新工科背景下高校数学“金课”建设探究

摘 要：“新工科”是在新科技革命、新经济体系、新的产业革命背景下提出的重要战略体系，为今后的人才培养提供了新思路、新方法。高校数学课程作为工科专业必修课程之一，如何建设高校数学“金课”成为工科高等教育的重要问题。本文通过对新工科背景的深度剖析，提出“金课”模式来提高学生课堂积极性、互动性、主动性，提高学生知识吸收效率，使学生更有效地适应新型产业。

关键词：新工科教育 高校数学 金课

随着工业4.0、中国制造2025时代的到来，众多新兴行业比如人工智能、智能机器人、物联网、云计算、大数据等成为社会的浪潮，而传统学科高等数学、量子物理、化学等偏向于理论推导，这类工科专业已难以满足这个时代社会对人才的需求，传统的教学模式与经济社会发展脱节，人才培养更着重教会学生如何去解决工程问题、工程实践和团队合作，而新工业界更着重的是个人品质、社会能力、实践经验和时间管理模式，人才培养理念与实际需求部分脱节，现如今的工科教育存在教学模式单一、教育理念不完备、专业性学科不突出等问题。[1]

在2018中国高等学校本科教育工作会议上提出建设有创新性和挑战度的“金课”、消除“水课”的概念，“水课”是老师不用心准备的课堂，“金课”是有知识、能力和素养的融合，不仅仅是培养学生获得知识、训练逻辑思维，更主要的是要引导学生要积极向上，学会创新思维。而传统课程教学问题诸多，需要我们探索改革完善。因此，顺应新工科背景，建设适合于这个时代学生的“金课”已成为教育改革的首要任务。[2]

一、传统工科教育的不足

1.人才培养理念落后

根据教育部规定高等院校学生毕业率就业率完成高校才能获得专业认证，众多高校为了追求学校的专业认证，让课堂纯粹辩变成应试教育，期末考试老师划重点需要靠什么上课就讲什么，书本内容不需要都看完，只需要记忆考试需要的部分，学生也养成了完成任务的习惯，学到什么并不重要，重要的是考试能过关，这种重视结果的教育似乎其乐融融达到了双赢的效果。实际上，重视结果导致的后果是老师不重视研究教育的意义和科学成果，学生学习没有收获、面临就业压力大、自学能力差、研究能力弱等一系列问题。高等院校培养学生应该更注重的教育的过程，教师注重课堂设计、培养目标、素养培养，学生从教学的过程中学到知识、更学到一种精神品质。[3]

2.人才培养模式单一

传统学科建设过程专业的设定、教学内容和教学方式趋向于统一，课程的理论部分偏重，导致学生缺乏动手能力、分析能力、解决问题的能力，难以满足现在快节奏的生活需求。生活是最好的老师，老师不仅仅只是来源于书本上的知识，书本教授的是一套理论体系，如何将理论体系应用于生活才是未来我们在做的事情，反向思维告诉我们首先融入生活，从生活中总结理论体系也是可以的，可能效果还会比预想的好。实践是检验理论的唯一标准，理论如何而来，它是前人对生活中固有的规律的总结，学好理论是为了更好地适应生活然后发掘生活。

3.人才培养创新机制不完善

创新作为这个时代的动力，对每一个教育者和受教育者都至关重要。高校培养学生大多通过为学生提出问题，然后传授解决的方法，这个过程其实是一个机械的模仿过程，模仿是创新前必然经过的一条路，但是高校缺乏的是引导学生去创新，学会模仿后需要让学生自主发现问题、自主思考问题、探讨问题，这就是创新的过程。高校教育大多停留在了前端的模仿过程，老师帮助学生解决问题，却没有让学生自己去发现问题，自然学生就没有创新力，只具备解决同种问题的能力，难以处理新的难题。

二、新工科背景下高等数学教学

面对新经济形势下的发展需求，高校数学专业与人工智能、大数据、5G物联网等专业有着密切联系，深度学习课程中的神经网络算法推导过程需要深厚的数学逻辑推导，计算机算法的灵活运用的基础就是数学理论的完备。所以现如今的高校数学课程要考虑到后期专业需求，分析行业特色、人文特色和国家化的人文素养相结合，让新工科的高校数学课程具有时代的引领性、国际化的交融性。

高校数学课程模式应该多样化，不要局限于形式，引入翻转课程、特设教育课堂、茶会课堂等新颖的模式来提高学生的课堂积极性，通过学生与老师角色互换模式来拉近老师与学生的距离，学习最好的模式是讨论。高等数学、概率论与数理统计、线性代数这三门数学课对部分学生来说是三座大山，学好不容易，教好更加不容易。课堂不再局限于数学知识的传播，同时也需要插入人文知识的获取，比如数学理论知识的来源、天文地理、名人传记，或者数学家成长的故事，使得各種硬邦邦的数学公式变得妙趣横生。这种文化底蕴的传播可以提升学生的个人品质，从这些故事中学习的不仅是数学知识，更是一种研究的态度。

在高等数学的教学中，需要激活学生的原有经验，与新知识相连接，例如“求曲线面积”和“求矩形面积”具有内在的相似性，“曲线面积划分小矩形后再累加”和“圆面积求法”具有内在的相似性，这样学生更容易接受。因此，激活原有经验、并与新知识建立连接是打造高等数学“金课”的法则。高校数学课堂的丰富化对教育是一个启发，使得传统的逻辑性课堂在新工科背景下成为“金课”，让课堂更加丰富、让学生有获得感、让老师更专业化。

结语

高等数学学科在“新工科”背景下建设“金课”需要一代一代教育工作者的努力，工科教育应该体现出时代性、引导性、创新性、发展性，创新来源于课程的设计和老师的引导。因此，高校数学各门课程均有一个科学、有效的教、学、考、评的实施方案，逐渐形成课程规范，逐步打造数学金课，引导学生成为独立思考、敢于批评、敢于质疑，有创新能力、创新思维的社会需要的时代新人。

参考文献

[1]章小峰，杨胤.工程教育专业认证与“新工科”建设背景下的特色专业发展[J].中国冶金教育，2019（04）：77-82

[2]金爱兵，赵怡晴，姜琳婧.传统优势非热门学科“新工科”建设[J].中国冶金教育，2019（04）：58-61.

[3]王运武，黄荣怀，彭梓涵，张尧，徐怡.打造新时代中国“金课” 培养“卓越拔尖”人才[J].中国医学教育技术，2019，33（04）：379-384+388.

作者简介

陈洁（1976—），女，湖北襄阳，博士，系统分析与集成，湖北工业大学，理学院。