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大学数学课程建设与教学改革的十年探索与实践
发布时间 : 2023-10-13     点击量:

西安交通大学数学教学中心,其前身是创建于交大西迁之年的高等数学教研室,1993年更名为工科数学部,1996年由原国家教委批准为“国家工科数学课程教学基地”建设单位,1999年更名为数学教学实验中心,2004年通过教育部专家组评估验收,评为优秀教学基地。2009年,由高等学校大学数学课程教学指导委员会、全国高等学校教学研究中心、高等教育出版社和西安交通大学共建,成立高等学校大学数学教学研究与发展中心,2012年更名为数学教学中心,2015年被评为陕西省数学实验教学示范中心。

数学教学中心全面负责学校非数学专业大学数学基础课程建设和教学任务。教学团队拥有国家级教学名师2人,陕西省教学名师4人,校级教学名师6人,后备省、校级教学名师11人。在各个不同历史时期,中心始终站在教学改革前沿,与时俱进、坚持不懈地进行教学研究、课程建设与改革实践。近20年来,主持完成国家级教改项目15项,省级教改项目23项,校级教改项目50余项。建成了陕西省数学实践教学示范中心,形成了“四大基础+三大方法+三层实践”人才培养体系。研究成果荣获2022年国家级教学成果二等奖。

名师引领,传帮共进,建成了一支可持续发展的优秀教学梯队

数学教学中心自成立至今,始终重视师资队伍建设,通过传帮带、名师工作室、持之以恒的教学法活动等方式提高教师的素质和能力,培养出一支教学理念先进、教学质量优秀的大学数学系列课程教学名师团队。中心现有教师25人,其中陕西省特支计划教学名师1人,陕西省教学名师2人,校级名师和后备省、校级名师8人。2008年,大学数学系列课程教学团队被评为“国家级教学团队”,2014年,高等数学教学团队获“西安交通大学第一届优秀教学团队奖”。中心教师获校、省、国家级各类教学荣誉奖励100余项。

2012年,教学中心在大学数学师资整合的基础上,所有数学基础课都成立了课程组,实行课程组长负责制。制定课程组长工作职责,由组长全面负责课程的建设和日常教学工作。同时,每门课程成立课程建设核心小组,核心成员集中力量开展教学改革和教学研究,分别在大班授课、小班辅导,分层次教学,翻转课堂,MOOC建设等方面确立改革方向并探索实践。依托稳定的教学团队,教师间随堂听课、观摩教学、示范教学、教学法研讨等活动常态开展,不同年龄层次的教师能够充分分享教学心得,探究教学难点,互鉴互促,10年来累计开展各类教学活动百余场,使教学改革思想代代相传、不断发展,青年教师受益匪浅。

2016年,在学校“名师、名课、名教材”质量工程的基础上成立了“马知恩名师工作室”,一对一、多对一地对青年教师在教学设计和教学方法上进行指导和帮助,同时也帮扶教学水平不足的教师,对接专家精准指导,提升教学水平,改善教学效果。

教学中心鼓励并指导青年教师参加各类教学竞赛,近年来,中心教师陆续获得国家级微课竞赛奖2项、省部级微课竞赛奖8项;荣获中国大学MOOC优秀教师奖、中国MOOC新锐奖3项,教学团队水平稳步提升。

深耕内涵,夯实基础,建成了5门国家一流课程

数学教学中心以培养创新型人才为目标,以“ 强化基础、注重实践、突出创新”的课程建设为特色,强化课程育人功能。形成了以高等数学(实连续量基础)、复变函数(复连续量基础))、线性代数(离散量基础)、概率统计(随机量基础)为四大基础,数学物理方法、积分变换和数值计算方法为三大方法,“基础实验—综合实验—建模创新”为三层实践的人才培养体系。实现了我校大学数学系列课程全部为国家金课的目标。

2016年,我校高等数学、复变函数两门课程获得教育部办公厅颁布的第一批“国家精品资源共享课 ” 。

2016年至2018年,中心教师在承担繁重的教学工作同时,建设完成了5门在线课程:高等数学、线性代数与解析几何、概率论与数理统计、复变函数、数学竞赛选讲,这些课程全部在中国大学MOOC上线。其中高等数学、线性代数与解析几何、概率论与数理统计于2018年荣获“国家精品在线课程”,2020年5门上线课程全部获得首批“国家一流课程” 。

建成的大学数学系列国家金课为50余万学习者提供了优质的教学资源。在中国大学MOOC上线的5门课程,自上线以来,受到了国内、国外学习者普遍欢迎,许多高校直接将我校在线课程植入校内,同步开设SPOC使用,效果良好。

与时俱进,更新理念,编写了系列国家级规划教材

中心在注重理论与实践教学的同时,持续更新大学数学课程教学内容以适应新时代教学需求,并致力于教学研究成果的总结和教学资源的积累凝练,编写了重数学思想传授、重数学方法应用、推动教学工作深化和推广的一系列教材。出版了将信息技术与教学内容深度融合的新形态大学数学系列教材和教学辅导书28部。包含国家规划教材13部,校级规划教材11部,教学辅导书6部。其中,《工科数学分析基础》第一版荣获2002年全国普通高等学校优秀教材一等奖,《数学实验》2018年获陕西省优秀教材一等奖(最高奖),《复变函数》2021年获陕西省优秀教材二等奖,《工科数学分析基础》第三版荣获2022年陕西省优秀教材奖特等奖。

大学数学系列课程是本科生的重要基础课,对专业人才的培养起到基础性作用,对人才的各方面能力培养起到举足轻重的作用。针对数学课程抽象难懂的特点,数学教学中心在教学改革中十分注重教学案例的设计和引用。针对理工经管不同专业学生的特点,教师在教学中将数学理论与专业背景相结合,通过科学问题的设置,穿插案例教学,强化学生的数学素养,揭示现实中所蕴含的数学问题,有效培养学生的创新思维。各课程组均组织教师编写了本课程应用案例教学辅导书、习题课讲义、典型例题解析等,辅导教材激发了学生对知识求知求索的兴趣,有效提升了教学效果。

辛勤耕耘,勇于探索,教学改革取得了显著成效

数学教学中心是国家工科数学系列课程优秀教学团队。素质优良的教师队伍为提升教学质量奠定了“人”的基础,深化教学改革则在“教”的层面上更上一层楼,为教育教学质量的腾飞插上了翅膀。

中心始终坚持更新教学理念、改革教学模式、创新教学方法、强化应用实践,加强在线课程建设,践行数学教育与思政育人同频共振。在大学数学课程教学内容、教学模式、教学方法、教学效果评价改革,以及教材建设和课程建设等方面取得了丰硕的教学成果。

获国家级教学成果奖10项,国家级教学奖励13项,国家级一流本科课程5门,省级教学成果奖8项,省级教学奖励18项,发表教学研究论文30余篇。

以赛促学,以学提能,显著提升了学生的数学应用能力和创新能力

中心负责我校全国大学生数学建模竞赛、全国研究生数学建模竞赛和全国大学生数学竞赛的选拔、培训、指导及组织工作。数学建模课程及建模培训面向全校各专业各年级学生开设,在全校学生中影响很大,近10年来,大一、大二学生超两万人参加了课程学习或培训,学生受益面大,受益学生学科广。

近10年,我校获全国大学生数学建模竞赛国家一等奖32项、二等奖62项;获国际大学生数学建模竞赛特等奖10项、特等奖提名23项;获全国研究生数学建模竞赛全国一等奖16项、二等奖96项。近3年,我校获全国大学生数学竞赛决赛一等奖8项、二等奖14项。

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