一、课程基本情况
《专业数学》是我校面向大一工科类新生开设的一门重要的公共基础课,它已作为应用的工具渗透到各个领域,是培养、提高学生的思维素质、创新能力、科学精神、治学态度、完成教育应用性人才培养目标的重要的基础理论课程。本课程要使学生在学习初等数学的基础上进一步学习和掌握高等数学的基础知识和思维方式,为学生学习专业基础课和相关专业课程提供必需的数学基础知识和数学工具,进一步掌握为学习现代科学技术和管理所必备的数学基础知识和基本技能,培养学生的空间想象力和抽象的逻辑思维能力,训练他们用数学思想、概念、方法并结合自己的专业把所学理论和方法运用于实践,目的是培养学生运用数学来分析、解决实际问题的能力,形成一定的数学思想。本课程自 2020 年起建设在线学习资源,2021年获批院级精品在线开放课程, 目前已完成8轮混合式教学实践。
本课程的总体目标是落实立德树人根本任务,培养具有扎实数学知识、深 厚数学素养、实践创新能力的优秀人才,为学生专业课程学习、个人成长和发展打下良好数学基础。
二、课程教学的创新思路及举措
针对教学中长期存在的痛点问题,课程组采用“整合教学内容、 融合教学模式 、结合教学育人 、混合教学形态 ”的“ 四合 ”创新举 措,实现专业数学课程教学与专业教育、特色育人、实践创新紧密 联系的“三联 ” 目标,全面解决痛点问题。


(一)重新整合教学内容,形成三级知识结构

在“新工科 ”建设背景下,按照我校不同专业分类制定教学计划,按需安排教学内容,满足后续课程的需要。每一类教学内容按难易程度设计为三级,采用不同的教学方式呈现知识、能力、价值三级目标渗透在每一类每一级教学内容中。整合后的教学内容满足面向产出的专业人才培养需求,保证知识体系的完整性,实现了教学目标,有效解决了教学内容结构单一、与专业教育脱节的教学痛点。
(二)“专业数学+专业课程 ”融合教学模式,实现与专业课程互融共促
根据数字时代人才培养需求,构建《专业数学》和学科专业课程 互融共促教学模式。已经建成了“ 专业数学+工程力学 ”的课程融合教学模式,学生在掌握了高等数学极限和微积分基本知识的基础上,在专业课程列车牵引计算中,通过构建数学模型和公式计算列车在不同运行条件下的牵引性能,如牵引力、制动力、运行速度、运行 时间等, 以确定机车的牵引能力和运行效率。
(三)“专业数学+课程思政 ”结合教学育人,深化特色思政建设
作为铁路类院校的公共基础课,结合学校特色和专业设置,充分 发挥课程面向专业需求的育人功能,遵循“ 以立德树人为根本,培养 高素质复合型技术技能人才 ”的育人原则,深入挖掘课程内容蕴含的 思政元素。通过线上资源建设,线下教学活动,培养学生的家国情怀、科学素养、创新精神和 辩证思维。

资源建设中,将思政案例制作成文档、视频、课件等形式,上传 至线上教学平台。 比如,在资源库中呈现数学励志文化,使学生体会到科学研究的艰辛和科学家坚韧不拔的意志品质。教学组织过程中 ,结合学科和专业特点 ,设计了课程思政案例集,将数学知识与专业知识紧密结合,使学生不仅认识到学习数学知识的重要意义, 同时潜移默化的进行了专业教育,提升了学生的学习兴趣。丰富多样的教学活动使学生认识到思政内涵和数学知识密不可分,教师严谨求是的治学态度和身正为范的人格魅力也会影响学生。思政教育变为学生自发的认知需求。强烈的信念感和 获得感激发了学生内心的正能量。
( 四)“线混+BOPPPS ”混合教学形态,提升学生实践创新能力


经过几年的积累,我们已经建成了全面完整的平台资源,不仅探索出了符合我校人才培养 需要和学生实际水平的“ 线混+BOPPPS ”的 教学形态,也为整合教学内容、融合教学模式、结合教学育人提供了 强有力的平台支撑和运行动力。全新的教学形态保证在现有学时、教 师和教 室资源不变的情况下,有集中的时间讨论课程融合案例和数学 建模问题,增加了实践教学环节。原本复杂的与专业相关的实际案例和难以求解的数学模型,在教学设计的辅助下迎刃而解,激发了学生强烈的好奇心和求知欲。通过教学动,学生获得的不仅是知识,而是全方位的能力提升。最终,教师在教学上的创新内化成了学生自我要求、自我驱动的学习的创新。
本课程经过近4年“四合三联”创新的探索和实践,实现了从 传统课堂向智慧课堂、知识课堂向能力课堂、灌输课堂向实践课堂、 封闭课堂向开放课堂转变。在今后的教学过程中,充分利用现代化信 息技术,引导活跃度不高、参与感不强的学生,调动其自主学习的积 极性。教学改革创新需要进一步提炼、深挖、扩展, 以“唤醒-赋能-成长-成才”的理念促进学生的全面发展。