積極開展數(shù)學(xué)實踐教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力

楊 霞， 倪科社， 王學(xué)鋒

（石河子大學(xué)師范學(xué)院數(shù)學(xué)系，新疆石河子 832000）

積極開展數(shù)學(xué)實踐教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力

楊 霞， 倪科社， 王學(xué)鋒

（石河子大學(xué)師范學(xué)院數(shù)學(xué)系，新疆石河子 832000）

探討了在我國高等院校數(shù)學(xué)教學(xué)過程中如何通過建立科學(xué)完善的數(shù)學(xué)實踐教學(xué)活動體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力.

實踐教學(xué)；數(shù)學(xué)建模；數(shù)學(xué)試驗；大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃；實踐能力

高等學(xué)校是培養(yǎng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)專門人才的主陣地，學(xué)校的教學(xué)狀況直接關(guān)系到人才的質(zhì)量.因此，重視教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力已成為高等教育界和社會各界關(guān)注的問題.

數(shù)學(xué)早已確立了其在人類文明中的基礎(chǔ)地位，恩格斯說過，“一個學(xué)科成熟的標(biāo)志，就是數(shù)學(xué)的介入.”這充分體現(xiàn)出了數(shù)學(xué)的重要性.自然科學(xué)和工程領(lǐng)域中數(shù)學(xué)知識無處不在，甚至在人文學(xué)科中數(shù)學(xué)也扮演著越來越重要的角色.那么如何在高校數(shù)學(xué)教育的過程中，使學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的同時又能夠靈活運用這些知識來解決實際問題呢？即如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與實踐能力已成為一個迫切需要解決的問題.

筆者經(jīng)過多年的教學(xué)實踐與研究，認為積極開展數(shù)學(xué)實踐教學(xué)活動，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力的一個有效方法.通過科學(xué)、完善的學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力培養(yǎng)模式的建立與實施，一方面可以使學(xué)生有更多機會參與數(shù)學(xué)教學(xué)的實踐環(huán)節(jié)，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力；另外通過數(shù)學(xué)教學(xué)實踐活動可以在教學(xué)過程中引入激勵機制，鞭策后進，促進教師教學(xué)業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高，鼓勵教師愛崗敬業(yè)，教書育人，不斷改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量；同時最關(guān)鍵的是，通過數(shù)學(xué)教學(xué)實踐活動可以使學(xué)生終身受益，以保證學(xué)生在大學(xué)階段能獲得高質(zhì)量的教育、教學(xué)，牢固掌握必備的專業(yè)基礎(chǔ)知識和基本技能，具備較好的創(chuàng)新意識和實踐動手能力，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)出合格的人才.

1 系統(tǒng)、完善的數(shù)學(xué)實踐教學(xué)體系的建立

石河子大學(xué)作為“211工程”院校一直致力于學(xué)生創(chuàng)新意識與實踐能力的培養(yǎng)，建立了一整套包括數(shù)學(xué)建模、“SRP”大學(xué)生研究計劃、高等數(shù)學(xué)競賽、數(shù)學(xué)實驗等完整的數(shù)學(xué)實踐教學(xué)運行機制，在學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力培養(yǎng)方面收到較為滿意的效果.在本體系中，數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)競賽、數(shù)學(xué)實驗、SRP訓(xùn)練的結(jié)合點，是數(shù)學(xué)教學(xué)改革的催化劑，是鍛煉學(xué)生和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的舞臺.通過組織培訓(xùn)并參與“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”可以在校內(nèi)全方位營造創(chuàng)新環(huán)境與氛圍，并將高等數(shù)學(xué)教育、科研資源的優(yōu)勢充分用于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)上.其體系框圖如圖1.

圖1

2 數(shù)學(xué)實踐教學(xué)活動的實施

1.開設(shè)面向全校學(xué)生的數(shù)學(xué)建模課程，組織參與全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽.

我校從1996年開始參加“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”，目前“數(shù)學(xué)建?！钡慕M織與培訓(xùn)業(yè)已形成一套完整、規(guī)范的體系：

（1）工作的基礎(chǔ)與參賽隊員的選拔.

每年四月份舉辦校內(nèi)高等數(shù)學(xué)競賽，這一賽事即提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，也使一批尖子學(xué)生脫穎而出，為隊員的選拔打下了良好的基礎(chǔ).選拔隊員以高數(shù)競賽成績?yōu)榛c，看其計算機等級考試成績，再考慮自薦與推薦.每隊工科專業(yè)一人，計算機專業(yè)一人，實踐說明，這樣組隊效果良好.

（2）參賽隊員的培訓(xùn).

（2.1）學(xué)校撥專項資金5萬元組建“數(shù)學(xué)建?！睂嶒炇?

（2.2）工科、經(jīng)貿(mào)專業(yè)開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課，作為數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)的前站.

（2.3）面向全校開設(shè)“數(shù)學(xué)建?！边x修課（課本即姜啟源教授編寫的“數(shù)學(xué)建?！币粫?，期末三人一隊模擬全國競賽形式，三天完成（三—四題任選其一）.

（2.4）開設(shè)假期強訓(xùn)班.每年暑假數(shù)學(xué)建模隊成員提前兩星期到校，參加為期10天的數(shù)學(xué)建模強化訓(xùn)練班，進行數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí)與實戰(zhàn)模擬.

（3）參賽期間的安排與條件.

參賽期間學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及主管部門給予了極大的重視與支持.比賽期間校圖書館及數(shù)學(xué)系機房全天向?qū)W生開放，學(xué)生可以方便地查閱各類資料.數(shù)學(xué)建模具有難度大、涉及面廣、形式靈活，對教師和學(xué)生要求高等特點，數(shù)學(xué)建模的教學(xué)本身是一個不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷完善和提高的過程.為了改變過去以教師為中心、以課堂講授為主、以知識傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，數(shù)學(xué)建模課程的指導(dǎo)思想是：以實驗室為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)能力為目標(biāo)來組織教學(xué)工作.通過教學(xué)使學(xué)生了解利用數(shù)學(xué)理論和方法去分折和解決問題的全過程，提高他們分折問題和解決問題的能力；提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識與能力，使他們在以后的工作中能經(jīng)常性地想到用數(shù)學(xué)去解決問題，提高他們盡量利用計算機軟件及當(dāng)代高新科技成果的意識，能將數(shù)學(xué)、計算機有機地結(jié)合起來去解決實際問題.數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主，教師利用一些事先設(shè)計好的問題啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生主動查閱文獻資料和學(xué)習(xí)新知識，鼓勵學(xué)生積極開展討論和辯論，培養(yǎng)學(xué)生主動探索，努力進取的學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)學(xué)生從事科研工作的初步能力，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的精神、形成一個生動活潑的環(huán)境和氣氛，教學(xué)過程的重點是創(chuàng)造一個環(huán)境去誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)他們的自學(xué)能力，增強他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力，提高他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)，強調(diào)的是獲取新知識的能力，是解決問題的過程，而不是知識與結(jié)果.

2.開展每年一次的高等數(shù)學(xué)競賽.

每年四月的第二個周日，舉辦一次高等數(shù)學(xué)競賽.通過競賽培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時“高等數(shù)學(xué)競賽”也是我們?yōu)槿珖髮W(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽選拔人才的一個途徑.如今石河子大學(xué)高等數(shù)學(xué)競賽從組織籌備到命題競賽及閱卷評獎等已形成制度，并進行規(guī)范化管理.

3.積極參與“大學(xué)生研究計劃（SRP）”.

根據(jù)教育部建設(shè)高水平大學(xué)的要求，為進一步推進對學(xué)生的創(chuàng)新教育，學(xué)校從2002年開始設(shè)立了“學(xué)生研究計劃基金”，并組織實施“學(xué)生研究計劃”（SRP）項目的相關(guān)工作.“大學(xué)生研究計劃”（SRP）項目的選題來自科學(xué)研究、教學(xué)實踐、教學(xué)社會實踐第一線，有較大的理論意義和現(xiàn)實意義，突出了對學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識培養(yǎng).數(shù)學(xué)教師通過申報學(xué)校SRP項目可以吸引更多的學(xué)生參與數(shù)學(xué)科學(xué)研究，提高應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力.

4.開設(shè)《數(shù)學(xué)試驗》課程，有效提高學(xué)生觀察與歸納的能力.

1998年我國教育部頒發(fā)的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中把數(shù)學(xué)實驗課規(guī)定為數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)（含師范專業(yè)）專業(yè)的主干課程.這門課可以培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)軟件來解決實際問題的能力，同時還可以培養(yǎng)學(xué)生以計算機為工具，探索數(shù)學(xué)、認識數(shù)學(xué)和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力.我校在2000年開設(shè)了“數(shù)學(xué)實驗”這門課，結(jié)合我校學(xué)生特點我們自編了講義、制作了多媒體課件，通過多年的教學(xué)實踐，我們充分體會到學(xué)生通過這門課的學(xué)習(xí)大大提高了數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、使用計算機解決實際問題的能力、提高了學(xué)生觀察歸納的能力.在實驗的基礎(chǔ)上，學(xué)生學(xué)到了一些重要的數(shù)學(xué)思想并對一些數(shù)學(xué)方法進行了實踐與解析.同時“數(shù)學(xué)實驗”課程的開設(shè)，也為我們組織開展“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”提供了技術(shù)保證.

5.“以實踐促教學(xué)”，通過數(shù)學(xué)教學(xué)實踐活動，提高教師教學(xué)水平和教學(xué)工作的積極性.

根據(jù)教學(xué)規(guī)律所揭示，教師的教學(xué)水平?jīng)Q定教學(xué)質(zhì)量.數(shù)學(xué)教學(xué)實踐活動的有效進行具有評價、激勵和引導(dǎo)作用，是提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要手段.本著“以實踐促教學(xué)”的精神，在教學(xué)實踐活動進程中，突出自下而上的師生全面動態(tài)實踐相結(jié)合的原則，充分依靠數(shù)學(xué)建模組，運用競賽、科研訓(xùn)練、實驗等多種方式，對教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)能力、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)效果及學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度等作出內(nèi)容比較具體的促進，促使教師找準(zhǔn)自己的坐標(biāo)，在教學(xué)過程中不斷調(diào)控自身的教學(xué)方法和手段，優(yōu)化教學(xué).

通過數(shù)學(xué)教學(xué)實踐活動的開展，“創(chuàng)新意識和實踐能力”將深深扎根于廣大教師腦海之中，在教學(xué)過程中注重“實踐能力”的提高已成為教師的關(guān)注點；同時數(shù)學(xué)教學(xué)實踐活動工作的開展也促進了人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高.通過堅持過程、效果相結(jié)合，強調(diào)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐能力的提高，一定能在提高高校數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的同時，培養(yǎng)出更具創(chuàng)新意識與實踐能力的高素質(zhì)人才.

［1］ 姜啟源.數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)的實踐與認識［J］.中國大學(xué)教學(xué)，1999（5）：18-19.

［2］ 李尚志.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的探索［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2003，19（1）：47-50.

［3］ 繞云化，李德識.基于研究性學(xué)習(xí)的EDA實驗教學(xué)方法探討［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2008（6）：85-86.

［4］ 艾冬梅，李艷晴.加強數(shù)學(xué)實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力［J］.實驗技術(shù)與管理，2007，24（4）：25-27.

［5］ 耿秀榮.數(shù)學(xué)建模的素質(zhì)要求及其對學(xué)生素質(zhì)拓展的啟示［J］.教育探索，2008（8）：30-31.

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1672-1454（2010）增刊1-0092-03