“以学生为中心”高等数学教学改革与实践.pdf
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1、第 33 卷第 4 期河北环境工程学院学报Vol.33 No.42023 年 8 月Journal of Hebei University of Environmental EngineeringAug.2023“以学生为中心”高等数学教学改革与实践代 伟,杨 洋,鄂成国,陈 坤,王 琦(河北环境工程学院,河北 秦皇岛 066102)摘 要:针对应用型本科高等数学教学中存在的教学内容缺乏时代性、教学资源不够丰富、教学方法与教学模式缺乏先进性、课程评价缺乏科学性等问题,实施“以学生为中心”的高等数学教学改革和实践。实践表明,凸显课程内涵、融合学生专业的模块化教学内容可提高学生的学习积极性和创新能
2、力;丰富的层次化教学资源可满足学生个性化学习需求,提升学生自主学习能力;“以学生为中心”的混合式教学模式可激发学生兴趣,提高学生学习参与度;全过程、多元化的考评方法可促进学生养成良好的学习习惯,提升学生综合能力和素养。关键词:高等数学;以学生为中心;教学改革DOI:10.13358/j.issn.2096-9309.2023.0111.01中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:2096-9309(2023)04-0090-05引用格式:代伟,杨洋,鄂成国,等.“以学生为中心”高等数学教学改革与实践J.河北环境工程学院学报,2023,33(4):90-94.收稿日期:2023-01-1
3、1 基金项目:20212022 年度河北省高等教育教学改革研究与实践项目(2021GJJG389);20222023 年度河北省高等教育课程思政项目(2022GJJG382);2021 年河北环境工程学院本科教学改革研究项目(JXYJ202105);青年教师教改研究项目(QNJG202102)。作者简介:代伟(1967-),女,河北秦皇岛人,毕业于河北师范大学数学专业,硕士,教授,主要从事数学、应用数学和高等教育研究。党的十八大以来,教育部先后出台了一系列关于加强本科课程建设的文件,如关于加快建设高水平本科教育 全面提高人才培养能力的意见关于一流本科课程建设的实施意见高等学校课程思政建设指导纲
4、要等。这些文件都明确指出要坚持学生中心,围绕激发学生学习兴趣和潜能,不断提升学生的课程学习体验、学习效果,深化教学改革。高等数学是应用型本科高校理工科的一门重要的公共基础必修课。高等数学课程教学不仅可以培养学生的抽象概括、逻辑推理、综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,为学生后续专业课程的学习奠定必要的理论基础,更是提升学生综合素养、实施课程育人的重要载体。因此,研究和改革高等数学的教学内容、教学资源、教学模式、教学评价体系以适应新时代人才培养模式具有十分重要的意义。1 高等数学教学现状及存在的问题高等数学课程内容抽象复杂、知识量较大、课时紧张、大班授课,为了完成教学任务,课堂多采用“以教
5、师为中心”的教学方式。这种教学方式的优点是能够系统、快速地教授课程,授课不受学生人数的限制。但是,学生参与度低,往往依照教师的讲授被动地学习,缺少独立思考和自主探究的机会,解决实际问题的能力和创新能力薄弱。因此,在这样的教学现状下,“因材施教”缺失,高等数学的教学面临如下几个问题:1.1 教学内容缺乏时代性教学内容偏重理论,体现数学知识与学生专业知识结合的内容很少,导致学生缺乏数学应用能力的训练,不利于学生创新精神和实践能力的培养。课程的思想政治教育元素挖掘不够,课程092023 年第 4 期代 伟 杨 洋 鄂成国等“以学生为中心”高等数学教学改革与实践2023 年 8 月育人功能不足,高等数
6、学课程教学不能适应新时代对人才培养的需求。1.2 教学资源不够丰富学生学习资源以教材和教学课件为主,体现新技术、新内容的教学资源匮乏,网络上丰富的教学资源没有得到充分利用,导致学生可选择、可利用的资源严重不足,难以满足学生的个性化学习需求。1.3 教学方法与教学模式缺乏先进性由于高等数学课程具有高度的抽象性和严谨性,理论性很强,大多数教师仍是采用“教师为中心”的教学方式,现代信息技术与教学融合不够,课堂互动不足,气氛沉闷。另外,课外的时间没有得到合理的利用,课后学习效率较低。1.4 课程评价缺乏科学性课程考核评价方式单一,一般为平时成绩(30%)+期末考试成绩(70%),而平时成绩主要依赖于课
7、堂出勤、课后作业的考核,缺乏对学习全过程的监督、引导和激励,造成部分学生忽视了平时学习过程中知识的积累,不利于学生学习习惯、综合能力和素养的形成。2 应用型本科高等数学教学改革与实践河北环境工程学院是一所以环境类理工科专业为主的应用型本科高校,所以有必要针对学校高等数学教学实践中存在的问题,深入研究探索高等数学课程教学改革实践中的思路和方法:2.1 重构教学内容 让知识新起来根据环境类理工科专业人才培养需求,构建模块化的教学内容体系,增加培养学生解决实际问题的数学思维和综合能力的教学内容,挖掘课程思政元素,以适应新时代对技能应用型人才培养的需求。2.1.1 优化教学内容,构建模块化教学体系为适
8、应现代信息技术教学和新时代对人才培养的需求,重新优化高等数学课程教学内容,构建模块化教学体系。将课程内容分为预习模块、基础模块和拓展模块。预习模块主要是课前学生预习内容,目的是使学生初步了解课程基本概念和基本理论,为新授内容作铺垫,降低学习新知的难度,提高学习效率,培养学生的自学能力和发现问题的能力1;基础模块主要是课中教师讲授、学生探究的内容,包括知识的重点和难点、数学思想方法和专业案例分析等,目的是使学生能够掌握知识重点、突破难点、夯实基础,强化基本概念和基本理论的实际应用,培养学生的分析问题、逻辑思维和质疑探究能力2;拓展模块主要是满足课后学生个性化发展需求的内容,包括专业应用案例、数学
9、建模专题、考研专题等内容,目的是使学生能够从数学的角度对相关领域问题的关键环节进行分析、判断和识别,培养学生团队合作能力、多知识综合应用的能力3。2.1.2 与课程思政融合,突出价值引领结合高等数学内容的抽象性、逻辑的严谨性和应用的广泛性特点,深入挖掘课程思政元素,重点突出价值理念和思维方法的引领4。主要从三方面融合5:第一,结合我国科技前沿成就,培养学生对数学学科价值的认同感,激发家国情怀。例如用“复兴”系列的高铁速度这张“中国名片”引出导数的概念,说明重大科技创新的背后都离不开数学理论的支撑,感受数学的应用价值,增强学生科技报国的责任担当意识。第二,结合数学学科发展史,培养学生的科学精神。
10、例如在讲授极限概念时,引入刘徽的割圆术,引导学生体会极限思想的内涵,进一步介绍 1 000 多年来数学家们不懈努力使极限概念逐步精确化的历程,鞭策学生要严谨求实、勇于探索、敢于创新。第三,结合科学思维的训练,培养学生理性的思维和科学的方法论。高等数学的概念、定理及方法中蕴含丰富的科学思想和辩证思维。例如连续与间断的概念教学时,引导学生体会其中蕴含的对立统一哲学思想,告诫学生用辩证的认识论和方法论来看待世界,提升他们的思维和认识,潜移默化地帮助学生树立正确的人生观、世界观和价值观。2.1.3 与专业知识融合,提升课程应用性高等数学的理论知识应与学生专业的相关知识融合,开展跨学科交叉融合育人,为学
11、生运用数学知识分析解决后续专业问题夯实基础。教师提前调研高等数学课程与学生后续专业课之间、高等数学知识点与不同专业相关知识点之间的联系,掌握学生的学习基础和发展需求,努力挖掘、搜集和自编每一个概念和知识点背后与学生专业相关的实际案例,建立该专业高等数学的教学案例库。例如,针对环境工程专业,在讲授曲线的凹凸性时,搜集到某地环保局检测某工厂每天向湖19投稿平台2023 年第 4 期https:/ 年 8 月泊排放污染物的排放量图,根据每张排放图所示情况,说明该厂排污方面取得的进展和存在的问题,引导学生利用函数单调性与凹凸性知识解决专业问题,提升了高等数学课程的实用性,并调动学生学习兴趣,培养学生的
12、数学应用能力。2.2 完善教学资源 让支撑强起来完善的课程教学资源是达成不同专业学生培养目标和要求的有效支撑6。面对新时代人才培养需求和信息化教学模式的巨大变化,结合教学内容,采用教师自建、师生共建和整合线上优质资源的方式,以便学生更好地利用适合自己的资源,提高自主学习的兴趣和能力。2.2.1 更新教学文档修订传统教学大纲,制订了体现“以学生为中心”改革思路的课程教学大纲,确立价值引领、知识传授、能力培养三位一体的课程目标,合理安排和调整教学内容,确定课程教学内容的重点难点、教学方法、教学手段和考核方式。根据新教学大纲制作体现学生中心、课程思政特点的新课件、新讲稿、教学进度计划、习题库、试题库
13、等。2.2.2 整合线上、线下资源按照教学内容的三大模块,通过教师自制资源和精选网络资源,形成对应的层次化教学资源,方便教学使用。结合学生专业特点和学生学情,搜集学生身边生活案例、热点事件、专业应用和数学发展史,制作生活案例库、专业案例库、课程思政案例库、配套线上思考题库、预习练习题库、讨论话题库、录制课后难点习题讲解视频、知识点讲解视频等。同时,有目的、有计划地选取网络在线课程资源,以形成对自制视频资源的有益补充。例如在中国大学 MOOC 中一些精品的高等数学课件、视频内容,选择基础内容作为课前预习资源,选择提高内容作为课后知识扩展资源,使网络教学资源能够得到更加高效的应用。2.2.3 开发
14、学生资源库收集整理学生各项活动中形成的优秀作品,建立学生活动资源库。如学生在专题研讨、分组任务、数学建模等活动中,通过不同渠道查找资料,交流合作完成的优秀作品;学习过程中评选出的优秀笔记、优秀课程总结、优秀作业等。激发学生的潜能,起到“学生影响学生,学生带动学生”的作用。2.3 拓展教学模式 让课堂活起来摒弃以教师为中心的“老师讲、学生听”的传统教学模式,针对信息化时代下学生的学习习惯以及高等数学大班上课的现状,构建以学生为中心的混合式教学模式,实行“线上+线下”“课内+课外”“理论+实践”的混合式教学,激发学生的学习热情,提高学生学习的参与度。2.3.1 课前布置预习,引导学生发现问题课前教
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 学生 中心 高等数学 教学改革 实践
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