“新工科”背景下留学生群体...改革探究——以合肥学院为例_江立辉.pdf

“新工科”背景下留学生群体的大学数学课程改革探究 以合肥学院为例江立辉，陈秀，张霞，王贵霞（合肥学院人工智能与大数据学院，安徽 合肥 ）摘要：新工科建设对大学数学教学提出了新要求，传统教学模式已不适用于新工科人才培养的需要同时，留学生群体因为自身特点有别于国内学生，需要提供差异化的培养方案 鉴于此，以应用型本科高校为例，秉承“以学生为中心”的教学理念，依据“适度趋同”、“注重专业特点”的教学要求，借助“网络平台”的教学数据，从教学内容调整、教学方法革新、学生潜能激发、教材讲义编写、评价方法构建这五个方面进行分析，探究了如何进行面向留学生群体的大学数学课程改革关键词：新工科；留学生；大学数学；教学改革中图分类号：文献标识码：文章编号：（）引言“新工科”是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的，它指出了我国工程教育改革的新方向“新工科”要求高等教育必须有全球视野，大力围绕“一带一路”等国家总体对外开放新格局，积极推进工程教育国际化，吸收和整合优质国际高等工程教育资源，加强国际学术和人才交流，加强国际工程科技合作，以提高我国工程教育面向未来的国际竞争力和影响力在此背景下，我校响应国家号召，利用专业优势，面向“一带一路”沿线国家开设了“土木工程”、“国际贸易”等适用于所在国急需的专业 大学数学是工经管各专业学生的基础课程，然而针对留学生的大学数学课程讲授时必定有别于国内本科生，故有必要针对于留学生的大学数学模块化课程进行改革，以确定符合留学生特点的大学数学模块化课程体系，从而提高留学生队伍的大学数学教学质量留学生大学数学课程的教学现状分析我校为留学生开设的大学数学课程主要包括微积分、线性代数、概率论与数理统计，现阶段这些课程有如下特点 大学数学与专业课程急需交叉融合大学数学类课程是培养创新型人才综合素质的重要载体，它能赋予学生一种特殊的思维品质，对创新人才理性思维品格和思辨能力的培养有着重要的作用，对培养创新型人才的逻辑思维能力、建立数学模型并分析解决问题的能力、提高创新人才综合素质等方面都有很大的帮助 新工科时代，数学思维的培养在工科专业人才培养体系中的作用越来越突出，如何加强数学课程和专业课程的交叉融合，如何解决好工科专业大学数学教学与专业学习之间的脱节问题，是“新工科”对数学知识的交叉运用提出的更高要求 因此，依据专业需求，结合留学生自身特点，合理调整面向留学生群体的大学数学课程内容，修改相应的教学大纲和考核要求是目前所要解决的首要问题 留学生数学基础薄弱、学习能力差异性突出我校留学生主要来自“一带一路”泛东南亚地区，包括柬埔寨、老挝、尼泊尔等国家，他们的数学基础知识普遍不够扎实、基本技能相对较弱一部分同第 卷第期 菏泽学院学报 年月 收稿日期：基金项目：安徽省质量工程项目（；）；合肥学院质量工程项目（；）；国家级一流课程项目（）作者简介：江立辉（），男，安徽屯溪人，副教授，硕士生导师，研究方向：预测与决策分析陈秀（），女，安徽寿县人，教授，硕士生导师，研究方向：微分方程DOI:10.16393/ki.37-1436/z.2023.02.018学十分珍惜这来之不易的求学机会，学习努力、勤学奋进；而另一部分同学学习态度比较散漫，独立思考数学问题的能力不强，学习有很大的依赖性这就造成了班级学情的两级分化、学习水平参差不齐，如果教师还是采用传统的教学模式进行教学，习惯用“灌输式”、“填鸭式”等传统教学方法，将无法适应当下学情特点，无法实时掌握每个学生的学习动态，无法满足个性化人才培养的需求，不利于留学生个性化培养 教师团队不够稳定、教学技巧有待加强面向“留学生”的大学数学教学要求教师同时具备熟练掌握专业知识和专业英语的能力 部分教师具备丰富的教学经验，但是英语口语表述水平不够，难以熟练用英语进行交流；而另一部分教师，尤其是新进博士，其英语能够达到正常交流的水平，但缺乏教学经验，专业知识传授的能力还有待加强 目前，留学生的大学数学教学对于我校教师来说还处于初步开设和探索阶段，教学团队成员数量和教学经验还不够丰富，需要不断的摸索与普通班相比，每节课都要花费教师倍甚至于倍的时间来进行备课、辅导等任务，负担较重这在一定程度上影响了教师参与留学生教学的积极性然而大学数学作为基础课程往往在大学第一学期就要开设，这就要求教师既要照顾到“留学生”原来的学习习惯，又要符合培养方案的要求同时，还要引导留学生尽快适应国内的教学安排和要求 因此，第一学期的数学衔接工作很重要，这对教师的要求更高，也很关键 此外，新工科时代提出“以学生为中心”的思想要求我们首先要对教学设计进行创新，引导学生关注数学理论背后的实际应用和专业知识 而传统的大学数学教学过程中，教师注重严密的逻辑推理和解题技巧，却忽视了数学学习的本质 直观化和形象化，很难激发学生课堂学习的兴趣大学数学课程教学改革探索 修订教学大纲、调整教学内容“新工科”背景下专业建设的重点，不仅在于让学生了解和掌握所学的知识，更重要的是培养学生获取知识的能力以及将所学知识应用于实践的技能，对于“留学生”的培养同样也是如此 因此我校在构建面向“留学生”的大学数学教学体系的过程中，一方面照顾到留学生数学基础相对薄弱，采取与国内学生“适度趋同”的教学要求，我们适当的调整了大学数学模块的教学大纲，尤其是第一学期的内容，使其担负起承前启后的桥梁作用以高等数学（上）为例，为方便留学生尽快适应国内教学环境，在开始新的教学内容之前我们增加了一个预备章节，带领同学们回顾一下中学基础知识，让留学生和国内学生学习时具备相同的起点图“适度趋同”和“注重专业特点”的教学要求 年 菏泽学院学报 第期例如，在第一章中，将国内教材中的函数和极限这部分知识拆分整理，在保证知识完整性的基础上，弱化其理论证明，强化其计算及应用，通过与中学知识相近的“变化率和切线”引出极限概念，方便学生理解和掌握 随着教学的逐步推进，在课程后半段，中外学生授课内容基本一致另一方面也同样注重专业特点，根据能力训练与知识传授相结合、理论与实践相结合、数学教学与专业知识相结合的基本原则，对课程结构进行适当调整制定大学数学课程的教学计划、教学大纲之前，兼顾专业课学习的需要，通过调研土木工程、国际贸易等专业的“留学生”培养计划对大学数学的具体要求，明确具体的教学目标，尤其是能力培养目标对大学数学模块具体内容的重新设定，确定留学生专业课学习所需要的数学基础知识，合理分配教学内容和课时计划，确保学生能够熟练掌握这些内容，支撑专业课目标达成度 转变教学理念、改革教学方法强调以学生为中心，从以知识输入为导向的教学理念转变为以知识输出为导向的教学理念，根据不同年级学生的特点不同，所使用的教学方法也有所差异对于大学一年级的留学生来说，因为刚入中国不久，汉语对他们来说是一个比较大的障碍，为了便于学生理解和记忆，此时教学中可以采用双语教学，放缓入门时的教学进度，根据学生特点适当回顾一些中学知识前期以英文为主、中文为辅开展教学，进而转变为中文为主、英文为辅，循序渐进的推进中文教学，直至其适应全中文教学经过一段时间的训练，彼此互相磨合，后继数学课程的学习就可以参照国内学生进行中文授课了 对于高年级留学生进行授课时，只需对每节课中的关键词给予英文标注，如“矩阵”（）、“向量”（）、“行列式”（），方便学生依据这些关键词查阅相关文献，辅助其课程学习此外，撰写、整理了既满足专业要求，又符合“留学生”习惯的课程讲义 为方便“留学生”课前预习，我们在讲义中用中英文双语说明，同时配以丰富的符号和图形来弥补文字语言的不足，通过符号推导和图形解析帮助学生理解数学推理的逻辑性和严密性 例如，在介绍一元函数定积分时，利用数形结合法就能很好地展示分割、近似、求和、取极限的“微元法”积分过程，方便初学者的理解 在讲义中，我们还在每个知识点的计算题后安排了个小题目作为课堂练习内容，要求学生课前完成，课上进行讨论 通过题目的训练和课堂的沟通，加深其对该知识点的理解最后我们还在每节讲义最后安排几个小问题，作为课后思考内容，满足部分同学的高阶性需求 鼓励跨学科交流、激发学生潜能留学生教学往往采用小班教学，我们要充分利用小班教学的优势，借助于信息化手段与学生做好课前、课中、课后的充分互动和交流，让学生积极参与到课堂教学中，以提高学习效率、提升教学效果例如，课前可以指导留学生利用网络教育资源、图书馆教育资源进行自主学习 我们的教学资源平台中所有的资源都对留学生开放，为方便其使用，上传资源基本都包含有英文注释我们还建立了线上工作室，由授课教师作指导，邀请了部分数学爱好者和数学协会成员作为志愿者，义务给包括留学生在内的所有校内同学进行线上答疑，同时我们的数学协会在每周固定时间还安排有线下“数学角”交流活动，把线上答疑延伸到线下，给留学生更好的感知体验考虑到留学生数学基础不够扎实，但对计算机操作应用非常感兴趣，因此可将 数学实验融入到工程数学课程教学中，把学生从繁琐、枯燥的运算中解放出来，提高学习效率、培养实践能力，给他们充分展示自己的学习能力的机会 我们还尝试将国内学生授课时的一些教学方法，如案例教学、研究性教学等新方法运用于留学生课堂教学中，培养其实践能力、反思能力、科学研究能力第二课堂活动可以使学生开阔视野、丰富知识、增长智慧和激发学习兴趣，有助于学生巩固课内所学知识，培养学生的创新精神与实践能力，通过鼓励留学生参与第二课堂活动，开展跨学科的交流与探讨，培养学生自学能力，促进学生个性发展 加强教材建设、融入中国元素“新工科”要求高等教育必须围绕“一带一路”等国家总体对外开放新格局，积极推进工程教育国际化，在此背景下，如何加强面向“留学生”群体的大学数学教材建设，实现数学课程和专业课程的交叉融合，是目前所急待解决的问题 传统的“留学生”教材往往会选择全英文的欧美教材，然而大多数授课教师是在传统中文教学环境下成长起来的，国内教材体系与欧美教材体系差异较大，完全采用英文原版教材可能会给教师和学生带来理解上的困惑 美国的数学教材内容丰富，存在大量的实际应用的案例，年 江立辉，等：“新工科”背景下留学生群体的大学数学课程改革探究 第期教材配套例题丰富，有大量的符号推导和图形解析，但理论推到相对较少；而国内的数学教材相对比较精简，案例和图形解析相对较少，但是其定理证明较多，知识体系更加严谨，侧重于计算能力的培养所以在教材或讲义的编写时，要充分吸收中美数学教材各自的长处，保证知识体系严谨完整的同时，适当加入一些图形或实验来提高教材的趣味性，从而提升课堂教学效果我们还要关注“一带一路”沿线国家留学生的特点，以中文教材为主，适当选用英文辅助教材，注重所学知识的实用性，根据专业人才培养定位的要求，选用内容充实、例题新颖的优秀教材同时，将中国元素融入讲义中，把一些优秀的中国故事与专业相结合，形成独具中国特色的来华留学生教材体系，积极鼓励和组织教师编写具有中国特色的教材和讲义，加强留学生数学课程与实践课程的教材建设，使课程与教学改革目标落到实处此外，随着互联网技术的发展，越来越多的教学资源可以通过互联网获得，这为学生快速获取教学资源提供了一条捷径电子资源的传输更为便捷，因此我们应该重视电子资源的建设，将传统纸质教材和电子资源相融合，利用网络平台更加生动、便捷的呈现教学内容，拓宽学生知识面，调动学生的学习兴趣和求知欲望 依托网络数据，优化教学评价以网络数据为依托，课程考核方式实现由“知识考核”向“知识能力”考核转变加强知识考核，除了传统的线下单元测试和每周作业之外，我们还利用数苑和学习通软件增加了线上的当天作业以及针对某些知识点在课堂上安排 分钟左右的小测验（）强调学习监控，对自主学习、作业完成情况等学习过程留痕迹、提预警，结合上课交互情况实时关注学生的学习动态 倡导能力培养，结合根据平时上课的出勤、听课状态、回答问题的踊跃程度、为群众办实事次数、助教任务、分组任务等不同表现，对学生学习能力进行综合评价创新性的提出了在授课班级发掘助教的教学理念，鼓励班级同学中汉语语言基础好、数学学习能力强的同学参与到老师的授课教学中来，辅助教师开展课前、课中、课后的答疑解惑任务一方面鼓励和锻炼了这部分同学通过自主学习提高学习效率和知识水平，另一方面通过“先进帮后进”的方式，使得后进学生更容易接受同龄人的解惑，大大提升教学效果 基于上述改革，我们建立了定性与定量相结合、线下考核与线上测试相结合、教师评价与学生自评、小组互评相结合的符合“留学生”特点的大学数学综合考核评价体系 课程成绩具体占比为：单元测试 当天作业 每周作业 分组任务 加减分项（包括平时表现、“我为群众办实事”、纠错次数、助教工作等）期末测试 图“知识能力”的考核方式通过教学改革，在已有的授课班级中，可以发现学生的学习积极性很高，求知欲很强 达到了以知识输入为导向转变为以知识输出为导向目的以 国贸（留学生）班的线性代数（经管类）课程为例，区别于大家之前对留学生自由散漫的认识，他们班到课率比较高，接近 班级学习氛围比较浓，课堂上，同学会积极和教师互动，探讨新知识；课间休息时，也会追着老师讨论问题，而且是一个同学问，一伙同学围着听，求知欲很强；不仅是在课堂，课后教师的手机也会收到学生很多关于数学的问题正是由于良好的过程学习基础，班级整体的期末成绩（图）比较理想，甚至优于国内普通班级的学习成绩图 国贸（留学生）线性代数期末成绩分布图线性代数（经管类）是他们的公共基础课程，改革取得的良好效果为留学生学习其他课程奠定了基础、激发了信心，带来了一系列的良性循环 该班级不少同学还得到学校表彰、获得奖学金等荣誉 通过平时沟通，教师了解到其中一部分同学对学校教育教学和管理十分满意，计划继续在我校完成研究生学业 此外，这些同学还积极鼓励、推荐其国内同学、朋友报考我校，成为我校国际宣传和交流的使者 年 菏泽学院学报 第期结语学生是课堂教学的主体，学生的特点影响着教师教学内容的组织、教学活动的安排，“新工科”对于大学数学教学提出了新的要求，我们必须坚持“以学生为中心”的教学理念，尊重“留学生群体”的学习习惯，充分利用“网络平台”的数据信息，持续开展教学交流和探讨，才能精准把握留学生群体大学数学教学改革的方向引导青年教师积极参与留学生数学教学，将其掌握的前沿知识与面向留学生的大学数学教学紧密结合在一起，为培养服务“一带一路”经济发展建设的留学生而进行教学实践与探索，将是今后一段时间我们持续关心和关注的焦点，也必将是未来探索大学数学教学改革的重要方向参考文献：钟登华新工科建设的内涵与行动高等工程教育研究，（）：邓松海浅谈来华留学生的大学数学课程教学大学数学，（）：赵树军，孙峰，张磊，等 基于“新工科”背景下与专业建设相适应的 大 学 物 理 教 学 改 革 研 究 中 外 企 业 家，（）：赵辉，罗来珍，李兴华“互联网大学工科数学课程”教学改革路径研究与实践 大学数学，（）：张懿彬，侯丽英新时期研究型高等农业院校“大学数学”教学 质 量 提 升 的 初 步 探 索 科 教 导 刊（上 旬 刊），（）：黄云清 基于新工科理念推进大学数学教学改革 中国大学教学，（）：，（，）：，：；（责任编辑：王晓知）年 江立辉，等：“新工科”背景下留学生群体的大学数学课程改革探究 第期