基于轉(zhuǎn)型發(fā)展理念的應用型人才培養(yǎng)的教學改革初探

韓 偉

（赤峰學院 數(shù)學與統(tǒng)計學院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

基于轉(zhuǎn)型發(fā)展理念的應用型人才培養(yǎng)的教學改革初探

韓 偉

（赤峰學院 數(shù)學與統(tǒng)計學院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

本文面對高校內(nèi)涵建設(shè)和轉(zhuǎn)型發(fā)展的新形勢，基于我校人才培養(yǎng)的定位，以數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)為例，從課程設(shè)置、課程內(nèi)容、教學模式等方面，探討了教學改革的新思路.

轉(zhuǎn)型發(fā)展；實踐教學；教學改革

為貫徹落實國家和自治區(qū)《中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》精神，全面實現(xiàn)《赤峰學院“十二五”改革與發(fā)展規(guī)劃》，推進和完善學分制管理制度，主動適應區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展對高等教育人才培養(yǎng)的需要，學校于2011年9月重新編制了《赤峰學院本科人才培養(yǎng)方案》.方案要求“理、工、農(nóng)及經(jīng)濟管理類總學分為165學分為宜，課內(nèi)學時最高2300，總學時最高2980，實踐環(huán)節(jié)學分占總學分的25%以上”，“集中實踐教學環(huán)節(jié)占總學分的14%”.方案還規(guī)定“分散進行的實踐性教學環(huán)節(jié)原則上每36學時計1學分”，這樣作為理、工、農(nóng)及經(jīng)濟管理類專業(yè)的分散進行的實踐性教學環(huán)節(jié)的課時達600多學時.按著現(xiàn)有的培養(yǎng)方案、教學計劃和課程設(shè)置，實踐教學環(huán)節(jié)的課時很難完成，特別是以理論課為主的“數(shù)學與應用數(shù)學”專業(yè)就更難完成.因此，應改革傳統(tǒng)的教學模式、教學設(shè)置和教學計劃，設(shè)置新的課程體系，加大實踐教學環(huán)節(jié)課程，做到“以區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要和就業(yè)為導向，培養(yǎng)崇德敬業(yè)、求實創(chuàng)新的高層次應用型人才”.下面我就“數(shù)學與應用數(shù)學”專業(yè)方面談一點自己粗陋的設(shè)想.

1 調(diào)整課程類型

首先是對現(xiàn)有的課程的教學內(nèi)容做一些調(diào)整，使其具有實踐教學的功能，通過這些課程的教學，使學生在實驗或?qū)嵺`中深入掌握所學知識，學以致用，學會用所學的知識分析問題和解決問題的能力，提高創(chuàng)新能力，進一步將他們培養(yǎng)成崇德敬業(yè)、求實創(chuàng)新的高層次應用型人才.根據(jù)課程的內(nèi)容，我將具有實踐教學內(nèi)容的課程分為以下五類：案例教學類型的課程，實驗教學類型的課程，數(shù)學建模教學類型的課程，多媒體互動教學類型的課程和實踐教學類型的課程.

1.1 案例教學類型的課程

案例教學是一種根據(jù)一定教學目標，把現(xiàn)實生活中真實的情景加以典型化處理，形成供學員思考分析和決斷的案例（通常為書面形式）.

在案例教學中，學員拿到案例后，要認真閱讀案例材料，查閱指定的資料和讀物，搜集必要的信息，并積極地思索，初步形成關(guān)于案例中問題的原因分析和解決方案.然后將學員劃分為若干個小組，每個小組是一個學習討論單位.各學習小組要彼此分開，相互獨立.再由各小組派出自己的代表，發(fā)表本小組對于案例的分析和處理意見.發(fā)言完畢之后發(fā)言人要接受其他小組成員的訊問并作出解釋，此時本小組的其他成員可以代替發(fā)言人回答問題.經(jīng)過討論后，教師可以提出幾個意見比較集中的問題和處理方式，組織各個小組對這些問題和處理方式進行重點討論.這樣做就將學員的注意力引導到方案的合理解決上來.在小組和小組集中討論完成之后，教師應該留出一定的時間讓學員自己進行思考和總結(jié).這種總結(jié)可以是總結(jié)規(guī)律和經(jīng)驗.也可以是獲取這種知識和經(jīng)驗的方式.教師還可讓學員以書面的形式作出總結(jié)，這樣學員的體會可能更深，對案例以及案例所反映出來各種問題有一個更加深刻的認識.

學員通過獨立學習、相互研究和共同討論，能夠培養(yǎng)協(xié)作精神和團隊意識，這對獨生子女為主體的大學生來說，尤為重要.拓寬自己的視野，豐富自己的知識，培養(yǎng)自學能力和獨立的人格.提高學員分析問題和解決問題的能力以及獲取知識的能力和興趣.

作為教學型院校，教學內(nèi)容要理論聯(lián)系實際，注重實踐環(huán)節(jié)的教學.讓學生學以致用，用所學的知識解決實際問題.而傳統(tǒng)的教學只注重所學課程的知識體系，理論與實踐脫節(jié)，乏味無趣，在一定程度上損害了學員的積極性和學習效果.學員走上工作后，要經(jīng)過一段漫長而艱難地實際摸索階段，才能獨立擔當工作.但案例教學沒人會告訴你應該怎么辦，而是要自己去學習、去思考、去創(chuàng)造，使得枯燥乏味變得生動活潑，使得注重知識變?yōu)樽⒅啬芰Γ沟脝未颡毝纷兂闪藞F結(jié)協(xié)作，使得學習死板的書本知識變成了為解決實際問題而學習、探究、討論、合作.

在數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)中，概率統(tǒng)計是一門十分活躍的理論性和實踐性都很強的學科，它來源于實踐.其知識和方法在各個領(lǐng)域都有著十分廣泛的應用，已經(jīng)滲透到自然科學和社會科學的很多領(lǐng)域.此課程十分適合案例教學.另外，常微分方程，偏微分方程，計算方法，離散數(shù)學等也可以進行案例教學.

1.2 實驗教學類型的課程

傳統(tǒng)的數(shù)學教學簡單而古板，既沒有物理那種需要大量精美而尊貴的儀器，也沒有生化那種需要眾多五顏六色形態(tài)各異的藥品.往往只需一個黑板一支粉筆一段縝密的推理足矣.

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和數(shù)學軟件的產(chǎn)生，數(shù)學也變成了可以進行試驗的“后驗”學科.

通過數(shù)學實驗可以提高學生學習數(shù)學的積極性，提高學生對數(shù)學的應用意識，培養(yǎng)學生用所學的數(shù)學知識借助計算機解決實際問題的能力.數(shù)學實驗不同于傳統(tǒng)的數(shù)學學習方式，它強調(diào)以學生自己動手為主，讓學生自己借助于計算機去“折騰”數(shù)學,在“折騰”的過程中去學習,去觀察,去探索,去發(fā)現(xiàn)，以期達到在數(shù)學實驗的過程中“發(fā)現(xiàn)”公式，“探索”規(guī)律，解決問題.這種教學方式為古板的數(shù)學學習方式賦予了活的“靈魂”，為數(shù)學的思想與方法注入更多、更廣泛的內(nèi)容，使學生擺脫了繁重的乏味的數(shù)學演算和數(shù)值計算，調(diào)動了學生的學習積極性，促進了數(shù)學同其他學科之間的結(jié)合，從而使學生有時間有機會去做更多的創(chuàng)造性工作.這種教學方式不著意追求內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性.而著眼于激發(fā)學生自己動手和探索的興趣.

數(shù)學實驗教學是從問題出發(fā)組織教學內(nèi)容.在教學的過程中，教師應選取一些具有深刻內(nèi)涵的問題、具有應用價值的問題或科學發(fā)展史上經(jīng)典的數(shù)學問題，精心設(shè)計實驗報告，使每個實驗圍繞解決一個或幾個問題來展開,引導學生使用一種或多種方法來解決所給的問題,在解決問題的過程中學習和熟悉這些方法,通過自己觀察結(jié)果、分析結(jié)果得出結(jié)論.從而激發(fā)進一步學習探討的興趣.

在數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)中適合數(shù)學實驗教學的課程很多，如數(shù)學分析，常微分方程，偏微分方程，復變函數(shù)，高等代數(shù)，解析幾何，離散數(shù)學，計算方法，概率統(tǒng)計，運籌學等都可以進行數(shù)學實驗.

1.3 數(shù)學建模教學的課程

數(shù)學模型就是對實際問題的一種數(shù)學“表述”.也就是對于一個特定的對象為了一個特定目標，根據(jù)事物之間的聯(lián)系，做一些必要的簡化假設(shè)，找出對象中決定“目標”的內(nèi)在規(guī)律，并運用適當?shù)臄?shù)學工具，把這種規(guī)律表述成的一個數(shù)學結(jié)構(gòu).數(shù)學結(jié)構(gòu)可以是數(shù)學公式、算法、圖表等.數(shù)學建模就是建立數(shù)學模型，建立數(shù)學模型的過程就是數(shù)學建模的過程.數(shù)學建模是一種數(shù)學的思考方法，是運用數(shù)學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實際問題的一種強有力的數(shù)學手段.

數(shù)學建模不同于數(shù)學實驗.數(shù)學實驗是初級的，偏重于減輕運算等的工作量，是幫助加深對數(shù)學知識的理解，它是一種輔助教學，數(shù)學理論借助計算機來實現(xiàn)的.而數(shù)學建模是綜合性的、主要面向應用，解決現(xiàn)實生活中的實際應用問題.

數(shù)學建模的主要作用不僅是為學生學會應用所學知識解決各專業(yè)問題及各種實際問題提供方法，更主要的是讓學生學會用數(shù)學的思維、數(shù)學的觀點、數(shù)學的語言描述實際問題、并想辦法解決實際問題，數(shù)學建模是聯(lián)系數(shù)學與其他各學科的紐帶，是數(shù)學知識應用于實際問題的橋梁.數(shù)學建?？梢蕴岣邔W生分析問題解決問題的能力，提高學生應用計算機及相關(guān)軟件的能力，提高學生科技論文的撰寫能力，提高學生的創(chuàng)新能力和團結(jié)協(xié)作能力.

通過這種教學模式，可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出具有高素質(zhì)、復合型、創(chuàng)新型的應用型人才.

在數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)中適合數(shù)學建模教學的課程很多，如常微分方程，偏微分方程，離散數(shù)學，概率統(tǒng)計，運籌學等.

除以上介紹的3種具有實踐教學內(nèi)容的課程外，還可以有多媒體互動教學類型的課程和實踐教學類型的課程.多媒體互動教學類型與數(shù)學實驗教學類型大同小異，只是在數(shù)學實驗教學的基礎(chǔ)上引入多媒體，建立師生互動體系，主要體現(xiàn)在硬件實現(xiàn)上，在此不贅.數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)屬單純實踐教學的課程較少，不予討論.

2 調(diào)整培養(yǎng)方案和教學大綱

由于大部分課程調(diào)整了教學內(nèi)容，增加了實踐教學環(huán)節(jié)，因此要調(diào)整培養(yǎng)方案和教學大綱，一方面調(diào)整的內(nèi)容要體現(xiàn)在培養(yǎng)方案或教學大綱上，調(diào)整課程內(nèi)容、要求及課時分配，增加實踐環(huán)節(jié)，改善教學策略和手段方法，改變考核方式及成績評定辦法.另一方面由于很多課程都增加了實踐環(huán)節(jié)，為了與此相適應，還應增加或加強一部分課程，這類課程大體分三類：

2.1 增加或加強數(shù)學軟件課程

在現(xiàn)有的培養(yǎng)方案中已開設(shè)數(shù)學軟件課程，但種類和課時都較少，主要是Matlab，只有54學時.要執(zhí)行新的培養(yǎng)方案，就應加強數(shù)學軟件的教學.數(shù)學軟件主要包括數(shù)學運算軟件，按功能它又分為數(shù)值計算、符號計算、圖形計算等方面：像 Matlab、Mathematica、Maple、MathCad、Maxima 等，選其要者，講授一至二門；還有數(shù)學規(guī)劃軟件，主要有：Lingo、Lindo等，可選講一門.最后是統(tǒng)計軟件，著名的有：SAS、SPSS、Minitab等，也可選講一門.

2.2 加強計算機程序設(shè)計語言課程

在現(xiàn)有的培養(yǎng)方案中已經(jīng)開設(shè)C語言程序設(shè)計，也可以考慮開設(shè)VisualC++.另外還應增加一些實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容，特別是要結(jié)合一些具體的課程，如算法設(shè)計、計算方法、離散數(shù)學、數(shù)學建模等，提高編程能力和實踐能力的訓練.

2.3 增加算法設(shè)計方面的課程

在現(xiàn)有的培養(yǎng)方案中已經(jīng)開設(shè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也可以考慮開設(shè)算法分析.重點應結(jié)合一些具體的課程，如計算方法、離散數(shù)學、數(shù)學建模、程序設(shè)計語言等，加強實踐環(huán)節(jié)的教學，提高編程能力和實踐能力的訓練.

3 人員培訓與設(shè)備購置

增加實踐環(huán)節(jié)教學的模式，要求有配套的教學設(shè)備：要有與之相適應的機房：包括計算機，服務器，多媒體等教學設(shè)備.還應購置相應的軟件，如數(shù)學計算軟件Matlab或Mathematica等；專業(yè)運籌與優(yōu)化軟件Lingo或Lindo等；專業(yè)統(tǒng)計軟件ASA或SPSS等.在此基礎(chǔ)上，建立快捷穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).進一步建立師生交互式的網(wǎng)上任務系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺.

增加實踐環(huán)節(jié)教學的模式，要求教師不僅有良好的數(shù)學功底基礎(chǔ)，還要精通數(shù)學軟件和算法分析、程序設(shè)計，還應具備應用數(shù)學知識、數(shù)學軟件，借助計算機解決實際問題的能力.不僅有專業(yè)的理論課教師，還應有專業(yè)的實踐指導教師和軟硬件建設(shè)、維修及網(wǎng)站建設(shè)的教師.因此，要做好師資規(guī)劃，通過外出進修、內(nèi)部培養(yǎng)、外部引進等措施，打造一支師資力量強，教學隊伍年齡結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)合理，專業(yè)涵蓋面廣的師資隊伍.

〔1〕李大潛.關(guān)于高校數(shù)學教學改革的一些宏觀思考[J].中國大學教學，2010（1）.

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