面对卓越工程师目标的理工数学教学实践
一、构建工科数学系列课程的实践教学体系
针对我国现行的工程类专业人才培养模式存在重理论、轻实践，重精深、轻综合，不利于现代工程人才培养的问题，本课题组首先构建工科数学系列课程的实践教学体系。
将实践教学活动分为三个层次。第一层次是基本训练，主要是“认知”。本层次以演示实验、验证性实验为主。通过数学软件画出图形、图像，加深学生对数学基本概念、定理、公式的理解，通过案例融入数学建模思想，经过计算和结果的分析使学生进一步理解基本理论和应用，使抽象的理论直观表现出来，提高学生对理论教学的兴趣，培养学生的好奇心和探索精神。第二层次是应用训练，主要是“用知”，数学综合实践训练由三大基础课所对应的数学软件及其应用组成。该层次的作用是培养学生灵活运用知识的能力，接受基本的科研训练。第三层次是创新训练，是“创造新知识”即’‘创知”，培养学生的创新能力，由数学建模实践和数学建模竞赛组成。该层次实验与学生课外科技活动相结合，研究内容根据市场、社会和专业教师科研项目的需要，自主设计创新实验，实验项目可来自企业或社会实践.或教师教学、科研派生的题目，可以是往年的大学生数学建模竞赛题目，由学生自选，整个实践活动由学生独立完成。通过这三个层次的实践教学活动，锻炼了学生的科研能力和创新能力。
二、改革工科数学教学内容和方法
(一)改革教学内容
为了将数学建模思想融于工科数学基础课程中，本课题在工科数学中安排实验学时，并针对部分内容。编写融数学建模思想于教学中的教案集和小实验。教师在教学过程中，根据教学内容.以理论与实验相结合.将部分核心概念和重要内容实验化，并通过计算机和数学软件进行演示、计算，让学生知道所学的概念、定理和公式，并不是无本之木、无源之水，而是有其现实的来源与背景，有其物理意义。同时，安排小实验或选用课题组编写的应用案例，指导学生运用所学知识自己寻找解决问题的思路和方法，使学生真正领会数学概念的精神实质，知道数学理论的来龙去脉，学会数学的思想方法和应用数学.实现数学知识、能力、素质的培养和提高。
为了进一步培养学生的数学实践能力，开设数学软件应用的选修课，使学生学会应用数学知识进行理论联系实际的能力，掌握将学到的知识用到实际中去解决问题的方法。在教学过程中.重点加强了让学生理解数学建模的思想、方法和运用数学软件解决实际问题的能力，实现创新能力的培养。
(二)改革教学方法
采用双主体教学法，构建师生双向互动式的课堂教学。教学活动中的两个主体分别是教师和学生，双方只有在共同参与、相互合作的条件下，才能相互促进、相互提高，取得较好的课堂教学效果。在教学两个主体中，激发学生的学习兴趣，调动学生积极主动地参与到教学活动中最为重要。因此，教师力求用一些深入浅出、贴近生活的实际例子，将教学内容化难为易，化抽象为具体。
使所有学生都能参与到教学中。这不仅营造了一个轻松愉快的教学氛围，同时让学生理解和掌握所讲的问题。从而调动学生的学习兴趣和积极性，提高了教学效果。学生的学习兴趣。案例教学法不仅是调动学生学习主动性和积极性的一种较好的教学工具，而且是把学生引导到实际问题中去分析、思考和讨论，并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。案例教学法还可以将理论与实际紧密联系起来，使学生在课堂上就能接触到大量的实际问题，对提高学生综合分析和解决实际问题的能力大有帮助。本课题通过案例教学使学生灵活应用所学的数学知识处理和解决一些现实生活中的具体问题，培养了学生的数学思维和创新能力。
引入讨论式教学法.师生共同学习。讨论式教学法，就是以合作学习、合作探索以及研讨式教学为具体形式，充分发挥群体的功能，集思广益、变“个体学习”为“小组学习”和 “小组间学习”的一种教学方法。通过讨论式教学加强了师生之间、学生之间的情感沟通和信息交换，达到了共同提高的目的。学生不仅获得了知识、提高了能力、开阔了视野，还培养了观察力和想象力，学习和掌握了解决问题的数学思想和方法，这使得他们将来在工作中拥有较强的优势。
三、结束语
在教学中通过加强实践教学环节，培养了学生用数学思想、概念、方法解决工程问题的能力和把实际问题转化为数学模型的能力。通过“认知”、“用知”和“创知”三个层次的训练，培养了学生的创新精神和创新能力。通过双主体教学、案例教学和讨论式教学，调动了学生的学习兴趣和积极性，提高了教学效果。同时，培养了学生的数学思维能力、学习能力、研究和探索能力。
针对卓越工程师教育培养计划中提出的强化培养学生的工程能力和创新能力，应用型大学工科数学基础课程教学改革的重点是树立学以致用的教学理念，构建理论紧密联系工程实际的教学体系，建立敢于创新的教育观念，引进先进教学方法，科学合理地选择教学内容，以适应培养高质量工程技术创新人才的需要。
针对这一现状，本课题组的教师以“卓越计划”的机遇，在“卓越计划”的大框架下，以卓越工程师培养目标为指引，开展工科数学课程的教学改革与实践。通过构建工科数学系列课程的实践教学体系，开展基础训练、应用训练、创新训练三个层次实践教学活动，培养学生的创新精神和创新能力;通过改革教学内容，加强工科数学基础课程的实践环节;通过改革教学方法，调动学生的学习兴趣，提高学生的'动手能力和创新能力，为将学生培养成为卓越工程创新型人才打下坚实基础。
教学活动中的两个主体分别是教师和学生，双方只有在共同参与、相互合作的条件下，才能相互促进、相互提高，取得较好的课堂教学效果。
针对卓越工程师教育培养计划中提出的强化培养学生的工程能力和创新能力，应用型大学工科数学基础课程教学改革的重点是树立学以致用的教学理念，构建理论紧密联系工程实际的教学体系，建立敢于创新的教育观念，引进先进教学方法，科学合理地选择教学内容，以适应培养高质量工程技术创新人才的需要。
我国启动的“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。工科数学是卓越工程师教育中通识教育的重要组成部分，通识教育的质量直接影响卓越工程师教育的质量。
我国现行的工科数学教学中存在重理论、轻实践，重课堂、轻课外，重讲授、轻自学的问题，不利于现代工程人才的培养。针对这一现状，本课题组的教师以“卓越计划”的机遇，在“卓越计划”的大框架下，以卓越工程师培养目标为指引，开展工科数学课程的教学改革与实践。通过构建工科数学系列课程的实践教学体系，开展基础训练、应用训练、创新训练三个层次实践教学活动，培养学生的创新精神和创新能力;通过改革教学内容，加强工科数学基础课程的实践环节;通过改革教学方法，调动学生的学习兴趣，提高学生的动手能力和创新能力，为将学生培养成为卓越工程创新型人才打下坚实基础。必须在卓越计划下工科数学教学的深化改革与实践。
参考文献(略)
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