孫 鵬 葉 昕
(吉林大學,吉林 長春 130012)
2009年,教育部聯合中組部、財政部共同啟動“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”,在國內16所高校的數學、物理、化學、生物科學、計算機科學等領域予以實施。2009年,吉林大學入選教育部啟動的“基礎學科拔尖學生培養試驗計劃”,并正式創辦“唐敖慶班”。
2010年,教育部又推出了“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)。這是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》和《國家中長期人才發展規劃綱要》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。
我校參加了教育部的基礎學科拔尖人才培養計劃和卓越工程師教育培養計劃。為國家培養具有國際視野的、高素質、具有創新精神的基礎學科人才,以及具有實踐能力的、以一線工程師為主的卓越工程技術人才,成為我們必須面對的一個新課題。要培養出基礎學科拔尖人才和卓越工程師人才,對基礎課程教學提出了新的挑戰,其中高等數學課程是其中尤其重要的一門基礎課。無論國外還是國內,高等數學課程是創新型拔尖人才培養中的重中之重已成為廣泛共識。因此,國內外各高校都在不斷探索和改革高等數學教學在拔尖人才培養中的方法和途徑。
目前,國內大學高等數學課程的教學普遍采用知識點教學模式,按照教育部頒布的考研知識點大綱進行逐個知識點的授課。我校拔尖人才培養中也采用類似的模式,并盡量選派大家公認的教學經驗豐富,教學水平較高且具有高級職稱的教師進行授課,以期達到良好的教學效果。但即使一位優秀的教師并不能夠保證其對所有知識點的講授方法都是最佳,學生對所有知識點的理解和運用都能做到最好。
我們的改革思想是,從能夠反映學生對知識點掌握程度的期末考試成績入手,統計由不同教師講授且入學成績相近的若干個班級學生的期末試卷每題的得分情況,并制成表格。然后分析每個試題所對應知識點的得分率,從中找出得分率最高的班級,這說明講授這個班級的老師對此知識點的理解較深,講授方法易于被學生接受和理解。最后請所有統計結果中各個知識點得分率最高的老師分別傳授其對此知識點的授課方法和技巧,并把結果反饋給拔尖班授課教師,使其及時調整為最優的授課方法。總之,力爭做到集眾家之所長,優化高等數學中所有知識點的授課方法,最終目的是使學生做到對知識點理解深、理解透。
隨著知識經濟時代的到來,人才培養的質量日益成為我國提高綜合國力、直面國際競爭的重要影響因素。如何培養高素質的、創新型的卓越人才,使之成為未來國際一流的科學大師以及基礎學科的學術領軍人物,已經成為擺在研究型大學面前的重要課題。
我校參加了教育部的基礎學科拔尖人才培養計劃和卓越工程師教育培養計劃。目前現有車輛工程、機械工程及自動化、農業機械化及其自動化、應用地球物理、勘察技術與工程專業等卓越工程師班和李四光實驗班等,有唐敖慶理科實驗班。在拔尖人才培養計劃和卓越工程師教育計劃下下,為國家培養具有國際視野的、高素質、具有創新精神基礎學科人才和具有實踐能力的、以一線工程師為主的卓越工程技術人才成為我們必須面對的一個課題。要培養出基礎學科拔尖人才和卓越工程師人才,對基礎課程尤其是基礎中的基礎的高等數學課程的教學提出了新的挑戰,同時也對肩負拔尖人才培養的廣大教師提出了更高的要求。
我們改革的目的就是幫助拔尖班授課教師優化高等數學知識點授課方法,通過數據比對的方法找出其在某些知識點講授方面可能存在的不足,并加以改進,使學生更容易接受知識點內容,最終促進拔尖人才的培養工作。目前國內其他高校如清華大學等兄弟院校在這方面已經做了很多有益的探索工作,我校在這方面的工作尚屬空白。
1.數據的采集
以高等數學A為例,選擇近兩年相同學期同時講授本課的5位老師,從每位老師授課的學生中隨機選取3個班級,采集學生期末考試試卷中每個試題的得分情況,并制成表格。
2.數據的統計
通過對表格中學生在每個試題上的得分情況進行統計,計算出三個班級在該題上的平均得分,進而分別得到不同教師所教出來的學生在同一個試題上的平均得分。
3.知識點對應
對期末考卷的所有試題與所考查的知識點建立起一一對應的關系,并對每一個試題進行1-5級的難度分析,1級為簡單,2級為普通,3級為中等,4級為較難,5級為最難。
4.數據的分析
將不同老師所教授的學生在同一個知識點的平均得分率進行橫向的分析比較,若其中有某位老師的學生的平均得分率明顯高于其他學生的平均得分率,且該試題難度較大,則可以認定該教師在這一知識點的講授中必有深刻的理解和獨到的方法,使學生更加易于理解和接受。
5.結果的匯總與反饋
把上述所有的統計結果匯總,可以分析出在高等數學的所有重要知識點的講授中,授課方法最優,授課效果最好,學生最容易理解和接受的老師。將此分析結果反饋給各位拔尖人才培養的老師,并在今后的工作中請這些老師采用集體備課、集體交流、面對面講授、錄制微課等多種方式,針對某個知識點進行講解,提升廣大教師教學的整體水平。
6.實踐與推廣
經過一段時間的交流與相互學習,把經過優化后的高等數學的知識點講解方法應用到拔尖人才培養中去,最終的目的是提高拔尖人才培養的質量,進而帶動全校的高等數學教學水平的發展。
1.對數據的采集、統計目前需要人工處理,不太方便,且容易產生微小誤差。未來可以基于網絡題庫系統,讓學生在網上答題,則便于我們比較知識點授課效果。
2.對數據的分析是關鍵的問題之一,只有對大量數據的準確分析,才能得出令人信服的結論。
3.最需要解決的另外一個關鍵問題就是,一旦基于數據分析找到老師們知識點授課的長處和短板,如何使大家真正做到揚長避短,集眾家之所長,克服自身教學中的不足,這是關系到教學效果和教學質量能否得到真正提高的根本問題。解決的方法是增加教師間的溝通交流機會,多進行集體備課。另外,也可以將每位老師擅長的知識點講授分別錄制成微課,以方便所有的老師和學生學習,最終把所有的知識點微課放在一起,就可以形成一門很優秀的高等數學網絡課程。
參考文獻:
[1]吉林大學數學學院.大學數學——微積分(上、下)(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2014.
[2]吉林大學數學學院.經濟管理數學——微積分(上、下)(第2版)[M].北京:清華大學出版社,2014.