曲陽
[摘要]在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的趨勢和背景之下,高等數(shù)學(xué)教學(xué)要順應(yīng)時代的要求,探索創(chuàng)新改革之路,將教育目標(biāo)放在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維與核心素養(yǎng)層面,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)應(yīng)試教育的理念,重視學(xué)生在高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的個人能力發(fā)展和提升,充分認(rèn)識到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的概念及內(nèi)涵,分析創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下高等數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,探索高等數(shù)學(xué)教學(xué)的改革路徑和方法,更好地增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)造能力。
[關(guān)鍵詞]創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);高等數(shù)學(xué);教學(xué);改革
[中圖分類號]C642
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
[文章編號]1671- 5918( 2018) 14- 0140- 02
doi:10. 3969/j. issn. 1671- 5918. 2018. 14. 061
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為當(dāng)前教育的發(fā)展趨勢和要求,要順應(yīng)這一時代趨勢,注重高等數(shù)學(xué)教學(xué)的改革探索,認(rèn)識到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的重要性,著眼于對學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)造思維和核心素養(yǎng)的培育,增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì),提升高等數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。
一、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的內(nèi)涵及應(yīng)用優(yōu)勢分析
創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是社會、市場對于教育的要求,要著眼于對學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識的培育,使之更好地與市場、社會相契合和銜接。它具體表現(xiàn)為以下特點:(1)創(chuàng)新性。這是在市場、社會的發(fā)展趨勢下,確定與其相適應(yīng)、相契合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)目標(biāo)和計劃,不斷探索和實踐,充分挖掘自身的潛力開拓全新的市場;(2)創(chuàng)造性。這是在與市場發(fā)展規(guī)律相一致的前提下,充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的主觀能動性,發(fā)揮學(xué)生個人的創(chuàng)造性想象,并將其落實在自己的個人行動中,成為某一研究領(lǐng)域的首創(chuàng)者;(3)實踐性。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要以實踐為根基和落腳點,必須將學(xué)生個人的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造性思維應(yīng)用于實踐之中,將創(chuàng)新思維與實踐相結(jié)合,才能更好地體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的價值和功能。
二、高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中存在的問題剖析
(一)高等數(shù)學(xué)教材內(nèi)容相對陳舊,缺乏創(chuàng)新
高等數(shù)學(xué)具有嚴(yán)密性、系統(tǒng)性和抽象性的特點,而當(dāng)前的高等數(shù)學(xué)教材內(nèi)容相對陳舊,與學(xué)生的現(xiàn)實不相符合,存在“難、偏、舊”的問題,在高等數(shù)學(xué)的講授過程中,還大多注重高等數(shù)學(xué)理論知識的推導(dǎo)、解題技巧訓(xùn)練等,而缺少實踐性、應(yīng)用性的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,缺少數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)建模等教學(xué)內(nèi)容,并缺乏與其他學(xué)科課程的滲透和銜接,顯現(xiàn)出相對僵硬、落后的狀態(tài),無法與學(xué)生的特點相適應(yīng),容易使學(xué)生產(chǎn)生厭煩的心理狀態(tài)和不良情緒,無法發(fā)揮高等數(shù)學(xué)課程的素質(zhì)培育功能。
(二)學(xué)生自身的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性不高
部分學(xué)生對于高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不高,在長期的應(yīng)試教育的禁錮之下,學(xué)生大多覺得高等數(shù)學(xué)的知識相對抽象、艱澀,缺乏積極主動的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和實踐,無法將生活中的實際問題抽象為數(shù)學(xué)問題。
(三)教師的綜合素質(zhì)有待提升
高等數(shù)學(xué)教學(xué)還沿襲原有的學(xué)科式教學(xué)的狀態(tài),一些教師沒有充分把握創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實質(zhì)內(nèi)涵,沒有深刻到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下高等數(shù)學(xué)教學(xué)的要求,存在知識結(jié)構(gòu)相對單一、綜合素質(zhì)不強(qiáng)的問題,尤其是在數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)建模等實踐活動的組織和開展不足,大多是關(guān)注純粹性的數(shù)學(xué)知識講授教學(xué),而缺乏實際應(yīng)用方面的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
三、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的實現(xiàn)路徑探索
(一)轉(zhuǎn)變高等數(shù)學(xué)教育理念,明晰高等數(shù)學(xué)課程目標(biāo)定位
在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育大力倡導(dǎo)的時代背景下,現(xiàn)代化人才培育要注重對人才的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力的培育,必須考慮學(xué)科教學(xué)特點、社會市場需求,將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與高等數(shù)學(xué)教學(xué)相鏈接和融合,找尋高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的切入點和創(chuàng)新點,轉(zhuǎn)變原有的、傳統(tǒng)的人才教育理念,完善和改革現(xiàn)有的高等數(shù)學(xué)教學(xué)課程體系,將高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐相結(jié)合,較好地推動高等數(shù)學(xué)教學(xué)的改革和發(fā)展。
(二)改革高等數(shù)學(xué)教材內(nèi)容
要以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培育為出發(fā)點和宗旨,考慮到部分學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識能力相對薄弱的現(xiàn)象,改革現(xiàn)有的高等數(shù)學(xué)教材內(nèi)容,可以對原有的《高等數(shù)學(xué)》教材進(jìn)行改進(jìn)、調(diào)整和整合,刪減部分繁瑣的數(shù)學(xué)定理論證、理論推導(dǎo)等內(nèi)容,突出高等數(shù)學(xué)的核心概念、方法和理論,并注重由學(xué)生身邊所熟悉的情境化事件人手,引領(lǐng)學(xué)生在簡明扼要、真實自然的高等數(shù)學(xué)教材中主動學(xué)習(xí),使學(xué)生在理論證明和直觀說明相結(jié)合的教材內(nèi)容中,獲得相關(guān)的高等數(shù)學(xué)思想和方法。
(三)改革高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容
要在明晰高等數(shù)學(xué)課程的重要地位和目標(biāo)的前提下,結(jié)合學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)特點,進(jìn)行高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革,具體來說要從以下方面著眼:
1.基于學(xué)生的專業(yè)成長角度進(jìn)行內(nèi)容改革。高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革要從學(xué)生的專業(yè)成長角度進(jìn)行改革,協(xié)調(diào)處理數(shù)學(xué)知識與能力、數(shù)學(xué)素質(zhì)與實踐應(yīng)用之間的關(guān)系,將專業(yè)實際問題與高等數(shù)學(xué)教學(xué)相融合,使之成為高等數(shù)學(xué)知識能力延伸的窗口,突破高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容與其他學(xué)科課程體系之間的界限,注重高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與其他內(nèi)容的滲透、融合和鏈接,更好地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)和能力。
2.基于創(chuàng)新實踐人才培育的角度進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革。高等數(shù)學(xué)教學(xué)要注重課程的實用性、應(yīng)用性、開放性和創(chuàng)新性,要注重于對學(xué)生的創(chuàng)新實踐應(yīng)用能力的培育,要由課內(nèi)數(shù)學(xué)教學(xué)延伸到課外,通過數(shù)學(xué)案例、數(shù)學(xué)實驗等數(shù)學(xué)實踐活動,幫助學(xué)生更為深入透徹地理解數(shù)學(xué)概念、幾何意義、物理背景和內(nèi)在原理,并充分發(fā)揮現(xiàn)代信息化技術(shù)的優(yōu)勢特點,增強(qiáng)學(xué)生對高等數(shù)學(xué)知識的理解和學(xué)習(xí),可以利用數(shù)學(xué)教學(xué)軟件處理并計算問題,側(cè)重于對學(xué)生的數(shù)學(xué)理性精神的培育,更好地生成數(shù)學(xué)思想和方法。
(四)注重高等數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)建模的融合
將MATALBAA引入到高等數(shù)學(xué)實驗課堂之中,不僅能夠用于對數(shù)學(xué)理論的論證、邏輯推理,而且還可以更好地向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)建模的思想,使學(xué)生了解和掌握數(shù)學(xué)建模的思想、步驟和方法,實現(xiàn)對數(shù)學(xué)問題的解決。
1.在數(shù)學(xué)概念講解中滲透數(shù)學(xué)建模思想。數(shù)學(xué)是抽象的自然科學(xué),在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念講解的過程中,要由學(xué)生身邊熟悉的日常生活內(nèi)容人手,將現(xiàn)實中的生活問題提煉和轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)概念,增進(jìn)學(xué)生對于數(shù)學(xué)知識的理解和體悟。以導(dǎo)數(shù)的數(shù)學(xué)概念講解為例,教師就可以由學(xué)生身邊的日常生活事件人手,設(shè)計如下生活化的問題:張紅與朋友相約于某處見面,假設(shè)他騎單車從家中出發(fā)到達(dá)目的地的距離、時間都是已知的,試問,如何計算并確定行進(jìn)中的即時速度呢?并預(yù)先設(shè)定,整個行程不會受到其他事件的干擾而停止,只在本題中考慮時間因素。由此可以引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型,即:函數(shù)關(guān)系式,引出數(shù)學(xué)中的導(dǎo)數(shù)的概念。
2.在數(shù)學(xué)例題中滲透數(shù)學(xué)建模思想。在學(xué)生初步掌握了導(dǎo)數(shù)的概念之后,可以通過相關(guān)的例題講解和分析方式,幫助學(xué)生進(jìn)行簡單建模,解決實際問題。如:可以在學(xué)習(xí)了一元函數(shù)極值的數(shù)學(xué)知識之后,與現(xiàn)實生活中的易拉罐相結(jié)合,設(shè)計相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,充分突顯高等數(shù)學(xué)的生活化、實用化價值。又如:在學(xué)習(xí)和理解了定積分的數(shù)學(xué)概念及其本質(zhì)之后,可以應(yīng)用定積分建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,生成函數(shù)關(guān)系式,實現(xiàn)對現(xiàn)實問題的解決,諸如任意物體的容積、平均溫度等。在學(xué)習(xí)了微分方程之后,可以與人們關(guān)心的現(xiàn)實問題相鏈接,建構(gòu)元素衰變模型、馬爾薩斯人口模型等,達(dá)到學(xué)以致用的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)目的,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)實踐應(yīng)用能力。
另外,教師還可以組織學(xué)生開展數(shù)學(xué)實踐活動,通過開展數(shù)學(xué)建模大賽活動,增強(qiáng)學(xué)生對不同數(shù)學(xué)模型建構(gòu)的能力,并在多樣化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)交流大賽中,充分展示自己的數(shù)學(xué)建模能力,發(fā)揮自己的創(chuàng)造性潛能。
(五)開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課,增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)實踐創(chuàng)新精神
可以在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課,借助于實驗仿真的手段,對實際問題進(jìn)行簡化、抽象和提煉,運(yùn)用數(shù)學(xué)模型和方法進(jìn)行實際問題的求解、檢驗和解釋,并借助于計算機(jī)數(shù)學(xué)軟件如Matlab、Mathematica、Maple等,將實際問題與數(shù)學(xué)建模相聯(lián)系,通過數(shù)值計算和數(shù)值仿真方式,進(jìn)行實際問題的求解、驗證、演示和模擬,較好地提升學(xué)生的思維能力、運(yùn)算能力、空間想象力。例如:在極限數(shù)學(xué)概念的教學(xué)之中,就可以借助于計算機(jī)數(shù)學(xué)軟件,采用模擬仿真的方式,動態(tài)地呈現(xiàn)出通項n變化的過程,學(xué)生可以自主參與進(jìn)行計算機(jī)操作實踐,在反復(fù)多次的自主體驗和操作之中,真切地感受和體會“無限逼近”的內(nèi)涵,使復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡單化、繁瑣的數(shù)學(xué)問題簡潔化,由此生成良好的高等數(shù)學(xué)教學(xué)循環(huán),學(xué)生無須花費(fèi)大量的時間和精力在數(shù)學(xué)問題的計算方面,可以極大地提升自己的數(shù)學(xué)創(chuàng)新實踐應(yīng)用能力。
綜上所述,在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的背景之下,教師要將數(shù)學(xué)課堂還給學(xué)生,根據(jù)學(xué)生的具體情況和教學(xué)要求,進(jìn)行高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容、方法和模式的改革,要建立融洽、平等的師生關(guān)系,鼓勵和倡導(dǎo)學(xué)生積極主動、勇于探索創(chuàng)新的精神和能力,通過各種數(shù)學(xué)實踐活動,幫助學(xué)生不斷地進(jìn)行“數(shù)學(xué)化”和“再創(chuàng)造”,要注重向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)建模思想和方法,引入數(shù)學(xué)實驗課,在現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐下,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造熱情,較好地提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)和能力。
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