在教育強國建設縱深推進、高等教育高質量發(fā)展全面提速的時代背景下,基礎學科教學改革已然成為提升人才培養(yǎng)質量、筑牢科技創(chuàng)新根基的核心抓手。鄭州工程技術學院作為深耕區(qū)域高等教育、聚焦技術技能人才培養(yǎng)的應用型本科高校,始終緊扣新時代教育評價改革導向與新工科建設要求,直面大學數學教學重知識、輕素養(yǎng),重灌輸、輕參與的共性難題,以系統(tǒng)性思維推進教學創(chuàng)新,以沉浸式實踐破解育人瓶頸。
近日,學校“基于數學文化視角的大學數學參與式教學實踐研究”項目結題,歷經5年多深耕細作,構建起模式創(chuàng)新、評價科學、成效顯著的教學改革體系,實現(xiàn)了從知識傳授向素養(yǎng)培育、從單向灌輸向多元互動、從單一考核向全維評估的深刻轉型,為地方高?;A學科教學改革提供了可復制、可推廣的“鄭工方案”。
范式重構:從灌輸到參與 激活課堂教學內生動力
傳統(tǒng)大學數學教學長期陷入以教師為中心、以課本為核心、以講授為主要方式的固化范式,學生被動接受、淺層理解、應用不足,課堂活力與學習效率難以提升。該項目立足應用型人才培養(yǎng)定位,以破局傳統(tǒng)教學桎梏為突破口,錨定“學生中心、能力導向、全程參與”的改革方向,重構教學流程、創(chuàng)新教學載體、豐富教學場景,推動課堂形態(tài)從“獨角戲”向“大合唱”轉變。
項目摒棄單向灌輸的教學模式,創(chuàng)新構建“導”中學與“做”中學深度融合的參與式教學體系,依托雨課堂、慕課堂等智慧教學平臺,打造課前預習引導、課中互動探究、課后實踐鞏固的全鏈條教學閉環(huán),徹底打破以教為中心的傳統(tǒng)格局,有效破解學生課堂參與度低、自主學習能力不足的突出問題。
在課堂實施中,教師轉變角色,從知識的傳授者變?yōu)閷W習的引導者與組織者,組織學生開展隨機抽樣實驗、數據觀測分析、小組研討交流等實踐活動,讓學生在動手操作、合作探究中把握數學概念本質、掌握知識應用方法。在微積分課程中,小組討論、案例分析成為常態(tài),學生們圍繞如何用微積分解決生產中的優(yōu)化問題展開頭腦風暴,在思想碰撞中掌握知識的應用方法。
參與式教學的深入推進,讓學生從知識的被動接收者轉變?yōu)橹鲃咏嬚?,課堂生態(tài)與學習效能實現(xiàn)跨越式提升。數據顯示,試點班級課堂參與度較傳統(tǒng)班級提升60%,課程考核及格率與優(yōu)秀率分別提升12%和18%,學生自主學習意識、合作探究能力與知識應用水平得到全方位強化。這一教學范式的重構,不僅激活了課堂教學的內生動力,更夯實了學生數學學習的基礎能力,為跨學科融合與素養(yǎng)培育奠定堅實根基。
跨界融通:從分科到融合 厚植數學文化育人底蘊
數學的價值不僅在于嚴謹的知識體系,更在于深厚的文化底蘊與強大的跨學科支撐能力。該項目突破學科邊界壁壘,堅持以數學文化為引領、以跨學科融合為路徑,將文化浸潤、思維塑造、能力培育貫穿教學全過程,推動數學教學從唯知識論向全人培育升級,讓數學真正成為連接自然科學與社會科學的橋梁、賦能專業(yè)學習與實踐創(chuàng)新的工具。
在課堂上,教師不再只是講解定理公式,而是深度挖掘數學文化內涵,將數學史、數學美學、數學家精神融入課堂教學,從祖沖之圓周率計算到牛頓、萊布尼茨微積分創(chuàng)立,從笛卡爾坐標系思想到圖靈密碼學貢獻,以生動故事還原數學發(fā)展脈絡,以經典案例詮釋數學思維價值,以美學元素展現(xiàn)數學獨特魅力,講解幾何圖形的對稱性、函數圖像的簡潔美,讓學生在文化熏陶中感受數學智慧、激發(fā)學習熱情。
同時,著力推進跨學科融合教學,打破數學與其他學科的知識壁壘,在微積分教學中嵌入經濟學決策案例,幫助學生理解其在企業(yè)決策中的應用;在線性代數課程中對接計算機科學矩陣運算與人工智能算法優(yōu)化,在概率論與數理統(tǒng)計教學中融入醫(yī)學統(tǒng)計與疾病防控數據分析,理解其在疾病防控的作用,使數學知識與專業(yè)應用緊密銜接,讓學生真切體會數學有用、有趣、有價值。
以文化引領方向,以融合提升能力,這一改革路徑讓數學教學跳出單純解題的局限,轉向對核心素養(yǎng)的全面塑造。問卷調查顯示,85%的試點班級學生認為“數學不再是枯燥的公式,而是充滿智慧的文化”,78%的學生在學習生活中主動運用數學思維分析解決問題。
在跨學科競賽中,試點班級學生獲獎率是非試點班級的2.3倍,數學思維與跨學科能力的協(xié)同提升,為學生專業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新實踐注入強勁動力。數學文化的深度滲透與跨學科融合的全面實施,不僅豐富了教學內涵,更培養(yǎng)了學生嚴謹理性的邏輯思維、勇于探索的創(chuàng)新精神與解決復雜問題的實踐能力,彰顯了基礎學科育人的核心價值。
體系革新:從單一到全維 構建教學評價良性生態(tài)
教學改革的落地見效,離不開科學完善的評價體系作為支撐。該項目以評價改革為牽引,打破傳統(tǒng)考核重結果、輕過程,重分數、輕能力的單一模式,構建多元化、全過程、全方位的教學評價體系,實現(xiàn)教與學雙向賦能、同步提升,形成教學創(chuàng)新與評價優(yōu)化的良性循環(huán)。
學校重構考核評價結構,將期末考試成績占比調整為50%,剩余50%權重分配至課堂表現(xiàn)、小組作業(yè)、項目報告、自評互評等維度,全面覆蓋學習過程與能力成長。依托智慧教學平臺,精準記錄學生課堂發(fā)言、問題探究、互動參與等表現(xiàn);小組作業(yè)從合作默契、思路創(chuàng)新、成果展示等維度綜合評分;項目報告重點考察知識綜合應用與跨學科思維能力,實現(xiàn)對學生學習狀態(tài)、成長軌跡的全維畫像。多元化評價體系有效引導學生擺脫應試學習誤區(qū),關注過程成長、重視能力提升,內向學生主動參與小組合作、基礎薄弱學生積極投入實踐探究,學習自信心與主動性顯著增強。同時,評價數據為教師教學提供精準反饋,助力教師及時優(yōu)化教學設計、調整教學策略,推動教學質量持續(xù)改進。
評價體系的革新,帶動教學質量與育人成效協(xié)同躍升。經過5年多的實踐,學校大學數學教學實現(xiàn)學生素養(yǎng)與教師能力雙提升。在全國大學生數學建模競賽中,試點學校的參賽隊伍獲獎率較之前提升了25%;在畢業(yè)生跟蹤調查中,超過90%的用人單位表示,試點班級學生在數據分析、問題解決、團隊協(xié)作等方面表現(xiàn)更突出。對教師而言,項目的實施推動了教學理念的更新和教學能力的提升。教學團隊共發(fā)表相關學術論文4篇,編寫融入數學文化的特色教材2部,多位教師在省級、校級教學競賽中獲獎。同時,教師之間的交流協(xié)作更加緊密,形成了集體備課、共同研討、資源共享的教研氛圍,整體教學水平得到跨越式提升。
基礎學科改革永無止境,數學育人使命薪火相傳。面向未來,鄭州工程技術學院將持續(xù)深化教學改革,優(yōu)化幫扶機制、完善教學設計、整合教學資源,不斷拓展跨學科融合廣度、提升數學文化浸潤深度、強化參與式教學實效,讓數學教學回歸育人本源,讓數學素養(yǎng)賦能學生成長,為培養(yǎng)更多兼具數學思維、創(chuàng)新精神與實踐能力的高素質應用型人才,為服務教育強國戰(zhàn)略、支撐區(qū)域經濟社會高質量發(fā)展作出新的更大貢獻。
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