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关于高职院校工程数学教学现状的调查与分析
论文摘要：针对高职学生数学基础参差不齐、教师知识结构单一等实际情况，通过问卷调查的形式，全面了解当前高职院校“工程数学”教学的现状，并且对调查结果进行了深入的分析。在此基础上，引发工程数学教学改革的思考，探讨如何有效进行高职院校的工程数学教学。
论文关键词：工程数学；教学现状；教学改革
“工程数学”是理工类高职院校工程技术类各专业的一门重要的基础课，是研究自然科学和工程技术的重要工具，为后续的工程技术类的专业课的学习提供必须的数学知识，进一步培养学生的逻辑思维能力、运算能力、用数学知识解决工程技术中的实际问题的能力。近几年来，高职教育迅猛发展，为社会输送了大批应用型人才。各学科和工程数学的结合将更加广泛和深入，数学的思维品质在人才综合素质中的地位越来越受到重视。但新形势下，一方面工程数学教学的课时因专业技能的培养而受到一定的限制，工程数学作为高职教育的必修课程，却在高职教育中未受到应有的重视，尤其未受到学生的重视，另一方面，能力培养、专业要求对数学知识的需求却进一步扩大，要想克服这一矛盾，使工程数学的教学能在科学合理的状态下进行，让学生真正学有所用，课程的教学改革势在必行。
一、高职工程数学的教学现状
工程数学是好几门数学的总称，内容包括“线性代数”、“概率论”、“复变函数”、“积分变换”、数学软件的工程数学应用（如MATLAB软件）等等。 工程数学是为了让工科学生用更加方便的理论工具来处理工程上的常见问题。
出于人才培养的客观需要，当前的各大高职院校的绝大部分专业都开设工程数学课程。就工程数学而言，传统的教学理念和教学模式在当下仍然根深蒂固，教学效果的不理想已经成为不争的事实。笔者走访了山西省内的几所高职院校，工程数学课程基本上都在大一第二学期开设，总学时数从30-60学时不等，授课的内容安排根据各专业的实际需要有所不同，如某高职院校，电子信息工程专业的学生学习“线性代数”、“积分变换”等内容，建筑工程专业的学生学习“线性代数”、“概率论”等内容。教学过程依旧采用教师占主导地位的传统教学模式，考核方式以闭卷笔试为主，题目很少涉及开放性的数学应用问题，基本上属于纯理论的计算、推理。此外，一些院校开展第二课堂，工程数学拓展、数学建模、运筹学等选修课，由于多数学生本身对数学缺乏兴趣，选修课的开设并没有达到理想效果。
下面从教师和学生两个层面对当前形势下的工程数学教学的现状进行分析，为工程数学进一步的教学改革提供参考。
1.“教”的现状分析
（1）教师知识结构单一，理论联系实际不够。高职院校的工程数学教师，基本上都是从事数学基础理论教学的教师，习惯于学科式教学，知识结构单一，缺乏必要的相关专业知识，授课时不能将工程数学与学生所学专业知识紧密结合，只能讲授纯粹的数学知识，教学枯燥乏味。教学过程实际上是人们认识真理的一个过程，应该遵循实践—理论—实践的认知规律。教师在教学中对通过数学手段解决实际问题体现不够，数学应用的背景被形式化的计算、推理系统所掩盖，使学生感觉数学是“空中楼阁”，丝毫没有用武之地，抽象得难以捉摸，由此产生畏惧心理。正是由于缺乏工程数学的应用教育，学生的数学应用意识和数学建模能力也得不到必要的训练，使学生对数学不知有何用、如何用，严重挫伤了学习积极性。
（1）教学模式单一，评价体系陈旧。在教学过程中采用满堂灌的教学模式是教学效率低下的重要原因，师生之间缺乏应有的信息反馈，在不了解学生目前的认知水平和学习状态下，没有把数学教学看成学生自主探索的活动过程。另外，不同的学生自身的数学基础，学习兴趣存在差异，对数学的期望和需求是不一样的。忽略了这种差异性容易使教学觉得学生学习不够努力，从而造成紧张的师生关系，影响教学效果。学生的学习成绩与老师所传授的知识多少并不成正比，教师上课时讲得越多，给学生思考的时间和讨论机会就越少，学生的问题没有得到及时解决而跟不上老师的节奏，致使学习兴趣逐渐减退。同时，对学生的评价体系陈旧，绝大部分高职院校对工程数学的评价仍然沿用传统的闭卷笔试的方法，依然是对数学体系，单纯数学知识的考核，这与高职人才的培养应走“实用型”的路子这一教育思想相悖。
2.“学”的现状分析
笔者在某高职院校随机选取200名学生作为调查对象，所涉及专业包括：数控技术、机电一体化、电子技术、计算机应用，调查内容如下：
（1）你对工程数学课程是否有兴趣？
A很有兴趣 B一般 C不太感兴趣
（2）如果不太感兴趣，你觉得原因是？
A课程太难，学不会 B觉得没什么实用价值
C不适应老师的授课方式，从而失去了对该课的兴趣
D自己对数学本来就没兴趣
（3）在工程数学课程的学习中，你希望教师采用什么教学方式？
A传统的课堂授课模式 B开放式的讨论模式
（4）你认为自己的《工程数学》课程学习情况怎么样？
A能够理解数学概念的意义，学习有信心，课后习题大部分没有太多问题
B数学概念理解得并不透彻，课后习题有一部分遇到困难
C教师讲解课后习题之后，大多数我仍然不能够理解
D数学概念理解上有一定困难，认为数学太抽象，学习没有信心
（5）你认为现在《工程数学》的教学课时是否合适？
A课时较多 B课时较少 C合适
（6）如果减少《工程数学》课程的教学时间，甚至取消《工程数学》的开设，是否是剥夺了同专业内其他人的学习《工程数学》的权利？
A是 B否
（7）你认为《工程数学》学习中最大的困难在哪里？
A理论复杂 B计算复杂 C其他（请补充）
（8）目前班上同学对学习工程数学的总体态度？
A很认真 B一般 C较差
（9）如果你的数学基础不是很好，你是否愿意再无负担的情况下学习《工程数学》课程？
A是 B否
（10）就长远看，你是否认为放弃工程数学学习是明智的？
A是 B否
（11）你认为工程数学的学习对学生综合素质的提高是否有影响？
A是 B否
（12）通过课程的学习，你有哪些收获？
A提高了数学的逻辑思维能力
B掌握了工程数学的基本运算
C增强了对数学这门学科系统全面的了解
D了解并掌握一些工程数学在专业方面的应用
（13）目前最希望改进的是？
A数学课堂教学进度不能太快，应放慢进度，增加学习时间
B培养学习数学的兴趣，加强对数学能力的培养
C加强培养逻辑思维能力和思考问题的方法
D 应该提供更多的教师课后辅导
（14）结合你的专业，你认为《工程数学》中哪部分知识对你的专业学习最重要？
在收回194份调查表后，随机采访了部分学生，更多地了解学习工程数学的实际情况，在研究采访资料和调查数据后，我们发现学生在学习工程数学中存在以下问题：
一是学习目的不明确，学习积极性不高。调查显示有36.5%的学生表示对工程数学不太感兴趣，而其中有43.2%的学生认为之所以不感兴趣，是因为觉得没什么实用价值。为什么要学习工程数学，学习工程数学有什么用？这是每个数学学习者都容易为之困惑的问题。对这个问题理解的好坏在很大程度上决定了学生的学习态度。由于学生对工程数学性质和作用并没有清楚的认识，对工程数学的重要性、学习工程数学对将来自身发展的影响还没有切身体会，所以容易滋生“学之无用”的观点。此外，受就业压力大的社会大环境的影响，学生把注意力和精力集中在能给他们带来实际利益的课程上，数学因此往往被学生所忽视。
二是学习过程依赖教师，自学能力较差。调查结果显示，绝大部分教师仍旧采用传统的课堂授课模式，只有极少数教师会将授课内容中的某些问题以开放式讨论的形式让学生参与其中。教学过程中教师的主体地位没有改变，学生习惯于老师讲、自己听的上课模式，缺乏学习方法和能力的培养。教师也会通过布置作业及时了解学生的学习掌握情况并进行复习，使学生的学习能够在巩固中前行。整个学习过程基本上依赖教师的计划和安排，学生只是单纯地接受课堂上的教学内容，没有充分发挥主观能动性，自然也就无法激发学习潜力。
三是知识的学习停留在表面，解决实际问题的能力较差。工程数学是研究自然科学和工程技术的重要工具，高职教育是培养应用型人才，那么，高职教师的教学就是要让学生运用知识解决实际中的问题，学生学以致用才是学习的最终目的。但从调查结果来看，多数学生通过对工程数学的学习，仅仅掌握了工程数学的基本运算，而对于在专业方面的应用了解甚少。学生将工程数学作为纯数学理论进行学习，不能很好地将实际问题转化为数学模型，因此，教师在课程内容上不能片面追求数学理论的系统性和完整性，应该有意识地引导学生了解数学与社会实际的关系，从工程技术等实际问题出发，引出数学概念和方法，并贯穿始终，培养学生的应用数学的意识与能力，更多地让学生体会数学的本质及数学的价值。
二、对工程数学教学改革的思考
1.加强数学教师的跨专业教育
高职院校数学教师的继续教育不应该局限于本数学专业，加强业务知识的学习，提高综合素质，利用丰富的网络资源拓宽自己的视野和知识面，不断更新教学理念。学习所带专业的相关知识，将数学教学和专业背景紧密结合，做到抽象知识具体化，数学知识应用化，提高学生的学习兴趣，提高他们学习工程数学的能力。数学教师只有对专业相关领域的知识有了一定的了解和掌握，才能在今后的教学中把握好“必需、够用”的度。
2.创新教学模式，采取多种形式的考核办法
创新教学模式，注重学生创造思维的培养，高职培养的人才应该是具有创新精神的创造型人才。在工程数学的教学中应充分借助数学内容的有益载体，注重学生的发散性思维、形象直观性思维和逻辑性思维的培养。高职院校的工程数学考试应该依据高职的培养目标采取多方位全面评价的办法来考核学生的数学成绩，可以按照学生的具体实际和不同专业对工程数学的要求采用不同的考核方式，如开放式考核、报告式考核等。
3.淡化理论，注重将数学知识应用于实践
在高职的工程数学教学中，应淡化严格的数学论证，重视直观、形象的理解，把学生从繁琐的数学推理和计算中解脱出来。在讲授工程数学时，应从学生熟悉的生活实例或与专业相结合的实例出发，学习过程中充分体现学生的参与性与主动性。用学生将要大量接触的、与专业有联系的实例来讲解数学知识，能够使学生建立正确的数学概念，能够提高整体教学效果，也能拓宽学生的思路，同时更能体现高等数学的思想性和服务性，培养学生应用知识解决问题的能力，逐步形成数学的思维品质，提高学生的综合素质。
4.注重现代计算机技术的应用
对于高职培养的技术应用型人才，工程数学是他们从事专业的工具，学习工程数学主要是为了用来解决工作中出现的具体问题，应借助于功能强大的数学软件包，并将其逐步引入到高职学校的数学教学中。利用数学软件，在电脑中求解线性方程组、把函数展开成幂级数等复杂的运算，这将大大增强高职学生的计算能力，减轻他们用传统方法进行计算的负担。
5.开设数学建模选修课，搞好课外科技活动
为了适应科学技术发展的需要和培养高质量、高层次科技人才，数学建模已经在高等教育中逐步开展，国内外越来越多的院校正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛，将数学建模教学和竞赛作为高等院校的教学改革和培养高层次的科技人才的一个重要方面，并且逐渐将数学建模与教学改革相结合，努力探索更有效的数学建模教学法。为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式，数学建模课程指导思想是：以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程，提高他们分析问题和解决问题的能力；提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力，使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题，提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识，能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。
三、结语
要提高工程数学的教学质量，必须有相应的条件和保证，从教学思想到教学模式，从教学管理到教学方法，从教材内容到教学时数的安排，以及最后的教学过程，这些涉及到方方面面的问题，而这些问题的解决有待于教学改革的深化和教师自身素质的提高。建立现代高职工程数学教育理念、具有高职教育特色的新型高职数学教学模式。本文对目前高职工程数学的教学现状分析，对高职工程数学的课程改革进行积极的探索，希望工程数学课程真正起到提高学生应用数学解决实际问题的能力与素质，更好地实现高职教育的目标。
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