工程数学的教学实践与研究 胡 月 朱婉珍 罗朝盛

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1、工程数学的教学实践与研究胡月朱婉珍罗朝盛（浙江科技学院理学院浙江杭州，310023）摘要：工程数学教学是工科院校大学数学教学的重要组成部分，是学校提高教学质量的关键环节，为了提高数学教学质量，作为教育部卓越工程师培育计划的试点单位，我们从教学计划、教学内容、教学方法入手做出有益实践与改革，取得了良好的效果。关键字：工程数学；教学内容与方法；教学改革众所周知在20世纪后半叶是科技和社会迅速发展的时期，尤其是计算机、计算技术、网络技术的快速发展为数学的应用开辟了广阔的前景。工程数学的应用正在向一切领域渗透，各行各业对数学的要求也越来越多。而我们的数学教材仍然是从定理到定理，从公式到计算，

2、这不能不让人担忧我们能否培养出有创造力的未来工程师，工科数学教学面临着新形势,工科数学教学改革迫在眉睫。早在九十年代国家教委全国高等学校工科数学课程教学指导委员会曾多次召开会议研究讨论工科数学教学改革问[1]-[3]题。作为教育部卓越工程师培育计划的试点单位，我们重视工程数学的教学改革与实践，对工程数学的教学实践与改革进行立项研究，从教学计划、教学内容、教学方法入手做出有益实践与探索，对深化数学教育教学改革，加快应用型人才培养的探索和研究起到有益的积极的作用。一、工程数学教学改革的必要性工程数学（这里包括微积分（高等数学）、线性代数、概率统计及复变函数与积分变换）是大学理、工科及经济

3、管理各专业必修的一门重要的基础理论课，也是学习后续课程和进一步深造以及将来从事实际工作所必不可少的数学基础，因此工程数学课程教学改革的成败和教学质量的优劣至关重要。1.工科数学教学的目的李大潜在漫谈大学数学教学的目标与方法中谈到：“数学不仅是一种科学的语言和工具，是众多科学与技术必备的基础，而且是一门博大精深的科学，更是一种先进的文化，在人类认识世[4]界和改造世界的过程中一直发挥着重要作用与影响”.工科数学的教学是为培养工程技术人才服务的,我们培养出来的人才必须适应面向现代化、面向世界、面向未来的要求,因此,培养出来的人才应具有(1)严密的逻辑思维能力;(2)掌握常用的数学方法和基

4、本运算;(3)具有建立数学模型的能力及利用计算机进行数值计算的能力;(4)具有一定的现代数学知识。2.当前工科工程数学教学中存在的问题工程数学是工科各专业极其重要的公共基础课，但是由于各种客观和主观上的一些原因，近些年在教学过程出现不和谐的现象和教学效果不理想的结果，尤其是对工科院校学生在学习数学的过程中不知数学有什么应用，学后又不会用数学方法处理实际问题，与各专业对学生数学内容的掌握和学生使用数学知识的能力上的需求上存在较大差距。主要存在的问题表现为以下一些方面：（1）对于数学理论知识学习与数学理论知识应用关系的认识尽管我国工程数学进行了几十年的课程改革和教学改革，但就工科工程数学

5、教学中如何处理好理论知识和数学知识应用关系及未来的工程师应该掌握哪些必要数学知识的处理并不尽人意，致使学生在学习数学的过程中不知数学有什么应用，学后又不会用数学方法处理实际问题。在目前的教学实践中表现的尤为突出，造成学生学无兴趣，效果较差。主要以下几个原因造成的（a）与我国整个教育理念有关，重理论轻应用，在数学教育方面表现的尤为突出。我们数学教学从高校到中小学教学，一直存在着这方面问题，尤其高校在数学教学中表现为只重视理论学习而不重视知识的应用。是值得欣慰的是我国中小学教育近几年在这方面迈出了可喜的一步，为高等教育作出了表率。（b）这与我们的应试教育有关我们的教学是以考试为依据，本科

6、数学教学要以研究生招考为依据，而完全忘记我们培养的未来大部分工程师的需要。(d)与我们教材有关我们的教材尽管进行了改革，但是内容陈旧，不够丰富。（e）与我们教师的认识和素质有关我们有相当一部分数学教师认为，数学教师只能教数学，应用是专业教师的事情。数学教师知识不够宽泛（缺乏相应广泛的攻克知识）也是主要原因。我们目前重基础轻应用;重理论推导,轻计算方法。比如,概率论与数理统计教材,概率论占很大篇幅,而工科学生应用较多的数理统计占的篇幅很小。（2）数学内容的处理深化到什么程度和工程技术要求之间直接联系的分析（a）这本来是一个很多年都没有解决好的问题。这里有一个基本的事实：由于高校扩招，教

7、师需求量急剧增加，教师的素质悬殊较大，原本应是助教的青年教师一开始就担任主讲教师，对于内容如何讲解和处理，许多教师都是按照自己的理解进行处理和讲授，在教学过程中数学内容的处理和数学内容如何应用。（b）目前，相当一部分学校重视了科学研究，而对教学研究重视不够。（c）师资队伍建设的相对落后。其主要表现是：数学教师对于数学教育的基本理论和研究方法缺乏必要的了解；由于对工科数学教育的不重视(由公共课的地位造成的)导致了工科数学教师队伍的相对缺乏，特别是缺乏具有较高