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教学方法

(一)教学方法的改革

  数学建模与数学实验课程具有涉及学科多、信息量大、结合实际紧密的特点。该特点要求在选择教学方法时要具有多样性和灵活性。通过数学建模与数学实验类课程的教学,既要使学生掌握数学建模与数学实验的基本方法,培养数学建模和数学实验的基本能力(包括观察力、想象力、洞察力等综合分析能力),也要培养学生从事现代科研的初步能力(包括自学能力、使用数学软件编程能力、科学计算能力、论文写作能力、团队协作交流能力等)。因此,我们的教学方法不能按照传统的数学课程教学模式进行教学,在教学方法上需要在观念和设计上创新。在数学建模与数学实验课程的教学方法上,我们采用了以下三种:

 

1. 分层次模块化教学:按照因材施教的原则,我们分三个层次组织教学:对于数学类专业、计算机类强化班等专业的学生采用48学时教学方案,其中理论教学36学时,实验教学12学时。该层次每年大约有210多名学生;对于通信学院、自动化学院和光电学院部分专业学生,以限选课(从所列的范围中限选)的方式采用32学时教学方案,每年大约有学生150多名;在全校各专业开设32学时的任选课,大约学生480人。采用分层次教学,既能结合学生专业特长,又有利于组织教学。

2.换位法教学:正确处理教师的主导作用与学生的主体作用之间的关系。在保证教师主导作用的同时,充分发挥学生的主体作用。通过教师的主导性来调动学生的主动性,激励学生的学习兴趣。首先采用“示范性”的教学法,即教师通过自身提出、分析和解决一个综合性的问题给学生以示范,让学生在对示例的挖掘和思考中进行学习。接下来,采用“换位式”的教学法,即让学生上台来讲解做题的要点、技巧和注意事项等内容,接受其他同学和老师的提问,使得同学们更加注重对问题的思考,培养他们解决问题的完整性和严谨性的优良品质。在此过程中,教师要善于激发学生在讲解过程中闪现出来的创造性思想火花,并及时给予充分的肯定和赞扬。让学生从知识的被动接受者转变为主动参与者和积极的探索者。这样对其它没有上台讲解的同学起到很好的示范作用。

3.启发式教学:正确处理传授知识与提高能力、培养素质的关系。教师在传授知识的同时,要注重学生掌握数学的基本思想方法,培养学生的数学思维和计算机应用的能力。启发同学们根据具体的一个模型,如何循序渐进的进行修改和完善,如何类比得到其他问题的解决办法。数学思想与计算机的结合,已成为现代数学教学的一个重要的方式。“数学实验”是应启发学生自己动手为主,运用计算机和数学解决问题的新课程,它很好地解决了数学实践的重要教学环节。一般地,教师讲授与学生实践的学时比是1:2,给学生充分的时间去思考和摸索,从而提高他们的自学能力和动手能力。课程结束要求学生上交5—10个实验报告和一篇综合题的论文,并对学生的实验报告提出一定的要求,同时作为测评标准。在实验过程中,教师对学生的点滴发现和思考给予热情鼓励和尽心的指导。这样使得同学们的学习具有生命力,面对实际问题才能根据学习的内容逐渐扩展,找到解决的办法。

 

(二)信息技术的应用

  我们以多媒体的现代教育技术进行数学建模与数学实验类课程的教学,充分利用现代教育技术的优点,实现现代化教学手段与传统教学方式的相辅相成的有机结合,利用当代学生心理学和多媒体等现代化教学手段,充分利用多媒体教学的生动性,吸引学生的注意力。特别是教师在讲解数值计算过程或讲解计算机模拟的过程时,讲解的知识点的流程:数学建模→编程→计算→分析,通过屏幕展现其流程,大大地节约了教学时间,提高了教学活动的效率,有效地利用了有限的课程学时。除了基本的多媒体教学、电子资源、实验、网上答疑等常用信息化手段外,还组织教师与教师之间、教师与其他培训机构之间的交流与探讨,提高自身的讲课艺术;强化信息技术在教学活动过程中的运用:如利用PowerPoint、flash和画图工具(Visio)来生动展示相关原理、概念及过程;利用Blog、WebQuest和即时通信工具与其他教师、同行和学生探讨问题,利用教学评价技术(Rurbic)来不断提高教师的授课水平。如利用Mindmap将课程中的各个知识点,通过图形的方式进行归纳、串接,形成一个有机的组织结构。学生反馈说,这样学习知识点能起到顺藤摸瓜的效果,容易理解相互关系,且不容易忘记。

 

(三)考核方式的改革

  我们在教学过程中始终贯穿素质教育,实施教学评价多元化,全面监测和评价教与学两个方面的教学效果,以促进和保障教学质量不断提高。在教的方面,采取了校、院督导组专家巡查听课、设置学生信息员、期末学生网上评教等教学全过程综合评价体系,综合评价每个任课教师的教学情况,及时总结和交流教学实效好的教学经验不断提高教学貭量。在评价学生学习的环节中,我们采用了平时考查、课程实验、课程设计和期末考试相结合的综合评价体系,其中平时考查成绩占20%,课程实验、课程设计成绩占20%,期末考试占60%。由于数学建模与数学实验课程内容丰富,涉及的数学知识和背景知识面广,考核注重学生的建模方法、建模思想、建模基本步骤的掌握以及建模的实际动手能力,期末考试成绩以测试学生基础知识及建模能力为主,采用闭卷与开卷相结合的模式。这样的改革减轻了学生在期末的心理负担和身体负担,而加强了平时对相关内容和相关能力的培养,受到学生的广泛欢迎。

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