【工程数学课程实验教学研究】数学课程

工程数学课程实验教学研究

关键词：工程数学；
教学方法改革；
实验教学环节 一、引言 大学数学课程在我国高等学校的所有课堂教学中占有 非常重要地位，而《工程数学》是继《高等数学》之后的又 一门十分重要的数学基础课，我校大部分工科专业如：计算 机、通信、电子技术、机械设计、能源、化工等，都要求学 习《工程数学》。学习《工程数学》不仅可以为工科学生学 习后续课程提供相应的理论基础和计算方法，为进一步的科 学研究打下坚实的数学基础，还可以进一步培养大学生的逻 辑思维能力与空间想象能力。因此，提高《工程数学》课程 的教学质量将会直接促进大学生的综合素质的培养与实践 创新能力的发展。

二、《工程数学》课程改革的必要性 三、实验课程教学改革探索 随着计算机科学技术的不断发展与众多数学计算软件功能的日益强大，很多同学已经不满足于只会求解一些非常 简单的课后习题，他们面临着在自己相关专业课程中解决更 复杂实际问题的需要。作为高校教师，我们应当帮助学生从 复杂的理论推导与计算中解放出来，适当增加利用数学计算 软件解决更复杂实际问题的实验教学环节。具体课程教学改 革探索如下。1.结合学生专业，创设实验教学环节。国民经 济的快速发展和“十三五”计划的实施，对高等教育的人才 培养模式和质量都提出了新的标准和要求。近年来，我国高 等学校的教育规模不断扩大，进一步提高教学质量，调整和 优化普通高校学科、专业体系布局结构，已成为目前全国高 校改革和发展的迫切任务。2017年5月7日，中山大学官方微 信平台发布了最新一轮本科专业办学评估意见，决定调整或 暂停18个本科专业的2017年招生，这在社会上引起了较大争 议。如果不能适应社会发展就只能被无情淘汰，不仅专业设 置是如此，课程设置也是如此，应当围绕学生专业，有针对 性地创设实验教学环节。学习《工程数学》的主要目的是为 学生后续专业课服务，需要把工程数学和学生的所学专业有 机地结合起来。因此，工程数学实验教学环节的教学内容应 当随专业的不同进行适当调整。精选教材内容，彰显专业特 色，将过去工程数学单一的教学模式转变为具有不同专业特 色的，适合不同专业学生学习的教学模式。由于中国矿业大 学是以理工科为主的综合型大学，几乎所有专业都需要学习 线性代数与概率统计，所以我校将上述两部分内容单独开设课程；
而场论和积分变换只有在信电与计算机学院等部分专 业课程中才会涉及到，因此我们对这部分专业单独开设了工 程数学A、B课程；
同时在具体实验教学内容设计环节经过充 分与对方专业课程任课教师探讨，扩充了积分变换部分的教 学内容，通过不断更新教学内容，结合计算机数学计算软件 应用的多方面立体互动的教学方法，取得了相当不错的教学 效果。2.实例分析突出互动性、趣味性。实验教学环节主要 是引导学生将所学数学知识和数学计算软件有机地结合起 来，例如Matlab仿真软件中包含许多不同种类的专用工具箱， 可以为信电及计算机专业课程的分析与设计提供很多方便。

进行通过学习Matlab等数学软件的使用方法，精选部分经典 实例分析，突出师生之间的互动，通过生动的函数变换、快 捷的复杂公式求解培养学生的动手兴趣以及利用计算机辅 助计算处理数据的能力。课程教学不能是传统的“填鸭式” 教学，应当以人为本，充分调动学生的主观能动性，例如在 设计实验教学例题时可以让学生自己组织团队参与，自主设 计课程章节的相关实例，作为教师应当关注并引导学生讨论 问题的重难点，提高学生的参与度，突出互动性、趣味性。

除此之外，有条件的高校还可以通过组织各种丰富多彩的课 外实验科技活动，进一步提高学生分析问题，解决问题的能 力，增强协作和团队意识，提高创新能力，为今后的科学研 究打下基础。3.改革课程考核方式，将实验教学纳入过程考 核。现在很多大学生的学习态度并不端正，主要体现在平时学习比较松懈，直到期末考试复习前才稍微紧张一点，甚至 个别学生直到考试也不复习。这些不良学习风气应该是由多 方面因素造成的，例如不少学生认为高中三年太辛苦，上了 大学以后要好好通过美食、美景、恋爱放松一下自己；
还有 人认为所学的专业知识与今后从事的工作没有关系，没有必 要花大力气去学习；
个别学生认为个人的成功大部分取决于 自己的家庭背景、社会人脉，与自己的努力相关度不大。当 然还有一些其他因素，例如如今很多高校教师忙于科研绩效、 挣工分，无暇去关心自己的学生；
学校管理部门认为学生已 经是成年人，该学会对自己的行为负责，只要不出点事，他 们爱干嘛干嘛。笔者认为最主要因素还是取决于教师本身， 如果高校教师能够认真履行教师职责，多花点力气在教学环 节，平时对学生多一点关心，应该会扭转这股不良学习风 气；
另外高校管理部门应该对传统成绩考核方式进行改革， 从多方面、多阶段综合评定学生的课程成绩。目前很多高校 已经实行了“以过程性考核为主”（整个学习过程全程关注） 的综合成绩考核制度，不断改革高校教师的传统教学内容和 方式。所谓的“过程性考核为主”强调对学生学习过程中的 学习状况以及阶段性学习成果多方面、多阶段的考核，不仅 关注学生的学习成果，也关注学生的整个学习过程，不仅关 注学生的课堂教学，也关注课外实践教学，是对学习过程和 学习成果综合考察的创新考核制度。中国矿业大学很早就已 经全面推行了过程性考核方式，我们工程数学课程教学改革团队在具体教学实践环节中，实行“以精讲为主，实验为辅， 学以致用”的新型教学模式，及时关注整个教学过程的每一 个具体环节，在实际操作中的实验教学环节将学生的实验学 习报告也作为平时成绩也纳入考核，引导学生改善学习态度 和学习方式，变被动式学习为主动式学习，提高了学生的学 习与实践能力。

四、总结 为了提高学生的学习主动性，结合专业发展，培养其综 合解决实际问题的能力以及创新能力，需要对《工程数学》 课程教学内容与方法不断进行改革。目前，在我校工程数学 课程中增加的实验教学环节已经初步体现出了一定效果，改 变了学生的不良学习风气，增加了同学们的学习热情，真正 做到了“学有所思，学有所用”，从而充分发挥学生学习的 潜能，进一步提高大学生的综合实践创新能力。

参考文献：
[1]范兴华,王文初.工程数学教学策略的实践及探索 [J].大学数学,2005,(21). [2]鲍婕.工程数学教学模式的改革―――数学理论与 专业应用相结合[J].黄山学院学报,2012,(5). [3]赵秀影,魏静元,全吉成,刘宇,陈克雄.数学实验在 工程数学教学中的应用[J].大学数学,2013,(6).