基于新工科理念推进大学数学教学改革

基于新工科理念推进大学数学教学改革

金宝胜 付吉丽 武斌

哈尔滨石油学院 黑龙江 哈尔滨 150028

摘要：在目前的大学数学教学改革中，承载了新工科建设的新要求。传统的大学数学教学已经没有办法完成新工科在人才培养方面的需求。因此，要对大学数学的教学内容和教学方法进行改革，在以学习为中心、对大学数学教学目标进行明确的基础上，通过对课程体系进行创新、对知识模块和数学实验进行优化升级、将信息技术融入其中等方式来进行改革。本文通过对大学数学教学的现状、新工科理念的新要求、新工科理念如何对大学数学教学的改革进行指导等方面进行阐述，以此体现新工科理念对大学数学教学改革的推进、提升作用。

关键词：新工科理念；大学数学；教学改革

近几年来，我国不断加大对新工科建设的推进力度，并在其中进行工程教育改革新模式的探索，并提出了一个新工科建设理念：在针对产业需求的基础上建立专业学科，在技术发展指导下对建设内容进行转化，以学校为改革的主要承载体，利用学生的兴趣爱好来对教学方法进行升级和转变，在内外资源的双重惠利条件下对新工科建设创造良好条件，以此达到向国际标准接轨的目标。这个新理念坚持在以问题为指导方向，让学生成为中心，将未来和国际先进水平设立为前进目标，采取将工程项目和各个学科交互融合的方式，对学生的实践和创新能力进行培养。目前正处于新工科建设的全新阶段，而在进行新工科建设过程中，大学数学是整个过程中非常重要的基础课程，因此，必须对大学数学教学进行全新的改革，以此适应不断发展的新工科建设。

一、当前工科大学书教学现状和问题

当前的基础工科大学数学教育，对学生进行了基础数学知识逻辑思维能力的培育，为国家的工程技术人才方面的培养和国家科技力量的增强提供了人才基础。但是随着我国经济水平不断提升、产业结构的转型升级和新工科建设改革，不少工科数学教学中出现的问题越来越明显，这些问题都有两个共同点，那就是都是由于过于坚持传统和经典以及改革过程中缺乏理性所导致。

1.课程系统过于传统

在传统的工科数学课程中，根据开课时间的不同，包括高数、线代、概率论等内容，这些课程设置在我国工科大学数学课程设置中已经存在了几十年没有变化，除了教材数量和种类越来越繁杂之外，这些教材所写的具体内容大都一样，没什么太大区别，没有办法与数学学科、新工科以及产业的转型升级发展速度相互匹配。

2.培养模式过于传统

由于在进行工科专业的培养方案和课程内容的设定时，这些工作的完成对象大都是以教师、专家为主，制定的方案和课程内容表现出模式化的特点，没有从每个工科专业的不同教学要求、实现工科数学教学改革中提出的以教师为中心向学生为中心的目标这两个基准点出发。因此在教学过程中，容易出现在工程实际应用中，无法落实数学理论的情况，产生大学数学教学与实际应用产生脱节的情况，导致工科学生在之后的工作过程中缺乏专业性的问题发生。

3.教学理念过于传统

在当前的大学数学教学课堂中，大部分教师都是将大学数学课程简单地看成对数学基础知识进行传递的平台，过于注重计算和证明技巧，忽视了对学生进行数学素养和数学思维的培育与提升，以及对学生实践动手能力的培育，导致学生在实际应用数学知识解决问题的过程中，出现实践能力缺乏的问题。

4.改革缺乏理性

因为目前的教学过程中存在许多问题，因此目前针对工科大学数学进行改革的项目层出不穷，但是这些项目都缺乏一定的理性自觉，不能对大学数学知识和能力进行及时、深入地研究和改造。所以在改革过程中，应该注重对大学数学的课程和教学内容进行理性化的重构和创新，将数学、科学与工程知识结合应用到解决实际问题中，以此给新工科培养人才奠定基础。

二、新工科理念对大学数学教学的新要求

新工科通过互联网和工业智能的结合，对工程技术人才培养体系进行创新性优化，具体措施主要是通过对新工业专业应用到具体的领域中，例如大数据、云计算、人工智能等。除此之外，还通过新技术对传统工科专业进行优化升级。这两者一个从专业领域范畴出发，后者则对这个领域的进行理念、内容、标准等方面的革新，这些都需要对大学数学教学提出新要求来帮助完成，新要求具体由以下几个方面：

首先，对大学数学的具体教学内容有了新的要求，应该将原本教学内容过于传统、不适应当前新工科发展的部分去除；其次，当前社会的各类专业性研究、高新技术的研发的研发都处于高速发展的阶段，而作为当代多学科交叉发展的理论基础的数学建模等方法也有了新的要求；再次，对学生的数学、逻辑、创新思维和实际应用能力有了更高要求，因此对这几个方面的培养也有了新的要求；最后，由于2016我国正式成为了《华盛顿协议》的正式成员。因此，目前工程教育的重难点主要集中于如何对学生在现实应用中，解决实际复杂工程问题的能力进行提升，这是新工程建设中的重点关注问题，在其中起到关键性作用的就是如何能够创新地对数学知识进行运用。

三、新工科背景下对大学数学进行改革

1.对教学内容进行改革

目前大学数学教学的主要问题在于教师在课堂传授的数学知识与实际专业运用和专业能力发展至今的关系较弱，因此在改革过程中，应当注重提升两者之间的关联度，以此提高大学数学课程对实际专业应用的支撑性。除此之外，还应该对大学数学课程各个阶段的具体知识进行融会贯通，以此解决各个阶段知识出现脱节的问题。在对大学数学课程进行设置的过程中，可以根据不同的专业需要，对教学内容进行定制；或者根据所有课程都具备的科学性进行套装模式的课程定制，以此提供给学生专业的数学、逻辑思维、实践能力的有效提高方案。

2.对教学方法进行改革

在新工科理念指导下，对大学数学教学方法进行改革，主要通过三个方面来进行：（1）要从传统的以“教”为中心转变为以“学为中心”，教师应该转变传统教学理念，从简单地进行知识灌输转变成学生进行自主学习的导师，并且在将课程内容提高趣味性、挑战性和难度的前提下，引导学生进行学习；（2）利用信息技术，对教学知识的储备量和涉及领域进行拓宽，以此提高教学效率，并且在这个过程中对学生的参与度进行提高，并且通过信息技术，利用数学建模，将数学知识具体化、情景化，刺激学生的兴趣，达到教学质量的提高；（3）教师在课堂中，应该更多采用问题询问的方式进行教学，以问题为导向，引导学生进行主体性问答，通过这一教学模式的转变，将学生从被动地接收知识转变为主动去探究问题的学习模式。

四、结语

对目前的大学数学教学进行改革，是进行工程专业人才培养的关键，因此，应该将数学、科学和工程知识相结合，掘弃传统的大学数学教学理念、体系、内容和方法，来满足新工科对数学知识、逻辑思维、实践能力的发展需求。

参考文献

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