新工科背景下的“高等数学”课程建设探究
陈翠玲罗荔龄
［摘要］从传统“高等数学”课程教学中存在的问题、新工科背景下“高等数学”课程与专业课程交叉与融合的重要性、建设以问题驱动和专业导向为着力点的“高等数学”新课程的意义、如何进行“高等数学”课程建设及“高等数学”课程建设中需要改变的方向五个方面进行阐述，对新工科背景下建设“高等数学”课程進行较深入的探究。其中，以函数的最大值最小值内容为例，从导入新课、讲授新知、巩固新知三个环节说明如何通过问题驱动和专业导向进行“高等数学”课程建设，以满足新工科背景下对多元化、创新型人才的培养需求。
［关键词］新工科；高等数学；课程建设；问题驱动；专业导向
［基金项目］2022年度广西壮族自治区高等教育本科教学改革工程项目“‘问题驱动+‘专业导向：新工科背景下高等数学课程建设的研究与实践”（2022JGA125）；2022年度广西壮族自治区高等教育本科教学改革工程项目“‘三位一体提效数学师范生实践教学能力的教学改革与实践”（2022JGA130）
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2023）25-0071-04［收稿日期］2022-09-09
一、传统“高等数学”课程教学中存在的问题
长期以来，受传统教学模式和教师对课程传统认知的影响，“高等数学”课程教学大多面临着以下几个问题。
（一）教学模式单一
传统的“高等数学”课程主要采用教师全程教、学生被动学的教学模式，课堂内的时间以教师讲授为主。但通常教师只是照搬教材内容进行教学，完成教学任务时只注重知识的输出，而不关注学生对知识的感兴趣程度。学生只能被动地接受知识，无法发挥学习的主动性。
（二）教学观念陈旧
传统的“高等数学”课程教学中，教师通常仅以高等数学教材为参照，很少参阅专业课程的教材，导致对学生的专业了解程度不高，对高等数学知识的应用价值了解不够，只注重讲授高等数学知识，而不注重讲授知识的产生来源，忽视了知识的产生背景和应用价值，忽略了在教学中凸显高等数学知识与专业课程知识的联系。在这种观念下，学生被动地学习了高等数学知识，但不明白为何要学、如何应用。
（三）教学内容重理论轻应用
现有“高等数学”教学内容仅根据数学自身的学科特点进行设置，只能体现高等数学知识的理论性、严谨性和逻辑性，忽略了高等数学知识与专业课程知识、其他学科知识的联系，不能根据学生的专业有针对性地将高等数学知识与专业课程知识相联系，忽略了高等数学知识的应用，导致“高等数学”课程的教学内容与专业知识严重脱节。
（四）教材对于专业课程的针对性不强
高校现有“高等数学”课程大多采用普通本科通用的教材，所有工科专业学生使用的高等数学教材内容几乎相同，没有基于不同专业的发展需求进行内容设置，无法体现专业特色。这些教材不能直接体现高等数学知识与专业课程知识之间的联系，不能使学生感受到高等数学知识对于专业学习的重要性，从而导致学生对于学习“高等数学”课程产生懈怠情绪，主动性不高，学习兴趣不足，从而影响了教学效果。
二、新工科背景下“高等数学”课程与专业课程交叉融合的重要性
新工科是国家为应对科技革命和产业变革、支持“中国制造2025”等国家战略而提出的工程教育改革战略［1］，其内涵是以立德树人为引领，以应对变化、塑造未来为建设理念，以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为主要途径，培养未来多元化、创新型卓越工程人才［2］。“高等数学”作为工科专业的基础理论课之一，是所有工科学生的必修课程，不仅是学生学习专业知识和专业技能的必备基础，更是其提高创新能力必须具备的基本素养。国家和社会的发展都需要科技，科技的发展需要知识。学生只有学好“高等数学”课程，才可能学好专业课程，更好地掌握科技知识。高等数学知识对于学生学习专业课程知识、掌握未来科技的重要性显而易见。因此，将高等数学知识与专业课程知识进行交叉融合，是满足新工科背景下人才发展需求的必然之举。
三、建设以问题驱动和专业导向的“高等数学”课程的意义
在新工科背景下，“高等数学”课程教学不仅要求教师传授知识，还需要教师结合专业课程知识体现高等数学知识的应用性，通过将高等数学知识与专业课程知识结合的方法，改进传统教学中过于片面地强调高等数学知识的不足，提高学生应用知识的能力，体现高等数学知识的应用价值［3］。只有注重学习和应用的双重价值，注重学生知识和能力的全面提升，才能培养出多元化、创新型的卓越工程人才。
问题驱动教学模式（Problem-basedLearning，PBL），是以问题为引领、以解决问题为导向、以享受探究问题解决之道的过程为教学内容展开的教学方法［4］，由英国教育家博雷泊在20世纪80年代提出［5］。这种教学模式的核心是以学生为主体，以问题为起点，围绕寻求问题解决方