应用型人才培养视野中《高等数学》课程教学改革的探究

1、    应用型人才培养视野中高等数学课程教学改革的探究    施秀莲关键词：高等数学;教学改革;混合式教学模式我校在“十三五”规划中提出了实现建设“特色鲜明的高水平应用型综合大学”的阶段性目标，力争成为广东省应用型本科示范高校。为此，我校必须进一步优化人才培养结构，构建起特色鲜明的高水平应用型人才培养体系，全面提升应用型人才培养素质，改革专业和课程结构，转变教学模式，推进课程内容和教学方式的改革。高等數学作为我校理工科专业学生必修的一门公共基础课程，可以培养学生的逻辑推理能力、分析论证能力和创新思维能力，也是学生后续专业课程的理论基础。但目前我们的高等数

2、学课程，无论是教学内容和教学模式上，还是课程的考核评价方式上都仍采用传统的模式，已不适应于应用型本科培养模式的要求。另外，当前学校各学科的专业建设也对高等数学课程的教学提出了许多新的要求。因此，对我校高等数学课程进行教学改革，已势在必行。目前已有不少关于高等数学课程教学改革的研究成果。我校以培养应用型人才为主要目标，既不同于普通本科“研究型”的培养定位，也不同于高职院校“技能型”的培养模式，所以我校的高等数学课程改革不能墨守成规，需要我们多调查研究，不断地探索和实践。本文，通过对我校2019级学生高等数学课程的学习现状进行问卷调查，总结在高等数学课程教学实践中存在的主要问题，并紧密结合我校“应

3、用型”人才的培养目标，深入研究高等数学课程教学的改革，以期找到改革的正确思路和有效方法。一、问卷调查设计及结果根据本人的教学实践经验和相关任课教师所提的建议，我们设计了肇庆学院高等数学课程学生学习情况调查问卷，问卷题目包含4个方面的内容，即学生对课程的认识、学习过程、学习环境和学习效果，一共18个题目，其中开放性题目1个。以我校计算机与软件学院、大数据学院、电子与电气工程学院、机械与汽车工程学院、环境与化学工程学院、食品与制药工程学院的2019级学生为调查对象，发放网络调查问卷800份，收回有效问卷780份。（一）关于学生对高等数学课程认识的调查结果调查结果显示，仅有11%的学生对高等数学非常

4、感兴趣，有38%的学生对高等数学比较感兴趣，对高等数学一点儿也不感兴趣的学生占48%，非常讨厌高等数学的学生占3%。关于不感兴趣的原因，高达56%的学生认为是因为课程内容太难，23%的学生认为课程内容太枯燥，认为课程没有太大实用性的学生占16%，认为不适应任课教师教学方式的学生占5%。关于学习高等数学的目的，为了通过期末考试和拿到毕业证的占32%，为了考研准备的占22%，有26%的学生认为高等数学具有实用性，是后续专业课学习的基础，仅有20%的学生因为感兴趣而认真学习这门课程。由此可以看出，相当一部分学生对高等数学这门课程没有正确的学习态度，缺乏学习兴趣和学习动力。（二）关于学习过程的调查结果

5、课前预习方面，只有4%的学生每次都预习，有15%的学生会经常预习，而高达74%的学生只是偶尔预习，还有7%的学生从来都不预习。关于做课堂笔记，18%的学生会仔细做笔记，79%的学生选择性做笔记，还有3%的学生从不做笔记。关于课后复习，38%的学生课后复习时间不足半小时，49%的学生会花0.5小时至1小时复习高等数学，花1小时以上的只占13%。作业完成情况，每次能独立完成完成作业的学生占28%，58%的学生偶尔能独立完成作业，还有14%的学生经常不能独立完成作业。由此说明学生没有养成良好的学习习惯，学习自主性不强，学习时间投入不足。（三）关于学习环境的调查结果关于课堂氛围的调查显示，认为非常活跃

6、的学生占25%，活跃占32%，一般占40%，沉闷占3%。关于教师授课思路的清晰度，其中30%的学生认为非常清晰，47%的学生认为比较清晰，15%的学生认为清晰度一般，认为不清晰的学生占8%。关于课堂教学方式，认为老师总是满堂灌的占15%，认为老师注重实用性、淡化运算技巧和推理论证的占25%，42%的学生表示老师经常采用讲练结合的方式，还有18%的学生认为老师采用的是研究性学习的教学方式。关于课程使用多媒体进行教学的频度，83%的学生表示任课教师经常使用多媒体，10%的学生表示任课教师会偶尔使用多媒体，7%的学生表示任课教师从不使用多媒体。就多媒体教学手段能否提升学生的听课效果而言，认为能大幅提

7、升的学生占16%，能提升一点的占69%，完全不能提升的占15%。关于师生互动交流的情况，仅有15%的学生经常与老师交流，67%的学生只是偶尔交流，从来不与老师交流的学生占18%。关于交流的方式，其中89%的学生选择微信或qq交流，3%的学生利用电话交流，仅有8%的学生会与任课老师进行面对面的交流。由此可见，高等数学教学方法单一，课堂氛围不够活跃，现代化教学手段使用效果不理想，师生课后互动交流欠缺。（四）关于学习效果的调查结果仅有13%的学生能完全听懂老师的授课内容，有64%的学生能听懂大部分授课内容，22%的学生只能听懂少部分授课，完全听不懂的占1%。上课听不懂的原因，认为由于老师授课内容太难

8、造成的占30%，认为由于授课内容太枯燥导致不想听造成的占21%，认为由于课后没有注意复习导致新旧知识衔接不上导致的占32%，认为教师的教学方法不恰当导致的占7%，由于上课注意力不够集中导致的占10%。高等数学的知识在当前专业课程中的应用情况，认为有很多应用的学生仅占21%，认为有一些应用的占54%，还有25%的学生认为很少有应用或几乎没有应用。就课程受益方面而言，44%的学生认为可以提升思维能力，31%的学生认为可以提升计算能力，而仅有25%的学生认为能提升解决实际问题的能力。这些数据表明：学生的学习效果不佳，高等数学课程内容有待调整。二、高等数学课程教学改革的思路和方法利用本次教学改革项目开

9、展的机会，针对我校高等数学教学实践中所存在的各种问题，我们将深入研究高等数学课程教学的改革，并尝试采用以下思路和方法进行改革：（一）改革优化课程教学内容我校开设的高等数学课程，不仅是学生学习后续专业课程的基础理论课程，更重要的是可以培养学生的科学思维、创新意识以及分析解决问题的应用能力。培养应用型人才，充分发挥高等数学课程的作用，就必须对课程教学内容进行改革和优化。（1）根据不同专业的需求和特色制定课程教学目标，合理安排和调整教学内容。比如，在讲解重积分的应用这部分内容时，物理、电气类专业要介绍重积分在求质心和转动惯量中的应用，但对计算机类专业就不需要。再如无穷级数应用的讲解中，物理、电气类专

10、业强调傅里叶级数在实际问题中的应用，而计算机类专业应侧重在近似计算中的应用，着重培养学生的计算机应用能力。（2）以应用能力培养为本位，优化设计教学内容。在保证知识体系完整性的前提下，删减过难和不实用的内容。优化设计教材中的概念、理论、方法与技巧、应用与实践这三部分内容的教学。注重数学概念的实际背景介绍，加强从几何和数值方面对数学概念的分析，加深学生对概念实质的理解，以提高学生运用数学知识解决实际问题的能力。在重视基础的前提下，适度淡化理论的推导过程，削弱运算技巧。适时地引入现代数学的思想方法，增加用数学方法解决与学生专业密切相关的实际案例，加强数学理论知识的专业针对性和应用性，引领学生认识数学

11、理论知识与专业知识之间的关系，以激发学生的学习兴趣，调动学生的学习主动性。加强应用实践环节的教学，注重数值计算方法，增加数学实验的内容，在课堂教学中渗透数学建模的思维模式，以具体建模实例加强数学建模思想与方法的训练，强化数学理论与应用实践的结合，培养学生将实际问题转化为数学问题并分析求解问题的能力。（二）构建基于应用能力培养的混合式教学模式目前我校高等数学课程几乎都是采用板书或多媒体课件+板书进行课堂讲授，教师按照教学计划系统地讲授教材知识，讲解典型例题，组织课堂讨论。课堂外，教师选取教材的部分练习题作为作业，下节课再针对学生作业的主要问题进行讲解。这种传统的教学模式以教师讲授为中心，教师是课

12、堂的主体，学生缺少独立思考和自主探究的机会，学习自主能动性不高，动手解决实际问题的能力也很弱。因此，我校高等数学课程进行教学改革必须打破传统的教学模式，寻找新型教学模式以激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习能力和数学知识应用能力。混合式教学是线下传统教学与基于“互联网+”的线上教学优势互补的一种教学模式。其基本理念是以学生为主体，教师为主导。混合式教学既能发挥教师在教学过程中起到的引导、启发、监控的主导作用，又体现了学生作为学习过程主体的主动性与创造性。高等数学实行“线上+线下”的混合式教学，既是教育信息化背景下一种客观要求，也是进行课程教学改革，培养应用型人才的有效方法。“线上+线下”的混合

13、式教学模式框架构建如下：（1）线上课程资源的建设。将课程教学大纲、教学目标、教学进度等教学文档上传到线上网络教学平台供学生浏览，使学生对课程有一个宏观的认识，有明确的学习目标和计划。教师根据教学进度和教学目标将每次授课内容进行分解，形成若干个知识点，制作配套的教学课件、教学案例、教学视频和题库等教学资源，并将这些资源上传到网络教学平台。同时在网络教学平台中设置课程互动讨论专区、作业专区及成绩管理专区，多角度满足教师的课堂教学需求和学生的自主学习需求。（2）课前预习阶段。教师在课前利用网络教学平台给学生发布预习任务，注明要预习的教材内容和要观看的教学视频，针对学习的重点及难点布置相应的思考题或练

14、习题。学生根据自己的实际情况灵活安排时间自主完成预习任务，在视频、问题的引导下独立思考、自主探究，并就预习过程遇到的问题通过课程互动讨论专区和教师进行探讨交流或将问题直接反馈给教师，以便教师在课前准确掌握学生的预习情况，更好地进行课堂教学设计。（3）课堂教学阶段。教师根据网络教学平台学生的预习数据对学生的学习情况进行分析，了解学生对知识点的掌握情况，做好课堂教学设计。合理安排课堂环节，着重梳理和讲解学生线上自主学习反馈的疑难点以及教学大纲的重点难点，挑选与课程知识点以及学生专业知识契合的典型应用案例进行教学，并布置课堂任务，组织学生进行分组讨论，促进学生参与互动交流，进而活跃课堂气氛。学生成为

15、课堂教学的主导者，针对案例中的问题，尝试找出解决方案，在具体情境中积极思考、主动探索，从案例分析和讨论中获得答案，从而提高学生认识问题、分析问题、解决问题的能力。教师针对学生分组讨论中有分歧的问题进行引导，给出合理的解决方案，并对小组的研讨方案给予评价，从而激发学生的学习主动性。（4）课后作业。课堂教学结束后，教师精心挑选不同难度的课后练习题作为作业，作业分为必须完成的基础题和选择完成的拓展题。学生通过平台提交作业，教师可以利用碎片化时间在线批改作业，了解学生的知识掌握情况，上课时重点讲解，有的放矢。此外，为了培养和检验学生的数学应用能力，将数学建模引入课后作业。教师根据教学的进展情况，布置难

16、度适中的建模题目作为课后作业。学生以小组为单位，相互合作，交流讨论如何建模，即如何把实际问题转化成数学问题，用什么方法求解问题等，并以小论文的形式提交作业。通过数模作业，不仅让学生巩固了所学的课程基本知识，更能让学生应用知识解决问题的能力得到全方位的锻炼。（三）建立多元化的课程考核评价体系课程考核是检验学生课程学习情况的有效手段。一直以来，我校的高等数学课程对学生的考核构成是30%平时成绩+70%期末考试成绩。平时成绩的依据是课堂考勤、作业成绩和期中成绩。为获得较高的平时成绩，学生平时抄作业和期中测试作弊的情况比较严重。甚至有部分学生平时不认真学，期末临考前再采取突击的办法来应对考试。在这样的

17、考核评价方式下，不仅任课教师无法对学生做出全面客观的评价，学生还会出现“会考试”而“不会做事”“高分低能”的严重问题。以应用型人才培养为目标的高等数学课程教学改革应该充分发挥课程考核评价的引导和激励作用，积极地采用过程考核与期末考核相结合的方式，建立以能力考核和素质考核为中心的多元化课程考核评价体系。基于“线上+线下”的混合式教学，教师可以从学生自主预习、学生课堂表现、网络互动讨论、分组合作、课后作业成绩以及考试成绩等多方面进行考核，同时兼顾小组互评、学生自评等环节。这种多元化的评价体系更注重对学生学习过程、学习能力和综合素质的评价，而且评价方式更全面、更客观，更能充分激发学生的学习兴趣，提升学生的學习自主性