“強基計劃”導向下數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力培養(yǎng)研究

王文龍， 安 勇， 田佳濱

(1.東北林業(yè)大學理學院，哈爾濱 150040； 2.東北林業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，哈爾濱 150040)

1 引 言

《教育部關(guān)于在部分高校開展基礎(chǔ)學科招生改革試點工作的意見》的印發(fā)意味著我國高?！皬娀媱潯边M入實施階段.“強基計劃”強調(diào)數(shù)學、物理、化學等基礎(chǔ)學科的支撐和引領(lǐng)作用，要求高校加強對人才的統(tǒng)籌培養(yǎng)，提升基礎(chǔ)學科畢業(yè)生服務國家重大戰(zhàn)略需求的能力[1-2].隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展以及我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的加速，新興科技領(lǐng)域需要大量具備應用能力與創(chuàng)新能力的數(shù)學人才，這對數(shù)學專業(yè)學生的自主學習能力提出了新的要求.高校應充分了解數(shù)學專業(yè)本科生的自主學習能力現(xiàn)狀，發(fā)掘其存在的問題，適時進行教學改革，從而提升數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力.

本研究在查閱大量國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上，征求專家學者意見，最終確定了包含基礎(chǔ)信息、自主學習能力調(diào)查兩部分共20個題目的“數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力調(diào)查”問卷.本研究于2020年共向東北林業(yè)大學理學院數(shù)學專業(yè)2017～2020級本科生發(fā)放問卷484份，收回有效問卷438份，問卷有效率為90.5%.通過對問卷結(jié)果中基礎(chǔ)信息部分進行統(tǒng)計分析，得到被試者具體信息情況(見表1).數(shù)據(jù)顯示，被試者中有男生147人，占33.6%，女生291人，占66.4%，漢族406人，占92.7%，少數(shù)民族32人，占7.3%，2017級本科生98人，占22.4%，2018級本科生107人，占24.4%，2019級本科生119人，占27.2%，2020級本科生114人，占26%.被試者女生人數(shù)居多，這與數(shù)學專業(yè)自身招生特點有關(guān)，大部分被試者為漢族，四個年級中2019級參與度最高，2017級參與度最低.

表1 被試者基本信息

2 數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力現(xiàn)狀分析

2.1 自主學習時間較多，但學習積極性不高

自主學習時間解決的是“什么時候?qū)W”的問題，是學習的時間因素[3].本研究采用“你每天可利用的學習時間(上課除外)是多少？”“你自主學習的頻率是多少？”“你是否對每一天的學習都有安排計劃？”“你能否根據(jù)學習目標對自己的學習進行有效地控制？”“你每天使用電子產(chǎn)品的頻率是多少？” “你平時大部分上網(wǎng)時間都用來做什么？”六個問題來考察.結(jié)果顯示，除上課外，大部分學生(64.7%)平均的學習時間為1～3小時，更有0.8%的學生達到了5～7小時.超過一半(50.3%)的學生平均每周學習3～5次，31.4%的學生平均每周自主學習次數(shù)達到5次以上.但是，60.3%的學生表示自己對每天的學習沒有安排計劃，58.8%的學生認為自己不能夠根據(jù)學習目標對自己的學習進行有效的控制.通過深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生們對電子產(chǎn)品使用頻率較高，每天使用電子產(chǎn)品小于3小時的學生僅占9.4%，且學生大部分上網(wǎng)時間用于玩游戲(50.4%)、刷視頻(47.2%)等娛樂活動，學習占比較低(21.8%).這說明學生可用于自主學習的時間很多，但學生的自主學習的積極性與自律性較差，許多學生并沒有對自身的學習安排計劃，難以掌控自身的學習進度，使用電子產(chǎn)品的時間相當長，且比較容易受網(wǎng)絡娛樂資源的誘惑，對學習時間以及學習計劃的管理能力弱.

2.2 自主學習方法多樣，但教師引導缺位

自主學習方法是解決“如何學”的問題，是學生自己選擇并加以有效利用的學習手段，學習方法是自主學習的工具與實施途徑[4-6].調(diào)查從“平時遇到不會的問題如何解決？”“你自主學習的渠道有哪些？”“除了課堂你會采用什么學習方式提升自己的數(shù)學能力？”“你平時與老師交流的頻率是多少？”四個問題來考察數(shù)學專業(yè)學生的自主學習方法.調(diào)查結(jié)果顯示，當遇到不會的問題時，同學們的解決方式各有不同，學生遇到不會的問題最喜歡上網(wǎng)查找資料，占比36.6%，其次是到圖書館查資料和與同學交流，分別占21.7%和21.4%，而選擇問老師占比最少，為20.3%.最受學生歡迎的自主學習渠道是網(wǎng)絡學習(59.2%)和圖書館資料(46.3%)，其次是紙質(zhì)書籍(30.5%)，實踐活動占比最少(8.5%).除了課堂，學生最常采用完成課程作業(yè)、預習和復習的方式提升自己的數(shù)學能力，分別占比39.8%和30.3%，21.7%的學生通過考試提升自己的數(shù)學能力，8.2%的學生會通過科研創(chuàng)新提升自己的數(shù)學能力.學生與老師交流頻率不高，大部分學生(73.9%)與老師交流的頻率大于一周.由數(shù)據(jù)可以看出，目前數(shù)學專業(yè)學生的自主學習方法多樣，實體資源與網(wǎng)絡資源并用，但在數(shù)學專業(yè)本科教學過程中，學生與老師關(guān)系并不密切，教師指導在學生自主學習過程中嚴重缺位.且學生提升自己數(shù)學能力的方式仍圍繞課程，科研實踐活動參與度較低，這不利于學生拓寬知識面，豐富自主學習方法，也不利于學生數(shù)學應用能力、數(shù)學分析能力以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升.

2.3 自主學習動機明確，但學習效果欠佳

自主學習動機解決的是“為什么學”的問題，明確的學習動機是自主學習的先決條件[7-8].對于自主學習動機和學習效果的考察，采用“你為了什么而學習？”“你的自主學習屬于哪種類型？”“你認為自己的學習成績怎么樣？”“你對專業(yè)知識的掌握程度？”四個題目來考察.調(diào)查結(jié)果顯示，大部分學生的自主學習動機明確，92.8%的學生選擇“掌握專業(yè)知識”，88.6%的學生認為自己的學習屬于“積極主動且有目標的”.對于自己學習成績的評價方面，44.8%的同學選擇了“良好”，33.9%的同學選擇了“一般”，而選擇“優(yōu)秀”和“很差”的人數(shù)極少，僅占12.8%和8.5%.僅有15.8%的同學能全部掌握專業(yè)知識，50.3%的同學表示能掌握大部分知識，31.7%的同學表示僅能掌握極少部分知識，更有2.2%的同學認為自己無法掌握專業(yè)知識.從數(shù)據(jù)可以看出，目前數(shù)學專業(yè)學生的自主學習動機十分明確，大部分學是為了掌握專業(yè)知識而學習，且學習態(tài)度是積極主動的，但學習效果卻并不理想，大部分同學對自己的成績不是很滿意且對專業(yè)知識的掌握情況一般，可能是由于數(shù)學專業(yè)具有高度抽象的性質(zhì)，導致在數(shù)學專業(yè)本科教學過程中，仍存在課程體系老套，缺乏自主學習能力的增長空間等問題，從而致使學生雖有較端正的學習動機和學習態(tài)度，但難以達到理想的學習效果.

2.4 自主學習資源豐富，但學習氛圍不濃

自主學習除了要有時間、方法和動機，還要有一定的環(huán)境支撐，缺少充足的自習空間以及良好的學習資源將直接影響到學生自主學習的積極性與學習質(zhì)量.采用“你認為學校提供的學習資源(包括線上資源與線下資源)能否滿足你的學習需要？”“你認為學校的自習空間是否能滿足你的學習需要？”“你認為影響你自主學習質(zhì)量的外部因素有哪些？”三個問題進行考察.79.6%的學生認為學校提供的學習資源可以滿足自身學習需要，但64.2%的學生認為學校為學生提供的自習空間不足.學生認為影響其自主學習質(zhì)量的主要外部因素來自于學校的學習氛圍，占比46.9%，此外，硬件設施也是影響學生自主學習質(zhì)量的一個重要因素，占比33.2%.由此可見，學生對于學校學習資源的供給較為滿意，但對自主學習的環(huán)境滿意度較低，學習氛圍不濃厚.這說明學校對自主學習環(huán)境給學生學習質(zhì)量帶來的影響還不夠重視，資源配置不到位，自習空間及學習氛圍難以滿足學生需要，硬件設施也需進一步改善.

3 數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力的培養(yǎng)路徑

3.1 加強意識引導，提升自主學習主動性

由于中國傳統(tǒng)教育長期以來的灌輸式教育模式，使學生養(yǎng)成了被動學習的不良習慣，出現(xiàn)了沒有外在強制條件的限制，學生就不會自主學習的現(xiàn)象.且通過調(diào)查了解到，數(shù)學專業(yè)本科生缺乏自我管控能力，學習拖延癥在大學生自主學習中普遍存在[9].學生往往會制定學習計劃，但常被不確定因素所擱置，容易被互聯(lián)網(wǎng)上娛樂資源所誘惑，從而導致學習計劃無法完成或拖延完成，嚴重影響學生的自主學習效率.“強基計劃”背景下，數(shù)學專業(yè)學生應具有較強的邏輯思維、邏輯推理、數(shù)學建模能力，才能更好地適應行業(yè)社會需求.這就要求數(shù)學專業(yè)學生改變以往被動式的學習觀念，從“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”.東北林業(yè)大學理學院在2021年針對疫情期間線上教學效果的監(jiān)測過程中，發(fā)現(xiàn)學生線上學習效果較差，自律性極低.針對這個問題，學院開設了線上教學自主學習指導課，通過線上線下相結(jié)合的方式，邀請優(yōu)秀畢業(yè)生做專題講座，介紹如何制定學習目標和計劃，如何進行考研規(guī)劃、職業(yè)就業(yè)前景，創(chuàng)造榜樣效應.此外，聯(lián)合校心理健康中心不定期向?qū)W生開展心理講座與線上線下的心理輔導，運用微信公眾號進行心理知識的科普.形成了“心理指導教師-導師-輔導員”三位一體的學生心理輔導機制，確保能及時了解學生的學習困境，培養(yǎng)學生積極的學習心理.根據(jù)2021年隨機選取數(shù)學專業(yè)共100名本科生進行抽樣調(diào)查的數(shù)據(jù)，87名學生表示學院開展的活動對自身自主學習主動性的提升很有幫助，65名學生認為在接受相關(guān)培訓后自身的自主學習能力有明顯提升，其中最受學生喜愛的輔導方式分別是媒體科普(75%)、講座(54%)和相關(guān)課程(31%).這說明學院針對學生自主學習主動性差的問題采取的一系列措施有效的激發(fā)了學生自主探索與求知的欲望，加強了對學生自主學習意識的引導.所以，高校要通過定期開展培訓、講座、心理輔導等方式加強對學生自主學習的意識引導，指出自主學習的重要性和必要性，引導學生樹立終身學習的理念.同時，加強對學生時間管理能力的培訓與引導，使學生合理制定學習計劃，加強對自我的管理，在學習時主動拒絕與學習無關(guān)的資源的吸引，提升自主學習的主動性.

3.2 轉(zhuǎn)換教師角色，強調(diào)教師主導地位

東北林業(yè)大學數(shù)學系采取“教師引導-學生自主學習-討論實踐”教學模式，在以培養(yǎng)學生的抽象思維、邏輯思維為特點的學科基礎(chǔ)課(數(shù)學分析、高等代數(shù)等)教學過程中，要求恰當運用多媒體教學，以教師引導為主，自主學習能力的培養(yǎng)在作業(yè)及課堂展示中體現(xiàn)[10].在此基礎(chǔ)上，以扎實的學科基礎(chǔ)為支撐，專業(yè)課教學采取課題研究，小組合作，科研成果展示等形式，給予學生較大自主學習空間.同時，實行“本科生導師制”，鼓勵師生積極互動，強化導師在學生自主學習過程中的引導作用.在2021年抽樣調(diào)查的100名學生中，90人對創(chuàng)新的課堂改革模式表示“十分滿意”，68人表示課堂改革有利于加強師生交流，56人認為課堂改革對其自身自主學習能力的提升有“十分顯著”的影響.這表明東北林業(yè)大學采取的教師教學定位改革有利于對數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力的培養(yǎng).基于此，高校應轉(zhuǎn)換教師在數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)中的角色，讓教師成為學生學習路上的引導者.在教學中轉(zhuǎn)變以往灌輸式教學，更多地采用啟發(fā)式教學，將學生作為課堂的主體，加強與學生的互動溝通，時常詢問學生的學習感受和對課堂的改進建議，讓學生充分認識到自身在課堂中的主體地位，激發(fā)學生自主學習的認同感與歸屬感.同時，在課堂教學中要革新傳統(tǒng)教學方法.充分利用多媒體教學形象、具體的優(yōu)勢，采用慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、互動討論等多種教學模式，激發(fā)學生學習興趣.但需要注意的是，數(shù)學教學不僅應注意傳授知識，更應注意培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯思維，若用屏幕上有限的“形象”代替了學生更接近數(shù)學本質(zhì)的“想象”，反而減弱對數(shù)學思維能力的訓練.要針對不同課程的自身特點，調(diào)整教學方法，從而培養(yǎng)學生自主學習能力，提升數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量.

3.3 培育專業(yè)思維，提高自主學習效果

學習內(nèi)容和學習時間取決于培養(yǎng)方案的設計.“強基計劃”要求數(shù)學專業(yè)的學生不僅要具有扎實的數(shù)學基礎(chǔ)，還要有應用數(shù)學知識解決實際問題的專業(yè)思維與能力，這種思維與能力在專業(yè)課課堂上較難獲得，需要通過學生的自主學習獲得.然而，當前高校數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)方案過于側(cè)重課程教學，忽視對學生專業(yè)思維以及實踐能力的培養(yǎng)，需進一步優(yōu)化人才培養(yǎng)方案.東北林業(yè)大學數(shù)學專業(yè)近年來不斷探索，在本科教學中逐漸踐行了以學生為中心、成果導向、持續(xù)改進的人才培養(yǎng)模式.將開放課堂、翻轉(zhuǎn)課堂等實踐成績納入平時成績.對于在各種學科競賽、創(chuàng)新項目等實踐活動中獲得國家級獎勵和發(fā)表高水平論文的同學，不僅可以在相應的選修課程中獲得免考的待遇，根據(jù)獎項和文章的水平獲得相應的學分，同時也作為綜合學分的加分項，在推優(yōu)、保研過程中給予優(yōu)先的待遇.同時，優(yōu)化了雙向評價體系.在教師教學評價方面，重視以學生為主體的評價視角，通過調(diào)查問卷、評教等方式了解學生對教師的意見及建議，并做出針對性的改進，形成教學質(zhì)量改進閉環(huán).在學生學習成果評價方面，更加注重過程性評價，由原來的期末考試定乾坤，改為“階段化考試+平時成績+期末考試”的考察模式.借助于網(wǎng)絡平臺，階段化測試成績包括線上測試和線下測試成績.自2019年實施教學改革以來，東北林業(yè)大學在數(shù)學專業(yè)培養(yǎng)本科生自主學習能力和創(chuàng)新能力等方面已初見成效，據(jù)統(tǒng)計，2019～2021年，數(shù)學系本科生專業(yè)課考試通過率每學期都在90%以上.2020年與2021年數(shù)學系本科生在全國大學生數(shù)學建模大賽共獲國家一等獎1項，二等獎9項； 在全國大學生數(shù)學競賽中，數(shù)學專業(yè)組共獲得賽區(qū)一等獎11人、二等獎11人、三等獎46人； 參加全國大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽項目13項.三年間向哈爾濱工業(yè)大學、吉林大學等高校推免碩士研究生共35人.數(shù)據(jù)表明，東北林業(yè)大學數(shù)學系的人才培養(yǎng)模式改革實現(xiàn)了從外部條件影響內(nèi)在動力，激發(fā)學生的求知欲望和參與意愿，有效提升了學生的專業(yè)能力、創(chuàng)新能力與科研能力，自主學習效果顯著提升.因此，各高校在數(shù)學專業(yè)的課程體系設計中要更注意學生的個性問題，給予學生充分的思考研究與自主學習空間.首先，加強數(shù)字化教學； 將混合式教學融入數(shù)學專業(yè)培養(yǎng)方案，學生不僅要完成線下課程，同時也要在課余時間完成課程線上學習任務，通過強制性手段加強學生自主學習能力.其次，增加通識課比例，重視培養(yǎng)學科交叉； 通識課是學生拓寬知識面，發(fā)掘自己學習興趣、提升創(chuàng)造能力的重要途徑，增加通識課程在整體課程中的占比，使學生在自身專業(yè)學習外，增加其他技能的學習.再次，將實踐活動參與度融入畢業(yè)標準； 如將競賽、培訓、講座作為修讀學分融入到數(shù)學專業(yè)學生培養(yǎng)方案中，培養(yǎng)學生科研能力、實踐能力、語言表達能力.

3.4 強化資源配置，營造良好學習氛圍

良好的環(huán)境建設能為學生創(chuàng)造舒適、和諧、高效的學習條件，具有重要的現(xiàn)實意義，同時也是堅持“學生主體地位”，體現(xiàn)人本精神的具體要求.高校各職能部門應充分認識到自主學習環(huán)境對學生自主學習能力培養(yǎng)的重要性，應對學生自主學習能力培養(yǎng)的各項工作給予足夠重視.根據(jù)調(diào)查結(jié)果，學生對目前的自習環(huán)境的滿意度較低，且對自習空間的需求程度很高.自2021年以來，東北林業(yè)大學理學院開展了一系列相關(guān)工作，在原有基礎(chǔ)上開設了3間“數(shù)學實驗室”、2間“自學空間”自習室、1間“智慧教室”網(wǎng)絡學習教室，配備實驗室、自習室紀律監(jiān)督與環(huán)境管理人員，為數(shù)學專業(yè)學生提供“可探討、可自習、可實踐”的學習空間和良好的學習氛圍.同時，爭取學校政策積極推進網(wǎng)絡學習資源建設，引進數(shù)學專業(yè)精品課程、試題庫、應用案例庫、考研資源庫、職業(yè)規(guī)劃案例庫等教學資源庫，并在師生教學中逐步提高使用率.根據(jù)2021年抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，學生對于學校的自主學習環(huán)境滿意度有明顯提升，82%的學生認為當前的自習空間可以滿足自身學習的需要，79%的學生表示學習空間是否充足對自身自主學習的興趣影響“比較大”.95%的學生對當前的網(wǎng)絡學習資源“十分滿意”.因此，高校應合理調(diào)配資源，分配專門的自習教室、合作學習空間，開放計算機機房、實驗室、各類實踐中心，給學生提供充足的自主學習空間.同時進一步增強各類學習資源的豐富性，尤其要對學生利用率較高的網(wǎng)絡學習資源要加以重視，構(gòu)建內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡學習資源信息庫，并通過學校官網(wǎng)、公眾號、短視頻、微信群等新媒體方式加大宣傳力度.高校應增強對自習空間的管理與監(jiān)督，逐步建立良好的校園文化，營造濃厚的學習氛圍.

4 結(jié) 論

數(shù)學是一切自然科學的基礎(chǔ).“強基計劃”的提出使數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)面臨新的機遇和挑戰(zhàn)，培養(yǎng)數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力是“強基計劃”導向下高校提升自身綜合競爭力的關(guān)鍵，也是高校服務經(jīng)濟社會發(fā)展的必然要求.東北林業(yè)大學理學院在數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力培養(yǎng)方面采取的措施取得了良好效果，其經(jīng)驗值得高校借鑒和參考.高校首先要認識到自主學習能力培養(yǎng)的重要性，重視學生自主學習的意識引導，充分調(diào)動學生自主學習的積極性和主動性.其次，要加強對教師的培訓，鼓勵教師革新教學方法，重新設計課堂，充分挖掘?qū)W生潛力，既要完成知識的傳授，又要引導學生自主探索，適時點撥.再次，通過加強頂層設計，進一步完善數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)方案，增加自主學習的空間.最后，高校要優(yōu)化學習資源的配置，營造良好的學習氛圍，從而實現(xiàn)對數(shù)學專業(yè)本科生自主學習能力的培養(yǎng).

致謝作者非常感謝相關(guān)文獻對本文的啟發(fā)以及審稿專家提出的寶貴意見.