淺談CDIO數學(xué)實(shí)驗課教學(xué)設計論文

　　一、獨立學(xué)院數學(xué)實(shí)驗的現狀及存在的問(wèn)題

　　獨立學(xué)院學(xué)生的知識水平和學(xué)習能力參差不齊，尤其數學(xué)基礎相對比較薄弱，對數學(xué)的學(xué)習積極性不高。學(xué)習習慣還停留在高中時(shí)期，習慣于教師的“滿(mǎn)堂灌”，被動(dòng)聽(tīng)課，主觀(guān)能動(dòng)性不強。而數學(xué)實(shí)驗課相對于其他微積分等數學(xué)課程而言，更注重實(shí)踐和應用，所以相對來(lái)說(shuō)學(xué)生的學(xué)習積極性要高些。但是由于數學(xué)實(shí)驗開(kāi)設時(shí)間較短，因此整個(gè)教學(xué)的運行還在探究摸索階段。同時(shí)，雖然開(kāi)設了數學(xué)實(shí)驗，但是跟一般的計算機上機課沒(méi)太大區別，沒(méi)有達到預期的效果。這三種模式哪種更適合獨立學(xué)院的學(xué)生，我們不能盲目地生搬硬套，要做到“因材施教”、“因需施教”。所以下面就獨立學(xué)院數學(xué)實(shí)驗教學(xué)設計方面展開(kāi)改革。

　　二、基于CDIO的數學(xué)實(shí)驗課的教學(xué)設計

　　數學(xué)實(shí)驗課是一門(mén)實(shí)踐性很強的課程，它改變了傳統大學(xué)數學(xué)的重理論、輕實(shí)踐，重知識、輕思維，重結果、輕過(guò)程等教學(xué)模式，更加注重理論和實(shí)踐相結合、動(dòng)腦和動(dòng)手相結合、內容和方法相結合、教師講授和學(xué)生討論相結合。所以我們從數學(xué)實(shí)驗的教學(xué)角度出發(fā)，按思維的層次和實(shí)驗的難易程度為劃分標準，將實(shí)驗分為基礎驗證實(shí)驗、探索應用實(shí)驗、綜合設計實(shí)驗和項目創(chuàng )新實(shí)驗。

　�。ㄒ唬┆毩�學(xué)院數學(xué)實(shí)驗內容的改革

　　1.基礎驗證實(shí)驗。

　　軟件操作實(shí)驗主要要求學(xué)生掌握Matlab數學(xué)軟件，包括該軟件的基本知識、基本操作、程序設計及簡(jiǎn)單編程等�；�礎驗證實(shí)驗比較簡(jiǎn)單，要求每個(gè)學(xué)生上課的時(shí)候獨立完成。一方面讓學(xué)生學(xué)會(huì )利用計算機計算驗證數學(xué)知識，加強對所學(xué)知識的理解和掌握。另一方面可以培養學(xué)生的工程基礎知識。例如我們在講解極限的時(shí)候，先通過(guò)Matlab畫(huà)出曲線(xiàn)的圖像，然后再用limit函數求出極限，這樣不僅在圖形上可以直觀(guān)的看出曲線(xiàn)的變化趨勢，而且計算機也可以很快的計算出結果，學(xué)生更容易理解和掌握。

　　2.項目創(chuàng )新實(shí)驗。

　　為了提高學(xué)生綜合運用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識、分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力，借助CDIO教育理念，教學(xué)過(guò)程中采用項目驅動(dòng)的方法，讓學(xué)生在“做中學(xué)”。根據不同系別、不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，分別設置相關(guān)專(zhuān)業(yè)或實(shí)際問(wèn)題的項目，要求學(xué)生以5~8人為團隊在課程結束之前完成一個(gè)項目。學(xué)生可以自由組隊，根據項目進(jìn)行集體討論，制訂計劃，設計方案，制定進(jìn)度表，分工合作，付諸實(shí)施；最后，結課之前提交報告或小論文。例如我們會(huì )讓學(xué)生做調查問(wèn)卷，調查學(xué)院學(xué)生網(wǎng)上購物的情況：看一下男生和女生的每月購物金額大概是多少？購物的類(lèi)型分別是什么？不同系別購物有沒(méi)有區別？經(jīng)常購物的網(wǎng)站是什么？談戀愛(ài)的和沒(méi)談戀愛(ài)的購物是否有區別？宅的和不宅的又有什么區別？等等。那么，如何做調查問(wèn)卷？如何根據數據建立模型、分析模型、求解模型？通過(guò)模型得出什么結論？為什么有這些結論或情況出現？根據結果可提出什么好的意見(jiàn)或建議？等等問(wèn)題是我們值得研究的。

　�。ǘ�）獨立學(xué)院數學(xué)實(shí)驗方法的改革

　　除了上述內容的改革外，教學(xué)方法也有必要進(jìn)行改革。首先采用案例教學(xué)法來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情，在篩選案例或實(shí)驗的過(guò)程中依照以下原則：（1）跟蹤國際科技前沿，結合教學(xué)內容適當補充與之相聯(lián)系的科技前沿內容，如探月衛星的速度計算實(shí)驗和飛機飛行航程實(shí)驗；（2）將常規數學(xué)方法與現實(shí)社會(huì )中的實(shí)際問(wèn)題緊密結合，如死亡時(shí)間推測模型；（3）跟蹤應用領(lǐng)域的新發(fā)展，及時(shí)介紹數學(xué)及相關(guān)知識在現實(shí)生活中的最新應用，如還房貸模型；（4）分層次、分專(zhuān)業(yè)選取案例，例如針對圖形藝術(shù)系我們會(huì )介紹分形圖，針對電工系我們會(huì )模擬仿真實(shí)驗和電路分析中的微分方程求解實(shí)驗等。其次，在講授的過(guò)程中，始終以學(xué)生為主體，教師起輔助和指導作用，運用啟發(fā)式教學(xué)方法和情景式教學(xué)方法引導學(xué)生調動(dòng)主觀(guān)能動(dòng)性和積極性，自己思考、自己分析、自己完成實(shí)驗并展示成果。

　　三、結語(yǔ)

　　教學(xué)改革是一項長(cháng)期的任務(wù)，在數學(xué)實(shí)驗課程教學(xué)中融入CDIO培養了學(xué)生的綜合能力，提升了學(xué)生的數學(xué)素養，也提高了數學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和效率，同時(shí)也為學(xué)生今后從事實(shí)際工作打下了深厚的數學(xué)基礎。

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