大学数学教育观念与学生创新能力初探

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大学数学教育观念与学生创新能力初探

【内容摘要】随着科技的飞速发展,新时代背景下社会竞争的核心在于创新能力与智力资源。因此,学生要在社会中立足,就必须具备较强的创新能力、适应能力。因为电子商务以及计算机编程等本质上都是数学问题,数学建模则是工程设计的关键,科学技术发展离不开数学知识应用,所以为让学生能够积极适应社会环境,成为合格的社会建设者,需要逐步提升大学数学教学在大学教育中的地位。但是,大学数学教学的稳定性以及封闭性特点,无法实现现代化教育,为培养出符合新时代中社会发展的人才,应尽快实现数学教育观念、理念以及行为的转变,以应对激烈竞争环境对人才基本数学素质的要求。

【关键词】大学数学;教育观念;创新能力

大学数学教学的滞后性备受人们诟病,改变观念滞后、手段单一的大学数学教学,需要面向新时代的教学理念和教学技术,引入新教学思想,以尽快实现大学数学教育行为和教育观念的转变,应对好来自社会、国家以及今后学生自身发展对数学教学的要求。基于此,本文对大学数学教学存在的问题进行详细阐述和分析,从社会对数学教学的要求入手,明确当下大学数学教学存在的问题及不足,并以问题为导向重新制定新的数学教学方法,从而加快大学数学教学创新,为大学生今后数学知识应用奠定优良基础。

一、大学数学教学现存问题及不足

(一)教学内容实用性不强。当前大学数学教学内容基本上都是理论性知识,缺乏实用性内容,大学数学教学的内容都与线性代数和概率论相关,这些知识讲解中侧重于理论,对数学应用并不看重。一方面是传统数学过于注重理论性的教学,很少会涉及到知识应用;另一方面是教师教学思维固态明显,教学侧重于教材内容,忽略了学生专业学习与今后发展,导致大学数学教学内容缺乏实用性。例如,与工程计算和统计相关的数值与数据处理,很少会出现在大学数学课堂教学中,即使教材中涉及这部分的内容也是跳过或是忽略。

(二)教学方法单一。大学数学教学中基本上都是以课堂面对面授课为主,教师通过板书进行教材内容讲解,大学数学课堂还是处于“一言堂”时代。教师缺乏信息素养,很少会用多媒体或者互联网进行课程讲解,而学生处于网络时代更青睐于在线学习和交互式学习,师生之间的教与学存在较大差距。长此以往,学生课堂学习积极性会削弱,而板书也增加了教师的授课压力,致使整个课堂氛围枯燥乏味。由此可见,单一的教学方法导致数学课堂教学缺乏活跃性和互动性,学生对数学课程缺乏学习兴趣,难以形成主动的学习意识。这样一来,必定还会影响到教学质量以及学习效果。

(三)教学课时不足。教育信息化背景下,高等教育逐步走向精英化,与传统教学不同,现代化背景下大学教学内容日益增加,对大学生学习也提出了更大的要求,同时高校也提倡减轻学生学习负担,两者对教学要求不同,若是无法合理控制好教学内容,就会出现师生负担加重的情况。校方在此压力下,加强了对课时的控制,却没有精简教学内容,无形中增加了教学任务导致教学内容与课时之间的矛盾进一步激化,要求教师在更短的时间内教授更多的知识,促使教师不得不在教学内容中进行舍去,择优、择重进行教学,无法按时完成所有的教学任务。

(四)师资紧缺。现阶段由于学生人数增长过快,教师与学生的比例早已超出了标准值。高校数量以及招生规模扩张,校内的学生数量增加过快,但是大学数学教师数量基本上保持稳定,这样一来师生之间的比例就显著下降。师生比例失调,既加重了教师的工作负担,要求教师需要面向更多的学生排更多的课,又加重了高校教学工作的难度,教学管理需要重新制定措施,才能应对好当下的工作压力。

二、转变数学教学观念,完善教学制度建设,构建“双优型”教师队伍

(一)以问题为导向,重新规划数学教学工作。针对大学数学教学存在教学内容、教学方法以及教学课时、教学师资问题,为尽快让大学数学教学适应现代化教学环境,需让教师更加专心于教学,避免由于科研和行政工作导致教师无心教学。大学数学教师除去教学工作外,还有相应的科研任务和行政工作,以往大学教师职称晋升中科研成果占据较大比例,教师为了提升职称以及实现晋升,将更多的时间用于科研,教师疏于教学,面对更加繁重的数学教学负担,力不从心。为让教师更加专心于教学,促使更多青年教师将时间用在数学教学中,需创建教学科研相长的“双优型”教师队伍。

(二)分类创建教师团队与科研团队。学校要面向科研和教学分别创建以科研为主的学科团队,和与教学为主的教学团队,并针对不同团队制定相应的规章制度,差异化进行团队津贴补助和职称评价。为了突出教学,应该将政策与资源向教学团队倾斜,教学团队岗位津贴应该超出学科团队的15%~45%,且要面向教学设定专职教学行教授和副教授岗位,岗位晋升以教学水平考核结果为主,从而进一步提升教学的地位,让更多的教师更加倾向于教学。

(三)细化科研和教学任务。针对不同的团队,要按照教学科研双优标准,采用多种激励方式持续性提升教师的数学教学热情,促使教师积极参与到一线大学数学课程授课中。教学任务细化时,需要针对教学方法、教学内容和教学课时提出要求,例如要采用几种教学方法授课、教学内容的教学重点、课时安排评价等,促使大学数学教师逐步改变以往的教学观念以及教学方法。教师基于新的教学环境和教学任务,制定新的教学方案,进而构建出一支学缘多元化、教学理念先进化以及教师教学专业化、教学科研双优化的大学数学教学师资队伍。

三、注重学生创新能力培养,运用多种教学手段,丰富数学教学内容

21世纪下科学技术进步离不开数学研究,很多生活和发展问题从本质上都是数学问题,例如电子商务和计算机软件编程等,因此,注重学生学习创新能力培养十分重要。组建出专业的大学数学教学团队后,就需要面向学生创新能力培养,重新创建新的教学模式。

(一)转变教学方法,发挥学生主观能动性。教育信息化趋势下,网络技术、信息技术以及计算机技术等都被应用到教学中,对比传统的教学手段,现阶段教学更加侧重于学生学习,旨在以学生为主体,创建新型教学课堂,探索新的教学环境。基于此,大学数学教学中应该建立以学生为主体,教师为主导的新教学模式,充分发挥学生的主观能动性。微信、QQ以及微博等都可以是学生学习的渠道,教师要创建多个学习平台,实现在线互动与课下教学联动,以混合式教学实现多元化、多样化教学,让学生掌握学习主动权。例如,在微积分教学中,可以利用微信在课前进课件共享到公众号中,让学生自行下载并在课前完成预习测试,教师依据学生测试结果和在线答疑问题,确定学生学习重难点,在课堂上定点进行教学,并在课堂上进行实践锻炼,实现知识应用锻炼,提高学生的知识输出能力。借助翻转课堂和微信平台实现大学数学教学,有利于发挥学生的主动性,让学生积极参与到教学活动中,切实提升大学数学学习质量。

(二)创建线上交流平台,运用相应的数学软件教学。实际教学中发现,多媒体教学的优势在于增大课堂信息量,可以提升教学效率,但是大学数学教学课时有限,要有限课时内完成数学教学难度大,还需要进一步拓展课外教学渠道,实现多渠道教学。为此,可以创建学校网站,让师生能够在线上实现交流互动,并且能够实现网上答疑、在线主题讨论等,并且网站上还可以共享学习资源,教师能将大学数学微课资源共享到网站上,为学生数学学习创建充足的资源信息库,引导学生在课后完成学习任务,提前依据自身兴趣学习相应的选修课和实践知识,提升学生学习自主性。此外,可利用计算机实现数学应用教学,让学生能在计算机操作中学会如何解决实际问题,提升计算机操作水平的同时,实现数学知识应用。由于近些年来国际上开发出了很多应用于数学研究的专业软件,对于数学计算以及工程计算有很大的帮助,在抽象的实际问题教学中,可以在完成复杂数学模型建模后,采用数学软件求解答案。因此,数学教学还可以在机房进行,通过图象、图形模拟、工程计算和数学建模等,加深学生对数学软件和数学实际问题的认识,实现学生数学应用创新能力培养。

(三)选用案例进行实践能力锻炼。数学教学中除去理论课程以外,还需要创设实验课程和实践课程,实验课程教师可以讲解一些数学软件的知识,选取实际工程案例演示软件应用方式,进一步让学生明白软件的特点和优势,逐步熟练地应用数学软件,用这些软件解决实际问题。例如在工程的BIM技术实现三维立体模型建筑构造中,教师可以选取本地施工案例,比对图纸和BIM模型,在学生面向演示BIM的操作过程中,让学生通过其他案例进行模型构造,加深学生对数学建模知识的理解,并且可以应用这些数学软件解决一些实际问题,切实提升学生的专业技能,让学生自主进行问题探索,提高学生学习自主性。

四、结语

综上所述,新时代背景下大学数学教学严重滞后,为促使大学数学教学尽快走向现代化,需要创建教学科研“双优型”的教师队伍,让教师更加专心于数学教学。并且要依据新的教学理念,合理引进新的教育技术,以学生学习为核心,持续性提升大学数学教学质量,实现学生创新能力培养。

作者:黄康芳 单位:闽江师范高等专科学校