積極心理學視域下“離散數學”教學質量提升策略

[摘" 要]將積極心理學引入教學體現了人本主義教學的基本理念，通過培養人積極的心理品質及良好的情緒體驗，激發師生教與學的活力，提高師生的個人效能感，改善電子信息類專業大班“離散數學”課程的教學質量。本文對電子信息類專業大班“離散數學”現有教學內容、教學方法和評價機制等方面進行了探討，提出了課前趣味導入，激發學習興趣；厘清教學重點，線上自主探索結合線下師生良性互動；關注個體動態，加強過程考核；小組互助學習，實現學習能力的拓展及利用現代工具構建全面、個性化的評價體系五個教學改革的建議。

[關鍵詞]積極心理學" 電子信息" 大班教學" 離散數學" 混合式教學

項目：西安理工大學教育教學改革研究項目“新工科教育下《離散數學》課程建設及探索”（NO.xqj2213）；西安理工大學教育教學改革研究項目“《專業前沿認知訓練》課程設計教學改革與電子信息類學生的創新實踐能力培養探索”（NO.xjy2123）；2021年教育部高等教育司第二批產學合作協同育人項目“基于開源集成電路設計軟件的高頻電子線路軟硬協同教學實踐基地建設”（NO.202102583037）；陜西省深化新時代教育評價改革試點單位和試點項目“新時代背景下中外合作辦學國際化人才培養模式探索與實踐”；陜西省研究生教育綜合改革研究與實踐項目“基于中外合作辦學的工科類研究生培養模式研究與實踐”（NO.YJSZG2023073）；2023年度陜西本科和高等繼續教育教學改革研究項目“面向國際工程技術人才培養的課程體系構建探索”（NO.23BY045）；2023年陜西省高等教育學會中外合作辦學分會研究項目“中外合作辦學工科類本科生培養體系研究與實踐”。

中圖分類號： G642"" 文獻標志碼：A

引" 言

大班教學（或稱“大班授課”）的模式最早在17世紀由捷克教育家夸美紐斯在《大教學論》中提出。我國大學的大班教學一般指學生人數在70～200人之間的班級教學，大班教學模式可以有效解決教育資源的競爭，在同一時間使更多的學生接受同等的教育，對大學通識必修課或公共基礎理論課等選課人數多且不限制學生專業的課程尤其重要。積極心理學面向平均水平的普通人，通過培養人積極的心理品質以及良好的情緒體驗，達到預防各種心理問題的效果。而積極情緒，如高興、興趣、滿足、自豪和愛，都可以拓展人們瞬間的思維和行動，構建和增強人的個人資源，如人的體力、智力和社會協調性等，同時幫助消除消極情緒。因此，將積極心理學引入教學活動有助于教學主體（包括教師和學生）充分開發其潛力，激發其活力和學習興趣，實現個人能力和創造力的不斷進步和發展。“離散數學”是高等院校計算機專業的一門最基礎的專業必修課，可以培養學生的計算思維，訓練學生的抽象思維能力和邏輯推理能力，以及利用計算機解決實際問題的能力。為了適應“新工科”背景下多學科交叉融合對人才培養的新需求，西安理工大學自2022年起對電子信息類專業的二年級本科生也增設了這門課程。但由于“離散數學”課程為大班授課，課時安排較少，教學內容多且分散，因此目前教學內容的安排仍以理論知識為主，實際探索較少，造成部分學生對課程的教學目標不清楚、課程與專業培養目標的關系不理解，無法激起學習興趣。

電子信息類專業大班“離散數學”教學的現狀

西安理工大學電子信息類專業“離散數學”開設在第四學期，學生的先修課程包括“高等數學”“線性代數”“概率論與數理統計”等，課程采用大班教學，每個教學班學生人數一般在90～120人之間。學生基礎一般且大一學年已修課程多為通識類必修課或公共基礎理論課，這些課程由于選課人數較多且涉及的專業繁雜，多為大班教學模式，很難全面管控學生的學習態度和學習習慣；而對大一新生，在寬松的教學環境下，很容易放松對自我的約束，從而不斷降低對自己的要求，逐漸形成不良的學習習慣，導致在后續的課程，尤其是大班教學中部分學生習慣性地遲到、上課看手機、聊天等做與學習無關的事情。

此外，大班教學時，受課時限制，師生互動受限，個性化教學難以實施；且學生人數多工作量大，教師對每個學生的了解不夠深入，教育資源分配不均。大班教學時還會受到學校教學條件的影響，上課教室太大會影響教師授課的音量，多媒體和黑板的觀看質量以及教師對課堂秩序的管理等。從課程設置上來看，第四學期電子信息類專業學生同時還負擔了多門專業基礎課，課時量較大，學生對每門課程投入精力有限，且部分學生還有多門掛科。

按照電子信息類專業課程體系及本專業學生的畢業要求，本專業“離散數學”課程主要支撐的畢業要求為：1-1能夠用數學、自然科學知識與工程基礎知識恰當表述本領域的復雜工程問題；1-2能夠將數學、自然科學、工程基礎知識用于建立復雜工程問題合適的數學、物理模型，并對模型進行分析與推演。但受限于課時與教學經驗，以往教學時均以理論知識的傳授為主，弱化了實際工程問題的分析，導致學生認為本課程與專業聯系不緊密，更多地將本門課與數學課畫等號，產生畏難情緒，降低了對課程學習的興趣。

基于積極心理學的大班“離散數學”教學設計

1.基于積極心理學的大班“離散數學”教學策略

（1）傳授系統知識同時鼓勵自我探索

目前，高等教育處于大眾化的階段，越來越多的人需要接受高等教育，學生人數的增加使得大班教學會在現階段及未來很長時間內存在。但大班教學容易忽視學生個體的差異，同時受限于教師知識水平和授課經驗以及教學環境，課堂教學質量受到很大影響。鼓勵學生進行自我探索是彌補大班教學短板的一個方法，但對于中學階段習慣了被動接受知識的學生來說，學生的主動學習意識不強，自主探索的能力仍然缺乏。如果完全放手讓學生自由探索所有知識點，勢必會降低學生的自我效能感，打擊學生的學習熱情。因此，采用傳授系統知識與鼓勵自我探索相結合的教學策略可以在保證教學質量的前提下，兼顧學生的個性化發展。

（2）及時關注和考核學生動態發展

教育信息化的不斷發展拉近了師生的距離，豐富了教學的形式，擴展了教學的內容，也為教學帶來了新的挑戰。正是由于教學課件和視頻獲取比較方便，部分學生認為課上不參與課堂教學活動也無關緊要，自己課下可以自學，但往往課上不認真聽講的學生，課下的自律性也不夠，自學能力也欠佳，只能在本門課程考核前進行突擊學習，最終又變成了應試教育，學生很難真正掌握所學知識。為了改變這種狀況，教師應合理設置教育內容，創新教學方法，及時關注和考核學生動態發展，引導學生完成教學目標。

（3）教師評價與學生互評、自評相結合

大班教學改革的另一個方面是改革教學評價體系。為了全面評估學生的學習效果，過程性評價在學生考核方式中的占比越來越高。但在大班教學中學生人數較多，個性化的評價方式會顯著增加教師的工作量，實際操作時容易流于形式；此外，大班教學中由于教學資源的競爭，教師往往只能關注到部分課堂表現活躍的同學，很難對其他沒有表現機會的同學作出相對客觀、全面的評價。因此，在教師評價的基礎上引入學生互評、自評的評價方式十分必要。

2.基于積極心理學的大班“離散數學”教學設計方案

針對學生對電子信息類專業大班“離散數學”教學目標不清楚，學習積極性不高、大班教學時學生個體差異大，師生互動受限及學生以往形成的不良的學習習慣等問題，課題組基于積極心理學，結合上述教學策略，對電子信息類專業大班離散數學教學方法進行了改革。整體思路如圖1所示，參照課程體系和專業畢業要求合理設置教學內容，結合教學環境和學生學情分析選擇教學方法，從實際應用入手，趣味導入激發學生的學習興趣；厘清教學重點，鼓勵學生線上進行自我探索，線下教師有側重地講解教學內容，為學生間的互動和師生互動留足空間；利用智慧樹等線上平臺及時關注和考核學生動態發展，并采用小組教學促進學生之間的互助學習，實現全面化、個性化的教學評價方式，提高電子信息類專業大班“離散數學”課程的教學質量。

（1）趣味導入，激發學習興趣

“離散數學”課程知識點多，內容分散，如果直接按照“概念－定理－證明－應用”的純數學教學模式講解則趣味性較低，學生學習積極性不高。因此，需要選擇性地導入教學內容的背景、發展沿革和實際應用，激發學生的學習興趣，培養學生探究性學習的意識。比如，邏輯推理部分可以引入斯馬亞提出的邏輯謎題，一個島上居住著兩類人——騎士與無賴。騎士總是說真話，而無賴永遠在撒謊。你碰到兩個人A和B。如果A說“B是騎士”，而B說“我們兩個是兩類人”，請問A和B到底是什么樣的人？講解圖論中圖的連通性時，可以提出經典的渡河問題：一個船夫要把一匹狼、一只羊和一捆菜運到河對岸去。由于船很小，船夫每次至多只能帶一樣東西。而人不在旁邊時狼要吃羊，羊要吃菜，問這個船夫怎樣才能將狼、羊和菜運過河？此外，為了強化本課程與專業的聯系，選擇應用案例時應盡量貼近電子信息類專業的實際應用。

（2）厘清教學重點，師生良性互動

完成趣味導入內容后，教師還應該按照課程體系和專業畢業要求的設置，重新審視教學重點。電子信息類專業大班“離散數學”的教學內容選為數理邏輯、集合論和圖論。其中數理邏輯部分占12個學時，集合論占12個學時，圖論占8個學時。各部分內容均包含多個定義、定理和應用，傳統以教師為主的講授，受限于大班的教學環境，對學生的印象不深；而探究式、討論式的教學方式對學生自身要求較高；因此，需要借助線上線下混合式教學，對于學生一看就會、容易上手的內容，鼓勵學生進行自我探索，并利用智慧樹等線上平臺進行及時的檢驗和指導，培養學生獨立思考的意識和自我探究的精神；線下只集中講解教學的重點和難點內容，為學生個性化的展示和師生交流留足空間。

（3）關注個體動態，加強過程考核

大班教學時學生人數較多，留給每個學生的個人展示時間較少，而且學生的責任分散效應較明顯，即課上教師要求進行課堂任務（課堂提問、討論或頭腦風暴等）時，很多學生認為班級學生多，自身的責任感較低，總會有人代替自己去完成課堂任務，故而表現出事不關己高高掛起的態度。此外，快速發展、信息爆炸的時代導致人們的生活節奏越來越快，學生比較心浮氣躁，很難靜下心來學習，任何事情都喜歡追求“短、平、快”，喜歡速成式學習，對持續時間長、枯燥的課堂教學無法長時間集中注意力。因此，教師要正視學生課上出現的不良的學習習慣和態度，以積極的情感來調整教學方法，加強個體動態考核及時關注和滿足學生，引導學生完成每節課的教學目標，從而避免學生養成考前突擊的習慣。此外，在大班教學中由于教育資源的競爭，教師對每位學生的了解不夠深入，采用過程考核時如果量化標準不明確，不能覆蓋到每個學生的話，很容易流于形式，出現學生狀態盲區，不能反映出所有學生的真實水平。

（4）小組互助，拓展學習能力

基于“鄰近進步區域”“社會助長作用”等心理學理論，同樣的任務，學習者通過小組互助學習可以獲得比個人單獨學習更高的學習效率。小組學習中，能力強的學生必然會去指導和鼓勵能力弱的學生，而且學生間的交流比師生間的交流更平等，更容易形成雙向溝通，從而加快學生認知水平的進步。本校電子信息類的“離散數學”課程共有32學時，基于小組互助式教學模式，課題組設計了16次小組教學的任務，如表1所示。小組成員由學生自由組隊，人數限制在5人以內，每次課按照教學內容要求小組自己制作重難點內容講解視頻及課程內容的梳理和總結，下一次課進行課堂展示，由其余小組進行打分，取平均成績為小組最終成績，每個同學的成績由組內學生自由分配，形成學生的部分平時成績。

（5）利用現代工具，構建全面、個性化的評價體系

為了加強過程考核，實現學生學習狀態的全面、個性化評價，主要采用智慧樹平臺和線下作業、考試相結合的方式。本課程的評價方式為過程性評價結合期末考核，前者占最終評價的40%，后者占最終評價的60%。如表2所示，過程性評價由三部分組成，包括課前評價5%，課堂評價10%和課后評價25%。其中，課前評價主要包括預習作業和視頻學習等，通過智慧樹平臺自動統計學情數據，包括學生查看資源次數、學習時長等信息；課堂評價主要包括學生課堂參與度和隨堂測試等，智慧樹平臺的課堂小工具可以記錄學生課堂回答問題的次數、簽到情況等，利用智慧樹平臺上客觀題直接批閱的功能，可以在隨堂測試中及時反饋學生作答情況；課后評價主要包括課后作業、小組作業和個人總結三部分，其中課后作業占總成績的15%，是課堂重難點內容的考核與鞏固；小組作業安排如表1所示，分為重點知識講解和基本概念總結兩部分，占總成績的8%；個人總結為學生個人對本門課程學習的體驗和收獲總結，占總成績的2%。期末考核采用閉卷期末考試的形式，試卷滿分100分，考核內容涵蓋教學大綱中規定的章節內容，主要分為數理邏輯、集合論和圖論，各部分內容的占比分別為：32%～40%、37%～45%和25%～32%，采用的題型主要為填空、計算、證明和應用等。

結" 語

為了提升電子信息類專業大班“離散數學”課程的教學質量，本文利用積極心理學的理論對課程內容、教學方法和評價機制等方面進行了教學改革，期望利用線上線下混合式教學方法，減輕教師講授的工作量和學生學習的負擔，增強學生與學生之間和學生與教師之間的互動和交流；通過趣味導入和實際應用示例提高學生的學習興趣；增加小組互動式學習，實現學生學習全過程的動態考核，最終激活師生教與學的活力，提高師生的自我效能感。

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（李姚、何立、胡繼超、井凱、楊媛：西安理工大學自動化與信息工程學院）