《工程數(shù)學(xué)》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

摘要：本文討論了工程數(shù)學(xué)的課程教學(xué)改革與實(shí)踐。針對(duì)教學(xué)內(nèi)容（課時(shí)緊張、講授內(nèi)容枯燥）教學(xué)方式（單一）以及考核方式（單一）等方面提出了改革措施，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及考核方式相互聯(lián)系，相輔相成。本文通過(guò)突出重難點(diǎn)、學(xué)生課前準(zhǔn)備、講解應(yīng)用案例、結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂、學(xué)生分組討論、鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，搶答等一系列方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工程數(shù)學(xué);教學(xué)重點(diǎn);教學(xué)難點(diǎn);教學(xué)方法;教學(xué)改革

工程數(shù)學(xué)是一門集線性代數(shù)、概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等知識(shí)于一體的基礎(chǔ)課程，具有很強(qiáng)的邏輯性和抽象性，該課程為工程學(xué)科后續(xù)課程提供了重要工具。工程數(shù)學(xué)是大學(xué)一年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門課程，學(xué)生需要應(yīng)對(duì)從初等數(shù)學(xué)到高等數(shù)學(xué)思維的轉(zhuǎn)變，往往會(huì)出現(xiàn)不適應(yīng)性。本文主要針對(duì)工程數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題及如何改革進(jìn)行深入的探討。

一 工程數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

工程數(shù)學(xué)是一門課程內(nèi)容較多且較難，但課時(shí)又十分緊張的學(xué)科，在教學(xué)中易出現(xiàn)以下問(wèn)題。

（一）課時(shí)緊張，課程內(nèi)容枯燥，缺乏實(shí)際性

工程數(shù)學(xué)雖然課程內(nèi)容較難，銜接性也很強(qiáng)，但是，一般情況下，課時(shí)只能安排到40-48課時(shí)。無(wú)論對(duì)于老師還是學(xué)生都是挑戰(zhàn)，這就導(dǎo)致了老師因?yàn)檎n程進(jìn)度而忽略了課程的重難點(diǎn)，忽略了學(xué)生的課程參與，甚至忽略了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。數(shù)學(xué)課程老師往往會(huì)直接給出定義或者計(jì)算的過(guò)程，沒(méi)有講解知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際背景意義以及和未來(lái)課程的聯(lián)系。進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，缺乏興趣，出現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)記憶混亂、張冠李戴，甚至出現(xiàn)厭學(xué)、上課睡覺(jué)、逃課等現(xiàn)象。

（二）教學(xué)方式較為單一，學(xué)生參與度低，缺乏趣味性

工程數(shù)學(xué)的課程性質(zhì)以及傳統(tǒng)教學(xué)條件的限制導(dǎo)致教學(xué)方式相對(duì)單一，目前最為常見(jiàn)的輔助教學(xué)模式是多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)的目的是圖文并茂，能夠展現(xiàn)傳統(tǒng)黑板板書(shū)達(dá)不到的效果，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。然而，在有些課堂中，多媒體教學(xué)漸漸地取代甚至完全取代了傳統(tǒng)的黑板板書(shū)，在數(shù)學(xué)類課程中，傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)模式不應(yīng)舍棄。同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，老師應(yīng)積極學(xué)習(xí)使用新的教學(xué)方式，提高學(xué)生的參與度和積極性，發(fā)散學(xué)生思維，盡量少出現(xiàn)死記硬背現(xiàn)象。

（三）考核方式較為單一，難以激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及全面體現(xiàn)學(xué)生知識(shí)的掌握情況

工程數(shù)學(xué)課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少、內(nèi)容抽象且銜接性強(qiáng)，合適的考核方法是激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的重要手段。傳統(tǒng)的考核方式比較單一，課堂表現(xiàn)往往所占比例很小甚至沒(méi)有，我們應(yīng)將考核方式多樣化，既能促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，又能檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。

二 工程數(shù)學(xué)教學(xué)的改革措施

（一）教學(xué)內(nèi)容的改革

由于工程數(shù)學(xué)內(nèi)容較多但課時(shí)較少的原因，教師在授課過(guò)程中應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生化解難點(diǎn)。比如如何理解矩陣的特征值就是行列式或時(shí)的取值，特征向量即為齊次線性方程組或的非零解，進(jìn)而幫助學(xué)生理解特征值、特征向量和行列式、齊次線性方程組之間的關(guān)系。除了課堂講授之外，學(xué)生應(yīng)提前學(xué)習(xí)課堂知識(shí)，課堂上老師給予總結(jié)，升華。同時(shí)結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂等模式，可以讓課程內(nèi)容得到擴(kuò)展。這不僅解決教學(xué)內(nèi)容較多且枯燥的問(wèn)題，而且可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（二）教學(xué)方式的改革

教學(xué)內(nèi)容較多且枯燥對(duì)教學(xué)方式也是一個(gè)挑戰(zhàn)，恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式可以將教學(xué)內(nèi)容化解，同時(shí)使課堂生動(dòng)有趣。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，早已不局限于PPT輔助教學(xué)，根據(jù)工程數(shù)學(xué)的特點(diǎn)，我?，F(xiàn)階段采用的是翻轉(zhuǎn)課堂，這種教學(xué)模式重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)了將預(yù)習(xí)時(shí)間最大化來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)效率的最大化。當(dāng)然，根據(jù)不同課程特點(diǎn)，可以選擇合適的方式，比如學(xué)習(xí)通、超星等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，也可以錄制微課輔助教學(xué)。另外，工程數(shù)學(xué)是一門工程背景很強(qiáng)的課程，單純理論知識(shí)的傳授是不可取的。針對(duì)不同專業(yè)或?qū)W院，專門編寫(xiě)一章適合本學(xué)院各專業(yè)實(shí)際背景的應(yīng)用案例，進(jìn)而加強(qiáng)工程背景的可視性。

（三）考核方式的改革

雖然教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式十分的重要，但是合適的考核方式也是相當(dāng)重要。合適的考核方式不僅能夠檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，還能激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)對(duì)教師也是一種監(jiān)督。考核分為二部分：學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度的考核以及對(duì)教師授課方式方法的考核。傳統(tǒng)的考核方式主要是前者，后者可能較少甚至沒(méi)有。前者通常是采用期末成績(jī)加平時(shí)成績(jī)的方式，平時(shí)成績(jī)不能簡(jiǎn)單的包括出勤和作業(yè)，還需要包括多次的平時(shí)測(cè)驗(yàn)以及課堂搶答等。后者不僅需要包括學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)還要包括學(xué)校其他老師對(duì)該授課老師的評(píng)價(jià)，做到教師和學(xué)生多溝通多交流，共同促進(jìn)教學(xué)效果。

結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)工程數(shù)學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題，有針對(duì)性地提出了改革措施。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及考核方式三者相輔相成，改革措施也是相互聯(lián)系，并不是獨(dú)立存在。通過(guò)提出的改革方案，以期學(xué)生在牢固掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和積極性，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)研究能力。

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2.教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目·“面向大數(shù)據(jù)專業(yè)建設(shè)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)資源建設(shè)的研究與實(shí)踐” （202002267007）。

3.成都大學(xué)CC 國(guó)家眾創(chuàng)空間2020 年度創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專項(xiàng)·“課程思政”視閾下新工科學(xué)子創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神培育探索（ccyg202001002）;

4.成都大學(xué)CC 國(guó)家眾創(chuàng)空間2020 年度創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專項(xiàng)·“成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈背景下的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程建設(shè)”（ccyg202001004）。

作者簡(jiǎn)介：施開(kāi)波，男，漢族，（1983.10-至今），安徽鳳臺(tái)人，博士研究生，成都大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院，特聘研究員，研究方向：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、智能電網(wǎng)、多智能體系統(tǒng)的控制理論及其應(yīng)用。