论创新人才培育在大学数学教育中的作用与实践

杨 鹏

(九江职业大学, 江西九江332000)



论创新人才培育在大学数学教育中的作用与实践

杨 鹏

(九江职业大学, 江西九江332000)

在大学数学教学中，数学文化是科学文化，也是理性文化，对于人类的生活有重要的价值和功用，数学思想、数学知识中蕴含的理性精神对于人类的思维有深刻的穿透力，随着数学知识在社会实践中应用的拓宽，对于学生数学素养的培养，具有深远的意义；大学生是社会文化重要的承载者和传播者，提升大学生的创新素养，是时代的需要和呼唤，也是创新人才自身实现的价值需要。

创新人才； 大学数学； 教学； 实践

在社会科技进步的现代化背景下，建设创新型国家是我国的重大战略决策和任务，我们要关注大学数学教育与创新人才培育之间的关系，以基础数学课程为切入点，培养学生的创新精神和创新意识，要以大学数学教育为后续课程学习的知识基础，充分发挥大学数学课程在创新思维方面的引领作用，提升大学生数学创新思维的发展，以其不可替代的抽象思维性、推理严谨性和应用广泛性，成为创新人才培育的良好平台，为创新人才培育奠定坚实的基础。

一、大学数学教育的现状及趋势分析

数学教育本身就具备“工具性”功能，它在促进个人的全面发展方面，具有不可替代的重要的育智功能和作用，然而，在长期的大学数学教育中，存在过分重视数学的“工具性”功能，而对数学教育的其他功能有所忽略，它在教育过程中延续了传统的应试教育模式，将数学教育弱化为纯粹的数学教学，存在"重知识而轻应用"的教学观念，使学生的数学素养片面发展，一方面由于高等数学理论的过于严苛而使学生望而却步;另一方面，又由于数学理论知识无法应用于现实问题而感觉枯燥，鉴于这些现象，高校数学教育对于学生的数学创新思维产生了极大的阻滞作用，社会所需的创新型、高质量人才也无法得以保证。

高校数学教育无论是在课程体系上，还是在教材内容上、教学手段上的研究，都显现出滞后性，无法满足现阶段高等教育迅速发展的需要，高校数学教育存在一些问题，具体表现如下：

(一) 大学数学教材内容单一

大学数学教材侧重于对数学概念、定理、公式的讲述，而对大学数学的实际应用性能较少关注，尤其是关于数学史、数学文化、现代数学思想等方面的内容，更是缺乏。

(二)注重数学演绎证明及计算，忽视了创新能力的培养

在高校数学教育中，教师热衷于对数学定理和公式的演绎、推理和证明，要求学生致力于数学计算运算技巧等，而对于数学思想的培育却较少关注，对于数学知识应用于实际生活中的案例也较少，对于学生的应用能力、创新思维的培养较少。

(三) 对各专业课程体系的宏观把握不足

在高校数学教育改革进程中，高等数学的教学时数大幅减少，教学方法和手段还较为单一，师生在数学课堂中的互动性不足，没有对不同层次的学生进行数学基础知识的教育，使学生的数学学习效果不佳。

二、大学数学教育中培养创新型人才的作用分析

大学数学教育是后续课程的工具，并以提高学生理性思维能力和审美能力为宗旨，它是培养高层次专门人才的共同基础，创新型人才的培育在大学数学教育中，显现出其独有的地位和作用：其一，大学数学教育是后续课程的重要工具的基础性课程；其二，大学数学教育可以使学生受到数学之美的熏陶和感染，这对于学生而言，具有潜移默化的影响，并将影响学生的终身，成为学生创新的动力。

数学思想和数学精神可以引导学生从数学的角度看待问题，可以增强对实际问题处理的条理性、思考问题的缜密性，这正是创新能力和创新精神不可缺少的内核，可见，数学教育是提升学生综合素质的重要环节，尤其是在现代高科技为导向的知识经济时代下，需要有足够的创新精神的高素质人才，引领国家走向强盛和繁荣[1]。

三、大学数学教育培养创新人才的实现路径

(一) 注重大学数学教材的改革

大学数学教学体系和内容需要进一步完善，要调整大学数学教材的内容，这是提高人才素养的前提条件，我国的大部分数学教材内容是为了应试教育而设置的，注重数学习题解答过程中的推理、判断、论证等，使数学学习成为了一种解题能力的训练，因而，需要根据现代创新型数学人才培养的要求，对大学数学教材内容进行改革，要充分挖掘大学数学教材中的内涵，对数学教学内容进行重组和优化，在数学教材内容调整的过程中，要遵循相关的原则，即：与生活贴近的原则、典型性原则、科学性和通俗性的原则。

警务指挥系统可以很好地处理在交通中产生的应急情况，得到出现事故路线的交通情况和车辆状态，从而将信息及时地发布给相关人员，避免交通出现进一步拥堵。公共交通服务系统可以为出行者进行线路的规划，确定合适的出行方式，从而确保其顺利出行。

(二) 引入数学建模，培育创新人才的数学运用能力

1.注重数学概念的演变过程教学

数学概念是源于实践的高度总结和概括，它可以精准地表达出数学的科学本质，具有普适性，然而，这种数学概念的精练和概括特质，使学生在数学概念和数学运用之间产生了难以逾越的鸿沟，一些学生尽管知道数学概念，却不明白数学概念的发展过程以及在现实中的原型及应用，因而，要注重对数学概念的演变过程的教学，如：关于数学导数的概念，要让学生明白，这个数学概念在生活中的原型是自由落体运动在某一时刻如T时的瞬间速度，这样，在导数概念应用于生活中的问题如：生产效率、边际时，学生就可以产生知识的迁移性运用，不会觉得数学概念过于抽象而不会运用[2]。

2.数学建模引入大学数学教育的途径

数学建模思想可以通过两个途径进行渗透和融合，具体如下：可以通过现实问题，用通俗而直观的演示，引出数学概念、定理或公式，并用通俗的语言过渡到结构严谨的数学语言，从而把握这类现实问题的数学建模方法，在数学建模过程中所体现的符号美、抽象美与严谨美，可以使学生沉浸在数学美的体验和感悟之中。如：数学教材中的“δ”和“ε-N”语言，就展示出对数学极限概念的精准描述，学生难以理解这种数学符号，如果我们引入数学建模的思想，从刘徽的“割圆术”谈起，并引入动态数值的模拟演示课件，学生可以感受到极限定义的形成过程，体味出极限概念的本质。

可以通过数学应用案例，进行数学建模示范，培养学生的应用能力。数学建模的具体教学案例如：在讲解Gauss消元法时，向学生介绍计算机层析X射线照相术，数学建模教学步骤为：引出实际问题。计算机层析扫描仪根据病人头外部测得的X射线，来计算出该病人大脑的图像， 这种方法可行吗？

数学模型建构。引导学生采用点线图的方式，对扫描仪的工作原理进行描述，用点标识人体的某一器官，用线标识X射线，然后，创建相关的线性方程组。

数学模型求解。引导学生运用Gauss消元法，进行求解。

数学模型分析。通过数学建模，解释计算机层析X射线照相术的可行性和合理性。

在通过上述数学模型建构和求解的过程中，学生感悟到数学知识的神秘和深奥，也由此产生学习线性代数的愉悦感，体会到数学知识和概念在实际问题中的应用价值和意义[3]。

(三) 注重培养学生的数学文化素养

在大学数学教育中，要倡导大学数学的分层教学，这是从数学文化观的视角来加以分析的，大学数学教学要根据学生的不同层次，进行分层的、有针对性的教学，这是满足数学人文文化的需求，要将大学数学作为一种文化进行教学，依据学生的不同文化差异，进行数学思想和数学思维的培养，最终的目标是培养大学生深厚的数学文化综合素养[4]。

同时，大学数学与其他学科有广泛的内在联系，如：大学数学与计算机科学之中，计算机编程运算、函数模块的调用等都需要数学思维和文化内容；大学数学与经济学之中，导数概念与经济学中的边际概念、价格弹性都密不可分；大学数学与艺术学之中，函数的奇偶性与对称美、极限与抽象美等。在大学数学与其他学科的广泛关联之中，可以激发学生对数学知识的兴趣，感受到数学思想的广泛应用性，并体会到数学内在的文化之美。

(四) 推进大学数学教育的线上、线下教学，优化大学数学教学环境

大学数学教学效率的整体提升，还与大学数学教学环境有关，要对大学数学教学环境进行优化，并主要从以下几个方面着手：

1.创建开放式的数学教学环境

在大学数学教育中，要创设开放式的教学形式，将学生在数学课堂累积起来的数学问题引向课外，让学生在课外的实践课堂中进行探索和求解，学校要开放教学地点、实习基地、图书馆、实验室等，使数学课程知识与其他知识资源相整合，拓宽学生的视野，使学生不再局限于数学课堂上的数学思维，而将视线转向更为广阔和深奥的社会、自然之中，体会到开放性的数学思想的再创造和开发[5]。

2.全面构建线上、线下相融合的网络数学教学环境

大学要创建数学课程主题网站，将丰富的多媒体资源引入数学教学，向学生提供网上教学大纲、教学讲义、数学习题解答等，并且设置数学网上操作范例，充分发挥网络优秀教学资源的优势，实现交互式的数学教学，并可以利用网络实现对学生的网上测评，在网络的支持下，为学生提供个性化的数学教学，实现交互的网络答疑和测评等，从而提高大学数学教学效率。

3.开展高等数学竞赛、数学建模竞赛

数学知识在培育创新型人才的过程中，可以借助于数学竞赛的有效手段，开阔学生的视野，增强学生的数学实际应用能力，挖掘学生的数学潜能，提升大学生的数学创新能力和运用能力[6]。

四、结语

总而言之，大学数学教育在培育创新人才方面，具有不可替代的基础性地位和作用，它是后续课程学习的基础，能够在完善大学数学课程内容的条件下，为学生创设良好的数学教学氛围和环境，同时在引入数学实验教学和建模教学的过程中，调动学生的数学学习积极性，提高创新意识和创新精神，提高数学学习效率。

[1] 陈明学.规范高校人才培养方案评审过程的思考[J].江苏高教, 2011(1):102-103.

[2] 徐高明,张红霞.我国一流大学创新人才培养模式的新突破与老问题[J].复旦教育论坛,2010(6):63-68.

[3] 潘玉驹,陈文远.高校学生评价制度存在的问题与对策[J].教育发展研究,2010(17) :84-88.

[4] 田道敏.教育改革视阈中的学生主体性问题论析[J].中州学刊,2010(3):146-148.

[5] 宋佳声.基于学生主体认知过程分析的教学方法研究[J].集美大学学报(教育科学版),2010(2) :78-81.

[6] 廖志豪.创新型科技人才的素质培养[J]. 人才开发.2010(1):38-40.

On the Function and Practice of the Cultivation of Creative Talents in College Mathematics Education

Yang Peng

(Jiujiang Vocational University, JiujiangJiangxi332000)

In college mathematics teaching, mathematical culture is not only scientific culture, but also rational culture. It has important value and function for human life. The rational spirit contained in mathematical thought and mathematical knowledge has great penetrating power on human thinking. With the widening of the application of mathematical knowledge in social practice, it has far-reaching significance and function for cultivating students' mathematics accomplishment. College students are playing an important role in bearing and spreading social culture. Cultivation of creative talents in college is the need of the time and the need for innovative talents to achieve their own value.

innovative talents; college mathematics; teaching; practice

2016-09-05

杨鹏(1979-)，女，江西九江人，硕士，讲师，研究方向为数学教育，电话：15972384325。

G642.0;Q13

[文章编号]1671-4733(2016)05-0118-04

10.3969/j.issn.1671-4733.2016.05.031