工科院校大學數學課程對學生創新能力培養的研究和實踐

【摘要】本文主要介紹了在教學條件落后，學生學習水平差異性較大以及學風建設困難的工科院校的環境下。以學生創新能力的培養為突破口，結合學生實際，進行了系統的數學教學研究與實踐。

【關鍵詞】數學課程 創新能力 教學研究

創新能力指的是作為活動主體的人所從事的產生新思想和新事物的活動能力。高等教育中傳統的高等數學、線性代數、概率論與數理統計等課程組成了非數學專業的重要基礎課程。一直以來，這些課程遵循傳統的教學方式和模式，已經很難適應現代教育教學以及各個不同專業新技術新思想的發展需要。同時隨著招生規模的不斷擴大，學生學習能力以及學習積極性也在不斷的下降，這些都構成了傳統基礎數學教學新的挑戰。如果依舊按照原來的課程體系一成不變地進行教學，就會影響后繼專業課程的學習，從而使培養出來的學生既缺乏創新意識，又不符合當今社會對多樣型應用型人才的需求。

大學數學在大學教育中具有極其重要的地位和作用，它既是學生學習專業課程的知識基礎，又是培養學生創新能力的載體。在教學實踐過程中我們可以發現，大學數學在創新型人才培養的過程中，具有重要而基礎性的不可替代的作用。因而，越來越多的研究表明，通過大學數學教育培養大學生的創造性思維和創新性能力不但具有重大的理論意義，同樣具有深刻的實際應用價值。大學數學教育改革成為專業改革的先鋒和重點方向。

針對一般工科院校高等教育的新特點和教學資源相對缺乏、學生程度參差不齊、學風建設難度相對較大的實際教學環境， 以學生創新能力的培養為突破口，結合學生實際學習能力和學習環境，從如下幾方面進行了系統的數學教學研究與實踐，使不同的數學教學環節能夠協同合作培養學生的創新思維培養以及打下堅實的數學知識基礎。

一、優化教學內容，重視培養學生利用科學的數學思維方式分析問題和解決問題的能力

（一）在教學過程中，結合具體專業，注重相關數學知識在專業學習中的應用

任何專業如果要進行精確性的描述都離不開數學知識的工具，因此，在講解數學知識的概念和方法之前，首先從專業的實際出發優化教學內容，貼近生活實際。這樣做的好處就是既有利于學生解決實際專業問題能力的培養，加深對專業知識的理解，同時又拓寬了學生的知識視野，通過數學的抽象，使得學生能夠從更高的高度理解專業知識，也培養了學生的創造性思維。

（二）將數學建模思想和方法融入大學數學主干課程中

大學數學課程中不少理論內容，不是從定義出發，而是從實際問題出發，已解決問題為線索展開知識體系，不是由教師直接灌輸，而是引導學生在建立數學模型解決問題的過程中自己將知識“發明”出來。通過這種“發明式”的學習，學生更能掌握數學的精髓，并且培養了應用能力與創新意識。

二、加強創新能力的培養，革新傳統的教學方法

（一）培養創新意識，營造寬松的學習環境

在教學過程中大量引入研究式的教學模式以及翻轉課堂，使學生在學習數學的過程中不自覺的和專業相融合，從而達到雙贏的目的。避免了生硬的概念介紹和公式推導，數學成為專業學習的必備工具，提高了學生的學習興趣的同時，加深了對知識的理解和運用能力。在此過程中，學生也會在潛意識中提高了創新能力。

（二）充分利用現代教育技術，建立與課程相關網站或云端

將課程教學大綱、課程授課計劃、課程電子教案、習題課電子教案、教學視頻等相關教學資料放到課程的相關網站，或者建立學習資源的云端，方便學生在學習過程中可以通過網絡查閱相關資料。通過這種手段，可以極大地提高了學生的積極性和主動性。同時適應現代學習方式的轉變。

三、加強大學數學課程的實踐教學環節，提高學生的學習興趣和創新能力

（一）開設數學實驗課程

在大學數學課程中適當的穿插安排數學實驗課，如Matlab或Mathematica。也可以獨立開設數學實驗課程，通過教師演示指導實驗，學生學習研究實驗的方式。這種模式的教學實驗的開設目的是以實際問題為出發點，把數學知識、數學思想和方法以及數學軟件的應用有機結合起來，讓學生自主地在實驗項目中學習數學工具的使用，理解數學的知識原理和思維，應用數學知識解決簡單的實際問題。

（二）開設數學系列選修課

根據學生興趣及準備考取碩士研究生的學生的需求，我校開設了數學建模，矩陣論等數學選修課。通過多種多樣的選修課適應學生不同專業發展需要，同時提升了學生的數學素養和創新能力，為學生的個性發展提供了寬口徑和多模式的發展空間。

（三）課內外緊密結合，組織學生參加學科競賽及科技活動

為了培養高素質的創新應用型人才，培養學生的創新精神、團隊精神和拼搏精神，積極組織學生參加各級各類的數學競賽和數學科技活動，通過豐富的競賽與課外科技活動為具有較強創新能力的優秀學生的成長提供了充分展示的平臺和接受挑戰的難得機會。

四、實施并不斷完善具有特色的分層教學模式，注意拔尖人才的培養

參照學生高考數學成績，并通過選拔考試，對大學數學課程提出并實施分層教學，開展分級教學試點，有利于任課教師因材施教，有的放矢，以提高教學效率、改善教學效果。

恩格斯說過：“數學是人類悟性的自由創造物”，數學是最能激發人的自由創造本能的學科。以學生創新能力的培養為突破口，結合學生實際，從以上幾方面進行了系統的數學教學研究與實踐，其目的是使大學數學教學改革能更深入地進行，其改革成果能夠被真正推廣和應用。

參考文獻

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[2]唐果.淺析大學數學教學改革與學生創新能力的培養[J].當代教育理論與實踐，2012，4（12）：59-61.

作者簡介：李珍（1979-），女，漢族，河北省唐山市人，碩士，講師，研究方向：微分方程數值解研究。