基于卓越人才培养的应用型本科高等数学教学改革探索
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作者: 刘兆鹏
摘 要： 高等数学是地方应用型本科高校理工科重要的学科专业基础课，高等数学教学改革是所有教学改革的重中之重.本文从应用型本科高等数学更好地为培养卓越人才服务的角度，对高等数学的教学体系，教学内容，教学平台建设，教学方法优化，引入数学建模，强化应用性教学等方面进行了论述.
关键词： 卓越人才培养 高等数学 教学改革
卓越人才培养计划是国家重大教育改革项目.“卓越计划”的重要特点之一是强化培养学生的工程应用能力和创新能力.高等数学课程不仅是学生学习专业知识的基础课，而且是培养学生创新素质和能力的重要手段.本科的高等数学课程注重学生对基础理论和基本技能的掌握，同时高等数学理论在科技上的应用和对学生思维、创新能力培养等方面起到不可替代的重要作用.
“卓越计划”对应用型本科高等数学教学改革提出了新的更高的要求.高等数学教学应该适应“卓越计划”的实施而进行改革，使学生在不断学习数学知识的同时，又能应用所学知识解决实际问题，全面提高自身的科学素质，增强创新意识，培养其实践与应用的综合能力.本文就卓越人才培养对高等数学的具体要求，以及高等数学在卓越工程师培养过程中存在的问题和解决措施方面进行分析和探讨.
1.高等数学教学改革势在必行
高等数学作为一门重要的基础理论课，它在培养学生的抽象概括能力、逻辑思维能力、运算能力方面的独特作用，是其他课程无法替代的.“卓越计划”的实施要求“高等数学”课程改革势在必行.
①高等数学课程只有积极主动地适应高等教育的新形势，改革教学手段和教学方法，才能从根本上提高教学质量，强化教学效果.
②以创新能力为重点的素质观要求改革高等数学课程.就高等数学课程，不是学得越多越好，也不是学得越深越好，而是要以应用为目的，以够用为限度，重点要放在培养学生应用高等数学解决实际问题的能力与素养上，放在学生把握数学的思想、方法与精神上.
③应用型人才的培养定位要求改革“高等数学”课程.在应用型人才培养中，必须充分体现“以应用为目的，以够用为限度”的原则，突出思想性，强调应用性，增加实验课时，加强实践环节；增加课程的选择性，适应学生的个性发展需要.
应用型本科高校高等数学教学改革迫在眉睫，具体表现在以下三个方面.
①在思想认识上，任课教师不太熟悉高等数学与学生后续专业课的联系和对专业课的作用，仅就高等数学内容进行讲解，而不能从专业的角度引出数学问题并进行讲授，学生体会不到高等数学课对专业课的影响和作用.
②在教材内容上，应用型本科高校使用的教材，理论篇幅多，实际应用少；加上教师偏重于知识讲解和传授，忽略教学内容与专业学习和实际问题的有机结合，忽视学生数学意识和能力的培养，在很大程度上不适合新建地方本科院校应用型人才培养的办学定位：
③在教学方法上，沿用“满堂灌”的教学方法，偏重概念讲解、定理证明和公式推导，造成了学生思维的惰性，抑制了学生思考问题的积极性，不利于培养学生独立思考问题和探究解决问题的能力.
④在教学实践上，实践环节缺失，学得多用得少.在工程和生产实践中，计算能力是工程技术人员的基本功；掌握科学计算软件、建立计算模型、采用正确的算法、实现高效的编程和运算、对计算结果作正确的解释和分析等多方面的综合能力，是创新型人才必备的素质和能力.
基于以上原因，适应“卓越工程师”计划对人才培养的要求，必须对高等数学的教学模式和内容体系进行改革.引进先进的教学手段和技术，工学结合，提高学生的数学思维能力和实践能力.通过高等数学课程的学习，使学生具备较高的数学素养和较强的科学计算能力，能够利用数学知识解决各专业在实际中所遇到的问题.
2.基于卓越人才培养的应用型本科高等数学教学改革的思路
2.1适应“卓越工程师培养计划”，构建高等数学FIC教学体系.
“FIC”分别是英语单词“Foundation”（基础知识、主要内容、问题）、“Idea”（问题的核心、本质、体系）、“Classification”（将数学问题分成若干类，研究每一类问题的解法）的缩写，中文意为“基础”、“思想”、“分类”.三部分是相辅相成而非独立的，各部分之间存在着内在的关联性，不能孤立地看待.即FIC教学方法在强调“基础理论”的同时，也注重培养学生的创新“思想”和“分类”解决问题的能力.与传统的教学方法相比，高等数学FIC教学法在讲授思想上有较大变化.它以微分为核心，导数和积分是它的推论，重在掌握核心思想，按照培养学生的科研意识和创新精神的主旨来讲授.这更好地体现了微积分的核心思想，达到了教得透彻、学得明白，教学工作量小，学生容易学懂、会应用和解题能力强的效果.
2.2将数学建模思想融入高等数学.
高等数学教学应着重培养学生解决实际问题的能力，使学生在使用高等数学知识分析和解决问题等方面得到锻炼，素质得以提高，实现以培养数学创新素质为目标的数学教育的新目标，这是高等教育中素质教育的重要组成部分.将数学建模思想和方法引入到高等数学的教学过程中，将理论和实际应用结合起来，使高等数学教学成为现实的、有实际背景的、富有挑战性的活动.
2.3对教材内容进行改革.
结合“卓越工程师培养计划”的要求，对教材进行改革，针对性地编写高等数学教材及相应的教学辅助材料.大多数高等数学教材较多地注重了理论的严谨性和完整性，对于数学的应用及如何从应用中发现问题和解决问题不够重视.任课教师要处理好高等数学与高中数学的衔接，应对极限和连续内容进行讲解，重点介绍高等数学的思想方法，让学生接受高等数学理论，培养学生用高等数学方法解决实际问题的能力.高等数学教材内容要注重概念产生的背景，新知识点的引例及应用实例都要用专业案例，并且不同专业教材引用不同的专业案例，要具有专业针对性，弱化定理的证明，避开偏、难、怪题.将数学软件应用引入教材，将数学实验纳入教学环节，增加学生实践环节，编写与各专业匹配的数学教材，真正遵循“必需、够用、实用、先进”的编写原则.
2.4采用符合数学教学特点的多媒体课件.
利用多媒体技术和网络资源，开发高等数学课程的多媒体课件，把讲课过程融入课件中，随机应变地展示授课内容.充分利用现代化的教学技术与教学设备，将多媒体技术引入课堂教学，最大限度地体现数学课程的讲授特点和发挥教师的资源，实现教学手段的升级换代.
2.5利用网络教学平台开展学生自主学习.
利用教学网络平台开展高等数学学习网站建设，使学生通过网络既能自主进行学习、测试，又能亲自动手做一些应用型试题，提高学生学习数学的兴趣，培养其应用数学的意识和能力.
3.结语
“卓越人才”计划的推出，对地方应用型本科高校的高等数学教学改革提出了更高的要求.应用型本科高校不同专业对数学的要求不同，课时有多有少，培养目标要求不同，侧重内容差别很大.高等数学教学要服务于专业的发展，遵循“管用、够用、实用”的原则，以服务社会需求为导向，以专业培养为尺度.把数学应用型问题与高等数学的相关教学内容相结合，使得学生能切实体会到数学的用途和数学在解决工程问题中所发挥的作用，有效提高大学生的数学素养和创新能力.
参考文献：
[1]林健.注重卓越工程教育本质，创新工程人才培养模式[J].中国高等教育，2011（6）：10-13.
[2]林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究，2011（5）：1-9.
[3]张霞，陈秀.地方应用型本科高校高等数学课程教学改革的研究与实践[J].中国大学教学，2009（8）：29-30.
[4]朱永江.应用型本科院校卓越工程师培养体系的构建[J].中国大学教学，2011（6）：27-29.
[5]董毅，周之虎.基于应用型人才培养视角的高等数学课程改革优化研究[J].中国大学教学，2010（8）：54-56.
[6]肖桂荣，苏欣.应用型本科《高等数学》课程教学改革的实践与探索[J].长春工程学院学报（社会科学版），2004，5（2）：59-61.
[7]陈启元.对实施“卓越工程师教育培养计划”工作中几个问题的认识[J].中国大学教学，2012（1）：4-6.
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