数学专业创新研究课论文

高职数学教学及学生创新能力培养论文

［摘要］ 进入21世纪，人才的竞争越来越激烈，人才是否具有创新意识、创新能力和创新精神是非常关键的。而对学生创新能力有很大帮助的高职数学教学，在学生的创新能力的培养方面起着关键的作用。但在当前的高职数学教学中，存在着不少不利于学生创新能力培养的因素。本文在教学实践的基础上，研究这些不利因素，并给出了一些解决办法。

［关键词］ 高职数学教学学生创新能力

一、高职数学教学中不利于学生创新能力培养的因素

1．教学内容不合理

高等数学是一门基础课，在高职高专课程体系的设计中，根据不同的专业要求，课程内容和学时数有所不同，大都放在第一学年开设。讲授知识主要是极限、导数、微分、积分及多重积分等，根据需要，有的专业还讲授一部分线性代数概率论与数理统计、微分方程等。但教学实践证明，大多数院校的高等数学教师抱怨学时不够，教学大纲规定的内容讲不完。这就造成了学生在下一步专业课的学习中遇到用高等数学知识时不懂、不会。专业课教师一般不可能补充高等数学知识，因为他们的学时也是有限的，这时学生要么重新自学数学知识(较难)，要么放弃那些繁杂的数学推导，死记公式，既不懂得公式的物理背景，也不能灵活运用。他们的创新能力并没有得到很好的培养。增加高等数学教学时数是不现实的，因为高职高专总学时数有限，还存在部分高职高专院校用到高等数学的专业不开设此课程，他们的理由之一是没有学时。这些专业的学生毕业后，若要从事本专业工作，肯定后劲不足，也就是创新能力不强。

2．学生学习数学积极性不高

因为高职人才培养的目标是高级应用型人才，面向岗位，面向就业。学生关心的是如何学好实用技术，为将来毕业时找到理想的工作做准备。他们认为学习高等数学在今后的工作中用不上，还不如考上什么证有用。这就导致在学专业课时只想学简单的、实用的，一旦遇到专业课程需要数学知识就放弃该内容的学习，殊不知，这正是今后走向工作岗位所必须的创新能力。因为一个大学生不可能只从事一种简单的工作，如钳工，毕业时可能让当钳工，经过一段的时间的实习、熟练，可能让你当技术员、工程师或负责一个项目的设计、实施，这就需要你在本领域不断学习，创新，才能取得进步，胜任未来的工作。如果学生把自己看成只能从事本专业简单工作的技工，那对你的培养就不是大学高等教育，可能只是培训班或中等技术教育。高等职业教育与中等技术教育或培训班教育的本质差异应在于创新能力的培养，尽管他们培养的都是应用型人才。

学生学习高等数学积极性不高的另一个原因是:高职高专的学生在高考时分数较低，有的学校录取时学生的高考成绩才一百多分或二百多分。学校为了扩招，争取生源，也把这些考分低的学生录取到了工科、理科专业或其它需要以高等数学作为基础或工具的专业。这些学生在学习高等数学时自然积极性不高，上课时不听，或者根本听不懂，导致恶性循环，不愿上高等数学课。因为高等数学是基础、工具，学生在本专业的创新能力没有得到较好的培养。

3．教师在课堂教学中的主观能动性发挥不佳

现在大多数高职高专的数学教师感到十分无奈，一方面学生学习高等数学的积极性不高，另一方面学校在评估教师时学生打分占了相当大的比重，尽管有些学校采取“3+1”质量考评体系，但在领导的心目中，学生不满意、打分低的教师，就认为教学效果不好，导致这些教师无缘职称晋升、评先、评奖。面对这种情况，高等数学教师们只好讨好学生，难的不讲，只讲容易的，容易的一遍讲不懂再讲一遍。其结果是:学生应该掌握的知识没有讲到，或者课时不够，后面的内容没有讲。

二、高职数学教学中学生创新能力培养

（一）结合实际应用，激发兴趣和求知欲

数学是思维的科学，独立思考是什么也无法代替的，兴趣不是与生俱来，要激发兴趣就要使学生在学习数学过程中体会到学习数学的乐趣，以直观引发想象，使学生能够直接参与创造数学的活动，并感到自己有事情做，感受到自己能行，激发学生学习数学的兴趣，增强自信心，培养他们在独立思考的基础上创造性学习的能力。学习数学兴趣是关键，把抽象的概念形象化，不仅让学生容易理解数学中的概念，而且还可让学生知道自然现象、社会现象是密不可分的。如在微积分中极限是一个十分重要的概念，一个使学生难于理解的概念，如果能从我国古代的极限思想入手，不但有助于学生对极限概念的理解，而且有助于学生了解中华古代数学的辉煌成就。在讲新概念时，教师应尽量提一些学生熟悉或与学生已有知识、经验相联系而又不能解决的问题，使学生从开始就对新问题产生浓厚的兴趣，创设诱人的学习环境。今天的数学在工程、管理、经济等领域的作用与地位早已像它在物理等基础科学的领域的作用与地位一样。我们的教学中应该对此有较充分的体现。可以将一些商品的最佳效益问题，利用数学分析商品是否相关、是否竞争等等，都充实到教学中来。要做到这一点，备课时要对问题的引入进行认真的设计。

（二）发挥学生的主体作用，营造良好氛围

1．建立师生之间和谐友爱的关系

高职数学课堂教学不仅是学生认知信息的交流，更是学生情感信息的交流。学生的情感十分丰富，如热爱、美感、羡慕等，这些都可以成为创造性教学的动机。在教学过程中，学校领导要从管制监督教师向为教师服务转轨；教师则由师道尊严、以教师为中心向为学生服务、以学生为中心转轨。教师要摒弃满堂灌的教学习惯，利用学生“热爱、美感、羡慕”等真挚情感，建立师生互动、教学相长、平等民主的师生间和谐友爱的关系。

2．鼓励学生提出不同的见解

在教学中，要鼓励学生发表自己的见解，提出不同的意见，从而培养学生勇于探索、敢于创造的独创精神，引导学生自主活动，使学生真正成为认知的主体。数学教学是提示数学思维过程的活动，教师要充分展示思维过程，使数学教学成为再发现、再创造的过程；教师要创设学习情境，提出不同问题让学生参考讨论，鼓励学生提出不同的见解，互相争论、互相启迪，这样将有利于促进学生创造力的'发展。

3．保证学生有思考的时间

在高职数学教学中，教给学生一定知识已不是教学的唯一目标，更为重要的是让学生得到获取新知识的方法。因此，教师要给予学生参与的时间和权利，并养成学生独立判断、独立处理问题的能力和不断更新自己知识的进取性倾向。数学教师应改进教学方法，在教学中渗透学习方法指导、学习风格指导、学习策略指导。要从保姆型或管家型的角色中走出来，充当导演，让学生自己去当主角，采取让学生自管、自理、自学“三自”教学方式，来确保学生有必要的思考时间。

（三）合理选择教学内容，培养学生的创新能力

尽管高等数学是高职高专院校一些专业的基础课，是从事本专业工作的工具，但各专业在应用高等数学时有差异，如管理专业应用较多的是线性代数、概率与数理统计，计算机类专业应用较多的是离散数学，而工程类偏重微积分。为适应高职高专高等数学的教学编写了不少教材，但真正意义上适合不同专业要求的教材还较少，因此，应组织讲授高等数学的教师为不同专业需求编写出优质的高职高专高等数学教材。教材要针对一定的育人目标，指导学生认识客观事物，了解客观规律。创新教育的目标、方向最终必须落实在课程中、教材中，通过教师讲授来实现。因此，好的高等数学教材的编写非常重要。大学生毕业时有了必备的高等数学知识作工具，在今后的工作中就容易出成绩，创新能力就强。即使有些学生专升本，高等数学也是基础课，必考课，学好本课的必要内容，对升入本科也是十分有利的。升入本科相当于扩大了就业面，工作适应能力增强，也即是大学生的创新能力在高职高专教育阶段得到了较好的培养。

（四）注重思想方法训练，提高学生创新能力

1．进行归纳思维训练，培养学生创新精神

归纳是对事物的若干个体或若干方面进行分析、研究，发现它们的共同属性的一种思维方法。归纳思维是创造性思维的重要组成部分。在数学教学过程中，可进行归纳思维训练的内容很多。在教学过程中，要经常指导学生对解题思路、解题方法或解题步骤以及各章节的知识结构进行归纳总结。

2．进行类比思维的训练，培养学生创新意识

在高职数学教学中，类比是根据两个或两类事物的一些相同或相似的属性，猜测另一些属性的可能相同或相似的思维方法。在数学教学中类比的种类与形式多种多样，可由性质、公式、法则的相似性进行类比或推广，可由“数”与“形”的结构相似性进行类比，可由解决问题方法的相似性进行类比，还可以从有限到无限进行类比等。

3．重视直觉思维，培养学生创新精神

直觉思维是一种不运用推理过程而直接了解事物的行为或能力的一种思维方式。多年来，人们一贯重视逻辑思维能力的训练和培养，忽视直觉思维的训练，从而导致学生数学能力片面发展及思维僵化与保守，不利于数学活动中的创造发明。事实上，许多数学家都很强调“直觉”，他们对某些问题提出著名的猜想，这反映了他们有很强的洞察力，能一眼发现有意义的命题，然后再加以证明。证明有时能实现，有时则不能实现，但寻找证明的活动推动了数学的发展。因此，高职数学教学过程中，应重视直觉思维能力的培养，指导学生多猜多想。

（五）转变教学方式，培养学生的创新能力

1．启发式教学

启发式教学作为一种全面、科学、辨证的指导教学实践的思想和观念，是指教师在教学工作中，依据学习过程的客观规律，引导学生主动、积极、自觉掌握知识的教学方法。在教学中，要积极实行启发式教学，加强思维训练，激发学生独立思考和创新意识，让学生感受、理解知识的产生和发展过程，培养学生的科学精神和创新思维习惯。数学教学实质上是数学思维活动的教学，教师要讲解问题解决的思维过程，揭示问题解决的思想和方法，突出“怎样想的”，以使学生“会想”。在教学中，通过教师的点拨，激发学生思维的火花，千方百计地启迪学生积极思考，使相关的知识系统化，从而达到预期的教学效果。此外，教师在认真上好每一节课的同时，还应对学生进行多种学法指导，如数形结合、分类讨论、函数与方程、化归等思想，还有综合分析法、放缩法、反证法、数学归纳法等教学方法，对培养学生的创新能力都具有深远的意义。玻多媒体教学

在高职数学中，教师要恰当运用多媒体等先进的教学手段。尽管随着现代教育技术的发展，多媒体辅助教学已成为大学教学改革的方向之一，但是对高等数学教学而言，应有取舍的利用。因为高等数学教学的目的之一是培养逻辑思维能力，如果把定理、公式的证明、推导过程事先展现在学生面前，课堂教学就不再证明、推导这些定理、公式，那么学生的逻辑思维能力就没有在课堂教学中得到培养，进而不利于培养学生的创新能力。

总之，高职院校肩负着培养具有创新能力的高级应用型、管理型和技能型人才的历史重任，我们只有通过对课程教学、课堂教学等等方面的改革和创新，才能培养更多的具有创新精神和创新能力的优秀人才。实践证明，只有勇于探索，努力营造和谐的教学氛围，选择合适的教学内容，创新与完善高职数学教学的方法与手段，不断提高教学质量，才能有效培养与提升高职生的创新能力及其综合素质，才能为市场和社会输送高素质的职业人才。

参考文献：

[1]郑金洲.创新能力培养中的若干问题[J].中国教育学刊，2005，(1).

[2]闫保英.对高职数学教学改革的思考与探索[J].山东省农业管理干部学院学报，2004，(6).

[3]张亚春.对高职学生数学思维、探索和实践能力培养的思考[J].中国高教研究，2004，(11).

一、联系生活实际，引发问题——学现实的数学传统的数学观将数学看成一套已完成的严密的数学结论体系，而教师的任务又大都停留在忠实地教“数学（教科书）”，这就最终导致数学严重脱离实际，脱离学生生活。建构主义数学观认为，数学是一个活的、动态的、开放的数学活动。教师的主要工作是为学生的学习活动提供一个合适的环境，促进学生投入到教学活动中去，促进学生主动地建构知识。以此为出发点，则要求我们在设计课程内容时，要加强数学与学生生活和社会现实的联系，将数学与学生熟悉或感兴趣的问题有机结合起来，让学生真切感受到他们所学的数学是与当代社会生活密切相关的。例如，在数学人教版第十一册数学“求比一个数多（少）百分之几”的应用题时，笔者以备受学生关注的“世界杯”足球赛为题材组织教学：在多媒体播放巴西球星射门时激动人心的录像片断后，我及时抽取了近4届“世界杯赛”每届进球数这组信息制成统计表（见下表）在多媒体中出示供学生观察。在此基础上，启发学生提出用百分数表示表中两者关系的问题，现实的背景加上学生积极、灵活的思维，学生一下子提出了许多百分数问题。比较、分类后，抽取其中的“1998年进球比2002年多百分之几，2002年进球比1998年少百分之几”一组问题，即构成了本课要研究的重点。至此，学生经历了一个从现实背景中引发问题的过程，而真切地体验到数学与日常生活的密切联系，感受到数学的趣味和作用。年份20020进球（个）161 171141115 生活是数学的源泉，紧密联系生活的“源头性”的数学问题既能让学生感受到数学与生活的密切联系，更能激发学生强烈的探究兴趣。而要做到这一点，关键是教师首先自身要关注社会，关注学生生活，这样才能提出、提供生活中的现象和问题，并引导学生去观察、解释、探究。二、利用生活经验，主动建构——学有意义的数学构建智慧的重要基础，是人们已有的生活、学习经验。为此，建构主义教学论把“通过自己的经验主动建构”看成是其“灵魂”。还有学者认为。对小学生来说，小学数学知识并不是“新知识”，在一定程度上是一种“旧知识”，在他们的生活中已经有许多数学知识的体验，学校数学学习是他们生活中有关数学现象经验的总结与升华，每一个学生都从他们的现实数学世界出发与教材内容发生交互作用，构建自己的数学知识。鉴于学生并不是一张“白纸”，教学时，我们应充分利用其已有的学习、生活经验促使其主动建构。例如，教学“一个数加上或减去接近整百、整千数的速算”时，我充分利用学生生活中已有的购物付款时“付整找零”的经验，设计了这样一道生活情境题：“六·一”节，小明的妈妈带了136元钱去新华书店买了99元一套精装本的《上下五千年》，作为送给小明的节日礼物，妈妈可以怎样付钱，还剩多少元？讨论该题时，学生想出了很多办法，而首选的方法便是“先付100元，再用36元加上找回的1元钱”，而这恰恰就是“凑整简算”的思想，原先不易被同学们所理解的“思想”由于其生活经验的支撑得以主动建构。又如，“年、月、日”的教学，教学之前，学生在生活中已积累了年、月、日的许多“经验”，以此为起点，教学时，我让学生以小组为单位，先个人观察自己手中不同年份的年历卡，然后组内交流，自己发现问题，待组际汇报时，一年有12个月，月又分为31天的大月和30天的小月以及二月的天数等知识都已被同学们所理解和掌握，在此基础上我又出示了1990年至2000年来2月份的天数让学生作再次的研究和探索，四年一闰，以及判断平、闰年的方法又被同学们所发现。学习是经验的组织和重新解释的过程，而利用学生先前生活经验的学习则显得更积极、更主动，也更富有意义。三、应用生活现实，体现价值——学有用的数学荷兰数学家弗赖登塔尔在他的《作为教育任务的数学》中阐明：数学来源于现实，也必须扎根于现实，并且应用于现实。数学学习的最终目的还是看学生能否运用所学的知识去解决问题，尤其是一些简单的实际问题。所以，我们应及时提供把课堂上所学知识应用到实践中去的机会，让学生在应用中更深刻地理解和掌握数学知识，在应用中更深刻地感受数学的魅力，并通过应用促使学生更主动地观察生活中的数学，在学习和生活中更主动地运用数学。小学数学中，数学应用于现实的例子很多，如学习了《长方体的表面积》后，学生计算粉刷自己所在教室的总面积；学习《圆》《圆锥》后，引导学生测量、计算大树的直径与横截面的面积、沙堆、稻谷堆的体积和重量；学习《百分数的意义》后，引导学生收集日常生活和社会生活中的百分数材料，并通过数据对比、分析，了解社会的变化和进步；学习《比和比例》后，让学生测量、绘制学校平面图、家庭所在居委的示意图等等。这些活动大多可以在数学实践活动课上进行。需要提及的是，平时的数学课能否体现，又该怎样体现数学的应用价值呢？笔者认为，对课本例（习）题进行“生活化”处理，不失为既“经济”又“实用”的好办法，以人教版第十一册数学“工程问题”为例，在例题的教学并进行了适量的巩固练习后，我设计并出示了这样一道题：李军星期天进城买文具，所带的钱如果全部买笔记本，可以买10本，如果全部买铅笔，可以买15支，现在他先买了4本笔记本，剩下的钱还能买多少支铅笔？通过对该题的解答，既培养了学生灵活运用知识解决问题的能力，又使学生体验到用数学知识解决生活问题带来的愉悦和成功。

数学应用数学本科毕业论文篇2 试谈数学软件在高等数学教学中的应用 【摘要】高等数学是理工科大学生必修的一门基础课程，具有极其重要的作用.本文以Mathematic软件为例子介绍了其在高等数学课程教学中的几点应用，即用符号运算和可视化的功能辅助教学研究.不仅可以激发学生学习的兴趣，提高课堂效率，而且能提高学生分析和解决问题的能力，可以培养学生的动手能力和创新能力. 【关键词】Mathematic;符号运算;图形处理;高等数学 一、引 言 随着现代科学技术的迅猛发展和教育改革的不断深入，新的知识不断涌现，社会对现在的大学生的要求也越来越高，不仅要求他们具有扎实的理论基础，而且要求他们具有较强的动手能力和一定的创新能力，传统的高等数学教学内容和教学方法不断受到冲击.为了适应这种发展的需要，高校教师就需要不断地对教学内容和教学手段进行改革：如何运用现代信息技术提高课堂教学的质量和效率，不仅教给他们理论知识，而且要教给他们处理实际问题的工具和方法. 而数学软件正是这样一个必备的工具.目前，数学软件有很多，较流行的有四种：Maple、Matlab、MathCAD、Mathematica，这几种数学软件各有所长，难以分出伯仲.Maple与Mathematica以符号计算见长，Matlab以数值计算为强，而MathCAD则具有简洁的图形界面和可视化功能，本文以Mathematica在高等数学中的应用进行介绍.Mathematica是由位于美国伊利诺州的伊利诺大学Champaign分校附近的Wolfram Research公司开发的一个专门进行数学计算的软件. 从1988年问世至今，已广泛地应用到工程、应用数学、计算机科学、财经、生物、医学、生命科学以及太空科学等领域，深受科学家、学生、教授、研究人员及工程师的喜爱.很多论文、科学报告、期刊杂志、图书资料、计算机绘图等都是Mathematica的杰作.Mathematica的基本系统主要由C语言开发而成，因而可以比较容易地移植到各种平台上，其功能主要是强大的符号运算和强大的图形处理，使你能够进行公式推导，处理多项式的各种运算、矩阵的一般运算， 求有理方程和超越方程的(近似)解，函数的微分、积分，解微分方程，统计，可以方便地画出一元和二元函数的图形，甚至可以制作电脑动画及音效等等.我们努力追求的目标是如何将数学软件(如Mathematica)与高等数学教学有机地结合起来，起到促进教学改革和提高教学质量的作用. 二、Mathematica在教学中的作用 Mathematica语言非常简单，很容易学会并熟练掌握，在教学中有以下两个作用： 1.利用Mathematica符号运算功能辅助教学，提高学生的学习兴趣和运算能力 学习数学主要是基本概念和基本运算的掌握.要想掌握基本运算，传统的做法是让学生做大量的习题，数学中基本运算的学习导致脑力和体力的高强度消耗，很容易让学生失去学习兴趣，Mathematica软件中的符号运算功能是学生喜欢的一大功能，利用它可以求一些比较复杂的导数、积分等，学生很容易尝试比较困难的习题的解决，可以提高学生的学习兴趣，牢固地掌握一种行之有效的计算方法. 例1利用符号运算求导数. 利用Mathematica还可以解决求函数导数和偏导数、一元函数定积分和不定积分、常微分方程的解等.由于输入的语言和数学的自然语言非常近似，所以很容易掌握且不容易遗忘.Mathematica不仅是一种计算工具和计算方法，而且是一种验证工具，充分利用Mathematica这个工具进行验证，可以使得学生轻松地理解和接受在高等数学的教学中遇到的难理解的概念和结论.另外，在教学中会遇到难度比较大的习题，利用Mathematica可以验证我们作出的结果是否正确. 2.利用Mathematica可视化功能辅助教学，提高学生分析和解决问题的能力 利用Mathematica可视化功能辅助教学，可以很方便地描绘出函数的二维和三维图形，还可以用动画形式来演示函数图形连续变化的过程，图形具有直观性的特点，可以激发学生的兴趣，是教师吸引学生眼球，展示数学“美”的一种有效的教学手段，可以达到很好的教学效果. 在高等数学的教学中遇到的学生难理解的概念和结论，如果充分利用Mathematica这个工具进行验证，就可以让学生比较轻松地理解和接受. 在空间解析几何和多元函数微积分这两章内容中，涉及许多三维的函数图形，三维函数图形用人工的方法很难作出，要掌握二元函数的性质就需要学生较强的空间想象能力，这对一部分学生来说非常困难.利用Mathematica软件可以作出比较直观的三维图形，学生利用Mathematica软件就比较容易掌握这两章内容. 总之，高等数学中引入数学软件教学，在很多方面正改变着高等数学教学的现状，能给传统的教学注入新的活力，在教学中要充分发挥数学软件(如Mathematica)的作用，培养学生学习高等数学的兴趣，突出他们在学习中的主体地位，提高他们分析解决问题的能力，培养他们的创新意识. 三、结束语 本文探讨了在高等数学的课堂教学中，如何利用Mathematica软件的符号运算功能与可视化功能激发学生学习知识的动力，优化教学效果，提高课堂效率.在教学过程中，适当地运用数学软件，可将抽象的数学公式可视化、具体化，便于学生理解和掌握，最终起到化难为易、 化繁为简的作用.总之，高校教师在教学过程中，若能充分运用数学软件技术与多媒体技术辅助课堂教学，发挥新技术的优势，发掘新技术的潜力，必能提高教学的质量和效果. 【参考文献】 [1]郭运瑞，刘群，庄中文.高等数学(上)[M] .北京：人民出版社，2008. [2]郭运瑞，彭跃飞.高等数学(下)[M] .北京：人民出版社，2008. [3] (美)D尤金(著).Mathematica使用指南(全美经典学习指导系列) [M].邓建松，彭冉冉译.北京：科学出版社，2002. 猜你喜欢： 1. 数学与应用数学毕业论文范文 2. 应用数学教学论文 3. 应用数学系毕业论文 4. 本科数学系毕业论文 5. 数学专业本科毕业论文 6. 数学与应用数学毕业论文