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高职院校高等数学教学中融入创新思维教育
高职院校高等数学教学中融入创新思维教育
赵丹
（连云港师范高等专科学校数学与信息工程学院，江苏连云港222000）
摘要：高等数学是高职院校一门重要的公共基础课，本文结合高等数学学科的特点及高职学生的学情，从教学内容、教学方法手段、数学实验和评价考核四个方面来探讨如何在高职院校高等数学教学中融入创新思维教育。
关键词：高职院校；高等数学；创新思维教育
作者简介：赵丹（1982-），女，讲师，硕士，主要研究方向：应用数学最优化理论。
高等数学是高职院校一门重要的公共基础课程，不仅可以作为学生后继专业课程学习的工具课，同时还可以作为培养学生创新能力的文化课，在其教育中蕴藏着强大的创新教育功能，是培养学生创新思维的重要载体和途径，其教育质量直接影响人才创新素质的整体水平。然而，在高职院校高等数学教学中往往存在以下几点问题：第一，教材偏重知识传授、强调结构严谨，对知识的发生发展过程、应用数学知识解决实际问题等思维训练不够；第二，学生的数学基础不扎实，接受能力差，水平参差不齐，大部分学生存在畏惧心理，缺乏学习兴趣，无法关注创新思维培养；第三，受应试教育的影响，教师偏重于培养学生数学计算的技巧性，忽略了对学生创新思维的培养，而知识技巧掌握多少并不等同于学生思维能力与创新能力的提升。基于此，本文结合高等数学学科的特点及高职学生的学情，从教学内容、教学方法手段、数学实验和评价考核四个方面来探讨如何在高职院校高等数学教学中融入创新思维教育。
一、教学内容与创新思维相结合
高职院校人才培养目标是培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向基层、面向生产、服务和管理第一线职业岗位的实用型、技能型专门人才，因此选择教学内容应该首先坚持“必需、够用”的原则，即本专业学习的基础知识必须满足，但是对于间接或者没有关系的内容，在不影响整体数学系统性的同时，可以不做要求。第二，在教学内容选取上要求淡化理论知识，强调知识实用性，力求学以致用。对于复杂抽象的数学问题，可以根据学生需求层次的不同，取消定理证明讲解，或者使用直观易懂的方法讲解，突出应用性。这样，一方面可以突出教学重点，给教师和学生留有充足的精力来关注创新思维训练；另一方面可以防止出现学生对知识消化不了的现象，进而产生挫折感和厌学心理，更谈不上融入创新思维教育。第三，教师应有意识地收集与教学内容相关的实例，尽可能多地将高等数学与学生相关专业联系起来，展现高等数学的巨大魅力，激发学生的求知欲望。
高等数学教学是传授知识、培养能力和提升素质的统一体，教学应推进三方面的有机结合和相互促进。而高等数学知识讲解是开启学生创新教育的第一步。教材作为知识的载体，是高度提炼了前人知识的确定形态，不可能再现每个知识点产生的历史原貌，但是学生是学习的主体处于再发现位置，在学习的过程中有必要揭示数学思维，培养创新素质。这就要求教师充分熟悉教材、了解学生、精心设计教学内容，将知识讲解贯穿到实际应用中去，引导学生重新发现知识，揭示数学思维过程。学生积极参与学习的过程实质就是其不断开展思维活动，开发创造力，发展个性的过程。教师在讲授知识点的同时，渗透了“数形结合”、“特殊到一般再到特殊”、“类比归纳”、“取极限”等数学思想方法，让学生亲历了知识的发现过程，学会了如何获取充分的事实依据，如何形成合理的逻辑结构，如何解决实际问题。在此类教学活动中，教师是组织者，而学生、教学内容是主体，教师在引导学生获取知识的同时，指导学生进行了探究式学习，让学生充分参与了教学活动，培养了学生的逻辑推理能力，启迪了学生的创新思维。
二、教学方法手段与创新思维相结合
课堂教学是由教育目的来决定，教师要在教学中融入创新思维教育，首先应该更换数学教育观念，把身份定位为课堂教学的组织者，让学生不仅参与到自身的学习过程中，而且要参与到教学过程中，要让学生敢于并善于对于高等数学教学内容进行质疑、讨论和研究。在课堂教学中保留学生自己的空间，使学生接受自我尊重感、效能感、价值感以及对班级或高等数学学科的喜爱感，建立良好的师生互动关系，营造创新思维环境。学生只有在轻松愉快的环境下，才敢于发表独立的见解，修正他人的想法，或将几个想法组合为一个更佳的想法，从而在学习过程中，培养学生的集体创新能力。
数学教学就是数学思维活动的教学，基于高等数学中很多内容是通过归纳和类比思维得来的，教师在教授知识的同时，要积极引导学生进行由有限到无限、由特殊到一般、归纳、类比、逆推等数学思想方法的训练。例如，在讲授多元函数微分学内容时，教师可以指导学生将多元函数微积分知识与一元函数微积分知识进行归纳、类比、分析、演绎。以多元复合函数求导问题为例，教师可以先请学生回顾一元复合函数求导的链式法则，再引导学生寻找多元复合函数求导的链式法则，并通过例题，启发学生发现这两个知识点的异同及求解类似问题的注意事项，使学生在学会知识的同时学到了创新思维的方法。
高等数学研究的是“变量”的数学，其数学思想中充满了动态的过程，很多概念的表达是一个动态的观念。如果此时教学完全使用传统的教学方法，显然满足不了学生对于知识的需求，使得学生的理性教育与感性教育脱节，对于知识概念的理解不够透彻，更谈不上综合应用和创新，所以适当采用现代教育技术，可以充分展示变量的动态过程，使得抽象的符号语言变得生动、直观、自然，使学生对于具体的动态变化过程理解透彻，直观感性思维上升到逻辑理性思维，激发学生的学习兴趣，为揭示数学知识发现提供了必要的准备。例如，在函数极限概念的教育设计中，教师可以借助多媒体或者数学软件，把这些过程制作成动画，使得抽象的极限语言变得生动、直观，让学生观察函数变化稳定性的过程，通过大量的感性材料，发现函数极限概念的实质。进一步引导学生如何发现事物的变化规律，并用数学语言进行描述，使学生掌握探索客观现象本质的研究方法，培养其创新思维。
三、数学实践与创新思维相结合
目前，大部分高职院校高等数学的课时量不足，使得其教学活动仅限于高等数学内部的概念、方法和理论，与其他学科的教学隔离开来，处于自我封闭的状态，这样不利于学生充分了解其概念、方法和理论的本质，不利于启发学生自觉运用数学知识来解决各种实际问题，更加不利于培养学生的创新思维。近年来，由于对于数学建模的重视，有部分高职院校给学生另外单独开设了数学实验、数学建模课程作为高等数学的后继课程，这样单独开设数学实践课程将高等数学教学与数学实践活动强制拆成两部分，不仅增加了学生的学业负担，而且可能事倍功半。教师要根据学生相关专业的特点及其自身对于高等数学知识的掌握情况，有机地结合数学实验及数学建模知识内容，将其作为高等数学课外创新训练的辅助环节。在数学实践中，鼓励并推动学生解决一些实际问题，这些问题没有现成的答案，没有固定的方法，没有指定的参考书，没有规定的数学软件，主要依靠学生独立思考，反复钻研，切磋交流，由实际问题观察分析提炼出有用的数学信息并建立相应的数学模型，再将数学模型纳入某知识系统中去处理，应用数学软件解决此问题的数学计算，最后得到结论并判别结论与方法的优劣。这一教学活动让学生亲历了数学的创造过程，不仅很大程度上满足了学生好奇、好玩、好动的天性，使枯燥无味的数学变得形象生动，激发了学生学习高等数学的兴趣，减轻了学生的学习负担，基本改变了学生“高等数学难学”的观念，同时使学生取得了课堂和书本上无法替代的宝贵经验，培养了学生的抽象能力、观察分析能力、独立解决问题的能力，开启了学生的创新思维。
四、评价考核与创新思维相结合
高等数学教学中要融入创新思维教育，就必须在评价考核中有相应的体现，以制度保证对创新行为成果的奖励，激发学生接受创新教育的积极性，评价考核不能再仅依赖于传统的考试成绩，这并不能反映学生的心智发展、解决能力、创新能力等方面情况，而且会打击学生学习的成就感。学习过程、接受教育的过程是一个漫长的过程，在这个过程中学生会遇到各种各样的困难，教师要帮助学生增强其拼搏精神和应变能力，能够不断分析矛盾，从一团乱麻的困局中理清思路，解决问题，这些都需要一种力量的支持，而这种力量的产生就是来源于学生对于学习高等数学的成就感，是非常值得教师关注的问题。教师要建立多元动态的综合性评价方式，不仅要关注学生的考试成绩，而且要发现和发展学生分析问题和解决问题的能力及批判意识和创新意识的养成，要能够充分调动学生的探索精神和创造力，使他们更加灵活和主动，具有某种数学上的直觉和想象力，能够根据所面对问题的特点，寻找出其本质，并估计可能的结果，为实际需要提供借鉴，帮助学生认识自我，显示出聪明才智，建立自信。具体评价过程可以贯穿于整体的高等数学教学活动中，要求教师全程对学生的提问作答、分组讨论、课后作业、协助学习、参加创新型竞赛等情况进行自然、细致的观察，并结合学生互评、教师定性评价、定量评价。考核方式也可以采用闭卷考试、开卷考试、上机操作、论文报告等多形式，对于参加创新型竞赛的学生也给予相应的奖励，让创新思维教育给学生带来更多的学习力量，让创新成为其社会习惯。
参考文献：
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