《数学物理方法》课程教学改革的研究与探索

摘要：数学物理方法是工科硕士研究生重要的数学基础课，对该课程进行教学改革是势在必行，本人在多年的教学实践中对该课程教学改革进行了一些研究和探索，其中之一就是把油田应用的数学模型实例与教学内容结合起来注入到课堂教学中去，强化了课堂教学的效果，提高学生应用所学的知识创造性地解决实际问题的能力。

关键词：数学物理方法；教学改革；数学模型；应用案例

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）10-0057-02

一、课程教学改革的必要性

进入21世纪的高等院校正处在更新教育观念，深化教学改革的热潮中。我校作为一所石油高校，为了培养适合于社会需要的复合型人才，根据学校的办学特点，数学课程的教学改革也在如火如荼地进行，关于《数学物理方法》课程，如何突出其石油特色，使抽象的概念、定理、结论和计算方法更贴近油田生产实际，是我们教学改革的重点之一。《数学物理方法》是工科硕士研究生重要的数学基础课，它作为高等工程教育中的一个重要内容，其目的在于一方面培养学生所必须具备的基本的数学素质，另一方面培养学生数学的应用能力。目前，对于工科硕士研究生来讲，国内各工科高校根据专业的需要都开设实用性和应用性很强的数学物理方法课程，长期以来，传统的教学思想、教学观念一直占主导地位，片面地认为，《数学物理方法》仅仅是为工科硕士研究生学习后继课程提供知识储备与工具。因而，从教学内容到教学方法基本上以灌输基础知识为主要目的，而对学生数学应用能力的培养重视不够，从《数学物理方法》的教学大纲和教材内容就能看出这一点。对于石油高校来讲，把《数学物理方法》的知识运用到油田生产实践，解决油田生产中的一些实际问题；再把现场的应用实例纳入到教学中去就显得非常必要了。因此，对于《数学物理方法》的教学改革具有一定现实意义，从长远来看，也是必需的。这将会给数学物理方法的教学注入新的活力，其前景是非常广阔的，为培养复合性人才打下一个坚实的基础。

二、课程教学的特点及教学中存在的问题

《数学物理方法》最先是由希尔伯特所提出，当时涉及的主要内容很广，包括不变式理论、代数数域理论、几何基础、积分方程、物理学、一般数学基础等，他集数学方法之精髓于物理问题的思考与解决，构成了该课程的主要内容。后经过几代教育工作者的努力探索，逐渐形成较为稳定的教学内容，主要由复变函数、数理方程、积分变换和特殊函数等知识构成课程内容框架。《数学物理方法》课程的主要教学目的是，培养学生用数学语言表述物理问题的能力、综合应用物理、数学知识的能力，提高分析和运算能力。它是具有广泛应用背景的一门数学基础理论课程，不论从事基础研究，还是工程技术开发工作都离不开它。课程特点是涉及到的数学知识广泛；涉及到的物理概念多；计算较繁，学习难度大。教学中存在的问题是，从教学内容到教学方法基本上以灌输基础知识为主要目的，而对学生应用能力的培养重视不够，从教学大纲和教材内容就能看出这一点。目前多数工科院校使用的《数学物理方法》教材基本上都是统编的，没有专业特色，这就容易造成数学基础和学生后继专业课之间的真空和脱节，往往会出现数学上讲的，专业上不会用，专业上急需解决实际问题又不知道如何用数学知识来处理。另外，供研究生使用的教材和参考书也很有限，一些教材教学内容针对专业性不强，应用性的例题和习题太少，不能满足工科研究生学习的要求。

三、根据专业需求充实教学内容

针对《数学物理方法》教学中存在的问题，我们深入到油田现场和科研院所及利用现代化手段从互联网上收集了一些有关数学物理方法应用的案例。根据教学内容把这些实例进行归类整理筛选，形成有价值的案例，然后充实到教学内容中去。下面介绍几例应用。

四、课程的教改效果

在《数学物理方法》课程的教学中把这些实例与教学内容结合起来注入到课堂教学中去，使学生了解数学知识是怎样应用于实际，怎样解决油田生产问题，打破了书本与实际的界限，也实现了数学与石油工程学科之间相互渗透、交叉，紧密结合油田生产实际中的问题，综合运用数学理论分析和解决实际问题，形成“学”与“用”的良性循环。这样在一定程度上，会提高学生应用所学的知识创造性地解决实际问题的能力。

五、课程的教改设想

学校地处大庆油田，拥有得天独厚的自然条件，以后打算搭建一个师生与现场工程技术人员相互交流和沟通的平台。一方面把油田工程技术专家、学者聘请到学校来研究生作相关的学术报告，开学术研讨会；另一方面组织研究生深入油田现场和科研院所调研学习。这样会更进一步加强复合型、实用型人才培养。

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