创新能力培养要求下的高校数学教学改革探究

姜春艳 张玲 赵鹏起

【摘要】目前，我国各个方面都处于发展的关键时期，各行业都将面临前所未有的挑战.在这样的大背景下，创新能力培养要求下的高校数学教学改革探究也进入白热化阶段，尤其是数学课程教学改革工作已经进入了高质量发展阶段.基于此，文章从创新能力的内涵出发，分析了高校数学教学改革的注意事项及创新能力培养要求下高校数学教学改革存在的问题，最后结合实际教学经验提出了几点创新能力培养要求下的高校数学教学改革策略.

【关键词】创新能力；高校；数学教学；改革

【基金项目】2021年度黑龙江省高等教育教学改革一般项目，思政背景下《概率论与数理统计》课程教学创新的研究与实践，项目编号SJGY20210845；2022年佳木斯大学教育教学改革研究项目，项目编号2022JY3-33.

前 言

数学是高等教育的重要课程之一，它与社会生活密切相关，对促进社会发展起着十分重要的作用.随着社会信息化的发展，数学知识更加广泛地渗透到每一个学科中，有力地促进边缘学科、冷门学科的跨学科发展.目前，随着教学改革的不断深化，高数教学质量越来越受到重视，因此广大教育工作者有必要以创新能力培养为基础，积极寻找既可以切实增强高校教学效果，又可以让高校人才培养质量得到提高的方法.

一、创新能力的内涵

创新能力指的是在技术和各种实践活动领域中，持续地向人们提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力.在一定程度上，“个性化”是“创新”的同义词，“无个性”则“无创新”.所以，要想培养学生的创造力，学校教育一定要坚持个性化的原则，因材施教，注重调动学生的积极性和创造性，让他们拥有自主的意识、独立的人格以及批评的精神.

二、高校数学教学改革的注意事项

首先，在高校数学教学中，教师应避免采用“填鸭式”和“注入式”的教学方式进行课堂教学，应采取灵活多样的教学方式，充分调动学生的积极性和主动性，尤其是将“启发性”思想贯穿于课堂全过程.为了解决高校数学中“课程多、课时短”的问题，教师可运用现代教学手段，如多媒体、数学软件等提高教学效果，增加课堂信息量.在教学中，教师要注重“应用性”，在课堂上积极组织诸如“数学建模”之类的实践活动，采取“案例教学”法，注重对学生开展创造力训练.考虑到大部分高校中，除了部分学生数学基础不扎实之外，还有部分学生存在认识能力不强、意志力较弱等问题，教师要想办法促进学生的非认知因素发展.

其次，教育教学要以实用性为导向，兼顾必要性和“够用”，不提倡过分强调系统性和严谨性，也不提倡学科化，而是要学习和研究国外先进的专业技术，由“学科本位”转向“能力本位”，以培养学生全面发展.具体来说，教师要根据不同专业学生需要的能力进行“模块化”设计，并在一定程度上简化理论，强调运用数学知识，同时减轻对操作和操作技术的需求.

最后，高校应以面向“生产第一线”的高级应用型人才为主要培养对象.这一类型的人才的主要任务是把已有的技术和管理标准转化为实际的产品和服务.这些人通常被称作是高等专业技术人员.基于此，教师要明确高职高专教育高等数学课程教学的基本要求：培养学生在已有的文化水平上，对专业的基本理论、基本运算能力、计算工具运用能力、数形结合能力、逻辑思维能力及实践运用能力；提供必要、足够的设备、设施，让学生具备基本的数学知识，并具备一定的运算技能.

三、创新能力培养要求下高校数学教学改革存在的问题

（一）缺乏科学的课程设置

在课程体系的设计方面，我国高校通常将数学理论基础课放在大一阶段.一方面，这门课的教学内容具有较多的理论知识和公式，整体比较枯燥，学生缺乏主动学习的热情.另一方面，目前高校的数学教科书大多侧重于理论性的推理，很少有运用性的练习，这就造成数学教学脱离现实的问题.在数学教学中，学生觉得理论知识比较难理解，很难在现实生活中找到与之相适应的连接点，不能够体会到这些课程中蕴含的一些基本概念.因此，高校数学缺乏科学的课程设置，对培养学生的数学应用能力产生了一定的影响.

（二）数学教学理念有待创新

在高校数学教育中，教育活动机制还不够健全，部分教师的数学教学理念落后于时代的发展，导致教育方式与教育内容无法跟目前的社会发展需求保持一致.在传统的高校数学教育模式中，数学教师所贯彻的教学理念主要是把一些单调而又抽象的数学知识作为主要内容，这样就很难将学生的数学学习积极性激发出来，不能对他们的数学思维进行更好的训练，也不能让他们的实际操作能力得到提高.

四、创新能力培养要求下的高校数学教学改革策略

（一）提升课程设置的科学性

高校要优化现行的数学课程体系，合理地设计课程体系，注重对高校数学知识的安排，结合高校教师和学生的实际状况，科学地设置高校数学教学环节：第一，建立一套符合高校办学理念、培养目标和课程发展远景的数学课程体系；第二，对高校数学课程的具体学科进行详细规划，使其成为一门富有特色的学科；第三，要认真思考高校数学课程改革的途径与方式，特别是对数学课程改革的评估方式进行改革.高校制订数学课程计划的过程，实际上就是对自身数学教学经验的梳理和升华过程，也就是对数学教学特点的重新界定过程.高等数学综合课程的构建，对于提高学生综合素质、突出高等数学特点具有重要作用.因此，高校数学课程质量直接关系到自身数学专业的长期可持续发展，是推动高校发展的关键环节之一.

（二）优化数学教学理念

在高校采用以“嵌入式”为主的教育模式对学生进行教学时，“填鸭式”教学容易使数学课堂显得单调、僵化，对学生的数学学习热情产生了很大的影响.这就要求数学教师转变教学理念，改变以往的教学模式，以提高学生的创新能力和社会适应性为目标.随着现代教育的发展，学生的思维和心理都发生了改变，高校数学教师必须转变自己的教学理念，紧跟学生步伐，提升自己的教学魅力.首先，教师要在教学中针对学生的学习状况适时地调整教学方案，对现有的数学课堂进行优化，改革教学方法，使数学课堂变得生动有趣，吸引学生的注意力.其次，教师要将数学的教学计划事先准备好，也就是做好备课工作，认真对待每一堂课和每一名学生.最后，在高校数学教学中，学生的认知能力有限，教师要以学生的学习状况为基础，充分做好准备工作，对学生起到启发和引導作用.

（三）提高學生的数学创新能力

要想真正地培养学生的创新能力，教师必须营造一种和谐的课堂氛围.要想使学生的创新意识得以充分发挥，教师就要给予其合适的“气候”“土壤”.教师与学生之间的关系要以和谐民主为基础.在课堂上，教师要把握机会，尊重学生，让他们大胆地表达自己的观点；在遇到问题的时候，应该激励学生积极思考，大胆提出问题，主动探究，从而推动学生的创新意识和创新能力健康发展.在此过程中，学生能够及时地查找自己的错误，修正自己的缺点，从而达到更好的学习效果.在具体的教学中，教师要进行创造性教学，以达到“减负增效”的目的，通过游戏、比赛、发现问题等多种形式来培养学生的创新能力.比如，在《导数与微分》这门课上，学生如果仅仅想要拿到一个好分数，而没有进行深入的研究和思考的话，就会影响到自身数学应用能力和创新意识的发展.因此，教师要强化学生的数学思维运用能力，培养其创新能力，在社会和学校中为他们提供更多的学习、思考的方法和机会，引导学生进行思考.同时，学校也要为学生创造出与之相适应的实践机会，例如，利用竞赛、等级评定等形式来激发学生对有关领域的探究兴趣.

（四）培养学生的应用能力

在高校数学教育中，教师要注重对学生数学应用能力的培养.心理学调查显示：教学内容与学生所熟知的生活环境越接近，学生对新知识的主动接受程度就越高.首先，在课堂教学中，高校数学教师要尽可能地将课程内容与学生的生活环境相联系，从与学生生活环境相接近的现实问题开始进行教学，激发学生的学习兴趣，在授课时积极地利用现实案例培养学生解决数学问题的能力，以此达到培养其应用能力的目的.同时，教师要对学生进行积极的指导，要对他们进行提问，使他们能够积极思考，锻炼其应用能力.其次，教师要增加校外课堂，将校内课堂与校外课堂相结合，引导学生将理论应用到实践中，提高其逻辑思维能力和创新能力，这样才能达成相应的教学目标.教师可通过校外实践活动将高等数学的理论知识同现实生活紧密结合起来，从而提高学生对数学的学习兴趣，使他们能够更积极地参与课堂活动，逐渐养成优秀的数学思考和应用能力.

（五）增加数学考核评价的多样性

在高校数学课堂上，教师对于学生的考核评价主要以考试为主.教师教书是为了达成教学目的，而学生学习则是为了完成考试的要求.这样的考核评价方式难以有效激发学生的学习兴趣，更无法实现对学生逻辑思维能力的培养.因此，在未来的高校数学课堂教学中，教师应采用多种形式的考试方法，比如：设立差异化的选课制度，在高等数学这一学科中，设立不同的版块，让学生可以按照自己的喜好，选择不同的任课教师和教学模块，从而激发他们的学习兴趣与创新能力.这样，最后的评价将会更接近于学生的实际学习情况，也将会更好地调动起整个小组的积极性.对学生进行期末的综合评价时，将其日常表现、校外实践、数学竞赛等也计算在最后的考核中会使学生更加重视自己的日常学习，从而提升高校数学课堂效率.

（六）对教学方法进行创新

数学是一种具有很强的发散性的学科，教师要重视学生在课堂上的学习情况，灵活地设计教学问题，并采取科学合理的方法来指导学生在课堂上进行学习，让学生在解答这些问题的过程中进一步提高自身的实际探究和知识运用能力.在挖掘教材资源时，教师要擅长选择问题，并对其中的一些题目展开拓展变式，挖掘出一些与现实生活紧密相关的习题，让学生可以进行自主练习，从而让他们的学习积极性得到提高.在教学过程中，教师要将数学教学的内容生活化，并将其运用到实际中去.同时，教师要遵循因材施教的教学原则，对于拥有较好基础的学生，加强对他们的综合训练，培养他们的自主探究和独立思考能力，将他们的数学潜能发挥到最大程度；对于高数基础较差的学生，要不断激励，使他们在高数学习中建立自信心，并在课余时间对这一类型的学生进行恰当的辅导，从基础知识开始，让他们打下良好的数学基础.高等数学教科书所涵盖的知识范围比较广，缺乏与之有关的实例，所以在授课的时候，教师应该针对不同专业的学生，以他们的职业发展为着眼点，重点讲述他们对学科知识的理解，并对他们的运用能力进行培养.

（七）灵活使用数学建模进行教学

在数学建模中，问题一般都没有固定的标准答案.在遇到复杂问题时，学生要充分利用自己的创造力、想象力、洞察力、逻辑推理和定量分析的能力，从现实问题所提供的原型中，捕捉到它的数学实质，构建出新颖的数学模型，从而最大限度地挖掘自身潜力.在高数中，概念和定理都是从现实问题中抽取的，抽取它们的目的都是解决实际问题，这是对学生应用能力进行培养的一个关键步骤.在传统的理论与公式的应用教学中，教师往往只是讲解课本中所设定的练习，很少列举与之相关的问题，即便有，也都是条件充分、答案确定的问题，不利于学生创造力的发展.对此，教师可以适当地选择几个合适的现实问题来做例子，让学生自己去发现问题，并用学到的数学知识去解决问题.在此基础上，教师还可以提出一种新的数学建模思路，并带领学生一起探究.例如，在讨论最值问题的时候，教师可以假设：“某物业公司有40间公寓要出租，如果租金设定为每个月1500元，那么所有的公寓都会被租出去.如果每个月的租金增长50元，那么就有一间公寓没有租出去，而租出去的公寓每间每个月需要支付80元的装修维护费，把租金设定为多少才能获得最大利润？”运用模型分析法帮助学生更好地运用所学知识.除此之外，教师还可以将教科书中的例子或练习修改为应用问题，将其与学生在日常生活或工程实践中会遇到的某些问题相融合，再将相关的数学知识和数学方法运用到教学中去，对其进行建模.

结束语

总之，在新课程改革的背景下，培养和提高学生的创新能力是高校数学教学工作的一项重要目标，高校有必要进行数学教育思想和方式的改革，完善数学教育的考核和评价体系，加强对学生创新能力的培育，从而提高数学教育的质量和效率.

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