四新背景下高等数学改革的思考

摘要：本文介绍了四新背景下高等数学教学改革的一些思考，并从新工科专业的特点出发，提出关于新工科专业学习高等数学这门公共基础课的一些教学改革方法，希望对新工科专业教师授课高等数学和新工科专业学生学习高等数学有一定帮助，从而能更加完善教学模式，提高学生学习质量，培养学生创新能力。

关键词：四新背景；高等数学；教学改革；课程思政

一、研究背景

开展一流本科教育，实施“新工科、新医科、新农科和新文科”四新建设，是加快推进教育现代化、实现高等教育内涵式发展的重要举措。四新建设是教育部等相关部门提出的有关新时代全面振兴本科教育、打造高等教育“质量中国”的重要内容。其中“新工科”对应的是新兴产业，指针对新兴产业的专业，如人工智能、智能制造、机器人、云计算等，也包括传统工科专业的升级改造。因此，由于新工科各专业的特殊性以及对高等数学知识的要求、侧重不同，就要求新工科数学的教学应根据专业的不同因材施教、施行分层教学[1]。

当今社会既需要能较快接受新知识、新技术并应用于本专业的工程技术人才，也需要进行深入理论研究、高新技术开发的科学研究型人才。这就是说社会需求对人才的数学基础的要求也分不同层次，因此更改教学模式势在必行。 传统的教学模式已经不能满足新工科各专业学生的要求，这就要求我们必须以学生为本，充分考虑学生的需求，不断改革教学模式和教学手段，培养服务于社会的四有新人。有效的教学一定是依据学生专业和学习规律对学习者给予及时、准确的外部支持的活动。新工科数学教学模式的改革有助于将课堂时间向课外延伸，将知识讲授和深度相互结合，可以把学习者的学习由浅到深地引向深度学习。有助于加快推进教育现代化、实现高等学校本科教育内涵式的发展，打造高等教育质量中国。

二、教学改革

高等数学作为大学的一门重要的公共基础课，课堂教学仍是其主要的教学手段，微课教学将作为其补充。通过具体的实践教学，将两种教学方式进行较好的结合，提高教学效果。具体的教学改革主要体现在以下方面：

首先，优化教学思想和目标，融入课程思政元素，坚持面向全体学生，促进学生全面发展，让每一位学生成功，让教学焕发生命的活力，努力培养学生的创新精神和实践能力；同时，教学过程和方法，坚持以教师为主导，学生为主体，训练为主线，促使学生通过动手、动口、动脑获取知识，培养能力和发展智力，实行启发式和讨论式教学，讲究教学方法，注重学法指导，致力培养学生的自学能力。

其次，要对新工科专业选用合适的教材。因材施教，积极实行启发式、讨论式教学，鼓励学生独立思考，激发学习的主动性，培养学生的科学精神和创新意识。理论教学要在讲清概念的基础上，强化应用。教师要积极创设民主、宽松的学习氛围，积极引导和鼓励学生开动脑筋，各抒己见，鼓励学生标新立异，敢于向书本和权威的观点质疑和发问，甚至提出离奇古怪的问题，表达自己见解和感受。课堂上要引入课程思政元素，培养学生不怕吃苦，敢于创新的精神。可以利用一切便利的新兴网络手段提前自主学习相关知识，并通过分组讨论共同学习的方式相互讨论找寻解决问题的办法[2]。

再次，选取合适教材之后，要及时更新适合新工科专业学生的微课内容，这需要相对长时间的建设。努力把新工科数学专业建设成“和谐课堂”，提倡“以学生为本”的教学理念。充分发挥教师的课堂主导作用，改变“填鸭式 ”的教学模式。思考作为新时代的教师在教学中应如何引导学生注重学习方法。新的教学模式如何应用到实际课程是需要解决的关键问题，融入课程思政元素，培养学生坚强勇敢品质，锻炼学生解决实际问题能力。更进一步推动线上线下相结合的教学模式，如何充分有效地应用到新工科数学专业学生学好数学课程，为其他专业课的学习打下牢固的基础。这就要求教师不断探索，不断研究，不断更新，不断思考思政元素。组织团队成员设计好每一节课程的教学设计，编写拔高性的分组讨论题库，并在使用过程中给这些题目分类。

最后，改革教学模式的同时融入课程思政元素，并将课程思政应用到实际教学当中，融入励志教育，爱国主义教育、世界观教育、人格魅力教育和思想境界教育等，有效促进学生的学习动力和学习积极性，培养学生的创造力和创新能力。所以里面也包含了很多品质、毅力、看法、态度方面的内容与水平，本项目的研究有助于提升学生的人文素养和道德品质。在教学思路，教学内容，教学设计中充分体现教学模式改革给课程建设所带来的优越性与合理性。教学内容的处理上，结合学生的基础与教学设计，使学生的学习积极性被调动。改变枯燥、沉闷的传统课堂教学模式，通过雨课堂、慕课堂等现代信息技术实现点名、提问、谈幕、问题反馈等环节增加学生互动，使得学生全程参与教学；针对不同层次不同专业的学生采用不同教学模式，充分利用好线上线下资源，更好培养学生创新能力。只有利用好线上资源，才能够突破教学的时间空间限制。注重提升教学工作的趣味性，让学生可以更为轻松地完成教师布置的知识探究任务。高校工科数学教学模式的改革工作依据教学工作进行的阶段与实际进行选择与革新，可以激发学生学习数学的兴趣，同时教师及时与学生沟通，根据学生的反馈进行调整，保证改革工作获得更佳的落实效果。

三、结束语

总之，充分发挥线上资源， 做好线上线下相统一。工科类的高等数学教学一定要从传统的思维理念中转变过来，结合社会对人才的需求，充分利用当前高科技的有利条件，针对新工科学生学习高等数学的目的，兴趣和当前扩招形势下学生的实际基础进行。转变教育思想，强调实用性，充分挖掘思政元素，提高学生学习兴趣，激发学习动力：高等数学学习可以提高智力水平，具有工具作用是向来比较重视的，而对于数学文化的传播和美的熏陶则重视不够。我们要在教学中注意高等数学中反映出的数学美，以提高学生的审美能力。在教学中注重数学文化的传播， 如在数学教学中进行爱国主义教育， 应不失时机地介绍一些中国数学家的事迹与成就，以激发学生的民族自尊心和自豪感。可以收集一些有关的生平事迹讲给学生，让学生学到一些如何做人，如何做学问的道理。高等数学中到处充满着辩证法，对立统一，质量互变的辩证法规律：既是矛盾的对立面，又是相互依存相互联系的， 并且在一定条件下可以互相转化。只有做到线上线下统一，才能更好发挥学生主动性和积极性。不断更新教学方法，教学内容和设计，互动教学，让学生对课堂充满兴趣和渴望：学习的方法技巧是动态的，它要随教育和学习形式的不断发展和变革进行调整和优化，科学的学习方法，需要学习者联系自身的实际去选择和应用。

参考文献：

[1] 刘勇，尹龙军，郑继明.“雨课堂”在高等数学课程大班教学中的应用实践[J].科学咨询，2018（06）：93-94.

[2] 魏利， 师爱芬. 从高等数学角度谈高中数学教学[J]. 教育实践与研究（B）， 2014， 11： 66-68.

资助项目： 华北水利水电大学2024年度教育教学研究与改革项目青年项目（项目编号： 2024XJGXM101）和高等学校大学数学教学研究与发展中心2024年度教学改革项目（项目编号：CMC20240613）.