培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的途徑研究——創(chuàng)建開放實驗室

盧振坤

（梧州學(xué)院 數(shù)理系，廣西 梧州 543002）

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的途徑研究
——創(chuàng)建開放實驗室

盧振坤

（梧州學(xué)院 數(shù)理系，廣西 梧州 543002）

培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力在當(dāng)今數(shù)學(xué)教學(xué)改革中備受關(guān)注。分析建立數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗開放實驗室的必要性及其在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面的重要意義，介紹了組織實施方面所做的一些有益探索，指出開放實驗室對提高學(xué)生的動手能力和科研能力具有重要的作用，是學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新人才值得借鑒的途徑。

開放實驗室；創(chuàng)新人才；數(shù)學(xué)建模；數(shù)學(xué)實驗

“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才，發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化，促進(jìn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。”這是《中華人民共和國高等教育法》明確指出的。據(jù)此，我國的高等院校必須重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)，認(rèn)真探索以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力為重點的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[1-2]。每年一次的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，已經(jīng)吸引了超過5萬人參與，該賽事不僅能夠培養(yǎng)更多能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的人才，而且極大地促進(jìn)了數(shù)學(xué)教學(xué)改革。一直以來，由于數(shù)學(xué)課程所具有的抽象性特點，令很多同學(xué)對其產(chǎn)生恐懼心理，更不用說利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題。因此，要想使學(xué)生意識到數(shù)學(xué)的重要、數(shù)學(xué)的樂趣以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)、應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題的能力，離不開對數(shù)學(xué)實驗與數(shù)學(xué)建模的改革。電子制作實驗室創(chuàng)建數(shù)學(xué)實驗與數(shù)學(xué)建模開放實驗室對促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)是一種有益的嘗試。

1 充分認(rèn)識創(chuàng)建數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗開放實驗室的重要性

1.1 開放數(shù)學(xué)實驗室是適應(yīng)教學(xué)改革的需要

近幾年來，為適應(yīng)社會對實用人才的需求，各高校在人才培養(yǎng)模式上不斷進(jìn)行探索，尤其在教學(xué)內(nèi)容和課程體系方面進(jìn)行了全面的改革。為防止理論與實踐脫節(jié)，進(jìn)一步提高學(xué)生的實踐能力，各高校也花了很大經(jīng)費建立各種實訓(xùn)基地、實驗室等。數(shù)學(xué)是一門理論性很強的課程，一直以來，數(shù)學(xué)的授課形式?jīng)]有多大改進(jìn)，還是從課堂到課堂，缺乏與實踐相結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生不能直觀地理解相應(yīng)的概念和理論知識，其結(jié)果是學(xué)生只是了解抽象的概念和相關(guān)知識，無法運用所學(xué)知識付之于實踐，這就違背了數(shù)學(xué)教學(xué)的改革，更違背了新世紀(jì)大學(xué)生素質(zhì)教育的改革。要使學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識，提高學(xué)生的動手能力，走進(jìn)開放實驗室自己動手編寫程序，是一種可以借鑒的途徑，它可以獲取課堂上無法得到的知識。通過開放實驗室，讓學(xué)生掌握基本的實驗技能,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及初步的科研能力,以適應(yīng)教學(xué)改革的需要。

1.2 開放數(shù)學(xué)實驗室符合現(xiàn)代大學(xué)數(shù)學(xué)教育的需要

現(xiàn)代教育學(xué)理論強調(diào)，教學(xué)過程中應(yīng)遵循傳授知識與培養(yǎng)能力相統(tǒng)一和教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主動性相結(jié)合的原則。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)課中,學(xué)生根據(jù)實驗教材提供的實驗步驟或教師事先擬定的實驗過程逐步完成，而實驗結(jié)果往往在實驗開始前就已知道,也沒有其他的結(jié)果討論，更不用說學(xué)生自己主動實驗，創(chuàng)造性地設(shè)計實驗步驟。這樣的實驗教學(xué)模式一定程度上限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維，失去對自我學(xué)習(xí)和獨立研究能力的培養(yǎng)，這也正是現(xiàn)實社會對高素質(zhì)人才的基本要求。所以，開放數(shù)學(xué)實驗室，一是可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、自我思考等各方面的能力。二是可以更加豐富數(shù)學(xué)教學(xué)理論以及更好地指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)實踐。

1.3 開放數(shù)學(xué)實驗室、指導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)建模，擴大學(xué)生的受益面

面向全校理工科學(xué)生和其他專業(yè)對數(shù)學(xué)建模有興趣愛好的學(xué)生開設(shè)“數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗”選修課，讓更多的學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模并參與到這項活動中來，防止以往有些同學(xué)想?yún)⒓訑?shù)學(xué)建模訓(xùn)練而又未能參與的尷尬局面。改革傳統(tǒng)的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式，增加開放實驗室模式，已成為新世紀(jì)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗教學(xué)改革工程的重要議題。建立數(shù)學(xué)開放實驗室，一是可以為梧州學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與方法的改革提供必要的實驗條件；二是為梧州學(xué)院培養(yǎng)創(chuàng)新型人才改革試點提供訓(xùn)練基地。

2 建立數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗開放實驗室的具體過程

2.1 開放實驗室的形式和內(nèi)容[3-4]

2.1.1 滿足有需要的學(xué)生利用課外時間選做實驗，拓展新知識。由于正常的實驗課時間有限、內(nèi)容又比較多，有些基礎(chǔ)差的學(xué)生，當(dāng)堂未能掌握所學(xué)的知識及實驗技能，要求重做；有些基礎(chǔ)好的學(xué)生不滿足于教師所教內(nèi)容，要自己深入學(xué)習(xí)或做一些探索性的研究均可向老師提出申請。指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)提供實驗室以及實驗設(shè)備，學(xué)生自己備帶實驗所需內(nèi)容，實驗實施過程由學(xué)生自己安排和編寫，必要時，指導(dǎo)教師可根據(jù)實際情況進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。

2.1.2 充分利用數(shù)學(xué)建模協(xié)會的作用。通過數(shù)學(xué)建模協(xié)會的宣傳，學(xué)生根據(jù)自己的能力和興趣，采取自愿報名的方式參與到活動中來，由有經(jīng)驗的教師或者協(xié)會中優(yōu)秀的高年級學(xué)生擔(dān)任指導(dǎo)教師，隊員們平時可以自己組織討論，隨時到開放實驗室進(jìn)行實驗。指導(dǎo)教師可以采取統(tǒng)一授課的方式，集體指導(dǎo)，也可分組進(jìn)行，各個小組根據(jù)時間安排和需要進(jìn)行小范圍指導(dǎo)?；顒又刑岢懻摚环矫媸钦{(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，激發(fā)他們的靈感，營造科研活動氛圍；另一方面是提高學(xué)生獨立思考、分析問題、解決問題的能力以及團結(jié)協(xié)作、勇于創(chuàng)新的能力。

2.1.3 組織優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗培訓(xùn)?；顒又饕诟吣昙墝W(xué)生中進(jìn)行，也可以讓大一有興趣的、較優(yōu)秀的同學(xué)參與。首先通過面向全院開設(shè)“數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗”選修課，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識和基本方法，其次在全院范圍內(nèi)舉行一次數(shù)學(xué)建模競賽，最后結(jié)合平時選修課堂上的表現(xiàn)和數(shù)學(xué)建模競賽的成績選拔出一些基礎(chǔ)扎實、對數(shù)學(xué)建模有較濃厚興趣的學(xué)生作為第一階段的培訓(xùn)人選。培訓(xùn)活動主要在周末和假期進(jìn)行，通過一些優(yōu)秀的數(shù)學(xué)建模案例講解，使學(xué)生了解參與全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的整個過程，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，增強協(xié)作意識，為參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2 組織管理

數(shù)學(xué)建模實驗室的建立與管理是一項復(fù)雜的工程，涉及系部協(xié)調(diào)、指導(dǎo)教師安排、培訓(xùn)學(xué)生及實驗室本身等各方面的工作，必須精心策劃和組織，統(tǒng)籌協(xié)調(diào),分工具體、按時按量實施。此項工作由數(shù)理系負(fù)責(zé)，教務(wù)處、設(shè)備處、實驗教學(xué)中心等部門配合，實驗室隸屬于數(shù)理系。數(shù)理系負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)管理工作，定期對實驗室進(jìn)行檢查,了解學(xué)生使用實驗室的情況，以及商討有關(guān)工作。具體實施工作包括場地選擇、設(shè)備購買、安裝與管理、實驗室介紹、指導(dǎo)教師介紹、實施指導(dǎo)、開放時間、注意事項等。

3 軟件條件和政策支持

3.1 軟件條件

有一支多年的數(shù)學(xué)建模競賽組織、培訓(xùn)與指導(dǎo)經(jīng)驗的教師隊伍，而且已經(jīng)有在全院范圍內(nèi)開設(shè)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗的經(jīng)驗，這為實驗室的建設(shè)作了一定的軟件和師資準(zhǔn)備。另外,學(xué)院現(xiàn)在有數(shù)學(xué)建模協(xié)會，由有經(jīng)驗的高年級學(xué)生組織，每年都吸納很多新成員，這為數(shù)學(xué)建?；顒釉趯W(xué)院得到推廣起到很好的宣傳作用。“一次參賽，終身受益”是全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的宗旨，參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生也深有體會。他們的經(jīng)驗在協(xié)會中得到很好的宣傳，因此學(xué)生參與此項活動的積極性很高。

3.2 政策支持

開放實驗室的建設(shè)及以后能夠長期順利地開展工作，除了自身有效的組織管理外，還必須有學(xué)校相應(yīng)配套政策支持。因此，學(xué)校要確定相應(yīng)的保證措施。第一，對開放實驗室所需配套設(shè)備優(yōu)先給予解決，或者允許學(xué)生自帶電腦來實驗室。第二，學(xué)院團委每年舉行的大學(xué)生科技節(jié)，對參與科技活動的學(xué)生，學(xué)院可根據(jù)其參加課外科技研究工作的情況及獲獎等級，給予創(chuàng)新學(xué)分。第三，學(xué)院要設(shè)立專項基金支持每年的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽及院內(nèi)的數(shù)學(xué)建模競賽。第四，對參加指導(dǎo)學(xué)生課外科技研究工作的教師，學(xué)校承認(rèn)其工作量，并對指導(dǎo)工作成效顯著的教師給予相應(yīng)獎勵。

通過數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗開放實驗室，可以為學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)、自由探索、個性發(fā)展以及培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力提供必要的時間和空間，是深化大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革、全面提高大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)21世紀(jì)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的新途徑。

[1]孫萊樣.積極探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].中國高等教育,1999 （24）.

[2]高新,靳國慶.強化大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)[J].中國高等教育,1999（23）.

[3]顏七笙,童懷水,游泳.建立開放實驗室,培養(yǎng)創(chuàng)新人才的探索與實踐[J].東華理工學(xué)院學(xué)報,2005（4）.

[4]張文桂,等.重點實驗室向本科生實行開放的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2001（4）.

G642

A

1673-8535（2011）03-0083-03

2011-02-20

梧州學(xué)院教改項目（wyjg2008B016）

盧振坤（1979-），男，廣西百色人，梧州學(xué)院數(shù)理系講師，碩士，主要研究方向：信號處理和圖像處理。

高 堅）