新工科背景下大學數學信息化教學改革的探索與實踐

劉蘭初 龍奕羽

摘要：針對新工科背景下人才培養的目標定位與需求，利用信息化技術，結合具體實例，從教學模式、教學案例、考核評價、課程思政等方面進行探索，積極進行大學數學教學改革與實踐。把抽象、深奧的數學問題講得淺顯易懂，讓大學數學課越來越有趣，越來越受歡迎。

關鍵詞 ：新工科;大學數學;信息化

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）25-0221-02

“新工科”建設對人才培養提出了新的目標定位與需求，對大學數學課程的培養目標要求更加注重時代性、實用性、科學性、應用性。高等數學、線性代數、概率論與數理統計、復變函數與積分變換等課程是大學理工科、經管類一些專業的重要基礎課，是大學數學教育改革的重要課程。新形勢下如何全面提升大學生的數學文化素養，如何更深一步提高大學生的數學綜合運用能力，大學數學的信息化教學改革勢在必行。

眾所周知，大學數學的顯著特點是具有高度的抽象性和極強的邏輯性。大家對大學數學的普遍印象，一個字：難。老師難教，學生難學。有的老師認為數學課的內容基本一成不變，備一次課用一輩子。有的老師像套模板一樣講授數學課：1）上課先寫出公式;2）給出幾個例題;3）套用公式把數學題解出來;4）做幾個練習題。這樣學生學得艱苦，考試成績大家都痛苦。

誠然，大學數學屬于理論性非常強的學科。如果老師們墨守成規，像套模板一樣講課，課堂氣氛自然是嚴肅而沉悶的，也直接導致大學數學類考試不及格率較高，是學生重修的大戶。對這種現象，我們所有的數學教師不能只抱怨學生不肯學能力差，而是應該多反思：我們的教學是否存在問題，究竟應該怎樣把握這門課程的教學，才能讓自己的課更有吸引力？如何在課堂上最大限度地調動學生學習的積極性、主動性，提高課堂45分鐘的教學效率，取得好的教學效果呢？我認為需要教師與時俱進，充分利用現代化教學工具與手段，改變傳統的教學模式，精心設計教學案例，改革考核評價體系，合理化嵌入課程思政。

1 改變傳統的教學模式

黑板+粉筆的傳統教學模式內容單一，老師傳授的知識信息量有限。近年來，教育部大力推進一流課程建設，打造“金課”，拒絕“水課”。各高校大力支持在線精品課程建設，建立了高級別的錄播室，智慧教室，虛擬演播室。信息技術應用往往涉及計算機操作技術與一些軟件的使用，對非計算機專業的教師有一定難度，智慧教室一般都配備了專業師給予錄播、剪輯、炫彩等工作支持。各大高校也提供老師參加校內外微課培訓的各種機會。2020年上半年受新冠肺炎疫情影響，大部分學校提供了網絡教學平臺，采用網上授課模式，每個老師均可在線教學，教師錄課及直播教學等工作都可以開展。學校教學區域、生活區已全部覆蓋校園網絡，學生能方便使用移動終端，可以隨時隨地訪問教學平臺進行自主學習。這些軟件、硬件的具備可使線上線下混合式教學改革順利開展。經過幾個教學周期的實踐，我們認為可以從教學內容、講課方式、綜合輔助教學等多方面，進行混合式教學模式改革。

課前，教師將教學大綱、教學日歷、單元測驗和討論主題等內容上傳網絡教學平臺，方便學生提前獲知。并針對每節課的內容，精心設計若干思考題，用實際的例子引入，以相關問題驅動，淡化純粹數學理論的推導與演繹，將重點、難點部分讓學生在上課前進行碎片化學習，并提供一些文獻資料與參考書籍，引導學生們去查閱資料，拓寬他們的知識面，加深他們對重點、難點問題的理解。如此，帶著問題進入課堂，學生們學起來自然針對性強，學習興趣濃。教師則根據學生在課前學習中所反饋的信息，重點講解大家普遍沒弄懂的問題。大學數學課程內容很多時候是單調的邏輯推理與計算，所以我們要及時調整課堂情緒，在沉悶緊張的課堂上穿插一些與上課內容密切相關的趣聞、軼事，或者適當地引入一些實際生活中的例子。例如，大一的高等數學課一開篇就是極限，極限定義的語言極其抽象，把極限的定義理解清楚相當不容易。這時我們可以借用網絡上調侃包子鋪老板摳門時的句子幫助學生理解。“當包子餡趨于零時，包子趨于饅頭。”這個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先選擇函數u時，可以讓學生理解并記住口訣“反、對、冪、指、三”，這樣不僅能活躍課堂氣氛，使抽象的問題變得淺顯易懂，還能增加數學課的趣味性。此外，教師還可以隨時在網絡學習平臺上推送相關的課堂測試題進行測驗，實時檢驗教學效果。課后，教師可以通過查閱智慧教室的錄播視頻，找到同學們注意力不集中的時間段及對應的知識點，分析原因所在，有的放矢地對課堂教學進行新的部署，從而更好地促進、優化課堂教學。課后，根據不同的知識點的特點，教師可以將有的書面作業改為線上作業，學生完成后在線提交，教師或者助教及時批改并進行反饋，使學生能夠迅速發現自己的錯誤并加以改正，大大地縮短了學生對新知識的接受周期。

2 改革課程考核方式

傳統的考核方式，主要以一次期末筆試考試成績為主，平時成績占比極少，且往往缺乏平時成績判定依據，導致很多老師直接參考期末成績給出平時成績，缺乏科學性、合理性。經常有學生質疑老師平時成績判定的依據，覺得有失公平。課程考核方式亟待改革。我們根據不同的學習內容、學習過程，研究了過程考核的時效性，實現全面、客觀的大數據課程考核評價體系.在成績評定方式上，建立了多種方式相結合的符合數學課程特點的考核方式.按照平時學習50%，線下期末考核50%的比例綜合給出評價。平時成績中線上占30%，主要包括線上作業、課程視頻觀看時長、章節測驗、分組任務完成情況、閱讀線上資料等指標按相應權重給分。在線上學習過程中，為了避免部分學生為完成任務得到平時高分而假學習，在具體實施過程中聘用學生助教崗，幫助授課教師更好地監督學生的自主學習過程，并與學生及時溝通，為他們答疑解惑，讓學生們真正參與線上學習，達到最佳的教學效果。平時成績線下的20%，主要包括線下作業、課堂互動、簽到等給分。通過這種模式給出的考核評價方式有理有據，更加全面合理。