引言

新工科自2017年被提出后，受到广泛关注。当下，怎样对新工科人才的培养模式进行创新，是培养所需人才的关键命题。要把学生培养成为有较强创新能力的多元复合型新工科人才，就得注重对学生的逻辑思维能力、运算能力等进行培养。高等数学作为理工类专业学生的一门必修数学课程，具有抽象程度高、内容多、应用性广等特点，对学生学习后续专业课程起着重要的支撑作用。为了培养适合当下经济社会发展所需要的人才，推进高等数学课程教学改革是非常必要的工作。随着新工科建设的推进，高等数学课程教学改革面临新的机遇。

一、高等数学课程教学存在的问题

（一）教学方式不够丰富，学生课堂参与度有待提升

高等数学作为一门具有很强实用性的工具性课程，对学生学习后续专业课程影响很大。理工类专业的学生要会用数学知识解决实际问题，就得熟练掌握这门课程。在新工科背景下，数学知识的支撑作用得到进一步突显。大学数学教师要有效地开展教学工作，就得充分了解学生，做好学情分析工作。高等数学作为一门必修课，采取的是大班教学的形式，学生人数相对比较多，而且数学水平也参差不齐，差异性较为明显。数学基础相对比较好的学生，往往不满足于学习比较简单的内容，对有挑战性的学习任务比较感兴趣；数学基础相对比较差的学生，对学习数学的兴趣往往比较缺乏，一些学生认为数学太难学，在学习过程中遇到不会的题容易自我否定，甚至可能会因此对数学感到惧怕。在当下，高等数学课程内容较多、任务较重，教师在授课时往往会花费很多时间进行理论讲授，学生在课堂中处于被动接受地位，学生的积极性难以有效调动起来。部分基础较好、有表现自己想法的学生由于没有足够的表现机会而失去参与热情，一些基础较差的学生由于没有给予应有的注意而可能会出现开小差的情况。因此，如何丰富大学数学教学方式，使每一位学生在课堂中都能保持较高的参与度，是值得每一位大学数学教师深入研究的课题。

（二）教师教学水平参差不齐，教学合力有待增强

在普通本科院校的教师群体中，博士学位获得者已占据一定比例，这些新入职教师，虽然拥有丰富的理论知识储备，但入职时间不长，比较缺乏经验，为了使自己能够站稳讲台，往往需要经历一个磨合期。其中，一些教师成长较快，在教学方面已经开始崭露头角，而另一些教师则需要一个相对较长的发展期。在当下，高校教师除了要完成教学工作，还有科研方面的任务。一些大学引入了“非升即走”制度，要求教师按期完成一定的科研任务，如果没有按期完成，教师将面临转岗甚至解聘。正是为了避免自己被淘汰出局，不少教师为了完成科研任务花费了大量精力，对教学则是疲于应付。与普通本科院校相比，高职院校拥有博士学位的教师相对较少。一些刚毕业通过招聘入职的教师，年轻有活力，也相对容易用自己的方式拉进与学生之间的距离，但往往由于对高职院校缺乏足够的了解，再加上教学经验不足，没有准确把握高职院校学生的特点，在授课时会套用普通本科院校的教学模式。此外，刚入职教师由于对如何维护课堂秩序没有足够的经验，往往导致在维持纪律方面花费较多的时间。与此同时，在高校还有许多有丰富教学经验的老教师，这些教师教学技巧较强，但由于年龄普遍偏大，与学生存在一定的心理距离，且在授课时容易受到思维惯性和已有经验的影响。这种现象的存在，制约着高校整体教学质量的提高。如何促进新教师和老教师通过交流实现优势互补，提高学生的认可度，是需要认真应对的问题。

（三）对学生的考核不够全面，数学的应用价值不足

对学生的考核，主要分为平时和期末两个部分。其中，平时主要包括学生的出勤率、课堂表现情况、作业的完成情况等。对学生的期末考核，主要采取闭卷考试的方式进行。在题型方面，要求学生计算、证明之类的题较多，开放性试题偏少。高等数学作为一门基础课程，应用范围非常广。如果仅仅侧重于对学生掌握公式、定理的情况进行评估，而忽视数学在实际生活中的运用，就难以调动学生学习数学的兴趣，甚至会让一些学生认为学数学就是为了应付考试，其应用价值没有体现出来。与此同时，对学生所进行的考核，不能仅注重理论方面，还应该注重对学生实践表现进行考核。对学生的实践考核，主要考核什么，如何考核，是教师对学生进行考核时需要仔细考虑的问题。

（四）与学生所学专业结合力度不够，数学的育人功能有待更好发挥

高等数学课程作为一门基础性课程，在大一学年开设，是众多理工类专业学生必修的基础性课程，对学生后续的专业学习影响巨大。然而，大学数学教师在进行教学时，受思维惯性以及教学大纲的影响，会把大量精力用于公式、定理等的讲授，而忽视了数学学科中有待挖掘的育人元素，从而影响了教学的整体效果。教师以往在传授数学知识的过程中，侧重于对学生解题能力的培养，而育人工作往往没有做到位。与此同时，教师在授课时脱离学生专业实际的情况客观存在，导致数学知识服务专业发展的功能没有体现出来，学生可能会产生为考试而学习的心理，在数学学科与所学专业的关系上存在错误认知，忽视数学的作用。

二、高等数学课程教学改革实施路径

（一）充分运用信息技术，为学生制定个性化发展方案

随着信息技术特别是大数据分析技术的发展，为教师改进教学提供了新的契机。在线上与线下相结合的教学中，信息技术的有效使用，为教师在把握学生的学习情况、记录学生平时表现等方面提供了便利。教师要会用大数据技术，首先就要充分了解大数据的概念、特点等。为此，教师应该通过各种渠道来加强学习，比如参加相关培训、利用互联网搜集相关资料进行自学等。高校要为教师创造条件，让教师有充足的时间和精力去提升自己的信息素养。在对大数据有一定程度了解的基础上，教师要深入钻研如何运用大数据技术开展教学。超星学习通等平台的出现，为教师开展线上教学工作提供了极大便利。教师可以在学习通上发布调研问卷，用以了解学生的兴趣、特长等，为学情分析做好数据收集工作。教师可以在每次上课前，结合将要讲授内容的重难点，搜集相关资料，上传到学习通，让学生结合所上传的资料做好课前预习工作。对于某些比较难理解的知识点，教师可以结合学生专业实际，找准高等数学与学生所学专业的切入点，录制微课，并在所录制的微课视频里设置一些有针对性的问题，然后上传到学习通，让学生在一定期限内完成观看视频以及回答问题的任务。在一个章节的授课任务完成后，教师可以上传章节测试题到学习通，供学生进行自测。经过一定阶段的学习，每个学生的学习情况会以数据形式留存下来。基于此，教师可以为每一位学生建立专门的学习档案。根据这些学习档案，教师能准确把握每一位学生的学习状态，从而为每一位学生制定适合的方案。由于学生的学习状态是一个动态变化的过程，教师对学生的学习档案要及时做好更新工作，针对学生的方案也要及时进行调整，以便持续助力学生个性化发展。

（二）挖掘数学之美，激发学生学习热情

在以往，学生对所学的公式、定理进行机械记忆，会觉得数学比较枯燥，导致体会不到数学的乐趣，这无疑影响了学生应用数学知识解决问题能力的发展。为此，教师需要立足学生的专业实际，善于挖掘高等数学课程中的美妙之处，让学生在学习中体会到数学的乐趣。在授课时，可以结合当下热点展开，体现数学的“时尚之美”。比如，对于航空航天类专业的学生，教师可以在第一次课就向学生介绍我国在载人航天领域所取得的一系列成就，然后让学生意识到，这些成就的取得，离不开数学的支撑作用，是数学魅力的有力体现。与此同时，注意高等数学课程与学生所学专业之间的有机联系，找准切入点，凸显数学的“关联之美”。比如，对于物理专业的学生，教师可以跟学生讲述物理学家牛顿在数学领域所取得的成就，特别是牛顿为微积分领域所做的贡献，讲明数学与物理之间的紧密联系，让学生明白要学好自己的专业，就必须学好数学。在讲解时，还要注意挖掘数学公式中所蕴涵的简洁之美。对于不少学生来说，高等数学难学难懂而且枯燥晦涩，是难以用美来形容的。然而，这门严谨的课程却又处处体现着美。比如，在学习牛顿—莱布尼茨公式时，让学生通过理解定积分与不定积分的关系，来感受数学的简洁深刻之美，提升学生的美学素养，锻炼学生在学习数学时发现美的能力，改变部分学生对数学难学、无趣的刻板印象，让数学更具魅力。

（三）优化课程考核方案，合理增设实践任务

大学生毕业后走上社会，其培养效果如何，要从社会角度来进行审视。在以往的教学中，教师往往倾向于通过理论讲授来灌输知识，所使用的案例存在脱离学生专业实际、不够新颖等问题，导致学生缺少运用数学知识解决与自己所学专业相关问题的机会。基于此，对学生的平时考核，除了在出勤、课堂表现、使用学习通完成线上学习任务等方面对学生进行考核评分，还应该注重实践方面的考核。所选取的实践任务，尽量与学生所学专业相关，以便让学生在完成实践任务的过程中感受到数学的巨大实用价值。比如对于化学化工类专业的学生，可以布置与化工生产实践相关的课题研究任务，让学生以小组为单位，在一定期限内，运用数学知识完成对相关化工生产问题的调研，并以论文的形式呈现。在布置实践任务时，应该尽可能给学生提供多个可供选项，让学生根据自己的情况进行选择。在做任务的过程中，根据实际情况，可以让学生以小组为单位进行，根据每一位成员在组内的贡献进行评分。对学生的完成情况进行考核，要细化考核指标，做到客观科学。要让学生意识到参与实践活动、完成实践任务并不是给学生增加负担，而是在创造学以致用的机会，让学生明白“生活需要数学，数学处处可用”的道理。

（四）高校为教师创造发展机会，助力教师数字素养的提升

在教育数字化背景下，教师为了更好满足学生的学习体验，需要具备一定的数字素养。然而，不少高校教师缺乏相关专业背景，对人工智能、大数据等缺乏必要的了解，在如何有效使用大数据技术、如何提升线上教学的成效等方面会感到力不从心。为了提升教师这一方面的素养，可以邀请拥有相关经验的专家参与高等数学课程的集体备课，并让专家作为重点发言人进行发言，为有效运用新型信息技术提供具体指导。在此基础上，由教师根据自己的教学风格和学生专业实际做二次改进。为了检验交流研讨的成效，在条件许可的情况下，可以邀请之前参与备课的相关专家定期听课，在听完课后将改进建议反馈给授课教师。与此同时，可以利用暑期开展相关培训，邀请专家名师进校开展相关讲座，鼓励相关教师全员参与，并将教师参与培训的情况作为年终考核的一项指标。此外，可以定期举办与教师信息素养有关的校级教学比赛，并将教师运用新型信息技术的水平作为竞赛评比的一项重要指标，通过以赛促教的方式，让教师通过比赛增强对信息工具的重视程度，提升运用新型信息技术的能力。

三、结语

当下，数学作为一门非常重要的工具，在服务新工科建设中发挥着越来越重要的作用。文章指出了高等数学课程教学所存在的问题，即教学方式不够丰富，学生课堂参与度有待提升；教师教学水平参差不齐，教学合力有待增强；对学生的考核不够全面，数学的应用价值不足；与学生所学专业结合力度不够，数学的育人功能有待更好发挥。在对这些问题进行分析的基础上，提出了一系列关于教学改革的举措，旨在提高高等数学课程的教学质量，更好地为社会培养数学基础好、创新意识强的多元复合型新工科人才。

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