工科院校大学数学课程对学生创新能力培养的研究和实践

【摘要】本文主要介绍了在教学条件落后，学生学习水平差异性较大以及学风建设困难的工科院校的环境下。以学生创新能力的培养为突破口，结合学生实际，进行了系统的数学教学研究与实践。

【关键词】数学课程 创新能力 教学研究

创新能力指的是作为活动主体的人所从事的产生新思想和新事物的活动能力。高等教育中传统的高等数学、线性代数、概率论与数理统计等课程组成了非数学专业的重要基础课程。一直以来，这些课程遵循传统的教学方式和模式，已经很难适应现代教育教学以及各个不同专业新技术新思想的发展需要。同时随着招生规模的不断扩大，学生学习能力以及学习积极性也在不断的下降，这些都构成了传统基础数学教学新的挑战。如果依旧按照原来的课程体系一成不变地进行教学，就会影响后继专业课程的学习，从而使培养出来的学生既缺乏创新意识，又不符合当今社会对多样型应用型人才的需求。

大学数学在大学教育中具有极其重要的地位和作用，它既是学生学习专业课程的知识基础，又是培养学生创新能力的载体。在教学实践过程中我们可以发现，大学数学在创新型人才培养的过程中，具有重要而基础性的不可替代的作用。因而，越来越多的研究表明，通过大学数学教育培养大学生的创造性思维和创新性能力不但具有重大的理论意义，同样具有深刻的实际应用价值。大学数学教育改革成为专业改革的先锋和重点方向。

针对一般工科院校高等教育的新特点和教学资源相对缺乏、学生程度参差不齐、学风建设难度相对较大的实际教学环境， 以学生创新能力的培养为突破口，结合学生实际学习能力和学习环境，從如下几方面进行了系统的数学教学研究与实践，使不同的数学教学环节能够协同合作培养学生的创新思维培养以及打下坚实的数学知识基础。

一、优化教学内容，重视培养学生利用科学的数学思维方式分析问题和解决问题的能力

（一）在教学过程中，结合具体专业，注重相关数学知识在专业学习中的应用

任何专业如果要进行精确性的描述都离不开数学知识的工具，因此，在讲解数学知识的概念和方法之前，首先从专业的实际出发优化教学内容，贴近生活实际。这样做的好处就是既有利于学生解决实际专业问题能力的培养，加深对专业知识的理解，同时又拓宽了学生的知识视野，通过数学的抽象，使得学生能够从更高的高度理解专业知识，也培养了学生的创造性思维。

（二）将数学建模思想和方法融入大学数学主干课程中

大学数学课程中不少理论内容，不是从定义出发，而是从实际问题出发，已解决问题为线索展开知识体系，不是由教师直接灌输，而是引导学生在建立数学模型解决问题的过程中自己将知识“发明”出来。通过这种“发明式”的学习，学生更能掌握数学的精髓，并且培养了应用能力与创新意识。

二、加强创新能力的培养，革新传统的教学方法

（一）培养创新意识，营造宽松的学习环境

在教学过程中大量引入研究式的教学模式以及翻转课堂，使学生在学习数学的过程中不自觉的和专业相融合，从而达到双赢的目的。避免了生硬的概念介绍和公式推导，数学成为专业学习的必备工具，提高了学生的学习兴趣的同时，加深了对知识的理解和运用能力。在此过程中，学生也会在潜意识中提高了创新能力。

（二）充分利用现代教育技术，建立与课程相关网站或云端

将课程教学大纲、课程授课计划、课程电子教案、习题课电子教案、教学视频等相关教学资料放到课程的相关网站，或者建立学习资源的云端，方便学生在学习过程中可以通过网络查阅相关资料。通过这种手段，可以极大地提高了学生的积极性和主动性。同时适应现代学习方式的转变。

三、加强大学数学课程的实践教学环节，提高学生的学习兴趣和创新能力

（一）开设数学实验课程

在大学数学课程中适当的穿插安排数学实验课，如Matlab或Mathematica。也可以独立开设数学实验课程，通过教师演示指导实验，学生学习研究实验的方式。这种模式的教学实验的开设目的是以实际问题为出发点，把数学知识、数学思想和方法以及数学软件的应用有机结合起来，让学生自主地在实验项目中学习数学工具的使用，理解数学的知识原理和思维，应用数学知识解决简单的实际问题。

（二）开设数学系列选修课

根据学生兴趣及准备考取硕士研究生的学生的需求，我校开设了数学建模，矩阵论等数学选修课。通过多种多样的选修课适应学生不同专业发展需要，同时提升了学生的数学素养和创新能力，为学生的个性发展提供了宽口径和多模式的发展空间。

（三）课内外紧密结合，组织学生参加学科竞赛及科技活动

为了培养高素质的创新应用型人才，培养学生的创新精神、团队精神和拼搏精神，积极组织学生参加各级各类的数学竞赛和数学科技活动，通过丰富的竞赛与课外科技活动为具有较强创新能力的优秀学生的成长提供了充分展示的平台和接受挑战的难得机会。

四、实施并不断完善具有特色的分层教学模式，注意拔尖人才的培养

参照学生高考数学成绩，并通过选拔考试，对大学数学课程提出并实施分层教学，开展分级教学试点，有利于任课教师因材施教，有的放矢，以提高教学效率、改善教学效果。

恩格斯说过：“数学是人类悟性的自由创造物”，数学是最能激发人的自由创造本能的学科。以学生创新能力的培养为突破口，结合学生实际，从以上几方面进行了系统的数学教学研究与实践，其目的是使大学数学教学改革能更深入地进行，其改革成果能够被真正推广和应用。

参考文献

[1]白春艳，谢彦红，李金娜.从大学数学教学改革谈学生创新能力培养[J].吉林省教育学院学报，2013，29（06）：16-17.

[2]唐果.浅析大学数学教学改革与学生创新能力的培养[J].当代教育理论与实践，2012，4（12）：59-61.

作者简介：李珍（1979-），女，汉族，河北省唐山市人，硕士，讲师，研究方向：微分方程数值解研究。