基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革路徑

高曉娟

（四川工業(yè)科技學(xué)院 基礎(chǔ)課教學(xué)部，四川 德陽 618500）

數(shù)學(xué)學(xué)科貫穿學(xué)生各個學(xué)習(xí)階段，是普通高等教育階段的重要課程，與社會生活存在緊密關(guān)聯(lián)，在推動社會發(fā)展方面發(fā)揮著極其重要的作用。回顧人類發(fā)展歷史，不少創(chuàng)新理論的誕生以數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)；在社會信息化發(fā)展背景下，數(shù)學(xué)知識更是遍布各個領(lǐng)域，有效推動了邊緣學(xué)科、冷門學(xué)科及新興交叉學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)前，教育改革工作逐步深入，創(chuàng)新能力成為高校人才培養(yǎng)工作的重點(diǎn)。因此，有必要積極探索基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的數(shù)學(xué)教學(xué)改革有效路徑，在有效改善高校數(shù)學(xué)教學(xué)成效的同時，進(jìn)一步提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與實(shí)施高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的必要性

（一）培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的必要性

1.是高校素質(zhì)教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。新時期，創(chuàng)新能力培養(yǎng)成為高校開展素質(zhì)教育的重要內(nèi)容與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。創(chuàng)新精神是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，以首創(chuàng)精神、進(jìn)取精神、探索精神、求是精神等為其重要體現(xiàn)。學(xué)生需先具備推崇創(chuàng)新的意識與強(qiáng)烈進(jìn)取的創(chuàng)新精神，方能積極主動獲取更多有益的知識，成長為符合時代發(fā)展需求的高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

2.為學(xué)生的終身教育提供保障?，F(xiàn)代社會背景下，終身教育取代階段教育成為主流，學(xué)習(xí)成為貫穿人之一生的活動，旨在實(shí)現(xiàn)個人的可持續(xù)發(fā)展。在知識大爆炸時代，知識迭代速度不斷增加，知識總量不斷加大，與之相伴的是愈發(fā)嚴(yán)峻的就業(yè)形勢。在此背景下，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力，可以進(jìn)一步完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力與社會適應(yīng)能力，為其參與終身教育打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

（二）實(shí)施高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的必要性

1.適應(yīng)信息化社會發(fā)展需求。信息技術(shù)發(fā)展背景下，高校數(shù)學(xué)教學(xué)工作面臨更高的要求，必須摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)方式，開展多元化教學(xué)活動。進(jìn)入信息化時代，數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容更加充實(shí)，數(shù)學(xué)學(xué)科應(yīng)用范圍亦得到進(jìn)一步拓展，教師必須與時俱進(jìn)，及時更新教學(xué)理念，積極利用信息技術(shù)優(yōu)勢開展系統(tǒng)化、多元化教學(xué)，進(jìn)一步豐富數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)涵，更好地滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，有效提升數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性［1］。

2.滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要。新時期，國家發(fā)展面臨更高的創(chuàng)新要求，高校數(shù)學(xué)教學(xué)與社會生活存在緊密關(guān)聯(lián)，因此，還需在國家創(chuàng)新教育理念與創(chuàng)新人才培養(yǎng)理念的引導(dǎo)下開展具體的教學(xué)活動，不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)方式。在實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，必須高度重視數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐性，為學(xué)生提供充分的自主實(shí)踐與自主探索時間、空間，使其得以應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決社會生產(chǎn)實(shí)踐問題，結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生提供合適的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)素材。此外，還需注重給予學(xué)生必要的鼓勵、指導(dǎo)及啟發(fā)，更好地體現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)活動價值。

3.適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容變革。在培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才的過程中，必須在注重傳授數(shù)學(xué)知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力、信息技術(shù)應(yīng)用能力、環(huán)境適應(yīng)能力等，使其能夠更好地適應(yīng)未來社會發(fā)展需求。此外，還要注重滲透數(shù)學(xué)文化。在實(shí)施數(shù)學(xué)教學(xué)改革過程中，必須打破傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容限制，使教學(xué)內(nèi)容更加符合時代發(fā)展需求與科技發(fā)展形勢，注重革新教學(xué)方法，完善教學(xué)體系；必須注重激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，鼓勵學(xué)生積極參與課堂互動與課外學(xué)習(xí)，注重打造良好的學(xué)習(xí)氛圍，為學(xué)生提供可持續(xù)發(fā)展空間。

二、高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革現(xiàn)存的問題

（一）教學(xué)理念落后

國內(nèi)高校數(shù)學(xué)教學(xué)活動機(jī)制尚不完善，教學(xué)理念明顯滯后于時代發(fā)展，教學(xué)模式與教學(xué)內(nèi)容亦與當(dāng)前社會發(fā)展需求不相適應(yīng)。因此，高校必須革新數(shù)學(xué)教學(xué)理念，改革傳統(tǒng)而又單一的數(shù)學(xué)教學(xué)模式，應(yīng)用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高效開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動，有效提升數(shù)學(xué)教學(xué)的互動性與趣味性。傳統(tǒng)高校數(shù)學(xué)教學(xué)模式下，教師多以傳授枯燥而又抽象的數(shù)學(xué)知識為主，難以調(diào)動學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情，無法有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維，提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力。為改變這一現(xiàn)狀，必須更新數(shù)學(xué)教學(xué)理念，在具體教學(xué)過程中，積極實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用二者間的融合，有效提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)效。

（二）教學(xué)內(nèi)容抽象

與基礎(chǔ)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)相比較，高等教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度有所增加，數(shù)學(xué)知識通常具備較強(qiáng)的抽象性，應(yīng)用難度較大，因此，學(xué)生必須全面而又深入地理解數(shù)學(xué)知識，方可為日后的實(shí)際應(yīng)用打下堅實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)前，國內(nèi)高校紛紛致力于開展數(shù)學(xué)教學(xué)改革工作，并已取得一定的成績。然而，數(shù)學(xué)教學(xué)活動仍然難以完全適應(yīng)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求。為有效解決這一問題，一方面，需要及時更新數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與信息；另一方面，還需積極創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)方式，優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)體系，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)優(yōu)勢并采用先進(jìn)教學(xué)設(shè)備開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動，構(gòu)建課內(nèi)外互動的教學(xué)機(jī)制。

（三）師資力量薄弱

教師作為教學(xué)活動主體，能夠直接影響高校數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。然而，就當(dāng)前情況來看，高校數(shù)學(xué)師資隊伍建設(shè)工作尚存在一定的問題，師資力量有待壯大。具體來說，一是數(shù)學(xué)教師未能充分掌握學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，因而難以開展差異化的數(shù)學(xué)教學(xué)。在開展數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師需在充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)進(jìn)度的基礎(chǔ)上，采用差異化教學(xué)策略開展有效教學(xué)。二是“雙師型”教師數(shù)量占比低。目前，“雙師型”教師在高校數(shù)學(xué)教師隊伍中占比低，教師未能緊密結(jié)合學(xué)生就業(yè)方向、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動及發(fā)展空間等開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動。三是數(shù)學(xué)教師教育理論研究水平與教學(xué)創(chuàng)新能力偏低。結(jié)合當(dāng)前的高校數(shù)學(xué)教師隊伍狀況，數(shù)學(xué)教師普遍存在教育理論研究水平偏低、教學(xué)創(chuàng)新能力不足的問題，因而難以創(chuàng)新優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)體系，充分滿足學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方面存在的差異化學(xué)習(xí)需求，無法顯著提升學(xué)生的數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)質(zhì)量。

三、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革路徑

（一）革新數(shù)學(xué)教學(xué)理念

傳統(tǒng)高校數(shù)學(xué)主要采用嵌入式的教學(xué)方法，導(dǎo)致數(shù)學(xué)課堂沉滯呆板，嚴(yán)重抑制了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣與積極性。因此，教師有必要革新數(shù)學(xué)教學(xué)理念，摒棄傳統(tǒng)的應(yīng)試教育方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與社會適應(yīng)能力。此外，還需注重提高學(xué)生的實(shí)用性技能與實(shí)踐操作能力，結(jié)合當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢與學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，采用多元化的教學(xué)方式，在高校數(shù)學(xué)教學(xué)過程中融入實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與評價方式，確保教材內(nèi)容高度貼合實(shí)際案例，為學(xué)生未來參與就業(yè)、實(shí)現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

（二）創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)方法

在信息化時代，教師必須積極應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)革新數(shù)學(xué)教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)線下課堂與微課、慕課的有機(jī)融合，結(jié)合學(xué)生興趣對其進(jìn)行微課化的教學(xué)引導(dǎo)，充分發(fā)揮慕課在指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面具備的積極作用，創(chuàng)建QQ群、微課群等師生線上交流平臺，確保能夠及時了解學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況，并結(jié)合這一情況調(diào)整教學(xué)方案，切實(shí)提高翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的有效性。同時，還需采用“先學(xué)后教”的教學(xué)理念，尊重學(xué)生的課堂主體地位，在課堂教學(xué)過程中為學(xué)生提供充足的演示時間與空間，有步驟、有順序地將原本復(fù)雜抽象的數(shù)學(xué)知識呈現(xiàn)在學(xué)生面前，幫助其更好地理解、掌握。此外，還要針對高校數(shù)學(xué)必修課與選修課的特點(diǎn)，不斷豐富數(shù)學(xué)課程內(nèi)容，開展兼具較強(qiáng)實(shí)踐性與趣味性的數(shù)學(xué)教學(xué)活動，有效解決存在于數(shù)學(xué)教學(xué)中的各種問題，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，切實(shí)提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)效。

（三）建設(shè)高素質(zhì)的數(shù)學(xué)教師隊伍

教師在高校教學(xué)工作中扮演著重要角色，其自身知識儲備、工作能力、創(chuàng)新思維，不但能夠影響學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量，還會影響學(xué)生創(chuàng)新能力的形成。因此，為有效提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生創(chuàng)新能力，高校有必要著力建設(shè)高素質(zhì)的數(shù)學(xué)教師隊伍。一方面，定期組織數(shù)學(xué)教師參與培訓(xùn)與進(jìn)修，有效提升其責(zé)任意識，更新其教學(xué)理念，活化其教學(xué)思維；另一方面，還要確保數(shù)學(xué)教師能夠接觸到學(xué)科研究領(lǐng)域的最新成果，以此提高創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，并促使其通過開展數(shù)學(xué)教學(xué)工作，將創(chuàng)新思維與相關(guān)知識傳遞給學(xué)生。此外，鼓勵數(shù)學(xué)教師參與科學(xué)研究，以此提升其科學(xué)研究能力與創(chuàng)新能力，進(jìn)而向?qū)W生傳遞更多的數(shù)學(xué)知識。

（四）完善數(shù)學(xué)教學(xué)評價考核機(jī)制

為提高高校數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性，還需不斷創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)方法，優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)體系，這需以客觀評價教師教學(xué)效果與學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量為重要依據(jù)。傳統(tǒng)模式下，高校主要采用“一刀切”的數(shù)學(xué)教學(xué)考核評價方式，以學(xué)生成績作為數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的唯一評價標(biāo)準(zhǔn)，這雖然可以在一定程度上反映學(xué)生的數(shù)學(xué)知識掌握情況，但終歸有失全面。因此，有必要構(gòu)建全面且合理的數(shù)學(xué)教學(xué)考核評價機(jī)制［2］。一方面，要在注重評價學(xué)生理論知識掌握情況的同時，注重考核學(xué)生的實(shí)踐技能，具體可以增設(shè)實(shí)踐技能類考題，確?？疾榉秶娑晟?，有效提高學(xué)生的綜合能力；另一方面，還要在注重評價學(xué)生最終學(xué)習(xí)效果的同時，重視評價學(xué)生學(xué)習(xí)過程。數(shù)學(xué)教師必須高度關(guān)注學(xué)生的平時表現(xiàn)，并以此為據(jù)，對學(xué)生進(jìn)行過程評價，確保整體評價全面而又合理。此外，還需結(jié)合學(xué)生的個性化差異進(jìn)行考核評價。教師必須結(jié)合學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平對其進(jìn)行評價，要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)的亮點(diǎn)與優(yōu)勢，對于學(xué)生取得的進(jìn)步給予充分肯定。

（五）強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)

為了順利達(dá)成大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)，高校需在開展數(shù)學(xué)教學(xué)改革過程中做到以下幾點(diǎn)：一是強(qiáng)化數(shù)學(xué)理論應(yīng)用教學(xué)力度。目前，高校數(shù)學(xué)教材在刪減諸多理論知識的同時，也增加了很多實(shí)例與習(xí)題，旨在有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)理論知識解決實(shí)際問題。然而，高?；A(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)工作現(xiàn)仍由數(shù)學(xué)專業(yè)教師負(fù)責(zé)，而數(shù)學(xué)專業(yè)教師普遍不熟悉教材實(shí)例所涉及的物理背景，因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師往往選擇避開教材實(shí)例，以講授自己熟悉的數(shù)學(xué)理論與計算方法為主。這種教學(xué)模式實(shí)難滿足學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)需求，嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性。二是培養(yǎng)學(xué)生多元化的問題解決思路。為有效解決學(xué)生的現(xiàn)存問題，教師有必要積極引導(dǎo)學(xué)生立足于多元化思路提出并解決問題，以此穩(wěn)步提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力［3］。三是適當(dāng)增加實(shí)踐應(yīng)用類問題。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)理念存在“重理論而輕實(shí)踐”的問題，在高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革形勢下，教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，在教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)實(shí)際應(yīng)用背景，加大實(shí)例教學(xué)力度，同時在考核過程中增加實(shí)際應(yīng)用類問題，以此引導(dǎo)學(xué)生深入認(rèn)識數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的重要性，有效激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)熱情。四是增設(shè)數(shù)學(xué)軟件實(shí)驗課程。教師必須與時俱進(jìn)，積極利用SAS、Matlab、Mathematics 等數(shù)學(xué)軟件優(yōu)勢開設(shè)高等數(shù)學(xué)實(shí)驗課程、線性代數(shù)實(shí)驗課程等，引導(dǎo)學(xué)生積極討論并自主解決各種數(shù)學(xué)問題，在有效提高學(xué)生動手實(shí)踐能力的同時，增加學(xué)生對數(shù)學(xué)理論知識的理解深度。

（六）大力開展科研工作

在高校教學(xué)與科研協(xié)同發(fā)展的背景下，提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量已然成為高校教育教學(xué)工作的首要任務(wù)。鑒于多數(shù)教師的科研項目往往具備較大難度，因而不宜將其與工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程強(qiáng)行結(jié)合在一起。但是，多數(shù)時間序列預(yù)測模型的構(gòu)建均需以高等數(shù)學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，因此，積極應(yīng)用時間序列預(yù)測解決各種實(shí)際問題，可以在拓展學(xué)生知識面的同時，有效培養(yǎng)學(xué)生的科研意識與實(shí)踐能力。以“線性代數(shù)”為例，該門課程包含較多的抽象概念與定理，因而學(xué)習(xí)難度較大，許多學(xué)生很難在短時間內(nèi)掌握其應(yīng)用方法。教師所研究的應(yīng)用數(shù)學(xué)往往涉及線性代數(shù)矩陣?yán)碚撆c其他基礎(chǔ)理論，并且與數(shù)學(xué)課程存在緊密關(guān)聯(lián)。這樣一來，不但可以引導(dǎo)學(xué)生充分認(rèn)識抽象數(shù)學(xué)理論在解決實(shí)際問題方面發(fā)揮的重要作用，還可以有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)理論知識應(yīng)用能力。再如“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”課程，該門課程與實(shí)踐應(yīng)用聯(lián)系緊密，因此，學(xué)生必須充分重視這門課程的實(shí)踐應(yīng)用性特點(diǎn)，如此方可順利提升基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識創(chuàng)新能力，為個人后期發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)語

新課改背景下，培養(yǎng)并提升大學(xué)生的創(chuàng)新能力成為高校教學(xué)工作的重要任務(wù)，因此，高校有必要革新數(shù)學(xué)教學(xué)理念，創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)方法，建設(shè)高素質(zhì)的數(shù)學(xué)教師團(tuán)隊，健全數(shù)學(xué)教學(xué)考核評價機(jī)制，加大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)力度，并注重開展科研工作，有效提升數(shù)學(xué)教學(xué)工作質(zhì)效。