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[摘要]在高等教育中融入創新教育是我國高等教育改革的重要方向。結合多年大學數學的實踐教學經驗和開展創新教育的實踐體驗,指出了目前普通高等院校開展創新教育存在的4個主要問題,并結合自己開展創新教育的實踐,提出了從加強教師創新意識教育、改革教學方式、優化教學內容、注重創新思維方法訓練、改善大學生學習方法、教師管理考核機制等6個方面在大學數學教學中開展創新教育的對策,旨在培養大學生的創新思維能力,提高大學數學的課堂教學效果。
[關鍵詞]創新教育;數學思想;大學數學
引言
創新創業(以下簡稱“雙創”)教育是20世紀80年代西方國家提出和發展的一種新的教育理念和模式,它以培養創業人才為目標,使學生通過雙創教育,具有雙創意識、精神、知識、技能和能力,以及主動適應社會的心理品質[1]。傳統的注入式大學數學教學已無法適應現代社會的發展,培養學生創造性思維的能力,建立全新的大學數學教學模式已成為大學數學教學的首要任務[2];在當今信息時代,數學的知識和方法已經成為學生素質和能力結構中不可或缺的組成部分,對實現學校的人才培養目標起著十分重要的作用。大學數學作為高等院校的重要基礎課,具有基礎性、素質性及應用性等特點,具有非常重要的地位[3]。創新教育旨在培養大學生的創新精神、創新素質、創新能力,其實施有利于提升學生的綜合素質,培養學生發現問題、解決問題的能力,促進學生更好地全面發展[4]。培養大學生創新能力的核心在于創新思維能力的培養,大學數學教學不僅要傳授數學知識,而且要注重培養大學生的思維方法和創新思維的能力。本文根據自己多年從事大學數學教學的實踐以及開展創新教育的體驗,就大學數學教學中開展創新教育的問題及對策進行了探討。
1大學數學教學中開展創新教育存在的問題
課堂教學是在校大學生的主要教育教學活動,是大學生形成知識積累、培養提高素質能力的重要渠道,高等教育開展創新創業教育的主陣地還是應該在大學教學的課堂中,結合高等教育中開展創新創業教育活動的要求以及一般工科高等院校大學數學教學的現狀,本文認為目前制約創新教育開展的主要問題如下。
1.1教學方式的一成不變,嚴重制約學生的創新思維
盡管現代高等教育方式已經開始發生變化,但大多數學校大學數學的教學還是停留在教師講、學生聽的教學方式,大學課堂強調“以教師為中心”,學生被動地接受。這一方面是由于現在大學數學教學大多數是以大班教學的方式進行,沒有辦法滿足學生個體的需要,另一方面是大學數學課時任務要求及教學方式所造成的;講課中教師更強調課程的理論體系,著重數學的嚴密性和邏輯性,著重推理過程而輕視數學知識的運用;重視對學生技能的培養,講題時講究舉一反三,但缺少從原理及思想上引導學生,不利于學生創新思維的培養。從現時通用的大學數學教材即可看出,即使最新版的教材也很少包含大學數學的計算實現及大學數學的知識運用,更沒有對數學思想及思維方法的介紹。還有諸如大學數學教學手段的相對落后,學生成績考核方式相對單一等方面都說明:我國目前的大學數學教學內容、教學方法、教學效果都不能適應國家要求的在高等教育中開展創新創業教育的需要。
1.2老師不懂如何創新,怎么教育學生去創新“工欲善其事必先利其器”,要想在高等教育
教學中開展創新創業教育,首先作為實施教學的主體“教師”必須對創新創業教育具有正確的認識:必須清楚何謂“創新創業教育”,如何將本課程教學與創新創業教育相結合,只有這樣才有可能在教學中融入創新創業教育,才可能達到培養學生創新的教學目的[5],但在實際工作中,絕大多數大學教師是缺少對開展創新創業的認識的,更談不上去實施在高等教育中開展創新創業教育,因此必須轉變教師觀念。其次需加強對教師進行創新創業的教育及培訓,讓老師了解并掌握如何在教學中開展創新創業教育,鼓勵教師在教學中積極開展創新創業教育。
1.3現在的教學管理及機制不利于老師開展創新活動
目前的大學數學教學管理不適合教師在教學中開展創新教育活動。首先由于改革的需要,許多大學數學課程教學時數都做了調整,大多數教師在教學中都感覺課時相對較緊,因此在課程教學中普遍認為增加內容可能造成不能按時完成教學任務;其次,由于社會的發展,學生潛心學習的風氣不夠,在普通高等院校中,大多數同學只能應付課程考試,根本沒有真正掌握課程所要求掌握的知識,“學而優則用”,因此很多大學生根本沒有能力去應用所學的數學知識.目前高等院校對教師的考核機制也嚴重制約大學教師開展創新創業教育的熱情及實施,創新教育是在日常課程教學中實施的,而目前高等院校的教師考核更多指標是關注教師的科研能力,教師的教學在教師考核中本來就處于相對弱勢的地位,而要開展好創新創業教育需要教師潛心教學,注意在教學中不斷經驗積累,總結提高,只要這樣才可能取得一定的效果,這可能是一個相對漫長的過程,因此需要對教師的個人考核機制有一個重新的認識。
1.4學生對創新的投入不夠
學生是創新的主體,教師在教學過程中要注意引導學習過程,啟發學生思維,培養學生的創新思維;學生是學習的主體,不僅需要自覺地投入學習過程,而且需要在不斷地求知求解的學習過程中提高自己的創新思維能力,促進創新思維的形成和發展。學而優則用,學而優則創,學生首先要學好才能用,也只有應用才可能發揮自己的創造力,因此要求學生愿學、好學、刻苦地學,才有可能投入到創新活動中去!但在普通高等院校中,大學數學的教學進展并不順利,教師普遍感覺學生在應付學習,真正投入學習、刻苦鉆研的學生還是少數,因此不利于形成在大學生中開展創新教育的良好局面。
2大學數學中開展創新教育的實踐探索
作為一名具有多年教學經驗,教學效果良好,并獲得所在學校教學最高獎勵的教師,自己會有意識地探索如何在大學數學課程教學中開展創新教育;為了更好地探索,自己每個學期平均承擔了三門次以上的大學數學課程教學,并同時注意在實踐中總結經驗,歸結起來自己主要從以下幾方面進行了大學數學的教學探索。
2.1強調創新思維的培養,讓學生掌握創新的源泉
數學是一種思維的培養,培養大學生創新能力的核心在于創新思維能力的培養,大學數學教學不僅要傳授數學知識,而且要注重培養大學生的思維方法和創新思維的能力[6]。注重在大學數學課程教學中結合課程內容著重培養大學生的發散思維、加減思維、轉換思維、圖表思維、形象思維、歸納與類比思維[7]、逆向思維、邏輯思維、質疑思維、系統思維等思維方式[8],從而培養大學生的創新思維能力,提高大學數學的課堂教學效果[9]。
2.2結合大學數學課程的特征,在課程教學中引導學生重視大學數學的應用
數學建模是將大學數學應用到解決實際問題的最好實踐,在課程教學中有意識地穿插數學建模實例,通過數學建模的應用,一方面調動學生學習興趣和學習積極性,另一方面引導學生用大學數學解決實際問題,從而達到數學家華羅庚強調的“學而優則用,學而優則創”。
2.3強調知識體系的構建,在大學數學課程教學中開展數學文化的教育
數學是一種文化,正逐漸形成共識,因此將數學的發展及蘊含的文化介紹給同學,不僅有利于提高大學生學學數學的興趣,而且有利于大學生構建數學的知識體系,從而讓大學生在不知不覺中接受數學文化的熏陶,從中領悟數學的產生和發展,培養數學意識,為創新思維發展奠定了基礎。
2.4改革教學方式和方法,從中探索適合學生發展的大學數學教學模式
教學中自己會有意識地采用不同的教學方式和方法開展大學數學課程教學,在方式方面,主動結合現代技術的發展,鼓勵學生通過慕課、課程錄像、網上課堂等方式學習知識。在方法方面,注意采用案例教學、翻轉課堂、研究性學習等教學方法;在具體例題講解方面,采用精講和泛講等方式相結合,提高大學生學習興趣,在學習的過程中開展創新教育。
2.5分層次教學,因材施教,探索不同基礎的同學開展創新教育的途徑
針對學校具有本科和??茖W生的特征,自己主動承擔了本科和??频母鲗哟蔚拇髮W數學課程教學,并且在本科教學中,承擔了學校最好的“春曉班”及一般的工科班,以及基礎相對弱一些的軟件學院和國際教育學院的大學數學課程教學,通過比較,從中發現針對不同層次學生開展創新教育的方式及方法。
3大學數學教學中開展創新教育的對策研究
在高等院校的課程教學中實施創新創業教育,需要大學生、大學教師和學校三者共同努力,需要各自改變原有的觀念和方法,探索新途徑,適應新形勢。結合自己在大學數學中開展創新教育的體驗及思考,從以下6個方面提出對策。
3.1加強教師創新意識教育,教師要有改革創新的精神,愿意投入教學改革
受傳統教育管理體制影響,大學教師重科研輕教學。教師從思想上要充分認識到,學生綜合素質的培養不僅僅是學生個人的事情,與教師的職責也是密切相關的。培養和造就大批量的高素質創業創新人才,對國家、社會和學校都是有好處的。教師是教學的主體,教什么、如何教是大學教師在教學過程中應該經常思考的問題,那種一成不變的教學方式根本不是一個好教師的行為,也不符合現代教育對大學教師的要求,因此我們需要進行教學改革,需要廣大教師積極投身教學改革,只要這樣才可能創新教學方式,只有教學方式與教學目標相互適合才能培養出社會所需要的學生。在大學數學教學中融入創新意識教育是一個全新的課題,盡管有些教師已開展相關研究,但真正在教學實施中取得顯著效果的教學方式方法還需要進一步探索,因此迫切需要廣大教師樹立改革創新意識,自覺地投入到這一教學研究活動中,只要這樣才可能創造出真正適合的現代教育要求的教學內容、方式和方法。
3.2改革教學方式,將創新引入教學內容,提高課程教學效果
按照現代高等教育的教學要求,隨著現代教育技術的發展,我們必須改革過去一成不變的教學內容及教學方式。在大學數學課程教學中,也有一部分教師已經嘗試引進諸如研究性教學、案例教學、翻轉課堂等教學方式,這些教學方式的改革,其目的是將過去“滿堂灌”“以教師為主體”的教學方式轉變為“學生是學習的主體”“教師與學生互為主體”的教學方式,這種對話式、討論式的教學可能從根本上轉變了學生的學習狀況及學習方法。這種教學方式的轉變,將使大學數學課堂教學的目標由教師單純地傳授知識、學生被動地接受知識轉變為學生主動地、探索性地學習知識,從而達到學習知識與培養能力兩者并重的效果。將創新引入大學數學教學,包括教學方式、教學內容、教學手段的創新。創新是需要過程的,因此教師要自覺地投入進去,通過不斷地實踐、總結提高、再實踐,從而提高大學數學課堂教學效果,良好的教學效果一方面讓學生學習掌握知識,另一方面也有利于挖掘了學生思維發展的潛力,啟迪、促進大學生的創新思維。
3.3優化教學內容,將數學建模、數學軟件引入課程教學,提升大學生學習興趣
學生是創新的主體,學習是創新的基礎,只有學生愿意學習,愿意投入到創新實踐活動中,創新教育才能真正開展進來,因此提高學生的學習興趣,培養學生的學習習慣,鼓勵學生投入到創新活動中需要一個切入點。而在大學數學教學中,數學建模及數學軟件的應用等活動是激發學生的學習課程及學習興趣的關鍵點,這一點很多大學數學教師已經形成共識;因此我們需加強這一工作,將數學建模及數學軟件融入到大學數學課程教學中,一方面數學軟件可以在一定程度上消除大學生對數學課程的恐懼心理,另一方面數學建模讓學生感受數學的作用,從而建立對大學數學課程的興趣,由此可能建立良好的大學學習生活習慣,只要愿意學習、學好以后才可能領悟數學方法的真諦,才有可能開展一定的創新工作。
3.4注重思維方法訓練,教學中注意創新思維的教育,提高大學生的創新思維能力
培養大學生創新能力的核心在于創新思維能力的培養,大學數學教學不僅要傳授數學知識,而且要注重培養大學生的思維方法和創新思維的能力。數學是思維科學,數學在個人思維培養方面具有不可替代的作用,而大學數學課程教學中有許多創新思維方法的案例:諸如加減思維、發散思維、逆向思維、轉換思維等在大學數學的教學中均有體現。例如通過數學運算培養學生的加減思維,而加減思維完全可以應用到學習和工作中的各個方面,很多產品的創新就是通過產品性能、外觀、功能等方面的加減產生出來的,如現在的手機就是一臺電腦,可以看作對電話、照相機、錄音機,U盤等事物作加法產生出來,相信隨著人工智能技術的發展,手機的功能還將繼續增加。教師在大學數學教學過程中要善于總結,注意提煉數學思想,歸納數學思維方法,只有這樣才能培養大學生的思維習慣,提高大學生的創新思維能力。
3.5引導大學生改變學習方法,提倡研究性學習,讓學生具有創新的能力和動力
創新只要在刻苦鉆研的基礎上才能達到,因此培養學生刻苦鉆研的習慣及能力尤其重要,現在很多學生在大學數學學習中只滿足于會解題,知其然而不知其所以然。學習就是應付,這類學生基本沒有創新精神和能力,因此要改革這一現狀,必須從教學方法及教學手段上進行改革。研究性學習是一種值得提倡的教學方式,很多教師都對其對培養學生探究事物的真理、挖掘事物的內在本質、培養學生創新能力方面有所認識,因此我們在大學數學課程教學中,需設置研究性學習環節,讓學生學會如何研究、刻苦研究的好習慣,凡事多問自己幾個為什么:為什么學習?如何學習?學習后有什么作用?只有這樣才可能培養出大學生創新的思維氣質,才能做出一些創新的工作。
3.6學校建立有利于開展創新活動的管理機制
創新思維發展是有過程的,將創新融入大學數學課程教學還處于探索階段,因此如何開展好這項工作,需要廣大大學數學教師積極探索、勇于實踐。教師投入這項工作的積極性、持續性、創造性是需要學校的政策支持及鼓勵,現在很多學校都設置有各種類型的創新課程,甚至在這方面的投入大量經費,但真正效果還是差強人意,其根本原因是學校僅僅在形式上要求教師在教學中開展創新教育。為了更好地調動教師將創新教育融入到課程教學,可以考慮將這部分工作納入教師的工作考核,在考核中即要給教師壓力,也有給教師動力;同時加強對相關工作的培訓力度,讓教師理解創新,有能力在課程教學中融入創新教育;創新的主體是學生,學校要營造良好的創新氛圍,舉辦諸如創新項目、創新論壇、創新創業競賽等形式多樣的課外創新活動,將創新教育融入大學生的日常學習和工作中。因此建議學校應從教師考核、教師培訓、創新氛圍等方面建立有利于開展創新教育的管理機制,只有這樣才可能讓廣大教師形成共識、共謀大事。
4結束語
將創新創業教育融入大學課堂教學是高等院校全面實施素質教育這一戰略主題的重要途徑,需要高等院校、高校老師、大學生三方面齊頭并進,共同協作。這項工作是一種教學改革,同時也是一種教學創新,需要大家共同探索。
作者:李曦 單位:南昌航空大學