基于項目式學習的高校數學課程設計與實施

在全球化進程加速和信息技術迅猛發展的背景下，“教師講授、學生接受”的單向知識傳輸模式已無法適應新時代對人才培養的需求。在此背景下，如何更加高效地培養學生的綜合素質和數學素養，已成為高校數學教師亟須研究的重要課題。項目式學習的提出，為高校數學教學改革提供了全新的視角。項目式學習是一種以學生為中心、注重實踐與創新的教學模式，它是一種動態的教學方法，鼓勵學生以項目為載體，通過團隊合作、自主研究、實踐操作等多種方式，將所學知識應用于解決實際問題。這一過程不僅能幫助學生加深對數學知識的理解和記憶，還能有效提高學生的團隊合作能力、問題解決能力和創新能力等核心素養。文章探討了基于項目式學習的高校數學課程設計與實施，以供參考。

一、項目式學習的設計模式

首先，項目選擇。項目選擇是項目式學習設計的起點，它直接關系到學生的學習動力與課堂參與度。理想的項目應緊密貼合學生的生活實際和未來職業需求，同時融入數學學科的核心概念與技能。

其次，目標設定。明確的學習目標是項目式學習成功的關鍵。教師在設定目標時，要確保其既符合課程標準要求，又能促進學生全面發展。目標應具體、可衡量，以便學生清楚地知道自己在項目中需要達到的水平。

再次，任務分解。項目式學習往往涉及復雜的任務鏈條，因此任務分解尤為重要。教師要將項目細化為一系列具體、可操作的小任務，并指導學生按照合理的順序逐步完成。同時，教師要鼓勵學生根據項目需求組建團隊，明確各自的角色與職責，通過分工合作共同推進項目進展。

再者，資源提供。在項目實施過程中，充足且適宜的資源支持至關重要。教師要為學生提供多樣化的學習資源，包括教材、參考書、網絡資源、實驗室設備等。同時，教師要鼓勵學生主動探究并利用這些資源解決問題。

最后，過程指導。項目式學習強調學生的自主學習與探究，但并不意味著教師可以完全放手不管。教師要密切關注學生的項目進度與表現，適時介入并提供必要的指導與反饋。在指導過程中，教師要鼓勵學生進行自我反思與同伴評價，以促進他們不斷總結經驗、調整學習策略和優化學習方法。

二、基于項目式學習的高校數學課程設計

（一）課程目標設定

在項目式學習模式下，高校數學課程目標如下。首先，提高學生數學能力。數學能力的提高，不僅僅局限于對數學基礎知識與技能的熟練掌握，還要注重數學思維、方法與素養的全方位增強。教師要精心設計富有挑戰性的數學項目，以引領學生深入剖析數學的內在本質與普遍規律，進而鍛煉其邏輯推理能力、抽象思維能力和數學建模能力。其次，提高學生問題解決能力。教師應通過選取貼近學生生活實際或具有實際應用價值的數學問題作為項目主題，引導學生從問題出發，運用所學知識進行探究與解決，從而鍛煉學生的問題分析能力、決策能力和執行能力，并培養他們的創新思維和批判性思維。最后，提高學生跨學科應用知識的能力。在基于項目式學習的高校數學課程設計中，教師應注重將數學知識與其他學科相結合，拓寬學生的學習視野，提高學生跨學科應用知識的能力。教師可以通過設計跨學科數學項目，如經濟學中的數學模型、物理學中的數學方法、計算機科學中的算法設計等，引導學生運用數學知識解決不同學科的問題。這不僅能加深學生對數學知識的理解與掌握，還能促進學生對其他學科的認知與了解，鍛煉他們的跨學科思維能力和綜合應用能力。

（二）項目選擇與主題設計

在基于項目式學習的高校數學課程設計中，項目選擇與主題設計是重要的一環，其直接關系到課程目標能否順利達成與學生的學習興趣能否順利被激發。項目選擇應緊密圍繞課程目標展開，教師要確保所選項目能覆蓋數學核心概念與技能并有助于加深學生對這些概念與技能的掌握。例如，針對提高數學建模能力的目標，教師可以設計“城市交通流量預測”項目，讓學生通過收集和分析交通數據，建立數學模型來預測未來交通流量，從而理解并掌握數學建模的基本流程與方法。這樣的項目不僅貼近生活實際，還能激發學生的探究欲和求知欲。

此外，教師在設計項目主題時，應注重激發學生的學習興趣、提高學生的參與度，并充分考慮學生的專業背景、興趣愛好與未來職業規劃，選取既具有挑戰性又符合學生興趣的主題。例如，在數據分析領域，教師可以設計“電商銷售數據分析”項目，讓學生運用統計與數據分析方法，對電商平臺的銷售數據進行深入挖掘與分析，從而發現潛在的商業機會或問題。這樣的項目不僅能鍛煉學生的數據分析能力，還能讓他們感受到數學在現實生活中的應用價值。

（三）教學內容整合

在基于項目式學習的高校數學課程設計中，教學內容的有效整合是確保學習路徑系統化和增強教學效果的關鍵。教學內容的整合需要教師對傳統數學課程有深入的理解和把握。教師應明確各章節知識點之間的內在聯系與邏輯順序，確保在項目設計中能合理安排這些知識點呈現的時機與方式。例如，在設計“金融衍生品定價”項目時，教師可以先引導學生復習微積分中的導數、積分等基礎知識，然后逐步引入隨機過程、概率論等高級概念，最后將這些知識點綜合應用于金融衍生品定價模型的構建與求解。

此外，教學內容的整合應注重項目任務的層次性與遞進性。項目任務應被設計為一系列由易到難、逐步深入的小任務，每個小任務都對應著特定的數學知識點或技能點。通過完成這些小任務，學生可以逐步構建完整的知識體系。例如，在“城市規劃中的最優路徑問題”項目中，教師可以先設置一個簡單的兩點間最短路徑求解任務，讓學生運用圖論中的Dijkstra算法進行求解，然后逐漸增加路徑點的數量與復雜性，引入AI算法等更高效的求解方法，最后引導學生將所學知識應用于實際的城市規劃案例，進行復雜路徑網絡的優化分析。

（四）學習資源與工具準備

充分準備學習資源與工具，是保障教學質量、增強學生學習效果的關鍵環節。在基于項目式學習的高校數學課程設計中，教師應準備詳盡的教材、參考書及項目指導書。為了增強教學的直觀性和趣味性，教師可以引入數學圖表、案例分析、實驗數據等輔助材料，以幫助學生更好地理解和應用數學知識。教師還可以選用多種軟件工具來輔助學生學習。數學建模軟件（如MATLAB）能幫助學生進行復雜的數學計算和模型構建；幾何繪圖軟件（如GeoGebra、AutoCAD）能直觀展示數學概念和幾何關系；在線編程平臺（如Jupyter Notebook）能為學生提供靈活的編程環境，便于他們記錄和分析項目過程中的數據與代碼。這些軟件工具的使用不僅能提高學生的學習效率，還能培養他們的計算思維，提高他們的編程能力。此外，網絡資源作為信息時代的重要學習渠道，為項目式學習模式下的數學課程設計提供了豐富的素材和支持。教師可以利用在線課程平臺（如慕課、網易云課堂）上的優質課程資源，為學生推薦相關的數學課程和學習路徑；可以利用學術數據庫、專業論壇、在線協作工具等，為學生提供更豐富的學習資源、構建更有效的交流平臺。

三、基于項目式學習的高校數學課程實施策略

（一）設計貼合實際的問題，整合教育引導信息要素

在高校數學教育中，為了切實增強基于項目式學習課程設計的實施效果，教師應高度重視將抽象的數學知識與實際生活問題相結合，巧妙整合教育引導信息要素，以激發學生的探究欲和創造力。項目設計要緊密圍繞實際問題展開，以確保項目內容具有真實性和挑戰性。教師可以從社會熱點、工程技術、經濟管理等多個領域挖掘與數學緊密相關的問題，如金融數據分析、城市規劃優化、環境保護監測等。通過這些問題，學生能直觀感受到數學在現實生活中的應用價值，從而增強學習動力，提高學習興趣。同時，在項目設計過程中，教師要注重整合教育引導信息要素，包括明確的學習目標、詳細的任務指導、豐富的學習資源等。其中，學習目標應清晰具體，能指導學生在項目過程中逐步掌握所需的數學知識和技能；任務指導應詳細闡述每個階段的任務要求、預期成果和評價標準，幫助學生有序推進項目；學習資源包括教材、參考書、網絡資源等，為學生提供全方位的學習支持。

（二）構建學習支架，促進自主學習

在高校數學教育中，基于項目式學習的課程設計已成為鍛煉學生自主學習能力的重要途徑。為了進一步增強課程設計的實施效果，構建科學合理的學習支架尤為重要。學習支架的構建應緊密圍繞項目式學習的核心要素展開，包括項目目標、任務分解、學習資源與工具等。

針對不同的項目階段，教師應設計不同類型的學習支架，如情境型支架、任務型支架、評價型支架等，以引導學生逐步深入探究。例如，在項目初期，教師可以通過情境型支架，為學生創設貼近實際、引人入勝的學習情境，激發學生的探究興趣；在項目中期，教師可以通過任務型支架，將復雜任務分解為若干個子任務，并為學生提供詳細的任務指導和必要的資源支持，幫助學生有序推進項目；在項目后期，教師可以通過評價型支架，為學生提供反饋和評估，幫助學生反思學習過程，總結學習成果。

此外，教師在構建學習支架時應注重個性化與差異化。不同學生的學習基礎、學習能力和學習風格各不相同，因此，教師在構建學習支架時應充分考慮學生的個體差異，為學生提供多樣化的學習支持。例如：對于基礎較弱的學生，教師可以提供更多的基礎知識和概念解釋支架；對于學習能力較強的學生，教師可以提供更多的挑戰性和拓展性任務支架。

（三）基于問題分析與問題研究完善課程體系

基于問題分析與問題研究來完善課程體系是增強基于項目式學習課程設計實施效果的重要策略。教師通過深入剖析數學問題的本質與內在聯系，構建更加系統、連貫且貼近實際應用的教學體系，可以提高學生的問題解決和創新思維能力。高校數學課程體系要緊密圍繞問題分析與問題研究展開。教師應從數學學科的核心概念和基本原理出發，提煉一系列具有代表性和啟發性的數學問題作為課程設計的核心線索。這些問題應覆蓋不同難度層次，既有基礎性的概念理解題，又有綜合性的應用分析題，以滿足不同水平學生的學習需求。課程內容的組織應遵循問題解決的邏輯順序，從問題提出、分析、解決到反思總結，形成一個完整的學習閉環。同時，教師可以通過將問題研究與課程體系深度融合，促進項目式學習的深入實施。在項目式學習中，學生要圍繞具體問題展開探究性學習，而這些問題往往來源于現實生活或學科前沿。因此，教師將問題研究與課程體系相結合，不僅能為學生提供豐富的學習素材和探究空間，還能使學生在解決問題的過程中深刻體會數學知識的應用價值。

結語

在素質教育背景下，高校數學教學面臨著前所未有的機遇與挑戰，亟須教師通過創新教學模式來滿足新時期人才培養的創新需求。項目式學習作為一種新興的教育理念，能促進學生的深度學習，提高學生的數學學習興趣和數學思維能力。高?；陧椖渴綄W習開展課程設計與實施，對提高學生的綜合素質，推動數學學科教學高質量發展具有重要的現實意義。教師應深入研究和掌握項目式學習的設計模式和核心要素，對現有數學課程進行重構和優化設計，并采用針對性策略來增強課程設計的落實效果，從而為促進高校數學教學高質量發展貢獻力量。

（作者單位：鄭州升達經貿管理學院）