基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大學(xué)數(shù)學(xué)課程改革研究

王博　馬芳

摘 要 隨著社會(huì)對(duì)人才需求數(shù)量及質(zhì)量的轉(zhuǎn)變，高校為滿足社會(huì)型人才的培養(yǎng)需求，正在深入教育改革的各個(gè)方向。創(chuàng)新是當(dāng)代社會(huì)對(duì)人才的新需求，為了滿足社會(huì)需要，高校都在進(jìn)行創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)方案，對(duì)于大學(xué)數(shù)學(xué)課程改革來(lái)說(shuō)，為了滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，正在不斷地進(jìn)行教育改革舉措。從原本的理論教學(xué)轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在理論聯(lián)系實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)，以及社會(huì)應(yīng)用的層面，尤其是大學(xué)數(shù)學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科高等數(shù)學(xué)，從原本的純理論課堂教學(xué)，轉(zhuǎn)變到如今的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引進(jìn)，這樣的改革舉措是目前大學(xué)數(shù)學(xué)教育改革的先鋒。不過(guò)面對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求，大學(xué)數(shù)學(xué)課程教育改革還處于探索階段，真正得到應(yīng)用的舉措也還在摸索中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引進(jìn)效果也還在考核中。故而本文將針對(duì)現(xiàn)下社會(huì)對(duì)工程專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)人才的需求，從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教育，以高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，從而探究新時(shí)代大學(xué)數(shù)學(xué)課程改革的原則及途徑，希望能夠?yàn)槟壳案咝?shù)學(xué)教育改革提供一定的參考價(jià)值，能推進(jìn)高校對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的進(jìn)度，完善目前高校教育改革中存在的一些弊端。

關(guān)鍵詞 創(chuàng)新型人才培養(yǎng) 大學(xué)數(shù)學(xué)課程 高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

創(chuàng)新是新時(shí)代對(duì)人才的必要需求，也是科技創(chuàng)新的第一動(dòng)力。在我國(guó)高校大學(xué)數(shù)學(xué)課程中，要滿足社會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才的創(chuàng)新性需求，必定是要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式及內(nèi)容等，才能夠滿足新時(shí)期數(shù)學(xué)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。針對(duì)目前高校大學(xué)數(shù)學(xué)課程教育中所存在的問(wèn)題，結(jié)合高校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生的現(xiàn)狀，探索創(chuàng)新型數(shù)學(xué)人才的培養(yǎng)方式，是目前數(shù)學(xué)系院校亟待解決的難題。對(duì)于高校數(shù)學(xué)教育改革來(lái)說(shuō)，既要滿足時(shí)代的人才培養(yǎng)目標(biāo)，又要顧及學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，探索出適合大學(xué)數(shù)學(xué)創(chuàng)新性教育的方式并不簡(jiǎn)單。亦如工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生在大學(xué)接觸到的第一門(mén)公共基礎(chǔ)課——高等數(shù)學(xué)，這門(mén)課在以往的授課中，都是采用課堂講授式的教學(xué)方法，學(xué)生學(xué)習(xí)枯燥不說(shuō)還很難跟上教師的進(jìn)度，導(dǎo)致很多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)望而止步，教育改革后在高等數(shù)學(xué)中引進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面將枯燥的理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)探索，激發(fā)學(xué)生的求知欲，便于教師講解，另一方面加強(qiáng)高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用層面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展教師的講學(xué)層次。通過(guò)高等數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)引進(jìn)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下大學(xué)數(shù)學(xué)課程改革的方面不僅要考慮到受教育者，更要考慮到教育者。本文將根據(jù)目前高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引進(jìn)，對(duì)在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)下，大學(xué)數(shù)學(xué)課程如何完成課程改革進(jìn)行深入的探討。

1創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)概述

當(dāng)下社會(huì)對(duì)高校的人才培養(yǎng)有了更高層次的需求——?jiǎng)?chuàng)新型，創(chuàng)新型人才指的是能夠勇于創(chuàng)造、改革，富有開(kāi)拓性，具有高職業(yè)素養(yǎng)及職業(yè)技能的人才，通常這類(lèi)人才的性格都比較靈活、開(kāi)方、好奇，其毅力、精力及注意力都高于標(biāo)準(zhǔn)值，想象力風(fēng)度而且冒險(xiǎn)精神突出，同樣也具備高道德及人際修養(yǎng)，能夠與人合作。對(duì)于數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)類(lèi)的創(chuàng)新型人才來(lái)說(shuō)，具體的應(yīng)該具備以下特征：豐富的數(shù)學(xué)理論知識(shí)及實(shí)踐技能——觀察、實(shí)驗(yàn)、類(lèi)比、歸納、演繹、抽象與概括等重要的數(shù)學(xué)素質(zhì)是必須具備的，具有較高的道德水準(zhǔn)及職業(yè)素養(yǎng)，也能夠與人合作及具有鍥而不舍、堅(jiān)忍不拔的意志和毅力，思維也要靈活。對(duì)于目前高校來(lái)說(shuō)，這類(lèi)人才的培養(yǎng)還是很薄弱的，故而為了滿足社會(huì)對(duì)人才的需求，高校早已開(kāi)始新一代的教育改革，以期望能夠滿足社會(huì)發(fā)展的需求，提供合格的新社會(huì)的建設(shè)者。但目前大學(xué)數(shù)學(xué)課程在教學(xué)中存在著種種弊端，故而要深入完成人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)變目標(biāo)，必須要對(duì)當(dāng)下學(xué)生進(jìn)行深入的研究，了解其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)及學(xué)習(xí)方法，才能夠針對(duì)性地進(jìn)行改善，轉(zhuǎn)變當(dāng)下死板的課堂教學(xué)成效的同時(shí)，也要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以及正確引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型思維，如此，才能夠滿足高校對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

2傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教育所存在的難題

2.1課堂理論知識(shí)多

在我國(guó)傳統(tǒng)高校的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，高等數(shù)學(xué)的概念性及推導(dǎo)、演算的知識(shí)內(nèi)容很多，故而在傳統(tǒng)課堂中，教師基本上都是進(jìn)行純理論推導(dǎo)及演算的知識(shí)講解，極少的會(huì)進(jìn)行額外拓展，一方面是課時(shí)的原因，另一方面也是因?yàn)檫@些知識(shí)十分的重要，必須要進(jìn)行推導(dǎo)、演算才能夠進(jìn)一步加強(qiáng)知識(shí)的講授，所以在傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教育課上，大部分的學(xué)生都是埋頭狂記筆記，教師唱著獨(dú)角戲，高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)質(zhì)量十分低下。對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們剛剛離開(kāi)繁重的高中生活，思想處于解放狀態(tài)，純理論的課堂教學(xué)根本就無(wú)法激發(fā)起他們的學(xué)習(xí)興趣，偏偏高等數(shù)學(xué)的理論知識(shí)學(xué)習(xí)十分的枯燥，長(zhǎng)此以往，即使是喜愛(ài)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生，其課堂學(xué)習(xí)效果也會(huì)逐漸降低。理論知識(shí)枯燥不僅僅影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)，對(duì)教師教學(xué)工作也有著一定的影響，一堂課上總是教師在唱獨(dú)角戲，學(xué)生的回應(yīng)效率低下，課堂氣氛的緊張對(duì)教師熱烈的教學(xué)情緒是很大的打擊。隨著時(shí)代的轉(zhuǎn)變，滿堂灌輸式的教育早已脫節(jié)，大學(xué)的教育方針發(fā)生轉(zhuǎn)變的同時(shí)，也就要求高校必須將以往的理論知識(shí)講解，采用更加生動(dòng)、形象的方式來(lái)進(jìn)行授課，才能提高學(xué)生的思維水平及學(xué)習(xí)效果。

2.2應(yīng)用局限性明顯

“學(xué)數(shù)學(xué)，用數(shù)學(xué)”的口號(hào)很早就在高校流行，但至今為止也只局限于部分的優(yōu)秀學(xué)生，參加的學(xué)生也只是在活動(dòng)開(kāi)展期間與之接觸，應(yīng)用自己所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)罷了。例如數(shù)學(xué)建模大賽，我國(guó)高校中數(shù)學(xué)建模大賽的舉辦時(shí)十分普遍的，對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣及能力有所幫助，但每年參加的人數(shù)與我國(guó)高校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生的比例之低，讓人不由嘆息。數(shù)學(xué)建模大賽是大學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用與大學(xué)生最為貼近的地方，但其成效也是如此的低下。高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用局限性明顯，即使有些高校嗎數(shù)學(xué)建模及數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為選修課，從而加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用層面，進(jìn)一步幫助學(xué)生將所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)提高生活，了解自身知識(shí)學(xué)習(xí)的不足及局限之處，產(chǎn)生強(qiáng)烈的主觀能動(dòng)性進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，并進(jìn)一步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識(shí)，只可惜受到師資建設(shè)的限制，能夠起到的作用并不大。故而從目前高校大學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用層面上來(lái)講，其能夠真正應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的途徑并不多，即使有些學(xué)生在寒暑假的時(shí)候在相關(guān)單位實(shí)習(xí)，能夠充分鍛煉自己的能力，拓展知識(shí)層面，但機(jī)會(huì)畢竟很少，如何給予學(xué)生更多的應(yīng)用機(jī)會(huì)及提高他們的知識(shí)學(xué)習(xí)水平，是目前高校的難題。數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的融入需要高校充分地正視本校學(xué)生的發(fā)展情況，才能夠?qū)?shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等數(shù)學(xué)應(yīng)用的機(jī)會(huì)，良好地展現(xiàn)在學(xué)生面前，起到良好的激發(fā)作用。

2.3教學(xué)難以同步更新

雖然目前高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)已經(jīng)定下，但與之配套的知識(shí)學(xué)習(xí)體系及內(nèi)容，還是專(zhuān)業(yè)型的教師卻還沒(méi)有穩(wěn)固，尤其是教師的教學(xué)手段及師資建設(shè)。對(duì)于高等數(shù)學(xué)來(lái)說(shuō)，雖然現(xiàn)階段的高等數(shù)學(xué)的教育內(nèi)容已經(jīng)完善，但其涉及的知識(shí)面及教育內(nèi)涵，卻讓現(xiàn)階段的教師學(xué)生難以正確掌握。伴隨著高效率微課、慕課等教學(xué)手段的出現(xiàn)，在能夠高效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的情況下，傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教師還是端著書(shū)本講解數(shù)學(xué)理論知識(shí)，并沒(méi)有很好地對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行深入的了解，課程的講解方式也需要與時(shí)代同步前進(jìn)。另外就是現(xiàn)有的大學(xué)課程知識(shí)體系并沒(méi)有要將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)及數(shù)學(xué)建模、計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)學(xué)軟件等思想穿插與教育中，現(xiàn)階段大學(xué)生的學(xué)習(xí)不僅僅局限于書(shū)本知識(shí)，還與現(xiàn)在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療、生物、物理、化學(xué)、天文、軍事等等實(shí)際問(wèn)題相關(guān)，需要學(xué)生對(duì)社會(huì)具有較為準(zhǔn)確的認(rèn)知，能夠利用所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深度解析，建立與之對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，利用學(xué)到的計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件等知識(shí)進(jìn)行編程、計(jì)算、繪圖，從而解決問(wèn)題。傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)課堂比較陳舊，無(wú)論是思想還是教育方式，都無(wú)法與社會(huì)同步前進(jìn)，故而對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)起到一定的阻礙作用，難以維持學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)。同步更新高等數(shù)學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，教學(xué)手段，教學(xué)范圍等都是目前高校教育所面臨的難題之一。

3數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型工程專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)人才的用處

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是將數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)軟件及計(jì)算機(jī)有效進(jìn)行調(diào)動(dòng)，讓學(xué)生以解決實(shí)際問(wèn)題為基礎(chǔ)，在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)際操作，從而將自身的數(shù)學(xué)蘊(yùn)含進(jìn)行有效應(yīng)用，一方面檢驗(yàn)自身現(xiàn)有的知識(shí)基礎(chǔ)，另一方面激發(fā)求知欲，轉(zhuǎn)變以往的定向“從概念到定理，再到證明、例題、習(xí)題”的學(xué)習(xí)模式，擴(kuò)展數(shù)學(xué)應(yīng)用的層面，使得思想及思維得到有效的擴(kuò)張，其主要作用如下：

3.1改善學(xué)習(xí)氛圍

在高等數(shù)學(xué)課數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的主體是大學(xué)生，教師從以往課堂的主角轉(zhuǎn)變?yōu)榱溯o助的角色，在解放課堂氛圍的同時(shí)，使得學(xué)生能夠?qū)⒆约簲[在主導(dǎo)位置，加強(qiáng)其主觀能動(dòng)性。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)教師的指導(dǎo)，查閱與課題相關(guān)的參考文獻(xiàn)，了解實(shí)際中如何將難題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問(wèn)題，對(duì)今后工作或是生活中應(yīng)用高等數(shù)學(xué)起到一定的基礎(chǔ)作用，例如對(duì)Mathematical、MATLAB數(shù)學(xué)軟件的使用，也能夠很好地為學(xué)生今后工作打下良好的基礎(chǔ)，使得學(xué)生主動(dòng)對(duì)自己今后的學(xué)習(xí)進(jìn)行清楚的認(rèn)識(shí)。再者在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的探索精神能夠得到充分促進(jìn)，對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決方法探索或是對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的探索，都能夠?qū)W(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、綜合應(yīng)用能力及創(chuàng)新意識(shí)有著正向的促進(jìn)作用，教師的良好引導(dǎo)也能夠優(yōu)化學(xué)生的興趣思維，再者由于實(shí)驗(yàn)是課堂進(jìn)行的，故而能夠有效避免缺勤，低頭玩手機(jī)，冷漠回應(yīng)等不良現(xiàn)象的出現(xiàn)，更能夠從根本遏制學(xué)術(shù)抄襲，提高學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量，使得高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)氛圍得到有效的改善。

3.2提高創(chuàng)新意識(shí)

高等數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課一方面是為了將枯燥的理論知識(shí)形象化，另一方面則是為了滿足當(dāng)下社會(huì)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的需求。創(chuàng)新意識(shí)的提高主要是通過(guò)綜合建模實(shí)驗(yàn)來(lái)達(dá)到的，綜合建模實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性、探索性、應(yīng)用性、合作性、創(chuàng)新性，此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的解決方式多是開(kāi)放性的，學(xué)生通過(guò)算法構(gòu)造和計(jì)算機(jī)編程等方法，利用已經(jīng)學(xué)過(guò)的高等數(shù)學(xué)知識(shí)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行綜合性的分析，探索解決之道。學(xué)生在模仿前人的解決過(guò)程中，總結(jié)出相應(yīng)的課題解決方式。這樣的教學(xué)方式及學(xué)習(xí)方法，對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)有著良好的促進(jìn)作用，在提高團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)的情況下，更加地提升學(xué)生解決實(shí)際數(shù)學(xué)問(wèn)題的基本能力，不僅達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)目的，更為其今后的工作打下優(yōu)良的實(shí)戰(zhàn)基礎(chǔ)。

3.3提高教學(xué)手段

在高等數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上，教師不僅僅只局限于口述式的講解問(wèn)題，通過(guò)微課、慕課等與時(shí)代貼近的教學(xué)手段，既培養(yǎng)能夠更好地激發(fā)學(xué)生的探索興趣，也能夠?qū)⒁恍┦蛛y懂的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行形象化，更加貼近學(xué)生的實(shí)際生活，從而幫助學(xué)生更好地進(jìn)行知識(shí)消化，這對(duì)于高校的教育發(fā)展來(lái)說(shuō)也好，對(duì)創(chuàng)新型人才的都有著正向推進(jìn)作用。但教師應(yīng)當(dāng)注意，微課及慕課的引入程度要適當(dāng)，畢竟有許多的知識(shí)結(jié)構(gòu)是很?chē)?yán)謹(jǐn)?shù)模p松搞笑的講解方式可能會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)起到反作用。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)于工科專(zhuān)業(yè)類(lèi)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，大學(xué)數(shù)學(xué)課程必須進(jìn)行轉(zhuǎn)變，充分考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀等，進(jìn)行教育改革，才能夠有效地完成對(duì)人才培養(yǎng)的需求，達(dá)到創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，從而完成社會(huì)及國(guó)家的人才培養(yǎng)任務(wù)，但對(duì)于目前大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，要完成大學(xué)數(shù)學(xué)改革還有待加強(qiáng)。

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