战“疫”·一线课堂 | 基于数学理性,科学认识疫情

发布时间:2022-04-09 供稿单位:教务处 数学与统计学院 党委宣传部 网络编辑:闫异佣 朱华淼 浏览次数:

近日,面对省内突如其来的疫情,为在特殊时期提高线上课堂质量,充分应用信息化教学改革成果,探索线上教学新模式,米乐官网微信公众平台与教务处合作特开设了“战‘疫’·一线课堂”栏目,选取典型教学案例,为广大师生提供教学参考。本期带来教学案例——基于数学理性,科学认识疫情。

基于数学理性,科学认识疫情

一、课程信息

课程名称:数学思想概论

课程类型:通识教育选修课

开课年级:全校各年级

面向专业:净月校区各专业

二、课程方式

本课程使用钉钉直播平台开展线上教学,基于详实的教学课件,借助桌面共享功能,进行同步直播授课、答疑以及讨论交流,并指导学生进行课后同步学习。

数学与统计学院 孙佳宁副教授 在线授课

三、教学设计

本课程是数学与统计学院面向非数学专业学生开设的通识教育选修课程,其讲授的主要内容包括数学的学科发展历史、数学与其他学科的发展关系等。通过学习数学思想的发展历史和内容,让学生理解和领悟数学在塑造人类思维能力、创新意识以及形成正确世界观方面的作用,力图使学生能够在数学与其所学专业之间建立联系,能够借助数学学科的思想方法和工具,去讨论和解决所在专业的问题。

面对突发的吉林省新冠肺炎疫情,学校教学模式紧急由线下切换为线上,学生的校园生活转为静态管理,在学校疫情防控期间线上教学的若干建议意见的指导下,我们重新设计了教学内容,增设疫情数据分析章节,帮助学生运用数学的思维,科学理性认识疫情。

四、教学案例:数学观点下的疫情数据分析

教学目标:引导学生了解现代数学乃至现代科学的发展趋势,了解现代数学在日常社会应用中的思想方法,了解数学理性对现象解释的作用;借助数学思想及其发展历史的探究,让学生懂得理性思考对于科学研究的重要性。

教学内容:课程从讲解“传染病和流行病”出发,介绍了基于微分方程的传染病模型,并引入“流行病发展状况”的度量模型,从而解释了米乐(China)新冠疫情发布的各项数据的意义。此外,我们从常识性角度,还介绍了人类历史上最著名的其他传染病流行情况。

教师授课PPT

教学实施:

(1)本次课程采用两台设备并行进行授课,一台电脑用于教师讲评,另一台电脑,教师打开微信群、钉钉群交流软件,随时关注学生的提问,并及时给予回答。

线上教学实景

(2)教师从传染病和流行病的医学解释出发,系统地描述了传染病和流行病的关系,进而通过引入刻画流行病发展的微分方程模型,给出了有关流行病发展状态的数学度量方法,同时借此进一步解释了当前流行病的防疫手段。

(3)教师拓展介绍了历史上的两次重大疫情——黑死病和1918流感(西班牙大流感),延伸解读了当前的新冠肺炎疫情。

教学特色:

(1)发挥线上教学优势,帮助学生转换心态。借助线上教学平台灵活多样的多媒体工具,实现课前交流模式多样化、课上讲评手段丰富化、课后学生反馈收集规范化等多种教学方式的混合,帮助学生平稳转换心态,快速高效开启线上学习,进一步提升线上教学效率和学生的学习效果。

(2)借助数学理性思维,拓展学生疫情认知。突发的疫情打乱了校园生活节奏,每天更新变化的疫情数字让学生的内心充满了不安,该如何认识和理解这些变化的数字,该如何面对即将到来的疫情变化形势。课程从数学的角度解释疫情数据,并将新冠肺炎疫情与人类历史上大流行疫情对比,让学生对现状建立理性的认识。

运用数学观点分析疫情

(3)多元交流模式并举,回应学生切身关切。在疫情防控背景下的线上教学实践中,关注学生的思想变化,回应学生的热点关切,是当前广大教师义不容辞的责任。线上教学提供了多元化的交流模式,授课过程中,教师通过钉钉群和微信群主动与学生交流,回应学生的提问。

五、教学效果

针对当前吉林省突发的新冠疫情,教师重新编排设计课程内容,搜集诸多与疫情有关的医学知识和数据,结合近期媒体米乐(China)疫情的报道,丰富了授课实例,进而引入有关流行病的数学模型和数学度量方法,增强了学生对疫情的理性认识,缓解了学生的紧张情绪,坚定了共同夺取抗疫胜利的信心。从学生的学习反馈来看,学生对课程内容接受度较高,伴随着老师的讲解,学生多次在交流群中提出问题,同时就一些关键内容,积极进行反馈。课程结束后,伴随着次日疫情数据的发布,一些学生也提出了自己的认知见解。

课后师生大合影

学生评价:

老师为我们讲授了数学观点下的疫情数据分析,令我感触颇深。老师以他的幽默风趣的教学风格和绝佳的文采完成了一堂精彩的数学课。我们不再害怕、抵触数学,反而从此爱上了数学,目前我们需要抗击的便只有疫情,相信,不久的将来,人类一定会战胜病毒。

——曹玉杰(2021级政法学院)

课程内容紧密结合当下新冠疫情的实际,老师先是清晰地解释了何为流行病与传染病,继而引入了数学定义式解释传染病被判定为流行病的条件以及如何正确进行流行病爆发的判别。随后,列举出“黑死病”等历史上的重大疫情并引用相关的疫情数据进一步分析。授课方式上,老师条理清晰,富有趣味。虽是线上授课,但是大家的参与度依旧很高,课堂气氛活跃,同学们都学有所得!

——陈美良久(2020级信息科学与技术学院)

课程整体感觉非常好!老师语言轻松并且重点突出,能够引导我们非数学专业学生找到学习数学的角度,比如老师会展示数学公式再结合实例讲解,使我们明白公式是可以映射到生活中的规律,让我们产生了新的思维角度。课后,我对于疫情有了更加客观和理性的认识,每天会更多地关注“具体数据”,而不是以前的“涨了多少”,我的紧张情绪在某种程度上得到了缓解。

—— 孙骞(2020级传媒科学学院)