微積分類課程群的模塊化教學(xué)探索與實(shí)踐

吳隋超

（上海工程技術(shù)大學(xué)數(shù)理與統(tǒng)計學(xué)院，上海 201620）

1 產(chǎn)生背景

十七大以來，黨中央、國務(wù)院做出了走中國特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家、建設(shè)人才強(qiáng)國等一系列重大戰(zhàn)略部署，這對高等工程教育改革發(fā)展提出了迫切要求。為適應(yīng)和支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提升我國工程科技隊(duì)伍的創(chuàng)新能力、應(yīng)對經(jīng)濟(jì)全球化的挑戰(zhàn)，要求工科類高等院校在教育教學(xué)改革的道路上再出發(fā)，進(jìn)一步深化工程教育改革，創(chuàng)新工程教育發(fā)展模式，培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才。

為了適應(yīng)不同學(xué)科群、專業(yè)群對人才培養(yǎng)的不同層次需求，微積分類課程團(tuán)隊(duì)推行“寬基礎(chǔ)、活模塊”的模塊化教育教學(xué)模式，從以人為本、全面育人的教育理念出發(fā)，根據(jù)各專業(yè)的培養(yǎng)要求，通過模塊課程間靈活合理的搭配，培養(yǎng)學(xué)生寬泛的基礎(chǔ)人文素質(zhì)、基礎(chǔ)從業(yè)能力，為學(xué)生打好基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生求真學(xué)問、養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)而培養(yǎng)其合格的專門職業(yè)能力。

2 實(shí)施措施

以“卓越工程師培養(yǎng)計劃”和“新工科”培養(yǎng)要求為引領(lǐng)，以夯實(shí)理論基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造能力和實(shí)踐應(yīng)用能力為核心，不斷探索，分析階段性成績，再進(jìn)一步整合資源、合理完善，形成適合學(xué)生培養(yǎng)要求的模塊化分類教學(xué)模式。

2.1 明確教學(xué)目標(biāo)，合理安排教學(xué)模塊

微積分類課程團(tuán)隊(duì)聯(lián)合教務(wù)處和各專業(yè)學(xué)院，仔細(xì)研究和討論各學(xué)科、各專業(yè)的培養(yǎng)計劃和畢業(yè)生能力分解指標(biāo)體系及評價權(quán)重等相關(guān)要求，將原有課程進(jìn)行模塊化劃分，將原有的理工類和經(jīng)管類《高等數(shù)學(xué)》，細(xì)分為《一元微積分A（上、下）》、《一元微積分B（上、下）》、《多元微積分A（上、下）》、《多元微積分B（上、下）》、《多元微積分C（上、下）》、《微積分D（上、下）》。每門課程都制定了詳細(xì)的教學(xué)大綱、教學(xué)方案、教學(xué)進(jìn)度表等，在課程教學(xué)大綱中明確指出了微積分類課程的主要四個教學(xué)目標(biāo)，即：基本知識、基本概念的掌握，計算能力的培養(yǎng)，邏輯思維、空間想象等能力的培養(yǎng)，數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握工科數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)知識，能對復(fù)雜工程問題給予恰當(dāng)表述。并給出上述教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度的明確考核方法，使得工程教育專業(yè)認(rèn)證的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)質(zhì)量得以保證。團(tuán)隊(duì)組織有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的骨干教師，編寫了與課程配套、符合教學(xué)要求的輔導(dǎo)練習(xí)冊，每篇自測題分A、B卷，A卷難度與教學(xué)大綱要求一致，供學(xué)生課后復(fù)習(xí)鞏固使用，B卷比A卷稍難，主要是以多個知識點(diǎn)交叉的題型為主，供學(xué)有余力的學(xué)生選做。

2.2 建設(shè)適合不同層次學(xué)生的自主學(xué)習(xí)平臺

為滿足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)需求，集中利用學(xué)生在校期間的學(xué)習(xí)優(yōu)勢，創(chuàng)建了高效合理的學(xué)習(xí)途徑和方法，搭建了適應(yīng)時代發(fā)展需求的自主學(xué)習(xí)平臺，為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源，充分調(diào)動學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，完善各層面學(xué)習(xí)需求。開設(shè)《一元微積分晉階》、《多元微積分晉階》課程，強(qiáng)化基礎(chǔ)訓(xùn)練，加大練習(xí)深度，拓寬練習(xí)類型，補(bǔ)充知識不足，進(jìn)一步加強(qiáng)知識點(diǎn)前后的聯(lián)系，注重綜合能力的培養(yǎng)，將所學(xué)的知識根據(jù)高等數(shù)學(xué)競賽和考研的要求進(jìn)行歸納和總結(jié)；開設(shè)《一元微積分》、《多元微積分》MOOC課程，針對課程中重要的知識點(diǎn)，突出基本概念、基本理論和基本技能，注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)，著力改變以往工科《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)中重運(yùn)算技巧、輕數(shù)學(xué)思想的傾向，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的基本思想、基本方法，強(qiáng)調(diào)基本概念及各個概念之間的固有聯(lián)系，重視闡明基本理論的脈絡(luò)，注意對基本概念和定理的幾何背景與實(shí)際應(yīng)用背景的介紹，淡化某些特殊技巧的處理，使該課程通俗易懂，讓廣大學(xué)生容易理解，并靈活應(yīng)用；開設(shè)《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)》、《基于MATLAB的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《MATLAB編程與應(yīng)用》等公共選修課，講授常用的編程軟件，拓寬學(xué)生視野和知識面，讓學(xué)生意識到數(shù)學(xué)的實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性；開設(shè)中本貫通輔導(dǎo)班、少數(shù)民族預(yù)科班等，為基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生查缺補(bǔ)漏，使得這部分學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后，能夠盡快適應(yīng)大學(xué)校園學(xué)習(xí)環(huán)境，跟得上本科教學(xué)節(jié)奏；建設(shè)大學(xué)數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺，教師可以根據(jù)不同層次課程的教學(xué)要求建設(shè)在線測試題庫，要求學(xué)生在線完成相應(yīng)單元指定水平的隨機(jī)測試。

2.3 舉辦豐富多彩的講座和學(xué)術(shù)報告

講座是大學(xué)生活中濃墨重彩的一道風(fēng)景，豐富多彩的講座對于繁榮校園文化，活躍學(xué)術(shù)氣氛，鼓勵理論研究和學(xué)術(shù)創(chuàng)新等，具有良好的促進(jìn)作用。對于人才培養(yǎng)和教育而言，講座其中不可忽視的培養(yǎng)和塑造手段，是模塊化教學(xué)模式中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。學(xué)術(shù)型講座使大學(xué)生開拓知識視野，發(fā)掘?qū)W生興趣，增強(qiáng)學(xué)術(shù)功底，廣泛涉獵各個學(xué)科、專業(yè)領(lǐng)域，對優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，提升綜合素質(zhì)具有不可替代的作用。各類講座及學(xué)術(shù)報告，為學(xué)生們提供了相互交流，平等學(xué)習(xí)的機(jī)會。讓學(xué)生們了解學(xué)術(shù)前沿，知曉企業(yè)需求，使得學(xué)生無論是想本科畢業(yè)后繼續(xù)再深造，還是從事工程技術(shù)相關(guān)職業(yè)，提供了專業(yè)性的指導(dǎo)意見。

2.4 通過師生座談會、青年教師講課比賽、公開示范課等系列活動，進(jìn)一步完善模塊化教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量

開展多種形式的講課比賽和教學(xué)觀摩，使得青年教師不斷成長，更激發(fā)廣大教師更新教育理念和掌握現(xiàn)代教學(xué)方法的熱情，努力造就一支師德高尚、業(yè)務(wù)精湛、結(jié)構(gòu)合理、充滿活力的專業(yè)化教師隊(duì)伍，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才提供優(yōu)良的師資保證。

3 模塊化教學(xué)注意事項(xiàng)

在長期的教學(xué)實(shí)踐中，不斷探索，積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下需注意的事項(xiàng)。一是以學(xué)生為主體，打造立體化、模塊化的教學(xué)平臺，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利。不同學(xué)科、不同專業(yè)、不同層次的學(xué)生可根據(jù)培養(yǎng)要求，選取不同教學(xué)模塊，夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)，為后繼專業(yè)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二是激發(fā)學(xué)生對基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和使命感。在課堂教學(xué)中，注重辯證思維，合理利用案例式教學(xué)，將知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合，增強(qiáng)課程的說服力、吸引力、感染力，提高課程思政元素在微積分類課程教學(xué)的實(shí)用性，深化知識點(diǎn)，發(fā)揮育人的功能。三是充分調(diào)動學(xué)生積極性，參與實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力。根據(jù)學(xué)生個人的興趣、愛好，充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動性，組織和指導(dǎo)學(xué)生參加各類學(xué)科競賽、承擔(dān)各級大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，將課堂上學(xué)到的理論知識應(yīng)用到實(shí)際問題中，通過獨(dú)立思考以及團(tuán)隊(duì)成員之間的合理分工和通力合作，解決實(shí)際問題，使學(xué)生充分認(rèn)識到微積分等基礎(chǔ)學(xué)科的實(shí)用價值，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。四是重視教師在教學(xué)過程中的作用，培養(yǎng)了一支政治素養(yǎng)過硬、理論水平高、應(yīng)用能力強(qiáng)的骨干教師隊(duì)伍。在教育教學(xué)實(shí)踐中，年輕骨干教師通過參加各類教學(xué)競賽、參加教學(xué)會議并積極與兄弟院校研討教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、承擔(dān)各類教育教學(xué)項(xiàng)目、撰寫教學(xué)論文等方式，提升教育教學(xué)水平，形成自己的特色，成為承擔(dān)教學(xué)任務(wù)、促進(jìn)學(xué)院發(fā)展的中堅(jiān)力量。

模塊化教學(xué)從學(xué)生的知識需求和學(xué)習(xí)興趣出發(fā)，能夠有效打破以往相對刻板的教學(xué)模式，促進(jìn)高質(zhì)量工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。隨著專業(yè)知識體系的細(xì)分，教育教學(xué)改革地不斷深入，模塊化教學(xué)模式仍需教育教學(xué)工作者進(jìn)一步探索和突破。