“以学生为中心”大学数学课堂教学模式转型的理论、改革与实践

王颖 崔丽敏 董小燕

【摘要】“以学生为中心”的本科教学改革，从大学生的特点和现状出发，聚焦课程设计，激发学生学习兴趣，及时反馈、持续改进，本文以大学数学为例，从教学设计、具体实施及效果检验几个方面介绍了以学生为中心的教学改革在我校的具体操作情况，从主观问卷调查和成绩数据表明改革的效果显著。

【关键词】以学生为中心  本科教学  课程设计

【基金项目】北京石油化工学院教育教学改革与研究重点项目（ZD20160802）。

【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）01-0188-04

一、引言

在2018年教育部颁布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》（简称《国标》）中强调，高等教育要把握三大基本原则：一是突出学生中心。注重激发学生的学习兴趣和潜能，创新形式、改革教法、强化实践，推动本科教学从“教得好”向“学得好”转变。二是突出产出导向。主动对接经济社会发展需求，科学合理设定人才培养目标，完善人才培养方案，优化课程设置，更新教学内容，切实提高人才培养的目标达成度、社会适应度、条件保障度、质保有效度和结果满意度。三是突出持续改进。强调教学工作要建立学校质量保障体系，要把常态监测与定期评估有机结合起来，及时评价、及时反馈、持续改进，推动人才培养质量不断提升。

《国标》的基本原则具体到课堂上就是华中科技大学赵炬明教授倡导的“以学生为中心”的本科教学改革理念，它主要包括三个方面：以学生发展为中心（即以学生当前发展状态为基础，以促进学生发展为目的）、以学生学习为中心（明确要以学生的学习为目的，教学只是帮助学生有效学习的手段）、以学习效果为中心（即关注学习效果，不仅是为了保障目标实现，还要为学习与教学提供及时反馈，以确保学生能够有效学习，教师有效教学）[1]。

我们之所以要进行“以学生为中心”的本科教学改革是因为它更具科学性，更符合学生的发展规律。长久以来，学术界对大脑、青春期发展、认知行为等领域进行了大量科学研究，研究表明在18岁到22岁这个阶段，人的主要发展任务是发展抽象思维能力，而这个阶段刚好是大学本科教育阶段。因此大学阶段，教学目标应该放在如何通过各科目的學习，培养大学生抽象思维能力和理性思维能力上来。大学数学课堂教学的目标之一是培养大学生的数学素养，这些数学素养包括，从数学角度看待实际问题的意识，透过现象看本质的习惯，思辨的能力，有条理的理性思维，逻辑推理的能力等。教师的任务就是帮助学生有效学习，逐步在头脑中构建这些数学的专业认知模型，促进学生发展，这就是以学生发展为中心。帮助学生有效学习的途径有很多，但如果只是简单的信息呈现或者知识灌输并不能确保学生学会或领悟到课程中蕴含的深刻的数学内涵。学习需要输入和输出的双向互动，只有当学生真正参与其中并体会到从学习到学会的乐趣，他们才更愿意主动学习，因此需要教师以学生的学习为目的，结合大学生的特点和现状，提出合适的问题、营造适当的环境，设计灵活多样的教学活动，展示真实的相关案例，采取科学有效的教学方法，同时关注学习效果，及时反馈和评价，这就是“以学生为中心”的本科教学改革的科学性所在。

本文围绕“以学生为中心”的本科教学改革理念，分别介绍了大学课堂教学设计、具体实施、效果检验及反思。

二、大学数学课堂教学设计

遵循“以学生为中心”的本科教学改革理念，针对大学课堂教学，我们从教学目标、课程设计、教学方法、考核方法、评价量表等方面进行如下教学设计：

（一）教学目标设计

根据布鲁姆的教学目标分类，按照认知水平由低到高分为：记忆、理解、应用、分析、评价、创造，我们对大学数学教学目标重新梳理，确定的低阶目标是记忆和理解，这个目标要求学生掌握基本概念、基本理论和方法，具备大学数学的基本运算能力;高阶目标是应用和分析，即遇到具体问题，能从数学角度看待，会运用所学的原理、思想和方法去分析、能用恰当的数学模型或工具去解决。

传统的教学主要围绕以记忆、理解定理和公式、会按套路做题为主，只关注于低阶学习，忽视高阶学习，不利于学生学习能力培养和理性思维的提升。因此，教学设计应转变到能力培养层面上来，要完成由低阶目标向高阶目标的转变。

（二）课程设计

课程设计采用反向课程矩阵设计，即先确定目标或需要达成的结果，根据具体目标和想要的结果设计评价方法，之后设计学法;再根据学法来设计教法。接下来设计教师该如何教才能使学生学会，即教法，从案例出发提出与主题相关的问题，设计的问题要与学生原有经验挂钩，激活他们原有知识。

（三）教学方法设计

教师作为学习活动的设计者，设计相关活动时注意以下几点：首先，教师可以通过设计多样化的学习挑战，支持学生通过实际活动克服困难，在问题解决中培养能力。大脑奖励“学会”而非“学习”，“学会”让大脑产生兴奋荷尔蒙，激发学习积极性。所以教学要关注“学会”。学习任务难度要适度，要能把学生从舒适区带到发展区，但别送到恐怖区[2]。设定从易到难多层次的问题，增加问题的挑战性，在确保学生能学会的前提下挑战更高目标，这样做有利于激发学生学习的主动性和积极性。其次，学习是学习者的认知建构过程，学生学习的时候是利用他们已有的知识和经验去建构和理解新的知识。学习者只有经过整理，把头脑中新建立的模型和已有认知模型联系起来，才能形成系统化的知识。因此，激活旧知，引出新知，让知识雪球越滚越大。最后，学习的社会性。人都是在社会中通过模仿和交流学习的。因此，在教学设计和实践过程中，教师对小组学习活动进行合理设计、科学管理，使其在学习过程中发挥良好的同辈学习效应。

（四）考核方法设计

学习是知识输入过程，而学会是知识内化并输出的过程。如果学习之后，学生能够做到会用，会说出来，会教同伴，那他就学会了。用考核来检验学生是否学会至关重要。在考核时，一方面，我们考查基本知识的掌握程度，使用的方法是随堂小测、抢答或随机选人答题，另一方面，我们将小组活动计入考核，小组成员可以共同协作完成若干实际问题，按每个成员贡献程度考核，或每组选出一名成员给大家讲解，学生互评，以此作为考核依据。这方面的考核主要体现在学生对实际问题的认识程度、对所学知识与实际问题联系的构建，并将这些关联明确的表达等。如何科学、合理、公平地评价学生表现是考核方式变革的重点。因此，要针对考核内容，做有关评价量表的设计，如书面作业评价量表、小组活动评价量表。

（五）评价量表设计

设计合理的评价量表，一方面让学生清楚准确地知道教师的评价标准，明白自己努力的方向或是需要改进的地方;另外还可以培养学生如何较为客观地评价他人工作并促进学生与他人的沟通;再者可以帮助教师确立快速有效的评价，把握学生的学习进度和遇到的困难，量表也能帮助教师提升教学水平，营造相对公平的竞争环境。

三、大学数学课堂教学设计的实施

对大学数学课程的教学设计需要通过具体实施来实现。围绕“以学生为中心”的基本原则，通过教与学的设计使得学生真正将数学课程知识内化，具体措施如下：

（一）翻转课堂

借助现代化信息手段，利用云班课实现线上线下相结合。将学生可以通过自学掌握的资料放在线上，由学生结成小组自主完成，并及时测评学生对基本知识、内容的掌握程度，其结果可以立即反馈给学生和教师。课堂上，将学生掌握不好的内容以及更深入的内容进行讲授，结合一些实际案例，以数学原理为基础对实际问题进行分析，增强学生理论联系实际的能力、思辨能力、逻辑推理能力，为学生打开更宽阔的视野。

（二）头脑风暴

在课堂上，列出几个关键词，教师可以引导学生回忆、描述或应用学生已有的知识，这些知识必须与要学习的新知识有关联，能够用来作为新知识的基础。

（三）小组学习、同伴互教

在教学中我们尽可能多地采用小组合作学习方法，因为这样不但可以促进学生的交流表达能力，并且学生互教的效果往往比老师教的效果更好，这是因为同学们有相似的学习经历，更容易知道思维在哪里容易出错、卡顿。课堂上，小组成员尽量坐在一起，教师提出问题后，小组成员在规定时间内进行讨论，之后抽查小组成员自行讲解，或采取小组间竞争机制进行教学活动，并按照评价标准打分。课下，小组成员互相批改作业，批改作业的同学负责查找错误，与被批改的同学讨论并改正，共同完成作业，提高作业准确度和内化程度。

（四）思维导图。关于知识组织的已有研究告诉我们，专家与新手的主要区别在于专家已经建构了丰富而有意義的知识结构，支持其学习或做研究，而新手的知识结构是分散、肤浅的，需要在头脑中进行建构[3]。学生刚学过的知识也需要在头脑中建构，因此在每章结束时，让学生通过画思维导图的方式总结各章内容、知识点之间的关联，促进学生对所学新知识进行整合，展示自己的知识组织结构。从学生反馈来看，他们比较认可思维导图，认为它可以用自己方式总结知识要点，对大学数学知识结构的整体把握有了提升。

（五）问卷调查

我们服务的对象是学生，通过问卷调查使教师更加了解每一个学生想法，知道他们的问题所在。例如，每完成一章内容，都会调查本章的难点在哪里，你认为怎样做才能使自己战胜这些难点。问卷调查亦可用来收集到数据，作为教学资源。例如，调查学生所用手机品牌或每月花销多少等等，这些数据可以在实验课上用于制表、画图或进行数据分析。问卷调查还可以用来引出新课。

（六）理论教学与实践教学相融合

在学生掌握理论知识的同时，介绍一些实用工具用来分析处理数据，如Matlab、Excel、Spss等，从学生自身或生活中寻找案例，提取数据，设计相关案例，让学生用所学知识对这些数据进行分析处理，实践表明，由于数据来源于自己，极大提高学生参与度，学以致用并增强了动手能力。

（七）随堂测试

测试活动可以用在上课时检验学生自学水平或对前面内容的掌握程度，也可以放在讲完知识点后的学习效果检验。为此，我们建立了百余题的题库，并且设定从易到难多层次的问题，增加问题的挑战性，激发了学生学习的积极性。

四、大学数学课堂教学设计的效果检验

（一）学生反馈

课程结束后，请学生做了问卷调查，希望他们提出意见和建议。从反馈结果来看，大多数学生认为教改的一系列措施能够帮助他们整理思路，激发学习积极性，引发思考和讨论，促进知识内化，提升自己的逻辑思维和理性思维。也有部分学生不喜欢互动或自学，认为老师还是多讲课比较好，究其原因，可能是从小到大他们已然习惯于以听课的方式接收新知识，可见教学改革不仅是大学层面上的努力。

（二）成绩反馈

为了验证教学改革的成效，我们进行了对比分析：会计专业2015级与2016级的概率统计期末考试成绩对比。两个班级均由同一教师任教，前者均未实施教学改革，而后者都实施了教改。

结论：根据方差齐性检验，F=2.546，p=0.112>0.05，两样本方差齐性。独立样本t检验显示，t=-4.117，df=231，p=0.000<0.05，因此，认为教学改革对学生成绩是有显著影响的，即会计专业2016级概率统计成绩明显高于2015级成绩。

上面的图表表明，教学改革对学生的成绩提升明显，说明“以学生为中心”的教学效果比传统教学效果好。

五、教学改革的反思

在互联网如此发达的今天，学生接收信息的渠道不计其数，他们可以通过各种途径获得知识，传统教学方式已经远不能满足需要。基于此，教师迫切需要转变观念，实施更加科学有效的“以学生为中心”的教学改革，着眼于促进学生发展，助力学生学习，并关注学习效果，随时为学习提供反馈，持续改进，推动人才培养质量不断提升。总之，教学改革初见成效，大学教学改革任重而道远。

参考文献：

[1]赵炬明，高筱卉.关于实施“以学生为中心”的本科教学改革的思考[J].中国高教研究，2017（8a）.

[2]赵炬明.聚焦设计：实践与方法——美国“以学生为中心”的本科教学改革研究之三[J].高等工程教育研究，2018（2）.

[3][美]苏珊·安布罗斯等.聪明教学7原理[M].华东师大出版社，2012.

作者简介：

王颖（1977-），女，河北人，讲师，博士，主要从事数学教育、随机过程方向的研究。