近日,面對省內突如其來的疫情,為在特殊時期提高線上課堂質量,充分應用信息化教學改革成果,探索線上教學新模式,我校微信公眾平臺與教務處合作特開設了“戰‘疫’·一線課堂”欄目,選取典型教學案例,為廣大師生提供教學參考。本期帶來教學案例——基于數學理性,科學認識疫情。
基于數學理性,科學認識疫情
一、課程信息
課程名稱:數學思想概論
課程類型:通識教育選修課
開課年級:全校各年級
面向專業:凈月校區各專業
二、課程方式
本課程使用釘釘直播平臺開展線上教學,基于詳實的教學課件,借助桌面共享功能,進行同步直播授課、答疑以及討論交流,并指導學生進行課后同步學習。

數學與統計學院 孫佳寧副教授 在線授課
三、教學設計
本課程是數學與統計學院面向非數學專業學生開設的通識教育選修課程,其講授的主要內容包括數學的學科發展歷史、數學與其他學科的發展關系等。通過學習數學思想的發展歷史和內容,讓學生理解和領悟數學在塑造人類思維能力、創新意識以及形成正確世界觀方面的作用,力圖使學生能夠在數學與其所學專業之間建立聯系,能夠借助數學學科的思想方法和工具,去討論和解決所在專業的問題。
面對突發的吉林省新冠肺炎疫情,學校教學模式緊急由線下切換為線上,學生的校園生活轉為靜態管理,在學校疫情防控期間線上教學的若干建議意見的指導下,我們重新設計了教學內容,增設疫情數據分析章節,幫助學生運用數學的思維,科學理性認識疫情。
四、教學案例:數學觀點下的疫情數據分析
教學目標:引導學生了解現代數學乃至現代科學的發展趨勢,了解現代數學在日常社會應用中的思想方法,了解數學理性對現象解釋的作用;借助數學思想及其發展歷史的探究,讓學生懂得理性思考對于科學研究的重要性。
教學內容:課程從講解“傳染病和流行病”出發,介紹了基于微分方程的傳染病模型,并引入“流行病發展狀況”的度量模型,從而解釋了關于新冠疫情發布的各項數據的意義。此外,我們從常識性角度,還介紹了人類歷史上最著名的其他傳染病流行情況。

教師授課PPT
教學實施:
(1)本次課程采用兩臺設備并行進行授課,一臺電腦用于教師講評,另一臺電腦,教師打開微信群、釘釘群交流軟件,隨時關注學生的提問,并及時給予回答。

線上教學實景
(2)教師從傳染病和流行病的醫學解釋出發,系統地描述了傳染病和流行病的關系,進而通過引入刻畫流行病發展的微分方程模型,給出了有關流行病發展狀態的數學度量方法,同時借此進一步解釋了當前流行病的防疫手段。
(3)教師拓展介紹了歷史上的兩次重大疫情——黑死病和1918流感(西班牙大流感),延伸解讀了當前的新冠肺炎疫情。
教學特色:
(1)發揮線上教學優勢,幫助學生轉換心態。借助線上教學平臺靈活多樣的多媒體工具,實現課前交流模式多樣化、課上講評手段豐富化、課后學生反饋收集規范化等多種教學方式的混合,幫助學生平穩轉換心態,快速高效開啟線上學習,進一步提升線上教學效率和學生的學習效果。
(2)借助數學理性思維,拓展學生疫情認知。突發的疫情打亂了校園生活節奏,每天更新變化的疫情數字讓學生的內心充滿了不安,該如何認識和理解這些變化的數字,該如何面對即將到來的疫情變化形勢。課程從數學的角度解釋疫情數據,并將新冠肺炎疫情與人類歷史上大流行疫情對比,讓學生對現狀建立理性的認識。

運用數學觀點分析疫情
(3)多元交流模式并舉,回應學生切身關切。在疫情防控背景下的線上教學實踐中,關注學生的思想變化,回應學生的熱點關切,是當前廣大教師義不容辭的責任。線上教學提供了多元化的交流模式,授課過程中,教師通過釘釘群和微信群主動與學生交流,回應學生的提問。
五、教學效果
針對當前吉林省突發的新冠疫情,教師重新編排設計課程內容,搜集諸多與疫情有關的醫學知識和數據,結合近期媒體關于疫情的報道,豐富了授課實例,進而引入有關流行病的數學模型和數學度量方法,增強了學生對疫情的理性認識,緩解了學生的緊張情緒,堅定了共同奪取抗疫勝利的信心。從學生的學習反饋來看,學生對課程內容接受度較高,伴隨著老師的講解,學生多次在交流群中提出問題,同時就一些關鍵內容,積極進行反饋。課程結束后,伴隨著次日疫情數據的發布,一些學生也提出了自己的認知見解。

課后師生大合影
學生評價:
老師為我們講授了數學觀點下的疫情數據分析,令我感觸頗深。老師以他的幽默風趣的教學風格和絕佳的文采完成了一堂精彩的數學課。我們不再害怕、抵觸數學,反而從此愛上了數學,目前我們需要抗擊的便只有疫情,相信,不久的將來,人類一定會戰勝病毒。
——曹玉杰(2021級政法學院)
課程內容緊密結合當下新冠疫情的實際,老師先是清晰地解釋了何為流行病與傳染病,繼而引入了數學定義式解釋傳染病被判定為流行病的條件以及如何正確進行流行病爆發的判別。隨后,列舉出“黑死病”等歷史上的重大疫情并引用相關的疫情數據進一步分析。授課方式上,老師條理清晰,富有趣味。雖是線上授課,但是大家的參與度依舊很高,課堂氣氛活躍,同學們都學有所得!
——陳美良久(2020級信息科學與技術學院)
課程整體感覺非常好!老師語言輕松并且重點突出,能夠引導我們非數學專業學生找到學習數學的角度,比如老師會展示數學公式再結合實例講解,使我們明白公式是可以映射到生活中的規律,讓我們產生了新的思維角度。課后,我對于疫情有了更加客觀和理性的認識,每天會更多地關注“具體數據”,而不是以前的“漲了多少”,我的緊張情緒在某種程度上得到了緩解。
—— 孫騫(2020級傳媒科學學院)