培養(yǎng)數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的研究與實(shí)踐

梅紅 李承家 沈?yàn)?/p>

摘 要 本文從一般院校數(shù)學(xué)類專業(yè)的辦學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，根據(jù)目前就業(yè)市場(chǎng)的需求和數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)去向，以及社會(huì)對(duì)本科畢業(yè)生的能力需求，就如何更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力，提出課程開設(shè)的方案和具體的開設(shè)方法。

關(guān)鍵詞 實(shí)踐能力 方案 對(duì)策

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

The Research and Practice of Developing Students'

Practice Ability of Math Majors

MEI Hong, LI Chengjia, SHEN Hao

(College of Science, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, Zhejiang 310018)

Abstract From the status quo of general education institutions of mathematics professional, based on the current job market demand and graduate mathematics majors whereabouts, and social needs of the ability of graduates on how to better develop students practical ability and application, proposed program and specific method to open up the program.

Key words practice ability; program; strategy

1 一般院校數(shù)學(xué)類專業(yè)的現(xiàn)狀

在教育部1998年頒布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄專業(yè)介紹》中，數(shù)學(xué)類專業(yè)包括數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)和信息與計(jì)算科學(xué)兩個(gè)專業(yè)，十幾年來(lái)開辦這兩個(gè)專業(yè)的學(xué)校非常之多，以至于這兩個(gè)專業(yè)基本成了長(zhǎng)線專業(yè)。加上數(shù)學(xué)類專業(yè)的課程相對(duì)其他本科專業(yè)來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)的難度較大，因此，這幾年報(bào)考的學(xué)生逐年減少，而一個(gè)更為嚴(yán)峻的問(wèn)題是新生入學(xué)后，一時(shí)難以認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)，沒有了解數(shù)學(xué)的真諦和學(xué)好其他學(xué)科的基礎(chǔ)作用，因此專業(yè)思想不穩(wěn)定，這種狀態(tài)不利于數(shù)學(xué)專業(yè)的建設(shè)，也不利于數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展。

其實(shí)，數(shù)學(xué)訓(xùn)練能夠提高人的推理能力、抽象思維能力和分析問(wèn)題能力，是其它訓(xùn)練難以替代的。在現(xiàn)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的時(shí)代，發(fā)展和改革數(shù)學(xué)教育是培養(yǎng)和造就一大批有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人才的至關(guān)重要的一環(huán)。數(shù)學(xué)不僅是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是重大技術(shù)革命的基礎(chǔ)。①可以認(rèn)為，在科學(xué)世界的各個(gè)鄰域中，數(shù)學(xué)無(wú)處不在，無(wú)學(xué)科不用。

數(shù)學(xué)類專業(yè)屬于基礎(chǔ)學(xué)科專業(yè)，其本身沒有具體的行業(yè)做就業(yè)支撐，但它是其他相關(guān)專業(yè)，如計(jì)算機(jī)、金融，工程管理等的基礎(chǔ)和基石。市場(chǎng)對(duì)數(shù)學(xué)類專業(yè)人才的認(rèn)識(shí)和需求將會(huì)越來(lái)越多，其就業(yè)前景日漸廣闊。②

2 數(shù)學(xué)類專業(yè)本科畢業(yè)生的就業(yè)去向

就目前普通本科院校數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的就業(yè)去向來(lái)看，約20%的學(xué)生通過(guò)國(guó)家統(tǒng)考，成為碩士研究生，而80%的學(xué)生需要在本科畢業(yè)后走入就業(yè)市場(chǎng)。從我們近10年的畢業(yè)生就業(yè)情況來(lái)看，比較集中的就業(yè)領(lǐng)域是到IT行業(yè)做軟件開發(fā)，或者是算法設(shè)計(jì)，因此，我們的學(xué)生如果只學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，那在就業(yè)市場(chǎng)就很難找到合適的崗位。

數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)的關(guān)聯(lián)度是很大的，尤其在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，數(shù)學(xué)是重要的基礎(chǔ)，很多軟件類企業(yè)會(huì)選擇一些數(shù)學(xué)類畢業(yè)生和計(jì)算機(jī)類畢業(yè)生一同工作，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的有利格局。因此，我們?cè)谂囵B(yǎng)數(shù)學(xué)類專業(yè)的學(xué)生的過(guò)程中，需要讓學(xué)生具有一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)，以便在選擇計(jì)算機(jī)軟件類工作時(shí)，和學(xué)計(jì)算機(jī)出生的同事有更多的共同語(yǔ)言，也能夠更好地將數(shù)學(xué)知識(shí)用到計(jì)算機(jī)程序的開發(fā)中去。

數(shù)學(xué)類專業(yè)的本科畢業(yè)學(xué)生要在社會(huì)上找到合適的工作場(chǎng)所，必須將學(xué)生的培養(yǎng)內(nèi)容定在如何將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到具體的某個(gè)學(xué)科領(lǐng)域里去，因此，我們要找準(zhǔn)方向，準(zhǔn)確定位，才能使我們的學(xué)生有一個(gè)比較好的就業(yè)前景。

就目前的就業(yè)市場(chǎng)來(lái)看，JAVA語(yǔ)言相關(guān)的軟件行業(yè)是人才需要量比較大的一些行業(yè)，這個(gè)行業(yè)主要涉及手機(jī)界面、手機(jī)游戲、各種電器設(shè)備中的嵌入式系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)、金融軟件和教育軟件等行業(yè)廣泛的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，而且這樣一種局面會(huì)維持相當(dāng)一段時(shí)間，因此，數(shù)學(xué)類專業(yè)的學(xué)生中的部分有志于將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到相關(guān)領(lǐng)域的人，可以向這個(gè)方向發(fā)展，前面已經(jīng)提到，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思想訓(xùn)練的人，其邏輯思維能力有明顯的提高，歷史上許多計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的重要人物，從事計(jì)算機(jī)軟件行業(yè)的老一輩專家，有很多都是數(shù)學(xué)家。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明，數(shù)學(xué)在計(jì)算機(jī)軟件業(yè)是大有用武之地的，其實(shí)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)數(shù)學(xué)的人，在算法設(shè)計(jì)方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，因此，當(dāng)這樣的人掌握了編寫程序的基本方法以后，就能夠開發(fā)出比較優(yōu)秀的軟件。數(shù)學(xué)類專業(yè)的學(xué)生所特有的這種能力，已經(jīng)或正在逐步被軟件行業(yè)的管理者所認(rèn)識(shí)，因此，數(shù)學(xué)類專業(yè)的本科學(xué)生中一部分對(duì)計(jì)算機(jī)軟件有興趣的同學(xué)，在本科階段學(xué)習(xí)一些編程能力是很有必要和非常有用的。

3 數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生需要增加的能力

為了適應(yīng)時(shí)代要求，為了讓本科畢業(yè)就需要走向就業(yè)市場(chǎng)的學(xué)生能夠受到社會(huì)的歡迎，我們培養(yǎng)的數(shù)學(xué)人才應(yīng)當(dāng)具備以下素養(yǎng)與能力：

堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及廣泛的知識(shí)面；獨(dú)立的工作能力和學(xué)習(xí)能力；有運(yùn)用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神；能熟練使用計(jì)算機(jī)；有較好的口頭和書面語(yǔ)言（包括英語(yǔ)）表達(dá)能力；善于與他人合作。

為了使我們的學(xué)生具有這樣的素養(yǎng)和能力，我們需要做好以下幾個(gè)方面的工作：

（1）精心選擇數(shù)學(xué)類學(xué)生所學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程，在有限的時(shí)間里，讓學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)專業(yè)的基本知識(shí)，為以后學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論打下良好的基礎(chǔ)。（2）通過(guò)部分應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法，讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決一定的實(shí)際問(wèn)題，從而改變數(shù)學(xué)系的學(xué)生只懂理論，不會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題這樣一種錯(cuò)誤的印象。（3）善于綜合多種信息，通過(guò)對(duì)信息的分析，得到信息的深層含義或信息所隱含的意義，即有一定的數(shù)據(jù)挖掘能力。（4）有一定的計(jì)算機(jī)編程能力，能夠用一種以上的語(yǔ)言編寫計(jì)算機(jī)程序。（5）有良好的人際交往能力，包括口頭的交流能力和書面的表述能力。同時(shí)具備一定的英語(yǔ)說(shuō)寫能力。同學(xué)間善于合作共事。

4 培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的對(duì)策

為了實(shí)現(xiàn)這樣的培養(yǎng)目標(biāo)，需要把各種知識(shí)和能力的獲得分解到具體的課程和課程設(shè)計(jì)中去。根據(jù)這樣的設(shè)想，我們制定了目前的培養(yǎng)方案。具體到每部分的課程和相應(yīng)的功能如下：

學(xué)科基礎(chǔ)課：包括數(shù)學(xué)分析、解析幾何、高等代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、常微分方程、復(fù)變函數(shù)；這部分課程主要打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

專業(yè)核心課：包括運(yùn)籌學(xué)、數(shù)值分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、離散數(shù)學(xué)等；這部分是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的橋梁。

專業(yè)限選課則分為兩個(gè)方向，分別開設(shè)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、軟件工程、數(shù)字圖像處理（信息處理模塊）和數(shù)據(jù)挖掘、時(shí)間序列分析、應(yīng)用回歸分析、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析（統(tǒng)計(jì)分析模塊）；這部分課程更為直接地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用方法。

同時(shí)，我們?yōu)閮蓚€(gè)方向的學(xué)生分別提供一組專業(yè)任選課，構(gòu)成一個(gè)相對(duì)完整的學(xué)科知識(shí)體系。③

這樣一種安排，為學(xué)生提供了一種基礎(chǔ)扎實(shí)、結(jié)構(gòu)合理的理論課學(xué)習(xí)內(nèi)容。

與此同時(shí)，我們?yōu)閷W(xué)生安排了系列實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括C語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模課程設(shè)計(jì)、數(shù)值分析課程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、算法分析與設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、軟件工程課程設(shè)計(jì)/應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析課程設(shè)計(jì)；④在這些實(shí)踐環(huán)節(jié)中，我們主要通過(guò)相關(guān)課程中學(xué)習(xí)的算法，用C語(yǔ)言加以實(shí)現(xiàn)，通過(guò)這樣的方法來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的編程能力，使得我們的學(xué)生在大學(xué)前三年的學(xué)習(xí)中，基本做到計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的使用不間斷，不斷提高學(xué)生的編程能力，使學(xué)生能在近畢業(yè)時(shí)有可能去軟件公司實(shí)習(xí)或應(yīng)聘就業(yè)。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)大學(xué)生實(shí)踐能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)的一個(gè)良好媒介。部分優(yōu)秀學(xué)生通過(guò)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)得到很好訓(xùn)練，而對(duì)大部分同學(xué)而言，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)于加深理論課程相關(guān)內(nèi)容的理解和相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)是很有好處的。

注釋

① 姜伯駒等.我國(guó)數(shù)學(xué)類專業(yè)的教育改造.http://math.cersp.com/Specialty/Xiaoxue/Subject/200509/609.html（2011-10-10）

② 樂經(jīng)良.數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn).大學(xué)數(shù)學(xué)課程報(bào)告論壇論文集2005.高教出版社,2005.

③ 胡運(yùn)紅,姚喜妍.數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案探討.運(yùn)城學(xué)院學(xué)報(bào),2011.29(2).

④ 朱月萍等.基于實(shí)踐教學(xué)的大學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng).高等函授學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011.24(2).