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构建基础-能力-兴趣-素养融合的教学模式,培养创新人才

发布日期:2019年04月01日 10:07 点击次数:

[本站讯]近日,教育部公布了2018年高等教育国家级教学成果奖获奖项目名单,山东大学作为独立完成单位组织完成的《依托学科优势构建以生为本的数学公共课课程体系与创新人才培养模式》获得二等奖。

成果主要完成人:蒋晓芸、吴臻、秦静、张天德、刘保东、胡发胜、黄宗媛、王红英、王伟、黄淑祥。该成果完善了以需求为导向的分类别课程教学计划,科学地构建了在线开放课程与课堂教学相结合的课程体系,团队在教育部爱课程网率先建设了9门数学公共课在线开放课程(慕课),其中4门获批国家首批精品在线开放课程,多门慕课填补了数学类在线课程空白,出版教材20部,是第一个完成大学数学系列慕课、系列数字课程及与慕课对接的新形态系列教材建设的团队,注重后效机制,搭建数学实践平台。2010年以来,山大学子在全国大学生数学竞赛以及各类与数学建模相关的国内外赛事中共获得国家、国际级奖项2000余项,探索出了“重基础、强能力、引兴趣、提素养”的有效经验,有20所高校选用我们的慕课开展校内混合式教学改革,社会影响大,发挥了示范引领作用。

构建以需求为导向的分类别课程人才培养方案

完善了以需求为导向的分类别课程教学计划。数学类公共课是非数学类各专业人才培养的重要支撑,其课程质量的好坏直接关系到“双一流”建设的成败。针对目前数学公共课课程体系僵化、教学模式落后等问题,本团队依托山东大学数学学科优势平台,对课程体系进行了重构,结合各不同学科的具体人才培养方案与培养目标,优化调整了数学公共课系列课程的教学计划,科学地构建了在线开放课程与课堂教学相结合的课程体系,提出基于学科的分类别、分层次教学设计。该教学设计纵向分层次,横向分模块,呈现出以学生为中心、能力培养、知识拓展三大特色,为人才的有效培养奠定了坚实的数学基础。

建设了一支教学能力强、爱岗敬业的优秀团队。大学数学教学团队主要成员涵盖了数学公共课,各类课程负责人也是慕课负责人,大学生数学竞赛、数学建模竞赛负责人,6位各类课程负责人均曾获“山东大学教学能手”称号。建设过程中,团队1人获教育部“长江学者”特聘教授,1人获万人计划领军人才,2人获省级教学名师,1人获山东省十大师德标兵,2人获山东大学十大优秀教师,2人获中国大学MOOC(慕课)年度“杰出贡献奖”,2人获全国数学建模竞赛优秀指导教师,4人获省级数学竞赛优秀指导教师,1人获高校数学微课设计竞赛华东赛区特等奖。

构建多方位立体化优质教学资源


优质在线开放课程群建设。大学数学教学团队2014年起率先在爱课程网建设了9门数学公共课系列课程,涵盖了数学公共课主干课、配套习题课及实践类课程。多门慕课填补了数学类在线开放课程空白。

◆《线性代数》慕课2014年在爱课程网上线,是爱课程网首门线性代数慕课,获批国家首批精品在线开放课程;

◆《高等数学-微积分(1)(2)》(含数学实验)两门慕课2014、2015年先后上线,是最早上线的高等数学慕课课程之一,获批国家首批精品在线开放课程;

◆《数学竞赛选讲》是爱课程网上线的第一门数学竞赛类课程,获批国家精品在线开放课程;

◆中国大学先修课(CAP)《微积分》是第一批上线的CAP课程,填补了CAP在线课程空白;

◆《概率论与数理统计》(含数学实验)是该类课程中较早上线的之一;

◆ 团队还建设了与大学数学主干课配套的习题指导类课程,《线性代数解题技巧与典型题解析》慕课是第一门数学指导类在线课程,随后还上线了《高等数学习题课(1)(2)》2门指导类课程。

结合慕课优质资源,团队还由高等教育出版社出版了主干课《高等数学》《线性代数》《概率论与数理统计》数字课程并承担了教育部高教司重大攻关课题子课题《高等数学》《线性代数》《概率论与数理统计》在线试题库建设。

系列精品教材建设。团队共出版教材20部,教材涵盖大学数学主干课教材、实践类教材及配套指导类教材。

2011年出版的4部主干课教材《大学数学教程-微积分(1)(2)》《大学数学教程-线性代数》《大学数学教程-概率论与数理统计》 是最早将数学建模案例引入教材的大学数学教材,其中两部《大学数学教程-微积分(1)(2)》2014年入选“十二五”国家级规划教材。2016年,团队结合大学数学各类慕课的优质在线资源及线下、线上混合式教学改革实践,对教材进行了修订,出版了大学数学系列新形态教材,新形态教材配有疑难解析视频、“知识点”理论精讲视频、数学实验章节及数学建模优秀案例,慕课中的疑难问题编入教材,学生扫码可以观看视频并与慕课中相关内容对接,实现了由纸质平面教材到立体化的新形态教材的转型。

团队还出版了《全国大学生数学竞赛辅导指南》及《数学建模基础教程》2部实践类课程教材及与主干教材配套的解题指南等教材10余部,出版社出具的证明显示团队编写的教材累计销售超过100万册。

该团队是全国高校第一个建设了大学数学系列慕课、系列数字课程、系列在线试题库及与慕课对接的系列新形态教材的团队。

构建“一四三+”人才培养模式

该模式由“一中心、四层次、三模块”“+融合”构成。“一”即以学生为中心;“四”即纵向分理、工、医、经管四个层次教学;“三”即横向分实体课堂、线上课堂(由大学数学主干课程和实践类课程组成)、知识拓展(由数学竞赛、数学建模创新平台、数学建模讲座与论坛、数学沙龙组成)三模块;“+”指融合创新教育。

基于“互联网+”的“线上课堂”建设。该模块相关课程设计以线上和线下混合式教学及大规模共享为目的,在大学数学慕课建设过程中,团队特别注重体现数学思想及数学建模思想,在教学体系、教学内容与教学方法上注重以学生为中心,力求满足学生自己思考、自主学习的需求。

基于传统教学法“实体课堂模块”建设。在该模块中采用“七·三配置” 课堂教学内容的“MOOC+SPOCs+翻转课堂”授课体系。按照该体系,70%为教师授课,30%为课堂讨论与线下自学(慕课),开展以问题为前导的“面向问题”式的案例式教学模式,加强数学基础培养,强调教师授课注重在给学生传授知识的同时,授以建模思想,导以数学实验,培养学生“用”数学能力,并融讨论探究于课程学习之中,引发学习兴趣,让学生充分展现自己,引入先进的教育理念,凸显“以生为本”增强学生创新能力

以培养大学生的实践创新能力为目的的“知识拓展模块”建设。建立了数学实验和数学建模创新平台,数学竞赛创新平台,这是山东大学最早创立的本科生创新平台,举办数学竞赛讲座、利用暑期开展数学竞赛、数学建模竞赛培训工作,名家讲坛、数学沙龙等,如团队成员长江学者特聘教授吴臻作“控制与金融:从维纳到彭实戈”的报告等,还组织了系列沙龙等活动。

提出跨校区1+8+N协同教学模式,实现一校三地一体发展。即以1门慕课为载体,山大三地8个校区开展SPOC翻转课堂教学,有大量学生受益。为解决各教师在具体教学活动中教学效果差异问题,慕课在山东大学2014-2017级非数学类各专业学生中作为课堂教学的补充和延伸使用,团队组织了各类慕课主讲教师在中国大学MOOC平台在线答疑,解决了山东大学数学公共课答疑难问题。在本科生院的支持下,10余位老师在所教的大学数学主干课课程中以慕课为载体,进行了SPOC翻转课堂教学方式的尝试,践行了“问题驱动-教师授课-自主学习-讨论探究”,线上、线下相结合的混合式教学模式,探索出了“重基础、强能力、引兴趣、提素养”的有效经验。

成果产生巨大的社会效果

系列慕课在社会学习者中产生了较大的影响。全国累计有70万人学习,其中的高等数学连续两年(2016年、2017年)被爱课程网评为TOP20热选课程,受到全国大学生的追捧,团队中两位慕课负责人被授予中国大学MOOC(慕课)“2016年度杰出贡献奖”,5人获年度优秀教师。20所高校及4个平台出具使用证明,采用团队的慕课进行教学改革。

在创新人才培养方面取得了可喜成绩。将正常的大学数学教学及线上学习、数学竞赛、数学建模与数学素养的提升紧密结合在一起,学生创新能力提高,实施教改四年来山东大学参与竞赛的人数、获奖人数以及获奖等级明显增加。2010年以来,山大学子在大学生数学竞赛及各个与数学建模相关的国内外赛事中获得国家、国际级奖项2000余项。

◆2011-2018年获全国大学生数学竞赛决赛一等奖14项,其中,2018年获决赛一等奖6项,创历史最高记录,获奖总数仅次于北大,位列全国第二,是对教改成果的有力佐证;

◆2016年获美国大学生数学建模竞赛特等奖1项、一等奖10项,取得了历史最好成绩;

◆2016年获“深圳杯”数学建模挑战赛特别奖1项、一等奖1项;2010-2017年获全国大学生数学建模竞赛全国一等奖17项;

近四年来,团队成员先后在大学数学报告论坛,教育部高教司主办的“在线开放课程建设与应用管理培训班”,浙江省、山西省等地的“在线开放课程建设与应用研讨会”“全国高等学校数学教学研讨会”“全国高等学校数学建模竞赛与应用研讨会”作了10余场大会报告。团队成员还先后在20余所高校介绍交流在线开放课程的建设经验与体会。

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【供稿单位:数学学院    作者:蒋晓芸    摄影:资料         编辑:新闻中心总编室    责任编辑:谢婷婷  】

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