淺談獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)改革

潘建丹

【摘要】以筆者所在獨(dú)立學(xué)院的數(shù)學(xué)建模課程為研究對(duì)象，總結(jié)出其課堂教學(xué)現(xiàn)狀和問題。結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，試圖利用moodle平臺(tái)，借鑒Seminar教學(xué)法對(duì)獨(dú)立學(xué)院的數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新。

【關(guān)鍵詞】獨(dú)立學(xué)院 課堂教學(xué)改革 moodle平臺(tái) Seminar教學(xué)法

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）05-0032-02

一、獨(dú)立學(xué)院開展數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)改革的意義

數(shù)學(xué)建模課程是自1994以來在全國(guó)普遍開展“大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”的活動(dòng)中而逐漸產(chǎn)生的一個(gè)新的課程教學(xué)體系。它對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，改變單一的縱向知識(shí)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)解決問題能力等都非常有益。因此，該課程教學(xué)也受到各個(gè)學(xué)校的普遍重視。目前，關(guān)于數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)研究如雨后春筍，許多高校經(jīng)過多年的研究與實(shí)踐，在這方面紛紛取得成果。然而各校的性質(zhì)和特點(diǎn)不同，數(shù)模教學(xué)模式也不應(yīng)完全相同，尤其對(duì)于獨(dú)立院校數(shù)模課程教學(xué)還尚未有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。

二、獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)的現(xiàn)狀與問題分析——以溫大城院為例

多數(shù)獨(dú)立學(xué)院只對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)必修課數(shù)學(xué)建模，對(duì)工科專業(yè)該課程僅作為專選課或公選課，但選修這門課程的學(xué)生相對(duì)較少，因此，獨(dú)立院校的數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)面臨著一系列困難和問題。下文以溫州大學(xué)城市學(xué)院（簡(jiǎn)稱溫大城院）為例，對(duì)這一問題進(jìn)行探討和剖析。

1.溫大城院數(shù)學(xué)建模課程基本概況

筆者所在學(xué)校是一所經(jīng)管類本科獨(dú)立學(xué)院，數(shù)學(xué)建模是工科大二學(xué)生的專業(yè)選修課。本課程開設(shè)的歷史并不長(zhǎng)，依據(jù)課程教學(xué)大綱，總學(xué)時(shí)為34個(gè)，授課時(shí)長(zhǎng)為17周。通過一學(xué)期的授課，并結(jié)合學(xué)生的意愿，留一部分學(xué)生參加暑期數(shù)模集訓(xùn)，最后選拔出4支隊(duì)伍參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽。自本課程開設(shè)以來，任課教師包括數(shù)模競(jìng)賽指導(dǎo)教師都在不斷探索著適合我院學(xué)生的有效教學(xué)模式。

2.數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在的主要問題

（1）課程設(shè)置單調(diào)，課時(shí)少

由于本課程課時(shí)少，我們僅安排了8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生大部分時(shí)間集中在教室授課，即使在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生通常是在驗(yàn)算教師所講授的方法，真正實(shí)踐的機(jī)會(huì)很少。這使得課堂教學(xué)過程偏重于理論，導(dǎo)致實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)變成知識(shí)而非能力，這不利于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和實(shí)踐能力，也違背了開設(shè)本課程的初衷。

（2）教師教學(xué)負(fù)荷重，學(xué)生參與程度低

由于一線數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師教學(xué)任務(wù)繁重，自身科學(xué)研究匱乏，沒有把數(shù)學(xué)建模工作納入基礎(chǔ)教學(xué)工作中，因此，我院教師缺乏應(yīng)有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生感覺學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模困難。另一方面，有些模型本身較為復(fù)雜，在有限的課堂時(shí)間里，盡管教師仔細(xì)講解、分析，但學(xué)生缺乏充分的思考、討論的時(shí)間和空間。因此學(xué)生在接受時(shí)仍覺得很吃力，學(xué)生課堂參與程度就自然比較低了。

（3）教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性，教學(xué)效果不理想

數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)內(nèi)容多、難度大，授課內(nèi)容教師通常是為了便于教學(xué)而選擇的，再加上課時(shí)少，這樣的教學(xué)內(nèi)容勢(shì)必缺乏系統(tǒng)性。從數(shù)模課程論文及模擬競(jìng)賽情況來看，雖然學(xué)生學(xué)習(xí)過本課程，但是他們?cè)诿媾R實(shí)際問題的時(shí)候，解決問題能力還是不足。大部分學(xué)生都是有想法，卻不知如何設(shè)立變量建立模型。由于實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì)太少，學(xué)生的寫作能力和使用數(shù)學(xué)軟件能力都不太理想，甚至數(shù)模論文寫作的文法、格式及表達(dá)方式都存在明顯的缺陷。

鑒于獨(dú)立學(xué)院辦學(xué)模式與人才培養(yǎng)的獨(dú)特性，筆者認(rèn)為，獨(dú)立學(xué)院的數(shù)學(xué)建模課程要結(jié)合自身的獨(dú)特性，在現(xiàn)有的教學(xué)范式上有所創(chuàng)新。在教學(xué)實(shí)踐中，要嘗試課堂教學(xué)改革，重構(gòu)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、合理利用moodle平臺(tái)，借鑒Seminar教學(xué)法進(jìn)行課堂教學(xué)改革構(gòu)思

1.Seminar教學(xué)法簡(jiǎn)介

Seminar產(chǎn)生于德國(guó)，是一種流行于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的新型教學(xué)方法和教學(xué)模式，即在教師的指導(dǎo)下，師生共同研討的一種交互式教學(xué)方法，它注重學(xué)生的課堂參與，能夠使師生在民主、自由的氛圍下進(jìn)行深入地、多層次地交流互動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)“學(xué)有所獲，教學(xué)相長(zhǎng)”的教學(xué)目的。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年的發(fā)展歷程中，Seminar教學(xué)法的組織形式和系統(tǒng)架構(gòu)不斷得到發(fā)展、完善和實(shí)踐的檢驗(yàn)。它對(duì)我國(guó)大學(xué)教育尤其是教改、課改示范性方面都具有意義深遠(yuǎn)的影響。

2.課堂教學(xué)改革構(gòu)思

（1）合理利用moodle平臺(tái)，延伸課堂教學(xué)的空間和教學(xué)內(nèi)容

“建構(gòu)主義教育學(xué)”認(rèn)為，如果學(xué)生在課堂上能充分表達(dá)出他的理解和思考，而不是機(jī)械地接受教師所教的內(nèi)容，那么學(xué)生的學(xué)習(xí)效果會(huì)大大提高。因此，在數(shù)模授課時(shí)間比較少的情況下，利用moodle平臺(tái)提供相關(guān)學(xué)習(xí)資源、上傳課堂教學(xué)資料、設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)、利用討論區(qū)搭建平等交流的平臺(tái)等，使課堂教學(xué)的空間和教學(xué)內(nèi)容能夠得到延伸。從而促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升課堂教學(xué)的有效性，有效推動(dòng)借鑒Seminar教學(xué)法的課堂教學(xué)改革。

（2）借鑒Seminar教學(xué)法開展數(shù)模專題研討與教學(xué)實(shí)施

根據(jù)國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究，即使在Seminar教學(xué)法盛行的西方國(guó)家，不同高校也會(huì)根據(jù)自己的不同情況采取相對(duì)差異的Seminar設(shè)計(jì)。另一方面，數(shù)學(xué)建模是以學(xué)生為主，教師需要利用事先設(shè)計(jì)好的問題啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱學(xué)習(xí)資料，鼓勵(lì)學(xué)生積極開展研討，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索和研討合作的精神。根據(jù)數(shù)模課程的特點(diǎn)和獨(dú)立學(xué)院的實(shí)際情況，借鑒Seminar教學(xué)法開展數(shù)模專題研討，筆者認(rèn)為教師需要根據(jù)課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱，將課程分成若干專題，并在moodle平臺(tái)上公布每個(gè)數(shù)模專題相關(guān)的實(shí)際問題以供學(xué)生進(jìn)行數(shù)模專題研討。學(xué)生以小組的形式在3-4周時(shí)間內(nèi)就所選數(shù)模專題進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、小組討論并準(zhǔn)備匯報(bào)材料。通過匯報(bào)的形式，學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生進(jìn)行課堂研討交流，最后按照數(shù)模論文的格式提交論文。

在這一教學(xué)范式中，從文獻(xiàn)查詢、小組討論、匯報(bào)材料、課堂研討，到最后數(shù)模論文形成，都要充分發(fā)揮學(xué)生的自主性和主動(dòng)性，使得這一課堂教學(xué)模式發(fā)揮最大作用。

3.可能遇到的困難

獨(dú)立院校的學(xué)生在自主學(xué)習(xí)、自主探索方面和普通院校學(xué)生存在一定的差距，大部分教師的科研水平也有待于提高。在實(shí)施利用moodle平臺(tái)，借鑒Seminar教學(xué)法進(jìn)行課堂教學(xué)改革的過程中，需要教師投入大量的時(shí)間精力建設(shè)moodle平臺(tái)，還需要具備豐富的知識(shí)和高超的課堂駕馭能力。對(duì)學(xué)生在討論、交流中提出的問題能夠進(jìn)行及時(shí)有效的指導(dǎo)和調(diào)控。然而，我們目前的師資隊(duì)伍較年輕，尚需要不斷努力學(xué)習(xí)成長(zhǎng)。縱觀我院近幾年在教研、科研方面取得的進(jìn)步，相信這些困難在不久的將來也是可以克服。

四、結(jié)語

當(dāng)前，在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)改革過程中，需要充分利用moodle平臺(tái)，借鑒“Seminar”教學(xué)法的一些做法，不僅可以營(yíng)造師生、生生間的多向互動(dòng)，還能有效激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索精神，幫助學(xué)生充分理解知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)的能力。通過自主查閱文獻(xiàn)、小組合作、材料匯報(bào)、撰寫論文，使得學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力也能夠上一個(gè)新臺(tái)階。

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課題：浙江省教育廳2015年度高等教育課堂教學(xué)改革項(xiàng)目：借鑒seminar教學(xué)法，構(gòu)建“2+3”授課模式——<數(shù)學(xué)建模>課堂教學(xué)改革研究（kg2015603）