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《高等数学》教学创新成果报告

【摘要】

在分析传统教学痛点的基础上，《高等数学》的课堂迫

切需要探索研究新的教学模式与教学理念的改革。

数学建模融入课程教学，通过数学知识，数学故事，相

关历史及数学案例融入课程思政，以问题驱动式为导向的

OBE教学理念，使得教学取得了一定成效，以学生为中心的

教学改革还在路上，后期还需要不断的完善继续挖掘思政案

例，优化建模案例。

关键词：新工科建模融合问题驱动式思政浸润

【正文】

一、教学现状分析

《高等数学》课程分为大一上学期《高等数学》学

Ⅰ90

时，大一下学期《高等数学Ⅱ》90学时，主要内容有一元函

数微积分，多元函数微积分，微分方程及无穷级数，课程内

容抽象，逻辑性强，学生具备一定的数学素养，但还不太适

应大学的自主学习，欠缺抽象概括能力，建模思想，软件应

用等解决复杂问题的能力。

随着社会对复合型创新型人才的转变，而传统三中心理

念下的教学普遍存在重知识，轻应用的现象，已无法达到新

工科的人才培养要求，和金课的两性一度的要求。在传统教

1

学模式和老旧的教学理念下本课程存在以下痛点，教学理

1.

念滞后：以教师为中心，以教材为中心，抽象知识满堂灌。

2.教学手段单一：黑板加传统的PPT，无法吸引学生，学生

参与度低。课程体系僵化：内容抽象，枯燥难懂，理论与

3.

实际脱节，科研热点缺失。4.思政教育薄弱：重知识传授，

轻能力培养，忽略价值塑造，育人功能不足。5.教师指导不

足：大班授课，教师精力有限，对于学生课后指导不足。6.

评价方式单一：重结果轻过程，时效性和挑战度不足，过程

考核不易衡量。根据这些痛点分析，高等数学的课堂迫切需

要探索研究新的教学模式与教学理念的改革。

二、创新理论

(一)认知学习相关理论

数学认知是人类最重要的高级认知功能之一，基于认知

科学的学习机理是实施教学行为的重要前提。认知学习活动

特征包括，一是自主学习，二是深度学习，三是具身学习。

这三种机理和特征，是实施数学建模思想融合到大学数学教

学改革的主要理论基础。

(二)混合式教学相关理论

一是布鲁姆掌握学习理论，二是问题驱动式教学法，三

是深度学习理论，四是主动学习理论。上述教学理论是进行

教学模式创新的主要理论基础。

(三)“新工科”等相关理念和政策

首先，新工科计划为教学改革提供了方向。新工科计划

要求培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的

2

高素质复合型人才。其次，成果导向教育(OBE)理念为教学

改革提供了路径。

(四)问题驱动式教学法

问题驱动式教学法(PBL),即基于问题的教学方法，是一

种以学生为主体、以专业领域内的各种问题为学习起点、以

问题为核心规划学习内容，让学生围绕问题寻求解决方案的

一种学习方法。教师在此过程中的角色是问题的提出者、课

程的设计者以及结果的评估者。

三、教学创新设计与实践

数学建模思想融合到《高等数学》课程的设计，成功地

将知识的传授和能力的培养结合起来，将能力的培养寓于知

识的传授中，切合新工科教学设计的出发点，对课程进行一

下创新。

（一）“基础为本、育人为魂、实践为翼”的教学理念，

实施以新理念、新结构、新模式、新质量、新体系为导向，

融合数学建模思想为路径的课程体系和教学设计。

改变教学理念由旧三中心转向新三中心，以学生思维发

展，学习体验，能力构建为中心，在课堂教学设计中，深度

融合数学建模思想，激发学生兴趣，以深化知识理解，培养

“

创新意识和创新思想”为本；开展课程思政教育，开展“数学

与我的专业”、“数学与科学前沿”等课堂活动，以“数学文化

熏陶推动知识学习和三全育人为魂；在实践教学中，通