教育改革背景下的高等数学教学模式创新研究

史慧娟

1 引言

建设创新型国家离不开对高等人才的需求，为了培养出大量具有创造精神以及创造能力的高素质人才，新时期的教育发展更加注重提高学生的文化素质。由于传统教学模式已经不能适应当下的教育发展形式，因此现阶段国内的大部分学校都对于教学模式进行改革创新，将新式的教学模式融入到所学的课程之中。而高等数学作为高校教学中最基本也是作重要的课程之一，它的教学模式也随着创新教学模式的要求不断调整变化。在教育改革的背景下，高等数学的教学模式创新是提高学生高等数学知识水平的重要手段，为今后其他学科的教学模式创新提供依据。

2 教育改革背景下高等数学教学模式创新

人们通常认为高等数学的组成是由微积分学、较深入的代数学、几何学以及它们的交叉内容所组成的一门学科，主要内容为极限、微积分、空间解析几何与线性代数、级数和常微分方程。高等数学作为基础学科，具有高度的抽象性、严密的逻辑性和广泛的应用性特点。通过研究高变量与函数的抽象和同一，我們深入进去揭示它的本质规律。高等数学其实就是一种思想方法，是一个思维训练的过程。由此在教育改革背景下高等数学教学模式通过以下几个方面进行创新。

2.1 培养学生的思维能力

传统的教学模式有三个基本教学中心：以教师作为教学中心、以教材作为教学中心、以课堂作为教学中心。这种注入式的教学方式形式单一、教学环境封闭，因此在此基础上各个学校进行教学模式改革，建立研究性的教学模式。研究性教学模式顾名思义就是让学生独立思考，主动对所学知识进行思考以及知识创新研究，通过培养学生的思维模式增强他们的逻辑能力和创新能力，通过让他们自主探索研究，对所学知识提出问题、研究计算过程、解决困惑，从而增强他们的学习能力。通过强化学生思维方式，让他们了解数学原理概念、创造数学方法，探索未知事物，让学生在学习的过程中构建属于自己的知识体系，创新数学思维，抽象思考数学特征。

高等数学作为一门具有发散思维的创造性学科，它自身的知识构架出于逻辑却又远远高于逻辑。高等数学的形式化不是我们最终想要去学习的目标，掌握数学的思考方式和变化规律，并加以认识和改造世界才是教学的最终目的。未了让学生更好的学习，通过下图1所示的方式引导学生的思考方向。

在教授学生高等数学知识时，应该着重突出这些思考方法对学生的思维能力进行培养，为他们的创造力奠定创新思维发展基础。为此现在的高等数学课程开设研究情景，让学生主动参与体验，按照读书、思考、研究的方式进行学习，再加上教师的教学引导，激发学生的思维创新。

2.2 完善问题导向驱动的教学模式

问题是思考的源头，也是推动思维创新的动力。教育改革背景下的高等数学创新教学模式在此基础上推出了问题导向驱动的教学模式。通过引导学生关注并参与实践活动，让学生分析和了解实践活动中观察到的存在的数学实际情况，并让学生运用所学知识进行关系梳理，以此明确高等数学的知识内涵。

实践是检验真理的唯一标准。以往的教学模式基本上都是从公式定理出发进行假设、证明和推论，而通过具体实践操作，将这种文字化的知识进行系统整理，了解公式定理的背景来源，把这些逻辑符号运用到实际操作中去，高等数学的逻辑性强，知识点连接密切，通过问题导向型的教学模式便于教师对于学生提出的问题、假设的推理和预计的论证结果进行指引，促进学生的观察能力和总结能力。高等数学是一门严谨的学科，良好的运用数学从事各项观察研究、检测实验才是教学的最终意义。

2.3 健全实验室建模

教育改革背景下高等数学的创新教学模式还对数学课程进行数学建模和实验课程开发，这不仅满足了日益增长的教育发展目标，同时也满足了当前教学模式的创新发展方向。数学建模即学生通过资料调查、数据分析等手段对其特征属性进行观察和研究，找到问题本身的矛盾要点，结合数学思维和方法对实际问题进行假设，建立数量关系来反映实际的问题。而后运用数学计算方法进行解答，通过实际情况对比分析，对数学模型进行检验和修改，这是解决实际问题的有效手段。由此可见，数学模型是构建数学和客观实际的桥梁纽带。

在面对传统数学教学模式只注重推理步骤的情况下，问题导向型的教学模式精炼数学理论、简化步骤，把复杂繁琐的问题简单化，训练学生学会举一反三，学会将数学建模引入高等数学教学模式，并结合所学知识，把计算机也融入进来，对所建模型进行检验，让学生形成严谨的学习态度，认真仔细的学习作风，养成精益求精的性格。同时随着数学建模竞赛的广泛出现，在教学课堂中按照竞赛的标准将学生进行分组，通过学生之间交流合作调动学习的积极性。加上设立数学实验室，让学生通过计算机进行自数据计算和图形拆画，培养学生分析问题的能力。

2.4 开展信息化教学模式

现今的教育模式逐步再向信息化领域发展，将计算机作为教学工具，运用多媒体技术和网络技术进行高等数学教学模式创新。通过为学生提供利于观察和思考的教学环境，利用软件资源开展教学试验，将学生培养成敢于质疑、积极发问的个性。教育改革背景下高等数学的创新教学模式把信息化教学作为现阶段教学模式发展的突破口，从教学模式上进行优化，主要体现在几个方面。

首先将多媒体技术深入到课堂教学中，完善了教师的教学手段，减少了板书的时间，提高了教学速度，用更多的时间去实现对学生创新思维能力的培养，这是在技术方面的改革创新。其次通过教育模式的信息化，实现了真正意义上的数形结合，明确了抽象化的具体体现形式，同时将复杂难懂的定理公式进行多次播放，把看起来深奥难懂的数学知识进行简单易懂的梳理串连，让同学们能够听懂、明白所讲内容。

计算机深入教学模式使得学生在学习的过程中更能集中精神，提高注意力，加深了学生对数学知识的理解和掌握。再加上信息化的教学模式丰富多彩、图文并茂，激发了学生的学习热情，真正意义上实现了自主学习、自我创新。可以说信息化教学模式的出现，为高等数学的创新教学模式发展提供了技术支持。

3 结果测验

为了更好的看出教育改革背景下的高等数学创新教学模式带来的教学成果，我们将它与传统教学模式进行对比，如图2所示。

通过图2可以看出，经过多次实验，教育改革背景下的高等数学创新教学模式的教学效率远远高于传统教学模式，因此要加快高等数学的教学模式创新。

4 结束语

教育改革背景下高等数学教学模式的创新，改变了传统教学模式中三个中心的教育理念，改变了原有单一、封闭的注入式的教学模式，通过个性化的课程设计、研究性的教学方法激发学生学习的积极性，让他们大胆探索敢于创新，提高了自身的学习能力和创新思维能力。因此要加快教育模式的创新，丰富学生的知识储备，为今后社会的发展培养更多优秀人才。但我国目前的教育发展还不够完善，还不能全面具体的进行教学模式创新，对于高等数学的创新教学模式还有待发展。

（作者单位：黄河交通学院）