“數(shù)學(xué)+”的思維角度下模塊化教學(xué)的探討

張曉蓉 崔周進(jìn)

摘要：基于新時(shí)代信息化人工智能的大背景下人才結(jié)構(gòu)需求的變化，本篇文章探討在“數(shù)學(xué)+”思維角度下的模塊化教學(xué)，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：大學(xué)數(shù)學(xué)；模塊化；數(shù)學(xué)+

大學(xué)數(shù)學(xué)作為一門(mén)公共課程，培養(yǎng)學(xué)生的理性相關(guān)的思維素養(yǎng)，而數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，是一個(gè)潛移默化的過(guò)程。宏觀上要以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，微觀上要以加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)為落腳點(diǎn)，這就需要貼合時(shí)代特色，滿足人才結(jié)構(gòu)需求，不斷的探索教學(xué)模式與教學(xué)方法。

新時(shí)代模式下，國(guó)家重視基礎(chǔ)研究、呼喚原始創(chuàng)新，不斷推動(dòng)實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”、“一帶一路”、“中國(guó)制造2025”等一系列重大戰(zhàn)略呼喚新工科的建設(shè)，國(guó)家的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、硬實(shí)力的提升呼喚新工科的建設(shè)。社會(huì)對(duì)人才結(jié)構(gòu)和素質(zhì)提出了新要求，大數(shù)據(jù)、人工智能亦呼喚新型人才；人才的培養(yǎng)突出“基技融合”，適應(yīng)未來(lái)科技、任職需要，同時(shí)需要具備崗位指向性與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展性；基于這樣的背景，本篇文章探討“數(shù)學(xué)+”思維角度下的模塊化教學(xué)，旨在服務(wù)于全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量：使得學(xué)生能夠具備結(jié)合數(shù)學(xué)與專業(yè)知識(shí)用于解決復(fù)雜問(wèn)題的能力；具有在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個(gè)體、成員及負(fù)責(zé)人的角色的能力；具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

一、教師明確教學(xué)目的，提出新的教學(xué)思路

我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教學(xué)大部分還是教師以講授完教材內(nèi)容為目的，學(xué)生以好的考試成績(jī)?yōu)槟康?。這種帶有普遍性的現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙著數(shù)學(xué)教育功能的發(fā)揮和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。因此，明確數(shù)學(xué)教學(xué)目的是十分必要的。對(duì)標(biāo)信息時(shí)代特征，學(xué)科建設(shè)將努力實(shí)現(xiàn)課程體系內(nèi)容與大數(shù)據(jù)時(shí)代信息獲取、解決問(wèn)題的特色進(jìn)行優(yōu)化整合，將數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想與方法融入課程教學(xué)中，將數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用穿插在教學(xué)內(nèi)容中，突出數(shù)學(xué)思想，通過(guò)多角度描述來(lái)加深對(duì)內(nèi)容的理解，逐步提高學(xué)科的改革與創(chuàng)新。同時(shí)教師必須突出重點(diǎn)的授課，由“教學(xué)型”向“研究型”的轉(zhuǎn)變，根據(jù)目的，對(duì)教材內(nèi)容再加工，編制講義，提出新的教學(xué)思路，提高教學(xué)質(zhì)量。

二、關(guān)于做好“模塊化”教學(xué)的幾點(diǎn)探討

“模塊化”教學(xué)從內(nèi)容到形式都尚未形成公認(rèn)的統(tǒng)一模式，因此如何開(kāi)設(shè)才能讓學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)知識(shí)并提高應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力，是值得探討的問(wèn)題。這里我們做如下幾點(diǎn)教學(xué)改進(jìn)的探討：

第一，為學(xué)生提供豐富的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源，開(kāi)設(shè)專門(mén)的科學(xué)文化課程專修教室，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)去感受更多的線上精品課程，甚至可以鼓勵(lì)學(xué)生線上修學(xué)分；

第二，在教學(xué)方式上，以“學(xué)以致用、用以促學(xué)”為指導(dǎo)，貫徹邊學(xué)邊實(shí)踐的教學(xué)策略，配合學(xué)生的專業(yè)特色，開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)，努力創(chuàng)設(shè)將問(wèn)題探索、案例研究等融入課堂教學(xué)、課外探索和考核中的教學(xué)氛圍；

第三，利用計(jì)算機(jī)教學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的軟件平臺(tái)，給每門(mén)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課配備課程實(shí)驗(yàn)形成“模塊”。建議在大一下學(xué)期開(kāi)設(shè)與微積分有關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程模塊，而在大二學(xué)習(xí)線性代數(shù)及概率統(tǒng)計(jì)時(shí)，采用課程與實(shí)驗(yàn)同步的模塊型教學(xué)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，安排一定的上機(jī)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，不但能加深對(duì)數(shù)學(xué)思想和方法的理解，還可以及時(shí)解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困惑；

第四，兼顧實(shí)際案例，結(jié)合學(xué)生專業(yè)，提高實(shí)用性。為了學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，將來(lái)更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，教師在選取實(shí)驗(yàn)例題時(shí)應(yīng)兼顧實(shí)際案例，尤其是與他們自身專業(yè)相關(guān)的例子，學(xué)生更能感受到數(shù)學(xué)對(duì)他的實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，從而達(dá)到從實(shí)驗(yàn)中去學(xué)習(xí)、探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律的目的。而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，需要與本專業(yè)教師的聯(lián)合教學(xué)去實(shí)現(xiàn)，有一定的困難性。

三、強(qiáng)調(diào)學(xué)為主體，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

“教是為了不需要教”這是教育家葉圣陶的至理名言，教師應(yīng)避免課程的簡(jiǎn)單堆砌和內(nèi)容的重疊交叉，精簡(jiǎn)下來(lái)的時(shí)間交給學(xué)生自主安排，通過(guò)有引導(dǎo)的自習(xí)、自修或自選拓展課程，充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與成長(zhǎng)過(guò)程的自我設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新的能力。

學(xué)生思維能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，主要的、關(guān)鍵的是學(xué)生自身的努力，而教師的教學(xué)方法就起著重要的引導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法“傳導(dǎo)式”向“互動(dòng)式”轉(zhuǎn)變，以數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)為核心，以加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)踐性教學(xué)為催化劑。

筆者認(rèn)為可以依托一些競(jìng)賽的參與去實(shí)施，鼓勵(lì)和組織學(xué)生通過(guò)高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模等競(jìng)賽，參與的過(guò)程中需要集中培訓(xùn)，實(shí)際上又是一種專題或模塊，進(jìn)一步加深數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)，而具體的競(jìng)賽又可以是數(shù)學(xué)內(nèi)容實(shí)踐運(yùn)用的一種催化劑，“以賽促練，以練提能”，從而加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，提升應(yīng)用與實(shí)踐能力。

本篇文章通過(guò)對(duì)信息化新時(shí)代模式下新的人才培養(yǎng)理念的理解，力圖從培養(yǎng)模式、培養(yǎng)途徑的角度從教師、教材，搭建人才培養(yǎng)平臺(tái)，如何改進(jìn)教學(xué)方式等方面做一些初步的探討，試圖從復(fù)合型知識(shí)結(jié)構(gòu)視角下，以模塊化的形式開(kāi)展，加以具體的內(nèi)容，推動(dòng)數(shù)學(xué)學(xué)科跨越式發(fā)展，為人才的培養(yǎng)提供一定的理論探討。

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