本期关注·提升教学质量 打造高校“金课”(鲁东大学篇)

　　为深入贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，紧紧围绕全面提高人才培养能力这个核心点，加强高等教育的内涵建设，培养和提高大学生的应用和创新能力，2018年10月8日，教育部印发的《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》提出了“围绕激发学生学习兴趣和潜能，深化教学改革”的建设工程。

　　目前，国内关于数学建模方面的国家级、省级教学改革课题有很多。李大潜院士主持的教育部教改课题，倡导要让更多的学生能在不同层次上领会数学建模的思想和方法。同时，清华大学、复旦大学、浙江大学、西安交通大学等许多高校也不同程度地进行了改革探索，涌现了一批关于数学建模方面的教学论文，出版了一批优秀的教材。这些成果对提高教学质量，推动高校教学改革都具有非常重要的意义。我们以激发学生学习兴趣和潜能为目标，对“数学建模”课程做了如下改革：

　　一、以BOPPPS教学设计模式为基础，优化课程内容，调动学生学习积极性，探索课程的思政建设

　　受传统教学观念的影响，大多数的“数学建模”教学仍然局限在多媒体教学，没有很好地构建“线上线下”相结合的教学模式，课程设置和教学内容独立、封闭、自成体系，缺乏教学手段的灵活应用，难以激发学生求知的欲望和隐藏的潜能。因此，“数学建模”的课堂教学手段有待丰富。

　　我们打破了“数学建模”的教学模式原有自成体系、自我封闭的局面，由传统的授课方式发展到BOPPPS的全新教学模式。PPS是一种新型的教学设计模式，包含六个教学环节，即导言(Bridge-in)、目标(Outcome)、前测(Pre-test)、参与式学习(Participation)、后测(Post-test)和总结(Summary)。此教学模式可以有效地解决课堂教学中出现的“无法激起学生的好奇心，无法有效进行课堂互动，花时间讲授许多学生已经懂的知识，学生不知道课程在实际生活的应用”等问题。

　　本课程采用启发式和讨论式的教学方法，结合BOPPPS教学模式，打造“金课”体系，合理规划课堂教学时间，激发学生的学习兴趣，进行有效教学。本课程的教学设计将在导言部分给出数学建模案例，明确知识、能力和素养的目标，并结合“雨课堂”展开前期测验环节，详略得当地进行知识点的讲解，并设计思考和讨论环节，启发学生进行学术探索，结合作业测试基本知识点，最后总结扩展。课程设计思路如下图1所示：

　　开课前多与学生交流，探讨授课和考试方式，优化课程内容，让学生参与到学习过程管理之中，提高学生的学习乐趣。充分利用信息技术和网络手段，突破传统教学模式，将网络课程作为数学建模教学的重要补充，建设“数学建模”网络互动交流平台，教师和学生借助网络平台，实现网上互动、网上答疑、讨论，以及网上作业和考试。为调动学生学习的积极性，采用多元化的考核方式，诸如：指定题目与开放题目相结合、一般考试与课程论文答辩相结合、开卷考试与闭卷考试相结合，通过强化过程考核，提高学生的培养质量。

　　坚持把立德树人作为重点的课程建设环节，将思政教育融入课堂教学，并将思政教育贯穿整个“数学建模”课程教学，实现全程育人，全方位育人。我们除了介绍与数学建模有关的科学家生平故事，激发学生的学习热情之外，还鼓励学生自己寻找思政教育的名言名句、励志故事，或与建模知识相关的人生哲理、寓言故事等，通过网络平台传播。结合“数学建模”课程教学，坚定学生热爱祖国、追求真理、崇尚科学和报效祖国的信仰和信念。

　　二、设置开放式作业，加强过程学习的管理;丰富教学手段，引导学生勤于思考，培养学生批判性思维和创新能力

　　本课程采用开放式教学方式：一方面布置与实际问题相关的习题让学生在课外查找数据和参考文献讨论解决，另一方面让学生时刻关注身边的生产、生活实际问题，考虑如何将这些实际问题转化为数学问题，并建立数学模型予以解决。设计数学实验课题和实验方法，研究在课程中开展实验教学，渗透数学建模思想的方法，研究教学过程组织的最佳途径。通过数学实验，让学生自己动手去实验，去建模，培养学生敏锐的洞察力和自主学习力，通过不断地发现问题，加深对所学知识的理解和掌握，促进学生实践动手及应用创新能力的提高，培养学生批判性思维和创新性思维。

　　为了避免部分学生看到数学两个字就认为“数学建模”就是一门纯粹的数学课程，产生排斥心理，我们采用案例式的教学模式，由实际问题出发，引导学生建立数学模型，让学生掌握建模方法的本质，而不是利用题海战术，堆砌大量的建模方法和案例灌输给学生。积极引入多种现代化教学手段，鼓励学生通过微信公众号和“雨课堂”等多种线上方式和其他同学分享自己的建模创意，如图2所示。发现好的建模思路，教师可以通过网络点赞，激发学生的学习热情，坚定学生的学习信心。发现问题时，我们会采用启发方式，引导学生树立批判性思维和创新性思维，有效地解决问题。

　　三、坚持成果导向教育，以课程改革研究为载体，贯彻“以赛促学、以赛促研”的方针，积极探索基于数学建模的各种大学生科技创新创业模式和科技成果转化工作，为学生成长成才搭建良好的平台

　　目前，国内几乎所有的高校都组织学生参加数学建模竞赛，但能够参赛的学生毕竟是少数，并且很多高校参加竞赛的功利性比较强，把精力主要放在少数参赛者的强化训练上，并没有把数学建模作为一项培养学生应用能力和综合素质的活动，使得大部分学生没有机会接触数学建模。

　　我们面向学院的学生开设了必修课“数学建模”，也面向全校理工专业学生开设了全校公选课“数学建模”。将课程内容与比赛的题目结合，激发学生参加创新活动的积极性，提高学生的创新意识。数学建模的创新实践活动也纳入到开放式作业的范畴，激发学生的学习潜能，提高学生的科研能力。我们利用学校政策，建立合理的激励措施，鼓励学习过“数学建模”课程的学生参与到“全国大学生数学建模竞赛”“美国大学生数学建模竞赛”等比赛中，提高创新的层次和水平。我们坚持将各种大学生的科技创新比赛的成果与科研项目挂钩，与社会接轨，服务社会，真正做到学以致用。“数学建模”课程的课程设计，以“用”为中心，以激发学生兴趣和潜能为目标，坚持成果导向，培养应用型、创新型的人才。

　　正如袁亚湘院士所说：“兴趣会带来无穷无尽的动力，即找对自己感兴趣的事情去做，如果对某一个方向有兴趣则会发挥出巨大的潜能。”因此我们将“数学建模”课程的改革和优化重点放在激发学生的兴趣和潜能上，以鼓励学生勤于思考为突破口。找到自己的兴趣点是激发学生潜能的必经之路，因此需要培养学生独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。我们将以“数学建模”课程的教学改革为依托，优化其教学内容，淘汰“水课”，打造“金课”，强化实践能力，全面激发学生的兴趣和潜能，培养学生理论知识的应用能力，为加快建设高水平本科教育、全面提高人才培养能力打下坚实的基础。

   （作者简介：刘伟，鲁东大学教学与统计科学学院副教授，荣获第五届山东省高校青年教师教学比赛一等奖。）

作者：刘伟

编辑：王骄