大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索
時間:2022-05-17 11:06:10
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摘要:開展研究性教學(xué),對于大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著重要意義。通過開展系列課程改革;豐富教研活動,實現(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的教學(xué)方式;拓展數(shù)學(xué)教學(xué)思想,豐富教學(xué)內(nèi)容;借助線上線下混合式教學(xué)模式,改進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性;開展“問題+專題+課題”的研究性教學(xué),推進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)改革,真正實現(xiàn)用科研成果豐富教學(xué)內(nèi)容;將數(shù)學(xué)建模思想真正融入各個課程的教學(xué)中;進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模競賽、本科生畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo);提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:建模思想;研究性教學(xué);系列課程改革;混合式教學(xué)
2020年初,突如其來的疫情,打亂了各高校各行業(yè)的既定步伐,全國人民眾志成城,對抗疫情。為確保師生的生命安全和身體健康,學(xué)校推遲開學(xué),在此期間,本著“停課不停教、停課不停學(xué)”的原則,各專業(yè)各學(xué)科均積極實行線上教學(xué);而事實上,借助網(wǎng)絡(luò)平臺,汲取網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)資源,充實大學(xué)課堂的混合式教學(xué)[1],一直是近年來各高校積極探索的領(lǐng)域。與傳統(tǒng)式教學(xué)相比,線上教學(xué)更加彰顯了學(xué)生的主體地位。而學(xué)生對線上教學(xué)的態(tài)度,直接影響教學(xué)成效。線上教學(xué)更需要學(xué)生積極主動思考、自主查閱資料、分組研討。那么,如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)自肺腑地學(xué)習(xí),如何充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,是研究性教學(xué)必須考慮的問題。研究性教學(xué)是將研究性元素融入教學(xué)活動之中,旨在促進(jìn)教師與學(xué)生的共同發(fā)展[2]。研究性教學(xué)不僅是一種教學(xué)理念,也是一種教學(xué)模式,更是一種教學(xué)行動。如果說,傳統(tǒng)式教學(xué)屬于一種灌輸式的外傾路徑,那么研究性教學(xué)則屬于一種引導(dǎo)式的內(nèi)傾路徑。
1研究背景
開展研究性教學(xué),提高大學(xué)生實踐創(chuàng)新思維能力,必須形成清晰具體的人才培養(yǎng)改革思路,必須具備綜合性、開放性、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和信息化的科學(xué)實驗室和多學(xué)科多專業(yè)交叉滲透的綜合性專業(yè)化教師隊伍。
1.1人才培養(yǎng)改革思路
對于應(yīng)用型本科院校,在修訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案時,以分類制定、鼓勵創(chuàng)新、突出應(yīng)用、合作育人為基本原則,找準(zhǔn)專業(yè)培養(yǎng)定位,細(xì)化培養(yǎng)規(guī)格要求,優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)體系和實踐教學(xué)體系,為提高實踐教學(xué)質(zhì)量,積極開展教學(xué)改革,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。大量教學(xué)改革實踐[3]證明,提高理論聯(lián)系實踐能力的重要途徑是數(shù)學(xué)建模,數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,提高國民素質(zhì)的重要載體。高等學(xué)校的首要任務(wù)是培養(yǎng)國家急需的具有創(chuàng)新實力的人才,要達(dá)到這一目的,不能單純地建設(shè)某一門課程,而應(yīng)當(dāng)聯(lián)合多方力量,組建以人才培養(yǎng)為目的的教學(xué)團(tuán)隊,建設(shè)系列課程。加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)與實踐、將數(shù)學(xué)建模思想滲透進(jìn)其他數(shù)學(xué)課程并將各種數(shù)學(xué)知識和方法引進(jìn)數(shù)學(xué)建模,系統(tǒng)性地開展高層次的數(shù)學(xué)建模教學(xué),既加強(qiáng)理論課教學(xué)又加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)培訓(xùn),這是培養(yǎng)各類建設(shè)人才的一種好方法。
1.2穩(wěn)定的研究隊伍———“數(shù)學(xué)建?!苯虒W(xué)團(tuán)隊
“數(shù)學(xué)建?!苯虒W(xué)團(tuán)隊成員來自各個專業(yè)方向,團(tuán)隊根據(jù)人才培養(yǎng)途徑的需要,整合學(xué)校創(chuàng)新資源,凝聚各方力量,合力探索培養(yǎng)高精尖創(chuàng)新型人才和應(yīng)用型人才的新途徑。開展將數(shù)學(xué)建模思想融入本科數(shù)學(xué)教學(xué)各個相關(guān)環(huán)節(jié)的嘗試。與此同時,還將進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模競賽、本科生畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的指導(dǎo)。
1.3學(xué)科專業(yè)依托
研究性教學(xué)不是只適用于研究型大學(xué),不是只適用于部分教師,不是只適用于教學(xué)的某個環(huán)節(jié)。通過研究性教學(xué)著力推動各個學(xué)科、各個專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的提升,進(jìn)而為培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新人才提供原能力與動力。讓大部分學(xué)生通過研究性教學(xué),收獲參與感、獲得感與幸福感,從而讓學(xué)生發(fā)自肺腑地?zé)釔蹖W(xué)習(xí)。針對應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)、信息與計算科學(xué)、物理學(xué)、大數(shù)據(jù)專業(yè)、其他各個專業(yè)以及創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)需要,同時開展教學(xué)改革和課程建設(shè),在加強(qiáng)理論知識學(xué)習(xí)的同時,還將探索通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)提高學(xué)生實際能力的有效方法,從而真正地讓各學(xué)科各專業(yè)學(xué)生參與實踐活動,提高其理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)新能力!
2研究內(nèi)容
2.1研究性元素融入教學(xué)活動
圍繞各專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系,融入數(shù)學(xué)建模理念,開展研究性教學(xué),鼓勵并大力支持大學(xué)生參與各類實踐活動[4],將培養(yǎng)和鼓勵大學(xué)生盡早參與到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動的工作落實到日常的教育與教學(xué)當(dāng)中,一舉兩得,既推進(jìn)了數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革,提高了數(shù)學(xué)教育教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量,又促進(jìn)了大學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中學(xué)習(xí),將課堂學(xué)習(xí)與社會實踐相結(jié)合。
2.2建立實踐性教學(xué)模式
倡導(dǎo)以學(xué)生為主體的人才培養(yǎng)與實踐性學(xué)習(xí)的教學(xué)改革,借助超星泛雅平臺,建立以問題和課題為導(dǎo)向的混合式教學(xué)、案例式教學(xué)等模式,強(qiáng)化實踐教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育[5],使學(xué)生在日常的課堂學(xué)習(xí)中就得到科學(xué)研究、發(fā)現(xiàn)問題的初步訓(xùn)練,逐步形成優(yōu)良的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍和文化,推動數(shù)學(xué)教學(xué)改革與應(yīng)用型人才培養(yǎng),提高教學(xué)質(zhì)量。
2.3建立適合不同學(xué)科不同專業(yè)的建模案例體系
結(jié)合不同學(xué)科、不同專業(yè)的學(xué)生特點,因材施教,選擇不同的建模案例,在激發(fā)學(xué)生積極性的同時,創(chuàng)設(shè)不同的問題情境,讓學(xué)生身臨其境,感受數(shù)學(xué)建模的魅力,并逐步提升解決實際問題和科學(xué)研究的能力。
2.4學(xué)習(xí)科研成果的同時學(xué)會科研
精選優(yōu)秀論文進(jìn)行研究,學(xué)習(xí)科研成果的同時學(xué)會科研。大學(xué)生在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中取得的出色成績,應(yīng)當(dāng)成為進(jìn)一步開展教學(xué)改革的寶貴財富。為此,精選出獲全國競賽省級一等獎以上的論文加以研究,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科研成果的同時慢慢接觸科研,學(xué)會科研,進(jìn)而提高其解決實際問題的能力。
3研究方法和手段
重視將科研轉(zhuǎn)化成教學(xué),在教學(xué)中進(jìn)行研究,開展研究性教學(xué)。
3.1用科研成果豐富教學(xué)內(nèi)容
由中國科學(xué)院院士李大潛牽頭的教育部教改立項“將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入大學(xué)數(shù)學(xué)主干課程教學(xué)中的研究與試驗”已取得了一定的成果和經(jīng)驗。李大潛院士指出“數(shù)學(xué)教學(xué)中長期存在的矛盾現(xiàn)象是:一方面數(shù)學(xué)很有用,另一方面學(xué)生學(xué)了數(shù)學(xué)以后卻不會用,而數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗正是架起這兩者之間的橋梁”。以問題為導(dǎo)向,積極與相關(guān)專業(yè)教師座談溝通,搜集和制作適合不同學(xué)科不同專業(yè)的建模案例,結(jié)合專業(yè)背景知識,與專業(yè)教師共同編寫建模教學(xué)案例。
3.2以科研帶動學(xué)生參加實踐教學(xué)活動
從科研課題中提煉出一些較簡單的問題或相關(guān)子問題作為學(xué)生課后實踐、畢業(yè)設(shè)計等,調(diào)動起學(xué)生的積極性,化解抽象理論的難度,以數(shù)學(xué)建模的思想和方法為突破口,力求在概念與定理的證明中滲透數(shù)學(xué)建模思想,增加應(yīng)用實例,通過實例分析建立數(shù)學(xué)理論與數(shù)學(xué)模型,展開課程內(nèi)容的教與學(xué),提高課堂教學(xué)效率。
3.3開展“問題+專題+課題”的研究性教學(xué)
一是“問題”:即以問題為導(dǎo)向,突出問題意識。在教師指導(dǎo)下,組成若干學(xué)習(xí)小組。圍繞教學(xué)大綱的要求與內(nèi)容展開討論,形成和提出各學(xué)習(xí)小組所關(guān)心的核心問題,并以此作為研究性學(xué)習(xí)與實踐性教學(xué)的論文題目或調(diào)研報告題目;二是“專題”:即課堂教學(xué)采取專題講授方式。結(jié)合教學(xué)大綱,通過課堂專題教學(xué)集中回答學(xué)生所關(guān)心的問題;三是“課題”:即在各學(xué)習(xí)小組關(guān)心的重大問題基礎(chǔ)上,選出本小組最感興趣的選題,通過師生互動、答辯等形式確定一個選題作為課題。各學(xué)習(xí)小組確定課題后,在教師指導(dǎo)下,進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)與實踐性教學(xué)成果匯報、提問和點評。
3.4鼓勵師生積極參加各項實踐
鼓勵并指導(dǎo)學(xué)生積極參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目[6]。通過團(tuán)隊的努力,充分發(fā)揮數(shù)學(xué)物理專業(yè)知識的優(yōu)勢,提高學(xué)生的動手實踐能力。動員青年教師在各學(xué)科各專業(yè)的課堂教學(xué)中,滲透數(shù)學(xué)建模的理論和思想,適時地引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生通過所學(xué)專業(yè)知識去了解其在實際中的應(yīng)用,在充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性的同時,培養(yǎng)其實踐創(chuàng)新能力。
4特色與創(chuàng)新
4.1開展系列課程改革
很多實踐研究都需要建模,而建模會用到多方面的知識與技能。這些能力的培養(yǎng)單靠一門課程是不夠的,應(yīng)鼓勵各學(xué)科各專業(yè)教師開展研究性教學(xué),使絕大部分課程均采用研究性教學(xué)方式,警惕學(xué)生避重就輕。針對限制學(xué)生研究與開發(fā)能力進(jìn)一步提升的一些瓶頸問題,開展系列課程教學(xué)改革,努力從根本上提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
4.2豐富教研活動,采取教學(xué)與科研相結(jié)合的教學(xué)方式
這里的教研包括教師的教學(xué)和科研,以及學(xué)生的學(xué)習(xí)和實踐。教師要把教學(xué)和科研結(jié)合起來,保證教學(xué)質(zhì)量的同時提升科研能力。教學(xué)與科研是相輔相成、互相促進(jìn)的。教師的備課活動就是對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理、思考的研究過程。另一方面,教學(xué)過程的本質(zhì)是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生個體的認(rèn)識過程與發(fā)展過程,高校教師應(yīng)聯(lián)系本學(xué)科領(lǐng)域的最新動態(tài)進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生了解本學(xué)科的發(fā)展動態(tài),激發(fā)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣,提高解決實際問題的能力。
4.3拓展數(shù)學(xué)教學(xué)思想,豐富教學(xué)內(nèi)容
突破陳舊的數(shù)學(xué)教學(xué)模式,克服教學(xué)內(nèi)容抽象的弊端,以滲透數(shù)學(xué)建模思想[7],培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維為出發(fā)點,使學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)、自主研究。
4.4借助線上線下混合式教學(xué)模式
開展研究性教學(xué),改變一些傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)手段,借助超星爾雅等網(wǎng)絡(luò)平臺,注入優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,真正實現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)。
4.5開展“問題+專題+課題”的研究性教學(xué)
緊緊抓住“研究”“實踐”這兩個關(guān)鍵詞,通過開展“問題+專題+課題”的研究性教學(xué)的實施,建立以問題和課題為核心的教學(xué)模式,強(qiáng)化實踐教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,使學(xué)生在日常的課堂學(xué)習(xí)中就得到科學(xué)研究、發(fā)現(xiàn)問題的初步訓(xùn)練,逐步形成優(yōu)良的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)氛圍和文化,推動數(shù)學(xué)教學(xué)改革與應(yīng)用型人才培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
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作者:胡文燕 單位:晉中學(xué)院數(shù)學(xué)系