积极心理学视域下“离散数学”教学质量提升策略
作者:李 姚 何 立 胡继超 井 凯 杨 媛
发布时间:2025-04-15 09:42:56 来源:陕西教育·高教
[摘 要]将积极心理学引入教学体现了人本主义教学的基本理念,通过培养人积极的心理品质及良好的情绪体验,激发师生教与学的活力,提高师生的个人效能感,改善电子信息类专业大班“离散数学”课程的教学质量。本文对电子信息类专业大班“离散数学”现有教学内容、教学方法和评价机制等方面进行了探讨,提出了课前趣味导入,激发学习兴趣;厘清教学重点,线上自主探索结合线下师生良性互动;关注个体动态,加强过程考核;小组互助学习,实现学习能力的拓展及利用现代工具构建全面、个性化的评价体系五个教学改革的建议。
[关键词]积极心理学 电子信息 大班教学 离散数学 混合式教学
项目:西安理工大学教育教学改革研究项目“新工科教育下《离散数学》课程建设及探索”(NO.xqj2213);西安理工大学教育教学改革研究项目“《专业前沿认知训练》课程设计教学改革与电子信息类学生的创新实践能力培养探索”(NO.xjy2123);2021年教育部高等教育司第二批产学合作协同育人项目“基于开源集成电路设计软件的高频电子线路软硬协同教学实践基地建设”(NO.202102583037);陕西省深化新时代教育评价改革试点单位和试点项目“新时代背景下中外合作办学国际化人才培养模式探索与实践”;陕西省研究生教育综合改革研究与实践项目“基于中外合作办学的工科类研究生培养模式研究与实践”(NO.YJSZG2023073);2023年度陕西本科和高等继续教育教学改革研究项目“面向国际工程技术人才培养的课程体系构建探索”(NO.23BY045);2023年陕西省高等教育学会中外合作办学分会研究项目“中外合作办学工科类本科生培养体系研究与实践”。
中图分类号: G642 文献标志码:A
引 言
大班教学(或称“大班授课”)的模式最早在17世纪由捷克教育家夸美纽斯在《大教学论》中提出。我国大学的大班教学一般指学生人数在70~200人之间的班级教学,大班教学模式可以有效解决教育资源的竞争,在同一时间使更多的学生接受同等的教育,对大学通识必修课或公共基础理论课等选课人数多且不限制学生专业的课程尤其重要。积极心理学面向平均水平的普通人,通过培养人积极的心理品质以及良好的情绪体验,达到预防各种心理问题的效果。而积极情绪,如高兴、兴趣、满足、自豪和爱,都可以拓展人们瞬间的思维和行动,构建和增强人的个人资源,如人的体力、智力和社会协调性等,同时帮助消除消极情绪。因此,将积极心理学引入教学活动有助于教学主体(包括教师和学生)充分开发其潜力,激发其活力和学习兴趣,实现个人能力和创造力的不断进步和发展。“离散数学”是高等院校计算机专业的一门最基础的专业必修课,可以培养学生的计算思维,训练学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,以及利用计算机解决实际问题的能力。为了适应“新工科”背景下多学科交叉融合对人才培养的新需求,西安理工大学自2022年起对电子信息类专业的二年级本科生也增设了这门课程。但由于“离散数学”课程为大班授课,课时安排较少,教学内容多且分散,因此目前教学内容的安排仍以理论知识为主,实际探索较少,造成部分学生对课程的教学目标不清楚、课程与专业培养目标的关系不理解,无法激起学习兴趣。
电子信息类专业大班“离散数学”教学的现状
西安理工大学电子信息类专业“离散数学”开设在第四学期,学生的先修课程包括“高等数学”“线性代数”“概率论与数理统计”等,课程采用大班教学,每个教学班学生人数一般在90~120人之间。学生基础一般且大一学年已修课程多为通识类必修课或公共基础理论课,这些课程由于选课人数较多且涉及的专业繁杂,多为大班教学模式,很难全面管控学生的学习态度和学习习惯;而对大一新生,在宽松的教学环境下,很容易放松对自我的约束,从而不断降低对自己的要求,逐渐形成不良的学习习惯,导致在后续的课程,尤其是大班教学中部分学生习惯性地迟到、上课看手机、聊天等做与学习无关的事情。
此外,大班教学时,受课时限制,师生互动受限,个性化教学难以实施;且学生人数多工作量大,教师对每个学生的了解不够深入,教育资源分配不均。大班教学时还会受到学校教学条件的影响,上课教室太大会影响教师授课的音量,多媒体和黑板的观看质量以及教师对课堂秩序的管理等。从课程设置上来看,第四学期电子信息类专业学生同时还负担了多门专业基础课,课时量较大,学生对每门课程投入精力有限,且部分学生还有多门挂科。
按照电子信息类专业课程体系及本专业学生的毕业要求,本专业“离散数学”课程主要支撑的毕业要求为:1-1能够用数学、自然科学知识与工程基础知识恰当表述本领域的复杂工程问题;1-2能够将数学、自然科学、工程基础知识用于建立复杂工程问题合适的数学、物理模型,并对模型进行分析与推演。但受限于课时与教学经验,以往教学时均以理论知识的传授为主,弱化了实际工程问题的分析,导致学生认为本课程与专业联系不紧密,更多地将本门课与数学课画等号,产生畏难情绪,降低了对课程学习的兴趣。
基于积极心理学的大班“离散数学”教学设计
1.基于积极心理学的大班“离散数学”教学策略
(1)传授系统知识同时鼓励自我探索
目前,高等教育处于大众化的阶段,越来越多的人需要接受高等教育,学生人数的增加使得大班教学会在现阶段及未来很长时间内存在。但大班教学容易忽视学生个体的差异,同时受限于教师知识水平和授课经验以及教学环境,课堂教学质量受到很大影响。鼓励学生进行自我探索是弥补大班教学短板的一个方法,但对于中学阶段习惯了被动接受知识的学生来说,学生的主动学习意识不强,自主探索的能力仍然缺乏。如果完全放手让学生自由探索所有知识点,势必会降低学生的自我效能感,打击学生的学习热情。因此,采用传授系统知识与鼓励自我探索相结合的教学策略可以在保证教学质量的前提下,兼顾学生的个性化发展。
(2)及时关注和考核学生动态发展
教育信息化的不断发展拉近了师生的距离,丰富了教学的形式,扩展了教学的内容,也为教学带来了新的挑战。正是由于教学课件和视频获取比较方便,部分学生认为课上不参与课堂教学活动也无关紧要,自己课下可以自学,但往往课上不认真听讲的学生,课下的自律性也不够,自学能力也欠佳,只能在本门课程考核前进行突击学习,最终又变成了应试教育,学生很难真正掌握所学知识。为了改变这种状况,教师应合理设置教育内容,创新教学方法,及时关注和考核学生动态发展,引导学生完成教学目标。
(3)教师评价与学生互评、自评相结合
大班教学改革的另一个方面是改革教学评价体系。为了全面评估学生的学习效果,过程性评价在学生考核方式中的占比越来越高。但在大班教学中学生人数较多,个性化的评价方式会显著增加教师的工作量,实际操作时容易流于形式;此外,大班教学中由于教学资源的竞争,教师往往只能关注到部分课堂表现活跃的同学,很难对其他没有表现机会的同学作出相对客观、全面的评价。因此,在教师评价的基础上引入学生互评、自评的评价方式十分必要。
2.基于积极心理学的大班“离散数学”教学设计方案
针对学生对电子信息类专业大班“离散数学”教学目标不清楚,学习积极性不高、大班教学时学生个体差异大,师生互动受限及学生以往形成的不良的学习习惯等问题,课题组基于积极心理学,结合上述教学策略,对电子信息类专业大班离散数学教学方法进行了改革。整体思路如图1所示,参照课程体系和专业毕业要求合理设置教学内容,结合教学环境和学生学情分析选择教学方法,从实际应用入手,趣味导入激发学生的学习兴趣;厘清教学重点,鼓励学生线上进行自我探索,线下教师有侧重地讲解教学内容,为学生间的互动和师生互动留足空间;利用智慧树等线上平台及时关注和考核学生动态发展,并采用小组教学促进学生之间的互助学习,实现全面化、个性化的教学评价方式,提高电子信息类专业大班“离散数学”课程的教学质量。
(1)趣味导入,激发学习兴趣
“离散数学”课程知识点多,内容分散,如果直接按照“概念-定理-证明-应用”的纯数学教学模式讲解则趣味性较低,学生学习积极性不高。因此,需要选择性地导入教学内容的背景、发展沿革和实际应用,激发学生的学习兴趣,培养学生探究性学习的意识。比如,逻辑推理部分可以引入斯马亚提出的逻辑谜题,一个岛上居住着两类人——骑士与无赖。骑士总是说真话,而无赖永远在撒谎。你碰到两个人A和B。如果A说“B是骑士”,而B说“我们两个是两类人”,请问A和B到底是什么样的人?讲解图论中图的连通性时,可以提出经典的渡河问题:一个船夫要把一匹狼、一只羊和一捆菜运到河对岸去。由于船很小,船夫每次至多只能带一样东西。而人不在旁边时狼要吃羊,羊要吃菜,问这个船夫怎样才能将狼、羊和菜运过河?此外,为了强化本课程与专业的联系,选择应用案例时应尽量贴近电子信息类专业的实际应用。
(2)厘清教学重点,师生良性互动
完成趣味导入内容后,教师还应该按照课程体系和专业毕业要求的设置,重新审视教学重点。电子信息类专业大班“离散数学”的教学内容选为数理逻辑、集合论和图论。其中数理逻辑部分占12个学时,集合论占12个学时,图论占8个学时。各部分内容均包含多个定义、定理和应用,传统以教师为主的讲授,受限于大班的教学环境,对学生的印象不深;而探究式、讨论式的教学方式对学生自身要求较高;因此,需要借助线上线下混合式教学,对于学生一看就会、容易上手的内容,鼓励学生进行自我探索,并利用智慧树等线上平台进行及时的检验和指导,培养学生独立思考的意识和自我探究的精神;线下只集中讲解教学的重点和难点内容,为学生个性化的展示和师生交流留足空间。
(3)关注个体动态,加强过程考核
大班教学时学生人数较多,留给每个学生的个人展示时间较少,而且学生的责任分散效应较明显,即课上教师要求进行课堂任务(课堂提问、讨论或头脑风暴等)时,很多学生认为班级学生多,自身的责任感较低,总会有人代替自己去完成课堂任务,故而表现出事不关己高高挂起的态度。此外,快速发展、信息爆炸的时代导致人们的生活节奏越来越快,学生比较心浮气躁,很难静下心来学习,任何事情都喜欢追求“短、平、快”,喜欢速成式学习,对持续时间长、枯燥的课堂教学无法长时间集中注意力。因此,教师要正视学生课上出现的不良的学习习惯和态度,以积极的情感来调整教学方法,加强个体动态考核及时关注和满足学生,引导学生完成每节课的教学目标,从而避免学生养成考前突击的习惯。此外,在大班教学中由于教育资源的竞争,教师对每位学生的了解不够深入,采用过程考核时如果量化标准不明确,不能覆盖到每个学生的话,很容易流于形式,出现学生状态盲区,不能反映出所有学生的真实水平。
(4)小组互助,拓展学习能力
基于“邻近进步区域”“社会助长作用”等心理学理论,同样的任务,学习者通过小组互助学习可以获得比个人单独学习更高的学习效率。小组学习中,能力强的学生必然会去指导和鼓励能力弱的学生,而且学生间的交流比师生间的交流更平等,更容易形成双向沟通,从而加快学生认知水平的进步。本校电子信息类的“离散数学”课程共有32学时,基于小组互助式教学模式,课题组设计了16次小组教学的任务,如表1所示。小组成员由学生自由组队,人数限制在5人以内,每次课按照教学内容要求小组自己制作重难点内容讲解视频及课程内容的梳理和总结,下一次课进行课堂展示,由其余小组进行打分,取平均成绩为小组最终成绩,每个同学的成绩由组内学生自由分配,形成学生的部分平时成绩。
(5)利用现代工具,构建全面、个性化的评价体系
为了加强过程考核,实现学生学习状态的全面、个性化评价,主要采用智慧树平台和线下作业、考试相结合的方式。本课程的评价方式为过程性评价结合期末考核,前者占最终评价的40%,后者占最终评价的60%。如表2所示,过程性评价由三部分组成,包括课前评价5%,课堂评价10%和课后评价25%。其中,课前评价主要包括预习作业和视频学习等,通过智慧树平台自动统计学情数据,包括学生查看资源次数、学习时长等信息;课堂评价主要包括学生课堂参与度和随堂测试等,智慧树平台的课堂小工具可以记录学生课堂回答问题的次数、签到情况等,利用智慧树平台上客观题直接批阅的功能,可以在随堂测试中及时反馈学生作答情况;课后评价主要包括课后作业、小组作业和个人总结三部分,其中课后作业占总成绩的15%,是课堂重难点内容的考核与巩固;小组作业安排如表1所示,分为重点知识讲解和基本概念总结两部分,占总成绩的8%;个人总结为学生个人对本门课程学习的体验和收获总结,占总成绩的2%。期末考核采用闭卷期末考试的形式,试卷满分100分,考核内容涵盖教学大纲中规定的章节内容,主要分为数理逻辑、集合论和图论,各部分内容的占比分别为:32%~40%、37%~45%和25%~32%,采用的题型主要为填空、计算、证明和应用等。
结 语
为了提升电子信息类专业大班“离散数学”课程的教学质量,本文利用积极心理学的理论对课程内容、教学方法和评价机制等方面进行了教学改革,期望利用线上线下混合式教学方法,减轻教师讲授的工作量和学生学习的负担,增强学生与学生之间和学生与教师之间的互动和交流;通过趣味导入和实际应用示例提高学生的学习兴趣;增加小组互动式学习,实现学生学习全过程的动态考核,最终激活师生教与学的活力,提高师生的自我效能感。
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(李姚、何立、胡继超、井凯、杨媛:西安理工大学自动化与信息工程学院)


