近年来,郑州航空工业管理学院(以下简称“郑州航院”)致力于大学数学课程教学改革与创新,以教师教学竞赛为牵引,将竞赛成果及时系统融入大学数学教学实践,创新性实施“七步教学法”,在大学数学课程教学中取得显著成效。
教学方法改革:从知识灌输到思维训练
“过去上数学课明明每个步骤都看懂了,自己解决实际问题时却无从下手。”这是该校很多学生的感受,也道出了传统数学教学的普遍痛点。针对这一问题,郑州航院大学数学课程教学团队结合数学学科特点,构建"预-导-探-讲-练-拓-评"的七步教学法。七步教学法不是简单的流程重组,而是教学理念的根本转变。该模式将课程教学划分为七个环节:课前预习检测、问题情境导入、师生探究、重点难点精讲、巩固练习、课后思维拓展、总结评价反馈,形成了完整的认知闭环。
以《概率论与数理统计》课程为例,在“估计量的评价标准”教学中,教师先通过“二战德军坦克产量估计”的实际案例导入,引导学生探讨估计方法。针对估计方法的选取问题进行重点讲解,然后以数据检验的形式设计巩固练习,探求最佳估计方法。这种教学方式使抽象数学理论变得生动有吸引力,引导学生在分析、推理、验证的思维闭环中发展数学思维,提升解决问题的能力。
技术赋能教学:智慧平台助力个性学习
为确保七步教学法的有效实施,在硬件上学校配套建设Classin智慧教室;软件上教学团队依托爱课程和超星平台,结合自建大学数学课程知识点视频库、思政案例库、应用案例库、课程试题库、知识图谱等丰富的课程资源开展混合式教学。教师可实时追踪学生预习情况。课前,利用知识图谱引导学生自学;课中,利用慕课堂和学习通开展课前、课中测试、分组讨论等多种教学活动,引导学生参与式学习。这些技术手段大大提升了课堂效率,也满足了学生课外个性化学习需求。“慕课配备AI助教,就像有个数学家教”,这是学生们的真切感受。该校高等数学、线性代数、概率论与数理统计三门数学课程全部建成省级课程。概率论与数理统计建成智慧课程,该课程已在中国大学慕课平台已开课12次,累计选课人数4.5万人,来自全国62所高校的学生和社会学习者12600人,占比28%。
育人成效显著:从“怕数学”到“爱思考”
教学改革最直观的成效体现在学生成绩上。对比数据显示,实施七步教学法以来,学生的不及格率大大降低。更可贵的是,学生思维方式发生变化,不再死记公式,而是学会像数学家一样思考问题。这种变化源于七步教学法强调的探究与拓展环节。例如,老师设计诸如“利用全概率公式分析敏感时间概率”、“利用贝叶斯公式解读烽火戏诸侯”等研究性案例,培养学生的高阶思维能力。近5年团队教师指导学生完成国家级创新训练计划项目1项;学科竞赛获国家奖6项,省一等以上奖励196项;发表论文15篇,其中EI期刊3篇,中文核心3篇。
该模式也促进了教师们的成长。团队青年教师河南省教育系统教学技能竞赛一等奖获得者杨喜平老师坦言:“现在备课要设计探究问题,挑战更大,但看到学生眼里的光,一切都值得。” 近5年来,团队教师获省级教学名师、省教学标兵等荣誉6项;教学竞赛获国家奖3项,省级奖25项;出版省级规划教材2部,获省级教改项目4项。
辐射推广:形成可复制的教学范式
目前,该校七步教学法已辐射至大学高等数学、线性代数、概率论与数理统计等所有公共数学类课程。教学团队将总结七步教学法实施过程中的经验,形成完备的教学模式,为其他课程的实施提供教学范式。
下一步,团队教师拟将七步教学法与学校航空航天办学特色深度融合,开发“航空航天中的数学应用”系列研究性案例,同时加强智慧课程的推广与应用。随着改革深入推进,这场以学生为中心的大学数学教学方法改革,正在为航空航天类创新人才培养注入新的活力。(常娟 周永卫 )