基于創新型人才培養的大學數學課程改革研究

王博　馬芳

摘 要 隨著社會對人才需求數量及質量的轉變，高校為滿足社會型人才的培養需求，正在深入教育改革的各個方向。創新是當代社會對人才的新需求，為了滿足社會需要，高校都在進行創新型人才的培養方案，對于大學數學課程改革來說，為了滿足創新型人才培養的目標，正在不斷地進行教育改革舉措。從原本的理論教學轉變到現在理論聯系實踐及實驗，以及社會應用的層面，尤其是大學數學中的基礎學科高等數學，從原本的純理論課堂教學，轉變到如今的數學實驗引進，這樣的改革舉措是目前大學數學教育改革的先鋒。不過面對創新型人才培養的需求，大學數學課程教育改革還處于探索階段，真正得到應用的舉措也還在摸索中，數學實驗教學的引進效果也還在考核中。故而本文將針對現下社會對工程專業數學人才的需求，從創新型人才培養的教育，以高等數學實驗教學為例，從而探究新時代大學數學課程改革的原則及途徑，希望能夠為目前高校數學教育改革提供一定的參考價值，能推進高校對創新型人才培養的進度，完善目前高校教育改革中存在的一些弊端。

關鍵詞 創新型人才培養 大學數學課程 高等數學實驗教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0引言

創新是新時代對人才的必要需求，也是科技創新的第一動力。在我國高校大學數學課程中，要滿足社會對數學專業人才的創新性需求，必定是要轉變傳統的教學方式及內容等，才能夠滿足新時期數學人才的培養目標。針對目前高校大學數學課程教育中所存在的問題，結合高校數學專業類學生的現狀，探索創新型數學人才的培養方式，是目前數學系院校亟待解決的難題。對于高校數學教育改革來說，既要滿足時代的人才培養目標，又要顧及學生的學習現狀，探索出適合大學數學創新性教育的方式并不簡單。亦如工科專業學生在大學接觸到的第一門公共基礎課——高等數學，這門課在以往的授課中，都是采用課堂講授式的教學方法，學生學習枯燥不說還很難跟上教師的進度，導致很多學生對數學專業學習望而止步，教育改革后在高等數學中引進數學實驗教學，一方面將枯燥的理論知識轉變為實驗探索，激發學生的求知欲，便于教師講解，另一方面加強高等數學的應用層面，提高學生的學習興趣，擴展教師的講學層次。通過高等數學的實驗教學引進可以發現，當下大學數學課程改革的方面不僅要考慮到受教育者，更要考慮到教育者。本文將根據目前高等數學實驗教學的引進，對在創新型人才培養目標下，大學數學課程如何完成課程改革進行深入的探討。

1創新型人才培養的目標概述

當下社會對高校的人才培養有了更高層次的需求——創新型，創新型人才指的是能夠勇于創造、改革，富有開拓性，具有高職業素養及職業技能的人才，通常這類人才的性格都比較靈活、開方、好奇，其毅力、精力及注意力都高于標準值，想象力風度而且冒險精神突出，同樣也具備高道德及人際修養，能夠與人合作。對于數學專業類的創新型人才來說，具體的應該具備以下特征：豐富的數學理論知識及實踐技能——觀察、實驗、類比、歸納、演繹、抽象與概括等重要的數學素質是必須具備的，具有較高的道德水準及職業素養，也能夠與人合作及具有鍥而不舍、堅忍不拔的意志和毅力，思維也要靈活。對于目前高校來說，這類人才的培養還是很薄弱的，故而為了滿足社會對人才的需求，高校早已開始新一代的教育改革，以期望能夠滿足社會發展的需求，提供合格的新社會的建設者。但目前大學數學課程在教學中存在著種種弊端，故而要深入完成人才培養轉變目標，必須要對當下學生進行深入的研究，了解其學習動機及學習方法，才能夠針對性地進行改善，轉變當下死板的課堂教學成效的同時，也要提高學生的學習效果，以及正確引導學生進行創新型思維，如此，才能夠滿足高校對創新型人才培養的目標。

2傳統高等數學教育所存在的難題

2.1課堂理論知識多

在我國傳統高校的高等數學課程教學中，高等數學的概念性及推導、演算的知識內容很多，故而在傳統課堂中，教師基本上都是進行純理論推導及演算的知識講解，極少的會進行額外拓展，一方面是課時的原因，另一方面也是因為這些知識十分的重要，必須要進行推導、演算才能夠進一步加強知識的講授，所以在傳統高等數學教育課上，大部分的學生都是埋頭狂記筆記，教師唱著獨角戲，高等數學的學習質量十分低下。對于大學生來說，他們剛剛離開繁重的高中生活，思想處于解放狀態，純理論的課堂教學根本就無法激發起他們的學習興趣，偏偏高等數學的理論知識學習十分的枯燥，長此以往，即使是喜愛數學學習的學生，其課堂學習效果也會逐漸降低。理論知識枯燥不僅僅影響到學生的學習，對教師教學工作也有著一定的影響，一堂課上總是教師在唱獨角戲，學生的回應效率低下，課堂氣氛的緊張對教師熱烈的教學情緒是很大的打擊。隨著時代的轉變，滿堂灌輸式的教育早已脫節，大學的教育方針發生轉變的同時，也就要求高校必須將以往的理論知識講解，采用更加生動、形象的方式來進行授課，才能提高學生的思維水平及學習效果。

2.2應用局限性明顯

“學數學，用數學”的口號很早就在高校流行，但至今為止也只局限于部分的優秀學生，參加的學生也只是在活動開展期間與之接觸，應用自己所學數學知識罷了。例如數學建模大賽，我國高校中數學建模大賽的舉辦時十分普遍的，對提高學生的數學學習興趣及能力有所幫助，但每年參加的人數與我國高校數學專業類學生的比例之低，讓人不由嘆息。數學建模大賽是大學數學應用與大學生最為貼近的地方，但其成效也是如此的低下。高等數學的應用局限性明顯，即使有些高校嗎數學建模及數學實驗作為選修課，從而加強學生的數學應用層面，進一步幫助學生將所學習的數學知識提高生活，了解自身知識學習的不足及局限之處，產生強烈的主觀能動性進行數學學習，并進一步提高學生的數學創新意識，只可惜受到師資建設的限制，能夠起到的作用并不大。故而從目前高校大學生數學知識應用層面上來講，其能夠真正應用自己所學知識的途徑并不多，即使有些學生在寒暑假的時候在相關單位實習，能夠充分鍛煉自己的能力，拓展知識層面，但機會畢竟很少，如何給予學生更多的應用機會及提高他們的知識學習水平，是目前高校的難題。數學建模、數學實驗的融入需要高校充分地正視本校學生的發展情況，才能夠將數學建模與數學實驗等數學應用的機會，良好地展現在學生面前，起到良好的激發作用。

2.3教學難以同步更新

雖然目前高校創新型人才培養的目標已經定下，但與之配套的知識學習體系及內容，還是專業型的教師卻還沒有穩固，尤其是教師的教學手段及師資建設。對于高等數學來說，雖然現階段的高等數學的教育內容已經完善，但其涉及的知識面及教育內涵，卻讓現階段的教師學生難以正確掌握。伴隨著高效率微課、慕課等教學手段的出現，在能夠高效激發學生學習興趣的情況下，傳統的高等數學教師還是端著書本講解數學理論知識，并沒有很好地對學生的學習狀況進行深入的了解，課程的講解方式也需要與時代同步前進。另外就是現有的大學課程知識體系并沒有要將數學實驗及數學建模、計算機技術及數學軟件等思想穿插與教育中，現階段大學生的學習不僅僅局限于書本知識，還與現在社會、經濟、醫療、生物、物理、化學、天文、軍事等等實際問題相關，需要學生對社會具有較為準確的認知，能夠利用所學習的數學知識來對問題進行深度解析，建立與之對應的數學模型，利用學到的計算機和數學軟件等知識進行編程、計算、繪圖，從而解決問題。傳統高等數學課堂比較陳舊，無論是思想還是教育方式，都無法與社會同步前進，故而對學生的學習狀態起到一定的阻礙作用，難以維持學生學習狀態。同步更新高等數學的知識內容，教學手段，教學范圍等都是目前高校教育所面臨的難題之一。

3數學實驗教學對培養創新型工程專業數學人才的用處

數學實驗是將數學知識、數學建模、數學軟件及計算機有效進行調動，讓學生以解決實際問題為基礎，在教師的引導下進行實際操作，從而將自身的數學蘊含進行有效應用，一方面檢驗自身現有的知識基礎，另一方面激發求知欲，轉變以往的定向“從概念到定理，再到證明、例題、習題”的學習模式，擴展數學應用的層面，使得思想及思維得到有效的擴張，其主要作用如下：

3.1改善學習氛圍

在高等數學課數學實驗的主體是大學生，教師從以往課堂的主角轉變為了輔助的角色，在解放課堂氛圍的同時，使得學生能夠將自己擺在主導位置，加強其主觀能動性。在數學實驗的具體教學中，學生通過教師的指導，查閱與課題相關的參考文獻，了解實際中如何將難題轉變為數學問題，對今后工作或是生活中應用高等數學起到一定的基礎作用，例如對Mathematical、MATLAB數學軟件的使用，也能夠很好地為學生今后工作打下良好的基礎，使得學生主動對自己今后的學習進行清楚的認識。再者在實驗中，學生的探索精神能夠得到充分促進，對實際問題的解決方法探索或是對實驗方法的探索，都能夠對學生的數學學習興趣、綜合應用能力及創新意識有著正向的促進作用，教師的良好引導也能夠優化學生的興趣思維，再者由于實驗是課堂進行的，故而能夠有效避免缺勤，低頭玩手機，冷漠回應等不良現象的出現，更能夠從根本遏制學術抄襲，提高學生的知識儲備量，使得高等數學的學習氛圍得到有效的改善。

3.2提高創新意識

高等數學的數學實驗課一方面是為了將枯燥的理論知識形象化，另一方面則是為了滿足當下社會對學生創新意識的需求。創新意識的提高主要是通過綜合建模實驗來達到的，綜合建模實驗的基礎目的是為了培養學生的主動性、探索性、應用性、合作性、創新性，此類實驗的解決方式多是開放性的，學生通過算法構造和計算機編程等方法，利用已經學過的高等數學知識，對問題進行綜合性的分析，探索解決之道。學生在模仿前人的解決過程中，總結出相應的課題解決方式。這樣的教學方式及學習方法，對大學生的創新意識培養有著良好的促進作用，在提高團隊合作意識的情況下，更加地提升學生解決實際數學問題的基本能力，不僅達到培養創新型人才的教學目的，更為其今后的工作打下優良的實戰基礎。

3.3提高教學手段

在高等數學的數學實驗課堂上，教師不僅僅只局限于口述式的講解問題，通過微課、慕課等與時代貼近的教學手段，既培養能夠更好地激發學生的探索興趣，也能夠將一些十分難懂的知識點進行形象化，更加貼近學生的實際生活，從而幫助學生更好地進行知識消化，這對于高校的教育發展來說也好，對創新型人才的都有著正向推進作用。但教師應當注意，微課及慕課的引入程度要適當，畢竟有許多的知識結構是很嚴謹的，輕松搞笑的講解方式可能會對學生學習起到反作用。

4結語

對于工科專業類的學生來說，大學數學課程必須進行轉變，充分考慮到學生的學習現狀等，進行教育改革，才能夠有效地完成對人才培養的需求，達到創新型人才培養的目標，從而完成社會及國家的人才培養任務，但對于目前大學數學學習現狀來說，要完成大學數學改革還有待加強。

參考文獻

[1] 辛冬梅，閆志來.基于創新型人才培養的大學數學課程改革研究.[J].廣東第二師范學院學報，2016，36（03）：96-101.

[2] 陳鍇，呂金梅，周鴻.“問題互動合作研究”教學實踐在創新型人才培養模式中的意義[J].銅仁職業技術學院學報，2013（03）：12-14.

[3] 龔曉嘉.綜合性高校在實踐教學中培養新工科創新型人才的探索[J].高教學刊，2017（12）：141-142.

[4] 孫立山，姚麗亞.試點學院本科生創新型一體化人才培養模式研究[J].教育教學論壇，2017（29）：184-185.

[5] 王曉燕，李博文.校企協同創新型人才培養模式研究[J].中國輕工教育，2017（04）：5-9.

[6] 李云霞，康波.線性規劃教學案例探討[J].教育教學論壇，2017（40）：190-191.