周國泉 呂衛(wèi)君

摘 要：回顧總結(jié)了2013年以來我院數(shù)理化統(tǒng)計公共基礎(chǔ)課的教學(xué)改革與實踐情況，形成了“一體兩課三拓展”的教改特色，構(gòu)建了一個合理、適用的數(shù)理化統(tǒng)計公共基礎(chǔ)課程體系，即為“一體”；重點抓以資源建設(shè)為主的課程建設(shè)和課堂教學(xué)改革，即為“兩課”；做好第一課堂向第二課堂拓展的學(xué)科競賽和大學(xué)生科研訓(xùn)練以及第一課堂向第三課堂拓展的統(tǒng)計調(diào)查，即為“三拓展”。眾多學(xué)生從改革實踐中受益，學(xué)生成績不斷提高，學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力明顯提升，教師教學(xué)水平得到提高，教學(xué)成果豐碩。

關(guān)鍵詞：公共基礎(chǔ)課；課程體系；教學(xué)改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）10-0045-03

Abstract： This paper reviews and summarizes the teaching reform and practical situation of common required course on mathematical statistics since this course was set up in 2013. One of the marked features in teaching innovation is One System， Two Classrooms and Three Extensions. One System refers to building up a reasonable and applicable course system for mathematical statistics course. Two Classrooms focuses on course construction and classroom teaching reform centering on resource construction. Three Extensions puts an emphasis on discipline contest and undergraduate scientific training extending from chief classroom to extracurricular activities， and statistical survey extending from chief classroom to the third classroom. Therefore， numerous students benefit from this reform， such as constant upgrading on their grades， marking improvement on their comprehensive qualities and innovative abilities. Moreover， teaching level could be upgraded and rich teaching achievement could also be yielded.

Keywords： common required course； course system； teaching reform

作為承擔全校數(shù)理化統(tǒng)計公共基礎(chǔ)課教學(xué)任務(wù)的學(xué)院，理學(xué)院歷來重視公共基礎(chǔ)課教學(xué)，始終堅持以教學(xué)為中心和以學(xué)生為本的理念，銳意改革補短板，精準發(fā)力促提升，形成“一體兩課三拓展”的教學(xué)特色。所謂“一體”就是構(gòu)建一個合理、適用的數(shù)理化統(tǒng)計公共基礎(chǔ)課程體系；“兩課”即課程和課堂，課程重點抓教材和網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，課堂主要抓課堂教學(xué)改革以提高課堂教學(xué)質(zhì)量；“三拓展”即為第一課堂向第二課堂拓展的學(xué)科競賽、第一課堂向第二課堂拓展的大學(xué)生科研訓(xùn)練、第一課堂向第三課堂拓展的統(tǒng)計調(diào)查。下面分別從做法與實效予以詳述。

一、教學(xué)改革指導(dǎo)思想

明確學(xué)院的基礎(chǔ)地位和使命，夯實基礎(chǔ)，科學(xué)合理搭建數(shù)理化統(tǒng)計公共基礎(chǔ)課程體系平臺，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，實施分層次教學(xué)，加強教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)，創(chuàng)新課堂教學(xué)方法，開展“翻轉(zhuǎn)課堂”與“混合式教學(xué)”實踐，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程提供強有力的支撐；在二、三課堂上著重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維[1]，拓寬視野，以促進學(xué)生全面發(fā)展、適應(yīng)社會需要作為衡量標準，著力提升本科教學(xué)質(zhì)量。

二、教學(xué)改革實踐

（一）優(yōu)化課程體系設(shè)置，實施分層次教學(xué)

承擔全校16門公共基礎(chǔ)課的教學(xué)任務(wù)，如表1所示，其中高等數(shù)學(xué)3門、線性代數(shù)2門、概率論與數(shù)理統(tǒng)計3門、大學(xué)物理3門和化學(xué)5門，以16學(xué)時為一個學(xué)分。

（二）精選課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建模塊化多層次公共基礎(chǔ)課教學(xué)體系

主動對接專業(yè)培養(yǎng)目標，準確把握課程定位，以課程內(nèi)容改革為重點，注意相關(guān)課程間的聯(lián)系，避免先修課程、同步課程、后續(xù)課程內(nèi)容的脫節(jié)或重復(fù)，整體優(yōu)化和精選課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建模塊化多層次公共基礎(chǔ)課教學(xué)體系。

1. 著重構(gòu)建三模塊為主的數(shù)學(xué)公共基礎(chǔ)課，形成完善的教學(xué)體系

結(jié)合農(nóng)林類院校專業(yè)特點，以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)為核心，以專業(yè)應(yīng)用和學(xué)生個性發(fā)展為目標，著力構(gòu)建由“基礎(chǔ)模塊、專業(yè)應(yīng)用模塊和個性發(fā)展模塊”構(gòu)成的公共數(shù)學(xué)教學(xué)體系?；A(chǔ)模塊主要包括基礎(chǔ)知識、基本思想和方法等基礎(chǔ)內(nèi)容，為后續(xù)應(yīng)用和個性發(fā)展奠定基礎(chǔ)；針對不同大類的專業(yè)背景，通過建設(shè)《專業(yè)大類數(shù)學(xué)問題案例庫》，將數(shù)學(xué)和專業(yè)應(yīng)用有機結(jié)合，構(gòu)建專業(yè)應(yīng)用模塊；通過數(shù)學(xué)建模輔導(dǎo)、大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽輔導(dǎo)、考研數(shù)學(xué)輔導(dǎo)等課程建設(shè)，搭建學(xué)生個性發(fā)展教學(xué)模塊。通過三個模塊的建設(shè)，逐步形成“數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識-數(shù)學(xué)思想與方法-數(shù)學(xué)語言訓(xùn)練-數(shù)學(xué)問題探究與應(yīng)用”的教學(xué)內(nèi)容體系。

2. 集成構(gòu)建“大物理”教學(xué)新體系，注重探索精神和創(chuàng)新意識培養(yǎng)

結(jié)合農(nóng)林及生命科學(xué)實際情況，在整個“大物理”概念下確定農(nóng)林院校物理課程的目標與定位，打通課程壁壘，構(gòu)建實施以物理學(xué)為核心、以相關(guān)專業(yè)和應(yīng)用學(xué)科為延伸的由公共基礎(chǔ)模塊、專業(yè)提高模塊和專業(yè)應(yīng)用模塊組成的公共“大物理”教學(xué)內(nèi)容體系。公共基礎(chǔ)模塊銜接中學(xué)內(nèi)容，含“基礎(chǔ)性-綜合性-探索性”三大層次知識。精選力、熱、電、光以及農(nóng)林五大專業(yè)提高模塊，銜接專業(yè)課程。立足物理基礎(chǔ)，面向機械設(shè)計、木材工程、高分子材料、生物科學(xué)與技術(shù)、環(huán)境工程、食品科學(xué)與工程、電子信息、計算機、應(yīng)用化學(xué)等應(yīng)用專業(yè)開設(shè)高分子物理、生物物理、環(huán)境物理、電工電子學(xué)、電工電子技術(shù)等“專業(yè)應(yīng)用模塊”。

3. 構(gòu)建“一核兩翼三通識”的化學(xué)課程群，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

根據(jù)專業(yè)的化學(xué)知識需求，對化學(xué)課程內(nèi)容進行優(yōu)化整合，構(gòu)建了以大類必修課（無機及分析化學(xué)、有機化學(xué)等）為核心，以限選課（儀器分析、物理化學(xué)、高分子化學(xué)等）和任選課（天然產(chǎn)物化學(xué)、纖維素化學(xué)、催化化學(xué)、環(huán)境化學(xué)等）為“兩翼”，以化學(xué)與生態(tài)、生活中的有機化學(xué)和綠色化學(xué)三門通識課程為輔助的“一核兩翼三通識”的化學(xué)課程群，理順課程群知識體系和教學(xué)目標，增強學(xué)生實踐動手能力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。

4. 構(gòu)建側(cè)重點不同的概率統(tǒng)計課程，教學(xué)更具針對性

以基礎(chǔ)為核心，強調(diào)理論基礎(chǔ)與實際應(yīng)用相結(jié)合，根據(jù)農(nóng)林類院校的專業(yè)需求，拓展并細化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建概率論與數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)模塊、概率論提高模塊、數(shù)理統(tǒng)計提高模塊、概率統(tǒng)計應(yīng)用模塊和概率統(tǒng)計實驗?zāi)K等5個模塊教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)不同專業(yè)對概率論和數(shù)理統(tǒng)計的不同要求，組建不同的教學(xué)模塊，形成了理論與應(yīng)用并重型的概率論與數(shù)理統(tǒng)計A（由概率論與數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)、提高、應(yīng)用和實驗等5個模塊構(gòu)成）、偏統(tǒng)計應(yīng)用型的概率論與數(shù)理統(tǒng)計B（概率論與數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)、應(yīng)用和實驗等3個模塊構(gòu)成）和為專業(yè)后續(xù)統(tǒng)計實驗服務(wù)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計C（概率論與數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)與應(yīng)用2個模塊構(gòu)成）三個課程層次。

（三）加強課程資源建設(shè)，提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源

1. 大力建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)資源，拓展學(xué)生學(xué)習時空

基于互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大學(xué)數(shù)學(xué)考試題庫和概率論與數(shù)理統(tǒng)計題庫，用于學(xué)生在線自測。試題庫的大量試題資源和自由選擇功能，便于學(xué)生利用業(yè)余時間進行自主學(xué)習，及時了解自己對課程知識點的掌握程度；便于督促和激勵學(xué)生及時查漏補缺，提高學(xué)習成績。網(wǎng)絡(luò)平臺的在線自測，突破了考試時間和空間的限制，使學(xué)生具有更多自主性。不斷完善課程網(wǎng)站教學(xué)資源供學(xué)生在線自主學(xué)習，2016年完成35門標準化課程建設(shè)，上線7門精品資源共享和精品視頻公開課，上線教學(xué)大綱、多媒體課件、電子教材與電子教案、習題課、課堂錄像等教學(xué)資料，實現(xiàn)網(wǎng)上專題討論。

2. 加強教材教輔建設(shè)，提供優(yōu)質(zhì)學(xué)習資源

為適用新的教學(xué)體系，近五年編寫出版教材 10部。如作為概率論與數(shù)理統(tǒng)計A的教材《應(yīng)用概率統(tǒng)計》[2]，是為了適應(yīng)學(xué)生在掌握概率論與數(shù)理統(tǒng)計的基本理論、基本方法和基本技能的基礎(chǔ)上，加強概率論與數(shù)理統(tǒng)計的應(yīng)用技能而編寫的。作為概率論與數(shù)理統(tǒng)計B和C的教材《應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計》[3]，壓縮了概率論部分的內(nèi)容，適用于對概率論的要求不高而對數(shù)理統(tǒng)計要求較高的專業(yè)。《高等數(shù)學(xué)（微積分）》、《線性代數(shù)》和《大學(xué)物理》都配套了“學(xué)習指導(dǎo)”；編寫了《高等數(shù)學(xué)解題能力分層訓(xùn)練》、《專業(yè)大類數(shù)學(xué)問題案例庫》等教學(xué)輔助材料；出版了具有提高和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的《數(shù)學(xué)建模實驗-農(nóng)業(yè)生物生態(tài)模型的模擬與仿真》。

（四）改革課堂教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)質(zhì)量

1. 采用“三動”教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂

大學(xué)物理、公共化學(xué)在課堂上，采用“感官全動、師生互動、學(xué)生主動”的“三動”課堂教學(xué)模式，如圖1所示。課程教學(xué)中重點加強生活例子用物理（或化學(xué)）原理分析的講解，運用教具、視頻、Flash課件等，讓學(xué)生的腦、手、口、眼、耳等多種感覺器官和思維器官一起參與學(xué)習，實現(xiàn)學(xué)生各感官全動。基于“互聯(lián)網(wǎng)+”，運用現(xiàn)代通訊手段和信息手段加強課堂師生互動。老師扮演引導(dǎo)者、輔導(dǎo)和學(xué)習動機激發(fā)者角色，翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生處在教學(xué)活動中心。上課時，學(xué)生通過微信這一載體響應(yīng)回答教師所提問題，實現(xiàn)師生互動。通過“全動”、“互動”促進學(xué)生“主動”發(fā)展，使學(xué)生主動求知，自覺進取，積極參與教學(xué)過程，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，實現(xiàn)“文本課程”向“體驗課程”轉(zhuǎn)變。

2. 實施混合式教學(xué)，提高學(xué)生課堂接受與掌握效率

公共數(shù)學(xué)和公共概率統(tǒng)計對于以知識教學(xué)為主的內(nèi)容，采用啟發(fā)式講授法，除了發(fā)揮教師引導(dǎo)作用外，鼓勵學(xué)生積極參與，通過師生互動提問題，強化學(xué)生學(xué)習主體意識。對于數(shù)學(xué)統(tǒng)計原理問題，采取情境教學(xué)法中引導(dǎo)探究為主的發(fā)現(xiàn)法。教師做好引導(dǎo)者，合理組織學(xué)生進行分析，將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)統(tǒng)計問題，并在此過程中學(xué)習數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計建模的方法。對研究、討論得到的結(jié)果作綜合、提煉、延伸，找出成果的應(yīng)用范圍與適用條件，并借此培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、轉(zhuǎn)化、拓展等方面的能力。設(shè)置討論課，采用案例教學(xué)法，精選與學(xué)生專業(yè)緊密結(jié)合的案例，通過小組討論、問答等方法，讓學(xué)生理解問題、尋求解決問題的思路。

（五）一課堂向二、三課堂拓展，全面提升學(xué)生素質(zhì)

著力構(gòu)建與第一課堂有機銜接的二、三課堂。以學(xué)科競賽和大學(xué)生科研訓(xùn)練為主的“第二課堂”和以統(tǒng)計調(diào)查為主的“第三課堂”，是“第一課堂”的延伸和有益補充，是步入社會的階梯，是所學(xué)知識的檢驗和升華，有利于提高學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的整體綜合素質(zhì)。

1. 以學(xué)科競賽為主的“第二課堂”， 著力提高學(xué)生的應(yīng)用能力

以各學(xué)科競賽為單元，固化、優(yōu)化學(xué)科競賽指導(dǎo)小組。對二類學(xué)科競賽，學(xué)院給予不低于5千元/項/年的資助；對獲獎指導(dǎo)教師，在年終教學(xué)業(yè)績考核中予以加分；對參加學(xué)科競賽的學(xué)生和教師，無償開放實驗室。學(xué)科競賽指導(dǎo)小組定期研討輔導(dǎo)內(nèi)容和學(xué)科競賽相關(guān)事項，在指導(dǎo)過程中著眼于提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力，以達到利用學(xué)科競賽對數(shù)理化統(tǒng)計第一課堂知識深化、應(yīng)用的目的。

2. 以大學(xué)生科研訓(xùn)練為主的“第二課堂”，重點提高學(xué)生的研究能力

積極鼓勵學(xué)生申報校大學(xué)生科技創(chuàng)新項目、省新苗人才計劃和國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃等各類項目。學(xué)生在教師指導(dǎo)下提出課題主題，理出提綱，組建學(xué)生科研團隊，撰寫詳細的課題申報書。項目立項后，指導(dǎo)教師主要把控技術(shù)方案、技術(shù)路線，學(xué)生團隊成員分工協(xié)作研究，最后以論文和研究報告為結(jié)題成果。鼓勵教師吸收學(xué)生參與教師課題研究，吸引學(xué)生加入教師科研團隊，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表SCI論文以助力國外讀研申請，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表專業(yè)相關(guān)的論文代替畢業(yè)論文。以大學(xué)生科研訓(xùn)練為主的“第二課堂”，進一步強化了學(xué)生的團隊意識，培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力，營造了濃厚的科研氛圍，進一步促進了學(xué)生的研究性學(xué)習。

3. 以統(tǒng)計調(diào)查為主的“第三課堂”，強化了學(xué)生獲取和處理分析數(shù)據(jù)的能力

以浙江省大學(xué)生統(tǒng)計調(diào)查方案設(shè)計大賽為依托，走出學(xué)校開展社會調(diào)查，在廣闊的社會課堂中得到實踐鍛煉。學(xué)生開展統(tǒng)計調(diào)查，采用“明確調(diào)查主題-篩選調(diào)查地點-確定抽樣調(diào)查方案-進行實地調(diào)查-整理分析數(shù)據(jù)-撰寫調(diào)查報告”的程序，指導(dǎo)教師重點對抽樣調(diào)查方案的合理性、數(shù)據(jù)分析方法予以指導(dǎo)。以統(tǒng)計調(diào)查為主的“第三課堂”，既使學(xué)生進一步了解和認識社會，又強化了學(xué)生獲取和處理分析數(shù)據(jù)的能力。

三、改革成效

（一）涉及面廣，受益學(xué)生多

高等數(shù)學(xué)A、B、C涉及37個專業(yè)、2800余名學(xué)生；線性代數(shù)A、B涉及27個專業(yè)、2000余名學(xué)生；概率論與數(shù)理統(tǒng)計A、B、C涉及35個專業(yè)、2800余名學(xué)生；大學(xué)物理A、B、C涉及15個專業(yè)、1200余名學(xué)生；化學(xué)5門課程涉及24個專業(yè)、2700余名學(xué)生；總共涉及 49個專業(yè)、3000余名學(xué)生。2014年學(xué)校本部本科錄取新生3710人，招生專業(yè)53個；2015年學(xué)校本部本科錄取新生3665人，招生專業(yè)52個；2016年學(xué)校本部本科實際新生3785人，涉及52個專業(yè)。因此，數(shù)理化統(tǒng)計公共基礎(chǔ)課教學(xué)涉及面廣，所采取的改革實踐受益學(xué)生眾多，為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才夯實了基礎(chǔ)。

（二）課堂教學(xué)效果逐步提升，學(xué)生成績不斷提高

選擇了高等數(shù)學(xué)AI、線性代數(shù)A和概率論與數(shù)理統(tǒng)計A（簡稱概率統(tǒng)計A）三門主要課程2013年至2015年的數(shù)據(jù)，對改革進程中的學(xué)生考試情況進行了分析，得到如下結(jié)論：各項指標逐年變好；平均得分、及格率和優(yōu)秀率不斷提高。

（三）學(xué)生能力發(fā)展良好，綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力明顯提升

2013-2016年，學(xué)生獲專利和軟件著作權(quán)23項，學(xué)生發(fā)表論文35篇，其中SCI論文17篇，EI論文1篇，核心期刊8篇。2015年，戴朝卿老師指導(dǎo)的參賽團隊“生物血管中連續(xù)波和周期波背景孤立波動力學(xué)的生物效應(yīng)與物理機制研究”獲浙江省挑戰(zhàn)杯一等獎。2013-2016年，國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目立項5項，省級“新苗計劃”科研項目立項8項。2013-2014年，美國數(shù)學(xué)建模競賽獲國際金獎2項、銀獎4項。2013-2016年，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽獲全國一等獎55項。2013-2016年，浙江省大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽獲一等獎60項。2013-2016年，浙江省大學(xué)生統(tǒng)計調(diào)查方案設(shè)計大賽獲省一等獎5項。

（四）教師教學(xué)水平得到提高，教學(xué)成果豐碩

近幾年有3位教師獲得校級課堂教學(xué)比賽一等獎，3位教師獲得浙江省教學(xué)基本功比賽一等獎；《光的偏振》和《流體運動的兩個基本方程及其應(yīng)用》2個課件獲全國多媒體課件大賽優(yōu)秀獎；1人被評為浙江省高校優(yōu)秀教師，1人被評為校教學(xué)名師，3人被評為校教壇新秀，2人被評為?！拔倚哪恐械暮美蠋煛?。《大學(xué)物理生態(tài)化教學(xué)新體系的探索與實踐》2014年獲浙江省教學(xué)成果二等獎，《基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的農(nóng)林院校化學(xué)類課程的協(xié)同改革與實踐》2016年獲校教學(xué)成果一等獎，《“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)物理“一體兩翼三帶動”集成化教學(xué)改革與實踐》和《以轉(zhuǎn)變學(xué)法、強化自主學(xué)習為目標的高等數(shù)學(xué)“三結(jié)合”教學(xué)模式改革實踐》2016年獲校教學(xué)成果二等獎。

參考文獻

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