思维能力下的自然科学论文

[摘要]新工科背景下的电子类基础课的教学成效直接影响着后续专业课的教学。为此，文章根据新工科专业的教学层次和教学理念的特点，对电子类基础课进行教学模式的改革，提出从教学内容体系、课堂教学、实践教学以及课程考核方式等方面进行教学改革，以适应新工科复合型人才培养模式的需要。下面是小编整理的《思维能力下的自然科学论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

思维能力下的自然科学论文 篇1：

美国奥巴马政府核心课程标准述评及启示

摘 要奥巴马领导下的美国政府从2009年开始在全美幼儿及中小学推行一套新的“核心课程标准”。其目的是为所有学生进入大学学习和将来的职业规划做更好的知识及技能储备。本文在研究、分析改革的背景、内容、特点和改革依据的基础上，总结了美国新标准改革的特点，提出了本次改革对我国基础教育阶段改革的启示。

关键词美国教改 公共核心课新标准 中小学

一、美国新国家课程改革的背景

美国奥巴马政府从2009年开始，在全国幼儿及中小学推行一套新的公共核心课标准（Common Core State Standards，以下简称CCSS[1]）。美国推行公共课新标准改革是受国际大环境和美国国内背景的影响。最新的教育数据显示，美国的教育质量出现下滑趋势，已经不能在教育质量方面继续领跑世界各国。尤其在数学、阅读和科技教育等方面表现突出：在数学方面，有24个国家和地区的数学教育明显超越美国的数学教育；在自然科学教育方面，20个国家和地区超越美国；在阅读方面，14个国家和地区的学生的阅读能力明显高于美国。美国的教育官员认为，美国的教育要更好服务于学生，使学生的知识和技能储备在未来全球竞争的环境中立于不败之地[2]，但是美国2002 NCLB [3]（No Child Left Behind Act：不让一个孩子掉队法案）的教育法案在提高学生学习能力、缩小学生成绩差异方面并未达到预期的效果。在国内外双重压力下，教育领域内的改革势在必行。

二、奥巴马政府公共核心课新标准的内容及特点

在美国48个州政府的教育主管和州长共同努力下，美国出台了“公共核心课”新标准。该标准整合了原来各州分散、自主设置的教育标准，在美国全国推行统一的教育教学评价体系，以联邦政府的教育资金为保障。该标准于2009年发起，至今已有46个州政府开始采用新的标准。

表1 公共核心课新标准对英语语言文学的具体要求

分析具体的CCSS（2010）内容，该标准具有以下特点：

1.以教育研究数据为依据。该标准的制定参考了美国教育界教师教育研究者和一线教师实践者的研究成果，从量化研究到质化研究，再到行动研究，从而使改革的内容更加贴近教育的实际和社会对教育和人才的期望。教育改革也同时具有了社会科学上的依据。

2.条例清晰，易于理解，始终如一。此次改革的内容对所涉及的科目一方面做出了纲领性的要求，另一方面对每一条纲领性的要求做出了详细的解析，这样可以方便一线教师的理解，从而便于操作。

3.教学内容严谨，以学生大学教育及就业为导向，注重学生动手能力和思考能力。公共核心课改革的内容完全服务于学生就业和进入更高一级学府深造的目的。学生的动手能力和逻辑思维能力是教育的重点，学生在高中毕业之后既可以选择进入社会工作，又可以选择进一步继续接受教育。

4.借鉴现行各州标准。公共核心课标准的推行使美国教育有了国家层面的统一的教学标准。教育标准从以前各州各自独立、各自为政转向了全国统一。美国长期以来以州为单位的教育立法、评估的历史决定了新标准必须借鉴和参考各州标准，以提高新标准的适合度和受欢迎度。

5.以国际比较为基准，借鉴世界先进教育国家的教学标准，提高学生国际竞争力。新标准实施的背景就是美国认识到同世界其他国家相比，美国的教育已经开始落后。基于PIZA数据，用人单位和大学教师的反馈，美国学生在数学、写作等方面的能力严重欠缺。基于此，美国开始在反思自身教育的同时，借鉴其他国家的教育经验。美国传统的领导世界的思想，也促使美国改革教育，提高学生的国际竞争力，重新夺取教育的世界领导地位。

6.新课程标准给各州和各州的教师以更大的自主权。虽然在这次改革中，美国以联邦政府的名义建立了美国的国家标准，但是该标准仅仅是纲领性的指导文件，并没有规定国家课程如何实施，而是把实施权下放到各州和学校，赋予州政府和教师更大的教学自主权。这样更利于教师根据纲领性的国家标准对如何教学做出自己的思考，从而最大程度发挥教师在实施新课程标准过程中的主动性、积极开发新的教学模式。

三、启示和建议

著名的比较教育学家Kubow和Fossum[4]曾经指出任何比较教育的目的都是在深刻了解本国教育历史背景和其他国家的教育背景的前提下，进而对本国教育进行改革。如今的世界是一个人才、科技、信息与资源全球流通和竞争的时代，世界各国都在寻求可以促进本国教育和提升教育质量的优质改革举措。因此，认真地研读和分析美国教育领域内的改革举措，可以为我国的教育发展和改革提供借鉴，从而促进我国教育的发展。

1.对教育政策改革依据的思考

从美国的教育发展来看，这次全国范围内的改革是在调研教师的实际工作和参考大量理论和数据的基础上形成的。具体包括：（1）研究者的研究成果，（2）学生进入企业工作和大学学习的知识和技能的问卷调查数据，（3）进入大学和企业的实际操作能力的测量评价数据，（4）美国学生和世界其他国家成绩比较参数，（5）美国各年级学习标准准入成绩单，（6）关于数学和科学发展趋势的最新的国际研究数据和成果。从这六大依据来看，这次覆盖全美的教育改革是以国内和国际的理论和数据为引导，重视教学实践，以培养学生就业或进入高层次教育机构学习所需要的知识和技能为基本评价标准的，让数据说话是改革的基本旋律，这一点值得我国学习。我国的教育改革很大程度上是依据经验，加之传统的功利主义和当下拿来主义的影响，很多的改革政策被误读或对现实的教学产生的影响不大。任何教育的改革都要以数据为先导，以考虑本国和国际的实际情况为依托来进行，唯有如此，才能制定出符合本国国情的教育政策，提高本国教育水平和质量。

2.教育改革目标（国际和国内）的思考

从Common Core State Standards （CCSS，2010）具体规则可以看出，出台新标准的目的有国内和国际两个目标：第一，其目的在于为所有学生进入大学学习和将来的职业规划做更好的知识及技能储备。新标准规定了美国学生从小学到高中各个阶段应该学到的知识和技能，为将来进入大学学习及职场工作打下良好的基础。第二，统一教学标准，提高美国学生的国际竞争力。美国研究者发现，近十几年来，美国学生的学习成绩停滞不前，而其他国家和地区却在飞速前进，这就导致了美国学生的国际竞争力下降。同时，在美国国内，很多高中生在进入大学之后，需要相应的补习班帮助他们跟上大学学习的节拍。美国政府认为导致该局面的原因之一就是在全国范围内没有一个统一的教育标准去规定学生在每一年级应该掌握的知识和技能。因此，原本以州为基础的教学大纲必须改革，要出台国家教学大纲来规定教学内容、教学目的，以及教学评价体系。

而我国的改革在很大程度上还拘泥于国内。从素质教育的提出到最近高考“语文提分，英语降分”政策的提出，我们的教育很少去关注国际层面需要什么样能力的学生。同时，最近PISA[5]（Programme for International Student Achievement）测试中，中国上海地区学生的出色表现从很大程度上也掩饰了中国教育在全国范围内的不足。因此，中国的教育政策要立足国内，着眼于国际，把“走出去，拿进来”批判地结合起来，完善内外联动，提高教育教学质量，在全国范围内培养立足中国放眼世界的具有国际竞争力的开放性人才。

3.教育改革理念的启示：注重学生理性思维和学生实际操作的能力

从CCSS（2010）标准的内容可以看出，这次改革除了传统意义上对内容做出了要求之外，更加注重学生理性思维的养成、学术能力的提高和实际操作能力的培养。我国现行教育中素质教育的理念是先进的，但是具体课堂教育实践中却泛滥着功利主义教育观。功利主义教育的本质是盈利，因此，在功利主义教育观中，分数是最重要的，学生只不过是取得分数的工具。罔顾学生的主体地位，不尊重学生的意志、观点、兴趣，在课堂上对学生进行灌输教育，在学校中对学生进行“军事化”的人身控制，在思想上对学生进行唯分数论、唯前途论的洗脑教育，就是将学生作为盈利工具的现实表现。

比尔·盖茨在“美国的高中教育怎么了”的演讲中指出，现在的学校，即使学生严格按照计划好的方式完成学业，学校也教不了他们在当今社会需要了解的事情。[6]我们所处的世界是讯息万变的，而单纯的知识灌输和经验教育只是教会了我们的学生如何去处理曾经出现的问题。我们要倡导的教育理念是理论与实践的高度结合，是思想上以素质教育为统领，实践中以培养学生兴趣、应对实际问题的能力为出发点。这种理念下的学生才能真正立足于社会，才能追求自己的幸福生活。美国北部中心地区教育实验室（North Central Regional Educational Laboratory）研究了21世纪学生学习应具备的素养和能力[7]（见表3）。

表3 NCREL的21世纪人才素质和能力框架

该人才能力框架反应了当今和未来社会对人才能力的需求与界定，其中心还是注重学生的思维能力和实际动手操作能力。未来人才的培养依赖于先进的教学理念，学生的学习和能力培养应该打破传统观念束缚，以全新的素养与能力创造新的策略、技术和行动指南。

4.教育改革标准的纲领性和可行性思考

任何教育的改革都要贯彻改革标准的纲领性和可行性的统一。美国奥巴马政府的改革在联邦政府层面提出了全国范围内的教改大纲，新标准从本质上看是美国在国家层面上的一个教育领域的纲领性文件。具体领域内的操作问题，例如新标准如何教授，课程指导及规划，以及教学材料等都要各州政府和地方学校研究解决。因此，标准的笼统性影响了其可行性。正如Center on Education Policy[8]报告指出，绝大多数的州认为如何在具体的教学实践中以新标准为准则，搞好教师培训、课程设置、课程评估是他们面临的巨大挑战。同时，新标准的目的之一是为学生进入大学做好知识和技能储备，但是来自各州的教育主管不能确定所在州已经做好了从高中到大学课程设置的改革。报告显示，有的州立大学打算对教师教育项目进行改革，也有部分州立大学根本没有进行改革的计划。联邦政府的纲领性计划在具体的运行中出现了偏差，从而影响了新标准的顺利进行。另外，新标准只对数学、英语文学教育做出了规定，对于其他学科没有做相应的要求，因此，各州政府和学校要自己制定相应的要求及考核标准。可以预见，新标准的执行将是一个缓慢的过程。

此次新标准的推行再次证明了任何成功的教育改革除了要有总体上纲领性的指导作用之外，最重要的还要有如何在实践中贯彻执行的具体步骤和计划，否则在实际教学中的执行就会走样，甚至是流产。我国现行的素质教育的改革在具体实践中缺乏执行力度，仍有部分学校打着素质教育的旗号，实际上还是推行应试教育：一方面，把学生当做表演的工具，应付上一级教育主管部门的教育评价；另一方面，把学生当做赢利的工具，成为其赚政绩的机器。因此，教育改革举步维艰。

5.教育改革的支撑体系的思考

教育改革需要完备的支撑体系，否则改革只能是空中楼阁。新标准的实施对教师、学生、教材、教育技术都提出了新的要求。首先，新标准将教学内容向前推行，原来在小学学习的知识现在在幼儿园就要学习，这对教师和学生都是一个挑战。对教师来说，没有相应的培训体系支撑，他们的转变将会是一个痛苦的经历，很多教师和校长可能会另选职业；对于处于转型期的学生来说，该转变也是挑战之一。其次，新的标准意味着新的课程设计和教材转变，新旧教材的交替需要财政的支持。再次，由于新标准中的考试大部分是通过网络完成，这要求学校更新换代现有的技术，很多校区需要增加教育技术经费来满足学生的需求。最后，新标准中缺乏教与学的评价体系。新标准对教师如何教以及如何考察学生知识掌握没有做出相应的规定。美国两大考试SAT和ACT都声称在研究制定新的与新标准相匹配的考试方式，但是新的SAT要到2016年才能出台，在此之前，新标准的评价体系是继续实施以测试为基础的评价体系还是引入新的策略还不得而知。由此可见，教育改革的成功需要一个系统的支撑体系：教师理念转变的培训体系，教材和技术等外在支撑，评价标准的改革及财政的支持。

我国的教育改革可以借鉴奥巴马政府教育改革支撑体系的经验和教训。一方面，要建立健全对教师的培训体系，帮助教师从思维和理念上改变应试教育的定式考量。我国社会总是批判教师们为“测验而教”，学生们为“考试而学”，而不去追究教师和学生这么做是因为目前我们对于教师的培训支撑不健全，我们的学生评价方式没有相应的调节。教师测试、评价学生学习效果的方式单一，能测量的和能考试的手段缺乏具体实践中的操作支撑。学生评价标准也需要政策和实践的支撑。新的评价标准要帮助教师弄明白复杂学习目标的本质，让教师在教学中感觉到轻松，享受教的快乐。同时，评价标准要具体化，并且传递到学生中，让学生了解合格及优秀表现的标准，从而促进学生学习和全面发展。

参考文献

[1] National Governors Association Center for Best Practices，Council of Chief State School Officers.Common Core State Standards[R].Washington，DC：Council of Chief State School Officers，2010.

[2] National Governors Association.Benchmarking for success：Ensuring U.S.students receive a world-class education[R].Washington，DC：Council of Chief State School Officers，& Achieve，2008.

[3] No Child Left Behind Act.[R].Washington DC：Department of Education，2001.

[4] KUBOW P K，FOSSUM P R.Comparative education：Exploring Issues in international context [M].New Jersey：Pearson Education，Inc.，2007.

[5] PISA.PISA 2012 results：What students know and can do[R].Washington：PISA，2012.

[6] Gates，B.What’s Wrong with American High Schools—and How We Can Make Them Better.[M].New York：Time Magazine，2005.

[7] NCREL.enGauge 21st Century Skills：Literacy in the Digital Age[R].USA：the North Central Regional Educational Laboratory and the Metiri Group，2003.

[8] Center on Education Policy.A research agenda for the common core state standards[R].Washington，DC：Center on Education Policy，2013.

【责任编辑 郭振玲】

作者：陈殿兵 杨新晓

思维能力下的自然科学论文 篇2：

新工科背景下电子类基础课程教学模式的改革与实践

[摘 要]新工科背景下的电子类基础课的教学成效直接影响着后续专业课的教学。为此，文章根据新工科专业的教学层次和教学理念的特点，对电子类基础课进行教学模式的改革，提出从教学内容体系、课堂教学、实践教学以及课程考核方式等方面进行教学改革，以适应新工科复合型人才培养模式的需要。

[關键词]新工科;电子类基础课;教学模式

自2017年教育部提出“新工科”概念之后，全国各高等院校纷纷加入了新工科各专业人才培养研究的行列。新工科的历史使命，就是要为国家培养出海量的、满足未来新产业新技术需要的，具有实践创新能力、动态适应能力、高技能高素质的交叉复合型科技人才。

电子类基础课主要包括电路原理、模拟电子技术、数字电子技术，是新工科机器人工程应用、软件工程、数据科学与大数据技术应用、物联网工程应用、智能科学与技术应用等专业的专业基础课，是学好后续课程的重要保障，在培养学生的电子分析能力、电子系统设计能力、工程应用能力等方面都具有非常重要的作用。但是，目前高等教育中还存在很多与新工科人才培养不匹配的“旧”教学模式，使教学内容老旧、教学手段单一等。因此，如何结合本校实际，对电子类基础的教学模式进行改革与研究，显得尤为重要和迫切。

一、电子类基础课程教学模式改革的目的及意义

（一）教育层次的改变

新工科带来的一系列教育改革浪潮，正在把我们每个人带入一个新时代——教育大融合的时代。这种大融合，首先体现为产业分工的大融合，多领域融通现象将会日趋普遍;其次体现为学科专业的大融合，跨学科研究中心、专业集群建设也会越来越普遍;再次是人才能力的大融合，跨界、整合、集成、创新将成为新一代国家人才的标准能力。在这个层次的改变中，电类基础课不可以孤立地还是原来的教育知识，而应该有所融入与侧重。

（二教学理念的转变

传统工科对电子类专业基础课的需求已经固化，而这些基础课在新工科各专业也大都需要开设。但是我们要明白，新工科建设不只要求开设一些新的专业，也要求改造老专业。对老工科专业，不是放弃了，而是专业开设的体系改变了，即随着新工科的发展，原有的理念、知识、应用等已不再适合新的转变，这迫使人们在该领域中做出根本性的改变，反映到教学体系上，就是对教学理念、教学内容、教学模式进行改革。如教学理念上要“以立德树人为引领”，体现“以学生学习为中心”“以能力培养为导向”;在学生能力培养方面，要注重知识的应变能力和创新能力的培养;特别是在课程建设方面，要注重知识的更新，注重交叉融合。正因为教学侧重点不同，以及学时的限制等，电子类专业基础课的教学模式的改革就显得尤其迫切与重要。

二、重构教学内容体系，强调培养“厚基础、宽口径”的复合型人才

新工科电子类专业强调与大数据、智能制造、人工智能、大数据、机器人等技术的多学科融合，而电子类基础课是所有这些学科的学习基础，只有“厚基础”了，才能实现“宽口径”复合型人才的培养目标。

而目前电子类基础课的教学内容体系存在的主要问题是：学时紧缩，同时内容又偏多，缺乏实用性，时效性差，无法反映电子技术行业最新的学术动态、新成就、新应用;最重要的是，很多内容缺乏承上启下的作用。因此，如何为后续课程服务，如何实现课程之间的关联与融会贯通，从而让学生少走很多弯路就显得非常重要。

由此，我们首先梳理了课程体系的脉络，构建课程架构之间的联系，对课程内容体系进行了整合，构建与新工科发展同步和匹配的电子类基础课课程体系，特别是对一些老化的、与实际脱节的教学内容进行了重新调整，比如以“MOSFET技术”取代较老旧的“晶体三极管技术”;增加了一些前沿知识的介绍，并不定时地邀请行业专家、教授开展讲座，或进课堂进行教学指导等，以拓宽学生的眼界，让学生深刻理解目前的所学知识与前沿领域的相关性，这对专业思维能力训练和知识体系构建都起到了积极的作用。

三、贯彻OBE理念，实行线上线下混合式教学

新工科专业多学科交叉融合的特点势必导致大学生课程科目、数量和内容急剧增加。但是总的课时数量有限，要把大量的课程知识传递给学生，如果还采取以往的传统课堂教学及“灌输”式教育模式，已经无法达成课程目标了。2019年10月30日，教育部颁布了《教育部关于一流本科课程建设的实施意见》（教高〔2019〕8号），明确指出一流本科课程建设的总体建设内容是：转变观念，理念新起来;目标导向，课程优起来;提升能力，教师强起来;改革方法，课堂活起来;科学评价，学生忙起来;强化管理，制度严起来;政策改革，教学热起来。可见，如何“让课堂活起来”是教学质量的重要保障。

莆田学院是应用型本科院校，我们的办学定位是：立足莆田、面向福建、辐射全国，服务地方经济建设和行业发展。电子类基础课的适用对象是大学一、二年级学生，他们的学习主动性和终身学习意识差，工程经验少，实践技能比较薄弱，缺乏创新意识。电子类基础课的培养方案中的OBE毕业要求主要是：“2.2 掌握自然科学基础知识及其应用”和“2.3 掌握解决电子信息工程问题所需的工程基础知识”。为此，我们制订了电子类基础课的课程培养目标：使学生掌握电子技术的基本理论知识，掌握电子电路的基本分析和设计方法;具有分析和设计电子电路的能力;具有发现问题、解决问题的思维能力;具有利用标准集成电路构成数字系统的能力;具有良好的职业道德和社会责任感以及创新创业创造意识。

根据OBE毕业要求，为了解决课时紧缩造成的学时不够的尴尬局面，同时兼顾“让课堂活起来”，让学生从被动学习转变为主动学习，真正实行“以学习为中心”的教育理念，我们从2016年开始，果断地实行线上线下混合式教学。我们把部分内容实行线上教学，这样既可以让教师从繁重的教学任务中解脱出来，还可以把更多的课堂时间还给学生，以学生的“学”为本，进行翻转课堂等教学设计，同时兼顾每个学生的学习情况进行因材施教。

经过5轮的混合式教学经验总结，我们得出结论：理工科课程许多的知识点相对抽象和难懂，这些内容不适宜采取翻转课堂的教学模式，而比较适合结合线上资源进行传统课堂教学;相反的，对于一些较易理解的内容以及知识的应用性环节，可以实行线上教学，然后线下翻转。

由于“分析”和“设计”是电子技术类课程的两条应用主线，所以我们的混合式教学设计主要采取“基于案例式”和“基于项目式”的两种教学模式。“基于案例”的混合式教学模式，主要是让学生通过分析工程实际案例，引导学生独立思考，培养学生分析问题、解决问题的能力，这解决了专业基础课中理论课教学与工程实际应用脱节的问题;“基于项目”的翻转课堂教学模式，主要是将项目引入课堂教学，引导学生探究设计电子电路，并通过软件仿真、实验板验证，调动学生学习的积极性、锻炼学生的工程实践能力。

课堂组织的不足，将影响翻转课堂的实施，影响学生的学习效率。因此，课中教师的“剧本”如何设计，甚至是学生要讨论什么问题或完成什么任务、以什么形式完成任务、如何促进学生新知识的构建与升华、如何评价本次翻转课堂中每个学生的成绩等问题，都要提前安排，至关重要。我们采用的互动教学法主要有：生讲生练、生问生答、案例点评、项目探究等。我们通过学生自主探究、小组合作等学习形式進行案例功能分析、电路的分析与设计、仿真电路测试、知识点应用等的教学，同时激活旧知、示证新知，帮助学生搭建知识结构，通过应用新知，达到知识的内化。步步紧扣的课堂环节，让学生不知不觉地参与到课堂学习中来。

另外，课堂的任务通常以问题的形式呈现给学生，问题的设计要注重难易程度及问题解决的递进性。例如：让学生做电路设计时，教师一般会给出部分电路，让学生通过小组协作补全电路;有些讨论任务会给出几个递进的小问题，学生可以通过问题的一步一步解决，进而获得知识，获得自信。

四、构建新工科电子类专业学生“重实践、强能力”的培养新模式

以往的电子类基础课程存在着实践知识与工程实际应用的结合度不高，学生的动手能力较差、创新能力不足等问题。要让学生的能力强起来，不但教师的整体素质需要提高，也需要加强学生的实践锻炼。

为此，我们进行了实践改革。首先，我们增强了实践环节的训练要求，加大实验、实训、课程综合设计的课时比例，并开放了电工电子工程实训中心和电子技术创新实训实验室，便于学生根据自身的学习情况、学习兴趣以及实验教学要求等，自己安排合适的学习时间，灵活参加实验锻炼及电子技术创新训练，以满足不同学生的个性化要求。鼓励学生带着问题来学习，在实践中得到能力的提升，以培养学生具有较强的动手能力和工程实践能力。

其次，我们采用“三位一体”（“三位”是指学科竞赛+三创+科研，“一体”是指提高学生学习兴趣、动手能力和创新能力）的教学模式。我们采用课赛结合、产教融合、校企合作和学生参与科研等方式来进行课后拓展。课程组每个学期都会定期开展校电子设计大赛，优秀获得者将被推荐参加省级，甚至全国电子设计大赛，此外，我们还指导学生参加光电设计大赛、机器人竞赛、“三创”竞赛等项目，极大地激发了学生的创作热情与创新意识。

再次，我们一方面将生产一线的资深工程师引进学校指导学生实践;另一方面让校内师生深入一线企业进行参观见习，了解企业的需求并进行科研合作，争取达到学生、企业和学校三方共赢的效果。

最后，课程思政也是电子类基础课程很重要的一个教学环节。具有良好的职业道德和社会责任感是课程的培养目标，因此要贯彻“立德树人”的教学理念。在课堂讲授和实践环节，我们有机地穿插介绍电子技术发展的历程、电子技术背后的故事，通过严格的实践技能训练，培养学生对科学心存敬畏，具有科学思维和科学解决问题的能力，养成良好的职业习惯，树立正确的价值观、人生观。

五、建立多元考核评价体系

传统的考核方式只重结果，不重过程;只重期末成绩，不重平时表现;考核方式单一，往往“一卷定终生”，很容易使学生产生急功近利、投机取巧的思想。故我们对电子类基础课程的考核方式进行了改革，去掉原来的“一卷定终生”的期末考试方式，建立了多元考核评价体系，改为过程性考核、阶段性考核和终结性考核三个阶段，综合评定学生的学习过程。过程性考核包括课堂互动表现（如：投票、问卷、抢答、选人、讨论、测验、小组任务等课程活动）、翻转课堂表现（小组表现分+个人贡献分）、课后作业情况、课程设计作业情况等。其中过程性考核占总评成绩的40%，阶段性考核占20%，期末考试占40%。

另外，如果学生参加电子设计等竞赛获奖，我们会额外给学生加分，以体现对学生动手能力、创新能力的重视。

六、结束语

新工科背景下，对电子类专业基础课教学来说，既是机遇又是挑战。在这专业基础课向专业课过渡的教学过程中，应抓住学生在这一阶段强烈的求知欲和好奇心，根据学生这一阶段的认知特点，提高专业技术基础课的培育能力，力求学生具有广阔的思路和视野;同时应兼顾每个学生的学习水平，让每个学生都能成为“知而有识、学而善用”的人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 郭金妹，张建荣，陈磊.“新工科”背景下面向实践创新能力培养的数字电子技术基础课程教学模式改革与实践[J].科教导刊（下旬），2019（12）：113-115.

[2] 崔占琴，马虎山.创新电气信息类专业技术基础课教学模式的探索与实践[J].高校实验室科学技术，2019（2）：3-5.

[3] 王骥，徐国保，盛东亮.新工科背景下电子信息类专业网络课程群建设研究[J].计算机教育，2019（2）：148-151.

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[責任编辑：钟 岚]

[收稿时间]2020-07-17

[基金项目]迈向新工科的电类课程集群的改革与实践（莆田学院教育教学改革研究项目，编号：JG201931）。

[作者简介]黄黎红（1971-），女，福建莆田人，硕士，教授，研究方向：光学信息处理。

作者：黄黎红

思维能力下的自然科学论文 篇3：

少学时条件下的高等数学课程实现

【资金项目】广东省高等教育教学改革项目——少学时条件下的《高等数学》课程教学改革与研究（GDJG20142089）；华南农业大学教学改革与研究重点项目——少学时条件下的《高等数学》课程教学改革与研究（JG14005）.

【摘要】培养应用型创新性人才是应用型本科院校办学的重要目标，如何通过高等数学的学习，提高学生的应用能力和创新能力，一直是热门话题.学时数的减少，使得该目标更难实现，因此高等数学急需改革单一的教学方法和教学手段，不仅提高课堂效率，更要充分利用课外时间，利用好网络平台，提高学生数学动手能力.

【关键词】高等数学；少学时；应用能力；创新能力

高素质创新性人才所要求掌握的能力主要有以下几个方面：（1）学习书本知识的能力；（2）应用、实践能力；（3）创新思维能力.掌握前两种能力的学生只能算是应用型人才，他们需要在不断的实践过程中，把书本的知识以及在学习书本知识过程中所掌握的能力，如抽象概括能力、逻辑思维能力和逻辑推理能力有机结合起来，提升出完全属于自己的解决问题的方法论和创新思维.

时下，很多院校根据自身学校的特点，编写了适合本校学生发展的高等数学教科书及其配套的指导书.但是随着教学改革的不断开展，在教学过程中不断发现新的问题和情况，特别是高等数学的教学学时严重缩减后，教学方法方面的问题凸显出来.

一、少学时条件下，高等数学的教学开展所存在的问题与困难

（1）学生缺乏学习高等数学的兴趣

根据调研，多数学生反映课程乏味难懂.具体分析主要包括两个方面的原因：一是课程内容比较抽象，二是教师在教学中内容设置主要是理论推导和计算，然后再通过习题来提高学生对学习内容的认知度.在教学学时减少后，这个问题更加突出，主要表现在：老师无法在课堂上进行更多的练习、例题讲解、学术讨论以及相关知识的拓宽.高等数学的任课老师所面对的对象又是刚从高中的数学题海战术中走出来的学生，中学特别是高中的高压式学习，使他们疲于奔命，他们大多数人并没有在中学的学习过程中培养长远的学习目标和自学能力.因此，大部分学生缺乏学习的主动性和积极性.学生对高等数学产生厌倦情绪成为必然，这更容易导致教和学的恶性循环.

（2）高等数学的教学与专业特色的形成不配套

虽然高等数学的知识在不同专业的需求有所不同.但在目前的教学体制下，大部分院校将学生分成工科和文科两个不同的层次开展教学活动，而对于专业特色及需求在此阶段基本无法兼顾.如此的知识体系和教学对学生而言是一种奢侈、浪费，专业课程所需要的知识不能得到很好的学习、专业特色的发展也受到一定限制.另外，讲授高等数学的老师大都是数学专业毕业，虽然有着扎实的数学功底和丰富的教学研究经验，但是由于自身知识结构的限制，习惯于学科式教学，知识结构单一，缺乏学生所在专业的知识，授课时往往从纯粹的数学专业的角度讲授，不能用学生所学专业的理论、方法和案例作为教学的背景与实例.这使得学生学习的高等数学知识始终处于分离状态，高等数学与专业课程不能有机的结合在一起，就算高等数学成绩优异的学生也很难用所学的数学知识解决相关的专业问题.

（3）学生对数学知识的应用能力和创新能力较弱

在日常教学中，忽视培养学生创新精神和实践能力是目前我校教育中存在的一个凸显问题.高等数学教学仍然停留在以教材为中心，在对教材的整体把握上缺乏应有的创新精神，将教学过程单纯理解为数学知识的单向传递，教学方式单调、机械，教学内容一味强调知识记忆等现象.这些现象是对学生个性差异和创造潜力的忽视；同时，受社会上各种因素的影响，学生通常只追求标准答案，重视考试成绩，而缺乏创新精神和创新意识.在这种模式下，学生自发能动性受到阻碍，很难培养出具有自发、独创灵感的创造性学生.

可以看出时下高等数学的教学模式已经严重阻碍学生能力，特别是应用能力和创新能力的培养，对高等数学的课程改革已经迫在眉睫.本文就以下几个方面对高等数学的课程实现进行改革.

二、少学时条件下，高等数学的课程实施方案

（1）运用教学艺术提高学生对高等数学的学习兴趣

教师是教学活动的主体，应当具有良好的素养.教师的素养主要通过教学体现出来，教学是一门艺术.教师在课堂教学过程中，应当做好以下工作：1）改变学生对数学的厌烦心理.老师在授课过程中，努力创造轻松愉快的教学氛围，把学生吸引到课堂中来.2）教会学生思考.教师在教学过程中，应使学生掌握诸如推广、归纳、类比的思想，不但教会学生用严格演绎思维证明问题，也要教学生怎样分析问题，针对具体问题进行自我独立思考.3）让学生对老师感兴趣.数学内容枯燥无聊，总是与那些数字符号打交道，难免会昏昏欲睡、开小差.因此，老师教学风格若幽默风趣，并且知识渊博，谈吐举止大方得体，板书整齐，语言优美，这定会对学生的情绪起到积极作用，把他们吸引到课堂中来.

（2）改进教学方法，提高课堂效率

我国时下的教育状况是，学生在中学是“填鸭式”学习，上大学后是“放羊式”学习.高等数学的授课对象是大一的学生，他们从小接受的是“填鸭式”学习，进入大学后，很多学生对“放羊式”学习无所适从.此外，高等数学与初等数学不同，初等数学以常量作为研究对象，高等数学是在初等数学的基础上以变量作为研究对象，经过一系列数学概念、原理与方法的演变，成为一门内容丰富、应用广泛、高度抽象、逻辑严密的科学体系.据调查，很多院校的公共基础学科的授课学时大量减少，老师们无法在课堂上施展更丰富的教学内容.因此，为了让学生更快更好的适应大学的数学学习，提高课堂效率，本文专门为学生设计如下授课方案：

1）“课前预习向导式”方法

课前预习向导式教学，就是在老师讲授下一部分内容前给出其中的要点和注意点，并以一个提纲的形式给出，提纲包括：a.本节的主要内容、知识重点、难点；b.采用的数学方法；c.新旧知识的相互联系；d.存在的问题.下次授课时进行课堂提问，对于学生中普遍存在的问题进行重点讲解，而不需要再花费大量的时间去从头至尾讲解所有的内容.这种教学方式既培养了学生良好的预习习惯，提高学生的学习热情和自学能力，同时也节省了许多宝贵的时间，提高教学效率.

2）“教学做合一式”教学法

分析教育哲学主义认为：教学不是一个人对另一个人的强迫，而是一种施教者和受教者之间相互作用、相互交流的活动.对于初学者来说，高等数学枯燥无味、抽象难懂，再认真刻苦的学生也无法保证45分钟不走神.因此，为了提高课堂效率，让学生更好的掌握老师上课所讲授的内容，发挥学生的学习积极性，老师每次讲到一个知识点，先是通过投影仪和黑板演示解题技巧和方法，然后布置一、两道习题，给学生10分钟左右的时间练习，老师走下讲台，观察学生解题过程中所出现的问题，哪些学生还没有掌握，以及是否能够找到新的解题方法，最后老师就其中所出现的主要问题进行纠正或补充，若发现学生采用了新颖的方法，应给与及时的肯定.对那些还没掌握该知识点的学生给予帮助，让他尽快跟上老师的节奏.

3）“作业自改式”教学法

光靠课前预习，课堂的随堂练习，无法学好高等数学.因此，为了学好高等数学，巩固教师在课堂所教授的数学方法和数学思想，学生课后需要做大量的练习，并且把这些练习所涵盖的方法和技巧完全掌握.然而，由于课时大量缩减，老师们无法在课堂上进行更详细的习题课，缺少老师的监督，学生的作业效果并不理想.为了提高学生的作业效率，老师跟往常一样，给学生布置相关作业，但是要求学生自己批改，并给出总结，最后老师再给予批示.该方法的优点是，学生做作业时不再认为改错是老师的事情，他们在自己批改作业的过程中发现自己的不足，并会及时改正，教学效果更好.更重要的，这种方法能够很好的提高学生的自学能力和自检能力.

（3）运用现代化的教学手段，改变学生的学习思维与方法，把高等数学与学生所学专业有机结合

1）利用多媒体课件教学，并与板书有机结合，提高课堂效率，使课堂信息量增大，好让老师腾出时间留给学生练习或与学生交流讨论.

2）引进数学软件.在讲授应用实例时，特别是空间图像，比如二重积分、三重积分的积分区域，曲线积分的积分曲线以及曲面积分的积分曲面等，我们很难用黑板给出直观图像.这时，可以用matlab等软件把空间图像描绘出来，在授课时现场演示.

3）老师深入调查学生所学专业知识，了解学生后续课程的数学使用情况，根据后续专业课的特点适当补充和删减教学内容，查找或制作与学生专业知识相关习题，并把题目共享到网络，定期组织学生分组讨论.

4）充分利用网络平台，比如QQ，MSN，以及很多院校自己建立的网络中心，使它成为学生与老师、学生与学生、老师与老师的交流平台.教师把《高等数学》学习指导、网络课件、历年试题、数学应用案例、数学史与数学家小传、教科研论文、历年考研真题、大学数学建模题库等资料上传到该平台，并且开设固定时间网上答疑等栏目，为学生更深入地学习高等数学创造条件，充分体现“以学生为中心”的教学理念.加强教学互动与资源共享，这对提高教学效果，降低学时大量缩减所带来的负面后果.

（4）加强学生的数学建模

为了培养具备较强的实践能力、创新能力的高校应用型人才，在理论知识传授的同时，需要加强实践教学，加强学生的数学建模.数学建模是培养学生写作能力、实践能力以及创新能力的有效途径.通过数学建模触发学生学习数学的兴趣，使学生亲身体验和深刻领会数学与客观实际的联系.具体的操作：1）老师利用上述网络平台，提前给学生布置小型的与学生专业相关的数学建模题目.2）学生自由分成4名学生作单位的小组，并要求学生在规定时间提交模型.3）老师们统一批阅后，利用网络平台集体讨论.

在学时减少前提下的高等数学教学中培养学生应用、创新能力，教师不仅要充分利用课堂时间，提高授课效率，更需要通过多种渠道更新教学观念，改革课程体系、教学方法及教学手段，引导学生发掘自身的创新能力.

三、总结

高等数学教学应该根据教学对象、教学任务和教学环境，设计合理的方案，使学生由被动学习变为主动学习.本论文所提出的教学方案，解决了在学时大量减少后，如何提高课堂效率，更提高学生的动手能力，促使学生热爱数学，思考数学，数学理解能力和自学能力得到提高.更重要的，让学生在学习数学的过程中，提高了自身的应用能力和创新能力.

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作者：利小玲