基于CDIO理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式探索

基于CDIO理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式探索基于CDIO理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式探索摘要：高等數(shù)學(xué)作為理工科大學(xué)的一門重要基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力起著重要作用。本文結(jié)合CDIO（Conceive,Design,Implement,Operate）理念，探索了一種基于該理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式，旨在促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：CDIO；高等數(shù)學(xué)；教學(xué)模式；學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)一、引言高等數(shù)學(xué)是理工科大學(xué)的一門重要基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力起著重要作用。然而，傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式往往過(guò)于注重理論推導(dǎo)和記憶，缺乏實(shí)際應(yīng)用和學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，需要借鑒CDIO理念，探索一種更加適合高等數(shù)學(xué)教學(xué)的模式。二、CDIO理念簡(jiǎn)介CDIO理念是由麻省理工學(xué)院工程管理研究所提出的一種工程教育模式，其核心思想是將實(shí)踐和工程設(shè)計(jì)融入課程，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合能力。CDIO模式包括四個(gè)階段：構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和操作（Operate），強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和持續(xù)改進(jìn)的能力。三、基于CDIO理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式1.構(gòu)思階段：在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，構(gòu)思階段可以理解為引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考和理解。教師可以提出實(shí)際問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考并提出相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。例如，通過(guò)實(shí)例介紹函數(shù)的概念，并與實(shí)際問(wèn)題（如物體運(yùn)動(dòng)）聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)函數(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用。2.設(shè)計(jì)階段：設(shè)計(jì)階段強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠根據(jù)問(wèn)題需求，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法和工具進(jìn)行解決。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案，并通過(guò)討論和交流推動(dòng)學(xué)生的思維活動(dòng)。例如，教師可以設(shè)定一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，要求學(xué)生通過(guò)微積分的知識(shí)解決，并讓學(xué)生在小組中討論并分享解決思路和方法。3.實(shí)施階段：實(shí)施階段是將設(shè)計(jì)好的解決方案付諸實(shí)踐的過(guò)程。教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算和分析，將數(shù)學(xué)理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際問(wèn)題的解決方案。例如，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)或模擬實(shí)踐，讓學(xué)生驗(yàn)證他們?cè)O(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型的正確性和實(shí)用性。4.操作階段：操作階段強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和持續(xù)改進(jìn)的能力。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié)，整理自己在解決問(wèn)題中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并找到改進(jìn)的方法。例如，教師可以要求學(xué)生撰寫實(shí)踐報(bào)告，從理論和實(shí)踐兩個(gè)角度分析問(wèn)題和解決方案的效果，并提出自己的改進(jìn)意見。四、基于CDIO的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)1.促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)：基于CDIO理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式將學(xué)生置于實(shí)踐中，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考和解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)了學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力。2.提高學(xué)生的應(yīng)用能力：CDIO模式強(qiáng)調(diào)將數(shù)學(xué)理論應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中，使學(xué)生能夠更好地理解和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神：CDIO模式鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，并持續(xù)改進(jìn)解決方案，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。四、總結(jié)與展望本文探索了一種基于CDIO理念的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。通過(guò)構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和操作四個(gè)階段的有機(jī)結(jié)合，可以更好地促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合能力的培養(yǎng)。然而，CDIO模式也面臨一些挑戰(zhàn)，例如教師的指導(dǎo)和課程設(shè)計(jì)需要更加精細(xì)化，學(xué)生的參與和配合也需要進(jìn)一步加強(qiáng)。未來(lái)的研究可以將CDIO模式應(yīng)用于其他學(xué)科的教學(xué)中，以擴(kuò)展CDIO理念的應(yīng)用領(lǐng)域。參考文獻(xiàn)：[1]Huang,Y.AnOverviewofCDIOEngineeringEducationModel.EducationandTeachingResearch,2020(3),49-53.[2]Zhong,M.,&Cao,X.ExploringtheApplicationofCDI