为数学教学插上“应用”翅膀
5月17日晚，由我校人工智能与大数据学院陈秀教授和张霞教授主讲的《工程应用数学A》课程作为首批入选教育部在线教育研究中心“拓金计划”示范课程，通过“雨课堂”教学平台面向全国教师开放观摩。
“拓金计划”是教育部在线教育研究中心于2021年正式启动的一项面向全国的示范课程计划，旨在拓展各类金课的示范引领效应，培育更多优质课程。首批从全国上万门国家级与省级一流本科课程中遴选了97门示范课程参与计划，经过严格评选，《工程应用数学A》获批为首批示范课程。《工程应用数学A》采用“MOOC+翻转课堂+自主学习+多元评价”四位一体的线上线下混合式教学模式，利用MOOC和现代化信息技术，重新设计教与学，实现教师主导，学生主体，充分调动学生的学习主动性和积极性，培养学生批判思维、知识传承创新的意识和能力。“我们坚持以学生为中心，注重培养学生的应用能力，将课程内容中具体的知识点与应用案例相结合，通过学生课前预习、课中探究、课后研习和多元评价，让师生在课堂上实现高频有效的互动。”张霞老师介绍道。其实在2020年，《工程应用数学A》就已入选首批国家级线下一流本科课程，这是大学数学教学团队15年来推进数学教学改革结出的硕果。
合肥学院于2003年就确立了“应用型”办学定位，将人才培养从“以知识为本位”转变为“以能力为导向”，围绕“应用型”办学定位和区域产业发展需求，学校构建了工科为主的专业布局。源浚者流长,根深者叶茂。数学是工科专业非常重要的基础课程，如何将抽象性、理论性强的基础数学课上出“应用”特色？这成为了摆在教学团队面前的一道“难题”。为了解开这道“难题”，从2006年开始，在陈秀教授的带领下，教学团队开启了大学数学教育教学改革。教学改革改到难处是课程，课程改革中最难的就是基础课程的改革，大学数学无疑是学校教育教学改革中难啃的“硬骨头”。
一个转向：课程围绕专业走
大学数学作为非数学专业的一门重要的公共课程，也是新生入学后较早接触到的一门公共课程，对于学生后续的专业学习具有重要的作用。但由于数学学科的特殊性，在大学数学教学过程中，人们发现了许多问题，其中，“厌学症”“恐惧症”等现象成为大学数学教学中的“痛点”。因此，如何贯通数学与专业、数学与应用，是众多高校在思考的问题。
然而，早在2006年，一种大学数学教学新模式就已在合肥学院悄然诞生，解决大学数学教学的“痛点”，实现大学数学与专业的衔接，与应用的融合，让初入大学的学生们体验到大学数学也可以如此“可爱”。
在改革之初，教学团队借鉴德国培养模式改革，确立了“以专业需求为导向，以数学应用为目的，以数学软件为工具，以案例教学为主线，以自主学习为特色”的改革理念，紧紧抓住“应用型”这个中心点，从课程内容入手，组织教师走进相关系部，熟悉相关专业，加强同专业老师和学生的沟通，了解不同专业对数学课程教学的需要，根据专业需要设置课程内容，将大学数学课程内容与专业挂钩，使课程教学更好地服务于专业人才培养目标。在这个过程中，团队不断优化整合课程内容，降低基础数学课和专业课内容的重复性，将课程内容体系从“以学科为导向”转变成“以专业为导向”，原本“各自为政”的课程内容在模块化课程内容体系改革中逐渐走向深度“融合”。
万丈高楼平地起，模块化课程内容体系改革为数学教学改革建好了“地基”，在此基础上，2010年，团队出版了教材——《高等数学（上、下）》，2020年，团队又对教材进行了改版，相比传统教材，第二版的这套新形态教材中增添了许多应用案例，将数学知识点与专业问题和实际生活问题紧密联系，同时充分利用信息化技术手段，构建线上学习资源库，让学生“扫一扫”“点一点”就能轻松获取数学故事、案例、习题等课程资源，这本“会说话”的教材有效激发了学生的学习兴趣，提高了他们知识应用的能力，让数学知识不仅仅停留在一些定义、定理、公式的层面上，而是变得更加“管用”。
“如果不采取有效的防控措施，最终会有多少人感染奥密克戎病毒？”“在采取有效的污水处理措施后，巢湖的水环境经过多长时间能得到改善？”……教室里，学生与教师正在展开有趣的探讨。
如此有趣、接地气的数学问题出现在课堂中，是否会让你觉得数学似乎也没有那么令人“头大”？而这样的场景在合肥学院大学数学教学新模式下的课堂上很常见。
“教什么”的问题解决了，“如何教”成为亟待解决的问题。如何将改革理念体现在实际教学的各个环节中？在不断摸索中，团队构建了“案例教学、数学实验、项目探究、成果展示”四位一体的创新实训课堂教学体系，案例渗透激发学生学习兴趣、数学实验帮助学生理解知识、项目驱动提高学生实践能力、成果展示增强学生成就感……“花样百出”的教学手段力图让学生真正“吃透”知识并用于解决实际问题。
“教学教学，不仅要评价教师的教，更要关注学生的学。”这是团队老师们共同的信念。在这种信念的驱动下，团队构建了自主学习体系，将案例分析、实验操作、调查研究、小组学习等纳入自主学习体系，搭建自主学习任务库，按照学生的学习效果和自主学习能力设计个性化的自主学习任务，让学生课前初步探究，课中互动探究，课后高阶探究，充分调动学生的积极性和主动性，通过动态评价与多维考核相结合的多元评价体系，切实提高学生的学习效果。
三维立体：多元方式促提升
CMC、CUMCM、CRA……这些不是什么品牌名称，而是合肥学院大学数学创新平台上的热门赛事。竞赛为载体构筑“欢乐”数学课堂，不仅激发了学生学习数学的兴趣，也让学生感受到收获的喜悦，使他们树立学习数学的自信心。
为了构建全方位、立体化育人模式，在课堂教学之外，团队积极组织学生参加全国大学生数学竞赛、数学建模大赛等各类赛事，引导学生将专业和数学基础结合，打破学习“边界”，拓展“第二课堂”，以多元方式提高学生的数学创新能力。
为了加强学风建设、做好竞赛培训，2021年，团队创新性地在全校大一新生中选拔部分学生组建“萌芽班”，每周为“萌芽班”学生开设数学应用专题讲座，在学习高等数学课程的同时，对他们额外补充一些“营养”，激发和保持他们对数学的学习兴趣，以点带面，用“小班级”影响“大班级”，发挥示范引领作用，在校内形成了良好的学习氛围。从2009年到2021年，仅就全国大学生数学竞赛这一项赛事而言，团队老师指导学生累计获奖318项，其中一等奖76项。
从2006年以来，教学团队重构以互动、共享为核心的动态学习模式，对教学内容、教学方法、教学模式、学生指导、评价方式等进行了多维度创新，为数学教学插上“应用”的翅膀。功不唐捐，玉汝于成。在团队成员的共同努力下，大学数学教育教学改革每一步都走得踏实而坚定，每一阶段都收获了累累硕果。15年来，教学改革获得3次省级教学成果奖一等奖，1次省级教学成果奖特等奖，《工程应用数学A》入选首批国家级一流本科课程，2016年江立辉老师获第二届全国高校数学微课程设计竞赛一等奖，2017年王贵霞老师获安徽省第三届普通高校青年教师教学竞赛三等奖，王玉老师获安徽省高校数学微课程教学设计竞赛特等奖和全国高校数学微课程教学设计竞赛华东赛区一等奖，2021年张霞教授获安徽省大学数学课程教学创新大赛正高组特等奖……这些奖项和荣誉的背后，倾注了团队老师们无数辛勤的汗水和心血。“教学是一门综合艺术，课程教学永无止境，对老师来说，要有情怀与热情，要以‘立德树人’为根本任务，坚持思政引领，在教学各个环节注重融入思政育人元素，还要有新技术、新知识和科研成果，才能在教学中不断学习提高。”谈到这么多年的教学和改革经历，陈秀教授感叹道。
随着新一代信息技术的变革，尤其是工业经济和产业经济的发展，新工科专业必将迎来新的改革，而数学是新工科专业的基础，数学教学改革要围绕新工科专业要求，围绕安徽省十大新型战略产业的发展趋势，把新的技术、新的知识、新的科研成果融入到课堂教学中去，将应用课程提高到新的高度，这对于老师和学生都是新的挑战。“过去我们敢啃硬骨头,未来我们也不惧涉险滩。” 目前合肥学院已成为国家智慧教育平台的试点高校，信息技术的浪潮里既有挑战，更蕴含着无限的机遇，大学数学教学团队将继续以担当为帆，实干作桨，在新征程上乘风破浪。
（党委宣传部 人工智能与大数据学院）