新工科背景下大學(xué)數(shù)學(xué)信息化教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

劉蘭初 龍奕羽

摘要：針對(duì)新工科背景下人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位與需求，利用信息化技術(shù)，結(jié)合具體實(shí)例，從教學(xué)模式、教學(xué)案例、考核評(píng)價(jià)、課程思政等方面進(jìn)行探索，積極進(jìn)行大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革與實(shí)踐。把抽象、深?yuàn)W的數(shù)學(xué)問(wèn)題講得淺顯易懂，讓大學(xué)數(shù)學(xué)課越來(lái)越有趣，越來(lái)越受歡迎。

關(guān)鍵詞 ：新工科;大學(xué)數(shù)學(xué);信息化

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）25-0221-02

“新工科”建設(shè)對(duì)人才培養(yǎng)提出了新的目標(biāo)定位與需求，對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課程的培養(yǎng)目標(biāo)要求更加注重時(shí)代性、實(shí)用性、科學(xué)性、應(yīng)用性。高等數(shù)學(xué)、線(xiàn)性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、復(fù)變函數(shù)與積分變換等課程是大學(xué)理工科、經(jīng)管類(lèi)一些專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課，是大學(xué)數(shù)學(xué)教育改革的重要課程。新形勢(shì)下如何全面提升大學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)，如何更深一步提高大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合運(yùn)用能力，大學(xué)數(shù)學(xué)的信息化教學(xué)改革勢(shì)在必行。

眾所周知，大學(xué)數(shù)學(xué)的顯著特點(diǎn)是具有高度的抽象性和極強(qiáng)的邏輯性。大家對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)的普遍印象，一個(gè)字：難。老師難教，學(xué)生難學(xué)。有的老師認(rèn)為數(shù)學(xué)課的內(nèi)容基本一成不變，備一次課用一輩子。有的老師像套模板一樣講授數(shù)學(xué)課：1）上課先寫(xiě)出公式;2）給出幾個(gè)例題;3）套用公式把數(shù)學(xué)題解出來(lái);4）做幾個(gè)練習(xí)題。這樣學(xué)生學(xué)得艱苦，考試成績(jī)大家都痛苦。

誠(chéng)然，大學(xué)數(shù)學(xué)屬于理論性非常強(qiáng)的學(xué)科。如果老師們墨守成規(guī)，像套模板一樣講課，課堂氣氛自然是嚴(yán)肅而沉悶的，也直接導(dǎo)致大學(xué)數(shù)學(xué)類(lèi)考試不及格率較高，是學(xué)生重修的大戶(hù)。對(duì)這種現(xiàn)象，我們所有的數(shù)學(xué)教師不能只抱怨學(xué)生不肯學(xué)能力差，而是應(yīng)該多反思：我們的教學(xué)是否存在問(wèn)題，究竟應(yīng)該怎樣把握這門(mén)課程的教學(xué)，才能讓自己的課更有吸引力？如何在課堂上最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，提高課堂45分鐘的教學(xué)效率，取得好的教學(xué)效果呢？我認(rèn)為需要教師與時(shí)俱進(jìn)，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)工具與手段，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，精心設(shè)計(jì)教學(xué)案例，改革考核評(píng)價(jià)體系，合理化嵌入課程思政。

1 改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式

黑板+粉筆的傳統(tǒng)教學(xué)模式內(nèi)容單一，老師傳授的知識(shí)信息量有限。近年來(lái)，教育部大力推進(jìn)一流課程建設(shè)，打造“金課”，拒絕“水課”。各高校大力支持在線(xiàn)精品課程建設(shè)，建立了高級(jí)別的錄播室，智慧教室，虛擬演播室。信息技術(shù)應(yīng)用往往涉及計(jì)算機(jī)操作技術(shù)與一些軟件的使用，對(duì)非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教師有一定難度，智慧教室一般都配備了專(zhuān)業(yè)師給予錄播、剪輯、炫彩等工作支持。各大高校也提供老師參加校內(nèi)外微課培訓(xùn)的各種機(jī)會(huì)。2020年上半年受新冠肺炎疫情影響，大部分學(xué)校提供了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，采用網(wǎng)上授課模式，每個(gè)老師均可在線(xiàn)教學(xué)，教師錄課及直播教學(xué)等工作都可以開(kāi)展。學(xué)校教學(xué)區(qū)域、生活區(qū)已全部覆蓋校園網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生能方便使用移動(dòng)終端，可以隨時(shí)隨地訪(fǎng)問(wèn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。這些軟件、硬件的具備可使線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)改革順利開(kāi)展。經(jīng)過(guò)幾個(gè)教學(xué)周期的實(shí)踐，我們認(rèn)為可以從教學(xué)內(nèi)容、講課方式、綜合輔助教學(xué)等多方面，進(jìn)行混合式教學(xué)模式改革。

課前，教師將教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、單元測(cè)驗(yàn)和討論主題等內(nèi)容上傳網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，方便學(xué)生提前獲知。并針對(duì)每節(jié)課的內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)若干思考題，用實(shí)際的例子引入，以相關(guān)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，淡化純粹數(shù)學(xué)理論的推導(dǎo)與演繹，將重點(diǎn)、難點(diǎn)部分讓學(xué)生在上課前進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)，并提供一些文獻(xiàn)資料與參考書(shū)籍，引導(dǎo)學(xué)生們?nèi)ゲ殚嗁Y料，拓寬他們的知識(shí)面，加深他們對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題的理解。如此，帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，學(xué)生們學(xué)起來(lái)自然針對(duì)性強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣濃。教師則根據(jù)學(xué)生在課前學(xué)習(xí)中所反饋的信息，重點(diǎn)講解大家普遍沒(méi)弄懂的問(wèn)題。大學(xué)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容很多時(shí)候是單調(diào)的邏輯推理與計(jì)算，所以我們要及時(shí)調(diào)整課堂情緒，在沉悶緊張的課堂上穿插一些與上課內(nèi)容密切相關(guān)的趣聞、軼事，或者適當(dāng)?shù)匾胍恍?shí)際生活中的例子。例如，大一的高等數(shù)學(xué)課一開(kāi)篇就是極限，極限定義的語(yǔ)言極其抽象，把極限的定義理解清楚相當(dāng)不容易。這時(shí)我們可以借用網(wǎng)絡(luò)上調(diào)侃包子鋪老板摳門(mén)時(shí)的句子幫助學(xué)生理解。“當(dāng)包子餡趨于零時(shí)，包子趨于饅頭。”這個(gè)具體的例子鮮明地闡述了極限抽象的概念。又比如在講解分部積分如何優(yōu)先選擇函數(shù)u時(shí)，可以讓學(xué)生理解并記住口訣“反、對(duì)、冪、指、三”，這樣不僅能活躍課堂氣氛，使抽象的問(wèn)題變得淺顯易懂，還能增加數(shù)學(xué)課的趣味性。此外，教師還可以隨時(shí)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)上推送相關(guān)的課堂測(cè)試題進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)教學(xué)效果。課后，教師可以通過(guò)查閱智慧教室的錄播視頻，找到同學(xué)們注意力不集中的時(shí)間段及對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，分析原因所在，有的放矢地對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行新的部署，從而更好地促進(jìn)、優(yōu)化課堂教學(xué)。課后，根據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)，教師可以將有的書(shū)面作業(yè)改為線(xiàn)上作業(yè)，學(xué)生完成后在線(xiàn)提交，教師或者助教及時(shí)批改并進(jìn)行反饋，使學(xué)生能夠迅速發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤并加以改正，大大地縮短了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受周期。

2 改革課程考核方式

傳統(tǒng)的考核方式，主要以一次期末筆試考試成績(jī)?yōu)橹鳎綍r(shí)成績(jī)占比極少，且往往缺乏平時(shí)成績(jī)判定依據(jù)，導(dǎo)致很多老師直接參考期末成績(jī)給出平時(shí)成績(jī)，缺乏科學(xué)性、合理性。經(jīng)常有學(xué)生質(zhì)疑老師平時(shí)成績(jī)判定的依據(jù)，覺(jué)得有失公平。課程考核方式亟待改革。我們根據(jù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過(guò)程，研究了過(guò)程考核的時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)全面、客觀的大數(shù)據(jù)課程考核評(píng)價(jià)體系.在成績(jī)?cè)u(píng)定方式上，建立了多種方式相結(jié)合的符合數(shù)學(xué)課程特點(diǎn)的考核方式.按照平時(shí)學(xué)習(xí)50%，線(xiàn)下期末考核50%的比例綜合給出評(píng)價(jià)。平時(shí)成績(jī)中線(xiàn)上占30%，主要包括線(xiàn)上作業(yè)、課程視頻觀看時(shí)長(zhǎng)、章節(jié)測(cè)驗(yàn)、分組任務(wù)完成情況、閱讀線(xiàn)上資料等指標(biāo)按相應(yīng)權(quán)重給分。在線(xiàn)上學(xué)習(xí)過(guò)程中，為了避免部分學(xué)生為完成任務(wù)得到平時(shí)高分而假學(xué)習(xí)，在具體實(shí)施過(guò)程中聘用學(xué)生助教崗，幫助授課教師更好地監(jiān)督學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過(guò)程，并與學(xué)生及時(shí)溝通，為他們答疑解惑，讓學(xué)生們真正參與線(xiàn)上學(xué)習(xí)，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。平時(shí)成績(jī)線(xiàn)下的20%，主要包括線(xiàn)下作業(yè)、課堂互動(dòng)、簽到等給分。通過(guò)這種模式給出的考核評(píng)價(jià)方式有理有據(jù)，更加全面合理。