李德宜 刘云冰 余胜春 陈贵词
武汉科技大学理学院 湖北武汉 430081）
摘要： 随着“双万”计划和“双一流”建设的推进，一流本科专业和一流学科的协同建设发展自然而然地成为了教学研究与教学改革的重要课题。教学改革需要建设一支关注国家高等教育发展趋势、锐意教学改革的团队；坚持以问题驱动、名师推动、生师联动的教学方法；通过各级各类“金课”建设，结合数学课程的内容碎片化与关联网状化研究，推动解决教学改革中关注需求侧不足的问题。
关键词：内容碎片化；关联网状化；生师联动；需求侧
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1. “数学123+X”模式释义
在“数学123+X”模式中，“1”指“一支团队”，即建设一支关注国家高等教育发展趋势锐意教改的教学团队，“2”指“两项协同”，即推动一流本科专业和一流学科的协同建设发展，“3” 指“三动方法”，即坚持“问题驱动、名师推动、生师联动”的解决教学问题的方法，“X”指建设若干门各级各类“金课”，结合教学改革偏向供给侧（教师教）有余而关注需求侧（学生学）不足的问题，以省级教研项目“数学课程的内容碎片化与关联网状化研究”为依托，进行了团队建设、专业建设、学科建设、课程建设等多方面的探索与实践。
通过“数学123+X”模式的实践，力求改善学生学习动力不足，教师教学改革动力不足，教学改革偏向供给侧而关注需求侧不足的三个“不足”的问题。分别以站在学生需求角度进行课程改造，让教师在改革中感受到教学效率提高、个人尊严提高，让学生作为主体参与教学改革等方法得以改善。
1.1关注教学需求侧改革的教学团队
教学团队由湖北名师主导，以湖北名师工作室为载体，以富有改革创新意识的优秀数学教师为成员。主导者强制要求每位成员必须自觉关注国家高等教育的发展趋势，并定期集中学习通报有关教育改革的新动向。以数学教学现状中的不足为切入点，以学生所需就是教师所改的理念，积极关注教学需求侧的改革。
1.2专业与学科协同建设发展
研究生是本科生的短期奋斗目标，本科教育是研究生教育的基础保障。研究生通过批改作业、答疑辅导、指导项目等环节参与本科教学，激发本科生树立从事学术研究的志向，让他们增强学习热情并自觉夯实学科基础。及早发现和培养优秀本科生，通过学校拔尖人才举措向创新人才转化。教师通过知识探究(科研)，把握本学科的特点和前沿动态，通过知识传播(教学)，完成对科研成果再梳理和提炼，使科研和教学自然融合，并促使科研成果转化为教学内容、提炼为教材。我院冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室是教师、研究生、本科生的共同科研平台，打通了彼此的交流联系。
1.3数学内容碎片化与关联网状化的研究
互联网时代的教学，碎片化已成为一种趋势，也是一种规范。然而数学课程的内容逻辑性强、系统性高，必须妥善地处理“被切断”的主题之间的先后关联，力求形散实不散。在研究了“数学内容碎片化与关联网状化”（湖北省教研项目，2017）的基础上，连同案例教学等方式，成功建设、完善了各级各类“金课”，它包括省级精品资源共享课（高等代数与解析几何，2015）、省级精品视频公开课（身边的数学，2015）、省级本科精品在线开放课程（线性代数，2019）、SPOC（复变函数与积分变换，2018）、网络在线课程（高等数学二，2020）等系列网络在线课程。
2. 问题驱动、名师推动、生师联动的教学方法
2.1问题驱动，顺应学生学习兴趣
直面问题，立足解决学生学习动力不足现象，顺应时代发展，顺应学生学习需求，打造全方位精品在线课程。
当前社会评价学生能力水平的高低，不再仅仅局限于学习成绩，综合能力的要求越来越高，因此学生提升综合能力的意愿越来越强烈，对数学等理论课程的学习热情越来越低。与此同时，“千禧宝宝”的生活方式、学习兴趣发生了很大改变，习惯于求助于网络。身处这个时代，教师要直面问题、积极应对。首先要注重课程内容要与时代结合、与专业结合、与实际结合、与新奇点结合，以提高其吸引力。再则，着力打造各个层面的网络课程，以供学生零散学习、即兴学习。已经建有高等数学、线性代数等大学数学基础在线课程，高等代数与解析几何、复变函数与积分变换等数学专业基础在线课程，身边的数学等通识教育课程的全方位精品在线课程。
2.2名师推动，传播最新教学理念
名师推动，解决教师改革内生动力不足问题，带动教学改革，传播最新教学理念，发挥工作室名师示范效应。
湖北省名师工作室自成立之日起，就将提升数学教学乃至全校教学水平为己任。为推动教学改革，采取四步法：一是为改革争取待遇，湖北名师李德宜教授通过教代会、职称领导小组会议等向学校建言献策，不断提升职称评定时对教学质量工程项目的认可力度；二是强制性地就重点内容集中研讨，还会定期邀请少量学生提前预习的基础上参与集体备课。推出了一批精品课件，教师利用多媒体课件上课教室更干净，教学效率更高，从而接纳改革，参与改革，推动改革；三是新理念、新方法、新手段下的课堂，学生学习成果更丰硕，使得教师教学成就感更强，学习最新教学理念的热情增加；四是教师按照最新教学理念教学后，学生评教分数得到提升，教师对改革认同感得到提升。
2.3生师联动，突出需求侧的需求
生师联动，解决以往教改以供给侧的教师为主的情况，以学生为中心，组建学习兴趣小组，让学生拥有学习成就。
一是坚持以学生为中心，放手发动学生，让学生给教师、教材提意见；吸收学生加入科研团队，在学习与讨论中发现问题，从而极大程度激发了学生的学习能动性，本科生与指导教师联名发表教学研究论文20余篇，并参与教材《大学生科技创新指南》编写。
二是让学生走向讲台，2018-2019-2学期，在教学班1950、1992等两个课堂的线性代数教学中，组织实施了翻转课堂的教学，期末均分达到84.99、84.90，高出校均分4.06和3.97，排名分列第一、二名。
三是组建若干个学生社团，如立足于项目研究的知行学研会，立足于学科竞赛的数学建模协会、数学协会、SAS数据分析协会等，社团均为在登记报备的校级社团，并定期组织内部培训、学习研讨，每月邀请指导教师指导授课，并参加了美国数学建模竞赛、全国大学生数学竞赛、全国数学竞赛、SAS数据分析大赛等多项赛事，收获多个奖项。
3.着力建设各级各类“金课”
以湖北省省级精品课程高等数学、概率论与数理统计为基础，结合网络时代信息传播的特点，着力建设各级各类“金课”。完善微课、网络在线课程、SPOC课程、省级精品资源共享课、省级精品视频公开课、省级本科精品在线开放课程等系列在线课程。并基于互联网技术的现代化手段，采用当代青年喜闻乐见的形式，建立了“数学竞赛”QQ群和“数学课外辅导”微信公众号等顺应供给侧需求、不受时间与空间限制的“时空课堂”。
湖北省本科精品在线开放课程“线性代数”是省级“一流课程”，也是我校通识教育类选修课程，是“假期课堂”的选修课程、国际学院修读课程，解决了学生跨校区选修、国际学院全英文教学中英文基础不太杂实的学生跟不上教学进度等诸多实际困难。在优课联盟平台上线运行以来，已有50余所高校2200余人选课。
湖北省精品视频公开课“身边的数学”，不仅在我校每年作为在线网络通识课程供学生选修，也是“假期课堂”的选修课程；同时还被湖北工业大学等其他高校列为网络通识课程，供学生在线学习。
湖北省精品资源共享课“高等代数与解析几何”是数学类专业的核心基础课程，由名师工作室精心打造，为信息与计算科学、统计学专业学生提供了很好的课后补充和加强的园地。
“数学竞赛”QQ群成功运行多年，有多名数学教师加入其中。因“竞赛”之名，这里网罗了一大批对数学学习、竞赛等有极大兴趣的跨专业的优秀学生，成员时而“你问他答”，时而“自问自答”，对于具有代表性的典型问题往往又是“生问师答”等等，该群学习气氛浓厚、问题讨论热烈，已经成为众多具有共同爱好的学子的学习乐园。
“数学课外辅导”微信公众号从一个由教师自发创建的答疑微信群开始，逐步建设成为了省级立项的教研项目。这里既有精彩美文、电子课件，也有方法指导、疑难解答，还有作业试题、错题分析，更有名师微课等，可方便关注者利用零星时段、随时随地随性的进行温习巩固。该公众号经常发布诸如“一题多解”问题征答，更是不时发布“生师联动”的研究题目及以小论文的形式出现的研究成果，使关注者有很好的趣味性和参与感。为顺应供给侧需求，该公众号内容涉及微积分、线性代数、概率论与数理统计等课程的内容，与教学进度同步。且每周至少发布一次原创学习辅导贴。该公众号关注者从多，成员构成广泛，业已成为相对热门的数学课外辅导公众号。
4. 改革与实践
我们坚持教学改革与实践，在团队建设、专业建设、学科建设与课程建设方面形成了“数学123+X”模式的协同发展的理念。
优秀的教学团队是先进的教学理念的贯彻者与实施者，也是专业建设与学科建设的基础，没有优秀的教学团队，一切都无从谈起，都是空中楼阁。课程是专业建设和学科建设的结合点，是科研与教学融合的切入点，专业建设和学科建设协同机制，有利于实现优质资源的开放、共享、融通。“数学123+X” 模式的协同发展理念释放创新要素的活力，促进了我们有限的教学资源效用的最大化。
通过“问题驱动、名师推动、生师联动”的教学实践，创造性地提出和实践了关注教学需求侧的改革。
过往的教学改革主要在教学理念、教学手段、教学方法、教材等方面注重供给侧的研究，忽略了需求侧的需求。课题组研究并实践了需求侧的需求是什么、怎样让需求侧的学生作为主体参与到教学及教学改革中来，通过名师推动，形成名师效应，利用问题驱动和生师联动，切准教学的重难点，知道学生需要什么，在尊重数学科学的基础上指引老师解决教什么、怎么教等问题。
通过数学课程“内容碎片化与关联网状化”研究，更好的展现了数学教学的“旧”与“新”的关联。
数学课程具有逻辑性强、系统性高的特点，本应一环套一环。随着互联网技术的快速前进，网络在线课程蓬勃发展，教学内容与教学信息传递碎片化已成为一种趋势。课题组提出数学课程“内容碎片化与关联网状化”概念，将数学教学内容碎片化，较好地“切断”一些主题之间的先后关联，既要遵循数学的“旧”，还要创立数学的“新”，力求形散实不散。通过案例教学等方式，进行了积极的探索，建立有利于学生主动利用零散时间、业余时间通过在线课程感受数学的魅力，增强了学生学习的自主性，解决了学生学习的时空限制问题。
我们通过这几年的“数学123+X”模式的教学改革与实践，信息与计算科学专业于2019年被评为国家一流本科专业。
教学改革与实践是一个永恒的课题。只要有教与学，就会有教学改革与实践。“数学123+X”模式还需要不断的探索与改进，以期适应国家对高等教育发展的趋势与对大学数学教学改革的要求。
作者简介：李德宜，1962年2月出生，二级教授，博士生导师，湖北省名师，湖北省名师工作室主持人。