基于創新能力培養的高職數學教學改革探究

王燕娜

廣東交通職業技術學院基礎教學部，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，誰擁有了一流創新人才、擁有了一流科學家，誰就能在科技創新中占據優勢。”創新之道，唯在得人。科技創新的關鍵在于人才，特別是創新型人才尤為重要。而人才培養的中流砥柱在學校，那么學校通過什么載體培養學生呢？毫無疑問，是課程。

數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學素養，為學生的專業課學習奠定基礎，從而服務于學生的可持續發展。更重要的是，數學是思維的體操，它在培養學生思維特別是創新思維上的作用無可替代。作為學生學習過程引導者的數學教師，如何將這種作用強有力地發揮出來，是一個值得深究的課題。

一、高職數學教學改革現狀分析

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

（一）教師觀念過于傳統，知識結構單一

由于高職學生數學基礎普遍較為薄弱，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大不如之前，隨之而來的就是高等數學課程上課內容的廣度和深度都較之前有明顯降低。據調研發現，有不少高職數學老師認為自己的知識儲備應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新能力的培養。

（二）課程內容側重理論推導，知識的趣味性和應用性體現不足

近年來，關于高等數學課程，各大高職院校都基于本校實際特點開發了自己校本教材。但是據調研發現，相當一部分教材理論性偏強，知識呈現生硬無趣，過分強調嚴謹的理論推導，而學生的基礎偏弱，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學歷史和數學家的故事，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用價值，對學生創新能力的發展產生了不利影響。

（三）教學方法刻板，忽視學生個性差異和主體地位

據調研發現，有相當一部分數學教師的課堂仍然是滿堂灌，教師仍然是主體地位。一次數學課下來，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，教師自身的教學創新能力也長時間沒有提升，不利于高等數學課程教學與時俱進，不利于學生創新能力的培養［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性考核相結合的方式，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，但是學習態度，課堂表現等較難把控。使得一部分教師的數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新能力發展。

（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，未曾對課堂出現的問題及時進行反思和改進，同時，也缺乏對自己專業領域的探索精神，直接影響了教學效果，也無法取得長足的進步。

二、基于創新能力培養的高職數學教學改革路徑及對策

（一）教師應樹立終身學習的觀念，更新教學思想，富有創新精神

教師應有終身學習意識，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。創新型人才的培養，離不開具有創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。關注學科發展前沿，更新學科知識儲備，將創新的思維滲透于日常的常規教學過程中。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驗，取長補短，增強自我的教學實踐能力；要學習現代信息技術，與時俱進，學以致用，嘗試應用于課堂教學實踐中。在此過程中養成主動的、自我更新的和優化知識的良好習慣。同時，教師要富有創新精神，面對不斷發展變化的未成熟的人，必須通過創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計上要靈活多樣，富有彈性，重視發散思維和直覺思維的訓練，同時運用教學反饋信息，機智地進行教學調控［3］。

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

課程內容融入數學文化，可提高學生的創新能力。通過融入數學文化，學生可以知曉知識發展的歷史進程和其來龍去脈，從而激發學生求知欲，激勵學生積極向上，勇于創新。比如講到級數時，介紹歷史上第二次數學危機，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展的反復性和曲折性，通過知識的傳授培養科學思維方法和能力。同樣，創新能力的培養也非一蹴而就，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。

課程內容融入數學建模實例，可以提高學生的應用意識。數學建模就是構造數學模型的過程，即用數學的語言——公式、符號、圖表等刻畫和描述一個實際問題，然后經過數學的處理——計算、迭代等得到定量的結果，以供人們做分析、預報、決策和控制［2］。它是培養學生創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學建模競賽，可鼓勵學生積極參與，在培養學生的創新實踐能力方面大有所益。

（三）創新教學方法和教學手段，尊重學生個性差異和主體地位

《國務院辦公廳關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（國辦發〔2015〕36號）提出，在新形勢下，各高校要廣泛開展啟發式、討論式、參與式教學，推動教師把國際前沿學術發展、最新研究成果和實踐經驗融入課堂教學，注重培養學生的批判性和創造性思維，激發創新創業靈感。改革考試考核內容和方式，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律。數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律。逐步實現課堂信息化，借助現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，增強學生學習數學的信心，激發學生學習數學的興趣。總之，教學中要以學生為主體，以培養學生的創新能力為目標，通過傳授知識與技能的過程，來啟迪學生思維和激發學生潛能，最終使得學生知識、能力和素質得以協調發展。

教學手段回答的是教的方式手段問題。在科技如此發達的今天，教師在課堂上要借助現代化技術手段來輔助教學，逐步實現課堂教學信息化，提高課堂教學效率和教學質量。極限是高等數學課程的一個很重要的概念，它是微積分的奠基石，后續概念基本上都是建立在極限的基礎上。正確理解和學習極限的概念對于學生數學課程的學習至關重要。所以在講授極限概念時，可以借助Mathematica等軟件動態演示某些數列，使學生能夠從動態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度，變“要學生做”為“學生要做”。根據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，結果完全無誤，題目難度較大的情況相應的分值會更高。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，敢于挑戰高難度問題，而這些綜合素質又恰恰是創新者所必須要具備的。

第二，在學生養成上述基本習慣的基礎上，進一步給學生提出更高的要求，在追求做題質量的基礎之上有意識地培養學生做題的速度，可以限定一定時間，在規定時間內完成任務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，更大程度地激發學生學習的興趣；速度和效率，對于創新者至關重要。

第三，對于每次課堂練習和課后作業，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自我教育。

第四，當學生的自主學習能力逐步得到培養和強化以后，可以適當地鼓勵學生去主動表達自己，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容可以由學生來擔當教師的角色，真正實現學生的主體地位，為學生創設創新的氣象和環境，從而把學生內在的創新天性引出來。

第五，在教學過程中，鼓勵學生大膽質疑，小心求證，培養學生的質疑精神和批判精神。相信課本，但又不迷信于課本。可以從點點滴滴做起，循序漸進，比如有同學發現課本中的錯誤，不管是印刷錯誤還是實質錯誤，在開始都應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，培養學生的自信，從而提升學生的綜合素質。

（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現問題，不斷解決問題向完美狀態進軍的過程。做得好的方面要再接再厲，探索規律機制，進而升華為實踐經驗，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，教學過程中要結合教學自身以及學生的反應反饋及時反省總結，不斷調整教學內容的呈現順序，優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。

高職數學教師不僅要承擔日常常規的教學任務，在教學之余，也要鉆研學術領域，關注國際前沿成果，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水平，及時更新和調整教學內容，使自己成為一名教育實踐者的同時，更要成為一名優秀的科研人員［3］。

三、結束語

注重培養大學生的創新精神和創新能力，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、課程內容、教學方法和課程考核等方面的改革和創新，有助于培養學生的創新意識和創新思維能力。