創新教育理念下高等數學課程教學改革探究

□魏淑清

(北方民族大學 數學與信息科學學院,寧夏 銀川 750021)

在高新技術迅猛發展的今天，社會各行各業都急迫需要一批高素質的創新型人才。而創新型人才的培養關鍵在于創新教育，特別是大學階段通過創新教育所培養形成的創新思維和創新能力。可以說，創新教育既是培養創新人才的根本途徑，也是支撐和實現服務創新驅動發展的關鍵。面對當前科技革命不可阻擋的時代潮流，如何把創新教育盡快融入到創新人才的培養當中就顯得越加緊迫和重要。但要實現創新教育其中對學生數學應用能力的培養和數學創新思維能力的培養則是關鍵之環節。然而，這一能力的培養又都要通過大學數學的創新教育來實現。這就更加說明作為高等院校的公共基礎課大學數學，在實施創新教育中的基礎性作用愈益顯著。因此，為加快推動創新教育，實現創新人才培養，需要結合基礎教育課程改革的新要求，以高等數學課程為例，從創新教育的視角，對如何進行高等數學課程的教學改革做一些有益的創新思考和探索。

一、創新教育理念下高等數學課程教學現狀

高等數學課程作為高等教育的重要組成部分。長期以來倍受重視和關注，并且一直都被教育部列為高等工科院校的六門重點課程之一，同時也是綜合性高等院校理工類和經濟類各專業學習中必不可少的公共基礎理論課程，更是他們將來進入社會從事實踐工作的基礎。近年來，隨著經濟社會的縱深發展，高等數學的應用隨處可見，幾乎滲透到了各行各業，特別是在管理科學和高科技領域中占據著日益重要的位置。可以說高等數學的重要性、功能性、基礎性和應用性越加突顯，特別是在培養創新人才方面更是起著舉足輕重的作用。由此可見，面對高等數學課程如此重要之地位，以及覆蓋面和影響面如此之大的特點，其教學質量的好與壞必然對各專業人才培養質量影響甚大。然而，就目前高等數學教學現狀來看，在現階段我國教育體制的全面改革中，針對高等數學的教學改革雖然取得了一定進步，但傳統高等數學的教學和改革，在創新人才需求的大背景下，依然不能滿足人才市場需求，尤其是還遠遠不能適應創新教育的需要和高等教育迅速發展的新形勢，必須重視并探究創新教育理念下高等數學教學存在的弊端及其改革策略。

(一)高等數學課程教學理念落后，缺乏更新

長期以來，高等數學的教學因受傳統應試教育教學觀念的影響，一直很難逃脫固化思想的教學模式。多數教師采取的仍然是以“教師為中心”，由教師為學生單方面的傳授知識，教學內容更是由教師單方面選擇該“教”的內容和該“教”的應用技巧，而且在教學過程中，更多注重的是大量定理證明的演繹以及運算技巧的展示，在課堂上學生缺乏自主練習的環節，師生間的交流討論相對也較少，對學生進行數學知識應用的理解以及對學生進行創新能力的培養也是嚴重缺乏。甚至還有少部分教師依舊采取著落后的“滿堂灌”教學模式，完全忽略了學生的學習興趣，只是沉醉于個人的教學自我表演當中，更不要談什么師生之間的教學互動。這種教學理念既沒有把學生作為課堂教學的主體，也沒有重視創新教育的重要性以及創新思維能力的培養。可以說，授課理念嚴重缺乏更新，授課過程完全不把學生學習數學的主觀能動性放在首位，并且也缺少必要的措施或技巧提高學生的興趣，對學生的鼓勵，以及師生間的互動更是少之又少，學生學習數學的積極性沒能得到充分的調動。久而久之，很容易形成“學生玩，老師講，互不耽誤”的課堂氛圍，并且還會引起學生對學習數學的逆反情緒，很難讓學生把數學學習當成一種興趣，學生的高數成績自然也不會理想，最終導致對學生整體活躍性思維能力沒有得到很好的開發和利用。另外這種教學理念下學生無法有效理解基本的知識內容，也就無法掌握合理的運用技巧，因而就會對教學質量和教學效果造成嚴重的不良影響[1]。

(二)高等數學課程教學內容陳舊，缺乏新意

高等數學是以初等數學相關知識為基礎，對概念進行深化、以及對數學知識進行拓寬和延伸的一門數學學科，其內容抽象、思維縝密、邏輯性強、基礎性強、應用性也非常廣泛，并且是各高等院校理工、經、管、商各專業的一門重要必修基礎學科。但目前我國高等院校所編撰的數學教學內容和指導教師日常講解的內容大多只注重數學概念、數學定理、數學公式、數學模型介紹以及簡單的運用相關數學知識。忽略了新時期學生在未來各行各業中對數學知識的需求變化，以及當前對大量復合型創新人才的急迫需求和新要求的變化。可以說，當今社會需要的是應用型人才、創新型人才，而不是需要只懂理論不會實際應用的創新人才。顯然實際教學中所使用的教材，一是其內容體系設置沒有很好地與現代社會需求相結合；二是教學中又沒有結合時代的發展需求對教材內容進行優化整理和創新，并且選取的教學應用案例也非常的有限，內容比較陳舊，代表性不強，應用范圍窄，與國家發展需求和現代社會需求極度不匹配。此外，隨著現代科技的不斷進步與發展，數學與各學科之間的聯系越加緊密，特別是應用性較強的工科專業，但在實際教學過程中，同樣并沒有很好地做到將各學科專業知識與數學知識進行有機結合，構建多元化的教學活動。教師教給學生的只是單純地讓他們扎實學好數學的相關理論知識，學生根本體會不到學習數學除了計算之外的其它應用，學起來也是枯燥乏味[2]。

(三)高等數學課程教學方法落后，缺乏創新

近年來，在各高等院校的數學教學過程中，部分高校雖然將一些先進的教育教學方法和教學新理念應用其中，對高等數學的創新教育教學改革起到了一定積極推動作用。但仍然存在很大一部分高等數學的教學課堂依舊沿用著傳統的教學方法，這其中也不乏國內一些著名的高等院校，教師在高等數學的課堂教學中大多還是以自我為中心，自己在講臺上講解數學知識，采取著從照著講稿講到抄寫板書的填鴨式教學方法。而大多數學生都處在被動的接受狀態，學生的主動參與度不高，對知識點消化理解的程度也不夠。很顯然，這種單一死板的傳統教學方法，不僅很難引起學生聽課的興趣，還容易出現部分學生玩手機、睡覺等現象，導致教學效率較為低下[2]。而且不利于學生數學素養的養成，更不利于發揮學生思維的靈活性和創造性，最終影響高等數學創新教育改革的進程。這是因為高等數學課程中的很多概念原本抽象性就較強，內容又多、授課時數相對也較少，加上還涉及大量的數學圖形，而教師在課堂教學中又沒有充分利用先進的數學學習軟件和現代化教學手段，將知識的形成及創造過程直觀地演示出來，僅憑老師的講解手繪和學生自我揣測很難使學生在腦海中建立正確的實體想象，更無法讓學生真正理解并掌握數學基本理論知識和數學模型的數學思想及其應用，特別是學生的創新意識和創造性思維能力更是沒能得到很好的訓練[1]。可以說，目前我國相當一部分高校的高等數學教學方法缺乏一定的創新，計算機手段和多媒體技術在教學活動中也沒有得到很好的運用和發揮，現代創新教育的教學理念未能充分體現。這種傳統的教學手段已無法適應新時期創新型人才培養的新要求，迫切需要教師高度重視并對高等數學課程的教學方法進行創新性改革與探索[3]。

(四)高等數學課程考核模式單一，缺乏激勵

考核的目的既是檢驗學生是否對所學理論知識以及應用能力的掌握，也是促進學生學習的重要手段。目前針對高等數學課程學習效果的考核，國內高校普遍還是采用傳統的考核方式，也就是在學期末完成高等數學課程的教學后，采取書面考核形式，由學校統一安排、任課老師統一命題、學生統一接受期末的閉卷考試。考試試題也不過是教材中的例題和習題的翻版，有時部分考題甚至還是書上的原題。采取這種考試方式，不但無法考察出學生對所學數學基本理論知識的掌握理解情況和應用數學的能力，而且對學生數學的綜合素質考核也非常不利，從而影響高等數學創新教育的順利實施。另外相應采取的考核評價方式也比較單一，即便有一點占比的平時考核，也僅限于對學生的出勤情況和作業情況做一點形式上的考核，可以說基本上是由期末考試的一份試卷定成績。顯然，這種考核評價模式過度關注了課程的最終得分，往往沒去重視對學生創新能力的激發和培養情況等方面的考核，更沒有將學生的動手能力、課堂思考等方面的表現，特別是創新思維能力等放在一起進行綜合考評，很容易會讓學生認為分數決定一切，這對高等數學的創新能力培養極為不利[4]。

二、創新教育理念下高等數學課程教學改革的創新途徑

面對新時代新形勢新要求，高等學校的教育教學改革迫在眉睫。創新教育不僅是創新型人才培養的有效途徑，也是各高等院校圍繞創新教育進行改革的突破口，同時還是高校進行綜合改革的關鍵抓手。高校創新教育需要往更深層次突破，而如何取得更加有效的突破和改革，本文將從以下方面進行改革的一些創新思考和探索。

(一)創新教學理念，提升人才培養質量

在創新教育背景下，要想提升人才培養質量，首先要從創新教學理念入手，教師應根據現實需求，積極探索課堂教學新理念，將培養學生的創新意識作為教學的主要目標。在課堂教學過程中，不應一昧采取教師為主角的自演自樂“填鴨式+滿堂灌”式的教學方法，更不能只重視理論知識的講解。否則，正如前文所說學生很容易產生厭煩情緒，學習數學也會感覺索然無味，提不起學習數學的興趣。導致學生在課堂上說話、睡覺、甚至玩手機的現象不斷出現。總之。學生長期處于被動的學習狀態會使學生逐漸喪失學習這門課的興趣。因此，為改變這一教學狀況，使學生能夠在一個較好的學習氛圍中學習，達到較好的學習效果。教學過程中，教師可通過相關知識點選擇一些數學家的趣聞軼事穿插在教學中進行介紹，包括一些經典數學問題的歷史介紹，從而把數學課堂的教學氣氛活躍起來，激發出學生學習數學的熱情和激情。另外，教師應該在日常教學中將創新意識牢牢貫徹始終。課堂教學中可根據教學內容的特點設計一些需要討論的問題，讓學生積極參與進來互動討論，并在討論中用創新的理念，去積極引導學生朝著思維創新的方面去思考去解決，而不是僅僅停留在教授理論知識的層面。長期堅持下去，只要把學生學習數學的積極性充分地調動起來，讓學生充分地參與到我們的課堂教學中來，定會逐漸提高學生的創新意識和創新思維能力，才能將創新教育理念落到實處，才能真正提升人才培養質量，實現教學的創新教育[5]。

(二)創新教學內容，提升學生創新能力

教學內容作為教育的重要構成要素，是學校向學生傳授的世界觀、價值觀、人生觀和最為基本的理論知識及其技能。教學內容的創新既是落實創新教育最根本的途徑，也是教育創新最為關鍵的核心所在。如何進行教學內容的創新，這是值得我們重視并認真去探索和實踐的艱巨任務，更是擺在我們面前的重大課題。就高等數學而言，由于自身便屬于基礎課程之一，培養學生創新能力也是其關鍵的教學任務和目標。因此，在進行教學內容的創新改革過程中，首先，教學內容的設計環節，應按照高等數學教學客觀要求，將創新教育理念融入專業課堂，緊緊圍繞創新教育的內涵，根據專業發展方向和趨勢，以及專業特點的客觀需求，創新性整合數學課程內容，并深入、全面挖掘專業知識和專業技能中與數學相關的知識點，同時在內容設置上多增加一些與實際問題相關的案例內容，科學合理地調整安排各專業高等數學教學內容，可通過課程特點和專業需求將高等數學的內容合理劃分成基礎模塊、應用模塊和選修模塊，以滿足專業發展適應社會發展的需要。其次，應樹立生本教育理念，尊重專業學生個體差異，可在劃分模塊的基礎上，再對各大模塊做進一步的細化，如導數與微分模塊作為基礎模塊，可為培養專業學生數學素養提供重要保障。導數與積分應用模塊，有利于培養學生的所學所用，能將所學數學知識熟練的應用于實際問題的解決之中。而數學建模則歸屬選修模塊，可從多角度培養學生不斷拓展專業的數學應用能力和創新能力，為后續專業學生深造學習提供有利保障。另外，各高等院校要用創新的理念多角度深化課程改革，可針對不同專業對高等數學教學方面的具體要求，科學安排高等數學教學內容，編制高等數學課程的校本教材，并結合已劃分的教學模塊，對高等數學課程的開設時間進行科學合理安排，確保高等數學教學活動順利開展，切實把創新教育理念落到實處，逐步實現提高學生創新能力的目的[6]。

(三)創新教學方法，提高課堂教學質量

在創新教育大發展的大背景下，作為一門基礎學科高等數學，其教學目標是希望學生學有所用，能夠將所學的基本理論知識用于未來的實際工作和實際問題的解決當中，特別是在科技創新發展方面能夠進一步發揮重要作用。而這一切的實現，必然少不了實踐教學環節中教學方法的使用和配合，可以說教學方法的合理選擇和恰當使用是整個教學實踐過程中重要的一環。顯然。傳統單一化的教學方法以及教學手段已無法有效滿足當下高等數學教學客觀要求，結合創新教育背景，必須對高等數學課程的教學方法做進一步的完善和改革。在改革過程中，首先，應根據各高校自身高等數學教學中存在的問題，完善創新教學方法及教學手段，構建高效教學課堂。比如，可通過目標任務驅動教學法、啟發引導式教學法、實際案例教學法，先把學生學習高等數學的積極性激發出來。在此基礎上，再逐漸一步一步培養學生的問題意識，到問題分析和問題解決能力的提高。其次，各高校還應深化教學手段的改革，作為學校應根據自身教學設備現狀存在的問題，加大教學設備設施方面的改造和投入力度，為教師能夠順利將多樣化的教學方法應用到高等數學課堂教學中提供有利設備保障。作為教師應重視使用靈活多樣的教學手段去激發學生的學習，并借助多媒體客觀呈現課堂教學內容，特別是在講到比較抽象的數學知識點時，我們更應該結合現代化的教學手段，將抽象難懂的內容通過多媒體直觀的展現出來，讓學生體會更加直觀的感受。并且在對枯燥難理解的知識點進行講解時，還應注意講述其分析過程，對其進行逐步推導，使其更加通俗易懂[5]。另外，應積極組織開展豐富多彩的高等數學教學實踐活動，在教學實踐活動中去引導學生進行深度思考，并在問題的解決過程中逐漸培養學生的創新意識，讓學生在師生共同學習、共同探討的教學氣氛中學習，從而不斷激發他們的學習興趣，提高他們參與課堂教學的程度，不斷提高課堂教學質量[6]。

(四)創新考核方式，推進創新激勵機制

在創新教育背景下，各高等院校不能再采用傳統單一的考核方式，應針對目前高等數學課程考核評價的問題，根據各專業人才培養目標，按照創新教育提出的客觀要求，創新考核方式，完善相關考核機制，加入創新思維能力考核，推進創新激勵機制，促進創新能力培養。基于此，在考核評價過程中，首先，應屏棄單一傳統的考核形式，探討多元化的創新考核方式，考核評價不能再將考試成績作為唯一衡量依據，而應全面客觀地去考核學生的學習水平。用科學的辦法考核學生對所學專業知識的掌握情況，包括各方面能力的提升情況等。所以，如在期末考試形式的選擇上，就應進行多元化考核的創新改革：一是考試內容可將高等數學的其它內容和基礎理論知識進行分離；二是考試方法可根據知識點的特點采取多段考核的辦法；三是考試形式既可采取閉卷考試也可以采取開卷考試等多種方式進行。并且在整個學習過程中還可以根據高等數學章節內容的特點，對學生多增加一些考核的次數，考核不拘于形式可以是學習報告、小論文、也可以是口試或筆試等。其次，評價考核中還應加入創新思維能力的考核，特別應針對學生在分析問題和解決問題方面的創新能力的考核等。而且從學生層面要讓他們能夠理解創新教育的重要性，從教師層面讓老師必須重視學生這方面的能力考核，并且要作為制度落實于創新教育始終。所以，就要對考核機制進行創新改革，建立創新激勵機制，不能只關注學生的考試成績。如可將學生的平時表現也納入考核范圍，特別是教學中應重視引導學生參與教學過程，讓他們積極思考、廣泛討論、大膽探索；并鼓勵學生勇于發表自己不同的解題思路和獨特思考問題的見解；還可通過增設適當的開放型題目，促使學生積極探索問題，引導學生發散思維的運用，在考核中激發并鍛煉學生的創新意識和創新精神，提升創新能力的培養[7]；另外，對創新型競賽中有突出表現的學生，老師應給予一定獎勵。總之，對學生學習的過程性評價、開放性評價等都應作為學生最終考核評價的重要指標，只有綜合運用多種方式考全考實，才能提高學生的探究能力和創新能力。

三、結語

高等數學課程的教學改革是一項長期而艱巨的巨大工程，需要教育工作者持之以恒地探索和實踐。特別是在萬眾創新大眾創業的大背景下，高等數學課程的教學，更應加大對其進行創新改革以適應新的發展趨勢和需要。在實際教學過程中，始終應以學生的創新能力為培養目標，積極探索課程改革的創新之路，促進學生創新能力的全面提升。總之，隨著各行各業對創新人才的熱切呼喚，高等院校作為創新人才培養的集聚地任重而道遠。