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面對卓越工程師目標的理工數學教學實踐
一、構建工科數學系列課程的實踐教學體系
針對我國現行的工程類專業人才培養模式存在重理論、輕實踐，重精深、輕綜合，不利于現代工程人才培養的問題，本課題組首先構建工科數學系列課程的實踐教學體系。
將實踐教學活動分為三個層次。第一層次是基本訓練，主要是“認知”。本層次以演示實驗、驗證性實驗為主。通過數學軟件畫出圖形、圖像，加深學生對數學基本概念、定理、公式的理解，通過案例融入數學建模思想，經過計算和結果的分析使學生進一步理解基本理論和應用，使抽象的理論直觀表現出來，提高學生對理論教學的興趣，培養學生的好奇心和探索精神。第二層次是應用訓練，主要是“用知”，數學綜合實踐訓練由三大基礎課所對應的數學軟件及其應用組成。該層次的作用是培養學生靈活運用知識的能力，接受基本的科研訓練。第三層次是創新訓練，是“創造新知識”即’‘創知”，培養學生的創新能力，由數學建模實踐和數學建模競賽組成。該層次實驗與學生課外科技活動相結合，研究內容根據市場、社會和專業教師科研項目的需要，自主設計創新實驗，實驗項目可來自企業或社會實踐.或教師教學、科研派生的題目，可以是往年的大學生數學建模競賽題目，由學生自選，整個實踐活動由學生獨立完成。通過這三個層次的實踐教學活動，鍛煉了學生的科研能力和創新能力。
二、改革工科數學教學內容和方法
(一)改革教學內容
為了將數學建模思想融于工科數學基礎課程中，本課題在工科數學中安排實驗學時，并針對部分內容。編寫融數學建模思想于教學中的教案集和小實驗。教師在教學過程中，根據教學內容.以理論與實驗相結合.將部分核心概念和重要內容實驗化，并通過計算機和數學軟件進行演示、計算，讓學生知道所學的概念、定理和公式，并不是無本之木、無源之水，而是有其現實的來源與背景，有其物理意義。同時，安排小實驗或選用課題組編寫的應用案例，指導學生運用所學知識自己尋找解決問題的思路和方法，使學生真正領會數學概念的精神實質，知道數學理論的來龍去脈，學會數學的思想方法和應用數學.實現數學知識、能力、素質的培養和提高。
為了進一步培養學生的數學實踐能力，開設數學軟件應用的選修課，使學生學會應用數學知識進行理論聯系實際的能力，掌握將學到的知識用到實際中去解決問題的方法。在教學過程中.重點加強了讓學生理解數學建模的思想、方法和運用數學軟件解決實際問題的能力，實現創新能力的培養。
(二)改革教學方法
采用雙主體教學法，構建師生雙向互動式的課堂教學。教學活動中的兩個主體分別是教師和學生，雙方只有在共同參與、相互合作的條件下，才能相互促進、相互提高，取得較好的課堂教學效果。在教學兩個主體中，激發學生的學習興趣，調動學生積極主動地參與到教學活動中最為重要。因此，教師力求用一些深入淺出、貼近生活的實際例子，將教學內容化難為易，化抽象為具體。
使所有學生都能參與到教學中。這不僅營造了一個輕松愉快的教學氛圍，同時讓學生理解和掌握所講的問題。從而調動學生的學習興趣和積極性，提高了教學效果。學生的學習興趣。案例教學法不僅是調動學生學習主動性和積極性的一種較好的教學工具，而且是把學生引導到實際問題中去分析、思考和討論，并提出解決問題的基本方法和途徑的一種教學方法。案例教學法還可以將理論與實際緊密聯系起來，使學生在課堂上就能接觸到大量的實際問題，對提高學生綜合分析和解決實際問題的能力大有幫助。本課題通過案例教學使學生靈活應用所學的數學知識處理和解決一些現實生活中的具體問題，培養了學生的數學思維和創新能力。
引入討論式教學法.師生共同學習。討論式教學法，就是以合作學習、合作探索以及研討式教學為具體形式，充分發揮群體的功能，集思廣益、變“個體學習”為“小組學習”和 “小組間學習”的一種教學方法。通過討論式教學加強了師生之間、學生之間的情感溝通和信息交換，達到了共同提高的目的。學生不僅獲得了知識、提高了能力、開闊了視野，還培養了觀察力和想象力，學習和掌握了解決問題的數學思想和方法，這使得他們將來在工作中擁有較強的優勢。
三、結束語
在教學中通過加強實踐教學環節，培養了學生用數學思想、概念、方法解決工程問題的能力和把實際問題轉化為數學模型的能力。通過“認知”、“用知”和“創知”三個層次的訓練，培養了學生的創新精神和創新能力。通過雙主體教學、案例教學和討論式教學，調動了學生的學習興趣和積極性，提高了教學效果。同時，培養了學生的數學思維能力、學習能力、研究和探索能力。
針對卓越工程師教育培養計劃中提出的強化培養學生的工程能力和創新能力，應用型大學工科數學基礎課程教學改革的重點是樹立學以致用的教學理念，構建理論緊密聯系工程實際的教學體系，建立敢于創新的教育觀念，引進先進教學方法，科學合理地選擇教學內容，以適應培養高質量工程技術創新人才的需要。
針對這一現狀，本課題組的教師以“卓越計劃”的機遇，在“卓越計劃”的大框架下，以卓越工程師培養目標為指引，開展工科數學課程的教學改革與實踐。通過構建工科數學系列課程的實踐教學體系，開展基礎訓練、應用訓練、創新訓練三個層次實踐教學活動，培養學生的創新精神和創新能力;通過改革教學內容，加強工科數學基礎課程的實踐環節;通過改革教學方法，調動學生的學習興趣，提高學生的動手能力和創新能力，為將學生培養成為卓越工程創新型人才打下堅實基礎。
教學活動中的兩個主體分別是教師和學生，雙方只有在共同參與、相互合作的條件下，才能相互促進、相互提高，取得較好的課堂教學效果。
針對卓越工程師教育培養計劃中提出的強化培養學生的工程能力和創新能力，應用型大學工科數學基礎課程教學改革的重點是樹立學以致用的教學理念，構建理論緊密聯系工程實際的教學體系，建立敢于創新的教育觀念，引進先進教學方法，科學合理地選擇教學內容，以適應培養高質量工程技術創新人才的需要。
我國啟動的“卓越工程師教育培養計劃”，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才。工科數學是卓越工程師教育中通識教育的重要組成部分，通識教育的質量直接影響卓越工程師教育的質量。
我國現行的工科數學教學中存在重理論、輕實踐，重課堂、輕課外，重講授、輕自學的問題，不利于現代工程人才的培養。針對這一現狀，本課題組的教師以“卓越計劃”的機遇，在“卓越計劃”的大框架下，以卓越工程師培養目標為指引，開展工科數學課程的教學改革與實踐。通過構建工科數學系列課程的實踐教學體系，開展基礎訓練、應用訓練、創新訓練三個層次實踐教學活動，培養學生的創新精神和創新能力;通過改革教學內容，加強工科數學基礎課程的實踐環節;通過改革教學方法，調動學生的學習興趣，提高學生的動手能力和創新能力，為將學生培養成為卓越工程創新型人才打下堅實基礎。必須在卓越計劃下工科數學教學的深化改革與實踐。
參考文獻(略)
【面對卓越工程師目標的理工數學教學實踐】相關文章：
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