數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索

王金華，向紅軍

（湘南學(xué)院 數(shù)學(xué)與金融學(xué)院，湖南 郴州 423000）

數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索

王金華，向紅軍

（湘南學(xué)院 數(shù)學(xué)與金融學(xué)院，湖南 郴州 423000）

為了培養(yǎng)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生創(chuàng)新能力，通過(guò)以省、校教學(xué)改革研究項(xiàng)目為依托，在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)空間教學(xué)資源進(jìn)行問(wèn)題式、討論式、探究式教學(xué)方法改革，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)；在課外實(shí)踐中，鼓勵(lì)并組織學(xué)生申報(bào)大學(xué)生各類(lèi)科研項(xiàng)目，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)和課外研究的指導(dǎo)。實(shí)踐表明，學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫搅孙@著提高。

大學(xué)數(shù)學(xué)；創(chuàng)新能力；空間教學(xué)

我國(guó)《高等教育法》第五條明確規(guī)定：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才，發(fā)展科學(xué)技術(shù)文化，促進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)”[1]。提高大學(xué)生創(chuàng)新能力是當(dāng)前高等教育改革的重要任務(wù)之一。國(guó)務(wù)院制定的《面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃》，將全面推進(jìn)素質(zhì)教育作為工作重點(diǎn)，把提高民族創(chuàng)新能力擺在重要位置[2]。為了順應(yīng)時(shí)代的這種發(fā)展潮流，高校必須重視對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。雖然隨著教育信息化技術(shù)的發(fā)展，多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中得到普遍應(yīng)用，高等教育的理念、教育方法也在發(fā)生重大變革。但改革的主旋律始終是培養(yǎng)適應(yīng)科技社會(huì)高速發(fā)展需要的具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。所以培養(yǎng)創(chuàng)新能力對(duì)于現(xiàn)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)與成長(zhǎng)來(lái)說(shuō)有著十分重要的意義。

一、一般本科院校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)狀

（一）課程體系設(shè)置重理論，輕實(shí)踐

數(shù)學(xué)類(lèi)課程大多數(shù)抽象、有著嚴(yán)密的羅輯性，且主要以定理的推導(dǎo)證明，思維的訓(xùn)練為主，有的課程確實(shí)難度比較大。數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案中課程的設(shè)置實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)的比例較小。課內(nèi)學(xué)生參與實(shí)踐活動(dòng)的時(shí)間少，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

（二）教學(xué)方法、教學(xué)手段單一

由于一般本科院校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)較差，學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠，被動(dòng)依賴(lài)性強(qiáng)，而大多數(shù)老師仍采用傳統(tǒng)單一的教學(xué)手段和教學(xué)方法，整堂課從頭講到尾，沒(méi)有給學(xué)生充分思考的時(shí)間和空間。教學(xué)中主要是理論講解、實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)較少，沒(méi)有突出學(xué)生的主體地位，導(dǎo)致自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)，自主學(xué)習(xí)能力差，不能靈活運(yùn)用。遇到問(wèn)題要解決時(shí)，若沒(méi)有現(xiàn)成方法套用就不知所措，缺乏創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維能力。

（三）實(shí)踐活動(dòng)開(kāi)展少，學(xué)生受益面窄

由于發(fā)展的需要，一般本科院校擴(kuò)招后師資緊張，教師教學(xué)任務(wù)繁重，同時(shí)還要兼顧科研等，沒(méi)有重視學(xué)生的課外實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展。雖然省教育管理部門(mén)、學(xué)校等每年也有各種大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽及其他活動(dòng)等。但由于各方面的原因?qū)W生參與面不廣。

因此，培養(yǎng)數(shù)學(xué)類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力，關(guān)鍵是改革課程體系的設(shè)置、改革教學(xué)方法與教學(xué)手段、改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，重視大學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展。

二、培養(yǎng)創(chuàng)新能力探索

（一）以應(yīng)用型人才為目標(biāo)，改革課程體系設(shè)置

為了適應(yīng)我校應(yīng)用型高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展，努力提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，2015年我校以應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，修訂了數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)本科人才培養(yǎng)方案，將少數(shù)較難且適用性小的數(shù)學(xué)課程進(jìn)行了削減，或改為選修課程，由學(xué)生根據(jù)自己的需要自主選擇學(xué)習(xí)與否；對(duì)一些必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課減少理論課時(shí)，同時(shí)增加了實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)課程在人才培養(yǎng)方案中所占比重；成立了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心，有專(zhuān)門(mén)的指導(dǎo)老師負(fù)責(zé)管理和指導(dǎo)學(xué)生的課外創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練；設(shè)置了輔修學(xué)位培養(yǎng)方案，學(xué)生可以根據(jù)個(gè)人興趣規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)，拓寬了創(chuàng)新能力培養(yǎng)途徑。

（二）以教師網(wǎng)絡(luò)空間為平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著決定性作用。因此，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，必須改革傳統(tǒng)的以教師講解為主導(dǎo)的教學(xué)方法，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力，突出學(xué)生的主體地位。自2013年以來(lái)，我校加強(qiáng)了信息化校園的建設(shè)，為全校師生在“世界大學(xué)城”統(tǒng)一注冊(cè)了網(wǎng)絡(luò)空間賬號(hào)，我們通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建立了教師及學(xué)生的個(gè)人網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間。組織教師開(kāi)發(fā)制作了《數(shù)學(xué)分析》《數(shù)學(xué)分析方法選講》《高等數(shù)學(xué)》《數(shù)值分析》《高等代數(shù)》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》等一系列數(shù)學(xué)類(lèi)課程的教學(xué)課件、表格教案、部分教學(xué)視頻等，并上傳到了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，建設(shè)了相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間[4]。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生可以進(jìn)入教師的教學(xué)空間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，利用教師課程空間的資源進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)等。在課堂教學(xué)中老師也可以利用教學(xué)空間的資源引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行討論式學(xué)習(xí)，課前引入思考問(wèn)題，讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，針對(duì)基本概念和基本方法考察學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成效。這樣改變了從頭到尾都是老師講解的狀態(tài)，把時(shí)間多讓給學(xué)生，課堂中師生的互動(dòng)多了，活躍了學(xué)生的思維，提高了教學(xué)效果。

課后布置一些適當(dāng)?shù)拈_(kāi)放性問(wèn)題或探索性問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題探索新知識(shí)。組織學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組討論思考并研究問(wèn)題的解決方法，突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。老師布置的研究性問(wèn)題也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間查詢(xún)資料，并通過(guò)空間中的互動(dòng)交流平臺(tái)與老師、同學(xué)進(jìn)行互動(dòng)，及時(shí)解決心中的疑惑，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

空間教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)用促使數(shù)學(xué)類(lèi)課程的教學(xué)模式朝著學(xué)生個(gè)性化的研究性學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究式學(xué)習(xí)及合作式學(xué)習(xí)方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)空間中豐富的教學(xué)資源、方便教師、學(xué)生共享，加強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)與交流。通過(guò)引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的積極性得到了提高，自主學(xué)習(xí)能力得到了發(fā)展。

（三）以學(xué)科競(jìng)賽為載體，激發(fā)創(chuàng)新思維意識(shí)

學(xué)科競(jìng)賽在緊密結(jié)合課堂教學(xué)基礎(chǔ)上，以競(jìng)賽的方式激發(fā)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，能夠充分培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，優(yōu)化人才培養(yǎng)過(guò)程，提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)高校教育教學(xué)改革具有獨(dú)特的和不可替代的作用。特別是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，主要是開(kāi)放性的實(shí)際問(wèn)題，需要學(xué)生自主查閱大量的文獻(xiàn)資料，分析問(wèn)題尋找方法并不斷驗(yàn)證方法、修改完善。對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、創(chuàng)新能力都是很好的鍛煉。我們十分重視并鼓勵(lì)學(xué)生參與各種競(jìng)賽，如大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽等，組織學(xué)生進(jìn)行賽前培訓(xùn)，提高學(xué)生的自信心，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞的精神，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過(guò)參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽和“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技創(chuàng)新作品競(jìng)賽及大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽等，培養(yǎng)實(shí)踐型和創(chuàng)新型人才。

（四）以科研項(xiàng)目為依托，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

近年來(lái)，省教育廳、高等學(xué)校都加強(qiáng)了對(duì)大學(xué)生參與科研的支持力度。我們利用這個(gè)機(jī)遇，開(kāi)始嘗試組織學(xué)生申報(bào)適合專(zhuān)業(yè)的項(xiàng)目。在申報(bào)項(xiàng)目方面，學(xué)生沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，缺乏自信，但在老師的積極耐心的指導(dǎo)下，學(xué)生參與的積極性有很大提高。隨著各級(jí)各部門(mén)對(duì)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的重視，學(xué)生的項(xiàng)目也越來(lái)越多，學(xué)生的參與面也越來(lái)越廣，大大地提高了學(xué)生研究性學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生創(chuàng)新能力，合作精神都得到了較好的培養(yǎng)。

由于立項(xiàng)的項(xiàng)目有限，我們以已立項(xiàng)的項(xiàng)目為依托，在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中，盡可能的讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，并配有專(zhuān)門(mén)的指導(dǎo)老師，提高學(xué)生參與科學(xué)研究的興趣。讓更多的學(xué)生了解科研，在參與項(xiàng)目申報(bào)、項(xiàng)目研究、項(xiàng)目結(jié)題的過(guò)程中增強(qiáng)自信心，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究精神及創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生參與研究性學(xué)習(xí)的積極性的提高也促進(jìn)了專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高了課程教育教學(xué)質(zhì)量。

（五）教學(xué)手段的改革

2013年以來(lái)，我校以本科教學(xué)工作合格評(píng)估為契機(jī)，為全校所有的教室都安裝了多媒體教學(xué)設(shè)備，并接入互聯(lián)網(wǎng)，各個(gè)院系都建設(shè)了多媒體錄播室，在全校范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，學(xué)校師生可以十分方便地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取資源，為實(shí)施教學(xué)手段多樣化改革提供了有利的條件。教師改變了傳統(tǒng)的粉筆加黑板的單一手段，充分利用學(xué)校的信息化教學(xué)設(shè)備、世界大學(xué)城網(wǎng)絡(luò)空間，將傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)空間資源相結(jié)合，利用豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，借助多媒體技術(shù)，增強(qiáng)了師生互動(dòng)、加大了課堂容量、提高了課堂教學(xué)效果。目前，建立了相關(guān)數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課及部分?jǐn)?shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)選修課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)空間，學(xué)生建立了自己的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間。教師花費(fèi)大量的時(shí)間設(shè)計(jì)制作了相關(guān)的教學(xué)課件、表格教案、錄制了教學(xué)視頻等，收集了大量的相關(guān)教學(xué)及學(xué)習(xí)資料，極大豐富了課程教學(xué)資源，為課堂教學(xué)提供了方便，也為學(xué)生課外研究性學(xué)習(xí)，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了良好的基礎(chǔ)。

三、教學(xué)改革實(shí)踐成效

通過(guò)幾年的實(shí)踐和探索，總結(jié)了一系列行之有效的經(jīng)驗(yàn)和方法，也取得了一些成績(jī)。近年來(lái)，積極指導(dǎo)的學(xué)生參與科研，共獲得省級(jí)立項(xiàng)目7項(xiàng)，校級(jí)項(xiàng)目6項(xiàng)。以項(xiàng)目引領(lǐng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新能力，數(shù)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生在校期間發(fā)表研究論文逐年增多。學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽成績(jī)突出，參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽獲國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，省三等獎(jiǎng)4項(xiàng)。學(xué)生參加“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技創(chuàng)新作品競(jìng)賽獲湖南省二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，校級(jí)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。另外，依托課題，培養(yǎng)了一批優(yōu)秀學(xué)生，他們撰寫(xiě)了較高質(zhì)量的畢業(yè)論文，使得數(shù)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文優(yōu)秀率得到很大的提高。

教師也在引導(dǎo)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面取得了好成績(jī)，1人被評(píng)為學(xué)校“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技創(chuàng)新作品競(jìng)賽優(yōu)秀指導(dǎo)老師，1人獲學(xué)校網(wǎng)絡(luò)空間教學(xué)優(yōu)秀教師稱(chēng)號(hào)。

結(jié)語(yǔ)

雖然在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力的教學(xué)改革實(shí)踐中取得了一定的成果，但也存在不完善之處。改革無(wú)終點(diǎn)，面臨新的形式，在學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，需要不斷創(chuàng)新，更加完善推廣本科生的研究性學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法，讓學(xué)生的參與面擴(kuò)大，同時(shí)需要進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，突出培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。

教學(xué)空間的建設(shè)還需要進(jìn)一步完善，同時(shí)充分利用慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新的教學(xué)模式，結(jié)合學(xué)校的轉(zhuǎn)型發(fā)展，加強(qiáng)教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革，提高數(shù)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。讓學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手，動(dòng)口，充分培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力，培養(yǎng)社會(huì)需要的高素質(zhì)人才。

[1]鐘秉林.深入開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作教育培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才[J].中國(guó)高等教育,2000(11): 15-16.

[2]李誠(chéng)舉.大學(xué)生科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探究[J].教書(shū)育人（高教論壇）,2014(7):20-21.

[3]楊云帆，魏建云.高校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路研究[J].信息系統(tǒng)工程，2015(8):152-152.

[4]王金華,向紅軍.數(shù)學(xué)分析網(wǎng)絡(luò)空間教學(xué)的實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇,2014(35):193-195.

[責(zé)任編輯：胡偉]

On Crentinity Training ofM athematicsUndergraduates

WA N G J in-hua,XIA N G H ong-jun

(C ollegeof M athematicsand Finance,Xiangnan University,C hen z hou,H unan 423000)

B ased on teaching reform research projectssubjected to university and province,the paper tries to discuss the application of network teaching resource to carrying out the teaching method reform in q uestion-solving, discussion and in q uiry,leading students tomake research learning and training their creative ability.In e x tracurricular activities,studentsare encouraged and organi z ed to apply allkindsof scientific research projects.At the same time,the paper also makesa research into the strengthening of practical teaching and e x tracurricular study guidance,into the training ofalluniversity studentsresearch learning ability and creativity.

universitymathem atics;creativity;spatial teaching

G 642.4

A

1674-831X（2016）03-0064-03

2015-10-25

湖南省“十二五”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科項(xiàng)目（湘教發(fā)[2011]76號(hào)），湘南學(xué)院教改項(xiàng)目（湘南學(xué)院院發(fā)[2014]155號(hào)）

王金華(1968-)，女，湖南醴陵人，湘南學(xué)院副教授，主要從事數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究；向紅軍（1967-），男，湖南洞口人，湘南學(xué)院教授，主要從事數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究。