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工大英才

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省優秀教師——曾繁慧

時間:2020年10月09日  作者:  瀏覽:

三、教學改革的歷程

結合學校人才培養目標,利用“學堂在線”、手機微信“雨課堂”以及超星泛雅平臺等智慧教學工具,實施多元化教育教學技術模式改革,通過研究性學習教學理論與實踐,使學生“了解數學方法的實踐背景,掌握數學理論和方法解決工程實踐問題的能力,領悟數學理論與方法的創新研究本質”的教學目標,側重培養學生具有“學術研究能力、運用數學方法解決實際問題能力、撰寫學術論文能力”的三大能力,提高學生創新思維、創新意識和創新能力。進而,總結本課程在專業培養目標中的定位為六字方針“學懂、會用、創新”,“一切以學生為中心”,培養大數據以及人工智能時代的創新人才。

基于Matlab的編程及多媒體可視化教學。1999年將基于Matlab的多媒體方式引入《數值分析》教學,使學生在校期間就能輕松地步入科學計算的殿堂,體驗數學建模、數學實驗與數值計算的魅力。此后,將《數學建模》、《工程應用軟計算》、《數據分析》等課程引入基于Matlab的多媒體方式,達到國際國內高校教學的最新前沿,同時培養了掌握Matlab軟件的優秀青年教師。

探索研究型教學改革與實踐。在“高教論壇”、“現代教育技術”等期刊發表多篇探索性的教學研究論文。自2006年開始,數學類專業學生在“中國科技論文在線”等發表論文數百篇;部分學生完成了優秀的畢業設計(論文),發表于國內核心期刊。

教學網站。利用教學網站達到精品課程內容的發布和展示,多種渠道指導、培養學生數學建模與創新思維能力。

曾繁慧同志及時引入最新的國內外教學及科研成果,精心地設計與指導學生進行數學建模與課程設計,培養他們科學研究及工程應用的思想。成立數學愛好者協會。通過建模活動,發現和培養學生親自動手解決實際問題的能力。

2007年,主持《數值分析》課程被評選為校級精品課程。

2007~2008年,完成2項學校教改項目:《數學建模》課程改革的實踐與研究、以《軟計算方法》課程為平臺的研究性教學理論與實踐。

2008年,《信息科學軟計算》課程建設成為校級精品課。

2008~2009年,完成2項學校應用創新型人才培養課題:基于Matlab的《數值分析》課程改革與實踐研究、《工程軟計算》課程在學生創新素質培養中的作用及實施途徑的研究與實踐。

2009年出版學校“十一五”重點規劃教材《數值分析》、《工程應用軟計算》,制作了配套電子教案。

2009年度遼寧省高等學校教育教學改革研究A類重點項目:工科院校《近代工程數學》選修課程體系擴展與實踐研究。

2009年獲遼寧省高等教育教學成果二等獎:

2010年,主持《數值分析》課程建設成為省級精品課。

2010年完成2項學校課程建設工程項目:數值分析、多元統計分析。

2011年完成2項學校教改項目:數學建模與計算類課程創新型建設方法研究與實踐、移動教育終端配套教學資源庫建設研究。

2011年出版《數據分析教程》等3部學校重點規劃教材。

2013~2014年,完成1項學校應用創新型人才培養課題:BP神經網絡的教學演示與實驗平臺的開發。

2014年,主持獲批1:依托數學建模系列課程培養學生創新素質的實施途徑研究與實踐,20171月結題。

2015年,以優秀的成績主持完成學校課程建設項目:《數值分析》研究性課程教與學模式改革。

2016年,主持《數值分析》以優秀的成績獲批學校精品資源共享課,同時獲批學校首批超星優質慕課課程建設。

2016年至今,作為專業核心課程,主持《數值分析》與《數學建模》、《近代數學方法》等課程均參與學校教與學模式改革,學校考核評價結果均為優秀。

2017年,以優秀的成績主持完成學校課程建設項目:《數值分析》研究性課程教與學模式改革、《數學建模》研究性課程教與學模式改革。

2017年,主持獲學校研究生教改項目:《數值分析》精品課。

2017年,課程團隊基于超星泛雅平臺建設了《數值分析》、《數學建模》、《近代數學方法》等課程平臺,錄制了《數值分析》慕課教學視頻。借助超星教學平臺,學生的參與度與學習興趣均有很大提高,更加有利于研究性教學的實施。

2017年,主持籌備制作《數值分析》Mooc,現已在清華大學的“學堂在線”上線投入教學。

2018年,主持學校B類教改立項課題一等獎:數學建模課程創新實踐性研究。

2019年,曾繁慧同志利用自建的學堂在線Mooc資源、超星泛雅平臺及學習通、“雨課堂”等多種智慧教學工具,實施多元化教育教學技術模式改革。

2019年,主持獲批學校 B 類教改立項課題并結題:融合智慧教學的多元化教學模式改革。

2019年,主持獲批學校本科教學成果一等獎:基于多元化智慧教學的數學建模系列課程金課建設與實踐研究。

2019年,曾繁慧同志獲遼寧省教學名師。

2019年,曾繁慧同志獲學校研究生導師立德樹人先進典范。

201912月,主持省級精品課被遼寧省教育廳向教育部推薦2019年國家級一流本科課程。

2020年,在舉國上下共同譜寫著抗疫之戰期間,主持省級精品課被推薦到學習強國國家平臺,并于學堂在線平臺面向全國高校開放。同期B站播放2萬多。

2020年,主持“數值分析”獲學校“金課”建設項目。

2020年疫情期間,全面完善制作了《數值分析》等課程的“雨課堂”課件,實現了與線下實質等效的在線教學不延期。

2020年,主持完成學校 B 類教改立項課題:疫情期間混合式在線智慧教學實踐研究

2020年,主持“數學建模”獲學校“課程思政”示范課建設項目。

2020年,主持校級教學成果一等獎被學校推薦全國煤炭行業優秀教學成果獎。

四、教學改革成果

結合高等學校及專業人才培養目標,確定了“一切以學生為中心”,“學懂、會用、創新”,課程思政育人,培養創新型人才的教學目標。

1、形成新的教學觀念與教學體系,使學生領悟數學的創新本質與創新過程。

通過“數學建模”、“數值分析”、“軟計算方法”等建模類系列課程理論與方法的學習,使學生了解數學在現實科學中的成功應用以及在信息科學中運用的困難,領悟科學家們是如何圍繞實際問題去創造新的數學理論與方法的。每個學科新的理論和技術還在不斷地被補充進來,無論是課程體系還是具體的數學方法都存在著不斷發展、創新的痕跡。根據這一特點,曾繁慧同志利用多元化智慧教學方式,在課程講授中,有意的引導學生去探討新的數學理論與現實問題的差距,并及時追蹤介紹新的研究進展,將提高學生對數學本質的理解和領悟,在“學懂”基礎上,培養學生的數學創新意識作為本科生教學的一項重要目標。

2、探索形成數學建模類系列課程融合的教學體系。

基于多元化混合式智慧教學,將數學類專業學生的幾門基礎理論核心課程“數學建模”、“數值分析”、“軟計算方法”、“統計與數據分析”等課程有機銜接,形成數學建模類課程統一的教學體系。“數值分析”培養學生掌握用數值計算方法處理各種數學問題的基本理論、方法與科學計算的能力,是建模類課程的基礎。“統計與數據分析”培養學生掌握基本統計數據分析模型與方法的原理,具備借助計算機統計分析系統進行統計數據處理、分析和表達的基本能力,使學生擁有數學建模過程中的數據與信息處理能力。“軟計算方法”包括模糊數學、人工神經網絡和遺傳算法,培養學生解決信息科學中廣泛存在的非結構性問題的能力,使學生擁有數學建模過程中的信息處理能力,具有一定的科研能力和創新精神。“數學建模”培養、提高學生綜合分析問題的能力,使用數學理論和方法解決實際問題的意識,理解數學建模思想與原理,掌握數學建模的基本方法。

通過數學建模類一系列課程銜接與融合體系,根據科學技術的發展現實,調整學生的知識結構,掌握科學的最新發展動態和成果,提高學生分析問題、解決問題、“會用”的能力,這個觀點是現代教育的一項根本任務。

3、多元化混合式智慧教學模式探索。

社會的發展要求教育要與時俱進,教學要適應時代潮流。要想實現真正意義上的教學改革,就必須對教學過程的各個環節進行調整,形成“教學合力”。改變傳統的教學觀念,嘗試以課堂教學為中心,課后教學網站為中心,建立課堂理論教學、網絡教學、實踐教學、實驗教學相結合的全方位、多層次、多角度、立體化的教學新模式,“一切以學生為中心”,“學懂、會用、創新”。

1)基于雨課堂、學習通等方式實現智慧教學,手機進課堂、信息技術輔助實現教與學。

曾繁慧同志帶領團隊成員制作了《數學建模》等課程的雨課堂教學PPT,在授課教室開啟雨課堂授課,學生微信掃二維碼進入課堂,開啟教與學的互動。“雨課堂”豐富了課堂教學形式,充分調動了學生學習參與度,加強了師生在課上、課下的溝通交流,幫助教師及時、準確掌握學生課堂學習情況,推進混合式教學、翻轉課堂、構建線上線下相結合的課堂教學模式改革。

2)“線上”“線下”混合式教學模式推動“一切以學生為中心的教與學”。

“數值分析”Mooc課程是亚博网页登陆第一批清華大學的“學堂在線”上線課程,同步啟動了基于慕課資源的混合式教學改革項目。本團隊設計了有針對性的課前導學材料、課堂討論課件等系列教學資源。課堂授課時針對視頻內容向學生提問、組織學生討論,引導學生的自主學習習慣。利用“雨課堂”智慧教學工具,學生掃碼進入平臺后,教師可以根據實時預習情況進行課堂教學設計。對學生能力的培養也從關注發現關鍵信息能力到歸納總結能力再到知識應用能力,有效提升了學生的學習效果。以智慧教學為核心的教學改革,更好地實現了以學生為中心的教學模式,真正實現“學懂”。

3)基于數學平臺的多媒體教學。

總結課程中使用多媒體教學的經驗,研究多元化智慧教學手段和傳統教學手段相互交融、有機結合的教學方式。基于MatlabPython等數學平臺,利用現代教育技術組織教學活動,擴充課堂容量,形成立體化、形象化、多層面、多向互動的課堂教學模式,提高學生的“學知”能力;運用實驗、實踐等方法尋求解決一般性問題的通用步驟,鼓勵創新和創造,通過“實踐”的成功積累學生“學成”的信心,拓寬學生的視野,促進與課程相關的其他學科內容的學習與研究,提高學生的“學做”、“會用”能力。

4、在整個教學過程中實行“研究性學習”的改革方式。

不斷調整教學內容與體系,在課程教學中大量引進研究案例,使學生了解應用現狀,掌握在工程實踐中的運用技術,提高學生獨立地運用建模方法解決具體工程實踐問題的能力。通過應用案例的研究型學習,使學生盡量多的了解工程實際問題,培養創新意識和創新精神;學會如何分析問題,如何根據實際問題建立合適的數學模型,學會進一步研究問題;學會利用數學方法和編寫計算機算法程序解決具體問題。

通過研究性學習教學理論與實踐,使學生“了解數學方法的實踐背景,掌握數學理論和方法解決工程實踐問題的能力,領悟數學理論與方法的創新研究本質”的教學目標,側重培養學生具有“學術研究能力、運用數學方法解決實際問題能力、撰寫學術論文能力”的三大能力,進而提高學生“創新”思維、創新意識和創新能力。通過本科生數學建模類系列課程教學中實施探索研究性學習的改革,已取得成效。實踐表明,經過數學建模類課程的學習,本科學生數學建模能力、從事學術研究能力、運用數學方法解決實際問題的能力、撰寫學術論文的能力都得到了訓練和提高。

5、改革考核方法。

改革教學評價體系與評價方法,以考核學生數學建模能力、學術研究能力、運用數學方法解決實際問題能力和撰寫學術論文能力為重點,形成新的課程考核方式。

數學建模競賽:鼓勵學生參加數學建模競賽(美國大學生數學建模競賽、東三省數學建模競賽、全國大學生數學建模競賽),對于獲獎學生,參賽論文可替代數學建模課程設計。一些優秀的學生引入研究報告方式的考核,同時鼓勵他們發表學術論文。

6、課程思政教育。

由于解決實際問題、科學的數值計算過程必須求真務實,從而培養學生求真求實,嚴謹、認真、誠實、守信的思想道德品質;以數學建模競賽獲獎等方面為榜樣力量,幫助學生樹立學習課程的目標和自信心;在數學建模解決實際問題過程中提升學生人際交往能力、團隊合作精神、集體榮譽感與責任意識;引入學術研究成果及應用案例的研究性學習,加強創新能力培養與價值引領;落實立德樹人根本任務,全面推進課程思政建設,如鹽入味,寓價值觀引導于知識傳授和能力培養之中,幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀。


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