新工科背景下創(chuàng)新人才培養(yǎng)與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索

李夏云 郭冰陽(yáng)

摘 要：在“新工科”背景下，作為應(yīng)用型地方院校，要不斷調(diào)整和完善專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系。大學(xué)數(shù)學(xué)作為工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，其教學(xué)現(xiàn)狀、效果存在著些許問(wèn)題，本文結(jié)合新工科理念，探討數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革措施。

關(guān)鍵詞：新工科；課堂教學(xué)；教學(xué)模式；創(chuàng)新

世界范圍內(nèi)新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，以及全球的新經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，對(duì)工程教育的改革和發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，“新工科”建設(shè)的提出正是對(duì)這一挑戰(zhàn)作出的積極回應(yīng)。2017年教育部組織高校進(jìn)行深入研討，形成了 “復(fù)旦共識(shí)”和“天大行動(dòng)”。

新工科是在新的科技革命、新的產(chǎn)業(yè)革命、新的經(jīng)濟(jì)背景下，工程教育改革的重大戰(zhàn)略選擇，是今后我國(guó)工程教育發(fā)展的新思維、新方式。新工科是凸顯學(xué)科交叉性和綜合性的學(xué)科，也可以是傳統(tǒng)的工科專業(yè)與現(xiàn)代新型技術(shù)相結(jié)合的學(xué)科。

大學(xué)數(shù)學(xué)作為工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，通過(guò)它的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以獲得有關(guān)的必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、掌握數(shù)學(xué)運(yùn)算的基本方法為以后的工科專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)能培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的能力。其具有承上啟下的作用。

在這樣的背景和新時(shí)期改革的大環(huán)境下，大學(xué)數(shù)學(xué)作為工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，當(dāng)然是改革的排頭兵。我們必須以應(yīng)用為引領(lǐng)，以創(chuàng)新為向?qū)?，?duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革創(chuàng)新。

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，建立學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣

新工科，可以理解為新興的、新型的和新生的工程學(xué)科[1]；也可以理解為新理念、新要求、新途徑[2]，還可以理解為學(xué)科專業(yè)新結(jié)構(gòu)，人才培養(yǎng)的新模式，工程教育新質(zhì)量，新體系[3]等等，這些均離不開對(duì)學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)。創(chuàng)新對(duì)于學(xué)生而言，首先其需要知道事物原來(lái)是什么樣子，是如何運(yùn)轉(zhuǎn)、如何工作的，進(jìn)而需要知道他們的優(yōu)缺點(diǎn)在哪里，然后對(duì)這些優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行思考，進(jìn)一步考慮如何對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，這才有了創(chuàng)新的苗頭，然而，所有這些均需要學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題感興趣，學(xué)生才會(huì)進(jìn)行下去。那么興趣如何而來(lái)[4]？

對(duì)于剛剛走進(jìn)大學(xué)校門的學(xué)生來(lái)說(shuō)，知道自己將要學(xué)習(xí)哪些知識(shí)的人數(shù)少之又少，我們可以不急于讓學(xué)生“填鴨式”學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程，我們可以適當(dāng)為學(xué)生安排專題講座，講解數(shù)學(xué)研究與工科專業(yè)相聯(lián)系的歷史、現(xiàn)狀及未來(lái)，以及國(guó)內(nèi)、國(guó)外對(duì)數(shù)學(xué)重視的現(xiàn)狀，讓學(xué)生從整體上對(duì)數(shù)學(xué)與本專業(yè)有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)；學(xué)生通過(guò)這些講座，還有與老師、同學(xué)們的交流，可以提高自己對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣；引導(dǎo)學(xué)生大膽嘗試別人不敢做或不愿意做的事情。

大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)多、抽象、難懂，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的獲取主要是死記硬背，學(xué)生的層次參次不齊，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性不高，更不用說(shuō)主動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)了。在這種情況下，想要提高課程的教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化尤為重要。

2.創(chuàng)新教學(xué)方式和技術(shù)

創(chuàng)新教學(xué)方法，課堂組織形式，對(duì)教學(xué)方法的徹底改革和創(chuàng)新，是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新型人才的前提條件。只有教學(xué)方法與教育目的、培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的作用。目前國(guó)內(nèi)教學(xué)方法的認(rèn)識(shí)存在著兩種傾向：一種是，完全否定傳統(tǒng)的教學(xué)方法，簡(jiǎn)單地照抄國(guó)外比較成功的教學(xué)案例，來(lái)全盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)；二是，滿足于傳統(tǒng)教學(xué)方法的現(xiàn)狀，脫離教學(xué)實(shí)踐。也有相當(dāng)一部分研究者較為普遍認(rèn)為：教學(xué)法創(chuàng)新，就是要改革傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)方法，探索創(chuàng)新型的教學(xué)方法。

新工科背景下，對(duì)學(xué)生的技術(shù)、實(shí)踐等能力提出了更高的要求，促使教師在對(duì)知識(shí)獲取手段、教學(xué)資源類型、教育教學(xué)方式、交流互動(dòng)方式，等各方面進(jìn)行創(chuàng)新。教師既要運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)、情景教學(xué)、案例教學(xué)、工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)，廣泛運(yùn)用啟發(fā)式、討論式、探究式、參與式教學(xué)，設(shè)計(jì)豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加其主動(dòng)性和自主性；也要采用微課、慕課、對(duì)分課堂、翻轉(zhuǎn)課堂等，創(chuàng)新教育教學(xué)模式，豐富教學(xué)資源，與傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式相融合，取長(zhǎng)補(bǔ)短、拓展教學(xué)思路。

3.改革考核評(píng)價(jià)機(jī)制

為了達(dá)到以考促學(xué)、以考促教、提高教學(xué)質(zhì)量的目的，我們要探索考核方式，根據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)，建立多元化考核辦法。教學(xué)考核在教育功能中有著極強(qiáng)的導(dǎo)向作用，通過(guò)相應(yīng)的考核評(píng)價(jià)體系的建立，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，教學(xué)課堂紀(jì)律可以有很大的改善。因此，考核評(píng)價(jià)體系的建立，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力，起到積極的推動(dòng)作用。

同時(shí)，我們要重視過(guò)程考核，突出專業(yè)核心技能，有利于培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才。考核評(píng)價(jià)貫要穿于課程全過(guò)程，重視具體過(guò)程環(huán)節(jié)，要求依據(jù)本專業(yè)的專業(yè)核心能力，構(gòu)建相應(yīng)的能力考核目標(biāo)，并且所占分值比例較大，在加強(qiáng)提高知識(shí)能力的基礎(chǔ)上，突出了專業(yè)核心技能的培養(yǎng)。

通過(guò)考試方式的改革，可以促進(jìn)教師教學(xué)能力，提高教學(xué)質(zhì)量。考核指標(biāo)的建立既是對(duì)學(xué)生的考核，也給教師提出了更高的要求，教師必須認(rèn)真梳理每一個(gè)項(xiàng)目中的專業(yè)核心技能，以及它的考核目標(biāo)，才能制定出科學(xué)的考核評(píng)價(jià)體系。嚴(yán)格了整個(gè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程，同時(shí)促進(jìn)教師自身業(yè)務(wù)水平和教學(xué)能力的提高，必然能促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

要求考核內(nèi)容全面，考核指標(biāo)科學(xué)，有較強(qiáng)的操作性?？己梭w系中包括出勤、平時(shí)課堂表現(xiàn)、動(dòng)手能力和操作規(guī)范性、課堂問(wèn)答等實(shí)踐課程的多個(gè)環(huán)節(jié)，重視全過(guò)程評(píng)價(jià)，每一個(gè)指標(biāo)有針對(duì)實(shí)踐應(yīng)用能力相應(yīng)的考核目標(biāo)，重視理論、實(shí)踐、專業(yè)技能的有機(jī)結(jié)合。

4.教學(xué)與學(xué)科競(jìng)賽相結(jié)合

以賽促學(xué)，以賽促教，在教師的指導(dǎo)下，鼓勵(lì)學(xué)生積極參加相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽。近年來(lái)，大學(xué)數(shù)學(xué)方面，就有“大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽”、“數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”等國(guó)家級(jí)學(xué)科競(jìng)賽，通過(guò)競(jìng)賽，提高學(xué)生成績(jī)，教學(xué)質(zhì)量不斷提高。在“新工科”環(huán)境下，積極指導(dǎo)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，以此鍛煉學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

5.結(jié)論

教學(xué)模式包含著一定的教學(xué)思想，以及在此教學(xué)思想指導(dǎo)下的課程設(shè)計(jì)、師生活動(dòng)結(jié)構(gòu)、教學(xué)原則、方式、手段等，是從教學(xué)的整體需要出發(fā)，根據(jù)教學(xué)的規(guī)律原則，歸納提煉出的包括：教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)實(shí)踐、教學(xué)形式和教學(xué)評(píng)價(jià)在內(nèi)的具有易學(xué)性、典型性、穩(wěn)定性的模式。任何模式都不是死的教條，而是穩(wěn)定有發(fā)展變化的程序框架。由于數(shù)學(xué)具有非常強(qiáng)的系統(tǒng)性、系統(tǒng)性和邏輯性，其知識(shí)建構(gòu)的特殊性，決定了大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，必須遵循可接受性原則。這要求我們教師在教學(xué)形式上，以多種教學(xué)模式相結(jié)合，讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建新知識(shí)，積極參與交流和討論，不斷對(duì)自身的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行反思，改進(jìn)學(xué)習(xí)策略。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中，在確定教學(xué)要求時(shí)，要注重知識(shí)與技能，過(guò)程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀這三個(gè)維度的教學(xué)目標(biāo)，既應(yīng)尊重個(gè)體差異，又應(yīng)面向全體學(xué)生，充分發(fā)揮每一個(gè)同學(xué)的最大潛能。在“新工科”背景下，高校為了適應(yīng)人才培養(yǎng)，致力于滿足社會(huì)需求的目標(biāo)，高校教師，更應(yīng)該調(diào)整教學(xué)理念與教學(xué)方法，不遺余力的教導(dǎo)學(xué)生，為新時(shí)代人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn)

[1]林健.面向未來(lái)的中國(guó)新工科建設(shè)[J].清華大學(xué)教育研究，2017.38（2）：26-35.

[2]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[3]中華人民共和國(guó)教育部.“新工科”建設(shè)復(fù)旦共識(shí)[N].高等教育司，2017.2.18.

[4]李曉娜.黃靈芝.新工科形勢(shì)下人才培養(yǎng)模式的思考[J].科教導(dǎo)刊，2017.11（33）：56-57.

作者簡(jiǎn)介

李夏云（1972-），湖南益陽(yáng)人，副教授。