大学数学教学与创新能力培养论文

2024-08-04

大学数学教学与创新能力培养论文(精选8篇)

大学数学教学与创新能力培养论文 篇1

摘要:大学数学是本科生的一门重要基础课,创新能力培养则是本科教育的根本目的之一。就如何通过大学数学教学,培养大学生创新能力的问题,从四个方面进行了深入分析:

(1)数学概念与数学运算;

(2)数学知识与数学思想;

(3)数学传授与数学理解;

(4)教学与科研。指出注重数学概念和数学思想的学习,注重数学知识的理解,引导大学生自觉投身于有趣的科技创新活动中去是提高大学生创新能力的最有效的途径。

关键词:大学生;大学数学;创新能力

大学数学对于本科生来说是门极其重要的基础课程。能力培养,尤其是创新能力培养是本科教育的根本目的之一。如何在本科教育阶段,通过大学数学教学使大学生的创新能力得到培养和提高,结合教学实践,我们认为有以下几个方面须备加关注[1]。

一、数学概念与数学运算

数学概念和数学运算是数学教学中最常见的对象。显而易见,数学概念的教和学更有利于创新能力的提高。数学在自然科学中有着十分重要的地位。之所以重要,集中体现在数学具有高度的抽象性和应用的广泛性。数学的抽象性使许许多多的科学家终生收益,也使许多人对数学望而生畏。那么数学的高度抽象性主要表现在哪里?简言之,就是数学概念[2]。

学习掌握抽象的数学概念是学好数学,用好数学甚至研究数学的关键。作为大学数学教师,把高度抽象的数学概念能够讲得通俗、直观、易懂是讲授成功的体现。作为大学生,能够透过抽象的数学概念看到其直观的背景,则是学好数学,增强创新能力的有效途径。设想一个对微分和积分概念不甚清楚的人,无论其微分、积分运算有多么的熟练,他究竟能把微积分用到哪里呢?抽象的数学概念只有在真正掌握它,理解它的基础上,才能涉及到熟练、自如地运用它,富有创新的开发它,推广它。无论是数学概念的运用,还是它的开发研究都与个人的创新能力密切相关。

在这里,我们来看几个数学概念的例子:文字运算a+b是由日常生活中的1+2抽象而来;线性代数中“线性空间”的概念,形式上由八条公理组成,而事实上则是从通常带运算的三维向量抽象而来;代数学中“群”的概念源于物理学家对晶体结构的描述。后来,凡是对具有对称性的客观存在和客观运动进行数学描述,群便成为一个十分有用的工具。“逆矩阵”概念用于线性方程组有惟一解时的求解,而“广义逆矩阵”概念则用于线性方程组无解或解无穷时,某种意义下的求解。

这些例子表明,繁杂的数学概念背后其实是极简单的数学现象。有时,借助直观化对理解数学概念也有很大的帮助。例如,拓扑学中有一个“同伦”的概念,其定义为:对连续函数g,h:X→Y,如果有函数簇fi,对任何t∈[0,1],函数ft∶X→Y连续,且函数F(x,t)=ft(x)∶X×[0,1]→Y连续且使得f0=g,f1=h,则称函数g与h同伦。

初看这一长串定义,使人摸不到头脑,难以理解其实质。实际上,考虑其一个几何直观,“同伦”的概念就变得十分明白了。当g,h为实的连续函数时,g和h的同伦就是曲线g和h能通过连续变形而互相重合。这样,“同伦”这个抽象的概念不过是曲线“连续变形”的严格数学描述而已。

还有“等价关系”与“同余”的区分。集合上的等价关系就是对集合中元素的划分;而同余则是一种性质“更好”的划分。

大学数学中,数学概念比比皆是。学好掌握好数学概念对培养创新能力至关重要。

二、数学知识与数学思想

大学数学教育的根本目的在于培养大学生的数学能力,即运用大学数学解决实际问题和进行发明创造的能力。这种能力不仅表现在对数学知识的记忆,而且更重要地反映在数学思想的素养上。事实上,我们说一个人数学能力强,有数学才能,并非简单地指他记忆了多少数学知识,而主要是说他有运用数学思想解决实际问题和创造数学理论的本领。对一个大学生而言,需要记忆的数学知识可多可少,但掌握数学思想及数学思想方法则是绝对必要的。因为后者是创新的源泉,发展的基础,也是数学能力的集中体现。

在大学数学教学中,过分重视知识的传授和背诵,忽略数学思想的讲解和分析,加之传统的考试制度,从而导致“高分低能”现象的出现就不足为奇了。

在数学知识和数学思想两者面前,学生创新能力的培养,其关键不在于数学知识的积累和传递,而在于数学思想的领会、运用及其创造新的数学思想。大家知道,数学在科学技术各领域及社会科学的各部门有着广泛的应用。马克思曾指出:一门科学只有当它达到了能够运用数学时,才算真正发展了。可见,数学对于其他科学的意义和作用了[3]。

怎样才能在各方面更加广泛地应用数学呢?加强数学思想的教育是极为重要的。因为数学的科学功能的发挥主要是靠数学思想方法向科学各领域的渗透和移植,把数学作为工具加以运用,从而促其发展。著名科学家欧拉不仅在数学上有突出贡献,而且在力学、物理学、天文学、航海造船、建筑等许多非数学领域与部门也做出了重大贡献,集中一点就是他具有深刻的数学思想和非凡的运用数学解决实际问题的能力。

那么,在大学数学教学中,哪些数学思想需要强调呢?譬如极限的思想;把曲线看做直线的思想;把有限长看做无限长的思想;使得特异数学、特异运算出现的思想;二维空间、四维空间、高维空间的思想;数学的神秘性与数学美的思想等。

在利用大学数学的实例,渗透上述数学思想的同时,向大学生传输大学数学中各种各样的思想方法也是十分重要的。

三、数学传授与数学理解

大学数学(包括概念、理论、方法、与形态等)的学习,不能单靠课堂传授或翻阅资料,尤其对那些通过学习想要达到培养创新能力的人来说,更是如此。学习数学的最佳境地是真正做到“数学理解”。而达到这一境地的有效途径,对于大学生而言就是要善于、勇于、勤于独立思考。摆在我们面前的教科书,为了陈述的简洁方便或篇幅的限制,往往将丰富多彩的数学内容省略了,或者将许多活生生的数学思想、引人入胜的数学过程掩盖起来。因此,在学习大学数学时,则应该养成独立思考的习惯,深入钻研,体会数学含义,挖掘数学思想,再现有声有色、有骨有肉的数学内容,并形成自己的独到见解[4]。

对重要的数学概念、原理和方法,一定要反复体会和深入思考,试图从各个侧面,各个角度去解剖分析,加深理解,真正达到融会贯通,清晰明了。

有时甚至需要带着怀疑、挑剔的眼光看待书本。

只有对数学概念、原理的透彻的理解,才会有得心应手的应用,乃至出人意料的创新和发展。

四、教学与科研

通常,我们提到教学和科研,理所当然地认为这是大学教师的本职。实际上,培养有创新能力的大学生与正确认识教学和科研不无关系。

就人类科技知识的创造、积累和发展过程来看,教学过程是对知识的再现过程,而科学研究则是新知识的产生过程。换句话说,科研以教学为其基础,教学以应用和科研为其目标。因此,在大学数学教学中,结合教学实际,积极主动地开展某些数学研究或数学实验,如相关研究领域中数学问题的解决,与数学相关学科中数学模型的建立等,对于优秀本科生不仅是可能的,而且是非常必要的。这方面,每个学科都有数不胜数的成功范例。把科学研究看做教学工作的延续,那么大学生投身于与大学数学相关的研究课题中去就是一件自然而普通的事情。

总之,在大学数学教学中,注重数学概念的学习,注重数学思想的掌握,注重数学知识的理解,引导大学生自觉投入到各种有趣的科技创新活动中去,无疑会对他们的创新能力的提高起到事半功倍之效。

参 考 文 献

[1]波利亚G.数学与猜想[M].北京:科学出版社,1984.[2]孙小礼.数学·科学·哲学[M].北京:光明日报出版社,1988.[3]郑隆.直觉思维与数学创造[J].河南师范大学学报:哲学社会科学版,1997,(2):132-136.[4]宫春梅,任学明.严格π-正则半群上的最小群同余[J].西安建筑科技大学学报:自然科学版,2005,(1):146-148

大学数学教学与创新能力培养论文 篇2

长期以来, 在大学数学教育中对学生的创新持怀疑态度, 认为在大学数学学习中所学的知识全是已有的、早已存在的, 因此谈不上创新。殊不知, 这些知识对于未学过这种知识的学生来说, 就是新的。在学习新知识的过程中, 自己独立发现一个事实, 提出一种新的见解, 证明一个自己从未见过的命题, 这个过程本身对学生来说, 就是在进行一种创新活动。对于学生在数学学习过程中的创新, 它参照的是他们周围的学生群体还有自己过去的认知水平 (而不是整个人类历史) 。虽然对于学生的创新, 一般没有什么经济效益和社会效益, 但他们锻炼了他们的思维, 培养了他们的创新精神, 这是非常宝贵的, “创新”在数学教学中的理解要有三个方面:思考、发现、善问。创新的基础是理解, 数学教学中的最大弊病是“学生不知道自己在做什么”。知其然而不知其所以然。创新的第一步是理解数学的价值、概念的含义, 以及数学思维过程。从数学知识到数学能力, 再到数学意识。把数学的真谛理解透, 而不仅仅停留在会做题目之上, 乃是数学创新的要义。在理解的基础上, 磨练解决问题的技巧, 知难而进, 别出心裁, 独辟蹊径, 反映出独立思考的数学品质。数学学习的创新不可能像语文一样, 学生都可以有自己的作文, 属于个人的创作。

二、数学与学生创新能力培养的关系

1.数学思维训练有助于培养大学生创新能力

数学思维能激发人的创造能力, 它是创新思维能力培养的一个重要手段。抽象性是数学思维的一个最重要特征, 而抽象性思维是培养创新能力所不可或缺的。各个领域的科技工作者, 要总结发现一些新的规律, 他们必须通过分析大量的观察数据和实验结果, 然后借助数学的概括与抽象, 从而总结出一般性的规律, 上升成为理论, 这就是抽象数学思维方法的实现。有了理论再回到实践, 利用这些理论又去发现, 去解释一些新的事物。

2.数学为学生提供一种现代科学语言

大学数学是大学课程中最重要的基础课之一。大学数学所传播的基本概念与法、蕴涵的数学思想以及由数学思想培养起来的思维能力和素养, 将会使学生终身受益。学好了数学, 就意味着掌握了一种现代科学的语言, 学到一种理性思维模式, 具备良好的创造、归纳、演绎和数学建模的能力。数学是学习和研究现代科学技术、进行创新工作必不可少的工具和理论基础。没有定量分析, 就不可能对客观事物产生深入的理解, 其发明与创造也就难以上升为理论, 从而得不到最完善的结果。而且作为“理性思维”的典型, 对培养学生严格的逻辑思维能力具有巨大的作用。数学中的理论与方法是人们从量的方面研究现实世界所得到的客观规律, 是研究各种科学技术不可缺少的语言与工具。这些理论与方法在得到之前, 总是先把观察到的现象、数据加以综合与类比, 推测可能的结果, 然后通过演绎推理进行一次又一次的尝试, 最后才能得出结论。因此, 数学既能锻炼逻辑推理的抽象思维, 又能培养想象与猜测的形象思维, 对学生创新能力的培养具有十分重要的作用。

三、基于创新能力培养的大学生数学教学实践

为了培养大学生的创新能力, 大学数学教学模式包括三个步骤: (l) 自学阶段; (2) 讨论创新阶段; (3) 总结检测阶段。

1.自学阶段

首先, 教师要为创新教学创造必需的环境和条件。例如, 为了便于学生进行合作学习, 按照学习水平将学生合理搭配分组, 在编制学习小组时, 注意组内异质, 组间同质。异质小组通常由性别、成绩、能力倾向等方面不同的成员构成, 因此保证小组内成员各具特色, 能够取长补短, 从而有助于激发合作的动机。其次, 要编写高质量的教案, 需要教师广泛收集有关的材料, 善于总结教学中的各种经验, 以编写出符合学生实际的, 富有启发性的教案。例如, 课前下发自学辅导教案, 学生根据教案要求, 做好上课前的准备工作:课上发放提问教案, 能给学生造成一种悬念, 使创设的问题情境更具有新颖性;课后发放复习教案促使学生对课堂上所学的内容进行反思和回顾。学生主要是依据教案自学教材。创新教学一开始就要求学生去试一试, 并给予学生充分自由思考的时间。这样就把学生推到了主动地位, 学生在尝试中遇到困难就会主动地自学课本和接受教师的指导。于是, 学习就变成了学生自身的需要, 使他们产生了“我要学”的愿望。在这种动机支配下, 学生依靠自己的力量解决了问题, 又使他们产生了成功的喜悦, 促使他们更加积极主动地去学习。

2.讨论创新阶段

学生自学结束后, 就会形成不同的观点, 得到不同的答案, 这就产生了合作讨论的需要, 学生自然进入合作讨论阶段。小组学习是合作学习的基本形式。引导学生在合作学习的过程中注意倾听别人的意见, 在尊重并信任别人的同时, 完善自己的认识。此外在合作的过程中, 还需要引导学生分享合作的成果, 通过小组自评或教师评估, 促进学生反省认知, 并在分享成功的喜悦中, 体验到集体的力量, 从而加强合作动机。对于学生的疑难, 教师可采用二种方式:一是点拨, 在学生讨论过程中, 教师参与其中, 适时进行反问、追问, 引导、启发学生的思路。二是精讲, 对于难度较大的问题, 在学生渴望释疑的心理状态下, 教师针对其难点, 抓住要害, 讲清思路, 并以此问题为案例, 由个别问题上升到一般规律, 以收到触类旁通的教学效果, 使学生在教师指导下归纳出新旧知识之间的内在联系, 构建知识网络, 从而培养学生的分析和综合能力, 使学生在学会的同时更加会学。

3.总结检测阶段

检测主要是通过一份检测题, 了解学生对知识的掌握和应用情况。在这里, 检测不能简单的等同于考试, 虽然它们在手段上是一致的, 但目的有着显著的不同。检测的主要目的是反馈学生出现的问题, 由教师进行及时矫正, 从而给学生内化整理的机会。老师也要根据检测的结果来进行总结分析和教学优化调整, 归纳重点内容、规律和解题思路、方法、技巧, 把知识梳理成线, 形成网络, 突出易错、易混、易漏的知识薄弱点, 使学生对数学知识的基本结构和关系有整体的认识, 明确这个基本结构是如何抽象概括出来的, 基本关系是如何进行推理论证的。同时, 教师要有意识地引导学生总结科学的思考方法。

总之, 大学数学是大学中最重要的基础课之一。大学数学所传播的基本概念与方法、蕴涵的数学思想以及由数学思想培养起来的思维能力和素养, 将会使学生终身受益。因此, 研究数学教学中的创新教育是一个具有重要理论意义与实际应用价值的课题。

摘要:大学数学课程是大学中的一门重要基础课程, 它具有基础性强、授课时间长、实践性强等特点, 它对学生的思维习惯与学习方式都会产生重大影响。本文正是为实现在大学数学课程中培养学生的创新思维和能力而进行的探索。

关键词:大学数学,创新能力,能力培养

参考文献

[1]王秀明, 王家铧, 李忠海.寓“理解”于数学概念[J].数学教育学报, 2005, 5 (2) :26.

[2]粱英.基于认知心理学理论的数学概念教学分析[J].广东技术师范学院学报, 2006 (4) :102-103.

大学数学教学与创新能力培养论文 篇3

一、 在人文教育中培养大学生的创新意识和创新情感

创新意识是推崇创新目标,发挥创新潜力,释放创新激情。创新情感是创新的情感动力,包括独特的创新目标,为提高人类美学价值而创新的高尚情操,为优化个体创新功能而掌握创新技巧的热情。

大学语文作为一门阐释人文思想的理论知识性课程,赋予其人文精神教育的功能,它以文学文本作为平台,通过对文学文本的阅读、欣赏和批评等参与式体验,使学生获得深刻而广阔的精神知识。它有助于大学生树立正确的人生观和价值观,培养大学生健康的、积极向上的精神风貌。正确的人生观和价值观是创新的基础和前提。一个大学生只有具备了正确的人生观和价值观,才会把握生命的真谛和意义,才会有创新的不竭动力和源泉。然而,在我国一个较长时期里,大学的“专才”教育,注重的是对学生的知识灌输和技能培养,在开启思维、品质引导、理想激发等方面则成弱势,使学生缺乏一定的价值判断能力和道德选择能力。不少大学生认为理想是虚幻的,个人的现实生活才是最真实的,因此他们更关注个人自身的状态和现实的利益。同时,大学生文化趣味的平庸化和世俗化倾向日益严重,武侠、言情小说和网络游戏成为部分非中文专业学生课余时间的主要精神食粮,一定程度上反映出当今中国知识阶层社会关怀淡薄和人文精神失落的文化现实。这是与高等教育培养创新人才的目标背道而驰的。因此,当前的高等教育迫切需要从心智层面对大学生的知识结构、文化品味、审美素养、道德情怀、社会关怀及思维活力诸方面进行全面调整,引导改善学生的精神面貌,帮助他们确立健康的人生追求和价值判断。

作为具有浓厚人文性的大学语文,其主要内容是经典的文学文本,其中贯注着积极用世、急公好义、忧国忧民、天下为先的人生观和价值观,承载着优秀的民族精神,具有很强的艺术感染力,它以其独有的审美感召力、修养涵化力穿越时空深入影响人的心智,既可以丰富大学生的生活内容和情趣,提高其文学素养和培养健康的审美能力,激励学生以人类的传统美德铸造自己的灵魂、不断提高自己精神素质、树立正确的人生观和价值观,树立远大的理想,确定人生明确的目标和方向。

二、在人文教育中培养大学生的创新型人格

对于非中文专业的大学生来讲,大学语文承担着完整心理世界的建构作用,它以其特有的实际工具性和超越世俗的人文性,延展人的阅历空间、丰厚人的文化积淀,丰富人的精神世界,以经典的文明气质健全人格,以深厚的的文化传统提升品格,最终培养出具有创新意识和创新精神的一代大学生。人格是一个人的性格气质、兴趣爱好和能力特点等。健全完美的人格,主要指性格的开朗活泼、气质的沉稳灵动,爱好的广泛多样,能力的正常发挥,思想的锐意进取,品德的纯正高尚等。高等教育的一个重要任务,就是培养和完善大学生的人格,这也是大学语文的重要目的之一。调查显示:一些大学生的人格在某些方面相当脆弱,表现为悲观厌世、少有激情、贪图安逸、怕苦怕累,生活中的些许挫折,便会成为年轻生命不堪承受的痛苦。这种脆弱型的人格是无法进行标新立异、多向思维和超常发挥的,更不用说要他们有所发明,有所创造了。

作为人文学科的大学语文,在人格培养方面有着得天独厚的优势,因为文学是人学,人生需要精神支柱,生存的意义是人类社会永恒的命题,优秀的文学文本深刻地洞悉人类行为和心理的复杂性,表现出社会中各种人的思想情感、内心世界,展示着古往今来优秀人物完善人格、自强不息、百折不挠、万难不复的奋斗踪迹。像庄子散文的奇特想象,孟子散文的巧譬善喻,韩愈散文的缜密思维,曹操文章的坦率诚挚,李白诗歌的标新立异和“天生我才必有用”、“长风破浪会有时”的自信与豪迈,《战国策》的纵横捭阖,屈原“独立不迁”的个性,陶渊明不为五斗米折腰的气质,司马迁成“一家之言”的创新精神,孟子“威武不能屈,富贵不能淫”的人格力量;司马迁发奋著书的远大志向和坚强毅力;《进学解》中精进深钻的学习态度等,都会从不同的侧面给学生以精神鼓励,帮助他们树立勇敢面对社会、迎接挑战的自信心,都可以塑造大学生完整美好的人格,同时获得经受磨难、化解挫折、解脱压抑、平衡心态的生存智慧,这正是创新型人才所不可或缺的人格魅力。

三、在创造性阅读教学中培养大学生的创新精神、创新思维和创新能力

语文阅读本身就是一种创造性的智能活动。创造性是阅读的本质,也是阅读的终极目的。“读,是为了创造;创造意味着摆脱读物本身的思路,产生一种读物还未曾有过的思路”。然而,长期以来,由于大学语文被置于边缘化地位,教师不认真教,学生也无兴趣学。教学中,教师无视文本的开放性意义,无视学生的个体差异,无视学生的阅读个性,对阅读教材作一味地标准化读解,久而久之窒息了学生探究和创造的积极性和主动性。因此,大学语文教学呼唤改革,呼唤还阅读的主动权于学生,呼唤学生的阅读个性,只有这样,才能唤醒学生的创造性阅读意识,培养学生的创新意识和创造能力,这是大学语文教学改革的必然趋势,也是大学语文教学走出困境的唯一出路。

所谓创造性阅读是指“读者带着一种创造新见解的目的去从事阅读,从读物中发现未曾有过的新答案”[3](p202)的一种阅读活动。创造性阅读教学作为一种弘扬大学生的主体精神,挖掘大学生的创新潜能,培养创新型人才的一种新型阅读教学思想,它具有以下特征:

其一,创造性阅读教学是以大学生为主体的教学。教学观念上,创造性阅读教学要求教师尊重学生个性,尊重学生的创新意识和创造性成果,赋予大学生主动参与阅读教学活动并对教材发表自己独立见解的权利,不是教师主宰一切,而是教师当“导演”,学生唱“主角”,共同活动在阅读课堂上。教学性质上,创造性阅读教学不再是一种沿袭式、接受式的阅读教学,而是一种探究式、创造性的阅读教学,要求学生对作品涵咏体味,读出问题,读出新意。教学模式上,创造性阅读教学追求的是一种建立在师生平等条件下的以学生独立思考、探索发现和创造创新为重点的新型阅读教学模式。教学方法上,创造性阅读教学要求教师废除“满堂灌”、“填鸭式”的教学方法,代之以“启发式”、“点拨式”,启发诱导学生对大学语文的选文质疑问难、自由讨论。具体来讲,是在教学中引导学生敏锐地从文本中发现问题、提出问题并试着解决问题,诱发学生对文章内容及其表现方法上的独到感受,积极鼓励学生大胆地突破习惯性看法,创造性地提出自己独特的见解。

其二,创造性阅读教学是以培养大学生创新精神和创新能力为宗旨的教学。

创造性阅读教学要求教师在教学中从三个方面培养学生的创新精神。其一,独立精神。鼓励学生在阅读中独立思考,独立探索,坚持自己的独到见解,不人云亦云。其二,批判精神。鼓励学生对阅读教材敢于发现、敢于质疑,敢于批判,不迷信古人,不迷信名家名篇、不盲从课本上的现成答案,不盲从老师的意见。其三,求新精神。爱护学生强烈的好奇心,鼓励他们在阅读课堂上打破陈规,克服定势,标新立异。创造性阅读教学所培养的创新能力主要是指创造性思维能力。创造性思维是以解决阅读中所提出的疑难问题为前提,用独特新颖的思维方法,得出一种新见解的心理过程。创造性思维能力是一个多层次的思维能力系统,与其他学科相比,大学语文所培养的创造性思维能力主要包括创造想象能力和发散性思维能力。大学语文不同于其他学科,由于文本中的“空白”和不确定性,更需要学生的创造想象能力和发散性思维能力的参与。

总之,大学语文既可以以它丰富的人文性培养大学生的创新意识、创新情感和创新型人格,又可以在创造性阅读中培养大学生的创新思维和创新能力。这需要我们大学语文教师改变观念,锐意改革,使大学语文课真正担当起培养大学生创新能力的重任。

大学数学教学与创新能力培养论文 篇4

摘要:当代大学生面临竞争日益激烈的社会环境,不少人不知所措。为什么如今会有如此之多的大学生为什么会出现就业难的问题,也许这和当代大学生缺乏创新意识有很大关系。大学生创新思维能力培养包括社会实践、科技创新活动、实验创新活动及创新基地实习等实践途径。同时还应从个人、家庭、学校进行多层面综合思考,以便日后能够构建系统的大学生创新思维能力培养的实践机制。关键字:大学生、创新思维、教育

创新思维,也称创造性思维,创新思维是一种具有开创意义的思维活动,即开拓人类认识新领域,开创人类认识新成果的思维活动。从广义上讲,创新思维是以感知、记忆、思考、联想、理解等能力为基础,以综合性、探索性和求新性特征的高级心理活动。创新思维广泛存在于政治、军事决策中和生产、教育、艺术及科学研究活动中。如领导工作实践中,具有创造性思维的职业经理可以想别人所未想、见别人所未见、做别人所做的事,敢于突破原有的框架,或是从多种原有规范的交叉处着手,或是反向思考问题,从而取得创造性、突破性的成就。

然而,缺少了创新实践锻炼,大学生创新思维能力培养就只能是“纸上谈兵”。实践出真知,实践是检验真理的唯一标准。马克思主义认识论将实践的观点引入认识论,科学地说明了实践是认识的基础,认识的主体和客体都是在实践中生成和发展的。中国古语有云“读万卷书,行万里路”,既说出了广闻博览的价值,更强调了实践的重要性。近些年来,我国的大学教育开始重视素质教育与实践教学,但大学生动手能力差、创新意识弱仍然是目前中国大学教育普遍存在的问题。因此,变革教育体制、创新教育模式、强化实践创新教育,是中国大学为满足国家社会经济发展和创新型国家建设需要而培养高素质、复合型、创新型人才的必然选择。

一、大学生创新思维能力培养需要实践

大学生创新思维能力培养的主要实践途径有社会实践活动、科技创新活动、实验创新活动、创新基地实习等,此外,像我们学院的金工实习、毕业设计、素质拓展、军训等其它方式也是大学生很重要的实践方式。

1.社会调查活动或社会实践

社会调查活动是了解社会问题,提升大学生认识社会及其分析实际问题能力的重要方式,它可以是学生自主进行的,也可以是社团、学校、政府部门组织开展的活动。社区是城市的基层单位,是与百姓生活可以密切接触的地方。社区活动形式丰富多彩,如参加各种社区体育、文化、娱乐活动,社区公益活动、社区送温暖活动,社区科技环保活动,社区宣传活动,社区服务活动,等等。走进社区,有利于大学生了解社会,体验生活,丰富阅历,积累经验,提高其综合实践能力和创新意识,促进大学生全面而有个性的发展。此外,参观学习,参加义务劳动与自愿者活动等对于完善大学生世界观、价值观、人生观,提升大学生职业道德素养,培养社会服务精神、创新精神与专业实践能力,都有积极的推动作用。

2.举办科技创新活动

我们学校每年都有举办类似科技节这样的科技创新活动,像这样的活动有利于大学生健全人格的改善,有利于增强其沟通交往能力,培养其团队的合作精神,培养其面向未来职业活动的不可缺少的品质和经验。科技创新活动是培养大学生综合素质的有效手段,通过开展学术研究,可以培养学生探索精神和探究式学习习惯,提高其观察想象能力;通过对具体问题的分析论证,可以提升其逻辑思维能力;通过设计、研制过程,可以改善其动手操作能力、专业知识综合应用能力;通过撰写科研报告、论文,可以提高其文字写作水平、科学表达能力。通过科技创新活动,可以促进大学生崇尚科学、追求真知观念的形成,可以培养大学生创新意识,提高其综合设计能力、工程实践能力以及科技创新思维能力。

二、大学生创新思维能力培养还需注重教学

创新的前提是知识作为基础,需要有知识的积累过程,知识的积累缘于不断的学习过程。提高学习质量也是是培养创新思维能力所应该追求的目标。加强课堂教学,培养创新精神,也是提高大学生创新思维能力的方法。

1.激发学生学习兴趣

著名的科学家爱因斯坦曾经说过“兴趣是最好的老师”,充分说明“兴趣”的重要性。如果对学习感兴趣,学生会发自内心学习,并为之付出努力;如果对学习不感兴趣,即使努力了,学习效果也不会理想,更谈不上创新精神的培养。因此,首先要解决好“兴趣”问题。这是一个难题,需要了解学生心理,然后对症下药、耐心引导、循序渐进。让学生了解课程的教学目的和作用,感受课程的内在美和应用魅力,从而激发学生学习兴趣。激发一定要做到触及心灵深处。

2.注重思想方法的教学,加强思维训练

思想方法是学生形成良好认知结构的纽带,是知识转化为能力的桥梁,是培养学生创新意识的载体,是创新能力的基础和源泉。加强思想方法的教学,有助于培养学生的创新精神,在教学中我们必须加以重视。比如“高等数学”课程中的数学思想是数学的精髓,掌握数学思想,就是掌握了数学的精髓。数学思想方法的教学有助于对数学知识本质的认识和掌握,数学思想方法在数学教学和研究中具有重要的指导意义。通过数学思想的培养,数学的能力会有一个大幅度的提高,创新意识得到加强。

思维是创新思想的核心,创新思想培养从根本上讲就是思维能力的培养。课堂教学中要加强对辩证思维、逻辑思维、发散思维、逆向思维和直觉思维等思维的训练,增强思维的灵活性、敏捷性和深刻性,养成敏锐的洞察力和质疑能力及发现问题的能力。教学中引导学生利用基本知识、基本方法和基本技巧对未知问题进行大胆的探索、实践,加大思维训练力度,提高正确认识客观事物的能力、学习的能力和严谨的思辩能力。

3.家庭教育也要注重创新

受应试教育和传统观念的影响,中国的绝大多数家庭非常重视子女的知识学习,但对子女的独立生活能力、动手能力、社会交往能力、实践能力、创新能力培养重视程度较弱。家庭是孩子的第一所“学校”,家长是孩子的第一任“教师”,家庭教育对孩子的成长乃至一生的发展都发生着重大影响。子女升入大学后,仍与家庭保持着千丝万缕的联系,家长的思想、言行,尤其是世界观、价值观对子女仍有很重要的影响。大学生对家庭的依赖不仅仅是经济上的,也有心理上、思想上的很大依赖性。就大学生创新思维能力培养而言,学生家长应转变观念,积极支持大学开展实践性教学、创造性教育。要鼓励子女积极参加各种社会、生产实践活动,支持子女参与科研、科技竞赛、科技制作的活动,不仅要从经济上给予子女帮助,还要从思想上、情感上乃至从创造环境条件上支持子女的创新实践活动。

三、结合自身情况,进行创新思维能力学习

大学生创新思维能力还应该跟自身的能力情况进行发展突破,首先我们要重视自己的生理与心理、智力与非智力、认知与意向等因素的全面和谐发展,成为有理想、有道德、有文化、有纪律的合格公民,其次,重视自我个性的培养与完善,增强自己独立思考问题、分析问题和解决问题的能力。努力使自己成为一个在情感、智力方面全面发展的人。创新意识是一种不安于现状、精益求精的意识,面对任何未知的问题、未知的领域有勇于尝试的冲动,是不断探索、勤于思考,善于发现并提出问题,求新、求异的兴趣和欲望。

所以创新思维能力的培养,大学生自身要正确认识知识与实践的关系,牢固树立“实践出真知”的理念,不仅重视书本、课堂的知识学习,更要积极参加各种实践活动,将所学知识应用于实际,通过实践验证理论,在分析和解决实际问题中深刻理解各种科学原理、巩固知识、提升自己的知识运用能力。大学生要追求的自尊、自强、自立、自律人生境界,要以为人类、社会、国家做贡献的崇高理想引导自己的行为。为此,大学生要不断磨练自己的意志品质,培养吃苦耐劳的精神、勇于探究的精神、不怕困难的精神、为真理献身的精神、科学献身的精神,在实践中升华自己的人生观、价值观,培养自己的创新意识、创新精神,不断提升自己的创新思维能力。

思维是推动群体行为的一种强大的能动力,创新意识是创新的重要心理素质之一,是创新思维与创新能力的前提,而创新思维与创新能力又能够推动创新产品的诞生,推动中国产品走向世界,推动中国国力的发展,推动中国文化价值影响世界。

参考文献:

大学数学教学与创新能力培养论文 篇5

第一章 总则

第一条 为进一步深化研究生教育改革,推动研究生培养模式转变,提升研究生创新与实践能力,提高研究生培养质量,特制定本管理办法。

第二条 西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目(以下简称“创新实践项目”)由研究生院负责管理,包括项目的立项审查、中期检查、结题验收、成果推广等工作。

第二章 项目类别与资助金额

第三条 创新实践项目类别

1.学术作品项目:资助在科学理论上有一定发展,具有一定理论意义;或在应用研究和工程技术领域具有一定的应用价值的项目。一级项目资助经费3000元,成果以自然科学和哲学社会科学核心一类及以上学术论文、学校出版基金资助办法确认的出版社的著作为准;二级项目资助经费1500元,成果以自然科学和哲学社会科学核心二类学术论文、其他出版社的著作为准。

2.科技作品项目:资助研究目标明确,研究方法可行,具有自主知识产权和产业化潜力,并具有一定的科技含量、技术难度或市场前景的独立设计项目。一级项目资助经费4000元,成果以科技制作、发明专利等为准;二级项目资助经费2000元,成果以科技制作、实用新型专利等为准;三级项目资助经费1000元,成果以科技制作、外观设计专利、计算机软件作品著作权等为准。

3.创业计划项目:资助以优势互补团队运作的模式,提出一项具有市场前景的技术、产品或者服务,并围绕这一技术、产品或服务,以获得风险投资为目的的项目。成果以完成一份完整、具体、深入的创业计划为准。项目资助经费1500元。

4.社会调研项目:资助具有一定经济效益或社会效益的,针对企事业单位的生产、技术及管理问题的策划,或者针对经济增长、社会发展等问题调查研究的项目。成果以完整有效的策划方案报告书或调查分析报告为准。项目资助经费1500元。

5.学术交流项目:资助参加国际组织、行业学会(协会)定期举办的学术会议,教育部组织的各类全国性研究生学术交流项目;成果以与其学科方向相关,并被大会收

录发表或宣读的论文为准。一级项目为参加在国外举办的会议或项目,资助额度不超过8000元;二级项目为参加在港澳台地区举办的会议或项目,资助额度不超过5000元;三级项目为参加在国内举办的会议或项目,资助额度不超过3000元。

第四条 我校在籍全日制硕士研究生均可申报。但以下情况不能申报: 1.已有在研项目且未结题的; 2.曾经立项但未能正常结题的; 3.申报时间离毕业时间不足6个月的。

第三章 项目申报与评审

第五条 创新实践项目立项申报工作每年4月和10月分两次进行。研究时限为半年至两年。

第六条 项目申报者可以是个人,也可以是集体。集体申报应确定1人为项目负责人。项目申报必须征得导师同意,项目负责人的导师为项目督导人,原则上每位导师督导的在研项目每年不超过2个。

第七条 项目立项与评审程序

1.项目负责人须填写《西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目申请书》,由项目负责人的导师初审,并签署推荐意见。

2.研究生院形式审查汇总后,组织专家进行评审,择优确定资助项目,并在校内进行公示。

3.经公示无异议后报学校审批;

4.经学校审批同意立项的项目,项目负责人、导师、研究生院签订三方协议,明确各自的权利和职责。

第八条 对于具有原创性、科技含量较高或技术难度较大的项目,学校鼓励项目申报者分阶段研究,滚动申报。

第四章 项目检查与验收

第九条 研究时限超过半年的创新实践项目施行中期检查制,分别在每年6月和12月填写《西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目中期检查表》,报告研究进展情况,并提供项目阶段性成果。对中期检查未通过的项目进行通报,可延期两个月进行检查。

第十条 创新实践项目研究任务完成后,项目负责人应按要求向研究生院报送《西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目结题申请表》,并同时提供研究总结报告、成果附件及其他可以说明研究成果的有关材料。结题标准以项目申请书和协议书为准,项目负责人应是成果第一完成人或第二完成人(第一完成人须为导师),且研究成果须与创新实践项目研究内容密切相关。

第十一条 创新实践项目中期检查和结题验收由研究生院组织实施,采取专家评审、现场考察等方式进行。

第十二条 项目负责人的导师负责对项目的监督和指导。第十三条 被验收项目存在下列情况之一者,将不予通过验收: 1.未按计划完成研究任务的; 2.预期成果未能实现的;

3.提供的数据、资料等有虚假情况的; 4.未经同意变更研究内容和研究计划的。

第十四条 对结题验收不通过的项目,项目负责人可提出申请,延期三个月到半年,待项目组根据专家评审意见补充相应成果、完善相应材料后,再次申请结题验收。

第十五条 对不能按期结题的项目,项目负责人应向研究生院提交延期结题申请,说明延期理由与后续研究计划,经导师签署意见后,报研究生院批准,限期完成。

第五章 经费管理

第十六条 经批准立项的创新实践项目,资助经费专款专用。经费报销由项目负责人和导师共同签字,研究生院审核。经费只能用于项目研究与开发过程中产生的论文发表、科学计算、专利申请、资料费、差旅费、咨询费、会议注册费及实验消耗等科研业务费,且按照西安石油大学财务管理制度的要求使用。

第十七条 创新实践项目经费由研究生院分三次划拨,批准立项后划拨项目总经费的60%;经中期检查合格后划拨项目总经费的30%;结题验收合格后拨付剩余的10%。学术交流项目结束后,在资助额度范围内核准报销。

第十八条 对于进展缓慢、违反有关规定的项目,研究生院视情节可停拨资助经费或收回资助经费。

第十九条 创新实践项目各类研究成果应标注“西安石油大学研究生创新与实践能

力培养项目资助”和立项编号,未标注的不予列入该项目的验收材料。

第六章 成果管理

第二十条 创新实践项目研究成果的知识产权归学校拥有。西安石油大学为第一完成单位。未经学校允许,任何单位和个人无权自行转让。

第二十一条 创新实践项目结题验收合格后,学校颁发西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目结题证书。

第二十二条 研究生院对已结题的项目通过成果汇编、召开成果报告会、评选优秀成果、推荐参加校外研究生创新成果展、择优报送有关部门等方式,促进优秀研究生创新与实践能力培养成果的推广与应用。

第七章 附则

开放式教学与创新能力的培养 篇6

课堂教学是一个以学生为中心,以学生自主创新学习为基础,以培养学生创新精神和素质全面发展为目标的教学过程。

开课时,师生可以共同确定新课学习和训练的重点、难点,明确学习方向,教师经过疏导和归纳,对学生提出具体的自学目标。同时,教师创设一定的情境,如教师以真挚饱满的情感投入教学,注重教学内容、教学环境、教学语言的情感化,通过语言描绘、实物演示、游戏、录像和音乐等手段,为学生创设一个生动形象的教学情境,激发学生自主学习的内驱力,以形成强烈的达标意向,学生便在没有心理压力的愉快气氛中进行着学习活动。

学习探究中,教师要从知识的传播者过渡到教学活动的指导者,进而成为学生活动的鼓励者。学生在自主学习,小组讨论、集体交流中,不在于寻求什么结论,而在于展示“我是怎样寻找这个结论”的过程,展示思维过程,探索过程的独特性、层次性和创造性,表现出超越自我、超越别人的一种潜意识和能力,体现出一定的独特方法,呈现出自主性的发展趋势,鼓励学生“异想天开”、“标新立异”,对学习过程出现差错的学生,以宽容、谅解、和蔼的态度对待,允许再“想一想”,即使是重复别人的正确答案,也给以肯定,使学生从中获得成功的情感体验。

知识内化时,教师引导学生对所掌握的知识特征进行再造想象或创造想象,学生针对综合性的训练,通过知识的迁移,掌握和理解新知识,用口头语言或书面语言表达知识系统,教师根据知识之间的综合联系有针对性地设计问题,鼓励学生求新求异,拓宽他们的知识结构,促进学生创新素质的发展。

二、问题情境设计“开放”,放手让学生“动、做”

真知源于实践,灌进去的知识学问是没有多大用处的,真正可靠的学问都是从自身修得来的,根据小学生好动、好奇、好问、敢想的特点,多设计动手操作内容、开放题探究,有利于培养学生的学习兴趣,增加学生的感性知识,培养学生的创新意识。

1.动手操作  新教材中为学生提供了大量实验操作的机会,教学中不能用教师的演示来代替,如自然教学中,学习“加快溶解”这一节课时,教师要求学生做“溶解方糖”的实验,通过分组活动,有的组加水搅拌;有的.组加水、加热、搅拌;有的组碾碎、加水、加热搅拌;有的组碾碎、加水、搅拌;有的组碾碎、加水、加热。方法各异,讨论热烈,最后得出一种最快溶解的方法。放手让学生做,让学生手、脑、口多种感官参与,学生得到了主动的发展。

2.开放题探究  开放题,是激发学生创新欲望的极好材料,开放题从学生的知识水平和生活实际出发,所给出的问题情境,易激起学生的强烈兴趣,个个跃跃欲试。

大学数学教学与创新能力培养论文 篇7

关键词:微生物学,教学,创新能力

胡锦涛总书记在清华大学百年校庆上的讲话指出,大学生要把创新思维和社会实践紧密结合起来。要做到勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新,激发求知欲和好奇心,在打好知识根基的前提下,提高创新思维能力,不断认识和掌握真理[1] (4) 。

微生物学是生物学科一门重要的专业基础课,它涉及面广、应用性强、发展迅速,既是生命科学理论研究的中心,又是一门应用性极强的学科。微生物学作为一门最具生命力的科学也一直是推动整个生命科学发展的强大动力[2]。生物学科很多重大理论突破及现代生物学技术发展中,微生物学都起到了相当关键的作用,可以说,微生物学的发展代表了整个生物科学的发展。为培养适应社会发展需求,具有创新思维和实践能力的高素质人才,积极推进微生物学教学改革,建立适应现代教学理念的微生物学课程教学体系,对培养高素质创新型人才具有重要意义[3]。为此,我们在教学中通过以下四个方面来培养学生的创新能力。

一、解释身边生命现象,阐明蕴含的理论及其应用,激发求知欲,培养创新兴趣

身边的现象看似简单,却蕴藏着深奥的科学道理。抓住身边看似简单的生命现象,用微生物学理论进行解释和说明,这样学生如身临其境,将对现象的感性了解变成了理性认识,激发大学生的求知欲,培养他们的创新兴趣。

我们在日常生活中经常会遇见食物发霉变质现象,究其原因,是食品污染了霉菌并大量生长繁殖所致。首发于墨西哥并迅速传遍世界各地的甲型H1N1流感就是由甲型H1N1流感病毒引起的人类呼吸道传染病,同时借助病毒的结构模式图给同学们介绍H(血凝素)和N(神经氨酸酶)分别是病毒分子表面的两种刺突,H有1~16个亚型,N有1~9个亚型,二者通过组合可形成144个亚型,H1N1就是含有H1和N1的病毒亚型[4]。近些年来,“超级细菌”一直是临床医疗的一个难解问题。“超级细菌”原本也是普通的细菌,由于其发生了变异,即携带有NDM-1基因(一种超级抗药性基因),能够编码Ⅰ型新德里金属β-内酰胺酶,对绝大多数抗生素不再敏感的细菌。科学的称谓应该是“产NDM-1耐药细菌”,NDM-1意思是“新德里金属蛋白酶-1”。该基因可以在同种甚至异种细菌之间“轻松”复制。含这种基因的细菌对几乎所有抗生素具有免疫力。就连杀伤性较强的碳青霉烯类抗生素也对这类细菌束手无策[5]。

二、基础理论与前沿结合,扎实创新理论基础,开发大学生创新潜能

对于刚刚开始学习微生物的学生来讲,基础理论往往是比较深奥和枯燥的,如只讲理论而忽视与实践、与前沿结合,会在很大程度上影响学生学习的积极性和主动性;即使学生能主动学习,其获得的知识也只是限于纯理论的书本知识,在一定程度上会影响学生对所学知识的深刻理解。因此,我们在课程讲授中,不仅注重抓好创新基础教育,同时更注重基础理论与前沿发展动态的结合,这样扎实了大学生的创新基础理论知识,同时也开发了他们的创新潜能。

例如,在讲授细菌质粒时,不仅介绍质粒的基本知识,即质粒是细菌基因组之外的遗传物质,为共价闭合环状DNA (cccDNA),其携带有细菌的一些特殊基因,同时还重点讲授质粒不仅可以插入外源基因,伴随质粒的复制而复制,并且可以在不同细胞之间进行转移,因此是基因工程常用的载体[6] (9-16) 。在讲授微生物分解代谢一节时,不仅给学生讲授微生物分解代谢的一般途径,并强调说明这些代谢途径是微生物参与环境污染物降解的关键。并列举微生物及其能降解的物质,如假单胞菌能分解多氯联苯、多环芳烃和塑料等;诺卡氏菌能分解氰等[7]。在讲授昆虫病毒时与生物防治相联系。昆虫病毒多为感染鳞翅目害虫的病原,其中核型多角体病毒是我国自主研制并广泛用于农业实践中的第一个病毒杀虫剂[8] (75-79) 。

三、还原经典理论诞生过程,启迪学生创新思维

任何新理论的产生、新方法的建立、新技术的应用都是前人的创新、创造过程。我们在讲授这些经典理论和方法的同时,用还原历史人物和事件,再现他们的设计的精妙思路和实验方法,给学生的创新思维以深刻的启迪。

在介绍基因是遗传物质时,我们用绘制的flash或CAD flash等历史再现证明基因是遗传物质的三个经典实验,即经典转化实验、噬菌体感染实验和病毒重建实验等,诠释其精妙的实验设计、严密的逻辑推理以及科学的实验结论过程[9] (16-20) 。还有巴斯德通过曲颈瓶实验,以其简捷而巧妙的设计和简单而明了的实验结果,无可辩驳地证实了空气中含有微生物,微生物是引起有机物变质的根本原因。巴斯德的实验彻底否定了“自生说”并从此建立了病原学说,极大地推动了微生物学的发展。德国细菌学家柯赫建立的固体培养法分离纯化微生物的技术、丹麦医生革兰氏建立的革兰氏染色方法等[10],给学生以深刻的创新启迪。

四、通过完成设计性实验或参与教师科研,学会创新方法,培养创新能力

为了发挥学生的主导作用,我们在实验课中增加了设计性实验,如,土壤中假单胞菌的分离与初步鉴定、土壤中放线菌的分离与初步鉴定等或由学生自行确定实验目标,利用开放实验室时间由学生来独立完成。启发学生按照兴趣自行设定实验目标、实验方案、自行准备、自行完成实验并分析处理结果。学生通过实验内容、方法和手段的综合性,掌握综合的知识,培养综合考虑问题的思维方式,运用综合的方法、手段分析问题、解决问题,达到能力、素质的综合培养,充分调动学生的创新积极性,体现了人才培养的综合性和创新性和以人为本的教育思想,取得良好的教学效果。这是培养大学生创新能力的有效途径。

另外,通过完成本科论文或参与导师课题研究,使学生从文献资料检索、开题报告撰写、技术路线设计、试验方法选择、实验操作、实验结果分析与讨论等多方面得到锻炼和提高,学生不仅掌握了科研的一般方法,更主要的是使学生学会了创新性学习和科研的方法。

参考文献

[1]胡锦涛.在庆祝清华大学建校100周年大会上的讲话[M].北京:人民出版社, 2011.

[2]沈萍, 陈向东.微生物学[M].北京:高等教育出版社, 2009.

[3]李明春, 杨文博, 刘方, 等.将微生物学课程构建成创新型人才培养的平台[J].微生物学通报, 2007, 34 (6) :1222-1225.

[4]曾光.关于“甲型H1N1流感”的命名[J].中国科技术语, 2009, 11 (3) :25.

[5]曾武威.“超级细菌”与NDM-1[J].基础医学与临床, 2010, 30 (10) :封3.

[6]李立家, 肖庚富.基因工程[M].北京:科学出版社, 2004.

[7]夏北成.环境污染物生物降解[M].北京:化学工业出版社, 2002.

[8]周德庆.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[9]Robert F.Weaver.Molecular Biology[M].北京:科学出版社, 2002.

大学数学教学与创新能力培养论文 篇8

【摘要】物理化学是大学本科化学类等专业的重要基础课之一,课程内容理论性强,知识点多,与现代科研、生产等密切相关。在现今教育背景下,如何提高本科生学习物理化学的兴趣,进而促进他们创新能力的培养是摆在教育者面前的难题。本文结合多年教学,对教材选用,教学方法,教学手段,教学模式等进行了一些探索,取得了好的教学效果。

【关键词】物理化学 学习兴趣 创新能力

现今的大学生从出生即面临多媒体环境的熏陶,其学习习惯与学习思维也发生了很大变化。另一方面,尽管社会各界早已对青少年的素质教育形成共识,但在现今优质教育资源极度短缺的大环境下,大学本科生们多年来是从应试教育模式中走来,他们的思维习惯已经适应了应试教育模式,并基本成型,在大学阶段,没有了应试的束缚,如何增强他们的学习兴趣,培养他们的创新性思维能力,变得极为艰难与重要,是实现全民创业,万众创新的重要保证。

物理化学是大学化学类、化工、矿物加工、环境、材料学等专业必修基础理论课,是传统四大化学之一。其采用热力学、动力学的基本原理研究物质化学变化过程中的普遍规律。多年以来,国内物理化学课程教课书通常分为两大体系。以南京大学傅献彩为代表的《物理化学》适用于综合类、师范类大学,以天津大学萧衍繁为代表的《物理化学》适用于工科院校各相关专业。两类教材中,前者更侧重于理论推导与概念的阐述;后者则侧重于计算与应用。在现今信息技术高度发达的时代,多媒体技术广泛应用于教学中,教学效率得以很大提高,我在教学中发现将两类教材体系有机结合起来,有助于大学生创新能力的培养。

在长期物理化学教学中,我发现兴趣是学生们最好的老师,一但激发出学生的学习兴趣,他们的学习潜能将是超出老师想象。为了增强学生学习物理化学的兴趣,在绪论课后的作业中,将全部学生按4-5人一组分成若干个小组,请他们分别找出物理化学书中每一章节出现的人名,利用互联网进行检索,整理出科学家的生平,对物理化学的贡献等。通过这一作业,一方面,使广大学生浏览了物理化学全书的各个章节,对全书的某个章节有了一个基本印象,另一方面,互联网检索得到的信息,对他们了解科学史,了解科学家生平事迹,了解基本理论与知识,都是有重大帮助的。丰富多彩的教科书因篇幅所限不能涵盖的大量信息,呈现在学生们面前,使他们从另一个视角,看到了不同于教科书的“物理化学”。这极大增强了学生的学习兴趣,消除了他们对物理化学难学的传统观点。同时,科学家们对未知世界的探索过程与思维方法,成为培养学生创新能力的榜样。

物理化学这门传统而古老的学科,始终焕发着无穷的生机与活力。在教学中,将最新学科进展穿插在基础理论知识的讲授中,一方面避免理论的枯燥感,另一方面增大了学生视野,将充满未知与挑战的科学前沿展现在学生面前,激发他们学习兴趣与引导他们探知未来的方向。例如,将环保高效制冷剂,相储能材料,离子液体,双电层电容器,锂离子电池,燃料电池等分别在物理化学课程中相关章节中给以介绍,得到了很好的教学效果。

抽象概念具体化,也是提高学生学习兴趣的一个方法。例如在讲授热力学第二定律这一章时,涉及到气体变化的等压过程、等温过程、等容过程、绝热过程等。为了将这些过程具体化地展现在学生们的面前,请学生们自己动手,制作模型。学生们在模型的制作过程中,加强了对等压过程、等温过程、等容过程、绝热过程等概念及相互关系的了解。同时,具体化的模型消除了给学生理解概念带来的难题,增强了学好物理化学的信心,提高了学习兴趣。

用不同的视角展现理论知识,增强学生的好奇感。如卡诺循环部分讲解时,一方面采用多媒体课件的方法介绍卡诺研究热机效率的大时代背景,让学生认识到理论的产生往往都是为了解决特定的实践难题的,增加他们对理论知识背景的了解,另一方面,在学生对卡诺循环四个过程准确理解与掌握的前提下,分别换以不同的坐标变量,重新表示卡诺循环的四个过程。通过这种方法,即避免了对理论知识讲授时的抽象枯燥,又启发了学生们的思维能力。

根据物理化学的具体内容,采用不同的逻辑顺序进行授课,培养学生创新思维能力。例如在第五章多相组分热力学与相平衡中讲授稀溶液依数性一节中渗透压部分时,我采用倒叙的方式先将渗透压公式给出,然后以实验研究的方式探讨影响渗透压的因素,结合多媒体与黑板板书,给出渗透压与溶液浓度,渗透压与温度的实验曲线,结合实验曲线结果,探讨实验误差来源,减少实验误差的方法。在上述讨论的基础上,详细地进行渗透压公式的理论推导,在推导中,重点指出推导过程中的溶液是稀溶液这一近似条件。通过这样的教学,不仅仅使学生记住了渗透压公式,而且使他们较为形象地了解到该公式严格成立的条件,更重要的是教给他们研究未知现象的方法,培养的学生们的探究未知事物的能力。

如何利用通过大学本科物理化学等基础专业课的教学提高大学生的创新能力是众多教育者面临的难题。只有使大学生们即掌握丰富的基础理论,又具有良好的创新能力,才能实现教育的最高境界,即授人以鱼,又而授人以渔,实现高等教育的人才培养的目标,为全民创业,万众创新提高人才保证。

参考文献:

[1]肖衍繁,李文斌.物理化学[M].天津大学出版社,1997(2).

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