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基于“学研一体”的文科院校数学类课程创新教学研究

王敏 刘子涵 王秋方含
  
大通媒体号
2024年89期
西安外国语大学 陕西西安 710065

摘要:数学类课程对文科院校的学生,无论是本科生还是研究生都是最为薄弱的一门基础课,因此,推动文科院校数学类课程的教学改革具有重要意义。本文针对西安外国语大学数学类课程教学中存在的亟须解决的难点问题,基于“学研一体”,对数学类课程的创新教学进行了探索与规划,通过构建“一体三翼、一翼三环”教学体系,分别从重构教学内容、优化教学途径、改革教学考核以及双语分层教学多个角度提出具体措施,同时将课程思政全面融入教学,以期进一步推动高校数学类课程教育模式创新。

关键词:“学研一体”,数学类课程,课程创新,课程思政

作者简介:

王 敏(1979—),女,西安外国语大学商学院教授、硕士生导师,研究方向:经济计量;刘子涵(2004—)女,广东珠海人,西安外国语大学商学院本科生;王秋方含(2003—)女,吉林白城人,西安外国语大学商学院本科生。

一、背景

为了构建中国自主的知识体系,习近平总书记在清华大学考察时强调,要用好学科交叉融合的“催化剂”,加强基础学科培养能力,一经提出,国内众多高校便展开了跨学科、跨专业、跨领域学科融合的教育创新实践。“学研一体”是在学科融合(FOS - Fusion of Subjects)的基础上打破单纯知识性掌握的学习方式,促进学生将数学类的学习重点放在学习科研相互渗透、交叉融合的学习方式。

当前我国正处于民族复兴的关键时期,科技创新驱动的发展战略实施阶段,这对发展全面的创新型人才提出了新的要求。现阶段以及未来仍然需要大量既具有坚实的数学理论基础、深入了解统计方法,又能熟练掌握现代计算手段的数学管理类统计人才(陶元红,张林等2016)[1]。高等数学作为多学科交叉融合的基础,其教学质量对后续专业课程的教学成效具有直接影响(卢玉桂,肖春梅 2022)[2]。但是,传统的数学教学模式无法适应学生的发展需求,陶祥兴等(2023)[3]指出,数学类学科的教学呈现出育人目标和效果需求脱节的现象;教育过程过分强调“理论性和论理性”,忽视了数学知识在实践之中的应用。同时,文科类院校的学生与理科类院校学生的知识掌握维度、思维认知模式、理解信息方法均有所差异;不同地域的学生对于知识的基础、掌握程度、学习动机和学习态度也有所不同。面对高校中能力参差不齐的学生学情,进一步探讨“学研一体”的全方位教学模式,让学生在掌握数学类课程的基本方法后,能够自如地运用课上所掌握的基础知识,在学习过程中与科研相结合,让晦涩难懂的知识成体系,学研一体,因材施教。

二、文科院校数学类课程教学现状及存在问题

针对文科类院校的学生学情和数学类课程的教育教情,采取了教师教研、教学研讨、学生评价等多种调研方式,整理得到我校学生在数学类课程学习中主要存在以下问题:学科难度较大,课程设置较为枯燥,评价方法单一,书本课程数学案例与实际不符这些客观存在的学科教情都影响着学生的学情,导致数学类学科的学情不容乐观。

2.1教学内容晦涩难懂,理论联系实际少

学科抽象难懂是学科教学中的痛点。数学类课程通常对文科类院校的学生而言学习难度较大,课程较为晦涩难懂,当难以消化的知识呈现“滚雪球”式的增加,学生的学习积极性就会大大下降,最后可能会出现放弃学习数学学科的情况,不利于后续的专业课学习。此外,在高等数学课程中,大多数高校仍然采用传统的课堂教学模式即“以教师为主体”,注重理论知识的学习和推导,教学内容与专业需求脱节(黄浩,余雪 2020)[4],部分教师出现教学内容更新不及时,在教学过程中仍采用传统教学,缺乏对现实应用需求学习的重点把握。此外,教学内容与专业需求结合不紧密,不同专业对数学能力的要求是不同的,但在高校中多采用无差别授课,没有与专业的应用需求联系起来,不利于学生培养应用思维,缺乏实际数据分析和问题解决的机会,缺乏实际项目和案例研究的经验,未能将所学应用到实际生活和专业学习中,缺乏学术写作和沟通技能的培养,这一教学痛点难以有效激发学生的学习和科研热情。因此,各个教学板块均需进行内容重构。

2.2教学手段单一枯燥,课程形式单一乏味

目前,部分教师依然沿用传统的教学模式及教学手段。在课堂上,教师仍旧倾向于按照教材直接讲解知识,主要依赖黑板与PPT作为教学手段,在具体的教学实践中,有教师存在过度依赖于PPT的情况(李有连 2022)[5],这种单一的教学手段使得课堂氛围沉闷乏味,学生难以获得良好的课程体验。由于缺乏有效的互动和实践机会,学生只是在被动的接受知识,使得学生的参与度普遍不高,学习热情和积极性受到抑制。同时,没有合理的安排好线上学习资源,包括课前导入部分的简单练习和课后联系实际的应用问题,没有将预习和复习融入日常的学习中。在这种情况下,学生没有形成良好的数学学习习惯,对数学课程逐渐产生了倦怠心理,甚至出现了负面情绪。同时在畏难情绪的影响下,学生完成课后作业的态度也变得敷衍了事,不愿进行主动思考和复盘,就算学习上出现问题,也不主动找老师进行沟通,导致学习效果大打折扣。这种恶性循环不仅影响了学生的学业成绩,也制约了其数学素养和能力的提升。因此,针对当前高校数学教学中存在的问题,进行教学手段和方法的改革已迫在眉睫。

2.3教学评价方式单一,学生积极性不强

在当前的数学课程评价中,大部分高等院校还是以考试为主,采用最终期末的考试成绩来衡量学生们整个学期的学习情况,这种“一考定终身”单一的课程教学评价方式导致学生最终学习唯分数论者较多,学生会在平时的学习过程中出现懈怠心理,只关注一次或者几次考试的成绩,着重依靠“考前临时抱佛脚”。这种单一的教学评价方式,无法科学的全面的覆盖课程知识体系、也无法有效切合每个学生的个性化发展(俞颖等 2021),忽视了对学生知识应用及解决实践问题能力的考核,不利于全面的评价学生们对知识的掌握程度,也抑制了学生们的学习积极性和创新思维。同时,教师也无法准确的把握阶段性的教学成果,无法根据学生们阶段性的学习情况进行教学调整和优化,无法满足学生的学习需求。教学评价方式的改革容易调动整个教学环境,如何将唯分数的劣势转化为激励学生的学习动力;让数学不再只是解题的考试,而是创新学习的工具;如何将主观的进步量化,让学生在分数之外认识到自己在学科学习之中的进步,从而提升学生学习的自信心和积极性,这个问题的解决刻不容缓。

三、我校数学类课程教学中“学研一体”的应用策略

本课题通过分析当前数学类课程教学中遇到的痛点问题,结合人才培养的核心素质要求,主要在OBE(Outcome Based Education成果导向)的理念下进行课程建设。

首先,“学研一体”可分解为学习、科研融为一体,即将枯燥的学科内容在课前、课中、课后分解为三个阶段,在每一个阶段中运用新的教学改革方法为学科赋能,将学生对于学科的积极性调动起来,让学生不排斥学科科研,以科研促学,让学生逐渐对学科科研产生兴趣,达到“学研一体”。其次,将教学关注点进行转移,打造“一体三翼、一翼三环”的教学体系,从而切实提高人才培养质量,推进数学类教育改革。

其次,“一体三翼”指以数学类为主体,“三翼”分别是数学热点问题的引领、统计计量方法的支撑、论文写作方法的助力。“一翼三环”指数学热点问题、统计计量方法、论文写作方法每一个部分都会通过重构教学内容、优化教学路径、改革课程考核三个环节进行课程创新。课程在“一体”部分,首先进行集中《数学类》课程核心内容的理论学习夯实课程基础,其次在“三翼”部分,课程教学内容科学植入,在数学热点问题的引领下,在学生掌握规范写作方法的基础上,产出学术论文。学生做到“学习科研为一体”,教师做到“科研教学高度融合”。

最后,在“学研一体”中充分利用好新兴的线上课程体系SPOC。SPOC的全称为(Small Private Online Course),即小规模的非开放式在线课程。SPOC模式使教师回归课堂,采取更加灵活的方式和手段提升辅助课堂教学,采用“线上+线下”的教学模式。在教学实践中,SPOC不仅能完美地应用在分层教学中还能有效地避免对学生分层带来的负面影响以及分层实施的困难,更好的使学生做到“学研一体”。

3.1重构教学内容,促进学研一体

在当前大数据时代背景下,学生对知识的需求及就业竞争力的提升已难以被传统课程内容充分满足,尤其对学生所需知识与技能的标准显著提高,这包括数据可视化领域的诸多新兴方法与技术和统计分析软件的应用(SPSS、Stata)等。在课程开课前,做好充分的备课准备,首先根据不同专业的课程设置,与不同专业老师共同商定该专业的数学教学大纲,在此过程中,不同专业相关课程的老师共同列出各自课程与数学相关的知识点和需要掌握的相关内容及相关课程思政内容等。同时,负责数学教学的教师根据归纳总结收集这些应用性的知识点,合理的将这些内容穿插进不同的教学阶段中,从学科协同和整体培养目标的角度重构教学内容,为其安排较多的课时进行讲解并准备与专业相关度高的习题供学生练习与巩固,将应用性的案例可初步考虑加入SPOC的应用部分。在课程中,首先对学生学情进行评估,通过数学热点问题进行课程导入,提升学生的学习兴趣,打好专业理论基础,不断跟进研究前沿。在课程的不同阶段,按照学生的培养的方法,以一定的规律性和逻辑性重构教学内容,重视教学中科研学习的融入,结合课程特点,提升学生对前沿研究成果的把握,培养学生论文的写作习惯,从而促进学生的学习和科研能力。改善原有的师生互动教学少,重视理论方法、弱化实践应用,理论体系与实际运用脱节严重等问题,在课堂教学的同时,有机结合案例分析与热点研究及课程思政的重要内容,激发学生内在学习的动机,培养自主学习、合作学习、探究学习的能力。

3.2优化教学途径,注重多维实践

优化线上+线下相结合的教学方法,在现有的SPOC资源基础上利用好线上优质的共享课资源。在线上针对不同学习基础的学生设置不同的SPOC线上课程,让不同基础的同学充分发挥自学能力,进一步扎实基础和拓宽数学视野,并设置相关的拓展材料的阅读和线上习题,巩固学生的学习成果。在线下,引导学生课前预习,课堂上老师采用“问题导向”+“探究式”相结合的方式提高学生的积极性和对知识的运用灵活程度,激发课堂活力。在学习中,进行对基础知识点的讲解的同时,安排一定课时的实践课程,在实践课程中,提供一些现实生活中的经济现象和数据,进行一些数学软件如(SPSS、Eviews、MATLAB、Stata等)培养学生对经济数学的实际应用能力和数学建模的能力。在SPOC线上课程中为学生提供丰富的实践性扩展材料和各种不同层次、难度的习题。扩展材料包括经济数学在一些典型经济案例中的应用,一些国内外数学建模比赛的赛题和获奖作品的讲解等内容,学生可以结合自己的兴趣的需求进行选择性的阅读学习。同时鼓励和帮助学生课下参加专业竞赛、论文研究等多维实践,尤其重视社会实际热点问题的研究,解决理论与实际脱离的问题,培养学生的创新思维和实践能力。

3.3改革教学考核,建立综合评价

建立多维度形成性评价机制和指标体系,从课堂表现、考勤、案例分析情况、SPOC线上课程的参与度、课程论文完成情况、期末考试成绩等多个维度去考核并评价学生的学习效果。同时,为其合理分配权重,并对每一个考核专项建立相应的计分体系,每个考核专项部分的满分为100分,根据学生在多维考核体系中完成各项要求的程度以及SPOC线上课程的学习完整程度和学习速度等对SPOC线上课程的参与度进行分别的评分,最终将每一个考核专项的得分根据权重,计算得出加权平均分,该分数为学生经济数学课程的最终得分。既可以检验学生对理论的掌握程度,又可以提高学生的学术能力和实践能力。针对不同学生的特点,可以调整评价体系中各专项的侧重点,对于那些对理论知识有浓厚兴趣且掌握较好的学生,可以鼓励学生继续深入研究,并指导学生撰写相关的学术论文,将论文的完成情况作为考核评价的重点;而对于实践能力突出的学生,可以鼓励学生积极参加竞赛活动(数模、统计建模、市调等)和科研实践,相关获奖与科研成果可以作为考核评价的重点参考。建立多维度形成性评价机制和指标体系有助于确立“过程导向”的数学类教学的地位,改善以往考核不足以反映学生真实学习成果、会使学生不重视学习过程、影响学生解决实际问题的能力等问题。可以切实提高学生解决综合性的实际数学管理问题能力。

3.4实施双语及线上分层教学,满足各类学生的学习需求

在课程开设阶段,对所有学生进行统一的面授课程,针对不同需求和层次的学生设置不同的SPOC线上课程。在面授课程中,进行对基础知识点的讲解的同时,安排一定课时的双语实践课,在双语实践课程中,提供一些数学热点问题和典型案例的双语教学,在不同的语言教学中,提高学生对数学应用的热点把握能力,培养学生的国际视野。在线上的课程中,提供一些双语的课程教学内容,满足有出国计划的同学进行学习;提供一些相关研究生考试的习题讲解课程,满足有考研计划的学生进行学习。也就是说在SPOC线上课程设置中主要包括:基础课程的巩固与线上练习、考研数学难度相当的高阶课程与线上练习、衔接海外研究生课程的双语经济数学课程与线上练习、应用实操的课程与线上练习。学生在学习中可根据自己的需求选择至少一门SPOC线上课程,并完成相关的拓展材料的阅读和线上习题。在线上习题的设置上,在不同章节中设置章节作业,学期中和期末设置将不同章节混合的中期、末期作业,巩固和加深学生对知识的应用能力,此外除了章节中期末期作业里涵盖的基础性的填空、选择、计算、证明等习题类,还提供一些拓展性的思考题和与实践相结合的开放性案例题,为学生提供发散和拓展思维的思考机会,鼓励学生进行独立的思考,以满足不同层次学生的学习需求。

四、结语

本文以西安外国语大学数学类课程为研究对象,探索了“学研一体”在数学类学科教学方面的重要性、必要性和具体的实施方法。同时在课程思政全面融入的背景下,利用“一体三翼,一翼三环”进行创新教学。教学实践及研究表明这种创新的教学模式,极大的推动了学生主动寻找数学热点,发现学习难点,解决学科痛点,促进学生多方面发展,切实提高人才培养质量,推进数学教育创新改革。

参考文献:

[1]陶元红,张林,罗来珍.地方本科院校公共数学类课程的教学改革与实践[J].教育探索,2016(09):89-91.

[2]卢玉桂,肖春梅.基于专业需求的地方高校高等数学课堂教学改革探索[J].西部素质教育,2022,8(03):38-40.

[3]陶祥兴,陶永建,章迪平.应用型数信复合人才“四融合”育人体系构建[J].高等工程教育研究,2023(05):99-104.

[基金项目] 受陕西省教育规划课题(项目号: SGH18H201);西安外国语大学校级教改课题(项目号:17BYG31);西安外国语大学研究生综合教育改革与实践项目(项目号:22XWYJGA18)西安外国语大学课程思政建设专项(项目号:20BYK08)支持

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