在教育强国建设纵深推进、高等教育高质量发展全面提速的时代背景下,基础学科教学改革已然成为提升人才培养质量、筑牢科技创新根基的核心抓手。郑州工程技术学院作为深耕区域高等教育、聚焦技术技能人才培养的应用型本科高校,始终紧扣新时代教育评价改革导向与新工科建设要求,直面大学数学教学重知识、轻素养,重灌输、轻参与的共性难题,以系统性思维推进教学创新,以沉浸式实践破解育人瓶颈。
近日,学校“基于数学文化视角的大学数学参与式教学实践研究”项目结题,历经5年多深耕细作,构建起模式创新、评价科学、成效显著的教学改革体系,实现了从知识传授向素养培育、从单向灌输向多元互动、从单一考核向全维评估的深刻转型,为地方高校基础学科教学改革提供了可复制、可推广的“郑工方案”。
范式重构:从灌输到参与 激活课堂教学内生动力
传统大学数学教学长期陷入以教师为中心、以课本为核心、以讲授为主要方式的固化范式,学生被动接受、浅层理解、应用不足,课堂活力与学习效率难以提升。该项目立足应用型人才培养定位,以破局传统教学桎梏为突破口,锚定“学生中心、能力导向、全程参与”的改革方向,重构教学流程、创新教学载体、丰富教学场景,推动课堂形态从“独角戏”向“大合唱”转变。
项目摒弃单向灌输的教学模式,创新构建“导”中学与“做”中学深度融合的参与式教学体系,依托雨课堂、慕课堂等智慧教学平台,打造课前预习引导、课中互动探究、课后实践巩固的全链条教学闭环,彻底打破以教为中心的传统格局,有效破解学生课堂参与度低、自主学习能力不足的突出问题。
在课堂实施中,教师转变角色,从知识的传授者变为学习的引导者与组织者,组织学生开展随机抽样实验、数据观测分析、小组研讨交流等实践活动,让学生在动手操作、合作探究中把握数学概念本质、掌握知识应用方法。在微积分课程中,小组讨论、案例分析成为常态,学生们围绕如何用微积分解决生产中的优化问题展开头脑风暴,在思想碰撞中掌握知识的应用方法。
参与式教学的深入推进,让学生从知识的被动接收者转变为主动建构者,课堂生态与学习效能实现跨越式提升。数据显示,试点班级课堂参与度较传统班级提升60%,课程考核及格率与优秀率分别提升12%和18%,学生自主学习意识、合作探究能力与知识应用水平得到全方位强化。这一教学范式的重构,不仅激活了课堂教学的内生动力,更夯实了学生数学学习的基础能力,为跨学科融合与素养培育奠定坚实根基。
跨界融通:从分科到融合 厚植数学文化育人底蕴
数学的价值不仅在于严谨的知识体系,更在于深厚的文化底蕴与强大的跨学科支撑能力。该项目突破学科边界壁垒,坚持以数学文化为引领、以跨学科融合为路径,将文化浸润、思维塑造、能力培育贯穿教学全过程,推动数学教学从唯知识论向全人培育升级,让数学真正成为连接自然科学与社会科学的桥梁、赋能专业学习与实践创新的工具。
在课堂上,教师不再只是讲解定理公式,而是深度挖掘数学文化内涵,将数学史、数学美学、数学家精神融入课堂教学,从祖冲之圆周率计算到牛顿、莱布尼茨微积分创立,从笛卡尔坐标系思想到图灵密码学贡献,以生动故事还原数学发展脉络,以经典案例诠释数学思维价值,以美学元素展现数学独特魅力,讲解几何图形的对称性、函数图像的简洁美,让学生在文化熏陶中感受数学智慧、激发学习热情。
同时,着力推进跨学科融合教学,打破数学与其他学科的知识壁垒,在微积分教学中嵌入经济学决策案例,帮助学生理解其在企业决策中的应用;在线性代数课程中对接计算机科学矩阵运算与人工智能算法优化,在概率论与数理统计教学中融入医学统计与疾病防控数据分析,理解其在疾病防控的作用,使数学知识与专业应用紧密衔接,让学生真切体会数学有用、有趣、有价值。
以文化引领方向,以融合提升能力,这一改革路径让数学教学跳出单纯解题的局限,转向对核心素养的全面塑造。问卷调查显示,85%的试点班级学生认为“数学不再是枯燥的公式,而是充满智慧的文化”,78%的学生在学习生活中主动运用数学思维分析解决问题。
在跨学科竞赛中,试点班级学生获奖率是非试点班级的2.3倍,数学思维与跨学科能力的协同提升,为学生专业发展与创新实践注入强劲动力。数学文化的深度渗透与跨学科融合的全面实施,不仅丰富了教学内涵,更培养了学生严谨理性的逻辑思维、勇于探索的创新精神与解决复杂问题的实践能力,彰显了基础学科育人的核心价值。
体系革新:从单一到全维 构建教学评价良性生态
教学改革的落地见效,离不开科学完善的评价体系作为支撑。该项目以评价改革为牵引,打破传统考核重结果、轻过程,重分数、轻能力的单一模式,构建多元化、全过程、全方位的教学评价体系,实现教与学双向赋能、同步提升,形成教学创新与评价优化的良性循环。
学校重构考核评价结构,将期末考试成绩占比调整为50%,剩余50%权重分配至课堂表现、小组作业、项目报告、自评互评等维度,全面覆盖学习过程与能力成长。依托智慧教学平台,精准记录学生课堂发言、问题探究、互动参与等表现;小组作业从合作默契、思路创新、成果展示等维度综合评分;项目报告重点考察知识综合应用与跨学科思维能力,实现对学生学习状态、成长轨迹的全维画像。多元化评价体系有效引导学生摆脱应试学习误区,关注过程成长、重视能力提升,内向学生主动参与小组合作、基础薄弱学生积极投入实践探究,学习自信心与主动性显著增强。同时,评价数据为教师教学提供精准反馈,助力教师及时优化教学设计、调整教学策略,推动教学质量持续改进。
评价体系的革新,带动教学质量与育人成效协同跃升。经过5年多的实践,学校大学数学教学实现学生素养与教师能力双提升。在全国大学生数学建模竞赛中,试点学校的参赛队伍获奖率较之前提升了25%;在毕业生跟踪调查中,超过90%的用人单位表示,试点班级学生在数据分析、问题解决、团队协作等方面表现更突出。对教师而言,项目的实施推动了教学理念的更新和教学能力的提升。教学团队共发表相关学术论文4篇,编写融入数学文化的特色教材2部,多位教师在省级、校级教学竞赛中获奖。同时,教师之间的交流协作更加紧密,形成了集体备课、共同研讨、资源共享的教研氛围,整体教学水平得到跨越式提升。
基础学科改革永无止境,数学育人使命薪火相传。面向未来,郑州工程技术学院将持续深化教学改革,优化帮扶机制、完善教学设计、整合教学资源,不断拓展跨学科融合广度、提升数学文化浸润深度、强化参与式教学实效,让数学教学回归育人本源,让数学素养赋能学生成长,为培养更多兼具数学思维、创新精神与实践能力的高素质应用型人才,为服务教育强国战略、支撑区域经济社会高质量发展作出新的更大贡献。
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