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《高等数学》内容模块化建设方案

发布者: [发表时间]:2015-08-03 [来源]: [浏览次数]:

高等数学是我校理工经管各专业学生的必修课。传统的高等数学课程教学内容系统要求面面俱到,追求理论上的严谨,而往往忽视了数学应用能力的培养。这不仅不能适应当今科技快速发展、知识日新月异的时代要求,特别是与应用技能型人才培养有较大的背离或矛盾。我们认为,高等数学课程不但为后继各课程的学习奠定数学基础,而且更应致力于培养学生分析问题、解决问题的能力,要有利于高素质技能型人才的培养。在教学实践中,为了提高学生的数学修养,增强数学教学的趣味性、针对性和应用性,必须创新教育教学模式,构建科学合理、符合实际情况的教学内容体系。

一、指导思想

模块化教学是一种较为先进的教学模式。它是在汲取模块化思想方法的基础上,将学科或课程的知识分解成若干知识点,再将知识点按其内在逻辑组合成相对独立的单元,然后根据不同职业岗位群或技术领域的职业能力需要,将相关的单元组合成教学模块,通过增删单元和调整组合方式,实现教学内容的更新和调整。这种教学模式可以使得同一课程满足不同层次的生源和不同专业方向的需求。

二、总体目标

通过该课程的教学改革,寻求一个“突破”,即突破高等数学传统教学内容体系和教学模式,使得课程满足不同专业人才培养的要求;达到两个“符合”,即课程的设置和实施符合我校人才培养需要,符合我校学生的实际情况;实现三个“目标”,即实现数学应用能力培养目标,实现课程为专业服务的目标以及分层教学的目标。

三、具体目标

1、打破现有内容体系及章节束缚,以“三级分类”为基础实现内容模块化。

(注:“三级分类”在模块化教学部分有详细说明。)

2、充分调研,制定内容重组标准,构建通识模块、专业服务模块和个性化教学模块。(注:通识模块为所有专业适用,专业服务模块为专业专用,个性化教学模块则由教师根据学生的水平自主设置。)

3、编制《高等数学》模块化教学大纲。

4、编写《高等数学》模块化讲稿、教案。

5、建设《高等数学》模块化试题库。

6、编撰《高等数学》模块化教材和配套的练习册。

7、形成具有应用技能型人才培养特色的高等数学教学体系,并推广应用。

四、教改成员构成及相关职责

1、教改小组成员名单如下:

组  长: 王清玲、危子青

成  员:熊文婷、王芳珍、方玲玲、陈亮等

2、教改小组成员相关职责

组长:制定课程改革推进方案,审核课程改革方案,指导、监督课程改革各小组课改过程,为课程改革的第一责任人:

(1)组织成员研讨模块化的内容是否合理,并指导修改;

(2)组织成员对课堂教学进行精心备课,编制教学大纲,编写讲稿、教案等,并指导修改;

(3)定期召开教改研讨会,及时解决教学实践中存在的问题;

(4)监察小组教改工作具体实施情况,推进教改工作顺利进行。

成  员:具体执行各阶段课改任务,并按时保质保量完成。  

五、内容模块化建设思路

(一) 调研各专业所需的高等数学知识,调研学生的实际情况,以此作为内容模块化的参考数据。

(二)内容模块化

《高等数学》的改革主要从内容模块化和培养目标模块化两个方面展开。内容将整合成5个模块:极限模块、微分学模块、积分学模块、微分方程模块、级数模块;培养目标则从基础知识模块、计算能力模块、应用模块、人文模块入手。具体思路如下:

1、整合教学内容,做好一级模块分类:函数与极限模块、微分模块、积分模块、微分方程模块、级数模块。

2、根据培养目标,将每个一级模块分解四个二级模块:人文模块、基础模块、计算模块、应用模块,并以此纲进行内容再重组,数学思想和方法再提炼。每个二级模块都有相应的要求:

(1)人文模块:解决“学什么”、“为什么学”、“怎样学”这三个问题。

(2)基础模块:淡化相关结论或定理的推导过程、强化学生对概念或基础知识的理解。

(3)计算能力模块:对计算能力进行分类,明确目标,实现数学工具化的目的。

(4)应用模块:解决“有什么用”、“什么时候用”、“怎么用”三个问题。

3、根据知识点的分类、方法特点、难易度、与后续课程的贴进度等,进一步将二级模块细化,形成特色鲜明的三级模块,有利于专业根据自身的需求,把需要学习的小模块重新组合。细化思路如下:

(1)根据课程特点、我校学生总体情况,筛选三级模块组建高等数学通识模块。即通识模块由人文模块以及基础知识模块、计算能力模块和应用模块中的部分三级模块构成。该模块为本科生必修内容。

(2)根据学生专业特点,筛选三级模块组建专业服务模块。即专业服务模块由基础知识模块、计算能力模块和应用模块中的部分三级模块构成。

(3)教师根据学生实际情况,筛选三级模块组建个性化教学模块。

(三)新编教学大纲和试题库

教学内容模块化后,需要针对不同专业的需求,确定教学大纲。在教学实践中,通过教改小组的讨论,完成相应的试题库建设。

(四)录制三级模块的微视频。

(五)改进教学方法,丰富课堂教学模式。考虑尝试项目教学法、模块中的专题式教学和趣味引导式教学法等等。

六、具体实施计划  

教学改革工作为期一年,分为以下5个阶段:

第一阶段(2014年7月--2014年8月):成立教改小组,组长和副组长负责收集相关研究资料,其他成员负责调研各专业所需的重点数学知识,完成《高等数学》模块化教学大纲初稿。

第二阶段(2014年9月—2015年1月):完成一级模块和二级模块的分类,并小范围内尝试试验教学:

第三阶段(2015年3月--2015年7月):做好三级模块分类,继续小范围进行教学实践。小组成员进行定期研讨,结合不同专业需求,修正、补充、完善各模块的内容,完成内容模块化。

第四阶段(2015年7月--2016年1月):修订《高等数学》模块化教学大纲,编写讲稿、教案,建设试题库。进行第二轮教学实践,加强研讨,在实践中完善三级模块建设

第五阶段(2016年3月—2016年7月):继续进行第二轮教学实践,完善三级模块建设,进行三级模块微视频的录制。总结经验,为《概率论与数理统计》、《线性代数》的内容模块化提供样板。

每个阶段的实施过程中,组长和副组长主抓组织和审核工作,其他成员则需做好分配下来的工作,确保教改顺利、保质保量完成。

七、预期目标和创新点

1、构建“高等数学知识超市”。

为学生提供不同层次的学习方案,为教师提供不同专业的教学素材,通过模块的组合为不同人群定制个性化教学套餐。该教学套餐由固定套餐和自选套餐两部分构成。其中固定套餐为人文模块,基础模块、计算模块以及应用模块中的通识单元构成;自选套餐由基础模块、计算能力模块和应用模块中的专业服务模块、个性化教学模块构成。教师可根据实际情况为各专业学生定制个性化学习方案。

2、内容模块化处理可为分层教学奠定理论基础。

各模块的搭建及分类,充分考虑到学生数学基础的差异性和专业需求的差异性,所以通过各模块的特定组合,可形成不同层次的教学大纲和教学内容,为分层教学奠定理论基础。

 3、录制微视频,构建“线上+线下”双向教学平台。

借鉴慕课的形式,逐步将高等数学中的重点、难点录制成5至10分钟微视频。然后借助学校搭建的慕课平台,实现课前预习的“线上”学习模式,提高课堂教学这种“线下”学习的效果;同时对“线下”学习中产生的疑难问题,有可以通过“线上”学习的方式,进一步解决。

4、录制模块化内容相关的人文讲座视频,搭建数学文化讲坛。

通过有趣的、与生活贴近或与专业相关的数学问题或典故,既让学生能系统了解模块内容要学什么、为什么要学、怎么去学,又能拓展学生的视野,让学生感受数学之美,提高学生对数学的认同感,激发学习数学的兴趣。

5、实现抽象内容具象化。

改变传统教学中“由概念(定理)到例题”的授课方式,通过大量简单、直观例题的引入,从问题发现的角度,加强学生对概念(定理)的直观理解,从而使得数学中的抽象内容具象化。

6、编制应用模块,培养学生应用数学解决实际问题能力。

引入数学建模思想、结合与专业相关的实际问题,强化知识点的应用,实现数学在建模应用中的工具化。既能为数学建模竞赛储备人才,又能提高学生解决问题的实际能力,为学校培养应用技能型人才作出本学科应有的贡献。

八、保障措施

1、组织相关教师学习培训。实施“请进来、走出去”策略,加强师资队伍建设,通过培训开阔教师眼界,提高教师的理论水平和教改意识,提高教师组织课堂教学的能力。

2、制定教学改革奖励制度,充分调动教师教改的工作积极性和主动性。

3、希望学校加大此教改相关经费投入,添置与教改相关的教学设备,为教学改革创造条件,同时支持教改团队校级及省级相关课题的申报,以项目促改革。