微积分类课程群的模块化教学探索与实践

吴隋超

（上海工程技术大学数理与统计学院，上海 201620）

1 产生背景

十七大以来，党中央、国务院做出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人才强国等一系列重大战略部署，这对高等工程教育改革发展提出了迫切要求。为适应和支撑产业发展、提升我国工程科技队伍的创新能力、应对经济全球化的挑战，要求工科类高等院校在教育教学改革的道路上再出发，进一步深化工程教育改革，创新工程教育发展模式，培养高质量工程技术人才。

为了适应不同学科群、专业群对人才培养的不同层次需求，微积分类课程团队推行“宽基础、活模块”的模块化教育教学模式，从以人为本、全面育人的教育理念出发，根据各专业的培养要求，通过模块课程间灵活合理的搭配，培养学生宽泛的基础人文素质、基础从业能力，为学生打好基础，引导学生求真学问、养成良好的学习习惯，进而培养其合格的专门职业能力。

2 实施措施

以“卓越工程师培养计划”和“新工科”培养要求为引领，以夯实理论基础、培养创新创造能力和实践应用能力为核心，不断探索，分析阶段性成绩，再进一步整合资源、合理完善，形成适合学生培养要求的模块化分类教学模式。

2.1 明确教学目标，合理安排教学模块

微积分类课程团队联合教务处和各专业学院，仔细研究和讨论各学科、各专业的培养计划和毕业生能力分解指标体系及评价权重等相关要求，将原有课程进行模块化划分，将原有的理工类和经管类《高等数学》，细分为《一元微积分A（上、下）》、《一元微积分B（上、下）》、《多元微积分A（上、下）》、《多元微积分B（上、下）》、《多元微积分C（上、下）》、《微积分D（上、下）》。每门课程都制定了详细的教学大纲、教学方案、教学进度表等，在课程教学大纲中明确指出了微积分类课程的主要四个教学目标，即：基本知识、基本概念的掌握，计算能力的培养，逻辑思维、空间想象等能力的培养，数学应用能力的培养。培养学生熟练掌握工科数学科学基础知识，能对复杂工程问题给予恰当表述。并给出上述教学目标的达成度的明确考核方法，使得工程教育专业认证的数学基础课程的教学质量得以保证。团队组织有丰富教学经验的骨干教师，编写了与课程配套、符合教学要求的辅导练习册，每篇自测题分A、B卷，A卷难度与教学大纲要求一致，供学生课后复习巩固使用，B卷比A卷稍难，主要是以多个知识点交叉的题型为主，供学有余力的学生选做。

2.2 建设适合不同层次学生的自主学习平台

为满足不同层次学生学习需求，集中利用学生在校期间的学习优势，创建了高效合理的学习途径和方法，搭建了适应时代发展需求的自主学习平台，为学生提供丰富的教学资源，充分调动学生的自主学习能力，完善各层面学习需求。开设《一元微积分晋阶》、《多元微积分晋阶》课程，强化基础训练，加大练习深度，拓宽练习类型，补充知识不足，进一步加强知识点前后的联系，注重综合能力的培养，将所学的知识根据高等数学竞赛和考研的要求进行归纳和总结；开设《一元微积分》、《多元微积分》MOOC课程，针对课程中重要的知识点，突出基本概念、基本理论和基本技能，注重培养学生数学素质，着力改变以往工科《高等数学》教学中重运算技巧、轻数学思想的倾向，强调数学的基本思想、基本方法，强调基本概念及各个概念之间的固有联系，重视阐明基本理论的脉络，注意对基本概念和定理的几何背景与实际应用背景的介绍，淡化某些特殊技巧的处理，使该课程通俗易懂，让广大学生容易理解，并灵活应用；开设《数学实验》、《数学建模与创新实验》、《基于MATLAB的高等数学实验》、《MATLAB编程与应用》等公共选修课，讲授常用的编程软件，拓宽学生视野和知识面，让学生意识到数学的实用性，激发学生学习数学的积极性；开设中本贯通辅导班、少数民族预科班等，为基础薄弱的学生查缺补漏，使得这部分学生进入大学后，能够尽快适应大学校园学习环境，跟得上本科教学节奏；建设大学数学网络自主学习平台，教师可以根据不同层次课程的教学要求建设在线测试题库，要求学生在线完成相应单元指定水平的随机测试。

2.3 举办丰富多彩的讲座和学术报告

讲座是大学生活中浓墨重彩的一道风景，丰富多彩的讲座对于繁荣校园文化，活跃学术气氛，鼓励理论研究和学术创新等，具有良好的促进作用。对于人才培养和教育而言，讲座其中不可忽视的培养和塑造手段，是模块化教学模式中不可缺少的重要环节。学术型讲座使大学生开拓知识视野，发掘学生兴趣，增强学术功底，广泛涉猎各个学科、专业领域，对优化学生的知识结构，提升综合素质具有不可替代的作用。各类讲座及学术报告，为学生们提供了相互交流，平等学习的机会。让学生们了解学术前沿，知晓企业需求，使得学生无论是想本科毕业后继续再深造，还是从事工程技术相关职业，提供了专业性的指导意见。

2.4 通过师生座谈会、青年教师讲课比赛、公开示范课等系列活动，进一步完善模块化教学模式，提高教学质量

开展多种形式的讲课比赛和教学观摩，使得青年教师不断成长，更激发广大教师更新教育理念和掌握现代教学方法的热情，努力造就一支师德高尚、业务精湛、结构合理、充满活力的专业化教师队伍，为培养高素质人才提供优良的师资保证。

3 模块化教学注意事项

在长期的教学实践中，不断探索，积累经验，总结出以下需注意的事项。一是以学生为主体，打造立体化、模块化的教学平台，为学生自主学习提供便利。不同学科、不同专业、不同层次的学生可根据培养要求，选取不同教学模块，夯实数学基础，提高数学素养，为后继专业学习打下坚实的基础。二是激发学生对基础课程的学习兴趣，增强学生的责任感和使命感。在课堂教学中，注重辩证思维，合理利用案例式教学，将知识传授与价值引领相结合，增强课程的说服力、吸引力、感染力，提高课程思政元素在微积分类课程教学的实用性，深化知识点，发挥育人的功能。三是充分调动学生积极性，参与实践，培养学生创新意识，增强团队合作能力。根据学生个人的兴趣、爱好，充分发挥学生的积极主动性，组织和指导学生参加各类学科竞赛、承担各级大学生创新项目，将课堂上学到的理论知识应用到实际问题中，通过独立思考以及团队成员之间的合理分工和通力合作，解决实际问题，使学生充分认识到微积分等基础学科的实用价值，增强学生的学习积极性。四是重视教师在教学过程中的作用，培养了一支政治素养过硬、理论水平高、应用能力强的骨干教师队伍。在教育教学实践中，年轻骨干教师通过参加各类教学竞赛、参加教学会议并积极与兄弟院校研讨教学经验、承担各类教育教学项目、撰写教学论文等方式，提升教育教学水平，形成自己的特色，成为承担教学任务、促进学院发展的中坚力量。

模块化教学从学生的知识需求和学习兴趣出发，能够有效打破以往相对刻板的教学模式，促进高质量工程技术人才的培养。随着专业知识体系的细分，教育教学改革地不断深入，模块化教学模式仍需教育教学工作者进一步探索和突破。