新形势下基于创新创业能力培养的高等数学教学改革研究与实践

2024-10-09 00:00:00李鑫
大学·研究与管理 2024年9期
关键词:高等数学创新创业教学改革

摘" 要:高校教育发展需要紧跟时代发展步伐,不断加强对学生创新创业能力的培养,实现应届毕业生高质量就业,全面贯彻“访企拓岗促就业”的专项行动要求,促进教学改革。高等数学教学应该以培养创新创业能力为基础,提升学生学习高等数学的主动性,从转变教学方式、优化评价系统、促进数学竞赛、提升课堂质量等多个方面入手,深化高等数学教学改革,确保教学目标顺利实现。文章对高等数学教学现状进行分析,基于创新创业能力培养,提出了高等数学教学改革的实践策略。

关键词:创新创业;高等数学;教学改革

中图分类号:G641" " 文献标识码:A" " 文章编号:1673-7164(2024)25-0181-04

高等数学具有较强的应用性,但学习难度较大,很多学生虽然掌握数学知识,但应用能力欠缺,无法发挥数学学科的工具属性,无法真正实现数学教学的目标。对此,应该深入分析当前高等数学教学中存在的问题,结合新形势下创新创业能力培养要求,采取有效的教学改革措施。首先,要整合教学资源,提高资源分享效率,将优势力量聚集,促进教学质量的提升。其次,要引入新技术、新方法,采用线上线下混合教学模式,促进高等数学与学生专业的相互融合,为学生搭建交流平台,深化学生对高等数学的理解,强化学生思维能力、创新能力、应用能力,为学生运用数学知识解决实际问题奠定基础,使高等数学在学生未来就业中发挥作用。

一、基于创新创业能力培养的高等数学创新能力

新形势下,培养学生的创新能力是教学的首要任务,该能力体现在创新意识、精神、思维三个方面。创新意识是能力培养的前提,只有具备创新意识,才能抓住机遇进行创新,产生创新的思路,利用创新思维获取成果。创新精神体现在行为实践上,只有具有锲而不舍、艰苦踏实的精神,才能逐步实现创新。[1]在此过程中,需要运用创新思维,包括抽象、发散、直觉等思维能力,从不同角度分析问题,提出新的猜想并探索答案,进而产生新思路,并通过实践获得成果。在现代数学教育中,要提升学生的数学水平,应培养学生数学能力,即完成数学活动需要具备的能力。在数学活动中,学生的心理状态会影响活动效率。根据数学活动水平,可以将数学能力划分为创造性和一般性两类。前者就是开拓、发展的能力;[2]后者即学习和应用的能力。基于创新创业理念,要培养学生数学创新能力,应将创造性和一般性数学能力作为基础,由数学知识与技能构成,包括思维、运算、应用、探索等能力,是综合性的数学能力,对提升学生的数学核心素养有重要帮助,能让学生真正发挥数学的工具属性,利用数学解决实际问题。

现代教育应该紧跟时代发展步伐,尤其在素质教育要求下,应尊重学生个性,发挥学生主动性,深入开发学生的智慧潜能,使学生掌握知识,发扬个性。根据数学学科的特性可知,其有利于学生素质发展,通过学习数学,不仅可以提高日常数学活动能力,也对学生从事不同行业活动有一定影响和帮助。数学素质包括数学知识、技能、能力、运用数学知识解决问题等。在高等数学教学的过程中,教师应该将培养学生数学素养放在首位,转变传统的教学理念与教学模式,将培养创新创业能力作为基础,全面提升数学教学水平。

二、基于创新创业能力培养的高等数学教学改革现状

(一)教材内容陈旧

从目前的情况来看,大部分高等院校都采用统一编制的教材,此教材内容更新缓慢,并没有与学生专业知识结合,难以发挥高效教学的作用,造成数学教学与学生专业脱离,难以满足培养学生创新创业能力的结果。[3]不仅如此,教材中的理论内容较多,缺少实践案例,学生理解和学习的难度较大。总体来看,高等数学教材内容亟待改革。学校缺少校本教材,教材实用性、针对性不足,很难有效地指导学生、督促学生。由于教材内容长时间不更新,造成学生对很多新知识、新方法不了解,不仅影响学生应用数学知识,还会导致学生思维禁锢,数学基础薄弱,无法在创新创业中发挥作用。

(二)师资力量欠缺

从教师的角度分析,高校数学教师的整体素质有待提升,很多教师虽然具备较高的文化水平和较强的数学教学能力,但教学观念比较落后,通常采用传统的教学方式,缺少创新创业教育观念。在实际教学中,围绕教材展开,基于单一的授课计划,缺少创新和拓展,没有引进新的教学手段,教学效率难以提升。[4]尤其在现代社会,信息技术广泛应用,教师欠缺信息意识,没有充分利用各类学习平台辅助教学。教师对学生专业了解不充分,无法将高等数学与学生专业结合在一起,难以满足培养创新创业能力的要求。[5]一方面,高级职称教师人才短缺;另一方面,师资队伍年龄结构不合理,青年教师较少,老龄化趋势明显。部分高校虽然青年教师数量充足,但普遍缺少教学经验,教学质量不高。

(三)教学方式单一

在实际教学中,应该将培养学生学习兴趣,提升学生学习主动性作为核心任务。为此,需要采用多样化的教学手段,对各项教学资源进行整合归纳,为学生搭建有效的交流互动平台,使课堂教学更加活跃,要为学生提供更多课后学习的机会与途径。但从目前的情况看,教师采用的教学方法比较单一,没有充分利用现代化学习平台,线上与线下混合教学模式推广缓慢,没有充分发挥资源优势,仅采用灌输式、讲授式的教学方式,难以激发学生的学习兴趣,导致教学效率低下,难以培养学生数学核心素养。

(四)评价体系落后

高等数学教学旨在培养学生的数学综合应用能力,使学生可以运用数学知识分析问题、解决问题。从目前情况看,部分学校的高等数学课程评价以试卷考试为主,根据学生的考试成绩判断学生学习水平以及教学水平。很多学生为了获取好成绩在考试前“临阵磨枪”,重点学习考试范围内的知识内容,虽然可以获得较好的考试成绩,但并不能体现学生真实的数学能力,教学评价结果并不准确。[6]因此,教学评价体系整体比较落后,需要采取有效的优化和创新策略。

三、基于创新创业能力培养的高等数学教学改革实践策略

(一)明确教学目标,创新教材内容

新形势下,社会对人才有了新的要求,创新创业能力成为现代人才的必备能力。为提升人才竞争力,使学生能够紧跟时代发展脚步,并且在毕业后顺利就业或创业,教师需要基于创新创业能力的培养开展教学改革工作,从教学目标体系构建入手,促进教材内容创新完善。[7]根据数学教学大纲,明确高等数学教学的核心目的,即通过高等数学教学,使学生掌握基本的数学概念以及各个数学知识之间的内在联系、数学公式、数学法则等,并且具备运用数学知识解决生活中的几何、力学等问题的能力。应该将数学教学大纲作为基础导向,明确数学教学思路与方向,结合学生的专业学习、职业规划制订教学目标。在此过程中,要充分彰显学生的主体地位,根据教学目标设计教材,确保内容丰富且实用。

首先,通过基础知识学习,培养学生数学素养,使学生具备解决问题的能力,提升学生的专业能力与水平,通过学习相关数学知识,使学生可以运用数学知识解决专业技术问题,提升学生职业核心能力。[8]在学习过程中,坚持理实结合的原则,注重教学内容的实用性,基于创新创业能力培养要求,提升学生的逻辑推理、空间想象等能力。其次,编写符合学生实际情况、彰显高等数学特色的教材。强化极限理论内容,注重培养微积分基本思想,强调应用运算技巧,促进数值计算方法、优化计算方法的应用,基于现代信息化发展趋势,更新数学教材内容。[9]根据创新创业能力培养要求,着重培养学生发散思维,带领学生学习数学建模方法,在教材中编写真实案例、数学历史等生活化、趣味性的知识内容,以激发学生的学习兴趣。最后,优化教材中的内容模块,增加与学生专业有关的教学模块,引导学生将数学知识与专业学习结合,提升学生综合能力,满足创新创业能力培养要求。

(二)提升教师水平,建设师资队伍

教师队伍建设是高等数学教学革新的重要任务,应该从转变教学观念入手,深化教师对创新创业能力培养理念的理解,使教师可以将该理念融入数学教学中。教师需要摆脱教材与课堂的束缚,根据时代发展趋势,加强教学资源整合能力,以构建开放、自由的教学课堂为目标,努力学习新知识、新方法、新技术。优化师资队伍的学历结构,提升教师的文化水平,培养教师的创新能力,使其可以结合实际不断创新教学方法和教学模式。促进教师队伍层次建设,避免出现年龄断层。可以采用“老带新”的方式,通过结对互助的形式,由老教师传授青年教师教学经验,青年教师则将新思想、新方法带给老教师,以此实现老中青互补,使师资队伍水平整体提升。

促进高等数学教师队伍数量扩充,根据教学需求,引进更多优秀的教师人才。成立专门的数学科研小组,定期或不定期开展教研、科研等活动,对阶段性高等数学教学成果进行反馈和讨论,分析当前高等数学教学中存在的问题。共同调查学生的学习情况,结合学生专业促进教学创新。[10]重点深化探索现代技术在高等数学教学中的应用,对数学教学适应社会发展的方法进行研究,根据学生需求创新教学模式,促进教学大纲、教学目标不断更新。研究小组既要对本校学生学习动态进行研究,也要对兄弟院校学生动态进行研究,通过横向对比的方式,分析教学中存在的问题,然后采取有效的改进措施。

(三)丰富教学资源,改进教学方式

教学方式改革是高等数学教学改革的核心内容,基于创新创业能力培养的要求,应该加强现代化教学技术的引入,采用多元化、信息化的教学方式,合理使用学习通等学习平台辅助教学。大力宣传全国大学生数学竞赛、东三省大学生数学建模大赛,采取以赛促教的方式,培养学生探索创新的精神与能力。[11]在实际教学中,要充分利用现代化信息平台,促进教学资源共享,对优势资源进行整合与聚集,有效提升教学质量。可以采用线上线下混合教学的模式,线下主要进行重点知识补充与强调;线上进行学习资源共享,并且为学生提供讨论交流的机会与平台。

实际教学中,教师可以采用“板书+多媒体课件”的教学模式,用板书标注和记录重点和难点内容,采用发散式的板书模式,可以构建思维导图、知识树,便于学生理解和记忆。课件用于补充内容,通过图文结合的模式,增加教学的直观性、趣味性,使学生对教学内容产生兴趣,以此提升教学效率。可以利用网络平台,建设规模化网络教师,借助校园网功能共享各类教学资源,通过信息基础建设,为线上线下混合教学提供技术支持。教师可以利用网络平台布置学习任务、上传教学计划,帮助学生制订学习规划,使学生掌握恰当的学习方法,有效提升学生学习效率。可以在平台上反馈学生的学习情况,利用作业批改、在线问答等功能模块,督促学生课前预习、课后复习,促进师生、生生之间的交流互动,有效提升教学效率。还可以构建线上学习资源库。将微课视频、课件、练习题、真实案例等资源内容上传到资源库中,便于学生学习。

(四)转变教学观念,革新评价体系

为了解决教学中的问题,需要采取有效的教学评价手段,促进教学评价体系革新。首先,转变传统的教学观念,坚持“以生为本”的理念,注重多元评价体系的构建,从学生的学习成绩、课堂表现、实践能力、创新精神等多个方面进行评价,使评价更加全面和准确;其次,要创新教学评价方法,不再只采用考试评价的方式,应该增加课堂评价、实践评价等内容。教师要对学生作出评价,学生也要对教师的课堂教学水平进行评价反馈,实现师生互评。

具体而言,可以将学生的最终成绩分为学习态度、试卷成绩、活动成果、作业完成情况四个部分,其中试卷和活动成绩分别占据30%,学习态度和作业占据20%。试卷考试可以采用半开卷的形式,学生可以携带工具书、编程计算器等,不需要对公式死记硬背,只要掌握公式的应用方法即可,主要考查学生的应用能力以及数学建模能力,要求学生掌握数学软件的应用方式,提升学生动手能力。

评分可以采用团队打分的形式,将学生分成多个学习小组,对小组成绩进行综合评价,根据团队表现给出最终评价结果。通过这种方式,可以促进学生之间互助交流,培养学生的团队意识,也能丰富学生的创新思维,使学生掌握更多学习知识、解决问题的方法。采用学生互评的方式,基于学习小组对同组同学作出评价反馈,从协调性、数学水平、作业表现等多个方面进行评价,充分彰显学生的主体地位,促进团队合作。此外,也要倡导师生互评,鼓励学生对教师的课堂教学情况、教学内容、授课方式等作出评价反馈,提出有效的教学建议,促进课堂教学改进和优化。尤其在创新创业能力培养的要求下,需要不断完善评价体系,健全教学评价系统。可以采用线上反馈的方式,通过问卷、写评语等多种方式,对教师教学情况进行反馈,使教师了解教学中存在的问题,然后采取有效的改进措施。

四、结语

新形势下,基于创新创业能力培养要求,要不断革新高等数学教学模式。针对传统教学模式中存在的问题,采取有效的革新与改进措施。从教材内容创新、师资队伍建设、教学方式改进、评价体系革新四个方面入手,既要树立明确的教学目标,不断提升教师教学水平,也要引进丰富的教学资源,转变传统的教学观念,全面提升高等数学教学水平,有效培养学生数学创新能力。

参考文献:

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[2] 邢亚斌. 浅谈高职院校高等数学教学中融入创新思维教育[J]. 现代农村科技,2023(11):86.

[3] 解小芸. Mathematica交互式程序在高等数学教学中的应用实践[J]. 佳木斯职业学院学报,2023,39(10):100-103.

[4] 范彦勤,郭述锋,袁媛. 新工科背景下应用型本科院校高等数学教学创新改革探讨[J]. 创新创业理论研究与实践,2023,6(20):50-53.

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[10] 陈慧,蔡奇慧,陈娟,等. 基于医学生创新能力培养的高等数学教学改革探索[J]. 科教导刊,2023(17):71-73.

[11] 唐帅. 基于学生创新能力培养的高等数学教学改革探索[J]. 中外企业文化,2020(09):137-138.

(荐稿人:王慧,黑龙江工业学院副教授)

(责任编辑:杨毅恒)

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