摘要：按照国家21世纪大学数学课程体系和教学内容改革的精神，当前大部分高校的工科数学教学模式（黑板加粉笔、满堂灌）已经落伍，必须进行改革创新，将“数学建模”、“数学实验教学活动”、”分层次教学”等方法和手段纳入工科数学教学，做到“以人为本、因材施教”，实现人性化教学。
　　关键词：工科数学；教学改革；以人为本；因材施教

　　一、工科数学教学现状
　　目前，工科数学课程主要包括《高等数学》(微积分)、《工程数学1》（线性代数、概率统计）、《工程数学2》（矢量分析与场论、复变函数、积分变换）、《经济数学》、《运筹学》等学科领域。由于课时以及教学设施的限制，工科数学课的教学基本上还是“黑板加粉笔”、“满堂灌”的传统教学模式。这种传统教学模式是多年来形成的，自有它一定的合理性，但在新形势下，它也越来越显露出诸多弊端：（1）教学缺乏互动性，在整个教学过程中，因为学时少，内容多，老师赶进度，学生是听课加练习，处于被动地位，而对概念、定理难以有深刻的掌握，更谈不上将所学知识应用到实际中去；（2）过于注重定理、定义和例题的讲解，偏重于书本上的理论知识，很少将当代计算机技术引入到数学课程中；（3）对数学应用介绍不够，与现实生活脱节，从而给学生一种“数学没用”的错觉，牺牲数学的应用，牺牲数值的计算；学生的学习兴趣不高，数学学习进入一种不良循环。为此，工科数学教学必须进行改革创新。
　　二、工科数学教学改革创新
　　（一）面向全校学生开设数学建模选修课程
　　随着近代数学及其应用的发展，刻画和表达各种自然和社会现象的数学方法得到了空前发展，其中数学建模方法显得尤为重要。数学建模是把数学与客观实际问题联系起来的纽带，通过数学语言（由数字、字母、数学符号组成的公式、图表或程序）来描述和模仿实际问题中的数量关系、空间形式。数学建模在现代科学技术以及社会生活和经济活动中的重要作用日益受到数学界与社会各界的普遍重视。数学建模有利于学生以下各项能力和素质的提高：（1）数学意识和数学思维有较大的提高。通过数学建模的磨炼，学生们普遍认识到数学对现代化社会发展的根本作用，并且认识到具有数学意识以及学好数学是他们将来做好工作的关键；（2）培养了学生应用数学知识解决实际问题（包括将实际问题转化为数学模型和将数学模型的结果解释为实际现象）的能力和利用计算机求解数学模型（包括利用各类数学软件和其他应用软件）的能力；（3）培养了学生不怕困难、努力攻关的顽强意志；（4）学生查阅资料、口头和书面表达、撰写论文以及计算机文字处理等方面的能力得到提高。
　　（二）面向全校学生开设数学实验选修课程
　　“数学实验”又是一门什么样的课程呢？提到实验，人们很容易想到“物理实验”，“化学实验”，而很难将“数学”与“实验”联系起来。近十多年来发展起来的数学软件包，不仅有着强大的计算功能，而且进一步开发了符号演算的功能，它的强大的图形（动画）功能使抽象的数学在某种意义下变成看得见的富于直观形象更加启迪人们思想的“可视数学”了，它的高效编程语言的功能更是人们的强有力的研究工具。数学实验就是利用计算机和一些先进的数学软件作为平台，指导人们学习数学、研究数学、应用数学解决实际问题。通过数学实验，一方面可以将课本上用粉笔教学方式不易于讲清楚的知识变得直观易懂；另一方面，它还可以开发学生的创造性思维能力，学生的新鲜想法借助数学软件可以迅速加以验证。数学实验与传统的数学教学是不同的，它把教师讲授记忆→测验的传统学习过程，变成Sounders Maclane提出的过程：学生的直觉→试探→出错→思考→猜想 →证明，变单向交流为多向交流，变学生被动灌输为主动参与，培养学生的独立工作能力和开拓创新能力。
　　（三）全面实现分层次教学
　　分层教学，就是根据学生的综合认知水平或单科认知水平，把学生分成若干层级，把处于同一认知水平层级的学生编为若干固定班级或单科教学班级，对不同层级的学生群体制定适合他们发展水平的教学目标和采取恰当的教学方法组织教学的一种教学模式。
　　分层教学的理论依据实质就是承认人的个性特征与差异，实施“因材施教，因人施教”的原则。教学的对象是人，人的个性特征及心理倾向不尽相同，学生在智力上有差异，在观察力、理解力、想象力、记忆力、模仿力、表达及思维能力方面也不同，在同一班内的学生中出现数学学习的上中下差别也很正常。教师应努力改变一成不变、程序化的教学模式。分层次教学能真正达到“以学生发展为本”因材施教的目的，能调动学生学习主动性，突出培养学生的创新精神和实践能力，促进学生均衡和谐发展，促进学生整体素质的提高和个性的发展，符合素质教育的要求。
　　总之，分层教学承认学生的学习能力差异，尊重学的个性发展，实现学生不同层次的学习，给学生提供学发展的足够自由和空间，实现了人性化的教育理念，为如何提高工科数学教学质量拓宽了一条新路子。
　　三、总结
　　工科数学教学改革和创新是一项庞大而复杂的工程。数学教育必须尽快从单一的传统教学模式中走出来，建立多元化的教学模式和方法。将数学建模、数学实验教学活动作为这项改革的一个导入点，无疑是一种有益的尝试。引进分层次教学体现“以人为本、因材施教”的教学规律和教学方式，实现了人性化的教学。如何根据具体情况有机结合，使得我们的教学质量得以更快的提高，更好地提高学生的数学素质乃至全面素质，还需要继续的长期的研究和探索。
　　
参考文献
　　[1]母丽华，李炎．大学数学建模分层教学的研究与实践[J]．黑龙江高教研究，2005，（7）．
　　[2]姚毅，孙山，毛逢银．高校扩招后的实验教学改革[J]．理工高教研究，2002，（1）．
　　[3]李大潜．中国大学生数学建模竞赛[M]．北京：高等教育出版社，1998．

　　作者简介：丘小玲（1977- ），女，广西玉林人，贵州大学理学院基础教学部讲师，研究方向：基础数学。