课程教学中应加强理论体系构建能力的培养实践——以大学数学教学为例

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曾芝兰

湖南省娄底市娄星区潇湘职业学院 417000

摘要

随着社会对人才需求的不断变化,高校在数学教育面临着越来越多与越来越繁重的任务。基于此,高校在培养应用型人才的同时,也要注意对学生管理、创新、实践等方面的培养,使之成为具有较高水平的工程技术人才。要做到这一点,就需要在课程教学中认真地对学生进行理论体系构建能力的培养。在高校数学教学中,学生能否构建一套完整的理论体系,这关系到学生对数学概念的深刻认识与掌握,以及将来将其应用于实践工程中的创造性应用。为此,教师应在课程教学中融入更多有利于理论体系构建的因素,例如通过案例分析、问题式学习等,让学生主动探究数学理论的内在逻辑与内在联系,由此形成一套完善系统化的理论框架。在此基础上,通过开展科研活动和数学建模竞赛,将理论知识和实践活动紧密联系起来,以增强学生综合运用技能的能力。


关键词

理论体系构建;大学数学教学;教学策略

正文


引言

伴随着科学技术的迅猛发展,国际内的市场竞争日益加剧,对专业技术人员的需求也在发生着变化。基于此,高等教育是学生成长过程中的一个重要阶段进而要求高校在新形势下更好地适应变化,更要重视对学生的实践性理论体系构建能力的培养。特别是在大学数学教育中,强化学生理论体系的能力,不但能使学生的数学能力得到提升,同时也为将来的职业发展奠定坚实的理论基础。

一、大学数学教学中加强理论体系构建能力培养实践的意义

在大学数学教学中,加强理论体系构建能力的培养实践具有重要意义。这一实践不但有助于培养学生的数学素养的提升,而且有助于学生今后学业与职业发展。首先,在大学数学教学中建立一个完整的理论体系是学生学习的基础。通过强化理论体系构建能力的培养,使学生对数学的本质和规律有更深刻的认识,进而让学生对数学知识的掌握更加牢固。基于此,通过学生的深刻认识,学生能够迅速地认识到一些复杂的数学问题,从而能够更好地应用所学到的知识来解决实际问题。其次,理论体系构建能力反映学生的创造性思维与问题解决能力。因此,在理论体系构建的过程中,学生可以通过不断地思考、探索、实践,发展学生的逻辑思维、批判思维和创造能力。基于此,通过累积这些实践体验能够帮助学生更好地应对不同的挑战与机会,因此,对将来的学业和事业发展都是必不可少的。再次,加强理论体系构建能力的培养实践也有利于学生多学科融合能力的培养。数学作为一门基础性学科,和其它学科有着密切的关系。基于此,建立起一套完整的数学理论体系,使学生对数学原理以及其它学科的运用有更为深刻的认识,有利于学科间的融合与创新。最后,加强理论体系构建能力的培养实践有助于教师提高教学质量、提高学生学习效率。在此基础上,教师可以更好的理解教学重点难点,并据此进行教学设计使学生在课堂上产生浓厚的兴趣,增强学生的学习积极性。

二、课程教学中应加强理论体系构建能力培养实践原则

(一)注重章节内容的系统性整合

大学数学教学中,重视章节内容的系统性整合,是强化理论体系构建能力的首要原则。教学内容的设计和组织是教学的重要基础,直接关系到学生的学习效果。为此,教师在对教学内容进行设计时,必须将各章节的内容进行科学合理的整合,才能保证理论体系的完整与连贯。尤其是在对教学内容进行修改时,可根据学生的认知水平对各章节内容进行进一步的优化,并将有关的知识点有机地结合起来。比如,在《函数》这一章中,不仅要引入一些基本的概念、性质,而且要把所学的理论知识联系到实际问题中去。例如椅子在不平地面上的稳定性分析等,将为函数理论在实际问题中的应用提供有力的佐证。基于此,通过章节内容的系统性整合将深化学生对函数理论的认识,同时也提升学生在实际中的应用与问题解决能力

(二)重视理论体系构建与实践能力融合

大学数学课程教学中,教师通过对各章节的数学实验进行细致的设计,以提高学生的实践能力理论体系构建能力。比如,在《极限与连续》这一章中,教师可以设计一个课题运用MATLAB求解极限值实验项目。该实验既要使学生精通MATLAB软件的基础操作及编程技巧,又要让学生在实践活动中探究边界的数学实质,加深对极限理论的认识与掌握基于此,通过本实验,既能培养学生运用数学工具的能力,又能在实践活动中更好地了解极限理论,使学生更加充实完善自己的理论体系。

(三)加强理论体系构建与思政素养培育

大学数学课程实践教学中,教师要本着加强理论体系构建能力培养实践”的原则,注重把思想政治教育内容与数学教学内容实际相结合。其目标是使该课程的教学内容更加深入广泛,并在此基础上进一步提升学生的思想政治素养、专业数学素养。比如,极限与连续章节为案例,进行城市垃圾处理中的极限问题研究。基于此,通过探讨城市垃圾治理所面临的巨大挑战,例如容量与资源的限制等,让学生以数学的观点来探讨环保与永续发展的议题。在这个过程中,学生既能更好地了解和运用极限理论知识,又能启发学生对环保、可持续发展等问题进行深入的思考,使学生在数学知识的学习和思想政治素质上达到统一。在此基础上,构建思想政治理论课小课堂的新思路进而通过对教学内容的充实与优化,使学生的整体素质与创造力得到全方位的提升。

三、课程教学中应加强理论体系构建能力的培养方法和实践策略

(一)运用问题导向教学方法,深化理论理解与实践应用

问题导向是一种以解决现实问题为目的的教学方式,进而大学数学课程教学中表现出其特有的优越性。问题导向核心任务是帮助学生解决实际问题,使学生更好地了解和掌握数学理论。在此基础上,这样既可以突破传统的课堂教学中,在理论与实际相脱离的情况,又可以使学生在问题的求解和理论体系构建上得到切实的提高。但在以问题导向教学方法中,教师要注意问题具有代表性和战性,进而能激起学生求知的欲望。比如,在讲授《导数的应用》一章中,教师就可以引入一个典型拐角问题”的例子。该题包含物体的运动轨迹、速度变化以及加速度等概念,是导数应用的具体体现。随后通过对拐角问题”的分析,可以加深学生对导数几何意义的认识,进而促进学生对物理意义的运用,并能运用导数来描述物体的运动状态。因此,在解决问题时,教师应根据实际情况,设计相应的教学任务,指导学生逐步深入地进行综合分析。从问题的背景、建立数学模型到最终解决问题,都需要学生的积极参与和积极思考。因此,在教学中,教师可以采用小组讨论、面对面展示等多种方式,鼓励学生相互交流,合作探究问题。在此过程中,教师要适时地给予引导与反馈,使学生改正错误、改善思路、增强构建理论体系的能力。同时,运用问题导向的教学方法,可以更好地激发学生的学习热情。当学生在面临现实问题时,常表现出强烈的求知欲望,主动投入到学习中去。这样的教学方式,可以培养学生的创造性和批判性思考能力,让学生在解决问题的同时,还能发现新的问题,并能给数学理论带来新的启发。在此基础上,采用问题导向教学法以提高学生的学习能力,进而在教学过程中,通过对学生进行问题实践的活动,可以使学生更好地了解和掌握数学知识,培养学生解决问题的能力和创新思维。还可以把学生的热情完全激发起来,为今后的学业与职业发展奠定良好的基础[1]

(二)运用项目式学习方法,强调学生主体地位

项目式学习是一种创新性的教学方式,强调以学生为中心,通过自主探索和小组合作,加深对所学内容的理解和把握。基于此,项目式学习方法应用到大学数学课程教学中,尤其是涉及到复杂深奥的数学问题中,能够有效地提升学生的理论水平和实际应用能力,为将来从事科学研究和职业生涯奠定坚实的基础。因此,在多元数学教学过程中,教师可以灵活地设计一系列与课程内容紧密联系的项目任务,让学生在亲身体验中学会发现解决数学问题的最佳值途径。比如,教师设计多元函数最值问题”这一综合性项目,要求学生通过小组合作,对特定的多元函数进行计算、分析、比较,找出函数的最值点,并对实际问题应用进行解释。随后项目执行中,教师要扮演好引领者与支持者的角色,给予学生所需的引导与帮助,以保证学生够往正确的方向前行。在此过程中,教师要鼓励学生互相交流和合作,以小组合作的方式来解决问题。这样的教学方式,不但可以帮助学生更好地掌握偏导数、方向导数和梯度重要的数学概念和原理,而且也培养学生的合作意识和问题解决能力。同时,在实践中运用项目式教学法,有利于激发学生学习兴趣,培养学生的创造力。在面临实际项目任务时,学生需要运用所学到的理论,进行自主的思维与创新,并在不断地挑战与提高中取得进步。这样的学习方式,能够使学生的创新与实践能力得到有效的提升,使学生能够在解决问题的过程中,还能发现一些新的问题,并能给学生提供一些新的思路,以此来推动多元微积分理论的创新与发展。此外,项目式学习可引入与实际生活紧密关联案列,例如最优产出及工程设计等,使学生亲身体会多元运算魅力。进而通过案列。学生能更直接地了解多元函数最值求解的含义,进而加深对有关内容的理解。因此,将项目式学习法运用到多元微积分教学中,是非常有必要的。进而在教学过程中,通过设计恰当的项目、自主探究、小组协作等方式,既适应现代教育思想,又适应学生的全面发展[2-3]

(三)运用翻转课堂模式,促进学生自主构建知识体系

翻转课堂是一种颠覆传统,强调以学生为主体的教学改革。因此,大学数学课程教学中,采用翻转课堂教学方式具有明显的优越性,为学生自主构建知识系统提供强大的支撑。在模式中,教师把传统的课堂教学延伸到课外,用一套完整的教学视频引导学生自主地进行构建知识体系进而这些教学视频详尽地说明由教师利用现代科技如录屏软件或在线教学平台所产生的衍生观念与运算方式。比如,在教授导数章节中,教师就可以在课件中,深入浅出地讲解数学知识的定义、性质及其应用。并以生动的实例演示和适量的练习题等形式,使学生对数学的基础知识有更深刻了解。在课前自学阶段,学生可以根据自己的速度与进度,在有不懂的地方时,可以暂停重复或者查阅有关资料。因此,在课程开始之前,学生能对导数的基本概念计算方法及运用有一定的认识,并为后续的学习奠定良好的基础。而教师在课堂上就不会简单地复述基本的内容,而侧重于指导学生做更深层次的探究与分析。在教学过程中,教师可以创设具体的情景,使学生对所学内容有更深入的了解,并能运用到实际中去。比如,在导数章节的教学中,教师可以针对实际生活中的问题,比如物理学中的加速度、速度问题经济学中的边际成本、边际收益问题等,使学生在解题时对导数的认识更加深刻。同时,在教学过程中,还可以设置小组讨论、师生问答等环节,使学生能够畅所欲言。在此互动的方式下,学生将会更深入地了解导数的理解,并培养学生团队精神与批判思考能力。在讨论与提问的过程中,学生可以互相学习,互相启发,使学生的知识结构更加完整。基于此,这种翻转课堂模式既能提高学生的自主性,又能使教师在教学中起到引导作用。进而上课前后的观察和评估教师能更清楚地知道学生的进度与难点,并给予更有针对性的辅导与帮助[4-6]

(四)运用案例分析法,引导学生深度理解

大学数学教学中,案例分析是一种把理论与现实联系起来的教学方式,具有十分重要的意义。因此通过引入大学数学中的经典与实际案例使学生能够把抽象的数学理论同实际问题相结合,使学生更好地了解并运用数学原理。比如,在教学极限章节时,可选取城市垃圾处理问题案列加以剖析。这个案列牵涉到一些极限问题,例如垃圾量的增长趋势、处理能力的极限等,因此需要学生运用极限理论来建立模型与分析。在此过程中,学生既能掌握极限的基本概念及计算方法,又能对环保可持续发展等社会问题进行更深入的思考,从而提高学生社会责任感与环保意识。又如不定积分章节中,黄色交通信号灯问题作为教学中的分析案例。由于该案例涉及到信号灯周期内的车辆通行情况,因此需要采用不定积分方法对信号灯亮灯时间内的累积车辆进行实时计算。通过对该问题的剖析,使学生对不定积分的物理意义及求解方法有了更深刻的认识,同时对交通管理、城市规划等领域中的实际问题进行思考,并培养学生的实践能力。通过实例研究,建立数学理论与实际问题的联系,培养学生的创造性思维能力实践能力。基于此,案列分析中,学生应综合应用所学的理论与方法,发展出独立思维与团队协作的精神,以提升自己解决问题与团队协作的能力。另外,案列分析法也有助于学生更深刻地了解数学原理,并能灵活运用。在对实际问题进行分析与解决的过程中,使学生对数学原则的内涵与外延有更深刻的认识,掌握在各种情况下将其运用到具体情况中,从而增强理论体系的构建能力。

(五)运用多元化评价体系,完善学生学习成效评估

多元评价体系是一种综合性评估方法,其目的是对学生的学习成果和综合能力进行全面客观的评价。基于此,构建多元的数学评估体系,是提高教学质量,促进学生全面发展的关键。首先,通过多种评价手段,如作业、测验、项目报告和课堂讨论等,能对学生所学知识进行综合评价。作业与小考能检验学生对基本知识的理解水平;项目报告能够评价学生在实践中运用理论知识的能力;通过在课堂的讨论,教师能够对学生的思考能力、团队精神和语言表达能力进行评估。其次,注重对学生的学习过程进行评估,帮助教师更好地了解学生在课堂上的表现及所面临的困难。然后再通过观察、记录和分析,找出学生的薄弱点,并加以指导。比如,在数学实验课程中,教师通过对学生的实验操作及效果进行观测,掌握学生对数学理论知识的掌握程度及应用能力,从而对教学方法进行相应的改进。最后,反思性评估还可以促进学生进行自我反、自我评估,从而促进学习者的自主学习与批判思考。通过对学生的学习过程与结果进行反思与评价,能够使学生认识到自身的优势与不足,制订改善方案,从而使自身的学习技巧与综合素质得到持续的提升。总之,多元评价体系在大学数学教学中有着广泛的应用前景进而对学生的学习成绩及综合能力进行全面客观的评价,为提高教育质量、促进学生成长提供有力支撑。

结语

总之,本文通过对大学数学教学分析,探讨如何在大学数学教学中加强理论体系构建能力的培养实践的具体实施方案,以帮助学生更好地理解和掌握大学数学理论措施。基于此,在今后的工作中,教师还可以根据社会的发展、对人才的要求,不断地探索并实践出更好的教育方式与策略,为适应时代发展的需要,为学生提供更多的创造性与实践活动。

参考文献:

[1]王群.高等数学教学中问题导向教学法的应用研究[J].现代职业教育,2024,(18):153-156.

[2]王峰,张芳,俞亚娟.混合式教学模式下新形态大学数学教材建设研究[J].高教学刊,2024,10(30):91-95.

[3]王志元.开展项目式教学,提升高中数学教学质量[J].数理天地(高中版),2024,(19):62-64.

[4]孙华娟,贺爱娟,赵斐.翻转课堂模式在“高等数学”教学中的应用策略[J].教育教学论坛,2023,(47):165-168.

[5]熊英,汤秀芳.翻转课堂教学模式在高等数学教学中的应用探讨[J].学周刊,2024,(24):1-3.

[6]马晨江.慕课背景下大学数学教学改革探讨[J].黑龙江科学,2022,13(21):150-152.

 


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