關(guān)于高職院校工程數學(xué)教學(xué)現狀的調查與分析

　　論文摘要：針對高職學(xué)生數學(xué)基礎參差不齊、教師知識結構單一等實(shí)際情況，通過(guò)問(wèn)卷調查的形式，全面了解當前高職院�！肮こ虜祵W(xué)”教學(xué)的現狀，并且對調查結果進(jìn)行了深入的分析。在此基礎上，引發(fā)工程數學(xué)教學(xué)改革的思考，探討如何有效進(jìn)行高職院校的工程數學(xué)教學(xué)。

　　論文關(guān)鍵詞：工程數學(xué)；教學(xué)現狀；教學(xué)改革
　　
　　“工程數學(xué)”是理工類(lèi)高職院校工程技術(shù)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的基礎課，是研究自然科學(xué)和工程技術(shù)的重要工具，為后續的工程技術(shù)類(lèi)的專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習提供必須的數學(xué)知識，進(jìn)一步培養學(xué)生的邏輯思維能力、運算能力、用數學(xué)知識解決工程技術(shù)中的實(shí)際問(wèn)題的能力。近幾年來(lái)，高職教育迅猛發(fā)展，為社會(huì )輸送了大批應用型人才。各學(xué)科和工程數學(xué)的結合將更加廣泛和深入，數學(xué)的思維品質(zhì)在人才綜合素質(zhì)中的地位越來(lái)越受到重視。但新形勢下，一方面工程數學(xué)教學(xué)的課時(shí)因專(zhuān)業(yè)技能的培養而受到一定的限制，工程數學(xué)作為高職教育的必修課程，卻在高職教育中未受到應有的重視，尤其未受到學(xué)生的重視，另一方面，能力培養、專(zhuān)業(yè)要求對數學(xué)知識的需求卻進(jìn)一步擴大，要想克服這一矛盾，使工程數學(xué)的教學(xué)能在科學(xué)合理的狀態(tài)下進(jìn)行，讓學(xué)生真正學(xué)有所用，課程的教學(xué)改革勢在必行。

　　一、高職工程數學(xué)的教學(xué)現狀

　　工程數學(xué)是好幾門(mén)數學(xué)的總稱(chēng)，內容包括“線(xiàn)性代數”、“概率論”、“復變函數”、“積分變換”、數學(xué)軟件的工程數學(xué)應用（如MATLAB軟件）等等。 工程數學(xué)是為了讓工科學(xué)生用更加方便的理論工具來(lái)處理工程上的常見(jiàn)問(wèn)題。
　　出于人才培養的客觀(guān)需要，當前的各大高職院校的絕大部分專(zhuān)業(yè)都開(kāi)設工程數學(xué)課程。就工程數學(xué)而言，傳統的教學(xué)理念和教學(xué)模式在當下仍然根深蒂固，教學(xué)效果的不理想已經(jīng)成為不爭的事實(shí)。筆者走訪(fǎng)了山西省內的幾所高職院校，工程數學(xué)課程基本上都在大一第二學(xué)期開(kāi)設，總學(xué)時(shí)數從30-60學(xué)時(shí)不等，授課的內容安排根據各專(zhuān)業(yè)的實(shí)際需要有所不同，如某高職院校，電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習“線(xiàn)性代數”、“積分變換”等內容，建筑工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習“線(xiàn)性代數”、“概率論”等內容。教學(xué)過(guò)程依舊采用教師占主導地位的傳統教學(xué)模式，考核方式以閉卷筆試為主，題目很少涉及開(kāi)放性的數學(xué)應用問(wèn)題，基本上屬于純理論的計算、推理。此外，一些院校開(kāi)展第二課堂，工程數學(xué)拓展、數學(xué)建模、運籌學(xué)等選修課，由于多數學(xué)生本身對數學(xué)缺乏興趣，選修課的開(kāi)設并沒(méi)有達到理想效果。
　　下面從教師和學(xué)生兩個(gè)層面對當前形勢下的工程數學(xué)教學(xué)的現狀進(jìn)行分析，為工程數學(xué)進(jìn)一步的教學(xué)改革提供參考。
　　1.“教”的現狀分析
　�。�1）教師知識結構單一，理論聯(lián)系實(shí)際不夠。高職院校的工程數學(xué)教師，基本上都是從事數學(xué)基礎理論教學(xué)的教師，習慣于學(xué)科式教學(xué)，知識結構單一，缺乏必要的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識，授課時(shí)不能將工程數學(xué)與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識緊密結合，只能講授純粹的數學(xué)知識，教學(xué)枯燥乏味。教學(xué)過(guò)程實(shí)際上是人們認識真理的一個(gè)過(guò)程，應該遵循實(shí)踐—理論—實(shí)踐的認知規律。教師在教學(xué)中對通過(guò)數學(xué)手段解決實(shí)際問(wèn)題體現不夠，數學(xué)應用的背景被形式化的計算、推理系統所掩蓋，使學(xué)生感覺(jué)數學(xué)是“空中樓閣”，絲毫沒(méi)有用武之地，抽象得難以捉摸，由此產(chǎn)生畏懼心理。正是由于缺乏工程數學(xué)的應用教育，學(xué)生的數學(xué)應用意識和數學(xué)建模能力也得不到必要的訓練，使學(xué)生對數學(xué)不知有何用、如何用，嚴重挫傷了學(xué)習積極性。
　�。�1）教學(xué)模式單一，評價(jià)體系陳舊。在教學(xué)過(guò)程中采用滿(mǎn)堂灌的教學(xué)模式是教學(xué)效率低下的重要原因，師生之間缺乏應有的信息反饋，在不了解學(xué)生目前的認知水平和學(xué)習狀態(tài)下，沒(méi)有把數學(xué)教學(xué)看成學(xué)生自主探索的活動(dòng)過(guò)程。另外，不同的學(xué)生自身的數學(xué)基礎，學(xué)習興趣存在差異，對數學(xué)的期望和需求是不一樣的。忽略了這種差異性容易使教學(xué)覺(jué)得學(xué)生學(xué)習不夠努力，從而造成緊張的師生關(guān)系，影響教學(xué)效果。學(xué)生的學(xué)習成績(jì)與老師所傳授的知識多少并不成正比，教師上課時(shí)講得越多，給學(xué)生思考的時(shí)間和討論機會(huì )就越少，學(xué)生的問(wèn)題沒(méi)有得到及時(shí)解決而跟不上老師的節奏，致使學(xué)習興趣逐漸減退。同時(shí)，對學(xué)生的評價(jià)體系陳舊，絕大部分高職院校對工程數學(xué)的評價(jià)仍然沿用傳統的閉卷筆試的方法，依然是對數學(xué)體系，單純數學(xué)知識的考核，這與高職人才的培養應走“實(shí)用型”的路子這一教育思想相悖。
　　2.“學(xué)”的現狀分析
　　筆者在某高職院校隨機選取200名學(xué)生作為調查對象，所涉及專(zhuān)業(yè)包括：數控技術(shù)、機電一體化、電子技術(shù)、計算機應用，調查內容如下：
　�。�1）你對工程數學(xué)課程是否有興趣？
　　A很有興趣 B一般 C不太感興趣
　�。�2）如果不太感興趣，你覺(jué)得原因是？
　　A課程太難，學(xué)不會(huì ) B覺(jué)得沒(méi)什么實(shí)用價(jià)值
　　C不適應老師的授課方式，從而失去了對該課的興趣
　　D自己對數學(xué)本來(lái)就沒(méi)興趣
　�。�3）在工程數學(xué)課程的學(xué)習中，你希望教師采用什么教學(xué)方式？
　　A傳統的課堂授課模式 B開(kāi)放式的討論模式
　�。�4）你認為自己的《工程數學(xué)》課程學(xué)習情況怎么樣？
　　A能夠理解數學(xué)概念的意義，學(xué)習有信心，課后習題大部分沒(méi)有太多問(wèn)題
　　B數學(xué)概念理解得并不透徹，課后習題有一部分遇到困難
　　C教師講解課后習題之后，大多數我仍然不能夠理解
　　D數學(xué)概念理解上有一定困難，認為數學(xué)太抽象，學(xué)習沒(méi)有信心
　�。�5）你認為現在《工程數學(xué)》的教學(xué)課時(shí)是否合適？
　　A課時(shí)較多 B課時(shí)較少  C合適
　�。�6）如果減少《工程數學(xué)》課程的教學(xué)時(shí)間，甚至取消《工程數學(xué)》的開(kāi)設，是否是剝奪了同專(zhuān)業(yè)內其他人的學(xué)習《工程數學(xué)》的權利？
　　A是 B否
　�。�7）你認為《工程數學(xué)》學(xué)習中最大的困難在哪里？
　　A理論復雜 B計算復雜  C其他（請補充）
　�。�8）目前班上同學(xué)對學(xué)習工程數學(xué)的總體態(tài)度？
　　A很認真 B一般    C較差
　�。�9）如果你的數學(xué)基礎不是很好，你是否愿意再無(wú)負擔的情況下學(xué)習《工程數學(xué)》課程？
　　A是 B否
　�。�10）就長(cháng)遠看，你是否認為放棄工程數學(xué)學(xué)習是明智的？
　　A是 B否
　�。�11）你認為工程數學(xué)的學(xué)習對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高是否有影響？
　　A是 B否
　�。�12）通過(guò)課程的學(xué)習，你有哪些收獲？
　　A提高了數學(xué)的邏輯思維能力
　　B掌握了工程數學(xué)的基本運算
　　C增強了對數學(xué)這門(mén)學(xué)科系統全面的了解
　　D了解并掌握一些工程數學(xué)在專(zhuān)業(yè)方面的應用
　�。�13）目前最希望改進(jìn)的是？
　　A數學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)度不能太快，應放慢進(jìn)度，增加學(xué)習時(shí)間
　　B培養學(xué)習數學(xué)的興趣，加強對數學(xué)能力的培養
　　C加強培養邏輯思維能力和思考問(wèn)題的方法
　　D 應該提供更多的教師課后輔導
　�。�14）結合你的專(zhuān)業(yè)，你認為《工程數學(xué)》中哪部分知識對你的專(zhuān)業(yè)學(xué)習最重要？

　　在收回194份調查表后，隨機采訪(fǎng)了部分學(xué)生，更多地了解學(xué)習工程數學(xué)的實(shí)際情況，在研究采訪(fǎng)資料和調查數據后，我們發(fā)現學(xué)生在學(xué)習工程數學(xué)中存在以下問(wèn)題：
　　一是學(xué)習目的不明確，學(xué)習積極性不高。調查顯示有36.5%的學(xué)生表示對工程數學(xué)不太感興趣，而其中有43.2%的學(xué)生認為之所以不感興趣，是因為覺(jué)得沒(méi)什么實(shí)用價(jià)值。為什么要學(xué)習工程數學(xué)，學(xué)習工程數學(xué)有什么用？這是每個(gè)數學(xué)學(xué)習者都容易為之困惑的問(wèn)題。對這個(gè)問(wèn)題理解的好壞在很大程度上決定了學(xué)生的學(xué)習態(tài)度。由于學(xué)生對工程數學(xué)性質(zhì)和作用并沒(méi)有清楚的認識，對工程數學(xué)的重要性、學(xué)習工程數學(xué)對將來(lái)自身發(fā)展的影響還沒(méi)有切身體會(huì )，所以容易滋生“學(xué)之無(wú)用”的觀(guān)點(diǎn)。此外，受就業(yè)壓力大的社會(huì )大環(huán)境的影響，學(xué)生把注意力和精力集中在能給他們帶來(lái)實(shí)際利益的課程上，數學(xué)因此往往被學(xué)生所忽視。
　　二是學(xué)習過(guò)程依賴(lài)教師，自學(xué)能力較差。調查結果顯示，絕大部分教師仍舊采用傳統的課堂授課模式，只有極少數教師會(huì )將授課內容中的某些問(wèn)題以開(kāi)放式討論的形式讓學(xué)生參與其中。教學(xué)過(guò)程中教師的主體地位沒(méi)有改變，學(xué)生習慣于老師講、自己聽(tīng)的上課模式，缺乏學(xué)習方法和能力的培養。教師也會(huì )通過(guò)布置作業(yè)及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習掌握情況并進(jìn)行復習，使學(xué)生的學(xué)習能夠在鞏固中前行。整個(gè)學(xué)習過(guò)程基本上依賴(lài)教師的計劃和安排，學(xué)生只是單純地接受課堂上的教學(xué)內容，沒(méi)有充分發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性，自然也就無(wú)法激發(fā)學(xué)習潛力。
　　三是知識的學(xué)習停留在表面，解決實(shí)際問(wèn)題的能力較差。工程數學(xué)是研究自然科學(xué)和工程技術(shù)的重要工具，高職教育是培養應用型人才，那么，高職教師的教學(xué)就是要讓學(xué)生運用知識解決實(shí)際中的問(wèn)題，學(xué)生學(xué)以致用才是學(xué)習的最終目的。但從調查結果來(lái)看，多數學(xué)生通過(guò)對工程數學(xué)的學(xué)習，僅僅掌握了工程數學(xué)的基本運算，而對于在專(zhuān)業(yè)方面的應用了解甚少。學(xué)生將工程數學(xué)作為純數學(xué)理論進(jìn)行學(xué)習，不能很好地將實(shí)際問(wèn)題轉化為數學(xué)模型，因此，教師在課程內容上不能片面追求數學(xué)理論的系統性和完整性，應該有意識地引導學(xué)生了解數學(xué)與社會(huì )實(shí)際的關(guān)系，從工程技術(shù)等實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，引出數學(xué)概念和方法，并貫穿始終，培養學(xué)生的應用數學(xué)的意識與能力，更多地讓學(xué)生體會(huì )數學(xué)的本質(zhì)及數學(xué)的價(jià)值。

　　二、對工程數學(xué)教學(xué)改革的思考

　　1.加強數學(xué)教師的跨專(zhuān)業(yè)教育
　　高職院校數學(xué)教師的繼續教育不應該局限于本數學(xué)專(zhuān)業(yè)，加強業(yè)務(wù)知識的學(xué)習，提高綜合素質(zhì)，利用豐富的網(wǎng)絡(luò )資源拓寬自己的視野和知識面，不斷更新教學(xué)理念。學(xué)習所帶專(zhuān)業(yè)的相關(guān)知識，將數學(xué)教學(xué)和專(zhuān)業(yè)背景緊密結合，做到抽象知識具體化，數學(xué)知識應用化，提高學(xué)生的學(xué)習興趣，提高他們學(xué)習工程數學(xué)的能力。數學(xué)教師只有對專(zhuān)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的知識有了一定的了解和掌握，才能在今后的教學(xué)中把握好“必需、夠用”的度。
　　2.創(chuàng )新教學(xué)模式，采取多種形式的考核辦法
　　創(chuàng )新教學(xué)模式，注重學(xué)生創(chuàng )造思維的培養，高職培養的人才應該是具有創(chuàng )新精神的創(chuàng )造型人才。在工程數學(xué)的教學(xué)中應充分借助數學(xué)內容的有益載體，注重學(xué)生的發(fā)散性思維、形象直觀(guān)性思維和邏輯性思維的培養。高職院校的工程數學(xué)考試應該依據高職的培養目標采取多方位全面評價(jià)的辦法來(lái)考核學(xué)生的數學(xué)成績(jì)，可以按照學(xué)生的具體實(shí)際和不同專(zhuān)業(yè)對工程數學(xué)的要求采用不同的考核方式，如開(kāi)放式考核、報告式考核等。
　　3.淡化理論，注重將數學(xué)知識應用于實(shí)踐
　　在高職的工程數學(xué)教學(xué)中，應淡化嚴格的數學(xué)論證，重視直觀(guān)、形象的理解，把學(xué)生從繁瑣的數學(xué)推理和計算中解脫出來(lái)。在講授工程數學(xué)時(shí)，應從學(xué)生熟悉的生活實(shí)例或與專(zhuān)業(yè)相結合的實(shí)例出發(fā)，學(xué)習過(guò)程中充分體現學(xué)生的參與性與主動(dòng)性。用學(xué)生將要大量接觸的、與專(zhuān)業(yè)有聯(lián)系的實(shí)例來(lái)講解數學(xué)知識，能夠使學(xué)生建立正確的數學(xué)概念，能夠提高整體教學(xué)效果，也能拓寬學(xué)生的思路，同時(shí)更能體現高等數學(xué)的思想性和服務(wù)性，培養學(xué)生應用知識解決問(wèn)題的能力，逐步形成數學(xué)的思維品質(zhì)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
　　4.注重現代計算機技術(shù)的應用
　　對于高職培養的技術(shù)應用型人才，工程數學(xué)是他們從事專(zhuān)業(yè)的工具，學(xué)習工程數學(xué)主要是為了用來(lái)解決工作中出現的具體問(wèn)題，應借助于功能強大的數學(xué)軟件包，并將其逐步引入到高職學(xué)校的數學(xué)教學(xué)中。利用數學(xué)軟件，在電腦中求解線(xiàn)性方程組、把函數展開(kāi)成冪級數等復雜的運算，這將大大增強高職學(xué)生的計算能力，減輕他們用傳統方法進(jìn)行計算的負擔。
　　5.開(kāi)設數學(xué)建模選修課，搞好課外科技活動(dòng)
　　為了適應科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要和培養高質(zhì)量、高層次科技人才，數學(xué)建模已經(jīng)在高等教育中逐步開(kāi)展，國內外越來(lái)越多的院校正在進(jìn)行數學(xué)建模課程的教學(xué)和參加開(kāi)放性的數學(xué)建模競賽，將數學(xué)建模教學(xué)和競賽作為高等院校的教學(xué)改革和培養高層次的科技人才的一個(gè)重要方面，并且逐漸將數學(xué)建模與教學(xué)改革相結合，努力探索更有效的數學(xué)建模教學(xué)法。為了改變過(guò)去以教師為中心、以課堂講授為主、以知識傳授為主的傳統教學(xué)模式，數學(xué)建模課程指導思想是：以學(xué)生為中心、以問(wèn)題為主線(xiàn)、以培養能力為目標來(lái)組織教學(xué)工作。通過(guò)教學(xué)使學(xué)生了解利用數學(xué)理論和方法去分析和解決問(wèn)題的全過(guò)程，提高他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；提高他們學(xué)習數學(xué)的興趣和應用數學(xué)的意識與能力，使他們在以后的工作中能經(jīng)常性地想到用數學(xué)去解決問(wèn)題，提高他們盡量利用計算機軟件及當代高新科技成果的意識，能將數學(xué)、計算機有機地結合起來(lái)去解決實(shí)際問(wèn)題。

　　三、結語(yǔ)

　　要提高工程數學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，必須有相應的條件和保證，從教學(xué)思想到教學(xué)模式，從教學(xué)管理到教學(xué)方法，從教材內容到教學(xué)時(shí)數的安排，以及最后的教學(xué)過(guò)程，這些涉及到方方面面的問(wèn)題，而這些問(wèn)題的解決有待于教學(xué)改革的深化和教師自身素質(zhì)的提高。建立現代高職工程數學(xué)教育理念、具有高職教育特色的新型高職數學(xué)教學(xué)模式。本文對目前高職工程數學(xué)的教學(xué)現狀分析，對高職工程數學(xué)的課程改革進(jìn)行積極的探索，希望工程數學(xué)課程真正起到提高學(xué)生應用數學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力與素質(zhì)，更好地實(shí)現高職教育的目標。

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