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高等數學課程改革實踐探索

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高等數學課程改革實踐探索

摘要:基于跨界課堂的理念進行高等數學課程改革實踐,可以改變現有的教學弊端。通過對高等數學知識體系的重構、教學內容的整合、教學模式的創新、教學方法的改革,可以打破學科間的壁壘,使高等數學課程真正服務于專業,促進學生知識和能力螺旋上升。

關鍵詞:跨界課堂;高等數學;課程改革

高等數學課程是本科高校理工科專業重要的一門基礎課程,課程講授存在“一塊黑板一支筆,教師一人講到底”的現象。隨著地方本科高校轉型的深入,很多本科院校走上了產教融合培養應用型人才的發展道路,在產教融合培養應用型人才路徑方面做了許多的探索。人才培養的關鍵是課程,改革的深處也是課程。探索適合產教融合培養應用型人才的高等數學課程十分必要,構建跨界課堂是解決這一問題的關鍵,應探索基于跨界課堂的高等數學課程改革。

一、跨界課堂的定義

所謂跨界,是指從某一屬性的事物,進入另一屬性的運作。主體不變,事物屬性歸類發生變化。應用于教學中則是通過打破學科間的壁壘,突破單一科目的限制,構建理實融合的學習渠道,通過多種教學方法,讓不同學科之間、不同知識之間形成積極碰撞的過程。隨著教學方法的豐富、教學手段的提升、教學模式的改進,跨界課堂的構建成為了現實。跨界課堂的教學理念為知行合一,因學論教。對學生而言,既要掌握理論知識,又要善于實踐;對教師而言,就要根據學生的實際情況組織教學。跨界課堂的教學境遇是在真實環境中,學生與教師教學相長,在做中學、學中做,從而實現教學做合一。因此,跨界課堂的定義是以“真實環境,真學、真做、掌握真本領”為標準,運用“工作任務課程化、教學任務工作化、工作過程系統化”方法,實施課業的場所。高等數學跨界課堂的構建,能夠將本門課程與專業課程無縫對接,將專業中的真實任務引入教學,能夠使課堂變得靈動立體,使授課教師變得更加強大。

二、高等數學跨界課堂的內涵建設與改革

基于跨界課堂的理念,高等數學課程改革應從知識體系的重構、教學模式的創新、數學思想的融入等方面入手,加強內涵建設,真正提升學生能力。

1.根據專業特點,重構知識體系,修訂教學大綱

高等數學的改革應以服務專業為目的,對課程教學大綱進行修訂。教師應將應用型人才培養看作一項系統工程,從整體考慮人才培養各個環節,根據各專業的人才培養目標要求,將現有的知識進行重新整合,按照專業對高等數學課程的需求度,構建更為完善、突出應用的知識體系。因此,教師需對專業人才培養方案進行研究,厘清各專業課程的前后關系,突破原有課程的界限,根據各專業課程的設置及特點靈活選取教學內容,促進數學與相關課程和相關內容的有機結合,確定教學基本內容,形成相應的教學大綱,強調高等數學課程為專業知識學習服務的理念。課程與專業的結合,能夠培養學生專業工程問題的數學分析能力和技巧訓練,提升了數學的實用性,讓學生做到學以致用。

2.以真實工程任務為載體,構造任務驅動教學模式

教師應根據“真實環境,真學、真做、掌握真本領”原則,創設真實工程環境,以實際工程任務為載體,將教學內容與專業課相結合,構建以實踐能力為核心,以培養學生職業素養和創新創業能力為重點的新型教學模式。教師應梳理專業中涉及的數學知識,運用“工作任務課程化”的方法,將專業中的工程任務內化為數學知識進行講解。同時,運用“教學任務工作化”的方法,將真實項目進行系統化的教學處理,促使學生理論知識和實踐能力在工作過程中相互促進,相互提升。運用“工作過程系統化”方法,設計開發每一節課的教學內容,以工程任務為切入點,緊密結合工程現象,以數學模型為載體,分析工程任務中存在的問題,培養學生抽離專業工程中數學問題的能力、數學分析能力。這種能力不僅為學生進行后續專業學習打下堅實的理論基礎,還為學生解決生產和工程任務中的實際問題提供必要的方法。真實工程任務的引入,不但讓學生了解專業背景、明晰課程學習與后續課程的關系,還能夠突出應用部分的內容,切實提高學生學習興趣,學生能夠體會數學工具為專業知識學習服務,為解決專業工程任務服務。

3.應用數學建模,滲透高等數學的思想方法

數學建模能夠有效地將高等數學與專業知識進行有序銜接,有利于培養學生邏輯思維能力,提升數學應用能力。教師要善于跨出高等數學課程的界限,在專業中尋找適合的工程任務,并以解決工程任務為中心組織教學。引導學生學會定義問題、發現問題、解決問題,并在探索和解決問題的過程中學習數學知識、提高解決專業工程問題的能力。以數學建模為媒介,引導學生從數學應用的角度思考,做到知識的融會貫通,真正體會高等數學中極限、導數等數學思想,對數學思想進行跨界應用。

三、高等數學跨界課堂的教學形式改革

隨著科學技術的不斷進步,互聯網技術融入了教學之中。因此,高等數學課堂教學改革應從線上、線下兩個方面進行。線下部分進行課堂組織形式改革,充分調動學生積極性,提升課堂參與度;線上部分則是綜合應用各種軟件、平臺,借鑒多種課程資源,激發學生興趣,開拓學生視野。

1.團隊式學習,提升學生課堂參與度

高等數學課堂教學中有關于概念、定理等內容不易理解,教師枯燥的講授會降低學生的學習興趣。課堂教學組織形式的改革,將打破這種現狀,即:教師根據班級學生成績水平、學習習慣,以公平、自愿為原則,組建學習團隊。根據課程內容,有針對性地布置任務,而任務的解決需要依靠團隊全體成員。這時,學生的學習不再是以個人為單位,而是參與到團隊中,通過集體討論、團隊合作、評估取舍、陳述匯報,最終解決問題。這一過程讓學生全部參與到課堂中來,同時體會到團隊協調合作的巨大能力,在教學中融入課程思政。這種教學改革既顧及學生個體差異,又做到了因材施教,有利于課堂教學質量的提升。

2.現代教學手段的運用,提升課程有效性

微課、在線開放課程平臺的運用,使原本抽象的數學知識圖形化、具體化,圖文并茂,聲像并舉,有利于學生的理解。教師應善于利用在線課程,將優質資源推送給學生。通過在線課程的建設,將教學材料及時發放給學生,讓學生對本門課程的學習有全局觀念。教師通過在線平臺與學生進行實時互動,答疑、討論、布置預習任務和課后作業,對學生的指導更為具體和及時。對于重難點問題,教師有針對性地給出視頻、參考資料等,教學有的放矢,真正提升課程有效性。高等數學課程改革,任重而道遠,跨界課堂的構建,能夠激發學生對高等數學課程學習的積極性,工程任務與高等數學的有機結合,讓學生體會到高等數學不僅是基礎理論,更是解決工程實際問題的重要工具,從而增強數學教學的實用性,為應用型人才培養奠定良好的基礎。

參考文獻:

[1]馮菲,于青青.基于慕課的翻轉課堂教學模式研究[J].中國大學教學,2019(6).

[2]左立娟,白翠霞.應用技術型院校高等數學課程改革探究[J].學周刊,2019(8).

作者:馮潔 趙旭 宋華 郭明敬 單位:齊齊哈爾工程學院 齊齊哈爾市實驗中學

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