浅谈卓越计划下的大学数学教学改革

摘要：大学数学课程的基础特性和与其它专业不直接相关的特性，使得高等学校的数学教学仍然存在许多问题。结合国家卓越工程师教育培养计划与我校办学特色，将数学建模思想融入到大学数学教学中，即培养学生应用数学知识解决实际问题的意识与能力，又增强了学生的团队意识与创新思维，同时也提高了大学数学教学的有效性。

关键词：数学建模；教学改革；大学数学；教学

【中图分类号】G640

基金项目：2012年度辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目

一、 引言

教育部"卓越工程师教育培养计划"（简称"卓越计划"），是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。

我校的办学特色是：立足冶金，校企合作，注重实践，培养踏实肯干、适应发展的应用型高级专门人才"。2011年，我校被教育部批准为国家"卓越工程师教育培养计划"试点学校。结合我校的办学特色，进行相应的教学改革以适应卓越工程师教育培养计划，成为当务之急。

二、 现有研究状况及不足

文献1论述了把数学建模、数学实验的思想和方法融入高等数学课的教学中去的重要性和必要性，并给出了具体的切入点和建议，还给出了可以采用的例子。文献2探讨了如何在线性代数教学中融入数学建模思想，从课程的主要性质以及学生学习它的目的、教学需要等方面探讨数学建模思想融入教学。文献3探讨在概率统计教学中数学建模思想的形成和建立的途径，从教学内容、教学实例、教学手段、教学模式等方面进行分析，阐明在概率统计教学中融入数学建模思想，是提高学生学好概率统计课程的有效途径。文献4首先谈论了对数学的认识，其次给出了将数学建模的精神融入数学类主干课程的一些具体指导意见。

上述文献从多方面探讨了传统大学数学教学中加入数学建模思想的可行性与必要性，并给出了部分部分建议和案例，而对于类似我校这样办学特色鲜明，具有行业特色的，培养应用型高级专门人才的大学数学教学研究，还不够深入。因此，在卓越工程师教育培养计划的前提下，如何将数学建模思想融入到大学数学教学中去，将是一个富有挑战的课题。本文结合我校的实际情况，在分析现有教学现状的基础上，提出了一些教改的方案。

三、 我校大学数学教学状况分析

（1）共性问题。与传统大学类似，我校在大学数学教学上也存在众多共性的问题[5]，如数学教学重理论，轻背景；重解题，轻分析；课时不够，导致教师只能以填鸭式教学的方式完成教学任务；学生动手能力差，对老师依赖强；学生积极性差，参与性低；教学内容与实际结合不紧密；考试方式单一等等。这些问题导致学生认为数学难学，学完也无用。

（2）数学教材内容仍然是老模式，内容相对陈旧，体系单一，千人一面，不利于学生学习新知识，不利于学生掌握数学思想方法。而数学建模类教材涉及的知识面太广，专业程度太深，对模型中的数学基本理论，基本知识点，描述较少，不适合大学数学的教学。（数学建模教材缺点）

（3）教学内容与专业知识脱节，在卓越计划体系下，仍然进行原有的教学，没有将专业知识融入到数学教学中去；同时部分数学老师也不了解所教专业中，数学工具的应用情况，进而无法对学生提供帮助，只能讲述理论内容与计算技巧。对一些特色学科，也是如此。以至于出现当学生到大三大四时，才发现所学数学课程的重要性，就是因为当初不知道，而后悔没有认真去学。

四、 对策及教学改革思路

（1）对于共性问题，即教学问题。在大学数学教学中，加入数学建模思想解决教学问题，目前已有大量研究成果可供采用[1-2]，如文献[3]为了提高学生学习数学的兴趣，在课堂中加入数学史的内容，采取讨论班的形式授课，开设数学实验课等方面提高学生参与数学建模的积极性。文献[4]还提到采用问题驱动、模块教学、案例教学、换位教学等方式将数学建模思想加入到教学中去，以提高教学质量。毕业直接参加工作的同学，应使他们养成抽象，聚类的思维方式，掌握在工作中应用数学的能力；继续深造、搞科研的同学，应加强数学分析，计算，推导等能力的培养。

（2）培养卓越工程师，好的教材是不可或缺的，对于数学教学来讲，一本优秀教材，即应包括数学建模思想，同时也应有相对完整数学理论体系。很多优秀的国外教材可供我们参考，如文献[5]充分将数学思想和概念与生物专业相结合，既有数学体系，又有建模思想，但该书重视建模的概念，而不是微分殊的技巧，科学是主要的，而在某些情况下求解方程是最不重要的一步。文献[6]中大量的实际应用贯穿于理论讲解的始终，体现了线性代数在各个领域中的广泛应用。作为数学一线教师，平时应注意教学素材的积累，努力编写出适合学校特色、专业特色的教材。

（3）师资也是培养卓越工程师的一个重要方面。作为一名数学教师，不但要有扎实的专业数学知识，而且还要努力提高自身的数学建模意识数学建模能力以及使用计算机的能力。此外还需加强不同学科之间交叉，了解所上课班级的专业情况，弄清里面的数学问题，及时与相关专业教师沟通，共同研讨或解决相关数学问题。我校已开展此类合作，如我院与工商管理学院共同研究的"大数据时代下企业的价值评估"课题就为会计专业和数学专业的教师提供了科研与教学素材。

五、 结束语

数学建模对大学数学教学工作至关重要，不但能使学是找到数学的学习目的，而且还提高了学生应用数学解决实际问题的能力、创新思维能力和学习数学的兴趣，同时也增强了学生团队配合精神，数学教学的有效性也显著提高。在卓越计划的前提下，结合学校办学特色，如何在大学数学教学中成功融入数学建模思想，是一项任重道远的教改课题，还有待深入研究和实践。

参考文献

[1] 叶其孝.把数学建模、数学实验的思想和方法融入高等数学课的教学中去[J].工程数学学报，2003，20（8）：3-11.

[2] 段勇，黄延祝.将数学建模思想融入线性代数课程教学[J].中国大学数学，2009（3）：43-44.

[3] 贾秀利.浅谈如何提高大学生的数学建模能力[J].吉林省教育学院学报，2013，29（6）：58-59.

[4] 张清华，张杰，刘勇.将建模与图论思想融入线性代数教学的实践[J].数字通信，2013，40（1）：88-91.

[5] Frederick R.Adler. 微积分与概率统计：生命动力学的建模（第2版）[M]. 北京：高等教育出版社，2011.

[6] Steven J.Leon. 线性代数（第八版）[M]. 北京： 机械工业出版社，2010.