邊穎 汪妍 佟瑪麗
摘? 要:隨著高等教育規(guī)模的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,許多國家把高等教育水平的競爭作為國家未來競爭力的核心要素。對高校數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)質(zhì)量要求也逐步提高。在教學(xué)過程中,教師要不斷嘗試在“創(chuàng)新教育理念”背景下構(gòu)建多元化課堂教學(xué)模式,全方位激活學(xué)生內(nèi)在成長動力。文章介紹了“創(chuàng)新教育理念”的內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)和意義,從課堂教學(xué)實踐出發(fā),提出高校數(shù)學(xué)課程改革要強(qiáng)化“依靠多媒體技術(shù)、利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、完善實踐課程、強(qiáng)化職業(yè)能力培養(yǎng)”等舉措。
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新教育理念;高校數(shù)學(xué);教學(xué)模式改革
中圖分類號:G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:1673-7164(2023)20-0163-04
高校數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)模式改革離不開“創(chuàng)新教育理念”,教師只有不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法,才能真正提高教學(xué)水平,培育出高質(zhì)量人才?!皠?chuàng)新教育理念”在數(shù)學(xué)類課程中的推廣,有利于學(xué)生體會學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的價值和樂趣,提高自身綜合素質(zhì)。
一、“創(chuàng)新教育理念”概述
(一)“創(chuàng)新教育理念”的思想內(nèi)涵
“創(chuàng)新教育理念”是在長期不斷實踐中發(fā)展出來的,其強(qiáng)調(diào)將理論性知識和實踐性活動相融合。在這種教學(xué)理念中,教師需要營造自由、開放的氛圍,為學(xué)生提供開放的空間和環(huán)境。學(xué)習(xí)者也是活動的參與者和行動的實施者[1]。
(二)“創(chuàng)新教育理念”的思想結(jié)構(gòu)
“創(chuàng)新教育理念”屬于時代性較強(qiáng)的思想體系。旨在“以凝聚人心、完善人格、開發(fā)人力、培育人才、造福人民為工作目標(biāo),培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”[2]。全面實現(xiàn)新時代教育工作目標(biāo),需要將系統(tǒng)思維運用到實踐中,加強(qiáng)前瞻性思考、創(chuàng)新教育理念,全局性謀劃、強(qiáng)化教育統(tǒng)籌,戰(zhàn)略性布局、突出教育重點,整體性推進(jìn)、筑牢教育根基,增強(qiáng)教育的時代性和感召力[3]。
(三)“創(chuàng)新教育理念”的重要意義
在高校數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,要加強(qiáng)對“創(chuàng)新教育理念”的深入理解,促進(jìn)高校教育教學(xué)水平的全面提高。在高等教育階段,數(shù)學(xué)屬于歷史悠久的傳統(tǒng)學(xué)科。數(shù)學(xué)為學(xué)生提供認(rèn)識世界、描述事物的精確語言,反過來從眾多同類事物中抽象出具有共性的特點,很多學(xué)科都離不開數(shù)學(xué)語言。特別是高等數(shù)學(xué)中的極限語言,不僅能表明狀態(tài),更能表明運動。學(xué)好數(shù)學(xué)、學(xué)會數(shù)學(xué)語言,有利于學(xué)生培養(yǎng)理性思考、客觀認(rèn)識事物的好習(xí)慣,為學(xué)生職業(yè)發(fā)展提供必要保障。在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式中,只注重基礎(chǔ)知識的講述,忽略了能力培養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)能夠提高學(xué)生的邏輯思維能力和語言表述能力。
二、數(shù)學(xué)類課程教學(xué)中存在的問題
為了使“創(chuàng)新教育理念”背景下的數(shù)學(xué)教學(xué)效果得到保證,教師需要找到以往教學(xué)中存在的問題,只有這樣才可以回歸創(chuàng)新教育本位,為數(shù)學(xué)類課程教學(xué)改革的順利實施提供突破口、落腳點和著力點。
首先,在以往教學(xué)中存在教學(xué)方法單調(diào)和教學(xué)內(nèi)容枯燥等問題。部分教師仍然采取傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式,教學(xué)過程機(jī)械、刻板,略顯乏味,課堂教學(xué)氛圍較為沉悶。學(xué)生參與意識淡薄,難以迅速把握課堂中的重難點知識和基本原理、基本方法。
其次,教師很少為學(xué)生拓展多樣化的自主學(xué)習(xí)空間(包括線上學(xué)習(xí)平臺),導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在資源不多、興趣不高的問題。學(xué)生只是被動地完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù),很少有個人的學(xué)習(xí)感想和體會,無法牢固掌握基礎(chǔ)知識,更談不上突破創(chuàng)新。
最后,在以往教學(xué)中,傳統(tǒng)教學(xué)思維的弊端仍然存在。部分教師滿足于墨守成規(guī)、按部就班,很少利用多媒體設(shè)備為學(xué)生展示生動學(xué)習(xí)內(nèi)容,沒有將數(shù)學(xué)知識與其他領(lǐng)域相結(jié)合,導(dǎo)致課堂教學(xué)效果一般。影響學(xué)生對知識的理解、掌握和運用,也會導(dǎo)致實際情況和預(yù)期教學(xué)效果的偏差,學(xué)生無法感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣,也很難體會到數(shù)學(xué)知識的“有用”。
三、“創(chuàng)新教育理念”背景下高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革策略
(一)改革教學(xué)內(nèi)容
在數(shù)學(xué)類課程教學(xué)過程中,教師需要按照新時代教育的發(fā)展特點加強(qiáng)對“知識技能、過程方法和情感態(tài)度”的有效融合,構(gòu)建多樣化課堂教學(xué)模式,確定更加貼合課程體系需要和時代要求的教學(xué)內(nèi)容,使每個學(xué)生都能夠按照自身學(xué)習(xí)需求,快速把握教師講解的內(nèi)容。豐富的教學(xué)資源會大幅提升學(xué)生參與融合式學(xué)習(xí)活動的體驗感,從而建構(gòu)知識、掌握技巧、發(fā)展能力。這是全體學(xué)生的發(fā)展而不是部分學(xué)生的發(fā)展,也不只是重視智力的片面發(fā)展而是全面發(fā)展。掌握如何學(xué)習(xí)、如何協(xié)作、如何設(shè)計與解決問題、如何提升融合創(chuàng)新的能力,適應(yīng)了當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”與人工智能時代的社會需求[1]。多元化創(chuàng)新教育模式有利于學(xué)生提高綜合學(xué)習(xí)能力,建立系統(tǒng)性思維。
例如在章節(jié)學(xué)習(xí)中,教師可以為學(xué)生布置不同難度(簡單、適度、困難)的習(xí)題,強(qiáng)化學(xué)生的解題基本功訓(xùn)練,為后續(xù)課程打下堅實基礎(chǔ)。教師可以布置通過繪制思維導(dǎo)圖的方式來進(jìn)行課本重點內(nèi)容總結(jié)的作業(yè),逐漸培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力和分析整合能力。
(二)改進(jìn)教學(xué)方法
在“創(chuàng)新教育理念”背景下,教育者需要不斷完善、改進(jìn)教學(xué)方法。教師可將重點放在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣上,將理論和實踐適當(dāng)融合,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)素材,提高學(xué)生的課堂參與率和學(xué)習(xí)活躍度。教師也可以依托“組合式”教學(xué)模式開展教學(xué),以“解決實際問題”為導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生解答探究性、開放性、綜合性題目,鍛煉學(xué)生的高階思維能力。比如將任務(wù)驅(qū)動和案例教學(xué)有效銜接、將情境教學(xué)和分組討論有機(jī)融合、將線上資源和線下課堂有序開展。這些教學(xué)模塊的巧妙融合,不僅能讓學(xué)生學(xué)會知識,還促使學(xué)生提升素質(zhì)、增強(qiáng)能力。
在教學(xué)過程中,教師可展開具體的教學(xué)工作。比如通過小組合作的方式促進(jìn)學(xué)生之間的交流與協(xié)作,幫助他們不斷練習(xí)、實踐各種解題方法并靈活應(yīng)用。鼓勵學(xué)生深入現(xiàn)實生活或者網(wǎng)絡(luò)空間中,搜索實際案例了解知識的具體應(yīng)用,最終實現(xiàn)“拓寬視野、啟迪思維”的高階目標(biāo)。為學(xué)生下發(fā)相關(guān)章節(jié)的微課短視頻,讓學(xué)生利用豐富的載體進(jìn)行有效學(xué)習(xí),全面調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,推動學(xué)生由以往的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),以此來提高創(chuàng)新教育的實施效果。
(三)依靠多媒體技術(shù)
在高校數(shù)學(xué)類課程教學(xué)中,教師需要加強(qiáng)對課堂教學(xué)模式創(chuàng)新的重視程度,不斷優(yōu)化教學(xué)方案,為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)提供積極引導(dǎo)和合理建議。在正式開始講授前,應(yīng)充分做好準(zhǔn)備工作,如掌握多媒體技術(shù)的運用要點、熟悉各種硬件設(shè)備的使用方法、了解各網(wǎng)課平臺的使用流程等,以營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。不僅如此,還要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求提高課堂教學(xué)的針對性、有效性和前瞻性,力爭使每位學(xué)生都能在課堂學(xué)習(xí)階段有所收獲。多媒體技術(shù)教學(xué)所產(chǎn)生的教學(xué)優(yōu)勢較為突出,教師要抓住時機(jī),充分利用多媒體技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)體系,不斷增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性、生動性和靈活性,以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。同時進(jìn)行“師生互動、生生互動”,通過多媒體技術(shù)幫助學(xué)生加深對課程內(nèi)容的理解和認(rèn)識。
教師在課堂教學(xué)中需要及時幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的困難,豐富學(xué)生的認(rèn)知,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。當(dāng)遇到講解的知識太過抽象,學(xué)習(xí)難度較高時,教師可以適當(dāng)增加學(xué)生的參與度,如:在正式授課前,可以要求學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索搜集素材,了解相應(yīng)的概念、性質(zhì)、公式之后,再嘗試自己制作簡易的多媒體課件。在課堂教學(xué)之初,可以請學(xué)生找出自己制作的課件和其他學(xué)生課件的區(qū)別、聯(lián)系,并且補(bǔ)充遺漏知識點,更正不足之處。通過對課件內(nèi)容的不斷打磨修改,加深學(xué)生對知識點的理解,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和協(xié)作交流能力。在后續(xù)課堂講授過程中,可以通過“動態(tài)圖形演示”“學(xué)生課件展示”等環(huán)節(jié),對學(xué)生的表現(xiàn)給予回應(yīng)。以此,學(xué)生往往會更加精準(zhǔn)地把握級數(shù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)重點,做到舉一反三、一通百通。
(四)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
當(dāng)今社會,互聯(lián)網(wǎng)上的教育資源豐富,這是時代發(fā)展帶來的紅利,當(dāng)代教育呈現(xiàn)出以往教學(xué)環(huán)境無法比擬的優(yōu)勢。教師要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和大數(shù)據(jù)背景,擴(kuò)展課堂中的學(xué)習(xí)資源,不斷豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗,使課堂教學(xué)變得更加充實、生動、有吸引力。首先,教師可以在課堂中融入與日常生活息息相關(guān)的內(nèi)容,將抽象理論與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來。其次,教師要抓住網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的契機(jī),利用好互聯(lián)網(wǎng)工具,與學(xué)生進(jìn)行更加及時、更高頻率的互動和交流,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供必要的幫助。最后,教師可以通過科學(xué)家科普視頻、趣味數(shù)學(xué)視頻、數(shù)學(xué)史故事視頻等讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識本身的樂趣。例如在課堂教學(xué)中為學(xué)生講解“邊際”內(nèi)容時,教師可以先讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)中了解關(guān)于邊際分析法的具體實例,之后再向?qū)W生介紹邊際分析法在決策論中的應(yīng)用。可以適當(dāng)選取“無約束條件的最優(yōu)化問題、有約束條件的最優(yōu)化問題、邊際收入、邊際成本、邊際利潤”等內(nèi)容加以介紹,讓學(xué)生對這部分內(nèi)容有一個直觀感受。通過前期預(yù)習(xí),學(xué)生已經(jīng)找出這部分內(nèi)容中的痛點、難點,教師稍加講解,即可增進(jìn)學(xué)生對該知識點的理解和認(rèn)識。
(五)完善實踐課程
在以往教學(xué)中,數(shù)學(xué)教師比較側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的計算能力和解題技巧。而高校開設(shè)的三門數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”“線性代數(shù)”“高等數(shù)學(xué)”學(xué)時較長、內(nèi)容較多,分別有各自獨立的知識體系且自帶“高度抽象”屬性,學(xué)生普遍存在畏難情緒,在理解方面存在諸多問題,這會在一定程度上影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生需要完成復(fù)雜任務(wù),而且可能會產(chǎn)生更大的工作量,因此,需要學(xué)生建立學(xué)習(xí)共同體協(xié)作完成。在協(xié)作中,組內(nèi)溝通將會對團(tuán)隊協(xié)作學(xué)習(xí)的效率和效果產(chǎn)生直接影響。學(xué)生在小組協(xié)作學(xué)習(xí)中發(fā)揮自己的長處,并通過結(jié)合他人的長處獲得比獨立學(xué)習(xí)更多的知識與能力[1]。
例如在課堂教學(xué)中為學(xué)生講解“定積分”應(yīng)用理論時,教師可以讓學(xué)生嘗試計算橢圓圍成圖形的面積、平面曲線弧長、變力沿直線所做的功、成本函數(shù)、利潤函數(shù)等。并將學(xué)生的解題過程投影到多媒體課件中,進(jìn)行面批、面改。教師及時對典型錯誤和不同計算方法進(jìn)行點評、講解,選出比較高效的解題方法并重點強(qiáng)化。這樣一來,不僅可以加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的印象,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的信息檢索能力、信息整合能力以及分析推導(dǎo)能力。教師也可以讓學(xué)生深入探究,反思整個學(xué)習(xí)過程,明確自身出現(xiàn)的易錯易漏點并加以標(biāo)注,以求查漏補(bǔ)缺、補(bǔ)偏救弊,保證課堂教學(xué)的有效性。
在整個學(xué)習(xí)過程中,教師要轉(zhuǎn)變以往的打分方式,構(gòu)建全新的考核機(jī)制和評價體系??己朔绞綉?yīng)以“培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)”為主要出發(fā)點,以“推動整體教學(xué)效果得到全面提高”為目標(biāo),要關(guān)注學(xué)生滿意度和用人單位滿意度,持續(xù)改進(jìn)教育教學(xué)過程,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,提高顧客滿意度[4]。要突出評價內(nèi)容的多元化,一方面,學(xué)生創(chuàng)新能力的高低最終體現(xiàn)在創(chuàng)新成果上;另一方面,讓學(xué)生養(yǎng)成不畏困難、持之以恒的創(chuàng)新精神,綠色客觀的工程理念,團(tuán)隊合作精神及社會責(zé)任感[5]。教師還要利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)做好信息匯總工作,及時整理保存學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),了解學(xué)生當(dāng)下的學(xué)習(xí)特點,以此為后續(xù)教學(xué)活動提供歷史數(shù)據(jù),使教學(xué)活動全鏈條有據(jù)可查、有跡可循,有參照、可追溯。
(六)強(qiáng)化職業(yè)能力培養(yǎng)
1. 任務(wù)驅(qū)動,問題引領(lǐng)
“基本概念的教學(xué)”是高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容。為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和職業(yè)素養(yǎng),教師可以先在教學(xué)中為學(xué)生布置相應(yīng)學(xué)習(xí)任務(wù),之后再通過“任務(wù)驅(qū)動式”教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生逐步完成“從概念到性質(zhì),從定理到公式,從簡單題目到綜合應(yīng)用”的整個學(xué)習(xí)過程。其中,“應(yīng)用題目的練習(xí)”是學(xué)生訓(xùn)練發(fā)散思維和創(chuàng)新思維最為行之有效的方式之一,有助于提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和職業(yè)素養(yǎng)。
例如為學(xué)生講解方陣以及方陣乘法這部分內(nèi)容時,為了讓學(xué)生對相關(guān)應(yīng)用有一定感性認(rèn)識,并鍛煉解題能力(特別是抽象思維能力),教師可以讓學(xué)生將飛機(jī)“直達(dá)、中轉(zhuǎn)”“單向航線、雙向航線”等情況盡可能用矩陣或者方陣的乘冪來表示。對于獨立完成題目有困難的學(xué)生,可以與同學(xué)組成學(xué)習(xí)興趣小組,與小組成員共同完成。為了增加挑戰(zhàn)度,教師可追加問題:如是否必須是方陣嗎,主對角線元素有什么特點,表達(dá)方式是否唯一,零元有什么特殊含義等。這類題目使學(xué)生參與面廣、師生互動性強(qiáng),對學(xué)生建立完整知識體系、提高綜合分析能力有很大幫助。
2. 擴(kuò)展空間,自主學(xué)習(xí)
創(chuàng)新教育的最終目標(biāo)是通過創(chuàng)新實踐活動培養(yǎng)學(xué)生宏觀的創(chuàng)新思維、敏銳的創(chuàng)新意識、堅韌的創(chuàng)新精神等科技創(chuàng)新品格,將學(xué)生的創(chuàng)新潛質(zhì)和創(chuàng)新追求激發(fā)出來,使其養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的能力和不斷進(jìn)取的人生態(tài)度[5]。
高校數(shù)學(xué)課堂除了要為學(xué)生講解理論知識之外,還要鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。自主學(xué)習(xí)能力對學(xué)生今后的職業(yè)發(fā)展有莫大幫助,因此教師需要從這一著眼點出發(fā),科學(xué)設(shè)置課堂教學(xué)環(huán)節(jié)、精準(zhǔn)把控課堂教學(xué)節(jié)奏,幫助學(xué)生逐步提升職業(yè)能力水平。自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生,往往動手實踐能力也較強(qiáng)。在日后的工作崗位中,他們更善于打開工作思路,擅長快速找到解決問題的途徑。
四、結(jié)語
在高校數(shù)學(xué)類課程中,教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位并不矛盾。它們是相輔相成的關(guān)系,二者互為補(bǔ)充、缺一不可。教學(xué)是雙向活動,“教”不是簡單的給予,“學(xué)”也不是簡單的接收。只有順應(yīng)時代發(fā)展需要,符合“創(chuàng)新教育理念”的高校數(shù)學(xué)教學(xué)模式,才能全方位培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)和職業(yè)核心能力。為學(xué)生提供有梯度、有現(xiàn)實背景的教學(xué)案例,指導(dǎo)學(xué)生找到更高效的學(xué)習(xí)方法,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和滿意度,有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合實踐能力,有助于增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和開拓精神。教育現(xiàn)代化離不開“創(chuàng)新教育理念”,學(xué)生的發(fā)展離不開創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。高等學(xué)校數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)模式改革,必將推動數(shù)學(xué)教育體系重構(gòu),全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。
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(薦稿人:孫旸,沈陽工業(yè)大學(xué)副教授)
(責(zé)任編輯:淳潔)
基金項目:遼寧省普通高等教育本科教學(xué)改革研究優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)與共享項目“‘互聯(lián)網(wǎng)+背景下《線性代數(shù)》課程跨校修讀學(xué)分教學(xué)模式的研究與實踐”(項目編號:遼教辦〔2021〕254號)。
作者簡介:邊穎(1979—),女,碩士,沈陽工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)部講師,研究方向為課程教學(xué)論;汪妍(1982—),女,碩士,沈陽工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)部講師,研究方向為運籌學(xué)與控制論;佟瑪麗(1990—),女,碩士,沈陽工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)部講師,研究方向為數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)。