工程数学课程教学模式改革的探索与实践.docx

工程数学课程教学模式改革的探索与实践【摘要】对我校工程数学目前的教学现状做了总结并分析了当前教学中存在的问题从教学思想、教学方法、教学评价等方面提出工程数学教学改革的设想和措施试图为工程数学的教学改革提供一个有益的参考。【关键词】工程数学；教学模式；教学改革工程数学系列课程包括复变函数、积分变换、矢量分析与场论、线性代数、概率论与数理统计和数学物理方程等六部分内容与高等数学不同工程数学系列课程有着鲜明的特点它们既是学生提高数学修养、掌握数学技能的必修基础课也是培养学生科学思维和应用数学解决实际问题能力的主要载体。从教育部最新公布的专业目录看理工科专业对工程数学系列课程的要求越来越高主要体现在专业课程教学中工程数学课程的应用非常多导致了二者的联系非常紧密；从教育部发布的工科专业人才培养方案来看着重强调了培养学生的“数学建模”能力即运用所学的数学知识解决实际问题的能力以及培养学生必备的科学素养与创造能力[1]。但从实际的教学中发现学生普遍反映工程数学系列课程的基本概念抽象、推导繁琐遇到问题无从下手无法应用学过的方法去解决问题。而在传统教学过程中教师往往把高等数学的授课方式搬到了工程数学课程教学中即强调讲授基本概念和理论而没有相应的实践环节训练.这样的授课方式直接后果就是给学生的学习带来了很大的困难使学生认为工程数学理论体系没有实际意义。再加上当前的教学改革导致内容多课时紧教师累学生苦还感到学习工程数学是浪费时间的不利局面；使学生失去了学习后续课程的兴趣导致学生没有掌握应用数学知识解决实际问题的能力往往眼高手低长此以往对目前国家提倡的素质教育带来了很多不利的影响[23]。那么如何改变这一不利局面怎样在目前课时紧张的情况下使工程数学的教学有一个质的飞跃。这几年来本人做了一些尝试以提高工程数学教学质量为中心以深化工程数学课程教学改革为目标使工程数学教学为素质教育提供有效的保障。一、工科高校工程数学教育的现状目前工科高校的课程普遍面临着课时缩减教学内容多等诸多矛盾。同时由于在当前的课堂教学中“填鸭式”教学方式仍然是主流。并且把工程数学系列课程定位为工科专业课程的“工具”导致在实际教学中仍然是只重视宏观理论课堂讲授轻视微观实践参与问题。直接后果就是学生只能囫囵吞枣接受课堂知识造成很多学生感觉工程数学系列课程枯燥乏味所学内容与工作、日常生活毫无关系。从而在一定程度上限制了学生学习的热情和创造性对工程数学课程越来越失去兴趣逃避解决问题的过程从而无法满足现代市场对应用型人才的需求这对于培养有竞争力的大学生来讲是十分不利的。二、将建模思想融入教学培养学生应用意识数学对各个学科的影响越来越大各个学科与数学的结合也越来越紧密工程数学作为一门基础课它的基本理论和思想方法也日益成为现代人所应具备的基本科学文化素质一个人学习数学若干年后会将公式定理忘得干干净净唯有数学思想和意识可以长存在记忆中这就要求工程数学的教学不能只停留在纯数学层面上目标不能停留在考试分数上要着眼于学生的继续发展要将工程数学和学生的专业背景紧密联系起来逐步培养在其专业内使用数学这一工具的习惯[4]。为了扭转这一局面我们选中与实际联系密切且是很多工科专业基础的《数学物理方程》、《概率论与数理统计》等课程为切入点在教学实践中局部的进行了教学改革。这些课程本身都具有很深厚的实际背景与实际联系很紧密。但我们对当前已经出版的相关教材进行了分析发现大部分教材内容几乎很少介绍它们的背景知识也没有相关的方法应用仅仅是知识点的罗列。在实际教学中我们对此作了一定的改革。由于现在多媒体设备已经是教室的必备品所以我们利用这些设备将MATLAB、SPSS等数学软件引入到课堂教学中即将一些繁琐的计算过程、结果验证等用软件实现例如：数学物理方程的差分法、假设检验、剔除异常值、矩阵特征值计算、线性方程组的求解等问题用MATLAB实现。这样既能使结果以直观的形式反映出来学生易于接受；又减轻了教师的工作量节约了时间使得能把更多的时间用于和学生的互动上。实践表明通过这种教学方式学生在“做”的过程中掌握了相关的定义、定理和方法又能使学生熟练掌握了常见数学软件的使用。从而使学生能够了解数学和计算机在解决问题中的作用对解决实际问题的全过程有了直观的认识提高了学生分析、解决问题的能力而且避免了学生单一的听讲使其能够动手解决问题激发了学习数学的兴趣。三、精选教学内容凸显专业特色长期以来各个高校的工程数学课程都执行同一大纲导致了目前市面上虽然有各种版本的教材但内容大同小异无法满足不同专业、不同层次学生的需求。同时由于教学改革导致了工程数学课时压缩而内容不变使得教师的教学