基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高職數(shù)學教學改革探究

王燕娜

廣東交通職業(yè)技術(shù)學院基礎(chǔ)教學部，廣東 廣州 510650

2018年5月28日，習近平總書記在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上指出：“全部科技史都證明，誰擁有了一流創(chuàng)新人才、擁有了一流科學家，誰就能在科技創(chuàng)新中占據(jù)優(yōu)勢?！眲?chuàng)新之道，唯在得人?？萍紕?chuàng)新的關(guān)鍵在于人才，特別是創(chuàng)新型人才尤為重要。而人才培養(yǎng)的中流砥柱在學校，那么學校通過什么載體培養(yǎng)學生呢？毫無疑問，是課程。

數(shù)學課程是高等院校的一門公共必修課。它可以提高學生的數(shù)學素養(yǎng)，為學生的專業(yè)課學習奠定基礎(chǔ)，從而服務(wù)于學生的可持續(xù)發(fā)展。更重要的是，數(shù)學是思維的體操，它在培養(yǎng)學生思維特別是創(chuàng)新思維上的作用無可替代。作為學生學習過程引導者的數(shù)學教師，如何將這種作用強有力地發(fā)揮出來，是一個值得深究的課題。

一、高職數(shù)學教學改革現(xiàn)狀分析

近年來，圍繞創(chuàng)新能力和實踐能力的教學改革措施不斷出臺，但是，在某些領(lǐng)域尚未達到預(yù)期效果，甚或相當一部分停留在頂層設(shè)計和口號上。究其問題及原因，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（一）教師觀念過于傳統(tǒng)，知識結(jié)構(gòu)單一

由于高職學生數(shù)學基礎(chǔ)普遍較為薄弱，加上近年來高職大范圍擴招，學生類型增多，學生層次參差不齊，學生生源的整體素質(zhì)大不如之前，隨之而來的就是高等數(shù)學課程上課內(nèi)容的廣度和深度都較之前有明顯降低。據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有不少高職數(shù)學老師認為自己的知識儲備應(yīng)對高職學生綽綽有余，停留在“要教給學生一杯水，老師需要一桶水”的傳統(tǒng)層面，缺乏與時俱進意識，不及時給自己充電。同時，一部分教師年復一年地用同一本教案進行授課，缺乏教學創(chuàng)新。由于教師未能言傳身教，未能給學生做好示范和榜樣，直接導致學生主動性和自覺性不足，認為只要完成課堂內(nèi)容就萬事大吉，課后不愿自主主動學習，進一步地阻礙了學生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（二）課程內(nèi)容側(cè)重理論推導，知識的趣味性和應(yīng)用性體現(xiàn)不足

近年來，關(guān)于高等數(shù)學課程，各大高職院校都基于本校實際特點開發(fā)了自己校本教材。但是據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，相當一部分教材理論性偏強，知識呈現(xiàn)生硬無趣，過分強調(diào)嚴謹?shù)睦碚撏茖В鴮W生的基礎(chǔ)偏弱，學習起來非常吃力，收效甚微，學生的自信心也備受打擊。學生不知道知識的來龍去脈，前因后果，不知道知識背后的數(shù)學歷史和數(shù)學家的故事，只是簡單被動地機械接受。同時學生很難自主挖掘到所學知識的應(yīng)用價值，對學生創(chuàng)新能力的發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。

（三）教學方法刻板，忽視學生個性差異和主體地位

據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有相當一部分數(shù)學教師的課堂仍然是滿堂灌，教師仍然是主體地位。一次數(shù)學課下來，學生與老師的互動少之又少，獨立思考的機會幾乎沒有。同時，教師在創(chuàng)新課程教學方法、實施信息化、混合式教學上，沒有過多的嘗試，教師自身的教學創(chuàng)新能力也長時間沒有提升，不利于高等數(shù)學課程教學與時俱進，不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［1］。

（四）考核方式片面，過程性評價流于形式

考核方式直接會影響學生學習課程的積極性。合理的考核方式可以有效地掌握學生學習的全過程，腳踏實地做好過程中的每一步，并可對學生的學習進行及時反饋。長期以來，高校采取的考核方式基本上都是過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合的方式，但是過程性考核由于各種原因很難落實到實處，像顯性的如考勤等容易實行，但是學習態(tài)度，課堂表現(xiàn)等較難把控。使得一部分教師的數(shù)學課程平時考核流于形式，由期末考試成績一錘定音。而這種考核方式也嚴重阻礙了學生的創(chuàng)新能力發(fā)展。

（五）教學研究能力欠缺，缺乏探索精神

有相當一部分教師上完課就完成任務(wù)，未曾對課堂出現(xiàn)的問題及時進行反思和改進，同時，也缺乏對自己專業(yè)領(lǐng)域的探索精神，直接影響了教學效果，也無法取得長足的進步。

二、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高職數(shù)學教學改革路徑及對策

（一）教師應(yīng)樹立終身學習的觀念，更新教學思想，富有創(chuàng)新精神

教師應(yīng)有終身學習意識，即我們所常說的“活到老學到老”或者“學無止境”。置身于如今知識信息大爆炸的年代，“要教給學生一杯水，老師需要一桶水”的亙古名言已成歷史，一桶水的容量微乎其微，老師需要的是一潭水，而且是一潭“活”水。如何使水成為活的水？這就需要老師更新教學思想，活到老學到老，使潭水常換常新，源源不斷。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，離不開具有創(chuàng)新精神的老師的耳濡目染，潤物細無聲，需要首先從老師做起，嚴于律己，以身作則，做學生的楷模。關(guān)注學科發(fā)展前沿，更新學科知識儲備，將創(chuàng)新的思維滲透于日常的常規(guī)教學過程中。具體實踐中可以通過多種途徑學習，做學習的有心人。可在各種書籍中學習，學習先進的教育教學理念和前沿的學科知識，提高知識的深度和廣度；可在各種視聽資料中學習，各級各類培訓中學習，學習他人先進的教學理念和豐富的教學實踐經(jīng)驗，取長補短，增強自我的教學實踐能力；要學習現(xiàn)代信息技術(shù)，與時俱進，學以致用，嘗試應(yīng)用于課堂教學實踐中。在此過程中養(yǎng)成主動的、自我更新的和優(yōu)化知識的良好習慣。同時，教師要富有創(chuàng)新精神，面對不斷發(fā)展變化的未成熟的人，必須通過創(chuàng)造性的工作去尋求合適教育對象的方式和方法，這就要求教師在教學設(shè)計上要靈活多樣，富有彈性，重視發(fā)散思維和直覺思維的訓練，同時運用教學反饋信息，機智地進行教學調(diào)控［3］。

（二）課程內(nèi)容應(yīng)淡化理論推導，融入數(shù)學文化和數(shù)學建模實例，增強知識趣味性和應(yīng)用性

課程內(nèi)容融入數(shù)學文化，可提高學生的創(chuàng)新能力。通過融入數(shù)學文化，學生可以知曉知識發(fā)展的歷史進程和其來龍去脈，從而激發(fā)學生求知欲，激勵學生積極向上，勇于創(chuàng)新。比如講到級數(shù)時，介紹歷史上第二次數(shù)學危機，以及芝諾提出的四個悖論（運動不存在；跑得很快的阿希里趕不上在他前面的烏龜；飛矢不動；游行隊伍悖論），學生就可以感受到知識發(fā)展的反復性和曲折性，通過知識的傳授培養(yǎng)科學思維方法和能力。同樣，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也非一蹴而就，需要在提出問題、解決問題的曲折過程中腳踏實地，鍥而不舍，堅持不懈。

課程內(nèi)容融入數(shù)學建模實例，可以提高學生的應(yīng)用意識。數(shù)學建模就是構(gòu)造數(shù)學模型的過程，即用數(shù)學的語言——公式、符號、圖表等刻畫和描述一個實際問題，然后經(jīng)過數(shù)學的處理——計算、迭代等得到定量的結(jié)果，以供人們做分析、預(yù)報、決策和控制［2］。它是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的強有力實踐。在解決未知實際問題過程中，學生的綜合能力大幅提高。比如每年九月份舉行的全國大學生數(shù)學建模競賽，可鼓勵學生積極參與，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力方面大有所益。

（三）創(chuàng)新教學方法和教學手段，尊重學生個性差異和主體地位

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》（國辦發(fā)〔2015〕36號）提出，在新形勢下，各高校要廣泛開展啟發(fā)式、討論式、參與式教學，推動教師把國際前沿學術(shù)發(fā)展、最新研究成果和實踐經(jīng)驗融入課堂教學，注重培養(yǎng)學生的批判性和創(chuàng)造性思維，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)靈感。改革考試考核內(nèi)容和方式，注重考查學生運用知識分析、解決問題的能力。

教學方法回答的是如何教的問題。首先，教學方法要富有啟發(fā)性，以學生為主體，問題導向，鼓勵學生獨立思考從而提出問題，分析問題和解決問題；其次，要教學目標明確，重難點突出，詳略得當。使學生能夠很容易辨別課程重難點。再次，要遵循從具體到一般的思維認知規(guī)律。數(shù)學的很多概念都是從許多實際問題抽象概括而來，在講解具體數(shù)學概念時可以多從具體事例入手，使學生更容易理解和掌握；最后，教學方法要始終遵循由淺入深，由易到難，由簡單到復雜的認知規(guī)律。逐步實現(xiàn)課堂信息化，借助現(xiàn)代化教學手段輔助教學，使知識直觀化生動化可視化，提高課堂教學效率，消除學生的畏難情緒，增強學生學習數(shù)學的信心，激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣?？傊?，教學中要以學生為主體，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力為目標，通過傳授知識與技能的過程，來啟迪學生思維和激發(fā)學生潛能，最終使得學生知識、能力和素質(zhì)得以協(xié)調(diào)發(fā)展。

教學手段回答的是教的方式手段問題。在科技如此發(fā)達的今天，教師在課堂上要借助現(xiàn)代化技術(shù)手段來輔助教學，逐步實現(xiàn)課堂教學信息化，提高課堂教學效率和教學質(zhì)量。極限是高等數(shù)學課程的一個很重要的概念，它是微積分的奠基石，后續(xù)概念基本上都是建立在極限的基礎(chǔ)上。正確理解和學習極限的概念對于學生數(shù)學課程的學習至關(guān)重要。所以在講授極限概念時，可以借助Mathematica等軟件動態(tài)演示某些數(shù)列，使學生能夠從動態(tài)演示中體會感受到極限是研究變量變化趨勢的，理解“無限接近”的含義。

（四）改進考核方式，過程性評價由形式轉(zhuǎn)為落到實處

第一，平時學習過程中引入獎懲機制，改變以往學生被動的學習態(tài)度，變“要學生做”為“學生要做”。根據(jù)課堂學生回答問題和做題的方式，主動還是被動，回答問題和做題的質(zhì)量以及題目自身的難易程度，給予加平時分的獎勵。主動的方式，結(jié)果完全無誤，題目難度較大的情況相應(yīng)的分值會更高。相反，如果課堂睡覺，利用手機聊天玩游戲等違反課堂紀律的情況則會扣分。通過這樣的制度機制，可以有效地讓學生積極主動地參與到課堂活動中來，在學習過程中不斷追求完美，敢于挑戰(zhàn)高難度問題，而這些綜合素質(zhì)又恰恰是創(chuàng)新者所必須要具備的。

第二，在學生養(yǎng)成上述基本習慣的基礎(chǔ)上，進一步給學生提出更高的要求，在追求做題質(zhì)量的基礎(chǔ)之上有意識地培養(yǎng)學生做題的速度，可以限定一定時間，在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)的同學可以獲得平時分的獎勵，通過此種方式，可以使得考核方式多樣化，不至于每節(jié)課的千篇一律，給課堂學習注入了新鮮的血液，更大程度地激發(fā)學生學習的興趣；速度和效率，對于創(chuàng)新者至關(guān)重要。

第三，對于每次課堂練習和課后作業(yè)，評講以后由學生進行第一次批改和批注，老師再進行第二次修改并及時反饋。通過這樣的過程，可以逐步培養(yǎng)學生的自主學習和自我教育能力。而教育的終極目的就是要實現(xiàn)自我教育。

第四，當學生的自主學習能力逐步得到培養(yǎng)和強化以后，可以適當?shù)毓膭顚W生去主動表達自己，可以是給同學們講題目，更進一步，對于一些學生可以講的內(nèi)容可以由學生來擔當教師的角色，真正實現(xiàn)學生的主體地位，為學生創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新的氣象和環(huán)境，從而把學生內(nèi)在的創(chuàng)新天性引出來。

第五，在教學過程中，鼓勵學生大膽質(zhì)疑，小心求證，培養(yǎng)學生的質(zhì)疑精神和批判精神。相信課本，但又不迷信于課本?？梢詮狞c點滴滴做起，循序漸進，比如有同學發(fā)現(xiàn)課本中的錯誤，不管是印刷錯誤還是實質(zhì)錯誤，在開始都應(yīng)該受到老師的鼓勵和贊揚。在此過程中可以引導學生相信自己，培養(yǎng)學生的自信，從而提升學生的綜合素質(zhì)。

（五）寓教學與科研之中，科研反哺教學

教學反思是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題，不斷解決問題向完美狀態(tài)進軍的過程。做得好的方面要再接再厲，探索規(guī)律機制，進而升華為實踐經(jīng)驗，以便更好地指導以后的教育教學；做的不足的方面要及時分析原因，找到癥結(jié)所在，然后對癥下藥，找到解決問題行之有效的方法，正所謂知不足然后能自反也。

首先，教學過程中要結(jié)合教學自身以及學生的反應(yīng)反饋及時反省總結(jié)，不斷調(diào)整教學內(nèi)容的呈現(xiàn)順序，優(yōu)化教學方法和教學手段，力求使學生在輕松愉快中接受和掌握基礎(chǔ)知識和基本的技能。

其次，要將這種立身根本的技能通過言傳身教，潛移默化地傳遞給學生，使學生漸漸地可以做到“吾日三省吾身”。

最后，要打破內(nèi)心局限，不斷探索嘗試，不斷給自己充電，樂于改變，做改革的積極響應(yīng)者和踐行者。只有在科研中改革教學，做教學的改革者和研究者，才能取得最佳教學成效。

高職數(shù)學教師不僅要承擔日常常規(guī)的教學任務(wù)，在教學之余，也要鉆研學術(shù)領(lǐng)域，關(guān)注國際前沿成果，探索未知，追求真理，攀登科學高峰。寓教學于科研之中，科研反哺教學。通過科研活動提高自身的學術(shù)水平，及時更新和調(diào)整教學內(nèi)容，使自己成為一名教育實踐者的同時，更要成為一名優(yōu)秀的科研人員［3］。

三、結(jié)束語

注重培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，是高等教育教學改革明確提出的要求，也是當今教學改革的主攻方向。通過教學理念、課程內(nèi)容、教學方法和課程考核等方面的改革和創(chuàng)新，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力。