教学成果奖总结报告

发布者:教学成果 发布时间:2017-05-11 浏览次数:43

突破考核定势,打造模块教学,

重构能力导向的应用型工科数学教学模式

的教学成果报告

当前,我国经济社会的发展需要高校培养出大量高素质的应用型本科人才。但在如何培养应用型本科人才问题上,还缺少系统设计,尚未建立起完善的应用型本科人才培养的工科数学教学和考核模式,如仍然用传统的培养学术型人才的课程、教学方法和一卷试的考核方式来培养应用型本科人才,这严重影响了应用型本科人才培养目标的实现。针对于此,我们在应用型本科人才培养的课程改革与建设中,借鉴欧洲模块化教学体系的新理念,结合工程教育认证要求,率先在省内提出突破考核定势,打造模块教学,重构能力导向的应用型工科数学教学模式

1)因材施教,模块化教学

该成果提出了采用“能力导向”的教学理念,通过对校内专业、校外企业的深度调研来确定校内各个本科专业数学的总体能力要求。模块是以应用能力为出发点进行构建的,以高等数学课程为例(详见附件目录)

高数(上)

选用各模块的专业

模块1

城市地下空间工程、通信工程等24个专业

模块2

材料科学与工程、工程管理,会计学等16个专业

模块3

建筑学(闽台合作)

模块4

城乡规划、风景园林、建筑学、知识产权

高数(下)

选用各模块的专业

模块1

软件工程、材料科学与工程等10个专业

模块2

会计学、物流管理等7个专业

模块3

工程管理、土木工程等6个专业

模块4

汽车服务工程、车辆工程等13个专业

模块5

交通工程、交通运输、工业工程等4个专业

2)强化过程性考核,推行线上测试

该成果对学生的考核评价方式进行了重大改革。在教学过程中采取多阶段、多目标的教学检测,全面实施发展性评价机制。我校在省内率先使用在线考评系统推行平时在线测试,改变了传统“一卷试”的做法,化被动学习为主动学习,提高学生自主学习的能力。实行单元在线测试与线上线下作业评价相结合,任课老师利用系统的成绩管理和成绩分析功能,能够及时全面了解学生平时学习的效果,改进教学方法,提升教学效果,调动学生学习的积极性,在线测试的效果逐年提升。以部分专业高等数学课程20152016前后两届学生在线测试成绩对比列表如下(详见8.14)


实施在线测试后部分专业平均成绩对比

学期

电气专业

土木专业

15-16-1

72.96

64.21

16-17-1

78.83

67.97

效果变化

5.87%

3.76%







3)学以致用,注重能力培养

经过几年来的探索,我们已初步建立起了一整套较完整的模式,并以此模式作为培养和提高大学生综合实践能力和科技创新能力的重要载体和突破口,实现了把“数学实验”和“数学建模”的思想融入到大学数学的主干课程中去(体现在我们编写的教材和实际教学建设中)。培养学生运用数学建模、基本数学软件、逻辑思维能力解决各专业复杂工程问题能力,例如土木工程大型土方工程施工时,可以借助运筹学中的线性规划知识建立数学模型,经过若干运算步骤后最终确定运距最短的土方调配最优方案用以指导施工,以达到降低成本、取得较好经济效益的目的。

成果主要解决的教学问题:

1)随着应用型本科教育的发展,如何培养应用型本科人才的问题日益突出。一方面作为数学学科,要培养学生具有基本的数学知识和逻辑能力;另一方面作为应用型工科数学,又不能忽视自身的实用与够用的原则。大学工科数学如何在这种新趋势下解决原有的培养目标与应用型本科人才培养目标符合度不高的问题。

2)在传统教学模式中,教学评价方式主要采用总结性评价方式,该评价主要依据学生的平时作业和期末的笔试成绩给出。这种考评方式中的诸多弊端是众所周知的,例如学生平时松懈但期末紧张的状态、作业抄袭问题、因大班教学而无法记录完整等,导致平时成绩普遍依据不足。要对传统教学模式进行改革,首先如何改革现有的学生考核评价方式。

3)根据各专业人才培养目标及工程教育认证评估要求,如何进行有针对性的教学和个性化教育,做到因材施教的问题。

4) 针对课堂教学方式粗糙、课堂教学过度注重知识的单向传递、满堂灌等问题,我们要如何提高教师教学质量,提升人才培养水平。

5)面对学生学习上实用主义、拿来主义等现象,如何把工科数学课程知识与学生的专业学习、解决实际问题紧密联系在一起。

2.成果解决教学问题的方法

1)理论创新,突破传统定势

深入分析应用型本科人才培养在工科数学方面存在的问题,提出了模块化教学方法,突破传统课程考核定势,采取多阶段、多目标的教学检测,全面实施发展性评价机制。对有关教学理念、实施方法方式进行了创新性地阐释和实践,并用这些理论成果去指导和引领学校的教学改革。  

2)更新理念,形成全员共识

要适应模块化教学和过程性考核的变革,教师必须在理念上实现新转变:要从过去单一的课程教学向模块化教学转变,教师必须要适应在课程模块架构、课程讲授、教学方法等方面发生的变化;要从传统的“一卷试”评价方式(该评价主要依据学生的平时作业和期末的笔试成绩给出,这种考评方式中的诸多弊端是众所周知的,例如学生平时松懈但期末紧张的状态)向过程性评价方式转变。为此,我们采取了如下的方式

 ①构建了高等数学9个模块、概率论与数理统计2个模块、线性代数2个模块和数学实验模块。

 ②组织《在线考评系统使用方法》培训会和以在线考评系统为主题的系列研讨会。

 ③陆续成立了 “概率论与数理统计模块教学研讨班”、“线性代数模块教学研讨班”、“大学数学教学创新研究中心”,并定期召开以模块知识为专题的教学研讨会。

 ④实行单元在线测试与线上线下作业评价相结合。任课老师利用系统的成绩管理和成绩分析功能,及时掌握学生阶段学习的成效,改进教学方法,提高学生成绩。

3)重构模式,探索问题解决

 ①充分利用模块化教学模式的特点,通过深入校内专业、校外企业调研,确定各专业所对应的工科数学总体知识和能力要求,真正做到因材施教。

 ②在学业考核方面,摒弃传统的“一卷试”考核方式,实施在线测试,突出学习的过程性考核,强化学生的自主学习,解决学生考核评价的问题。

 ③ 实施基于慕课、微课、翻转课堂为载体的信息化教学课堂的改革与建设,定期开展工科数学教学研讨、青年教师讲课比赛,培养了一批教学能手,解决了师资队伍教学水平的问题。

 ④在工科数学教学中通过增加数学实验模块,开设《数学实验》《数学建模》全校公选课,定期组织和指导学生参加全国大学生数学建模竞赛、全国大学生数据挖掘竞赛、美国大学生数学建模竞赛等,开放数据挖掘工作室(与泰迪智能科技公司合作)、数据分析实验室(与省统计局合作)、数学建模实验室、大学物理创意空间等,解决学生理论联系实践能力不足的问题。

4)示范推动,实现全覆盖。按照“先试点,后推广”的原则,由点到面地进行实施。首先在我校“国家卓越工程师计划”、“国家级特色专业”等6个专业进行试点,总结经验,然后推广到全校各个专业,实现教师、学生在线考评系统使用和专业模块教学的全覆盖。 

5)制度保障,推动课程改革

为了加强和促进教学改革,根据最新工程教育认证要求,制定了基于能力为导向的《教学大纲》、《考试大纲》等。先后组织修改了《福建工程学院数理学院绩效考核办法》,编写了《在线考评系统使用方法》等,从制度层面给予保障。

3.教学改革相关研究课题及近期研究成果

(1)《大学数学课程的创新与实践》唐晓文等 校级教学成果一等奖福建工程学院 2016

(2)《线性代数》教材 唐晓文等 校级教学成果一等奖福建工程学院 2013

(3)《高等数学》上下册教材 唐晓文等 同济大学出版社2014

(4)《数学建模案例》主要编写者张积林等 同济大学出版社  2012

(5)面向大众化教育,全面提高我院高等数学教学质量探索与研究福建工程学院教育规划课题  2010

(6)卓越人才培养下的公共数学改革的探索与实践唐晓文福建工程学院教育规划课题2013

(7)《线性代数》唐晓文应用技术型大学课程教学改革项目2014

(8)《高等数学》唐燕贞应用技术型大学课程教学改革项目 2014

(9)《概率论与数理统计》主要负责人曾祝明应用技术型大学课程教学改革项目  2014

(10)《数理类公共课课程考核评价方法的改革与实践》唐晓文福建省高等教育教学改革研究项目2015

(11)全国高校数学微课程教学设计竞赛一等奖何佑梅教育部高等学校大学数学课程教学指导委员会  2015

(12)全国高校大学数学微课设计大赛华东赛区二等奖何佑梅教育部高等学校大学数学课程教学指导委员会  2016

(13)第三届福建省高校青年教师教学竞赛省二等(排名第一)林晶福建省总工会、福建省教育厅2016

(14)应用技术大学课程体系整体优化研究与实践 张积林等 福建省教育厅教学研究项目2015

(15)基于政产学研合作的理工科研究生创新人才培养模式探析 张积林等 福建省教育厅教学研究项目 2013

4.成果的创新点

1)理论创新

 ①在应用型本科人才培养方案构架上,提出了大学工科数学模块化教学,使得学生具有的大学工科数学知识和能力能更好地对接业界的需求。

在课程内容模块建设上,以专业培养目标为导向,对课程进行模块化处理,构建模块,搭建模块化课程内容体系。

在人才培养方案的实施过程中,提出可结合模块化教学体系的特点,进行模块置换,解决人才培养的灵活性问题。  

 ④基于模块化教学的学生考核评价上,强化过程性考核,实行全程的学业考核制,化被动学习为主动学习,强化了学生自主学习的能力。

2)实践创新

 ①已在校内6个专业进行了全面实施,并推广到全校,实现师生在线考评系统使用和专业模块教学的全覆盖。学生的能力显著增强,毕业生就业质量高,社会反应好。  

 ②在省内率先实行在线考评系统,构建了模块化教学模式下的质量保障体系。

 ③建立了与工科数学模块化教学、过程性考核评价体系相适应的教师培养培训和考核奖励制度。

出台了相关政策,从制度上保障模块化教学的实施。

3)能力创新

 ①增设数学实验模块,开设了《数学建模》、《数学实验》全校性公共选修课,强化了运用数学软件MATLABSPSS等解决实际问题的能力。

 ②实施了基于慕课、微课、翻转课堂为载体的信息化教学课堂的改革和实践。

 ③根据大学数学教学团队多年的实践教学经验和研讨,编写了适合培养应用型本科人才的教材,如《概率论与数理统计》、《高等数学》等10多本大学数学教材。其中最大的亮点是将数学实验和数学建模的思想、方法融入贯穿于教材内容中去。

 ④通过数学建模协会、数据挖掘兴趣小组、校企合作的实验室、数学建模竞赛等形式加强了培养学生综合实践的能力。

5.成果的推广应用效果

该成果对我校开展“双创”教育工作、学科竞赛、培养学生综合实践能力和科技创新能力等方面具有重要的指导意义,对于同类应用型本科院校人才培养和教学改革方面也具有重要的推广应用价值。

1)学以致用,提高了学生的综合实践能力

本成果首先在我校6个专业中试点,随后推广到全校各专业。 通过模块化教学改革,学生的创新能力和实践能力不断提高。近三年来,我团队组织的学生获得省级以上科技竞赛奖项148项,其中包括了全国大学生数学建模竞赛一等奖、美国大学生数学建模竞赛一等奖、全国大学生数学竞赛一等奖等。在本成果的推动下,学校教学质量不断提高,社会声誉显著提升。很多毕业生已成为所在单位的技术骨干,在最近召开的校友座谈会中表示自身所具有的数学知识、统筹优化的数学思维能力和数学建模能力,为自己事业奠定了坚实的基础。

2)教研结合,提高教师业务水平和教学质量

团队教师积极实施基于慕课、微课、翻转课堂为载体的信息化教学课堂的改革与建设。坚持不懈地组织开展教学研讨、学院青年教师讲课比赛,培养了一大批教学能手。仅2014-2015-22015-2016-1学期团队就完成课程研讨班11期。四年里获得校青年教师讲课比赛一等奖2项,三等奖3项,并且2016年获得了第三届福建省高校青年教师教学竞赛二等奖(排名第一)1项,2015年和2016年获得了全国高校大学数学微课设计大赛华东赛区一等奖3项、二等奖5项。

3)模块教学模式值得各本科院校借鉴

该成果为各专业量身定做的模块化教学更加贴近专业培养目标,特别是为土木工程学院、机械与汽车工程学院、材料工程学院、生态环境与城市建设学院的专业工程教育认证评估构建的工科数学教学模块受到学生的普遍欢迎,调动了学习的积极性。各学院的学生成绩普遍提高,补考重修比率明显下降。近四年学生在大学数学竞赛、数学建模竞赛的成绩显著提高,成绩位居本省前列。

4实行过程性考核方式值得推广

在线测试首先在《高等数学》课程试行,学生一个学期要进行多次测试,占期末总成绩的50%,并逐步推广到《概率论与数理统计》、《线性代数》等课程中。每学年参加在线测试人数多达30000多人次。2014-20152015-2016两学年高数成绩分析来看,各学院的学生成绩普遍提高,补考重修比率明显下降。从我校材料工程学院两个年度第一学期高等数学期末卷面成绩分析来看,平均分提高7.54分,优秀率提高12.97%,不及格率下降7.79%,可见学习成效相当明显。


学年

过程考核

平均分

优秀率(%

及格率(%

不及格率(%

2014-2015-1

实施前

70.33

8.1

77.2

22.8

2015-2016-1

实施后

77.87

21.03

84.99

15.01

效果变化

7.54

12.93

7.79

7.79


从平台运行来看,平台可以推广到大学数学各课程,适合省内外本科院校借鉴推广。目前有福建师范大学数计学院、浙江水利水电学院等多所院校到我校调研在线考评系统的使用情况,对我们取得的成绩表示高度赞许。

5)系列教材受到多所本科院校采用,认可度高

使用该系列教材的高等院校有福建工程学院、厦门理工学院、广西桂林电子科技大学、南阳师范学院、黄冈师范学院、同济大学网络教育学院、东莞城市学院、淮阴师范学院等。同时,出版社、网络书评对编写的系列教材给予充分的肯定。


福建工程学院数理学院   

201752