Enseñanza de casos de matemáticas avanzadas bajo el concepto CDIO del Departamento de Ingeniería Informática
Antes de implementar la enseñanza de casos de matemáticas avanzadas, los profesores deben preparar cuidadosamente los casos de enseñanza de acuerdo con los requisitos del contenido y los objetivos de enseñanza. e informar a los estudiantes con anticipación sobre el contenido que deben previsualizar y revisar, los estudiantes deben completar las tareas antes de la clase de acuerdo con los requisitos del maestro.
Matemáticas avanzadas es un curso importante y la base para que los estudiantes aprendan otros cursos profesionales. Sin embargo, debido a las características de las matemáticas avanzadas, los estudiantes no se encuentran altamente motivados durante el proceso de aprendizaje, lo que resulta en resultados de enseñanza insatisfactorios. Introducir el concepto de enseñanza CDIO en la enseñanza de matemáticas superiores y utilizar el modelo de enseñanza de casos para permitir a los estudiantes utilizar el conocimiento matemático para resolver problemas prácticos por sí mismos seguramente estimulará el interés de los estudiantes en aprender matemáticas superiores, mejorando así la calidad de la enseñanza de matemáticas superiores en el aula.
Palabras clave: matemáticas avanzadas; CDIO; enseñanza de casos
Todo el mundo dice que las matemáticas son muy útiles, pero ¿cómo utilizarlas? Este es un tema que vale la pena discutir. Matemáticas Avanzadas es un curso que se ofrece en todos los colegios y universidades. El contenido y los métodos de este curso tienen un impacto importante en el estudio futuro de cursos profesionales de los estudiantes. Por tanto, es un curso de herramienta que también muestra la importancia de aprender bien las matemáticas avanzadas. Sin embargo, el estudio de matemáticas avanzadas es aburrido y los estudiantes sufren mucho durante el proceso de aprendizaje. Deberíamos cambiar los métodos tradicionales de enseñanza de las matemáticas superiores y mejorar el entusiasmo de los estudiantes por aprender matemáticas superiores, mejorando así efectivamente la calidad de la enseñanza de las matemáticas superiores. Con la ayuda del concepto CDIO, la introducción del método de enseñanza de casos en la enseñanza de matemáticas avanzadas seguramente estimulará el interés de los estudiantes en aprender matemáticas avanzadas, mejorando así el efecto de enseñanza de las matemáticas avanzadas.
La situación actual de la enseñanza superior de las matemáticas
Durante mucho tiempo, la enseñanza de las matemáticas superiores ha estado dominada por la clase magistral, es decir, los profesores hablan y los estudiantes escuchan. Aunque el profesor habla elocuentemente en el podio, debido a las características aburridas y abstractas de las matemáticas, algunos estudiantes están somnolientos abajo. Los estudiantes no están muy interesados en aprender y tienen poco entusiasmo, y no se puede lograr el efecto de enseñanza ideal. Muchos profesores prestan más atención a la explicación de definiciones, demostración de teoremas, derivación de fórmulas, etc. En cuanto a los antecedentes históricos y el valor cultural del conocimiento matemático, y cómo utilizar el conocimiento matemático para resolver problemas prácticos, hay muy poca introducción. Esto hace que los estudiantes sientan que aprender matemáticas es inútil y no se dan cuenta del papel de las matemáticas superiores. su estudio posterior de cursos profesionales y vida futura, por lo tanto, no prestan atención al estudio de matemáticas avanzadas. Las desventajas del modelo tradicional de enseñanza de las matemáticas superiores son cada vez más evidentes, y existe una necesidad urgente de encontrar un modelo de enseñanza eficaz para cambiar esta situación.
Introducción al concepto CDIO
CDIO es un concepto educativo muy popular implementado en el campo de la ingeniería de educación superior. CDIO significa Concepto, Diseño, Implementación y Operaciones. Es un nuevo modelo de educación en ingeniería establecido conjuntamente por el Instituto Tecnológico de Massachusetts en Estados Unidos, la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia, la Universidad de Linköping en Suecia y el Instituto Real de Tecnología en Suecia [1-]. Este modelo enfatiza la posición dominante de los estudiantes, requiere que los estudiantes participen activamente en la enseñanza, intenta movilizar el entusiasmo de los estudiantes, les permite practicar activamente la tecnología de ingeniería y enfatiza el cultivo de las habilidades prácticas de los estudiantes. ¿Aprender haciendo? , guiar a los estudiantes? ¿Escuchar matemáticas? ¿convertirse en? ¿Haciendo matemáticas? . Desde que la Universidad de Shantou introdujo el concepto educativo CDIO, combinar el modelo educativo CDIO con la situación docente de las universidades chinas y aumentar la educación sobre integridad, ética profesional y calidad profesional puede guiar a los estudiantes a interesarse en aprender cursos profesionales básicos y permitirles aprender en la práctica. , cultivando así las habilidades de aplicación práctica de los estudiantes. El modelo CDIO requiere que los docentes tomen la iniciativa y los estudiantes sean el cuerpo principal para fortalecer la enseñanza práctica, cultivar aún más sus habilidades de cooperación y comunicación, y mejorar sus habilidades de innovación y trabajo en equipo.
Introducción a la enseñanza de casos
El método de enseñanza de casos consiste en que los profesores utilizan los casos como materiales didácticos para permitir a los estudiantes entrar en una determinada situación y desempeñar un determinado papel, y animar a los estudiantes a pensar en la orientación y apoyo del profesor Un método de enseñanza que comunica, descubre los problemas y sus causas, busca oportunidades y toma decisiones [4]. El método de enseñanza de casos se originó en la década de 1920 en la Escuela de Negocios de Harvard y se hizo popular en los Estados Unidos en las décadas de 1950 y 1960. Sin embargo, no fue hasta la década de 1990 que la comunidad educativa nacional comenzó a explorar el método de enseñanza de casos.
El método de enseñanza de casos se utilizó inicialmente ampliamente en economía, comercio, administración, derecho y otros campos, y ahora se usa ampliamente en la enseñanza de MBA en China. En la enseñanza de las matemáticas superiores, no hay muchos ejemplos de uso de casos para la enseñanza. Esto se relaciona principalmente con las características de las matemáticas superiores en sí. Matemáticas avanzadas es un curso básico profesional y los cursos profesionales posteriores requieren la ayuda de conocimientos matemáticos avanzados para resolver problemas. Existen muchos casos clásicos en cursos profesionales posteriores y existen algunos problemas en la conexión entre ellos. Sin embargo, debido a las características y ventajas del método de enseñanza de casos, vale la pena aprender de él.
Enseñanza de casos de matemáticas avanzadas bajo el concepto CDIO
Introducir el concepto CDIO e implementar el modelo de enseñanza de casos en la enseñanza de matemáticas avanzadas es un intento completamente nuevo. La enseñanza de casos es intuitiva y vívida y puede estimular fácilmente el entusiasmo de los estudiantes por aprender matemáticas. El tamaño de los casos puede ser grande o pequeño. Tiene buena operabilidad en la enseñanza y también está en línea con la teoría CDIO. La enseñanza CDIO requiere aprender haciendo. En la enseñanza, los profesores deben presentar casos y los estudiantes deben utilizar sus propios conocimientos matemáticos para discutir y encontrar soluciones, cultivando así las habilidades de resolución de problemas de los estudiantes. En la enseñanza, no sólo debemos aprender matemáticas, sino también utilizarlas, ¿es decir? ¿Aprender haciendo, aprender practicando? Este es el concepto de CDIO.
(1) La selección de casos debe ser científica y razonable.
En matemáticas avanzadas, no todos los contenidos son adecuados para la enseñanza de casos. Por lo tanto, antes de realizar la enseñanza de casos, los profesores deben elegir contenidos matemáticos apropiados y diseñar casos de enseñanza con proyectos reales relacionados con sus carreras. Por un lado, los casos seleccionados deben cumplir con los requisitos de los objetivos docentes. Por otro lado, la selección de casos debe considerar de manera integral la estructura cognitiva y las características de personalidad de los estudiantes, y debe quedar claro qué problemas resuelve la enseñanza de casos y qué habilidades pueden resolver los estudiantes. Por ejemplo, la aplicación de derivadas, aplicaciones de integrales definidas, valores extremos de funciones multivariadas, etc. Estos contenidos facilitan la selección de casos relacionados con la experiencia profesional real y guían a los estudiantes a analizar y discutir, mejorando así su capacidad para resolver problemas prácticos.
(2) El papel de los docentes debe ser preciso.
En el proceso de enseñanza de casos en matemáticas avanzadas, los profesores y los estudiantes desempeñan dos papeles importantes en la enseñanza. Los profesores deben desempeñar el papel de organización y orientación, es decir, los profesores deben ser el cuerpo principal. Primero, los profesores deben seleccionar los casos apropiados en función de los niveles cognitivos de los estudiantes antes de la clase; luego, organizar a los estudiantes en clase y guiarlos a través de todo el proceso de análisis y discusión del caso; En este proceso, los profesores deben resolver los problemas existentes en el caso, guiar conscientemente a los estudiantes a pensar hacia las metas establecidas, buscar diversos conocimientos matemáticos y métodos de pensamiento que deben utilizarse y prestar atención a las diversas posibilidades de desarrollo y cambio. del problema; finalmente, resumir y comentar todo el proceso de análisis de caso, y completar los requisitos de los objetivos docentes. Los profesores también deben actualizar los casos en cualquier momento para adaptarse al desarrollo de los tiempos y reflejar verdaderamente las necesidades del aprendizaje profesional. Los casos que no satisfagan las necesidades reales de desarrollo deben eliminarse a tiempo.
(3) Los estudiantes pueden participar activamente en la docencia.
El modelo educativo de ingeniería CDIO requiere que los estudiantes sean el cuerpo principal y mejoren la iniciativa y el entusiasmo de los estudiantes. En el caso de la enseñanza, los estudiantes son participantes importantes. Se requiere que los estudiantes analicen casos, recopilen información, participen en discusiones y expresen opiniones. Los conceptos y teoremas de las matemáticas avanzadas son muy lógicos y abstractos, y los estudiantes tienden a cansarse de aprender. Al organizar a los estudiantes para que lleven a cabo actividades de discusión de casos, la participación activa de los estudiantes es clave.
(4) La implementación de la enseñanza de casos debe organizarse adecuadamente.
Antes de implementar la enseñanza de casos en matemáticas avanzadas, los profesores deben preparar cuidadosamente los casos de enseñanza de acuerdo con los requisitos del contenido y los objetivos de la enseñanza, e informar a los estudiantes con anticipación sobre el contenido que se debe previsualizar y revisar. Los estudiantes deben completarlo antes de clase de acuerdo con la tarea requerida por el maestro. En clase, los maestros muestran casos, ayudan a los estudiantes a agruparse en grupos de manera razonable, los guían para discutir casos, resuelven los problemas planteados por los estudiantes de manera oportuna y los ayudan a encontrar conjuntamente formas de resolver problemas. Después de la discusión del caso, un representante de cada grupo hablará e informará las opiniones de la discusión del grupo para que todos puedan elegir conjuntamente la mejor solución. Finalmente, el profesor debe resumir y evaluar el método de enseñanza de casos, luego enumerar algunos casos similares, analizar las ideas para resolverlos, descubrir las características únicas mediante comparación y afirmar plenamente las opiniones razonables de los estudiantes. Sólo completando estas cuatro etapas se podrán lograr mejor los objetivos de enseñanza.
Cinco resúmenes
La introducción de los conceptos didácticos CDIO y la enseñanza de casos en la enseñanza superior de matemáticas refleja plenamente el proceso de interacción profesor-alumno. Los profesores ya no toman la iniciativa de enseñar y los estudiantes ya no aceptan pasivamente. Los profesores se convierten en organizadores y guías del aula, y los estudiantes se convierten verdaderamente en los dueños del aula. A partir de problemas prácticos, los estudiantes experimentan la diversión de resolver problemas a través de sus propias discusiones y diseños, cultivan el sentido de innovación y la capacidad práctica matemática de los estudiantes y les permiten aprender cómo utilizar el conocimiento matemático para resolver problemas prácticos.
Referencias
Edward Crowley, John Ma Yueran, Sonos Luna, Doris Broad, Gu Peihua, Shen Minfen, traducido por Lu Xiaohua. Repensar la educación en ingeniería: método de diálogo[m]. Beijing: Higher Education Press, 2009 (4): 86544
[2] Zha Jianzhong. ¿abierto? ¿Aprender haciendo? Modelo CDIO bajo estrategia [J]. Investigación en Educación Superior en Ingeniería, 2008(3): 1-6.
[3]Wang Ping. Investigación impulsada por proyectos basada en CDIO sobre matemáticas superiores [J]. Modernización de la educación, 2015 (15): 143-145.
[4] Gao Zhenbin, Shen,. Aplicación del método de enseñanza de casos en el modelado matemático [J].
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