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大学数学教育改革模型

当前，新工科建设正在进入新阶段。大学数学作为新工科

建设非常重要的基础课程，必须在新理念、新行动引领下开展

理性自觉的教学改革，以适应新时代提出的新要求。

一、新工科对大学数学教学提出新要求新工科以互联网和

工业智能为核心创新性地优化工程技术人才培养体系，一方面

是新建包括大数据、云计算、人工智能、区块链、虚拟现实、

空天技术等领域的新工科专业，另一方面是以智能建造、智能

制造、云计算、人工智能、机器人、智能医学等新技术驱动传

统工科专业升级改造。前者指一个全新的领域，后者指传统工

科专业的理念、内容、标准、方法技术都需要更新改造。

新专业或专业升级改造对于数学知识、方法、思维和能

力提出了新的要求，具体包括以下四个方面：（1）对大学数

学教学内容提出了新的需求。随着人工智能、大数据等新兴产

业的发展，传统经典的大学数学知识已不能满足新工科的需要，

相关行业、专业对数学知识提出了一些新的需求。同时，部分

传统经典数学内容的需求重要性则有所下降。

（2）对数学知识的交叉运用提出了更高的要求。当今世

界正处于多学科交叉的高新技术蓬勃发展、产业加速跨界融合

重构的风口，而现代多学科交叉发展的理论基础，归根结底是

数学模型和方法的交叉发展。

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（3）在大学数学教学中需更加注重培养学生的创新思维

和实践能力。新工科建设是高等教育应对国家创新驱动发展的

改革行动计划，它所培养的人才应该具有较强的创新思维和

实践应用能力，能够推动我国新经济、新产业发展，增强我国

在相关领域的国际竞争力。

（4）提高数学对解决复杂工程问题能力的支撑作用。随

着我国加入《华盛顿协议》，如何提升学生解决复杂工程问题

能力成为工程教育的难点和关键点。这是新工科建设必须要解

决的问题，而数学知识的创新性运用在解决复杂工程问题中起

着基础性和关键性的作用。

二、工科大学数学教学的现状与问题工科专业的大学数学

教育，使学生掌握了专业研究必需的数学知识，培养了学生的

逻辑思维能力，为工程技术人才培养和增强国家科技力量做出

了基础性的贡献。但随着经济社会发展、产业结构转型和新工

科建设的推进，工科数学教学存在的问题日益凸显，概而言之

就是：固守传统经典，缺乏改革理性。在这里，固守传统经典

是现状，缺乏改革理性是问题。

（1）课程体系传统经典。依据开课时间的先后次序，传

统的工科数学课程包含高等数学、线性代数、概率论与数理统

计、离散数学、复变函数与积分变换等。课程设置坚持几十年

不变。如果一定要说有什么变化，那就是大学数学的教材越来

越多，但具体内容则大同小异，创新性不强，数学学科的发展

变化和新工科、新产业的需求变化在教材中鲜有体现。

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（2）培养模式传统经典。在制订工科专业培养方案和工

科数学课程教学内容时，多数高校仍然是教师主导，觉得学生

应该掌握哪些知识点，就教哪些知识点，绝大多数工科专业的

教学内容大同小异。有的高校针对不同工科专业开展了调研，

但调研对象也主要是兄弟高校、专家、专业教师等，没有真正

做到根据每个工科专业的毕业要求，设计和讲授不同的数学知

识，实现从以“教”为中心向以“学”为中心的转变。在培养过程

中，数学理论与工程应用结合不紧密，尤其是忽视了不同工科

专业对数学