创新教育理念下高等数学课程教学改革探究

□魏淑清

(北方民族大学 数学与信息科学学院,宁夏 银川 750021)

在高新技术迅猛发展的今天，社会各行各业都急迫需要一批高素质的创新型人才。而创新型人才的培养关键在于创新教育，特别是大学阶段通过创新教育所培养形成的创新思维和创新能力。可以说，创新教育既是培养创新人才的根本途径，也是支撑和实现服务创新驱动发展的关键。面对当前科技革命不可阻挡的时代潮流，如何把创新教育尽快融入到创新人才的培养当中就显得越加紧迫和重要。但要实现创新教育其中对学生数学应用能力的培养和数学创新思维能力的培养则是关键之环节。然而，这一能力的培养又都要通过大学数学的创新教育来实现。这就更加说明作为高等院校的公共基础课大学数学，在实施创新教育中的基础性作用愈益显著。因此，为加快推动创新教育，实现创新人才培养，需要结合基础教育课程改革的新要求，以高等数学课程为例，从创新教育的视角，对如何进行高等数学课程的教学改革做一些有益的创新思考和探索。

一、创新教育理念下高等数学课程教学现状

高等数学课程作为高等教育的重要组成部分。长期以来倍受重视和关注，并且一直都被教育部列为高等工科院校的六门重点课程之一，同时也是综合性高等院校理工类和经济类各专业学习中必不可少的公共基础理论课程，更是他们将来进入社会从事实践工作的基础。近年来，随着经济社会的纵深发展，高等数学的应用随处可见，几乎渗透到了各行各业，特别是在管理科学和高科技领域中占据着日益重要的位置。可以说高等数学的重要性、功能性、基础性和应用性越加突显，特别是在培养创新人才方面更是起着举足轻重的作用。由此可见，面对高等数学课程如此重要之地位，以及覆盖面和影响面如此之大的特点，其教学质量的好与坏必然对各专业人才培养质量影响甚大。然而，就目前高等数学教学现状来看，在现阶段我国教育体制的全面改革中，针对高等数学的教学改革虽然取得了一定进步，但传统高等数学的教学和改革，在创新人才需求的大背景下，依然不能满足人才市场需求，尤其是还远远不能适应创新教育的需要和高等教育迅速发展的新形势，必须重视并探究创新教育理念下高等数学教学存在的弊端及其改革策略。

(一)高等数学课程教学理念落后，缺乏更新

长期以来，高等数学的教学因受传统应试教育教学观念的影响，一直很难逃脱固化思想的教学模式。多数教师采取的仍然是以“教师为中心”，由教师为学生单方面的传授知识，教学内容更是由教师单方面选择该“教”的内容和该“教”的应用技巧，而且在教学过程中，更多注重的是大量定理证明的演绎以及运算技巧的展示，在课堂上学生缺乏自主练习的环节，师生间的交流讨论相对也较少，对学生进行数学知识应用的理解以及对学生进行创新能力的培养也是严重缺乏。甚至还有少部分教师依旧采取着落后的“满堂灌”教学模式，完全忽略了学生的学习兴趣，只是沉醉于个人的教学自我表演当中，更不要谈什么师生之间的教学互动。这种教学理念既没有把学生作为课堂教学的主体，也没有重视创新教育的重要性以及创新思维能力的培养。可以说，授课理念严重缺乏更新，授课过程完全不把学生学习数学的主观能动性放在首位，并且也缺少必要的措施或技巧提高学生的兴趣，对学生的鼓励，以及师生间的互动更是少之又少，学生学习数学的积极性没能得到充分的调动。久而久之，很容易形成“学生玩，老师讲，互不耽误”的课堂氛围，并且还会引起学生对学习数学的逆反情绪，很难让学生把数学学习当成一种兴趣，学生的高数成绩自然也不会理想，最终导致对学生整体活跃性思维能力没有得到很好的开发和利用。另外这种教学理念下学生无法有效理解基本的知识内容，也就无法掌握合理的运用技巧，因而就会对教学质量和教学效果造成严重的不良影响[1]。

(二)高等数学课程教学内容陈旧，缺乏新意

高等数学是以初等数学相关知识为基础，对概念进行深化、以及对数学知识进行拓宽和延伸的一门数学学科，其内容抽象、思维缜密、逻辑性强、基础性强、应用性也非常广泛，并且是各高等院校理工、经、管、商各专业的一门重要必修基础学科。但目前我国高等院校所编撰的数学教学内容和指导教师日常讲解的内容大多只注重数学概念、数学定理、数学公式、数学模型介绍以及简单的运用相关数学知识。忽略了新时期学生在未来各行各业中对数学知识的需求变化，以及当前对大量复合型创新人才的急迫需求和新要求的变化。可以说，当今社会需要的是应用型人才、创新型人才，而不是需要只懂理论不会实际应用的创新人才。显然实际教学中所使用的教材，一是其内容体系设置没有很好地与现代社会需求相结合；二是教学中又没有结合时代的发展需求对教材内容进行优化整理和创新，并且选取的教学应用案例也非常的有限，内容比较陈旧，代表性不强，应用范围窄，与国家发展需求和现代社会需求极度不匹配。此外，随着现代科技的不断进步与发展，数学与各学科之间的联系越加紧密，特别是应用性较强的工科专业，但在实际教学过程中，同样并没有很好地做到将各学科专业知识与数学知识进行有机结合，构建多元化的教学活动。教师教给学生的只是单纯地让他们扎实学好数学的相关理论知识，学生根本体会不到学习数学除了计算之外的其它应用，学起来也是枯燥乏味[2]。

(三)高等数学课程教学方法落后，缺乏创新

近年来，在各高等院校的数学教学过程中，部分高校虽然将一些先进的教育教学方法和教学新理念应用其中，对高等数学的创新教育教学改革起到了一定积极推动作用。但仍然存在很大一部分高等数学的教学课堂依旧沿用着传统的教学方法，这其中也不乏国内一些著名的高等院校，教师在高等数学的课堂教学中大多还是以自我为中心，自己在讲台上讲解数学知识，采取着从照着讲稿讲到抄写板书的填鸭式教学方法。而大多数学生都处在被动的接受状态，学生的主动参与度不高，对知识点消化理解的程度也不够。很显然，这种单一死板的传统教学方法，不仅很难引起学生听课的兴趣，还容易出现部分学生玩手机、睡觉等现象，导致教学效率较为低下[2]。而且不利于学生数学素养的养成，更不利于发挥学生思维的灵活性和创造性，最终影响高等数学创新教育改革的进程。这是因为高等数学课程中的很多概念原本抽象性就较强，内容又多、授课时数相对也较少，加上还涉及大量的数学图形，而教师在课堂教学中又没有充分利用先进的数学学习软件和现代化教学手段，将知识的形成及创造过程直观地演示出来，仅凭老师的讲解手绘和学生自我揣测很难使学生在脑海中建立正确的实体想象，更无法让学生真正理解并掌握数学基本理论知识和数学模型的数学思想及其应用，特别是学生的创新意识和创造性思维能力更是没能得到很好的训练[1]。可以说，目前我国相当一部分高校的高等数学教学方法缺乏一定的创新，计算机手段和多媒体技术在教学活动中也没有得到很好的运用和发挥，现代创新教育的教学理念未能充分体现。这种传统的教学手段已无法适应新时期创新型人才培养的新要求，迫切需要教师高度重视并对高等数学课程的教学方法进行创新性改革与探索[3]。

(四)高等数学课程考核模式单一，缺乏激励

考核的目的既是检验学生是否对所学理论知识以及应用能力的掌握，也是促进学生学习的重要手段。目前针对高等数学课程学习效果的考核，国内高校普遍还是采用传统的考核方式，也就是在学期末完成高等数学课程的教学后，采取书面考核形式，由学校统一安排、任课老师统一命题、学生统一接受期末的闭卷考试。考试试题也不过是教材中的例题和习题的翻版，有时部分考题甚至还是书上的原题。采取这种考试方式，不但无法考察出学生对所学数学基本理论知识的掌握理解情况和应用数学的能力，而且对学生数学的综合素质考核也非常不利，从而影响高等数学创新教育的顺利实施。另外相应采取的考核评价方式也比较单一，即便有一点占比的平时考核，也仅限于对学生的出勤情况和作业情况做一点形式上的考核，可以说基本上是由期末考试的一份试卷定成绩。显然，这种考核评价模式过度关注了课程的最终得分，往往没去重视对学生创新能力的激发和培养情况等方面的考核，更没有将学生的动手能力、课堂思考等方面的表现，特别是创新思维能力等放在一起进行综合考评，很容易会让学生认为分数决定一切，这对高等数学的创新能力培养极为不利[4]。

二、创新教育理念下高等数学课程教学改革的创新途径

面对新时代新形势新要求，高等学校的教育教学改革迫在眉睫。创新教育不仅是创新型人才培养的有效途径，也是各高等院校围绕创新教育进行改革的突破口，同时还是高校进行综合改革的关键抓手。高校创新教育需要往更深层次突破，而如何取得更加有效的突破和改革，本文将从以下方面进行改革的一些创新思考和探索。

(一)创新教学理念，提升人才培养质量

在创新教育背景下，要想提升人才培养质量，首先要从创新教学理念入手，教师应根据现实需求，积极探索课堂教学新理念，将培养学生的创新意识作为教学的主要目标。在课堂教学过程中，不应一昧采取教师为主角的自演自乐“填鸭式+满堂灌”式的教学方法，更不能只重视理论知识的讲解。否则，正如前文所说学生很容易产生厌烦情绪，学习数学也会感觉索然无味，提不起学习数学的兴趣。导致学生在课堂上说话、睡觉、甚至玩手机的现象不断出现。总之。学生长期处于被动的学习状态会使学生逐渐丧失学习这门课的兴趣。因此，为改变这一教学状况，使学生能够在一个较好的学习氛围中学习，达到较好的学习效果。教学过程中，教师可通过相关知识点选择一些数学家的趣闻轶事穿插在教学中进行介绍，包括一些经典数学问题的历史介绍，从而把数学课堂的教学气氛活跃起来，激发出学生学习数学的热情和激情。另外，教师应该在日常教学中将创新意识牢牢贯彻始终。课堂教学中可根据教学内容的特点设计一些需要讨论的问题，让学生积极参与进来互动讨论，并在讨论中用创新的理念，去积极引导学生朝着思维创新的方面去思考去解决，而不是仅仅停留在教授理论知识的层面。长期坚持下去，只要把学生学习数学的积极性充分地调动起来，让学生充分地参与到我们的课堂教学中来，定会逐渐提高学生的创新意识和创新思维能力，才能将创新教育理念落到实处，才能真正提升人才培养质量，实现教学的创新教育[5]。

(二)创新教学内容，提升学生创新能力

教学内容作为教育的重要构成要素，是学校向学生传授的世界观、价值观、人生观和最为基本的理论知识及其技能。教学内容的创新既是落实创新教育最根本的途径，也是教育创新最为关键的核心所在。如何进行教学内容的创新，这是值得我们重视并认真去探索和实践的艰巨任务，更是摆在我们面前的重大课题。就高等数学而言，由于自身便属于基础课程之一，培养学生创新能力也是其关键的教学任务和目标。因此，在进行教学内容的创新改革过程中，首先，教学内容的设计环节，应按照高等数学教学客观要求，将创新教育理念融入专业课堂，紧紧围绕创新教育的内涵，根据专业发展方向和趋势，以及专业特点的客观需求，创新性整合数学课程内容，并深入、全面挖掘专业知识和专业技能中与数学相关的知识点，同时在内容设置上多增加一些与实际问题相关的案例内容，科学合理地调整安排各专业高等数学教学内容，可通过课程特点和专业需求将高等数学的内容合理划分成基础模块、应用模块和选修模块，以满足专业发展适应社会发展的需要。其次，应树立生本教育理念，尊重专业学生个体差异，可在划分模块的基础上，再对各大模块做进一步的细化，如导数与微分模块作为基础模块，可为培养专业学生数学素养提供重要保障。导数与积分应用模块，有利于培养学生的所学所用，能将所学数学知识熟练的应用于实际问题的解决之中。而数学建模则归属选修模块，可从多角度培养学生不断拓展专业的数学应用能力和创新能力，为后续专业学生深造学习提供有利保障。另外，各高等院校要用创新的理念多角度深化课程改革，可针对不同专业对高等数学教学方面的具体要求，科学安排高等数学教学内容，编制高等数学课程的校本教材，并结合已划分的教学模块，对高等数学课程的开设时间进行科学合理安排，确保高等数学教学活动顺利开展，切实把创新教育理念落到实处，逐步实现提高学生创新能力的目的[6]。

(三)创新教学方法，提高课堂教学质量

在创新教育大发展的大背景下，作为一门基础学科高等数学，其教学目标是希望学生学有所用，能够将所学的基本理论知识用于未来的实际工作和实际问题的解决当中，特别是在科技创新发展方面能够进一步发挥重要作用。而这一切的实现，必然少不了实践教学环节中教学方法的使用和配合，可以说教学方法的合理选择和恰当使用是整个教学实践过程中重要的一环。显然。传统单一化的教学方法以及教学手段已无法有效满足当下高等数学教学客观要求，结合创新教育背景，必须对高等数学课程的教学方法做进一步的完善和改革。在改革过程中，首先，应根据各高校自身高等数学教学中存在的问题，完善创新教学方法及教学手段，构建高效教学课堂。比如，可通过目标任务驱动教学法、启发引导式教学法、实际案例教学法，先把学生学习高等数学的积极性激发出来。在此基础上，再逐渐一步一步培养学生的问题意识，到问题分析和问题解决能力的提高。其次，各高校还应深化教学手段的改革，作为学校应根据自身教学设备现状存在的问题，加大教学设备设施方面的改造和投入力度，为教师能够顺利将多样化的教学方法应用到高等数学课堂教学中提供有利设备保障。作为教师应重视使用灵活多样的教学手段去激发学生的学习，并借助多媒体客观呈现课堂教学内容，特别是在讲到比较抽象的数学知识点时，我们更应该结合现代化的教学手段，将抽象难懂的内容通过多媒体直观的展现出来，让学生体会更加直观的感受。并且在对枯燥难理解的知识点进行讲解时，还应注意讲述其分析过程，对其进行逐步推导，使其更加通俗易懂[5]。另外，应积极组织开展丰富多彩的高等数学教学实践活动，在教学实践活动中去引导学生进行深度思考，并在问题的解决过程中逐渐培养学生的创新意识，让学生在师生共同学习、共同探讨的教学气氛中学习，从而不断激发他们的学习兴趣，提高他们参与课堂教学的程度，不断提高课堂教学质量[6]。

(四)创新考核方式，推进创新激励机制

在创新教育背景下，各高等院校不能再采用传统单一的考核方式，应针对目前高等数学课程考核评价的问题，根据各专业人才培养目标，按照创新教育提出的客观要求，创新考核方式，完善相关考核机制，加入创新思维能力考核，推进创新激励机制，促进创新能力培养。基于此，在考核评价过程中，首先，应屏弃单一传统的考核形式，探讨多元化的创新考核方式，考核评价不能再将考试成绩作为唯一衡量依据，而应全面客观地去考核学生的学习水平。用科学的办法考核学生对所学专业知识的掌握情况，包括各方面能力的提升情况等。所以，如在期末考试形式的选择上，就应进行多元化考核的创新改革：一是考试内容可将高等数学的其它内容和基础理论知识进行分离；二是考试方法可根据知识点的特点采取多段考核的办法；三是考试形式既可采取闭卷考试也可以采取开卷考试等多种方式进行。并且在整个学习过程中还可以根据高等数学章节内容的特点，对学生多增加一些考核的次数，考核不拘于形式可以是学习报告、小论文、也可以是口试或笔试等。其次，评价考核中还应加入创新思维能力的考核，特别应针对学生在分析问题和解决问题方面的创新能力的考核等。而且从学生层面要让他们能够理解创新教育的重要性，从教师层面让老师必须重视学生这方面的能力考核，并且要作为制度落实于创新教育始终。所以，就要对考核机制进行创新改革，建立创新激励机制，不能只关注学生的考试成绩。如可将学生的平时表现也纳入考核范围，特别是教学中应重视引导学生参与教学过程，让他们积极思考、广泛讨论、大胆探索；并鼓励学生勇于发表自己不同的解题思路和独特思考问题的见解；还可通过增设适当的开放型题目，促使学生积极探索问题，引导学生发散思维的运用，在考核中激发并锻炼学生的创新意识和创新精神，提升创新能力的培养[7]；另外，对创新型竞赛中有突出表现的学生，老师应给予一定奖励。总之，对学生学习的过程性评价、开放性评价等都应作为学生最终考核评价的重要指标，只有综合运用多种方式考全考实，才能提高学生的探究能力和创新能力。

三、结语

高等数学课程的教学改革是一项长期而艰巨的巨大工程，需要教育工作者持之以恒地探索和实践。特别是在万众创新大众创业的大背景下，高等数学课程的教学，更应加大对其进行创新改革以适应新的发展趋势和需要。在实际教学过程中，始终应以学生的创新能力为培养目标，积极探索课程改革的创新之路，促进学生创新能力的全面提升。总之，随着各行各业对创新人才的热切呼唤，高等院校作为创新人才培养的集聚地任重而道远。