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摘 要:本文针对当前高等数学教育的现状,分析了其中存在的不利于学生创新能力培养的弊端,并从教育理念、教育内容、教育方法、教育手段等几个方面探讨了高等数学创新教育的实施。
关键词:高等数学教学;创新能力;培养
社会的进步与发展需要越来越多的创新型人才。因此,有效地培养学生的创新意识和创新能力构成了学校教育的重要内容和目标。高校实施创新教育,培养创新人才,必须把创新教育的理念落实到每一位教师,渗透到每一门课程,贯穿于人才培养的每一个环节[1]。高等数学作为一门基础理论课,其学科特点及其在基础课程体系中的地位,决定了它在培养学生创新意识和创新能力方面担当的重要角色及发挥的核心作用。因此,作为数学教师应在高等数
学教学中积极开展教学理论创新与实践探索,以达到培养学生创新意识与创新能力的目标。
一、 高等数学教学的现状
围绕大学生创新能力的培养,积极探索高等数学教学的改革思路,既适应当今知识经济时代的要求,也是高等数学课程自身发展的需要。就目前高等数学教学来看,还存在着许多与之不相适应的地方。首先,从教材选用方面来说,现行的《高等数学》教材,大都内容陈旧,知识老化,不能体现现代数学思想和现代数学方法,有些理论已严重落后于生活、生产实际。如工程中常用的数据处理方法,由最值推广产生的最优化方法等都未涉及。这些内容的滞后与科学技术的迅猛发展、知识更新的日新月异很不协调,以至于学生学习了《高等数学》却不会应用,何谈创新?其次,从教师教的方面来说,现有的高等数学教学较多强调知识的记忆和基本计算能力的训练,忽视了数学思想方法的教学和创新能力的培养。大多数教师往往在教学中重演绎,轻归纳;重逻辑,轻历史;重结果,轻过程;重技能,轻创新。加之目前使用的教学方法仍然相对落后,考核形式也相对单一,基本沿袭着“一纸试卷定优劣”的考核方法,忽略或轻视了对学生学习过程和解决实际问题能力的考查。这样极大地抑制了学生的学习兴趣,约束了学生的发散思维,不利于培养学生的创新能力[2]。第三,从学生学的方面来说,学生刚从高中进入大学,对学习高等数学的重要性认识模糊,理解片面。学生普遍认为:学数学就是解题,就是训练思维的严密性,并没有多大用途。从而导致学生学习积极性不高,学习自主性不强,加之一些学生不适应大学的学习方法,从而丧失了对数学的学习兴趣,更谈不上创新了。
二、高等数学教学中培养学生创新能力的途径
1、明确高等数学教学理念,以能力和素质培养为重点
对学生进行创新能力教育与训练关键是要靠教师的教学理念来支持。根据现行《高等数学》教学大纲的要求,其课程基本的教学理念应该是:满足不同专业的实际需要,以“适度和够用”为原则;服务于素质教育,以突出数学文化的育人功能为主线;强调能力培养,以培养学生的创新能力和实践能力为重点[3]。因此,广大高等数学教师应把教育目标的重点从掌握课程体系转移到学会数学的实际应用,培养解决问题能力上来。加强学生发散思维、直觉思维、辨证思维以及创造力、想象力的培养和训练,并将其作为基本原则贯穿于教学过程始终。
2、课程中应增加现代数学内容,培养学生解决实际问题的能力
教师应有意识的收集与教学内容相关的实例,尽可能多的将高等数学与经济学、社会学、军事学等领域联系起来,展现高等数学的巨大魅力。同时,适当增设“数学实践”课,内容可包括算法设计、统计分析、优化计算和数学建模等,给学生创造一个自主探索、动手实践、合作交流的条件和氛围,从而增强学生应用数学知识的意识,提高学生应用数学解决实际问题的能力。
3、强调数学原理和数学背景介绍,重视知识过程教学,激发学生创新意识
知识的形成过程,公式、定理的探索发现过程都蕴含着丰富的数学思想、数学方法、数学观点,充分展示知识的发生过程,不仅是学生真正理解知识、学会知识的前提,更重要的是能提高学生发现问题和解决问题的能力,培养学生创新思维能力。数学教科书是经过逻辑加工完成了的数学形式,是一个严格的演绎体系。在这个体系里一般看不到概念的形成过程,公式(定理)的发现过程,解题的探索过程,看不到思维过程,只看到完善的结论,顺理成章的严格证明。至于他是如何发现问题、解决问题的,他是如何构想的,对学生来说很难发现,总有一种神秘感。因此,教学中教师要精心设计,重新组织教学内容,尽可能地把数学原理、定理和方法的发现过程、发现方法教给学生,启发学生积极发现问题,激发学生的创新意识。
4、采用启发式教学方式,培养学生创新思维
启发式教学是一种把学生看作学习活动主体的教学方法,强调教学的根本目的是教给学生如何学习的方法,以培养学生获取知识,运用知识和创新知识的能力,引导启发学生在学习中学会学习,在发现中学会发现[4]。长期以来,注入式的教学只重视教师的传授,忽略了学生是有头脑、有思维、有创新能力的人,使学生感到高等数学乏味、枯燥,严重的阻碍了学生智力和独立思考能力的发展,难以调动学生的学习主动性和创造性。贯彻启发式教学,教师应在对教材做仔细分析的基础上,适时地把学生置于一定的情景中,引导、启发学生质疑问难,也就是引导学生自己发现问题,提出问题,让学生带着问题去读书、去研究,培养学生“不唯书,不唯上,只唯实”的学风。同时,教师应注重教学内容本身的来源,发展和推广,启发学生将新、旧知识有机地结合起来,重视学生的“参与度”,积极引导学生参与课堂教学活动,鼓励学生大胆猜想。这样既能使学生温故而知新,又能激活学生的思维,使整个教学内容呈现出条理性、连续性,让学生的思维与教师的思路产生共鸣,从而形成一种轻松、和谐的课堂教学氛围,促进学生的创新能力的形成[5]。
5、创设多样的数学活动,培养学生的探究意识
高等数学任课教师应积极创造条件,让高等数学知识贴近生活,增强学生的参与意识。学生可在教师的指导下根据自己的数学能力,从生活、社会和自然中选择感兴趣的专题进行探讨,在此过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题,以达到教、学、用同时进行的目的。同时,学生在主动性学习活动中获得了有益体验,明确了“创造性”学习的重要意义。这样,学生会更加积极主动地投入到探究性学习中去。教师要因势引导,努力营造出学习数学的氛围。一方面,在教学过程中让学生更加深刻体味生活中的数学,自觉地把数学与现实结合起来,尝试用数学眼光观察世界,主动用数学方法解决实际问题。另一方面,通过建模培训,学科竞赛,数学实验等形式多样的教学活动加强学生学习能力的培养。同时,精心选择、设计出一系列趣味性强,难易适中的活动情境。如:指导学生研究同一数学问题的多种解法;指导学生研究数学中的观察与实验、类比与猜想、模仿与创造等发现方法;指导学生研究不同数学理论间的内在联系等。通过创设这些富有吸引力的数学活动情境,形成学生主动探索新知识的学习氛围,从而达到培养学生创新能力的目的。
6、 克服传统考核的弊端,加强过程评价,培养学生创新能力
考核是课程教学中不可缺少的教学环节,课程考核的内容和方法是教师讲课和学生学习的指挥棒。我们感到期末一考定优劣的考核方法只注重结果,而放弃了对学生学习过程的监控,造成多数学生临考突击,死记硬背,结果是“学得快,忘得也快”,不利于创新型人才的培养。因此,必须改革传统的评价方法。根据专业的特点,教师可以加强高等数学课程教学过程设计与评价,组织教学活动课程或数学与实践课程,把小组讨论、学习报告、应用建模知识解决实际问题等作为教学评价的形式,将其结果以40%左右的比例列入总成绩。这样我们便可以形成“过程评价+论文、报告+应用演练+考试考核”相结合的考评体系,这种考核评价体系注重对学生的数学素养培养效果的检查,注重考察学生的学习进程,数学语言表达水平,用数学知识解决实际问题的能力,有利于引导学生把注意力集中到平时知识的掌握与积累,重视自学能力、创新意识的培养,对培养创新型人才有着重要的意义。
总之,培养学生的创造性思维能力,是一个复杂的长期的过程。 在高等数学教学过程中,教师要有意识的渗透和突出数学思想,自觉地培养学生的创造性思维能力。只要教师切实转变教学思想,改进教学方法,改革评价体系,就不仅能够在教学活动中达到传授知识的目的,而且会在发展学生思维,培养学生创新能力方等面起到更大的作用。
[参考文献]
[1] 杨叔子. 高等教育如何培养创造性人才[M]. 武汉:华中理工大学出版社,2003.
[2] 薛新国. 教学方法与创造性思维能力[J]. 数学通报,1989,(3):1-3.
[3] 刘锋. 高等数学课程教学改革与实践[J]. 大学数学,2004,11(4):40.
[4] 袁仁贵. 不断推进教育创新[J]. 北京师范大学学报,2002,(6).
[5] 刘立明. 创新思维探索[J]. 教学与科研,2004,12(2):23-301.
关键词:高等数学教学;创新能力;培养
社会的进步与发展需要越来越多的创新型人才。因此,有效地培养学生的创新意识和创新能力构成了学校教育的重要内容和目标。高校实施创新教育,培养创新人才,必须把创新教育的理念落实到每一位教师,渗透到每一门课程,贯穿于人才培养的每一个环节[1]。高等数学作为一门基础理论课,其学科特点及其在基础课程体系中的地位,决定了它在培养学生创新意识和创新能力方面担当的重要角色及发挥的核心作用。因此,作为数学教师应在高等数
学教学中积极开展教学理论创新与实践探索,以达到培养学生创新意识与创新能力的目标。
一、 高等数学教学的现状
围绕大学生创新能力的培养,积极探索高等数学教学的改革思路,既适应当今知识经济时代的要求,也是高等数学课程自身发展的需要。就目前高等数学教学来看,还存在着许多与之不相适应的地方。首先,从教材选用方面来说,现行的《高等数学》教材,大都内容陈旧,知识老化,不能体现现代数学思想和现代数学方法,有些理论已严重落后于生活、生产实际。如工程中常用的数据处理方法,由最值推广产生的最优化方法等都未涉及。这些内容的滞后与科学技术的迅猛发展、知识更新的日新月异很不协调,以至于学生学习了《高等数学》却不会应用,何谈创新?其次,从教师教的方面来说,现有的高等数学教学较多强调知识的记忆和基本计算能力的训练,忽视了数学思想方法的教学和创新能力的培养。大多数教师往往在教学中重演绎,轻归纳;重逻辑,轻历史;重结果,轻过程;重技能,轻创新。加之目前使用的教学方法仍然相对落后,考核形式也相对单一,基本沿袭着“一纸试卷定优劣”的考核方法,忽略或轻视了对学生学习过程和解决实际问题能力的考查。这样极大地抑制了学生的学习兴趣,约束了学生的发散思维,不利于培养学生的创新能力[2]。第三,从学生学的方面来说,学生刚从高中进入大学,对学习高等数学的重要性认识模糊,理解片面。学生普遍认为:学数学就是解题,就是训练思维的严密性,并没有多大用途。从而导致学生学习积极性不高,学习自主性不强,加之一些学生不适应大学的学习方法,从而丧失了对数学的学习兴趣,更谈不上创新了。
二、高等数学教学中培养学生创新能力的途径
1、明确高等数学教学理念,以能力和素质培养为重点
对学生进行创新能力教育与训练关键是要靠教师的教学理念来支持。根据现行《高等数学》教学大纲的要求,其课程基本的教学理念应该是:满足不同专业的实际需要,以“适度和够用”为原则;服务于素质教育,以突出数学文化的育人功能为主线;强调能力培养,以培养学生的创新能力和实践能力为重点[3]。因此,广大高等数学教师应把教育目标的重点从掌握课程体系转移到学会数学的实际应用,培养解决问题能力上来。加强学生发散思维、直觉思维、辨证思维以及创造力、想象力的培养和训练,并将其作为基本原则贯穿于教学过程始终。
2、课程中应增加现代数学内容,培养学生解决实际问题的能力
教师应有意识的收集与教学内容相关的实例,尽可能多的将高等数学与经济学、社会学、军事学等领域联系起来,展现高等数学的巨大魅力。同时,适当增设“数学实践”课,内容可包括算法设计、统计分析、优化计算和数学建模等,给学生创造一个自主探索、动手实践、合作交流的条件和氛围,从而增强学生应用数学知识的意识,提高学生应用数学解决实际问题的能力。
3、强调数学原理和数学背景介绍,重视知识过程教学,激发学生创新意识
知识的形成过程,公式、定理的探索发现过程都蕴含着丰富的数学思想、数学方法、数学观点,充分展示知识的发生过程,不仅是学生真正理解知识、学会知识的前提,更重要的是能提高学生发现问题和解决问题的能力,培养学生创新思维能力。数学教科书是经过逻辑加工完成了的数学形式,是一个严格的演绎体系。在这个体系里一般看不到概念的形成过程,公式(定理)的发现过程,解题的探索过程,看不到思维过程,只看到完善的结论,顺理成章的严格证明。至于他是如何发现问题、解决问题的,他是如何构想的,对学生来说很难发现,总有一种神秘感。因此,教学中教师要精心设计,重新组织教学内容,尽可能地把数学原理、定理和方法的发现过程、发现方法教给学生,启发学生积极发现问题,激发学生的创新意识。
4、采用启发式教学方式,培养学生创新思维
启发式教学是一种把学生看作学习活动主体的教学方法,强调教学的根本目的是教给学生如何学习的方法,以培养学生获取知识,运用知识和创新知识的能力,引导启发学生在学习中学会学习,在发现中学会发现[4]。长期以来,注入式的教学只重视教师的传授,忽略了学生是有头脑、有思维、有创新能力的人,使学生感到高等数学乏味、枯燥,严重的阻碍了学生智力和独立思考能力的发展,难以调动学生的学习主动性和创造性。贯彻启发式教学,教师应在对教材做仔细分析的基础上,适时地把学生置于一定的情景中,引导、启发学生质疑问难,也就是引导学生自己发现问题,提出问题,让学生带着问题去读书、去研究,培养学生“不唯书,不唯上,只唯实”的学风。同时,教师应注重教学内容本身的来源,发展和推广,启发学生将新、旧知识有机地结合起来,重视学生的“参与度”,积极引导学生参与课堂教学活动,鼓励学生大胆猜想。这样既能使学生温故而知新,又能激活学生的思维,使整个教学内容呈现出条理性、连续性,让学生的思维与教师的思路产生共鸣,从而形成一种轻松、和谐的课堂教学氛围,促进学生的创新能力的形成[5]。
5、创设多样的数学活动,培养学生的探究意识
高等数学任课教师应积极创造条件,让高等数学知识贴近生活,增强学生的参与意识。学生可在教师的指导下根据自己的数学能力,从生活、社会和自然中选择感兴趣的专题进行探讨,在此过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题,以达到教、学、用同时进行的目的。同时,学生在主动性学习活动中获得了有益体验,明确了“创造性”学习的重要意义。这样,学生会更加积极主动地投入到探究性学习中去。教师要因势引导,努力营造出学习数学的氛围。一方面,在教学过程中让学生更加深刻体味生活中的数学,自觉地把数学与现实结合起来,尝试用数学眼光观察世界,主动用数学方法解决实际问题。另一方面,通过建模培训,学科竞赛,数学实验等形式多样的教学活动加强学生学习能力的培养。同时,精心选择、设计出一系列趣味性强,难易适中的活动情境。如:指导学生研究同一数学问题的多种解法;指导学生研究数学中的观察与实验、类比与猜想、模仿与创造等发现方法;指导学生研究不同数学理论间的内在联系等。通过创设这些富有吸引力的数学活动情境,形成学生主动探索新知识的学习氛围,从而达到培养学生创新能力的目的。
6、 克服传统考核的弊端,加强过程评价,培养学生创新能力
考核是课程教学中不可缺少的教学环节,课程考核的内容和方法是教师讲课和学生学习的指挥棒。我们感到期末一考定优劣的考核方法只注重结果,而放弃了对学生学习过程的监控,造成多数学生临考突击,死记硬背,结果是“学得快,忘得也快”,不利于创新型人才的培养。因此,必须改革传统的评价方法。根据专业的特点,教师可以加强高等数学课程教学过程设计与评价,组织教学活动课程或数学与实践课程,把小组讨论、学习报告、应用建模知识解决实际问题等作为教学评价的形式,将其结果以40%左右的比例列入总成绩。这样我们便可以形成“过程评价+论文、报告+应用演练+考试考核”相结合的考评体系,这种考核评价体系注重对学生的数学素养培养效果的检查,注重考察学生的学习进程,数学语言表达水平,用数学知识解决实际问题的能力,有利于引导学生把注意力集中到平时知识的掌握与积累,重视自学能力、创新意识的培养,对培养创新型人才有着重要的意义。
总之,培养学生的创造性思维能力,是一个复杂的长期的过程。 在高等数学教学过程中,教师要有意识的渗透和突出数学思想,自觉地培养学生的创造性思维能力。只要教师切实转变教学思想,改进教学方法,改革评价体系,就不仅能够在教学活动中达到传授知识的目的,而且会在发展学生思维,培养学生创新能力方等面起到更大的作用。
[参考文献]
[1] 杨叔子. 高等教育如何培养创造性人才[M]. 武汉:华中理工大学出版社,2003.
[2] 薛新国. 教学方法与创造性思维能力[J]. 数学通报,1989,(3):1-3.
[3] 刘锋. 高等数学课程教学改革与实践[J]. 大学数学,2004,11(4):40.
[4] 袁仁贵. 不断推进教育创新[J]. 北京师范大学学报,2002,(6).
[5] 刘立明. 创新思维探索[J]. 教学与科研,2004,12(2):23-301.