提升大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的實(shí)踐與思考

孫永征 侍紅軍

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及現(xiàn)代社會(huì)需求的不斷變化，目前我國(guó)高等院校在校大學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)方面，尤其是數(shù)學(xué)綜合能力亟須加強(qiáng).很多高校為了提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力，開(kāi)展了各式各樣的改革與探索.筆者以中國(guó)礦業(yè)大學(xué)為例，簡(jiǎn)要介紹了一系列提升大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的改革措施，以供大家參考和借鑒.

【關(guān)鍵詞】綜合素質(zhì)培養(yǎng)；數(shù)學(xué)綜合能力；教學(xué)方法改革

一、引 言

習(xí)近平總書(shū)記指出，我國(guó)高等教育事業(yè)肩負(fù)著培養(yǎng)德智體全面發(fā)展的社會(huì)主義事業(yè)建設(shè)者和接班人的艱巨任務(wù)，高校只有能夠培養(yǎng)出一流人才，才能夠稱得上是一流大學(xué).因此，必須時(shí)刻堅(jiān)持以全面提高人才培養(yǎng)能力為核心，努力建設(shè)優(yōu)質(zhì)高校，爭(zhēng)創(chuàng)世界一流大學(xué).而高層次人才的培養(yǎng)必然要求以一定的數(shù)學(xué)綜合能力為基礎(chǔ).著名數(shù)學(xué)家、中科院院士楊樂(lè)在接受記者采訪時(shí)也強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)對(duì)人的綜合能力培養(yǎng)意義深遠(yuǎn)：“高層次人才如果有了良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，就有了空間想象能力、分析思考能力、解析問(wèn)題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐茖?dǎo)與思維能力以及證明和計(jì)算的能力，這些能力是創(chuàng)新人才不可或缺的.”

現(xiàn)如今，很多大學(xué)生談數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)而色變，認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)很苦很累，也不知道學(xué)好數(shù)學(xué)能有什么作用.由于沒(méi)有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和動(dòng)力，學(xué)習(xí)中三天打魚(yú)兩天曬網(wǎng)，最后的考試成績(jī)可想而知.筆者在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中明顯感受到現(xiàn)在的大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力相比以前確實(shí)是有些退步了.提升大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力是一件任重而道遠(yuǎn)的工作，很多高校在這方面都進(jìn)行了有益的嘗試[1-5].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)在這方面也進(jìn)行了學(xué)習(xí)和借鑒，從多方面實(shí)行了創(chuàng)新性的探索，取得了一定成果.筆者通過(guò)本文介紹一些具體改革措施和思路，希望能夠與所有教育工作者一起探討，為我國(guó)高等學(xué)校的數(shù)學(xué)教育改革盡一分力量.

二、多渠道提升學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的改革探索

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)是教育部直屬的全國(guó)重點(diǎn)高校、國(guó)家“211工程”和“985優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目”建設(shè)高校，與此同時(shí)也是教育部與江蘇省政府、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局共建高校.在我國(guó)煤炭能源行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展方面發(fā)揮了不可替代的引領(lǐng)及支撐作用.目前學(xué)校共有57個(gè)本科專業(yè)，35個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，10個(gè)專業(yè)學(xué)位授權(quán)點(diǎn)，16個(gè)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)，14個(gè)博士后科研流動(dòng)站；多個(gè)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科.上述所有學(xué)科專業(yè)正常發(fā)展的基本保障是擁有高素質(zhì)的專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，而數(shù)學(xué)綜合能力的培養(yǎng)也是其中不可或缺的一方面.

所謂的數(shù)學(xué)綜合能力培養(yǎng)，指的是全面發(fā)展包括邏輯思維能力、證明和數(shù)學(xué)計(jì)算能力在內(nèi)的分析與解決問(wèn)題的綜合能力.為了努力提升大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力，目前我校已經(jīng)開(kāi)展了多方面的數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革，例如，分層次教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)在線課堂等，均已取得了豐碩成果.下面筆者將自身認(rèn)為比較有特色的部分改革措施介紹如下，以供探討和借鑒.

（一）分層次教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)在線課堂

隨著十八大以來(lái)社會(huì)就業(yè)環(huán)境以及高校專業(yè)設(shè)置的變化，大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的發(fā)展呈現(xiàn)多元化、多層次的趨勢(shì).而高校數(shù)學(xué)課程的設(shè)計(jì)及考核都要努力適應(yīng)這種變化，一成不變的僵化思維方式不可能滿足不同專業(yè)、不同發(fā)展目標(biāo)的所有學(xué)生數(shù)學(xué)能力發(fā)展的要求；即使是相同專業(yè)的學(xué)生，由于其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的不同，其接受和理解能力也有差異，這就要求我們?cè)谡n程設(shè)置方面要采取因人而異的分層次教學(xué)等教學(xué)改革措施.具體到我校數(shù)學(xué)課程的分層次教學(xué)改革，其基本原則是：根據(jù)學(xué)生數(shù)學(xué)水平及目標(biāo)差異，遵循學(xué)生自愿原則，開(kāi)設(shè)多層次、多目標(biāo)的分層次教學(xué).針對(duì)不同層次學(xué)生的實(shí)際狀況，設(shè)立不同的教學(xué)方案及考核目標(biāo)，采用對(duì)應(yīng)的教學(xué)方法和策略，進(jìn)行切合實(shí)際的分層次教學(xué).

不同層次的教學(xué)目標(biāo)的具體設(shè)計(jì)應(yīng)該是對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、能力訓(xùn)練、數(shù)學(xué)思維方法和數(shù)學(xué)知識(shí)素養(yǎng)等各方面的綜合考量.我校部分青海、西藏的邊遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生，由于高中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)本身就比較薄弱，所以需要實(shí)事求是，單獨(dú)優(yōu)化課程目標(biāo)，簡(jiǎn)化教學(xué)任務(wù)，提升對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)掌握部分的要求.此外，我校為充分利用和發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源和學(xué)科優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)，具有創(chuàng)新精神和國(guó)際視野的拔尖人才，同時(shí)也是為紀(jì)念近代工礦泰斗、名譽(yù)校董孫越崎先生為學(xué)校發(fā)展和人才培養(yǎng)做出的重大貢獻(xiàn)，于2008年成立二級(jí)實(shí)體性學(xué)院——孫越崎學(xué)院.為實(shí)現(xiàn)學(xué)院的高素質(zhì)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)目標(biāo)，數(shù)學(xué)學(xué)院為孫越崎學(xué)院?jiǎn)为?dú)安排了經(jīng)驗(yàn)豐富的優(yōu)秀教師，幫助其實(shí)現(xiàn)更高層次的數(shù)學(xué)綜合能力培養(yǎng)目標(biāo).

與此同時(shí)，我校三門公共基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程都已經(jīng)建成了網(wǎng)絡(luò)在線課堂，對(duì)于數(shù)學(xué)課程考試沒(méi)有通過(guò)的學(xué)生，既可以自主選擇跟班聽(tīng)課重修，也可以選擇通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線課堂自主學(xué)習(xí)重修等多種方式.通過(guò)了因材施教的分層次教學(xué)與建設(shè)數(shù)學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)在線課堂，一方面，滿足了不同層次學(xué)生的個(gè)性發(fā)展需求，同時(shí)也切實(shí)提高了我校大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力.

（二）開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，近些年來(lái)許多新興學(xué)科領(lǐng)域如生物、經(jīng)濟(jì)、金融、管理等，它們的發(fā)展需要越來(lái)越多的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，這種科學(xué)發(fā)展的數(shù)學(xué)需求趨勢(shì)還在不斷加強(qiáng).很多實(shí)際生產(chǎn)與生活中所面臨的復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題都需要轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題，需要建立合適的數(shù)學(xué)模型并分析求解.我校持之以恒地長(zhǎng)期開(kāi)展大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)正是為了從多方面提升當(dāng)代大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力.

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)是江蘇省最早開(kāi)始推廣高校數(shù)學(xué)建模教育的高校之一.早在1993年就開(kāi)始在全校推廣數(shù)學(xué)建模教育，近幾年更是依托校內(nèi)的數(shù)學(xué)實(shí)踐教育中心建立了數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地，現(xiàn)已形成了“一個(gè)創(chuàng)新基地、兩期創(chuàng)新項(xiàng)目、三次創(chuàng)新比賽”的運(yùn)行發(fā)展模式.在平時(shí)的正常學(xué)期指導(dǎo)開(kāi)展大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目以及參加三項(xiàng)國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽：每年組織一次面向全國(guó)高校的“五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽”，參加全國(guó)和國(guó)際兩項(xiàng)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽.其中面向全國(guó)的“五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽”，不但設(shè)立了專屬網(wǎng)站平臺(tái)（www.51mcm.net），還邀請(qǐng)了國(guó)家發(fā)改委、上海鐵路局、徐州統(tǒng)計(jì)局等單位的相關(guān)工作人員參與到聯(lián)賽命題中來(lái)，形成了一套相對(duì)來(lái)說(shuō)比較完善的數(shù)學(xué)建模教育體系.2017年的第十四屆五一數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽更是吸引了全國(guó)31個(gè)省市、自治區(qū)的高校以及美國(guó)、加拿大、澳大利亞、新西蘭等國(guó)的高校，共計(jì)4 782支隊(duì)伍，14 300多名學(xué)生參加，參賽隊(duì)伍及人數(shù)都創(chuàng)造了新的紀(jì)錄.到目前為止，在數(shù)學(xué)建模基地接受過(guò)數(shù)學(xué)建模教育的學(xué)生和企事業(yè)單位技術(shù)人員累計(jì)超過(guò)10 000人次.包括南京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、中國(guó)石油大學(xué)、南京航空航天大學(xué)在內(nèi)的國(guó)內(nèi)外眾多高校先后來(lái)中心調(diào)研學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模教育方面的經(jīng)驗(yàn).實(shí)踐證明在大學(xué)生中開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)是提升大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的一條有效途徑.

（三）打造數(shù)學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新教育平臺(tái)

為了提升大學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，我校的數(shù)學(xué)實(shí)踐教育中心同步開(kāi)設(shè)與教學(xué)課程相關(guān)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建了全新的數(shù)學(xué)公共基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容整體融入大學(xué)數(shù)學(xué)公共基礎(chǔ)課教學(xué).數(shù)學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)受益面擴(kuò)展到我校所有專業(yè)，受到學(xué)生的歡迎以及廣大同行的一致肯定.目前三門公共基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程都已經(jīng)建成為江蘇省精品（優(yōu)秀）課程，擁有自己編寫(xiě)的教材和實(shí)驗(yàn)課程講義.與此同時(shí)還在推進(jìn)公共數(shù)學(xué)課程的資源共享和慕課課程建設(shè)，現(xiàn)已完成了部分實(shí)驗(yàn)課程的視頻錄制工作，所有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)材料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了電子信息化，供校內(nèi)外師生學(xué)習(xí)與參考.

秉承著“理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主；基本技能培養(yǎng)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)結(jié)合，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主”的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、主動(dòng)精神、團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，我校的數(shù)學(xué)實(shí)踐教育中心形成了以“問(wèn)題式、自主式、合作式、研究式”為主的教學(xué)方式，在培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力方面取得了顯著的教學(xué)效果和突出的教學(xué)成果.

（四）開(kāi)設(shè)考研數(shù)學(xué)專題選修課

現(xiàn)如今的高校畢業(yè)生在最后一年都會(huì)面臨到底是選擇就業(yè)還是繼續(xù)深造的困惑：如果選擇就業(yè)，很可能找不到比較滿意的工作，因?yàn)樽陨淼木C合素質(zhì)能力與勞動(dòng)力市場(chǎng)的需求之間存在著一定程度的差異，但如果選擇繼續(xù)深造的話，由于自身的知識(shí)儲(chǔ)備不足，尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱又會(huì)讓其對(duì)考研產(chǎn)生畏難情緒.不管是出于自身素質(zhì)能力發(fā)展的需求，還是為了逃避就業(yè)壓力，越來(lái)越多的大學(xué)畢業(yè)生選擇了考研之路.因此，如何切實(shí)有效地提升考研成功率也是每個(gè)高校所迫切關(guān)注的焦點(diǎn)之一.而經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，在考研失利的學(xué)生中有相當(dāng)一部分學(xué)生是因?yàn)閿?shù)學(xué)課程考的不理想，總分偏低而達(dá)不到復(fù)試分?jǐn)?shù)線，面對(duì)這一問(wèn)題，數(shù)學(xué)學(xué)院除了想方設(shè)法推進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)方法改革，提高學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力之外，特別針對(duì)三四年級(jí)正在復(fù)習(xí)準(zhǔn)備考研的學(xué)生，開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)能力提升專項(xiàng)選修課程.通過(guò)精選考研經(jīng)典題型，講解重點(diǎn)難點(diǎn)，分析解題技巧，有針對(duì)性地幫助學(xué)生提高考研數(shù)學(xué)成績(jī)，促進(jìn)其數(shù)學(xué)綜合能力的發(fā)展，當(dāng)然這一計(jì)劃的順利實(shí)行也得到了學(xué)校各方面的大力支持.

切實(shí)提高大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力，提升其社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力，不僅是社會(huì)發(fā)展的迫切需要，也是一件需要從學(xué)校到社會(huì)各方面都必須長(zhǎng)期投入的艱巨任務(wù)，我校目前在上述幾方面的改革探索也僅僅是其中一小部分而已.

三、總 結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的迫切需求，努力提升大學(xué)生的綜合素質(zhì)，尤其是大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力，是我們每一位數(shù)學(xué)教育工作者的職責(zé)與追求.筆者以中國(guó)礦業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革為例，分別從分層次教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)在線課堂、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、數(shù)學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新教育平臺(tái)和考研數(shù)學(xué)專題選修課四個(gè)方面介紹了目前已經(jīng)開(kāi)展的一系列提升大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的改革和探索，以供大家參考和借鑒.

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