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理工科 面向理工科创新式人才培养的“四步进阶”大学数学教学改革

[2018年12月24日 12:21] 来源: 中国大学教学 编辑:小编 点击量:0
导读:朱长江郭艾摘要:大学数学教育对理工科立异式人才培养具有先导性、全局性、根底性位置。华南理工大学组成大学数学教育团队,以培养理工科立异式人才为方针,构建“教授数学理论—展开数学试验—强化数学运用—引导数学立异”“四步进阶”的立异人才培养新途径,在师资建造、资源建造、查核点评、理工交融、立异驱动等五个方

朱长江 郭艾

摘 要:大学数学教育对理工科立异式人才培养具有先导性、全局性、根底性位置。华南理工大学组成大学数学教育团队,以培养理工科立异式人才为方针,构建“教授数学理论—展开数学试验—强化数学运用—引导数学立异”“四步进阶”的立异人才培养新途径,在师资建造、资源建造、查核点评、理工交融、立异驱动等五个方面采纳一系列详细变革行动,完成了“五个改动”。

要害词:大学数学;教育团队;教育变革;立异才能;人才培养

立异式人才本质特征表现在立异思维、立异精力和立异才能三个方面,而数学是理工科立异式人才具有立异思维、立异精力和立异才能的条件和根底,是立异式人才培养的要害。大学数学教育变革在理工类高校教育教育变革中往往具有先导性、全局性、根底性

位置。

华南理工大学针对学生学习观念问题、大学数学课程与专业(学科)交融问题、学生常识(堆集)与才能(展开)脱节问题,提出了“启迪思维、夯实根底、进步素质、培养才能”的教育理念,构建了“教授数学理论—展开数学试验—强化数学运用—引导数学立异”“四步进阶”颇具特征的立异人才培养新途径,着力推动教师教育观念、教育办法、教育安排、学生学习观念、课程查核点评办法等方面的大学数学教育变革,为一流理工科专业人才培养供给强有力的数学支撑,全面进步理工科专业人才培养质量。

一、加强准则建造,变革教育观念,推动教师从重科研、轻教育向教育科研相长的双优型教师改动

重科研、轻教育的教师点评系统和职称进步条件,使许多教师疏于教育。为了让善于教育的教师专注教育,也让科研才能强的青年教师在做科研的一起情愿投入时刻精力于本科教育中,华南理工大学自2000年起经过施行“兴华人才工程”,分类展开以教育为主的“教育团队”和以科研为主的“学科团队”的教师队伍建造,校园拟定了《“兴华人才工程”学术团队及公共教育团队建造施行方案》《华南理工大学专业技能职务申报条件》和《华南理工大学本科教育优秀奖评选办法》等相关配套准则[1]。“兴华人才工程”施行方案为教育团队教师拟定了优于学科团队10%~40%的岗位津贴分配办法及绩效奖励准则,专业技能职务申报建立了以查核教育水平为主的专职教育型教授和副教授岗位。结合华南理工大学深入展开以教育为主的“教育团队”建造的各项准则,数学学院组成了微积分和工程数学两支以教育为主的大学数学教育团队,拟定团队查核规范,细化科研和教育使命,对青年教师提出了教育科研双优的高规范,重奖教育比赛获奖教师和学生评教优秀教师[2-3]。

经过施行多项鼓舞教育的新准则,进步了一批高水平中青年教师的教育热心,他们投身于教育一线教育大学数学根底课程。现在,大学数学教育团队是一支成員构成多元化(年纪多元化,学缘多元化,研讨方向多元化)、教育理念先进、教师悉心教育、教育科研双优的高本质教育团队。

二、变革教育安排办法,建造支撑渠道,营建课内与课外互动的育人环境,推动教育空间从以讲堂教育为主向课表里相结合改动

团队教师结合多年教育实践,编写出书了大学数学课程系列教材,特别是近三年环绕“以生为本,以学为主”的教育主旨,建造大学数学教育资源,构成支撑理论教育、试验教育与立异实践的两大渠道:广东省精品资源共享课程“微积分”和广东省数学技能试验教育演示中心。

广东省精品资源共享课程“微积分”教育渠道由大学数学系列教材、网络教育资源和在线考试系统构成。网络教育资源包含用于教师备课的教育资源和用于“翻转讲堂”的课程学习资源,详细包含“教育大纲”“教育日历”“微积分160学时的教育规划”“微积分160学时的授课教案”“专题精讲20讲”“优秀教师授课实况录像160学时”“习题课录像100学时”“作业讲评录像64学时”“116个微积分疑问问题解答”“拓宽学习”等多个模块。在线考试系统由大学数学系列课程试题库和题库办理系统、试卷办理系统、用户系统、成果办理系统、评卷办理系统、考试办理系统六大子系统组成。在线考试系统具有主动成卷、主动存储、成果保存等功用,为教师在教育进程进行查核和对学生课外自主学习效果进行检测供给了便当。

广东省数学技能试验教育演示中心由根底层面和运用层面多个试验室构成,为学生供给各种数学软件、试验东西和试验环境[4]。

两大支撑渠道为教师教育和学生学习供给了丰厚的资源,使得课内和课外的教与学紧密结合,极大地拓宽和延伸了课表里学习和师生互动的时空,营建了课内与课外互动的育人环境,完成了教育空间从以讲堂为主向课表里相结合的改动。

三、变革课程查核点评办法,调集学生学习内驱力,推动学生从“要我学习”向“我要学习”改动

形成学生学习观念片面、学习爱好缺失和学习动力缺少的主要原因有三点:一是对大学数学课程的功用知道仅限于其东西性,疏忽了数学是培养理性思维才能和科学思维办法最好的常识载体;二是过度地着重理论常识的学习,导致学生对数学的了解不全面,缺少对数学文明的知道;三是以成果点评为主的大学数学查核准则,因为一次考试失利就会导致学生该门课程不经过,可能使学生损失持续学习的决心。

针对上述这三点,咱们将数学文明融入课程教育中,并在每年10月定时举行持续时刻一个月的数学文明节,展开多种丰厚多彩的活动,帮忙学生开始了解数学与人类社会展开的联系,领会数学的科学价值、运用价值、人文价值、美学价值,开阔视野,激起学生学习数学的爱好,改动学习观念,增进学生对数学功用的全面知道。一起,构建灵活多样的课程查核办法,选用在线测验、面试、研讨报告、开卷考试、期末闭卷统考等多种形式的查核办法,并对数学比赛获奖者进行加分。“引”(爱好)、“逼”(考

核)、“激”(比赛)并重,调集学生学习的内驱力,完成了学生从“要我学习”向“我要学习”的改动。

四、建立数学技能教育试验室,推动大学数学课程教育和专业学科相切割向相交融的改动

咱们联合电信、土木交通、资料、机械等工科学院,建造了四个数学技能试验室,以工程问题为导向开设数学技能试验项目,促进大学数学与工科专业的交融,培养学生的数学运用才能[4]。

依据我校理工结合、工科见长的特色,依托校园“广东省数学技能试验演示中心”,咱们把数学思维、数学办法、数学常识、工程专业常识和数学软件运用等有机地结合起来。在数学试验技能教育中,为促进大学数学理论与工程学科的沟通和协作穿插,挑选“数字信号”“资料力学”“高分子物理”“机械原理”四门对数学要求较高的工程课程,一起开发数学技能试验事例。经过教师教育演示、学生分组讨论、师生一起学习、个别教导、学生自主探求等多种教育办法,教会学生能够用数学技能去处理工科专业中的工程问题,加深学生对数学常识的深刻领会与运用,促进数学常识向专业学习的有机浸透和交融,完成了大学数学课程教育和专业学科相切割向大学数学课程教育和专业根底课教育相帮忙、数学与工程专业相交融的改动。

五、构建“教授数学理论—展开数学试验—强化数学运用—引导数学立异”“四步进阶”的人才培养途径,着力培养学生运用数学处理各类各级工程问题的才能

针对大学数学对理工科立异式人才培养的要害作用,咱们在大学数学教育变革实践中,提出了“教授数学理论—展开数学试验—强化数学运用—引导数学立异” 的“四步进阶”的人才培养途径。

(1)教授数学理论。“以教师为主导”规划大学数学课程教育进程,选用事例式教育培养学生发现、探求、剖析、处理问题并取得定论的才能,给学生打好数学根本理论的根底,培养自主学习数学常识的才能。

(2)展开数学试验。“以教师为教导”,经过验证性的根底层数学试验练习学生根本的数学计算办法、计算办法和对数学软件的娴熟运用,并把握根本的数学建模办法。

(3)强化数学运用。“以教师为辅导”,以专业根底课为切入点展开运用层的数学试验,强化学生的数学运用才能。

(4)引导数学立异。“以教师为辅佐”进行科研练习,学生使用数学技能展开数学建模活动,并经过鼓舞学生参与“挑战杯”全国大学生系列科技学术比赛、全国大学生数学建模比赛、美国大学生数学建模比赛等各类科技立异比赛及各种科学实践活动[5-6],培养学生有用运用数学技能立异性地处理专业技能问题的才能。

在饯别大学数学教育递进式、进步式的展开途径中,有用处理了学生常识堆集与才能展开相脱节的问题,在促进学生数学根底理论水平进步的一起,培养了学生运用数学常识处理各类工程问题的才能,进步了學生的科学素质和立异才能,完成了教师从以教授常识、问题解惑为主向教授常识、培养才能、进步素质相结合的改动。

经过饯别面向理工科立异式人才培养的“四步进阶”大学数学教育变革,学生对数学理论的了解以及运用数学思维和数学办法处理实际问题的才能明显进步,大批立异人才锋芒毕露。自2011年以来,华南理工大学学生取得全国大学生数学比赛广东赛区一等奖123项、二等奖133项,特别是在历届的一等奖项中均包办了广东省前5名,并代表广东省参与全国大学生数学比赛决赛,在决赛中取得一等奖5项、二等奖11项、三等奖12项;学生取得全国大学生数学建模比赛一等奖6项,二等奖25项;取得美国大学生数学建模比赛特等奖1项,特等奖提名4项,一等奖48项,二等奖156项。多名本科生运用大学数学理论、数学办法、数学软件等数学东西宣布高水平论文180多篇,特别是“华工-华大基因组科学立异班”同学别离以榜首作者、并列榜首作者或署名作者身份在Nature、Science、Cell等世界顶尖学术杂志上宣布SCI论文70多篇、CNS论文46篇,遭到校表里专家的赞扬。

参考文献:

[1] 李元元,王光彦,等.高级校园教师绩效点评目标研讨[J].高级教育研讨,2007(7):59-65.

[2] 朱长江,郭艾,杨立洪.以生为本 多元交融 推动大学数学教育变革[J].我国大学教育,2015(5):59-62.

[3] 朱长江,郭艾.建造高水平大学数学教育团队[J].我国大学教育,2016(7):48-51.

[4] 朱长江,郭艾,等.数学技能试验教育系统的构建与试验内容的规划[J].数学教育学报,2016(2):28-30.

[5] 李正,项聪,等.华南理工大学立异创业人才培养实践与探求[J].我国大学教育,2014(12):29-31.

[6] 李正,项聪.实践驱动的工程教育课程系统探求与考虑[J].高级工程教育研讨,2016(2):74-79.

[基金项目:2014.1–2016.12:国家级精品资源共享课“偏微分方程”,教高司函【2013】115号;2015.9–2018.12:数学与运用数学专业归纳变革试点,广东省本科高校教育质量与教育变革工程立项建造项目,粤教高函【2015】133号;2014.1–2017.12:依托教育团队,施行“以生为本,多元交融”的大学数学教育变革,广东教育教育成果奖(高级教育)培养项目,粤教高函〔2015〕72号;2015.9–2018.12:大学数学课程变革与建造,广东省教育教育变革项目,粤教高函【2015】173号;2014.1–2018.12:流体力学方程的数学理论,国家自然科学基金重点项目,同意号:11331005;2014.1–2016.12:非线性偏微分方程及相关问题的研讨,教育部“立异团队展开计划”项目,同意号:IRT13066]

[责任编辑:夏鲁惠]

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