财经类院校大学数学课程的信息化教学改革与实践
作者: 王海军 王燕军 李爽 刘丽莎
摘要:信息化是当前课程教学的大趋势,本文对上海财经大学正在进行的大学数学课程的信息化教学改革与实践进行了分析,旨在为财经类院校大学数学课程的信息化教学改革与实践提供一些经验。本文研究表明,信息化教学改革提高了学生的数学素养,调动了学生的学习热情,进而改善了学生的学习效果,同时经也使教师精准了解了学生对所学内容的掌握程度,实现了学生考试的信息化管理,并且考核方式的改革使得考试成绩真正反映了学生的学习水平,保证了学生评价的公平性。
关键词:大学数学;教学改革;信息化;统计分析
中图分类号:G434 文献标识码:A 论文编号:1674-2117(2023)23-0103-04
前言
大学数学课程是财经类院校的基础课程,几乎所有经济管理专业都以数学为研究工具。随着本科生的创新能力逐渐受到重视,大学数学课程的重要性日益凸显,而随着信息化的飞速发展,大学数学课程的信息化教学改革和实践也越发显得重要。[1-5]因此,笔者以上海财经大学的大学数学课程的信息化教学改革和实践为出发点,探讨信息化教学改革的得与失,以期为财经类院校大学数学课程的信息化教学改革与实践提供一些有益的建议。
教学改革措施
1.教学内容的改革
由于经济管理专业的学生数学基础不是特别扎实,因此在大学数学的教学过程中要淡化传统教学中的复杂推理论证过程,注重数学基本概念的讲解、评述及数学思想的渗透,加强学生分析问题、解决问题能力的培养,并在课堂教学中启发学生主动分析问题、独立解决问题。同时,大学数学教学内容的讲授要形象化、可视化。针对数学课程的抽象性,上海财经大学引导教师运用简洁生动的语言向学生传授知识,要求教师重视知识的实际背景和应用,并使用图像、动画或视频帮助学生理解所学知识。
2.信息化资源的建立
出版新形态教材,推动信息技术与大学数学教学深度融合。相对于传统的纸质教材,上海财经大学融合信息技术,融入思政元素,推出了适合经管类学生的大学数学新形态教材,其中包括《高等数学》《经济数学—微积分》《线性代数》和《概率论与数理统计》。同时,打造了具有财经特色的大学数学题库,并对题库中的题目进行难度分级,以便于考查学生掌握知识的程度。
3.教学模式的改革
引入网络授课模式,加强线上课程建设。上海财经大学充分利用互联网、大数据等新技术,建立和完善大学数学教学平台,尝试交互式线上教学,确保线上教学效果,并加强线下交互式辅导进一步提高教学效果。同时,利用信息化平台资源,进行教学模式改革。基于已建网络资源和题库,进行翻转课堂教学,并进行随堂测验,以便及时掌握学生学习情况。
4.考核方式的改革
改革考核方式,提高教师的教学水平和学生的知识掌握水平。长期以来,大学数学只进行期末考试,考试题型单一固定,学生只需刷题就能考出好成绩。虽然考试结果很好,但学生并没有真正掌握所学知识。因此,上海财经大学在增加大学数学线上期中考试的基础上,调整了考试试卷的出题方式和考核难度,如请非授课教师出题,不限制题型,增加研究生入学考试题目,使考试真正体现学生的学习水平,充分调动了教师教学和学生学习的积极性。改革后的学生评价如图1所示。
改革成效
上海财经大学的大学数学课程的信息化教学改革自2016年实施以来已经进行了六年,效果显著,学生对所学知识的掌握程度显著提高。
如图2所示,上海财经大学2016-2022届本科学生通过信息化的数学课程的学习,毕业升学比例不断攀升。虽然受新冠疫情影响,2019届以后选择出国(境)升学的毕业生比例显著下降,但总升学率仍不断上升。另外,在数学竞赛方面,因为信息化教学改革让学生打下牢固的数学基础,获奖人数增加,从2015年的26人增加至2021年的103人。在数学建模方面,自2015年以来,数学建模获奖队伍数呈明显上升趋势,有越来越多的队伍斩获全国一等奖,学生运用数学工具解决实际问题的能力不断提升。
由此可见,大学数学的信息化教学改革有助于提高学生的数学素养,让学生练就扎实的数学功底,为后续运筹学、数学模型等课程打下了坚实的数学基础,让学生的创新、实践能力以及综合素质得到显著提升。
改革成效的统计分析
为进一步探究信息化教学改革的成效,笔者以上海财经大学2015-2021学年各学院概率论的成绩为例进行了分析,即从统计学的角度来说明信息化教学改革的成效。由于2019-2020学年和2021-2022学年均有一学期因新冠疫情影响而实行在线授课且考核方式与正常教学情况下不同,所以剔除这两学年的数据。
笔者利用K-means聚类方法将各级学生成绩划分为A~E五个等级,并统计各个等级的人数比例[6],如下表所示。
信息化教学改革采用全方位的综合考核方法,由线上线下互动、线上期中考试和线下期末考试三大部分组成,且相应增加了讲授深度和考试难度,既为学生的进一步深造打下坚实的基础,又使成绩能如实反映出学生真正的学习水平。
由表可见,全校2015-2019年概率论成绩分布中A等级的人数比例呈明显上升趋势,C、D等级的人数比例均呈下降趋势,B等级的人数分布较为平稳,E等级的人数比例在改革初期显著下降,随着改革深入趋于平稳。值得注意的是,2020-2021学年的学生(2019年入学的新生)受新冠疫情影响,有半年时间在家进行线上学习,学习效果较差,这直接导致概率论成绩下滑。2017-2018学年试题难度大,这也可以从该学年A、B等级人数比例较低,C、D、E等级人数比例较高反映出来。总体来说,2015-2019年全校概率论成绩呈良好的上升趋势,教学改革成效显著。同时,考核方式的改进和信息化考试的实施,能提供基于大数据的平台支撑,准确地反映出学生真正的学习水平。
根据全校聚类结果划定各学年各等级的分数区间,并统计各个学院的各等级人数比例,笔者得到2015-2021年各学院学生概率论的成绩分布表。
会计学院高考录取分数线在各个学院中较高,生源质量好,学生的概率论课程成绩最好。每一学年的A等级人数比例均高于全校水平,E等级人数比例均低于全校水平。除去受新冠疫情影响的2020-2021学年,其余学年相对优秀的学生比例(A、B等级人数比例之和)都超过50%,且改革后该课程成绩呈上升趋势。
在题目难度一般的学年(2016-2017、2018-2019和2020-2021学年),金融学院A等级人数比例均低于全校水平,但在题目较难的2017-2018学年,A等级人数比例反而是各学院中最高的。金融学院的生源质量最高,学生的创新能力最强,在考试难度最大的年份表现非常优秀,但考试难度一般时却表现不好,这可能和修读数学分析而不是高等数学有关。
与金融学院相反,题目难度一般的学年,公共经济与管理学院A等级人数比例较高,成绩较好,相对优秀学生比例也均超过全校平均水平,但在题目难度增加的2017-2018学年,A等级人数分布比例下降幅度较大,这和生源质量是一致的。从整体上看,公共经济与管理学院A等级人数比例呈上升趋势,但值得注意的是E等级人数比例不断增加,2018-2019和2020-2021学年的E等级人数比例是全校最高的,这也起到一定的预警作用,即要加强成绩落后学生的管理,督促该部分学生在学习上投入更大的时间和精力。
信息管理与工程学院各专业在全校范围内高考录取分数线偏低,生源较差,概率论课程的成绩整体水平在全校范围内是最差的,A等级人数比例是各个学院中最低的,且相对优秀学生的比例均低于全校平均水平。但改革使该学院的概率论成绩得到良好的提升,A等级人数比例在增加且E等级人数比例不断下降。对于基础较薄弱的学生,信息化教学改革的成果尤为显著,这说明上海财经大学的大学数学课程的信息化改革对普通财经类院校也适用。
改革中的问题
通过前面的分析,可以得出信息化教学改革的显著成效,但也能发现改革中存在的问题,主要有以下两点:
一是,新冠疫情期间学生掌握的数学基础知识不够牢固、成绩下滑,导致后续课程学习水平差。因此,信息化改革应进一步完善应对因各种突发情况而无法线下教学的措施,加强对学生线上学习的监督,避免因无法线下教学而影响教学质量。
二是,在改革过程中,个别学院出现E等级人数比例上升的情况,改革可进一步针对基础薄弱的学生实施相应措施,如增加作业中基础题型的比例、开设数学辅导课等。
结论和改进建议
上海财经大学的信息化教学改革不仅针对经管类专业的学生改革教学内容、推出适合经管类学生的大学数学新形态教材,强化数学课程的科学研究方法训练,提高学生的数学素养,还建立了线上丰富的立体化教学资源库和题库,采用线上线下混合式教学模式,充分调动了学生的学习热情,且教学全过程采取多种评估方式,让教师精准了解学生对所学内容的掌握程度,实现学生考试的信息化管理。考核方式的改革,使考试成绩能真正反映出学生的学习水平,保证学生评价的公平性,也为全过程评价提供基于大数据的稳固支撑。
但在改革过程中,仍有一些方面是值得关注及改进的。针对不同科目,虽然创建了具有难度分级的智能电子题库,但仍需注意题库长期的维护和更新,保证题库的质量。信息化教学改革应发挥其信息化管理的优势,定期进行数据分析,阶段性地评估教学质量和学生学习水平,同时可对每一位学生提供个性化评价,让学生在做题后精准了解自己的不足和薄弱之处,及时进行针对性的学习和复习。
参考文献:
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作者简介:王海军(1979—),男,山东泰安人,博士,副教授,研究方向为应用统计。
基金项目:教育部新文科研究与改革实践项目(面向拔尖财经人才培养的“数智驱动文理融合”数学课程体系优化与实践,教高厅函〔2021〕31号);上海财经大学教改项目(上财本科拔尖人才培养成效的定量研究,项目编号2019120020)。