慕課與創(chuàng)新教育：以地方高校工程數(shù)學(xué)課程為例

孔靈柱 祁柏宇

摘 要：本文分析了慕課教學(xué)模式和創(chuàng)新教育的內(nèi)涵，探討了如何基于慕課開(kāi)展工程數(shù)學(xué)的創(chuàng)新教育，并研究了工程數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育實(shí)踐訓(xùn)練的組織模式。主要結(jié)論包括：慕課可以拓展教學(xué)時(shí)空，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源的受眾，也可以推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，提升課堂教學(xué)效能。教育創(chuàng)新是以繼承為基礎(chǔ)，以全面發(fā)展為目的，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為價(jià)值取向的新型教育。工程數(shù)學(xué)的創(chuàng)新教育既要改革教學(xué)方法與手段，也要進(jìn)行教材與案例建設(shè)，還要革新考核內(nèi)容與方式。

關(guān)鍵詞：慕課;工程數(shù)學(xué);創(chuàng)新教育

一、慕課與創(chuàng)新教育

近些年來(lái)，在教育主管部門(mén)的倡導(dǎo)和支持下，慕課教學(xué)模式及其建設(shè)在全國(guó)高等學(xué)校普遍展開(kāi)。所謂慕課，即大規(guī)模在線開(kāi)放課程（Massive Open Online Coursers，簡(jiǎn)稱“MOOC”），是教育領(lǐng)域利用信息技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新興起的一種新教學(xué)模式，即“互聯(lián)網(wǎng)+課程資源”。從本質(zhì)上講，慕課是為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育目標(biāo)而對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行的改革，其既可以拓展教學(xué)時(shí)空，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源的受眾;也可以推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，促進(jìn)大學(xué)教學(xué)模式的深層次改革，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，提升課堂教學(xué)效能。有統(tǒng)計(jì)顯示，截至到2017年末，中國(guó)大學(xué) MOOC網(wǎng)已經(jīng)上傳慕課900余門(mén)，開(kāi)課次數(shù)達(dá)到1900余次，選課人數(shù)超過(guò)2700萬(wàn)人。從本質(zhì)上看，慕課課程的快速發(fā)展歸根結(jié)底是人們對(duì)便捷、高效、優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和教學(xué)模式的訴求，其核心是促進(jìn)教育質(zhì)量的提升，讓更多的學(xué)習(xí)者從中受益。

在我國(guó)，創(chuàng)新教育作為一種思潮是在1999年6月《中共中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》公布以后形成的。目前，創(chuàng)新教育定義不下百種，大致可以分為兩類：一類把創(chuàng)新教育定義為，以培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力或創(chuàng)新人格等創(chuàng)新素質(zhì)以及創(chuàng)新人才為目的的教育活動(dòng);另一類則把創(chuàng)新教育定義為，是相對(duì)于接受教育、守成教育或傳統(tǒng)教育而言的一種新型教育。本文認(rèn)為，對(duì)創(chuàng)新教育的定義，既要考慮創(chuàng)新教育的歷史和已經(jīng)形成的規(guī)約，又要考慮到創(chuàng)新教育已有的升華和將來(lái)的發(fā)展。從廣義上說(shuō)，創(chuàng)新教育就是為了使人能夠創(chuàng)新而進(jìn)行的教育。凡是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新素質(zhì)、提高人的創(chuàng)新能力為主要目的的教育都可以稱之為創(chuàng)新教育。對(duì)于學(xué)校教育來(lái)說(shuō)，創(chuàng)新教育是指把壯大生命提高人的創(chuàng)新性當(dāng)作重要培養(yǎng)目標(biāo)之一，并在全部教育教學(xué)過(guò)程中有意加強(qiáng)學(xué)生各種創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生和教師的創(chuàng)新性都得到有效提高的教育。創(chuàng)新教育既是一種反映時(shí)代需要的新思想新理論，也是一系列“為創(chuàng)新而教”的教育教學(xué)活動(dòng)。綜上所述，我們認(rèn)為，教育創(chuàng)新是以繼承為基礎(chǔ)，以全面發(fā)展為目的，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為價(jià)值取向的新型教育。為此，應(yīng)進(jìn)一步更新教育思想，改革現(xiàn)有課程教材和課堂教學(xué)模式，確立學(xué)生自主學(xué)習(xí)的地位，保障教育創(chuàng)新健康發(fā)展，需要做到以下幾點(diǎn)。

1、不斷更新教育思想。傳統(tǒng)教學(xué)是以課堂為中心，教師為完成認(rèn)識(shí)性任務(wù)，并把此任務(wù)做為課堂教學(xué)的中心或唯一任務(wù)，這種教學(xué)把豐富復(fù)雜、變動(dòng)不拘的課堂教學(xué)過(guò)程，簡(jiǎn)約化歸為特殊的認(rèn)識(shí)活動(dòng)，把它從整體的生命活動(dòng)中抽象、隔離出來(lái)。因此，學(xué)校教學(xué)改革的使命之一，就是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的改革、完善和發(fā)展。

2、課程與教材改革是實(shí)施創(chuàng)新教育的關(guān)鍵。傳統(tǒng)課程教材過(guò)分強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一，課程管理權(quán)限過(guò)分集中，缺乏必要選擇的余地，限制了地方、學(xué)校、教師自主性、主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性的發(fā)揮。當(dāng)前，應(yīng)打破課程教條老化的格局，建立國(guó)家課程、地方課程、校本課程三級(jí)管理的課程教材新格局，特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)校本課程的開(kāi)發(fā)。要改變一套教材用多年的局面，逐步實(shí)現(xiàn)教材多樣化、彈性化、特色化、個(gè)性化。例如在我校不同專業(yè)的學(xué)生中，工民建等理工科專業(yè)和商管、外語(yǔ)、社會(huì)學(xué)等文科專業(yè)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求不同，所以不同專業(yè)同學(xué)的授課教材也應(yīng)該相應(yīng)不同，即使同是理工科專業(yè)的學(xué)生，由于不同專業(yè)的側(cè)重點(diǎn)不同，為了后續(xù)課的教學(xué)，也應(yīng)該在教學(xué)中進(jìn)行有側(cè)重的講解和安排。

3、強(qiáng)化課堂教學(xué)改革。教學(xué)是達(dá)到教育目的的主渠道。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是統(tǒng)一性教學(xué)，教師獨(dú)占課堂，造成教師教死書(shū)，學(xué)生讀死書(shū)，這樣不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且教學(xué)效率低。實(shí)施素質(zhì)教育就是要變傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)為創(chuàng)造性教學(xué)，或以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性為核心目標(biāo)的教學(xué)。課堂實(shí)施創(chuàng)造性教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)息息相關(guān)，教學(xué)改革勢(shì)在必行。例如，在大學(xué)數(shù)學(xué)等理工科課程的教學(xué)過(guò)程中，如何使學(xué)生較好地參與的“教和學(xué)”過(guò)程中來(lái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改變課堂學(xué)習(xí)枯燥乏味的現(xiàn)狀，并且能夠較好地完成教學(xué)內(nèi)容，就是課堂教學(xué)改革面臨的中心任務(wù)了。

二、工程數(shù)學(xué)中的創(chuàng)新教育問(wèn)題

大學(xué)數(shù)學(xué)課程是構(gòu)建學(xué)生自然科學(xué)知識(shí)體系的基石，是促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)創(chuàng)新思維和能力的重要工具。因此，在慕課快速發(fā)展的信息時(shí)代背景下，大學(xué)數(shù)學(xué)課程如何更好的利用新技術(shù)，在教學(xué)方面開(kāi)展改革和慕課實(shí)踐，提高課程教學(xué)效果，進(jìn)而提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，是高等數(shù)學(xué)教育工作者廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，也是本課題研究的關(guān)鍵問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之，即慕課時(shí)代下大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革應(yīng)該改哪些、怎么改的問(wèn)題。本文就如何利用慕課教學(xué)手段實(shí)現(xiàn)工程數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育問(wèn)題進(jìn)行探討。

1、工程數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育的教學(xué)目標(biāo)

工程數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育課程集經(jīng)典數(shù)學(xué)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)和實(shí)際問(wèn)題為一體，通過(guò)本課程的理論和實(shí)踐教學(xué)，試圖使學(xué)生具備綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)軟件解決專業(yè)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、邏輯推理與判斷能力、空間想象能力、數(shù)學(xué)建模和運(yùn)算能力、數(shù)學(xué)語(yǔ)言與符號(hào)表達(dá)能力。培養(yǎng)學(xué)生了解微分方程、差分方程、優(yōu)化、概率、統(tǒng)計(jì)和時(shí)間序列等數(shù)學(xué)知識(shí)，了解主要數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用，了解查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)、論文寫(xiě)作和科學(xué)研究的一般過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新技能，提升學(xué)生綜合素質(zhì)，為其學(xué)習(xí)、科研和工作奠定堅(jiān)實(shí)數(shù)理基礎(chǔ)。

2、基于慕課的教學(xué)方法改革

首先，教學(xué)方法與手段。針對(duì)競(jìng)賽和學(xué)生能力培養(yǎng)的需求，在創(chuàng)新課程上準(zhǔn)備采取“課內(nèi)引導(dǎo)+課后作業(yè)+課上研討”的方式，即類似于慕課的教學(xué)手段。慕課作為一種教學(xué)設(shè)計(jì)方法，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者、教育工作者研究和實(shí)踐的熱點(diǎn)，它對(duì)課堂的積極作用、對(duì)教學(xué)效果的正向影響已經(jīng)得到學(xué)者和教育從業(yè)者的一致認(rèn)可。我們?cè)趧?chuàng)新課程的課上給學(xué)生引導(dǎo)學(xué)習(xí)方法并布置學(xué)習(xí)任務(wù)單，課后學(xué)生可以通過(guò)學(xué)習(xí)任務(wù)單的指引，利用學(xué)習(xí)平臺(tái)、移動(dòng)終端（電腦、手機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)等）開(kāi)展課外自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。最后在課堂上通過(guò)小組研討的方式，解決疑難，加深對(duì)方法和知識(shí)的理解。最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的積極性，同時(shí)也改變教師的教學(xué)觀念，豐富教師的教學(xué)手段，培養(yǎng)具備高素質(zhì)的復(fù)合型人才。

其次，教材與案例建設(shè)。采用經(jīng)典《數(shù)學(xué)模型》教材作為參考，但要突破原有課程建設(shè)的思維定勢(shì)，在課程建設(shè)實(shí)施階段，為了體現(xiàn)雙創(chuàng)課程的示范性，準(zhǔn)備選取工程類專業(yè)方面應(yīng)用優(yōu)化、方程、概率、統(tǒng)計(jì)和時(shí)間序列等數(shù)學(xué)知識(shí)的具體案例，進(jìn)行教材和案例建設(shè)，盡量編寫(xiě)課程教材。通過(guò)這種課程建設(shè)方式，引領(lǐng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)，引領(lǐng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系建設(shè)，引領(lǐng)探索創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育有機(jī)融合，提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)效果。

再次，考核內(nèi)容與方式。建立多元化學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，過(guò)程性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。根據(jù)平時(shí)的案例研究、分析和講述給出平時(shí)成績(jī)，根據(jù)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的獲獎(jiǎng)等級(jí)評(píng)定期末成績(jī)，同時(shí)也要參考基于專題研究的論文寫(xiě)作和發(fā)表情況。

三、工程數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育的實(shí)踐訓(xùn)練組織

兼顧面向全體和分類施教的原則，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及數(shù)學(xué)素養(yǎng)較好的同學(xué)進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)，其他同學(xué)側(cè)重引導(dǎo)，這樣既可以提升重點(diǎn)學(xué)生的建模能力和競(jìng)賽能力，也可以在整體上提升工程專業(yè)學(xué)生的數(shù)理素養(yǎng)，改善傳統(tǒng)課堂的教學(xué)效果。在任課教師方面，多位教師共同參與，授課內(nèi)容分塊，每人集中精力負(fù)責(zé)一塊，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)情況，發(fā)揮各自所長(zhǎng)。按照注重引導(dǎo)，強(qiáng)化實(shí)踐的原則組織創(chuàng)新實(shí)踐和訓(xùn)練。教師在專題講座中，概括介紹數(shù)學(xué)方法的內(nèi)容和思想，為了提高學(xué)生的主動(dòng)性及學(xué)習(xí)效果，將選課同學(xué)分為若干組，課后布置案例作業(yè)，要求每組同學(xué)課下通過(guò)查閱文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)進(jìn)行充分準(zhǔn)備，在輔導(dǎo)老師的幫助下初步掌握相關(guān)數(shù)學(xué)方法和軟件的應(yīng)用，然后在課堂上面向全體師生進(jìn)行講解，以此環(huán)節(jié)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，進(jìn)而提升創(chuàng)新課程的教學(xué)效果。定期舉行校內(nèi)模擬競(jìng)賽，及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整課程細(xì)節(jié)。不定期邀請(qǐng)校外專家來(lái)校做數(shù)學(xué)專題或競(jìng)賽的學(xué)術(shù)報(bào)告，開(kāi)闊學(xué)生視野，提升培養(yǎng)質(zhì)量。

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基金項(xiàng)目：吉林省教育科學(xué)“十三五”一般規(guī)劃課題：慕課背景下的地方高校數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革研究（GH180382）;吉林省高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范課：工程數(shù)學(xué)創(chuàng)新教育

（作者單位：1.吉林建筑大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130118;2.吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130021）