强基础,重应用,创新能力

2022-09-21 16:46:56 来源:写作指导

摘要:大学数学课程作为非数学专业学生重要的公共基础课,为学生学习专业课和继续深造打下扎实基础。通过加强师资队伍建设,提高了教师水平;加强课程资源建设,为学生提供多元化的选择;多措并举,狠抓课堂教学质量,注重能力培养,该课程通过7年的建设、改革和实践,人才培养质量逐年提高。

关键词:大学数学;教学改革;创新能力

大学数学(高等数学、线性代数、概率论与数理统计)教育,量大而面广,是理工科专业的重要基础课程,为学生学习专业课和继续深造打下宽广扎实的基础;培养提高学生的数学素质包括:概念理解能力、计算能力、逻辑推理能力、空间想象能力、综合运用能力和应用创新能力。传统教学模式方法单一、学生的知识拓展能力、应用创新能力不足等问题日益突出,适应多学科人才培养的大学数学教学改革已成为亟待解决的重大问题。

一、加强师资队伍建设,提升教师业务能力

采取培养与引进并举、支持与重用并举的措施,解决了教师数量不足,年龄结构、职称结构不合理等问题。支持教师攻读硕士、博士学位,选派有潜力的青年教师参加讲课比赛,取得明显成效,教师年龄结构、职称结构趋于合理。加强学科带头人、课程负责人的培养与提升。完善教师培训体系,促进教师专业发展。在培训内容和形式上力求有所创新,采取“走出去、请进来”等多种方式对教师进行专业技能等方面的培训,聘请省级教学名师为西安交通工程学院兼职教授,邀请数学建模优秀团队来校交流,并建立长期合作关系。开展线上线下培训,涵盖教学方法、教学研究和科学研究等内容;积极落实青年教师导师制,为每位新入职的青年教师配备指导教师,帮助青年教师成长;定期组织集体备课,进行教学法讨论,整体提升教师的教学水平。

(一)实施“教师系统培训工程”开展教师培训、教学竞赛和教学研究系列活动

重视青年教师的培养,采取“引进来”与“走出去”相结合的方式,提高教师队伍整体素质使青年教师增长见识,明确方向,提高业务水平。邀请省级教学名师来校开展专题讲座;邀请全国微课比赛一等奖、陕西省讲课比赛二等奖获得者做教学提升专题报告;组织青年教师参加省级、校级教学竞赛;开展青年教师讲课比赛、创新课堂讲课比赛、课程思政讲课比赛等专项教学竞赛,提升青年教师运用先进教学方法的能力,取得明显成效。

(二)严格落实青年教师导师制,帮助青年教师成长

1.定期组织集体备课,进行教学法。讨论我们的青年教师占比较高,绝大部分青年教师未经过助教环节,入职就走上讲台。如何在现有条件下提高教师业务水平,尽快补齐短板,提高整体教学质量?西安交通工程学院坚持集体备课制度,规范教案撰写,在集体备课中搞教研,并将传、帮、带在集体备课中加以落实,通过这些举措,老师们明确了要求,提高了认识,且使大家共享好的教学方法,增强了凝聚力,提高了授课质量。2.认真落实领导干部、督导听课制度。认真落实领导干部、教研室主任、部门督导听课制度,每学期听取得了高等数学、线性代数、概率论与数理统计等课程300余节次,课后与每一位教师一一进行反馈、交流,帮助教师成长。

二、狠抓课程建设

(一)教学改革项目的数量质量明显提升

针对应用型院校人才培养的需要,教学团队积极开展教学研究、教学改革,探索以问题为导向、以学生为主体的教学模式的改革。根据专业调整、更新大学数学教学内容,以满足后续专业课程对数学知识与技能的需求。优化教学大纲,根据大纲修改教案,在教案中融入课程思政,以此为基础开展高等数学课程教学内容、教学方法的改革。近年来,共承担省级、校级教改项目12项,发表教改论文20余篇,建成省级一流课程1门,校级精品课程2门。青年教师参加省、校级讲课比赛、微课竞赛和课堂创新竞赛等获奖共计10项。

(二)进一步丰富线上教学资源提升学生学习兴趣

教学团队深入交流、反复沟通,确定教师讲解费劲、学生理解困难的核心知识点,进行教案设计,教研室反复打磨,精心打造一批质量较高的微课,用于学生的课前预习、课堂教学、课后复习,帮助学生深入理解相关基本知识,丰富线上教学资源,提升学生的学习兴趣。教学团队与智慧树合作,历时一年半的时间反复打磨,完成省级一流课程《高等数学》600多分钟的视频录制工作,现已经上线,供学生日常学习使用。

(三)课程设计典型案例集初步形成

精选教学内容,优化教学大纲,并在教学大纲中融入思政元素,充分发挥课堂教学的主渠道,把知识传授、能力培养、思想引领融入课程教学的全过程,构建“三全育人”格局,实现思想政治教育目标与学生成长发展需求一致性。把大学数学教学的知识性统一起来,在传授和学习数学知识的同时,对学生进行思政教育,初步形成课程设计典型案例集1部。

(四)“打出组合拳”——多措并举保障课堂教学质量稳步提升

1.采用分类分层教学方案。根据民办本科院校学生的特点以及西安交通工程学院的教学实际,实施分类分层的教学模式。根据各专业的特殊要求以及培养不同层次学生的需要,把大学数学课程分为三大类(交通运输类、人文管理类、工程信息类),分别制定了教学大纲和培养计划,确定了相应教材。强化课后分层辅导,进行分类培养。分类教学和分层辅导方案的实行,使学生得到了很好的发展,取得良好的教学效果。2.加强教学基本功的训练定期举办讲课比赛和评课活动。坚持每周一次的教学法活动,对每次课的教学内容,进行集体讨论,集思广益,形成统一的教学体系;有选择地合理运用多媒体教学,增加课堂教学信息量,与教学基本功训练有机结合,从整体上提高了教学质量。3.以讲授为主、讲练结合、提问、讨论、培养学生创新能力。等多种方法进行教学对理论性强、概念抽象的基本知识,以老师讲解为主,让老师通过启发式教学,讲清、讲透,特别是要将其中蕴藏的创新思维方法传授给学生。对应用性较强的内容,通过师生讨论、学生自学等多种方法培养学生自主学习,积极探索的能力。习题课和章节总结课,采用以老师为主导、学生为主体,引导学生归纳本章的知识网络结构,总结解题方法技巧,进一步深入思考和推广有关定理、法则等。4.在日常教学中突破重、难点的方法。对于理工科类大学数学课程,讲授时一般以物理、力学和工程中的数学模型为背景引出问题,采取启发式教学,运用现代化教学手段,讲清思想,加强基础;注意连续和离散的关系,加强函数的离散化处理,注意培养学生研究问题和解决实际问题的能力;注意教学内容与建立数学模型之间的联系。在微积分学的应用中,更加关注物理模型的建立和研究思想。在讲授曲线与曲面积分的有关内容时,更加注意可接受性,采用由直观到抽象、由特殊到一般的方法循序渐进,逐步深入。对于重点难点内容多配备题目,课堂讲解通过典型例题的分析过程和解决过程掌握重点,突破难点;课外布置一定量的练习题,课后均安排答疑。5.注重能力培养。通过数学建模课课堂教学,让学生学会运用数学语言来表述所研究的对象,即建立数学模型,在此基础上运用数学的理论和方法进行分析和计算,为解决实际问题给出定量的结果或定性的数量依据。通过数学建模的训练,要求学生掌握准确快捷的计算方法和严密的逻辑推理,更需要增强学生用数学工具分析和解决实际问题的能力。引导学生将日常生活中遇到的问题运用建模的方法来解决,增强学习的兴趣,提高学生用数学知识和现代化手段解决实际问题的能力,让学生切实体会到数学的作用。定期举办大学生数学竞赛和数学建模竞赛,提高学生的学习积极性。

三、建章立制,规范教学过程、改革考核方式

教学质量评价的优秀率大幅提升严格执行教学主要环节质量标准,进一步加强教学过程管理。要求全体教师严格执行《集体备课制度》《学生平时成绩过程考核办法》《教案规范办法》《本科生课程考核与成绩管理办法(修订)》等规章制度,做到教学全过程可监控、可评价、有记录。用制度规范教学过程,同时改革考试内容和考核方式(过程考核与期末考试并重)。试题中加强了概念题、应用题,也适当增加开放题、讨论题,注重数学基本素养和数学应用能力的测试。在大学数学几门课程的考试中,我们采用“平时成绩+期末考试”的考核模式,适当增加平时成绩的比例。平时成绩注重课堂考勤、课堂表现、课堂笔记、作业和单元测验等方面的考核,期末考试注重对基本概念、基本理论、基本方法以及数学应用能力的测试。要求教师在了解学生、关注学生、关心学生的前提下开展教学工作。充分认识到尽管学生入学成绩较低,但是大部分学生有上进心,主要问题是没有形成良好的学习习惯、没有找到适合自己的学习方法。针对这样的现状,如何在教学过程中培养学生良好的学习习惯?我们从加强过程管理入手,要求教师在日常教学管理中要求教师严格执行《学生平时成绩过程考核办法》,增强学生学习的主动性和积极性。教学实践证明,平时成绩占总评成绩的30%,对西安交通工程学院学生来说是完全合理的,关键是如何进行量化考核?而量化考核的目标是让学生在课堂上“把头抬起来,提出问题来”,深入参与课堂教学。要求教师在第一堂课上告知学生平时考核要求,最后一次课公布平时成绩,根据课程学时一般3周左右检查一次课堂笔记。通过加强过程管理,通过平时成绩的量化考核,帮助学生培养良好的学习习惯。通过四年的运行,成效显著:上课玩手机现象逐渐减少,听课率大幅增加,课堂气氛活跃,整体学风有所改善,考试成绩明显普遍提升。教学质量评价的优秀率大幅提升,80%的大学数学任课教师教学质量评价排名进入学校前20%。聚焦评价改革,加强考试管理。建立考试命题质量监测制度,加强命题研究,开展试题质量评估,提升命题水平,用高质量的考试引领教学改革。

四、用现代信息工具改造大学数学课程

提升学习效率用Matlab和建模实践改造大学数学课程,将工科背景、应用实例和科学计算软件融入大学数学课程中,激发学生学习兴趣、帮助学生深入理解教学内容、加大课堂容量,同时提高课程本身的教学水平,培养学生的创新能力以及用数学解决复杂问题的能力。

五、强基础、重应用,突出创新能力

加强课程的基本概念、基本理论、基本方法的讲授与训练,逐步提高学生的数学素质。注重基本概念和基本定理的几何背景和实际应用背景的介绍,加深学生对基本概念、基本理论的理解和掌握,激发学生学习的积极性和主动性。教学内容注意理论联系实际,对交通运输类和工程信息类学生重点介绍在几何和物理方面的应用;对人文经管类的学生重点介绍经济应用,培养学生应用所学知识去解决实际问题的基本能力甚或创新能力,提高学生的学习兴趣。引导学有余力的学生,拓展知识面,加入数学竞赛、数学建模兴趣班,进一步培养学生的应用能力和创新能力。

(一)“高教社杯”

全国大学生数学建模竞赛成绩显著。最近几年全国大学生数学建模竞赛中荣获国家一等奖1项,二等奖1项,陕西省一等奖4项,二等奖18项。两名老师获得省级优秀指导教师荣誉称号

(二)全国大学生数学竞赛取得优异成绩

第十二届全国大学生数学竞赛荣获陕西赛区一等奖7项、二等奖11项、三等奖19项。第十三届全国大学生数学竞赛荣获陕西赛区一等奖9项、二等奖15项、三等奖28项。7年来,近1万名学生接受了大学数学课程的教学,专业课程教师普遍反映学生的计算能力、逻辑推理能力、空间想象能力逐年提升。在西安交通工程学院近几年的毕业生中,近95%的优秀毕业生具有概念理解能力强、逻辑思维能力强的特点。经过7年的建设,师资队伍数量充足、结构合理,高层次、高职称教师坚持在一线教学,在日常教学中多措并举保障课堂教学质量稳步提升。团队教师积极推动教学改革、课程建设,形成了省级一流的优质教育资源,优化学生成长环境。教学中渗透数学建模思想,重视数学在轨道交通、电气工程、土木工程等领域应用能力的培养,成果受益面大,人才培养质量高。希望通过该课程的改革与实践,能够为应用型本科院校公共课建设提供一些有益的帮助和借鉴。

参考文献

[1]宋长明,张建林.基于数学建模能力的应用型人才培养模式探索[J].教育理论与实践,2016,36(33):7-9.

[2]王翠芳.应用型人才培养模式下高等数学混合式教学改革探索[J].齐鲁师范学院学报,2018,33(3):27-30.

[3]刘娟.概率论与数理统计案例教学探讨[J].当代教育理论与实践,2014,6(12):36-37.

作者:卫军超 常在斌 胡珍妮  单位:西安交通工程学院