盧振坤

（梧州學(xué)院 數(shù)理系，廣西 梧州 543002）

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的途徑研究
——?jiǎng)?chuàng)建開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

盧振坤

（梧州學(xué)院 數(shù)理系，廣西 梧州 543002）

培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力在當(dāng)今數(shù)學(xué)教學(xué)改革中備受關(guān)注。分析建立數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的必要性及其在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面的重要意義，介紹了組織實(shí)施方面所做的一些有益探索，指出開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力和科研能力具有重要的作用，是學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新人才值得借鑒的途徑。

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室；創(chuàng)新人才；數(shù)學(xué)建模；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(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)?！边@是《中華人民共和國(guó)高等教育法》明確指出的。據(jù)此，我國(guó)的高等院校必須重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神，提高大學(xué)生的人文素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)，認(rèn)真探索以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[1-2]。每年一次的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，已經(jīng)吸引了超過(guò)5萬(wàn)人參與，該賽事不僅能夠培養(yǎng)更多能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的人才，而且極大地促進(jìn)了數(shù)學(xué)教學(xué)改革。一直以來(lái)，由于數(shù)學(xué)課程所具有的抽象性特點(diǎn)，令很多同學(xué)對(duì)其產(chǎn)生恐懼心理，更不用說(shuō)利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。因此，要想使學(xué)生意識(shí)到數(shù)學(xué)的重要、數(shù)學(xué)的樂(lè)趣以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)、應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，離不開(kāi)對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模的改革。電子制作實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室對(duì)促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)是一種有益的嘗試。

1 充分認(rèn)識(shí)創(chuàng)建數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的重要性

1.1 開(kāi)放數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室是適應(yīng)教學(xué)改革的需要

近幾年來(lái)，為適應(yīng)社會(huì)對(duì)實(shí)用人才的需求，各高校在人才培養(yǎng)模式上不斷進(jìn)行探索，尤其在教學(xué)內(nèi)容和課程體系方面進(jìn)行了全面的改革。為防止理論與實(shí)踐脫節(jié)，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力，各高校也花了很大經(jīng)費(fèi)建立各種實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)驗(yàn)室等。數(shù)學(xué)是一門(mén)理論性很強(qiáng)的課程，一直以來(lái)，數(shù)學(xué)的授課形式?jīng)]有多大改進(jìn)，還是從課堂到課堂，缺乏與實(shí)踐相結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生不能直觀地理解相應(yīng)的概念和理論知識(shí)，其結(jié)果是學(xué)生只是了解抽象的概念和相關(guān)知識(shí)，無(wú)法運(yùn)用所學(xué)知識(shí)付之于實(shí)踐，這就違背了數(shù)學(xué)教學(xué)的改革，更違背了新世紀(jì)大學(xué)生素質(zhì)教育的改革。要使學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，走進(jìn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室自己動(dòng)手編寫(xiě)程序，是一種可以借鑒的途徑，它可以獲取課堂上無(wú)法得到的知識(shí)。通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及初步的科研能力,以適應(yīng)教學(xué)改革的需要。

1.2 開(kāi)放數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室符合現(xiàn)代大學(xué)數(shù)學(xué)教育的需要

現(xiàn)代教育學(xué)理論強(qiáng)調(diào)，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)遵循傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力相統(tǒng)一和教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主動(dòng)性相結(jié)合的原則。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課中,學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)教材提供的實(shí)驗(yàn)步驟或教師事先擬定的實(shí)驗(yàn)過(guò)程逐步完成，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前就已知道,也沒(méi)有其他的結(jié)果討論，更不用說(shuō)學(xué)生自己主動(dòng)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一定程度上限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維，失去對(duì)自我學(xué)習(xí)和獨(dú)立研究能力的培養(yǎng)，這也正是現(xiàn)實(shí)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的基本要求。所以，開(kāi)放數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，一是可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、自我思考等各方面的能力。二是可以更加豐富數(shù)學(xué)教學(xué)理論以及更好地指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐。

1.3 開(kāi)放數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室、指導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)建模，擴(kuò)大學(xué)生的受益面

面向全校理工科學(xué)生和其他專(zhuān)業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)建模有興趣愛(ài)好的學(xué)生開(kāi)設(shè)“數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”選修課，讓更多的學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模并參與到這項(xiàng)活動(dòng)中來(lái)，防止以往有些同學(xué)想?yún)⒓訑?shù)學(xué)建模訓(xùn)練而又未能參與的尷尬局面。改革傳統(tǒng)的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式，增加開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室模式，已成為新世紀(jì)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革工程的重要議題。建立數(shù)學(xué)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，一是可以為梧州學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與方法的改革提供必要的實(shí)驗(yàn)條件；二是為梧州學(xué)院培養(yǎng)創(chuàng)新型人才改革試點(diǎn)提供訓(xùn)練基地。

2 建立數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的具體過(guò)程

2.1 開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的形式和內(nèi)容[3-4]

2.1.1 滿足有需要的學(xué)生利用課外時(shí)間選做實(shí)驗(yàn)，拓展新知識(shí)。由于正常的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間有限、內(nèi)容又比較多，有些基礎(chǔ)差的學(xué)生，當(dāng)堂未能掌握所學(xué)的知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能，要求重做；有些基礎(chǔ)好的學(xué)生不滿足于教師所教內(nèi)容，要自己深入學(xué)習(xí)或做一些探索性的研究均可向老師提出申請(qǐng)。指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)提供實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生自己備帶實(shí)驗(yàn)所需內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程由學(xué)生自己安排和編寫(xiě)，必要時(shí)，指導(dǎo)教師可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

2.1.2 充分利用數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)的作用。通過(guò)數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)的宣傳，學(xué)生根據(jù)自己的能力和興趣，采取自愿報(bào)名的方式參與到活動(dòng)中來(lái)，由有經(jīng)驗(yàn)的教師或者協(xié)會(huì)中優(yōu)秀的高年級(jí)學(xué)生擔(dān)任指導(dǎo)教師，隊(duì)員們平時(shí)可以自己組織討論，隨時(shí)到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)教師可以采取統(tǒng)一授課的方式，集體指導(dǎo)，也可分組進(jìn)行，各個(gè)小組根據(jù)時(shí)間安排和需要進(jìn)行小范圍指導(dǎo)?；顒?dòng)中提倡討論，一方面是調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，激發(fā)他們的靈感，營(yíng)造科研活動(dòng)氛圍；另一方面是提高學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于創(chuàng)新的能力。

2.1.3 組織優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)。活動(dòng)主要在高年級(jí)學(xué)生中進(jìn)行，也可以讓大一有興趣的、較優(yōu)秀的同學(xué)參與。首先通過(guò)面向全院開(kāi)設(shè)“數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”選修課，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法，其次在全院范圍內(nèi)舉行一次數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，最后結(jié)合平時(shí)選修課堂上的表現(xiàn)和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的成績(jī)選拔出一些基礎(chǔ)扎實(shí)、對(duì)數(shù)學(xué)建模有較濃厚興趣的學(xué)生作為第一階段的培訓(xùn)人選。培訓(xùn)活動(dòng)主要在周末和假期進(jìn)行，通過(guò)一些優(yōu)秀的數(shù)學(xué)建模案例講解，使學(xué)生了解參與全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的整個(gè)過(guò)程，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)協(xié)作意識(shí)，為參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 組織管理

數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室的建立與管理是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，涉及系部協(xié)調(diào)、指導(dǎo)教師安排、培訓(xùn)學(xué)生及實(shí)驗(yàn)室本身等各方面的工作，必須精心策劃和組織，統(tǒng)籌協(xié)調(diào),分工具體、按時(shí)按量實(shí)施。此項(xiàng)工作由數(shù)理系負(fù)責(zé)，教務(wù)處、設(shè)備處、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等部門(mén)配合，實(shí)驗(yàn)室隸屬于數(shù)理系。數(shù)理系負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)管理工作，定期對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢查,了解學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室的情況，以及商討有關(guān)工作。具體實(shí)施工作包括場(chǎng)地選擇、設(shè)備購(gòu)買(mǎi)、安裝與管理、實(shí)驗(yàn)室介紹、指導(dǎo)教師介紹、實(shí)施指導(dǎo)、開(kāi)放時(shí)間、注意事項(xiàng)等。

3 軟件條件和政策支持

3.1 軟件條件

有一支多年的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組織、培訓(xùn)與指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)的教師隊(duì)伍，而且已經(jīng)有在全院范圍內(nèi)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，這為實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)作了一定的軟件和師資準(zhǔn)備。另外,學(xué)院現(xiàn)在有數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)，由有經(jīng)驗(yàn)的高年級(jí)學(xué)生組織，每年都吸納很多新成員，這為數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)在學(xué)院得到推廣起到很好的宣傳作用?！耙淮螀①?，終身受益”是全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的宗旨，參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生也深有體會(huì)。他們的經(jīng)驗(yàn)在協(xié)會(huì)中得到很好的宣傳，因此學(xué)生參與此項(xiàng)活動(dòng)的積極性很高。

3.2 政策支持

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及以后能夠長(zhǎng)期順利地開(kāi)展工作，除了自身有效的組織管理外，還必須有學(xué)校相應(yīng)配套政策支持。因此，學(xué)校要確定相應(yīng)的保證措施。第一，對(duì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室所需配套設(shè)備優(yōu)先給予解決，或者允許學(xué)生自帶電腦來(lái)實(shí)驗(yàn)室。第二，學(xué)院團(tuán)委每年舉行的大學(xué)生科技節(jié)，對(duì)參與科技活動(dòng)的學(xué)生，學(xué)院可根據(jù)其參加課外科技研究工作的情況及獲獎(jiǎng)等級(jí)，給予創(chuàng)新學(xué)分。第三，學(xué)院要設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)基金支持每年的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及院內(nèi)的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。第四，對(duì)參加指導(dǎo)學(xué)生課外科技研究工作的教師，學(xué)校承認(rèn)其工作量，并對(duì)指導(dǎo)工作成效顯著的教師給予相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)。

通過(guò)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，可以為學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)、自由探索、個(gè)性發(fā)展以及培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力提供必要的時(shí)間和空間，是深化大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革、全面提高大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)21世紀(jì)創(chuàng)新型高素質(zhì)人才的新途徑。

[1]孫萊樣.積極探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].中國(guó)高等教育,1999 （24）.

[2]高新,靳國(guó)慶.強(qiáng)化大學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)[J].中國(guó)高等教育,1999（23）.

[3]顏七笙,童懷水,游泳.建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)創(chuàng)新人才的探索與實(shí)踐[J].東華理工學(xué)院學(xué)報(bào),2005（4）.

[4]張文桂,等.重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室向本科生實(shí)行開(kāi)放的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2001（4）.

G642

A

1673-8535（2011）03-0083-03

2011-02-20

梧州學(xué)院教改項(xiàng)目（wyjg2008B016）

盧振坤（1979-），男，廣西百色人，梧州學(xué)院數(shù)理系講師，碩士，主要研究方向：信號(hào)處理和圖像處理。

高 堅(jiān)）