三、教学改革的历程
结合学校人才培养目标，利用“学堂在线”、手机微信“雨课堂”以及超星泛雅平台等智慧教学工具，实施多元化教育教学技术模式改革，通过研究性学习教学理论与实践，使学生“了解数学方法的实践背景，掌握数学理论和方法解决工程实践问题的能力，领悟数学理论与方法的创新研究本质”的教学目标，侧重培养学生具有“学术研究能力、运用数学方法解决实际问题能力、撰写学术论文能力”的三大能力，提高学生创新思维、创新意识和创新能力。进而，总结本课程在专业培养目标中的定位为六字方针“学懂、会用、创新”，“一切以学生为中心”，培养大数据以及人工智能时代的创新人才。
基于Matlab的编程及多媒体可视化教学。1999年将基于Matlab的多媒体方式引入《数值分析》教学，使学生在校期间就能轻松地步入科学计算的殿堂，体验数学建模、数学实验与数值计算的魅力。此后，将《数学建模》、《工程应用软计算》、《数据分析》等课程引入基于Matlab的多媒体方式，达到国际国内高校教学的最新前沿，同时培养了掌握Matlab软件的优秀青年教师。
探索研究型教学改革与实践。在“高教论坛”、“现代教育技术”等期刊发表多篇探索性的教学研究论文。自2006年开始，数学类专业学生在“中国科技论文在线”等发表论文数百篇；部分学生完成了优秀的毕业设计（论文），发表于国内核心期刊。
教学网站。利用教学网站达到精品课程内容的发布和展示，多种渠道指导、培养学生数学建模与创新思维能力。
曾繁慧同志及时引入最新的国内外教学及科研成果，精心地设计与指导学生进行数学建模与课程设计，培养他们科学研究及工程应用的思想。成立数学爱好者协会。通过建模活动，发现和培养学生亲自动手解决实际问题的能力。
2007年，主持《数值分析》课程被评选为校级精品课程。
2007~2008年，完成2项学校教改项目：《数学建模》课程改革的实践与研究、以《软计算方法》课程为平台的研究性教学理论与实践。
2008年，《信息科学软计算》课程建设成为校级精品课。
2008~2009年，完成2项学校应用创新型人才培养课题：基于Matlab的《数值分析》课程改革与实践研究、《工程软计算》课程在学生创新素质培养中的作用及实施途径的研究与实践。
2009年出版学校“十一五”重点规划教材《数值分析》、《工程应用软计算》，制作了配套电子教案。
2009年度辽宁省高等学校教育教学改革研究A类重点项目：工科院校《近代工程数学》选修课程体系扩展与实践研究。
2009年获辽宁省高等教育教学成果二等奖：以《软计算方法》课程为平台的研究性教学实践。
2010年，主持《数值分析》课程建设成为省级精品课。
2010年完成2项学校课程建设工程项目：数值分析、多元统计分析。
2011年完成2项学校教改项目：数学建模与计算类课程创新型建设方法研究与实践、移动教育终端配套教学资源库建设研究。
2011年出版《数据分析教程》等3部学校重点规划教材。
2013~2014年，完成1项学校应用创新型人才培养课题：BP神经网络的教学演示与实验平台的开发。
2014年，主持获批1项辽宁省普通高等教育本科教学改革研究一般项目：依托数学建模系列课程培养学生创新素质的实施途径研究与实践，2017年1月结题。
2015年，以优秀的成绩主持完成学校课程建设项目：《数值分析》研究性课程教与学模式改革。
2016年，主持《数值分析》以优秀的成绩获批学校精品资源共享课，同时获批学校首批超星优质慕课课程建设。
2016年至今，作为专业核心课程，主持《数值分析》与《数学建模》、《近代数学方法》等课程均参与学校教与学模式改革，学校考核评价结果均为优秀。
2017年，以优秀的成绩主持完成学校课程建设项目：《数值分析》研究性课程教与学模式改革、《数学建模》研究性课程教与学模式改革。
2017年，主持获学校研究生教改项目：《数值分析》精品课。
2017年，课程团队基于超星泛雅平台建设了《数值分析》、《数学建模》、《近代数学方法》等课程平台，录制了《数值分析》慕课教学视频。借助超星教学平台，学生的参与度与学习兴趣均有很大提高，更加有利于研究性教学的实施。
2017年，主持筹备制作《数值分析》Mooc，现已在清华大学的“学堂在线”上线投入教学。
2018年，主持学校B类教改立项课题一等奖：数学建模课程创新实践性研究。
2019年，曾繁慧同志利用自建的学堂在线Mooc资源、超星泛雅平台及学习通、“雨课堂”等多种智慧教学工具，实施多元化教育教学技术模式改革。
2019年，主持获批学校 B 类教改立项课题并结题：融合智慧教学的多元化教学模式改革。
2019年，主持获批学校本科教学成果一等奖：基于多元化智慧教学的数学建模系列课程金课建设与实践研究。
2019年，曾繁慧同志获辽宁省教学名师。
2019年，曾繁慧同志获学校研究生导师立德树人先进典范。
2019年12月，主持省级精品课被辽宁省教育厅向教育部推荐2019年国家级一流本科课程。
2020年，在举国上下共同谱写着抗疫之战期间，主持省级精品课被推荐到学习强国国家平台，并于学堂在线平台面向全国高校开放。同期B站播放2万多。
2020年，主持“数值分析”获学校“金课”建设项目。
2020年疫情期间，全面完善制作了《数值分析》等课程的“雨课堂”课件，实现了与线下实质等效的在线教学不延期。
2020年，主持完成学校 B 类教改立项课题：疫情期间混合式在线智慧教学实践研究
2020年，主持“数学建模”获学校“课程思政”示范课建设项目。
2020年，主持校级教学成果一等奖被学校推荐全国煤炭行业优秀教学成果奖。
四、教学改革成果
结合高等学校及专业人才培养目标，确定了“一切以学生为中心”，“学懂、会用、创新”，课程思政育人，培养创新型人才的教学目标。
1、形成新的教学观念与教学体系，使学生领悟数学的创新本质与创新过程。
通过“数学建模”、“数值分析”、“软计算方法”等建模类系列课程理论与方法的学习，使学生了解数学在现实科学中的成功应用以及在信息科学中运用的困难，领悟科学家们是如何围绕实际问题去创造新的数学理论与方法的。每个学科新的理论和技术还在不断地被补充进来，无论是课程体系还是具体的数学方法都存在着不断发展、创新的痕迹。根据这一特点，曾繁慧同志利用多元化智慧教学方式，在课程讲授中，有意的引导学生去探讨新的数学理论与现实问题的差距，并及时追踪介绍新的研究进展，将提高学生对数学本质的理解和领悟，在“学懂”基础上，培养学生的数学创新意识作为本科生教学的一项重要目标。
2、探索形成数学建模类系列课程融合的教学体系。
基于多元化混合式智慧教学，将数学类专业学生的几门基础理论核心课程“数学建模”、“数值分析”、“软计算方法”、“统计与数据分析”等课程有机衔接，形成数学建模类课程统一的教学体系。“数值分析”培养学生掌握用数值计算方法处理各种数学问题的基本理论、方法与科学计算的能力，是建模类课程的基础。“统计与数据分析”培养学生掌握基本统计数据分析模型与方法的原理，具备借助计算机统计分析系统进行统计数据处理、分析和表达的基本能力，使学生拥有数学建模过程中的数据与信息处理能力。“软计算方法”包括模糊数学、人工神经网络和遗传算法，培养学生解决信息科学中广泛存在的非结构性问题的能力，使学生拥有数学建模过程中的信息处理能力，具有一定的科研能力和创新精神。“数学建模”培养、提高学生综合分析问题的能力，使用数学理论和方法解决实际问题的意识，理解数学建模思想与原理，掌握数学建模的基本方法。
通过数学建模类一系列课程衔接与融合体系，根据科学技术的发展现实，调整学生的知识结构，掌握科学的最新发展动态和成果，提高学生分析问题、解决问题、“会用”的能力，这个观点是现代教育的一项根本任务。
3、多元化混合式智慧教学模式探索。
社会的发展要求教育要与时俱进，教学要适应时代潮流。要想实现真正意义上的教学改革，就必须对教学过程的各个环节进行调整，形成“教学合力”。改变传统的教学观念，尝试以课堂教学为中心，课后教学网站为中心，建立课堂理论教学、网络教学、实践教学、实验教学相结合的全方位、多层次、多角度、立体化的教学新模式，“一切以学生为中心”，“学懂、会用、创新”。
（1）基于雨课堂、学习通等方式实现智慧教学，手机进课堂、信息技术辅助实现教与学。
曾繁慧同志带领团队成员制作了《数学建模》等课程的雨课堂教学PPT，在授课教室开启雨课堂授课，学生微信扫二维码进入课堂，开启教与学的互动。“雨课堂”丰富了课堂教学形式，充分调动了学生学习参与度，加强了师生在课上、课下的沟通交流，帮助教师及时、准确掌握学生课堂学习情况，推进混合式教学、翻转课堂、构建线上线下相结合的课堂教学模式改革。
（2）“线上”“线下”混合式教学模式推动“一切以学生为中心的教与学”。
“数值分析”Mooc课程是我校第一批清华大学的“学堂在线”上线课程，同步启动了基于慕课资源的混合式教学改革项目。本团队设计了有针对性的课前导学材料、课堂讨论课件等系列教学资源。课堂授课时针对视频内容向学生提问、组织学生讨论，引导学生的自主学习习惯。利用“雨课堂”智慧教学工具，学生扫码进入平台后，教师可以根据实时预习情况进行课堂教学设计。对学生能力的培养也从关注发现关键信息能力到归纳总结能力再到知识应用能力，有效提升了学生的学习效果。以智慧教学为核心的教学改革，更好地实现了以学生为中心的教学模式，真正实现“学懂”。
（3）基于数学平台的多媒体教学。
总结课程中使用多媒体教学的经验，研究多元化智慧教学手段和传统教学手段相互交融、有机结合的教学方式。基于Matlab、Python等数学平台，利用现代教育技术组织教学活动，扩充课堂容量，形成立体化、形象化、多层面、多向互动的课堂教学模式，提高学生的“学知”能力；运用实验、实践等方法寻求解决一般性问题的通用步骤，鼓励创新和创造，通过“实践”的成功积累学生“学成”的信心，拓宽学生的视野，促进与课程相关的其他学科内容的学习与研究，提高学生的“学做”、“会用”能力。
4、在整个教学过程中实行“研究性学习”的改革方式。
不断调整教学内容与体系，在课程教学中大量引进研究案例，使学生了解应用现状，掌握在工程实践中的运用技术，提高学生独立地运用建模方法解决具体工程实践问题的能力。通过应用案例的研究型学习，使学生尽量多的了解工程实际问题，培养创新意识和创新精神；学会如何分析问题，如何根据实际问题建立合适的数学模型，学会进一步研究问题；学会利用数学方法和编写计算机算法程序解决具体问题。
通过研究性学习教学理论与实践，使学生“了解数学方法的实践背景，掌握数学理论和方法解决工程实践问题的能力，领悟数学理论与方法的创新研究本质”的教学目标，侧重培养学生具有“学术研究能力、运用数学方法解决实际问题能力、撰写学术论文能力”的三大能力，进而提高学生“创新”思维、创新意识和创新能力。通过本科生数学建模类系列课程教学中实施探索研究性学习的改革，已取得成效。实践表明，经过数学建模类课程的学习，本科学生数学建模能力、从事学术研究能力、运用数学方法解决实际问题的能力、撰写学术论文的能力都得到了训练和提高。
5、改革考核方法。
改革教学评价体系与评价方法，以考核学生数学建模能力、学术研究能力、运用数学方法解决实际问题能力和撰写学术论文能力为重点，形成新的课程考核方式。
数学建模竞赛：鼓励学生参加数学建模竞赛（美国大学生数学建模竞赛、东三省数学建模竞赛、全国大学生数学建模竞赛），对于获奖学生，参赛论文可替代数学建模课程设计。一些优秀的学生引入研究报告方式的考核，同时鼓励他们发表学术论文。
6、课程思政教育。
由于解决实际问题、科学的数值计算过程必须求真务实，从而培养学生求真求实，严谨、认真、诚实、守信的思想道德品质；以数学建模竞赛获奖等方面为榜样力量，帮助学生树立学习课程的目标和自信心；在数学建模解决实际问题过程中提升学生人际交往能力、团队合作精神、集体荣誉感与责任意识；引入学术研究成果及应用案例的研究性学习，加强创新能力培养与价值引领；落实立德树人根本任务，全面推进课程思政建设，如盐入味，寓价值观引导于知识传授和能力培养之中，帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观。
