基于fcm+cdi0理念的数学建模课程教学实践研究

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1、基于FCM+CDI0理念的数学建模课程教学实践研究　　一、引言　　起源于美国科罗拉多州落基山“森林公园”高中的“翻转课堂”，目前在美国广受欢迎，是教师改革传统教学模式的新创举，为国内高校特别是高职院校推进课程教学改革提供很好的借鉴。翻转课堂（FCM）教学模式对知识传授和知识内化的颠倒安排，改变了传统教学中的师生角色并对课堂时间的使用进行了重新规划，实现了对传统教学模式的革新，它的成功得益于探究性学习和基于项目的学习带来的“主动学习”。　　CDI0教育理念是当代工程教育改革的最新成果，CDI0的思想即是工程教育模式，以应用需求为导向，创设基于项目的教学情境[3

2、-4]。CDI0代表构思（conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（0perate），以项目为载体，强调理论与实践、知识与能力的结合。CDI0是通过项目进行教育和学习，以“做中学为原则”，最终达到促进学生主动建构知识的意义以及解决问题的能力。　　天津职业技术示范大学的张丽霞等将CDI0思想与翻转课堂相结合，提出适用于数字媒　　体课程群教学的课前自主学习、课中项目开发和课后反思的FCM+CDI0教学模式。本文借鉴FCM+CDI0教学模式，结合各个专业的实际情况，构建适合不同专业的工程案例和实践项目，采用课前自主学习、课中分组讨

3、论研究、课后反思与反馈的翻转课堂教学模式，进行以项目为牵引的“做中学”数学建模课程教学改革，以解决目前学生学习数学建模困难，兴趣不足的问题。　　二、FCM+CDI0教学模式　　翻转课堂是指任课教师基于授课内容的基础上，将课程的重点、难点和新知识融合，　　创建相关教学视频；学生课下通过观看教学视频自主学习新的课程，实现知识传递的过程.新型教学模式颠覆了传统意义上的课堂教学模式，将应当在白天完成的学习新知识转移到晚上在家中进行，而晚上进行的练习和作业改为白天在教室中完成。这一模式将知识传递和知识吸收内化的时间翻转了。教学视频并不是翻转课堂的核心，基于“以学生为中

4、心”的思考和对知识传授与知识内化的颠倒安排才是翻转课堂的核心。　　CDI0的思想即是工程教育模式，以应用需求为导向，创设基于项目的教学情境。CDI0代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（0perate），以项目为载体，强调理论与实践、知识与能力的结合，进行以项目为牵引的“做中学”教学改革。CDI0是知识内化的过程，能够大大提高学生的动手能力，缺点是教师进行实时讲解问题的机会变少。　　吸取两种教学模式的优点，将翻转课堂和CDI0理念相结合，以有效利用课堂时间并使学生在课下能够独立思考、自主完成学习任务。　　三、数

5、学建模课程学习情况的现状　　（一）问卷调查　　以问卷调查形式对重庆水利电力职业技术学院的学生进行调查。选取2013　　级和2014级中选修过数学建模课程的154名学生为调查对象，发出问卷154份，收回150份，有效答卷150份。　　设计的问卷调查表如下：　　（二）结果与分析　　问卷调查的主要结果以柱状图的形式给出，如图1所示，其中蓝色表示回答”是”的比例，红色表示回答”否”的比例。　　通过问卷调查可以看到，学习过数学建模建模的学生有54%一开始对数学是有兴趣的，通过建模课程的学习后，83%的学生觉得数学建模对培养创新能力和应用能力有用，但是96%的学生认为数

6、学建模课程学习起来比较困难，只有22%的学生对数学建模产生了兴趣，从而有信心参加校内或全国建模竞赛。　　从上述问卷调查结果可知学生学习数学建模困难的原因，有64%的学生喜欢学习数学实验部分，80%的学生觉得数学案例设计的比较难，79%的学生对老师的教学方法不满意。　　四、FCM+CDI0教学模式下数学建模课程实践　　（一）数学建模课程CDI0项目的构建　　1CDI0项目的构建的原则　　（1）案例真实、实用，并与各个专业结合；　　（2）案例难度适中，使学生能够真正完成构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（0perat

7、e），并激发学生的积极性；　　（3）案例的选择具有多样性，有生活实例、也有工程案例；　　（4）案例选择具有扩展性，可以举一反三。　　2.CDI0项目的构建的思路　　（1）与各个专业老师进行交流、查找一些简单的专业案例；　　（2）每类模型构建一两个不同生活案例和专业案例，一个做演示项目、令一个作为学生课堂实施项目。　　（3）与之前学过数学建模的学生进行访谈，收集他们的意见，以便掌握案例的难易程度。　　3CDI0项目的构建　　教师根据课程目标，CDI0项目的构建的原则与思路，在每个模块单元中构建若干CDI0项目。以数学建模课程为例，每个单元都构建了视频资源演示项

8、目、上机操作项目、课堂实施的CDI0项目，如表l所示