高校數學課程模塊化教學策略探討

◎陳文平 馬漢鳳 黃云飛 馮惠琳

(桂林電子科技大學數學與計算科學學院，廣西 桂林 541004)

數學既是中國高等教育普遍設置的公共基本科目，又是所有理工科學生及相應專業學生的必修科目.因此,中國高等教育數學課程的質量直接關系到院校整體質量,對學校教學整體水平的提高有著一定的重要性.但是處于傳統形式下的高校數學課程教學呈現出不盡如人意的效果.據統計，隨著全國各大高校的擴招、接受高等教育大學生人數的不斷上升，在數學課程方面，學生表現出的總體水平和學習興趣出現了倒退.究其原因，一方面是剛進入高校的中國大學生們在高中階段極度緊張的應試教育模式下逐漸松懈，再加之大學階段對數學課程的難度提高了一個層面，導致不少學生都無法調試好學習和生活之間的關系，從而對數學課程形成了抵觸、恐慌的心態.另一方面是部分教師在課程中仍然采用傳統的教學方法，單純地追求解題過程與推理形式，既沒有把數學知識和學生的專業知識有機融為一體，又不能有效培養學生的數理邏輯思維、運用數學知識處理專業問題的能力，導致學生對數學這一學科缺乏自信心，甚至覺得它根本沒有其他學科那樣重要.根據當前高等院校數學課程教育面臨的一系列問題，傳統形式下的高等院校數學課程教育已不能滿足學校當前的教學需要，高校必須重新審視課程標準，對教學內容進行有益的調整.

一、高校數學模塊化教學的幾點思考

數學是一門具有發散性思維的學科.在數學教學活動中，每名學生因其個人能力大小、認知思維水平高低等多方面的不同，接受知識的程度有所不同.因此，高校數學模塊化教學承認了學生的個體差異性，按照學生的專業特性、知識能力水平、興趣愛好等方面，為不同類型的學生選擇適合其學習的分級教學模式.為保障此模式的順利落實，教師應對學生隊伍進行合理優化配置，使不同專業類型學生的不同需求得到滿足.在教學的過程中，教師要加強與學生之間的溝通，創新教學方法，利用網絡搭建學習平臺，對教學內容進行梳理與優化.

(一)對師資進行合理的調配，提升學生的學習效率

學生數學核心素養培養的重要舉措之一是培養優秀的師資隊伍，提升教師隊伍的專業素養，鼓勵教師創新教育教學方法，讓教師逐步帶領學生走進數學的殿堂，使學生感受到數學的魅力.為合理地調配師資力量，高校可以按照學生的專業配置師資.例如，對于對數學要求較高的專業：(應有)數學、機械設計、物理、金融類的專業，高校可以配置能力較強的教師，讓其帶領學生系統地學習專業類基礎知識.對于專業內容較為相近的經濟管理、國際金融等，學校在師資配置方面可以將其固定下來，以此提高教學的針對性.在課程安排上，模塊化分級教學為高校師生提供了更多的課程選擇，對于學生來說可以根據自己的專業選擇適合的數學課程，如理科類化學專業的學生將會學習函數與極限、導數與微分、多元函數微積分、常微分方程和無窮級數等知識點；文科類地理專業的學生將會學習線性代數、概率論和數理統計等知識.對于教師而言，其要結合學生的實際需求設計符合學生個性發展的教學方案，因材施教，明晰數學必修課程和數學選修課程的教學標準.中小學階段的數學學習側重于理論知識的教授并結合大量題型的不斷訓練，而高校數學側重于培養學生實際解決問題的能力，因此，高校教師應創新教學方法，促進學生的個性化發展需求，以師資力量的合理調配，激發學生的學習興趣，提升學生的學習效率.

(二)搭建網絡學習平臺，對教學內容進行梳理與優化

為高校學生提供更好的發展平臺，對他們之后的學習和生活都起到非常重要的作用.微課程和翻轉課程等教育模式應用在高校數學課程中，既能激發學生學習主體的內驅力，培養學生主動學習、解決問題的能力，更能以信息技術作為支點實現師生之間的良好互動，適應信息時代對應用型人才、創新型人才的迫切需求.隨著當今世界科學技術的高速發展，計算機與網絡在人們的生產和生活中扮演著越來越重要的角色，將信息技術運用到教育中是社會進步和促進學生全面發展的必然趨勢.而微課作為一種時長較短的教學視頻便可以與高校數學課程開展良好的合作.在教師借助微課進行教學之后，學生能夠清晰地了解本節課的知識脈絡，知曉本節課的大概內容，在學習的時候會更加具有針對性.因此，教師在開展課堂教學之前，可以借助微課為學生進行課堂教學內容的介紹，以此幫助學生更好地展開課堂學習，也可以借助翻轉課堂、慕課等，采取各種線上、線下的教學方式助力學生日益成長與進步.教師通過創新教育教學手段，進一步豐富課堂內涵，能夠更有效地增強學生對數學知識的理解程度，培養學生的抽象思維和對數學學科的熱愛之情.

二、高校數學課程模塊化教學策略

模塊化教育又稱為“MES”，它是由國際勞工組織在20世紀70年代開發起來的一套教學方法,是以技術訓練為核心的現場教育方式, 以供不同水平的學生選擇學習的分級教學模式.我國最早期的項目化教育產生于20世紀末期,當時的教育者們針對中國當時的國情總結出“寬基礎,活模塊”的教學方法并遵循了以人為本的教育宗旨.目前，眾多高校面臨著教育模式的改革探索并取得了一定效果.本文對高校學生的專業、基礎水平和興趣等多個因素進行模塊化分級，以期得到一些優化途徑與措施.

(一)根據學生的專業對數學課程進行模塊化劃分

數學分析作為一種公共基礎課，在我國很多的院校中均有開課,只是針對各個專業的學生特點有所不同.針對不同專業的學生,提出不同的課程目標、選擇最適合的課程、設置不同的學時任務,以及選擇不同的考核方法是高校數學學科各模塊課程的核心內容，以適應不同類型學生的學習特點,對學生的長期發展比較有益.以某高校的八個學科專業為例，一般把數學學科分成A、B、C、D四大模式，A類主要包括理工類專業課程，B類重點針對的是地質學科和紡織專業，而C類重點涉及酒店管理、城市管理和設計等專業，D類針對的是生命科學和醫學等專業.面對這四大板塊，教師在教學安排和課時內容等方面要各有側重，以內容分塊做到與具體的專業培養目標相匹配，促進學生在教育改革的大背景下，以專業背景、就業趨勢進行數學知識的系統學習與應用實踐.高等數學、概率統計和線性代數是普通高等院校所授的基礎課程，對專業學習起到非常重要的作用.據課時安排顯示：高等數學在各個模塊中所占的比例都較大，以A類板塊尤甚.由于A類理工類專業學科板塊對數學的要求較高，高等數學、概率統計、線性代數這三門基礎學科所占的課時比例比其他板塊的比例都要大.而針對A類板塊的教學內容較之其他也更為繁重，主要包含空間解析幾何與向量代數、重積分等.B類板塊中的地質學科和紡織學科對數學的要求也較高，學生除了掌握本專業的相關知識外，還要對數學、物理和化學等基本理論和基礎知識進行了解.學生在學習的過程中需要牢固掌握概率論和數理統計等相關知識，在高校數學課程學習中能夠應用《高等數學(第三版)》教材.C、D兩類模塊更側重于學生對本專業知識的掌握，所用的課時安排相對較少，在數學課程的教學上偏向于基礎性更高的函數與極限、微分中值定理和導數的應用，其中對柯西中值定理不做要求.

(二)根據學生的基礎水平對數學課程進行模塊化劃分

高校學生的數學基礎參差不齊，特別是對于一些文科生而言，數學學科是具有較大難度的，導致他們的總體水平偏低.因此，一部分學生對于學習數學知識總是抱有畏難的態度，主要是由于數學學科相較于其他學科而言更具有抽象性和邏輯性，因此，在學生的眼中難度更大，他們極易產生厭惡心理.還有一部分學生一直對高等數學很感興趣，甚至教師在課堂上講授的知識已經不能滿足他們的學習需求.這時，這部分學生可以考慮接觸一些大學數學學科競賽，學習更深層次的數學.在“以人為本”和因材施教的教學理念下，教師采用模塊分層教學方法可以按照學生的基礎，滿足學生的不同訴求，鼓勵學生追求個性化發展，也可以有效避免一些基礎差的學生“吸收不良”.在具體的教學活動中，教師可以將不同基礎的學生進行甲、乙、丙三級層次劃分：甲層級的學生基礎較好，學習能力強，對數學抱有極大的熱情，教師在課程設置上就可以側重于邏輯性和系統性的教學，用以提高他們的數學學習能力，激發他們對數學的探究熱情，在教學安排上開設微積分(A)、線性代數(A)、數學建模等內容，并鼓勵他們畢業后從事科研等相關工作.乙層級針對的是數學基礎和學習能力一般的學生.對于此類學生，教師在課程安排上要選擇難度適中的內容，遵循“伸伸手，夠得著”的原則，可以按照大綱所要求的知識進行教學，教學內容與甲級學生相同，但在考查階段可適當降低標準.針對丙層級數學基礎和學習能力均不好的學生，教師在課程難度和教學大綱的規定下可以適當地將就他們，只要求學生理解、掌握數學基本概念和簡單的數學計算,以提高學生的自信心.課程涵蓋了微積分(C)、概率論與數學統計(C)、線性代數(C)以及數學教育文化等教學內容.同時，教師可以針對學生的不同基礎情況提出不同的課程目標,對各個階段的課程任務進行分類統一,使學生對數學課程學習的信心進一步增強,轉變學生對高等數學課程的認識,提高學生整體的數學課程水準.此外，每名學生都會有優點與缺點,因此，教師必須善于看到學生身上的閃光點，從而更有效地引導、鼓勵學生.在一定程度上，教師的一句肯定，對激發學生的學習興趣，使學生保持良好的心情具有重要意義.

(三)根據學生的興趣對數學課程進行模塊化劃分

俗話說：在學習中，興趣是最好的老師.當學生對一件事能夠長久地堅持下去時，他們一定對這件事產生了濃厚的興趣，因此，教師可以以興趣為媒介激發學生的學習積極性.在傳統的教育教學中，一些教師經常會采用的教學方法是讓學生對某一知識點死記硬背，這樣強行灌輸的方法是不利于學生對知識吸收和掌握的，反而會增強學生的厭惡心理，使得學生學習的積極性和主動性降低.經研究發現，學生對數學計算的興趣越高，他們的計算水平也就越高.因此，在高校數學課程教學中，教師應創新教學方法，采用模塊化分層教學等手段培養學生對數學學習的興趣，這樣不僅可以促使學生保質保量地完成數學任務，而且可以增強學生在學習中的自信心.由于數學學科的本質特點，許多知識點較為抽象，學生難以理解，從而降低學生對數學學習的興趣.但是教師如果能在分層教學中不斷地探索與創新教學方法和手段，豐富數學課程模塊的內容，為學生提供更多的數學文化和應用課程的講解和鍛煉，就能夠激發學生的學習興趣，從而提高課堂教學質量.同時，在對課堂知識進行講授時，教師應充分尊重學生的主體地位，讓學生從被動地接受知識到主動地學習知識.正如陶行知先生所說，好學是會傳染的，一人好學，可以染起好多人好學.但是傳統的教學模式中多為教師問、教師講，學生聽、學生寫.這種傳統式滿堂灌輸知識的教學方法已經不再適應新時代學生的學習要求，亟待廣大的教育者們轉變思維觀念，創新教學方法.在分層教學中，教師要做好學生的宣傳工作，合理地引導學生，使其主動參與到教育改革的實踐道路中.此外，教師在營造良好學習氛圍的同時要增強學生的實踐應用意識.學生學習知識的主要目的之一是將其運用到實踐生活中.實踐是檢驗真理的唯一標準，否則只是紙上談兵，毫無用處.正如著名的數學家畢達哥拉斯在實踐生活中發現勾股定理這一著名理論，數學知識在人們的生產和生活中發揮重大的作用，人們的生活離不開數學，它遍及人類實際生活中的方方面面，小到普通百姓日常生活中的買菜、做飯，大到科研院所精密儀器的測量與計算、航天飛行器的發射、核武器的研制.因此，在教育教學活動中，廣大的教育工作者要注重培養學生將所學的知識運用到實踐中的意識.同時，學以致用能夠促進學生數學學習水平的提升，兩者之間相輔相成.以學生的興趣作為模塊化分層教學的標準之一，是充分尊重學生主體地位的表現，以興趣為導向發展學生的實踐能力，促使學生快速成長.

三、總 結

綜上所述,模塊化分類教育方法是克服中國大學生源差異最有效的教學方法之一.它按照學生的專業能力、基礎水平和興趣對數學課程加以分類,通過不斷革新教育手段和方法,切實地實現了“以人為本”和因材施教的教育宗旨,對學生數學邏輯思維的訓練和數學運用能力的提高有著重大意義,在極大程度上增強了中國大學生的學習自信心.在這一模式推行的過程中,不僅需要全體教師積極參與,而且需要政府各部門的通力合作和動態管理,讓中國數學教育改革迸發出強大的活力與持續性.