高职院校工程数学教学问题与对策研究
【摘 要】本文分析当前高职院校工程数学教学存在的问题，指出教学改革的必要性，并针对存在的问题提出突出专业特点、提高数学应用能力、完善教学辅助手段、加强统计软件应用等对策。
【关键词】高职院校 工程数学 对策
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2018）01C-0154-02
工程数学是高职院校理工类专业学生的一门必修基础理论课程，它与工程问题关系密切，涵盖线性代数、概率论与数理统计等，是专业必需的知识基础和数学工具。工程数学应用领域渗透到自然科学、工程技术、社会科学、经济管理等多个方面，对于培养学生的逻辑思维、工程应用、空间想象等能力，以及科学素养的养成有着重要意义。同时，工程数学也是硕士研究生入学考试的课程之一，其教学质量好坏直接影响到学生的发展。当前，职业教育在我国教育体系中仍占有重要地位，作为职业教育课程中的重要基础学科，工程数学的重要性不言而喻，然而由于多种因素的影响，工程数学在职业教育中仍存在较大问题。本文试图对工程数学教学的现状、存在的问题进行分析，并在此基础上提出工程数学教学改革的对策。
一、工程数学教学现状与问题分析
（一）教师教学理念缺乏创新
工程数学是高校传统数学课程，受传统教学理念的影响较大，教学手段以及教学内容比较固定。多数教师在教学中追求知识体系的完备性，拘泥于概念的讲解、繁琐的过程推导，多倾向于强调运算技巧。这就造成了在教学过程中对于概念和模型实际背景阐述的弱化以及培养学生创新、实践能力的缺失。
较为僵化的教学理念给学生带来了一定的学习困难。諸如，内容枯燥难懂、概念抽象、计算烦琐、思维难以展开、问题难以入手；重解题、轻分析，与专业学科联系不够，存在理论与实践相背离的倾向。对于将要从事技术开发和应用的理工科类专业的学生来讲，这种传统教学理念和方式已经不能满足发展需求，并且不能很好地适应教学要求，需要进行改革与优化。
（二）教学课程时间结构不合理
高职院校旨在培养应用型学生，其课程安排通常以专业课优先，基础课存在被边缘化的趋势，以至于出现利用较少的学时完成较多知识点传授的教学局面。由于学校考核评判的存在，导致在实际教学中，教师为完成教学计划，加快教学节奏，而学生数学基础比较弱，对于重难点的理解缺乏消化吸收，只能模糊接受，教学效果并不理想。同时，由于课时相对少，教师只好牺牲实践应用，缺乏对学生的数学实践的初步训练，这就造成教学内容与相关专业联系不够，难以有效激发学生学习工程数学的兴趣，造成教学不能相长的恶性循环累积。
（三）数学建模和实验意识薄弱
数学建模是将实际问题转化为数学语言和数学符号，借助计算机数学软件求解得到结果的处理过程。它将数学与其他学科紧密联系起来，对数学的发展起到了显著的提升作用。数学实验是在数学的学习中，学生在教师指导下辅以计算机和数学软件解决实际问题的过程。数学建模、数学实验二者均着眼于培养学生的数学应用能力与创新意识，激发学生学习数学的兴趣，强调对数学的体验与探索，为数学的应用搭建了良好的平台。然而，高职院校课程较多，专业实训密集，学生对数学基础的学习大部分只停留在课堂上的理论传授，对数学建模和数学实验的了解少，只有参加数学建模竞赛的学生才有机会在假期建模培训期间学习一些数学软件，这就造成了数学建模与数学实验机会的缺失，以及将数学应用于实践的能力的缺乏。
（四）教师知识结构单一，与专业课脱节
承担数学教学任务的教师，大多是多年研究和传授数学的专业数学老师，知识体系以数学为主。由于工程数学是基础课，需面向全校授课，加之专业种类与班级较多，教师难以将不同专业与数学的联系进行有效整合，因此在教学中遵守数学知识体系的严谨，仅仅只注重传授单纯的数学知识，与学生所学专业知识联系少，在教学中对通过数学手段解决实际问题的能力展示不够，致使工程数学的教学表象化，或是为完成教学任务而教学，为简单教学之目的而教学。
二、促进工程数学教学改革的建议
与其他门类的高等数学相比，工程数学思维方式和学习方法更为灵活，如教学策略得当，即使学生数学基础相对薄弱，工程数学也可以通过有效的学习从而实现其存在价值。这将有利于增强学生信心，提高其学习兴趣以及个人职业素养。因此，推进教学改革，有效解决当前高职院校工程数学教学过程中存在的问题很有必要。接下来针对工程数学教学所存在的问题提出五点对策建议，旨在促进工程数学教学的良性发展。
（一）优化教学内容，淡化数学理论，突出专业特色
高职教育以培养技术应用型人才为目标，基础课要服务于专业。教学中，工程数学不能过分追求知识体系的完备性，而要培养学生用数学思维来解决专业问题的能力，为培养专业人才奠定基础。在教学目标上应更注重培养学生的创新、实践能力，围绕学科专业的培养目标，以学生为主体，结合所学专业特点进行课程内容的调整，对传统教学大纲做仔细的修改与完善，使其与专业课紧密结合。教师在日常教学中，应淡化严格的数学理论证明，以了解为主，不再要求学生执着于繁琐的数学推理和计算。灵活运用教学方法，把数学知识融入学生熟悉的生活实例或专业实例，降低单纯学习工程数学的难度和枯燥感，提高学生的积极性，让学生感觉到学有所用，主动参与学习，培养学生应用数学知识解决实际专业问题的能力。
（二）扩展实践教学，提高数学应用能力
实践出真知。数学课程向来缺少实践教学环节，在理论课教学的同时，应增加实践环节，利用理论知识指导实践教学，提高学生的实际应用能力。在教学改革中，合理利用教学时间，在工程数学的各个课程中适当增加实践性教学环节，针对具体的问题进行具体的实践教学，在讲授部分数学概念和理论时，可通过实验和专业中的实例相结合，以专业案例引出概念或者用案例阐述概念。例如，在学习工程数学中随机变量的数字特征时，可以加入学生熟悉的测量数据精度案例，提升学生学习的主观能动性，加深对工程数学知识的认识和应用。
（三）促进网络资源的建设，完善教学辅助手段
传统数学教学主要采用多媒体课件和黑板教学，一定程度上制约了教学空间的拓展。为此，应当合理改革教学辅助手段，开发网络资源。网络课程作为一种新型的教学模式，包含丰富的教学资源，具有资源的共享性、学习的自主性、课程结构的开放性、学习的协作性等鲜明特点，能够开阔学生视野、提升学生的互助学习能力。高职院校可以积极构建“工程数学”课程网站，建立涵盖工程数学教学计划、视频、课件、教案、习题、反思、网络教学、网络答疑交流和学生反馈等内容的系统性网络资源。一方面，学生可以借助课程网站提前了解教学内容，完成课前预习，学生之间也可以互相交流学习经验，通过讨论、合作等方式完成确定的学习任务。另一方面，教师则可以及时了解各个班级、各个层次的学生对知识的接受理解程度，也能及时有效地答疑解惑，并通过总结与反馈，发现教学过程中存在的一系列问题。
（四）加强统计软件应用，解除繁琐计算负担
工程数学的学习离不开众多的统计软件，统计软件运用的缺失将给工程数学的学习带来诸多困难。因此，为提升教学与学习效率，加强统计软件的指导与应用成为提升工程数学教学质量的必然选择。在教学过程中，除去概念和性质等必要的基础理论外，应积极教授和引导学生学习和利用Mathematica、Eviews、SPSS、Stata等经典统计软件进行计算。例如，求解行列式、矩阵、线性方程组等运算时，手工计算虽尚可进行，但繁琐易错，借助统计软件Mathematica等软件进行计算，简单快捷又精确，可以有效减轻学生用传统方法进行计算产生的额外负担，实现学习效率的大幅度提升。又如，可借助SPSS等数据分析与处理平台，让学生理解与掌握数据的采集、管理，以及必要的数据分析，在增强学生动手能力的同时，又可以增强其成就感。
（五）拓宽教师知识面，加强学科交叉合作
针对工程数学教学与专业课难以有效融合的现状，高职院校工程数学应打破传统教学模式，积极吸纳学校不同专业的任课教师，把原来只由数学教师进行数学课程体系建设的方式，转变为数学教师与各专业课程的教师共同设计、共同参与的跨学科合作模式。注重数学与各个学科的交叉，将必要的、难度较小的专业知识提前引入数学教学，吸收专业学科领域的应用实例，将其真正融入数学的教学之中。另一方面，数学教师不应局限于本专业，要积极向其他专业老师虚心学习，或者到教学理念先进的院校学习成功经验；此外，还应学习网络资源，拓宽视野和知识面，增强自身业务能力。
作为基础学科，工程数学对于以理工类专业为主的高职院校具有重要作用。本文对当前高职教学中存在的诸如教学理念缺乏创新、课程时间结构不合理、与专业课脱节等问题进行了阐述，只有不断优化教学内容，扩展实践教学环节，强化与专业学科相结合能力，完善网络资源，丰富教学辅助手段，实现学科交叉融合，才能够促进高职教学中工程数学教学的改革与进步。
【参考文献】
[1]赵元吉.《工程数学》课程建设现状与对策[J].价值工程，2011（8）
[2]张长勤，岳超慧.工程数学教学改革的探索与实践[J].大学数学，2014（4）
[3]王岳.基于专业需求的高职《工程數学》教学探索[J].中国科技信息，2011（8）
【作者简介】廖睿文（1987— ），女，广西桂平人，桂林理工大学南宁分校讲师，硕士，研究方向：工程数学与计算机应用。
（责编 丁 梦）