基于创新人才培养的大学数学教学改革研究

金少华 王东 徐勇 宛艳萍

[摘 要] 基于创新人才培养的目的，河北工业大学对数学教学改革进行探索，调整大学数学的课程体系结构，使新建立的体系结构更加自然，逻辑性更强;对教学内容的创新;在大学数学教学中融入数学实验，提高大学生动手实践能力与质疑、创新精神。

[关键词] 大学数学;教学内容;数学实验;创新人才

马克思指出：“一门科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步。”国外在大学数学教育上非常注重理论与实践相结合，以培养创新人才[1]。

河北工业大学始终秉承“工学并举”的办学传统和特色，以素质教育、创新教育为指导，以学生为主体，以培养高素质创新型应用人才为目标，实施质量工程建设。教材建设是课程建设的重要内容之一，为确保大学数学课程的教学质量，我们在大学数学的教学中选用国家级优秀教材，组织编写了辅助教材[2-4]。基于现代科技的发展以及信息时代对人才培养的要求，优化整合了教学内容，将数学应用与背景、数学软件、数学实验、数学文化有机融入其中，体现了当今先进水平，改变了传统的大学数学教学重知识的传输，轻能力的培养;重技巧的训练，轻数学思想的学习;重理论教学，轻数学应用训练的弊端。把培养获取知识的能力，提高应变能力，全面提高数学素养作为重点。课程教学中强调学生在教学中的主体地位和教师的主导作用，形成一套科学的大学数学教学体系。

现代教育技术的飞速发展，对大学数学的教学提出了新的挑战。对于多媒体的使用，我们采取谨慎的态度。我们认为，高度的抽象性和严密的逻辑性是大学数学课程的两个显著特性。它决定了大学数学不仅应注意传授知识，更应注意培养学生的抽象思维能力和逻辑思维能力。经过实践，我们认为在大学数学教学中运用多媒体与传统教学手段相结合的方法可以取得最佳的教学效果，既要吸收传统教学手段的精华，又要发挥多媒体等现代化教学手段的优势。我们编写了大学数学课程的电子教案。在大学数学的教学中，互联网正扮演着一个日趋重要的角色。根据我校大学数学教学实际，我们建立了大学数学教学网站，通过该网站集中优秀教学资源，优化教学环境。学习网站与课程教学相配合，形成大学数学立体化教学模式。学生在课堂以外可根据自己的学习情况和思维习惯，通过校园网任意调用所需知识点，从而充分提高学习的自主性，变被动式学习为主动式学习，培养学生的创造性思维和独立求解能力，并通过生动形象的画面激发学生的学习兴趣，调动他们的积极性，从而提高学习效率，增强学习效果。目前大学数学教学网站运行机制良好，并能经常更新，上网开放，能够实现课程教学资源共享，优质教学资源使用率高、收益面大，在教学中发挥了良好作用。

课堂讲授与课下辅导相结合，突出重点、难点，重点讲授大学数学的基本理论和基本方法及其在实际生活中的应用。①启发式教学。在教学过程中注重启发学生的思维，引导学生自己发现问题，并逐步解决问题，发挥学生的主观能动性，培养学生分析和解决问题的能力。②在教学中，注意教学内容的深度广度与学生的实际相结合，注意教学方法的灵活性并和学生的基础知识相结合;注意理论与实践相结合;注意技巧的掌握与能力培养相结合;注意自学和讲授相结合;注意方法与内容相结合;注意抽象与直观相结合;注意大学数学与工科的专业知识相结合;注意数学思想的培养及分析方法与实际问题相结合，采取板书与多媒体课件结合的方式，对不同的班级、不同的内容采取不同的方法，力求达到最好的教学效果。③在教学中，注意强调知识的背景、发展过程和应用范围，使学生既理解结果，又能感受过程，体现教学的直观性、抽象性、由浅入深、深入浅出的原则，适当讲授部分扩展知识。通过清华大学学堂在线大学数学实战宝典课程，部分实现了大学数学的翻转课堂，让学生参与到课堂之中，改革“教与学”模式。

数学教育可以培养学生利用数学去分析问题、解决问题，它不仅仅表现在记住某些定理，更主要的是教会学生一些思维和推理方法。数学的知识和方法是大学生知识结构中非常重要的组成部分，而数学思维更是大学生必备的能力之一。在教学过程中加强与后续专业知识的衔接，注重挖掘和展现数学知识中的思维方法及其工程应用价值，以实现培养学生思维能力和工程应用能力的教学目标。将数学建模的思想引入课堂，通过数学建模的思想培养学生观察、动手、动脑能力，让学生能够自己亲手解决一些简单的实际问题，真正体会到学以致用的乐趣，这对提高学生的创造性思维和综合素质具有重要意义。在教学时教师通过有关数学应用的教学内容来改变学生的学习习惯，更新学习方法，加强学生应用素质和工程素质的培养。

互联网+教育是一个革命性的概念，它使教学过程更加轻松，师生互动更加到位。改革大学数学教学模式，改进教学内容和重点，坚持“工科数学，应用为主，理论为先”的理念。将每一章的习题课设为开放式课堂，老师在上课之前给学生布置教学内容，挑选几名学生作为“老师”，在课堂上师生平等对话，教师以“观察者、帮助者、设计者”的身分与学生共同发展，让学生不仅仅是上课，更是参与课，让他们成为课堂的主人，在全校部分实现了大学数学的翻转课堂教学。为激发大学生学习大学数学的积极性、主动性，培养学生的竞争意识与综合素质，进一步推动21世纪初大学数学教学改革，保证教学质量，天津市数学会大学数学分会在天津市教委的领导下，自2001年起，连续举办了19届天津市大学数学竞赛，有天津大学、南开大学等18所高校参加竞赛。数学大师陈省身先生对天津市大学生数学竞赛十分重视，欣然为竞赛题字。大学数学竞赛对于我校大学数学课程的教学规范、课程建设、教学改革起到了良好的促进作用。在优秀人才的培养、因材施教方面收到了良好的效果。通过对学生的选拔和赛前培训，培养和提高了学生的数学理论水平、综合运用知识的能力和应用能力，从数学基础方面提高了学生的素质。通过竞赛调动了教师教学和学生学习的积极性、创造性，并发现了优秀人才。我校对大学数学竞赛从校长、理学院院长、本科生院院长、校团委书记都十分重视，在政策支持、经费投入上都达到了一定力度。广大教师积极参加对参赛学生的培训，我校在历届竞赛中都取得了理想成绩。

大学数学是大学中最重要的基础课程，对于后续课程的学习和学生创新思维的培养，具有重要而深远的意义。要培养学生的创新能力，教师必须在教学中引导学生掌握科学思维方法，用联系的、发展的、全面的观点看待事物和思考问题，激发学生求新求异的心理，提高学生善于发现和把握改变现状的契机和机遇，探索解決问题的多种方法，为国家输送更多具有竞争力的高素质人才。

参考文献

[1]朱长江，郭艾，杨立洪.面向理工科创新型人才培养的“四步进阶”大学数学教学改革[J].中国大学教学，2018，（3）：33-36.

[2]金少华，徐勇.普通高等教育“十三五”规划教材：概率论与数理统计[M].北京：科学出版社，2017.

[3]徐勇.普通高等教育公共基础系列“十三五”规划教材：线性代数习题精练[M].上海：上海交通大学出版社，2017.

[4]于新凯，郭献洲，金少华主编.21世纪高等院校公共基础系列规划教材：高等数学习题精练[M].上海：上海交通大学出版社，2016.