了因材施教。

我們?nèi)〉昧溯^好的教學(xué)改革效果。當(dāng)然，提高高等數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量非一朝一夕之功，教學(xué)改革的成效有待于幾年后學(xué)生深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力、在專業(yè)課中對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力及其后續(xù)發(fā)展等各個(gè)方面的驗(yàn)證。本次改革只是初步探索。如何切實(shí)地提高教學(xué)質(zhì)量，是一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù)，需要幾代人不斷的努力。

4 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)是人才的競(jìng)爭(zhēng)。高等數(shù)學(xué)作為工科專業(yè)學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課，在對(duì)人的素養(yǎng)和能力培養(yǎng)方面具有重要作用。在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，教師要以學(xué)生為中心，根據(jù)專業(yè)需求優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，將專業(yè)知識(shí)與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力。同時(shí)，我們要發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。