计算机工程系CDIO理念下的高等数学案例教学
在实施高等数学案例教学之前，教师需要根据教学内容和教学目标的要求精心准备教学案例，要告知学生应该提前预习和复习的内容，学生需要按照教师的要求，完成课前任务。
摘要：高等数学是一门重要的课程，是学生学习其它专业课程的基础，但由于高等数学自身的特点，在学习的过程中学生的积极性并不高，导致高等数学的教学达不到理想的效果。把CDIO教学理念引入高等数学教学中，并借助案例教学模式，让学生运用数学知识自己去解决实际问题，一定能激发学生学习高等数学的兴趣，从而提高高等数学课堂教学质量。
关键词：高等数学;CDIO;案例教学
大家都说数学很有用,可是如何去用?这是一个值得讨论的话题。高等数学是各个高校都会开设的一门课程，该课程所学习的内容和方法对学生后面学习专业课程具有重要的影响，所以说高等数学课程是一门工具性的课程，也足见学好高等数学课程的重要性。但高等数学的学习是枯燥乏味的，学生在学习的过程中是痛苦万分的，我们应该改变传统的高等数学教学方法，提高学生学习高等数学的积极性，才能有效提高高等数学的教学质量。借助CDIO理念，在高等数学教学中引入案例教学方法，一定能激发学生学习高等数学的兴趣，从而提高高等数学教学效果。
一高等数学教学现状
一直以来，高等数学的教学都是以讲授式为主的，也就是老师讲，学生听，虽然老师在讲台上滔滔不绝，但由于数学学科自身的特点，比如枯燥、抽象等，有些学生在下面却昏昏欲睡，学生学习的兴趣不大，积极性也不高，达不到理想的教学效果。很多教师在课堂上更注重定义的讲解、定理的证明、公式的推导等，至于数学知识产生的历史背景和文化价值，以及怎样运用数学知识解决实际问题介绍得很少，让学生觉得学习数学没有什么用处，没有意识到高等数学对他们后续学习专业课程以及以后在生活中的作用，从而不重视对高等数学的学习。传统的高等数学教学模式的弊端日益显著，急需寻找一种有效的教学模式改变这种现状。
二CDIO理念简介
CDIO是目前高等教育中工程领域非常流行的一种教育理念，CDIO代表Conceive(构思)、Design(设计)、Implement(实施)和Operate(运作)，是由美国麻省理工学院、瑞典查尔摩斯工业大学、瑞典林雪平大学、瑞典皇家理工学院四所大学共同创立的一种新型工程教育模式[1-3]。该模式强调学生的主体地位，要求学生积极主动参与到教学中来，尽量调动学生的积极性，让学生主动来实践工程技术，强调对学生实践能力的培养，倡导“做中学”，引导学生将“听数学”转变为“做数学”。我国自汕头大学引入CDIO教育理念以来，将CDIO教育模式与我国高校的教学情况相结合，增加诚信、职业道德以及职业素质的教育，能引导学生对核心专业课程的学习产生兴趣，能让学生在实践中进行学习，从而培养了他们的实际应用能力。CDIO模式要求以教师为引导，以学生为主体，加强实践教学，进一步培养他们的合作与沟通能力，提高他们的创新能力以及团队合作能力。
三案例教学简介
案例教学法就是教师以案例作为教材，使学生进入某种情景，充当某个角色，在教师的引导和支持下，鼓励学生思考及相互交流，找出问题及产生问题的原因，寻找机会，做出决策的一种教学方法[4]。案例教学法起源于20世纪20年代，首创于哈佛大学商学院，20世纪50～60年代在美国得到推广，而国内教育界开始探究案例教学法，则是20世纪90年代以后的事。刚开始，案例教学法主要在经贸、管理、法学等学科领域得到广泛应用，目前在我国MBA教学中也已广泛使用。在高等数学教学中，应用案例进行教学的实例并不多，这主要和高等数学自身的特点有关。高等数学是专业基础课，后续专业课程的学习要借助高等数学知识去解决问题，而很多经典案例存在于后续专业课程中，两者在衔接上存在一定的问题，但由于案例教学法的特点和优势，还是很值得借鉴的。
四CDIO理念下的高等数学案例教学
在高等数学教学中，引入CDIO理念，并开展案例教学模式，这是一种全新的尝试。案例教学直观生动，容易激发学生学习数学的热情，而且案例规模可大可小，在教学上具有良好的可操作性，同时也符合CDIO理论。CDIO要求在做中学，在教学中，教师引入案例，学生借助所学的数学知识进行讨论，寻找解决的.方法，培养了学生解决问题的能力。在教学中既要学数学，更要用数学，即“做中学，学中练”，这就是CDIO理念。
(一)案例的选择要科学合理
在高等数学中并不是所有的内容都适合案例教学，因此，在进行案例教学前，教师应选择合适的数学内容，并且选择与专业相关的实际项目设计教学案例，一方面，所选案例要符合教学目标的要求，另一方面，案例选择要综合考虑学生的认知结构和个性特征，要清楚案例教学解决什么问题，能体现学生解决问题的哪些能力。例如导数的应用，定积分的应用，多元函数的极值等，这些内容都比较容易选择和专业实际背景相关的案例，并容易引导学生加以分析和讨论，从而提高了学生解决实际问题的能力。
(二)教师的角色定位要准确
在高等数学案例教学过程中，教师和学生是教学的两个重要角色，教师要发挥组织引导的作用，即以教师为主。首先，教师在课前要根据学生的认知水平选择合适的案例;然后，在课堂上要组织好学生并指导案例分析、讨论的全过程。在此过程中，教师需要解决案例中存在的问题，要有意识的引导学生朝既定的目标去思考，寻找需要用到的各种数学知识和思想方法，并关注问题发展变化的多种可能性;最后，对案例分析的全过程进行总结和点评，完成教学目标的各项要求。教师还应随时更新案例，使案例适应时代的发展，能够真正反映专业学习的需要，对于不符合发展实际需要的案例要及时剔除。
(三)学生能积极主动参与教学
CDIO工程教育模式要求以学生为主体，提高学生的主动性和积极性。在案例教学中，学生是重要的参与者，学生要分析案例，收集信息，参与讨论，发表见解。高等数学中的概念、定理等有着很强的逻辑性和抽象性，学生在学习过程中容易产生厌学情绪，在组织学生开展案例讨论活动的时候，让学生积极参与是重点。
(四)案例教学的实施要组织得当
在实施高等数学案例教学之前，教师需要根据教学内容和教学目标的要求精心准备教学案例，要告知学生应该提前预习和复习的内容，学生需要按照教师的要求，完成课前任务。在课堂上，教师展示案例，帮助学生进行合理的分组，引导学生对案例进行讨论，并及时解决学生提出的问题，帮助学生一起找到解决问题的途径。案例讨论结束之后，每个小组选派一名代表发言，将本小组的讨论意见进行汇报，大家一起从中选择最佳的方案。最后，教师还应该对案例教学的方法进行小结和评价，再列举一些类似的案例，分析案例解决的思路，通过对比找到共性，并对学生的各种合理见解给予充分肯定。只有完成好这四个阶段的工作，才能更好的实现教学目标。
五小结
在高等数学教学中引入CDIO教学理念，并借助案例进行教学，充分体现了师生互动的过程，教师不再是主动的讲授，学生不再是被动的接受，教师变成课堂的组织者和引导者，学生真正变成课堂的主人，学生从实际问题出发，通过自己亲自讨论和设计，体验解决问题的乐趣，培养了学生的创新意识和数学实践能力，让学生学会了如何用数学知识去解决实际问题，提高了学生对数学学习的兴趣，也进一步提高了课堂教学质量。
参考文献
[1]Edwardf.Crawley,JohanMalmqvist,sorenostluna,Doris.Brodeur著,顾佩华,沈民奋,陆小华译.RethinkingEngineeringEducation:TheCDIOApproach[M].北京:高等教育出版社,2009(4):81-83.
[2]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008(3):1-6.
[3]王平.基于CDIO的高等数学项目驱动研究[J].教育现代化，2015(15):143-145.
[4]高振滨，沈继红.案例教学法在数学建模中的应用[J].教育探索,2011(5):65.
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