傅麗芳，吳秋峰，湯 巖

（東北農(nóng)業(yè)大學理學院，黑龍江哈爾濱 150030）

農(nóng)業(yè)院校研究生數(shù)學課程體系與教學模式的研究與改革①

傅麗芳，吳秋峰，湯 巖

（東北農(nóng)業(yè)大學理學院，黑龍江哈爾濱 150030）

以實證調(diào)研為基礎，從課程體系、教學方法及選課機制等多方面剖析了當前研究生數(shù)學課程設置與教學存在弊端與不合理因素，并根據(jù)研究生創(chuàng)新教育的要求，提出重組課程模塊、優(yōu)化課程體系改革思路;結合數(shù)學課程的性質和特點，提出改革與創(chuàng)新教學方法與手段、構筑多元化、信息化實踐教學模式的具體方法和措施。

研究生數(shù)學課程;創(chuàng)新教育;課程體系優(yōu)化;教學模式

研究生課程在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中具有重要作用，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要在于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，而實現(xiàn)這一過程首先須具備完備的知識結構和專業(yè)技能，這在很大程度上依賴于科學的研究生課程體系［1-2］。

數(shù)學課程在各類高等院校中都是研究生重要的基礎課程。在當前大數(shù)據(jù)時代，先進的信息技術和科學的定量研究方法是各領域和生產(chǎn)實踐不可或缺的手段。毋庸置疑，科學計算、理論研究和科學實驗已成為科學研究的三大支柱。數(shù)學教育在研究生培養(yǎng)中的作用與地位日益凸顯，數(shù)學課程已不再僅僅是工程計算的工具，而逐漸成為研究生理性思想和文化素質的重要載體，更是探索和創(chuàng)新的必備素養(yǎng)［3-4］。

但目前國內(nèi)很多農(nóng)業(yè)院校中研究生數(shù)學教育尚未得到充分的重視。課題組實證調(diào)研結果表明，農(nóng)業(yè)院校中研究生數(shù)學課程設置偏少、教學模式墨守成規(guī);教學內(nèi)容陳舊、教學過程本科化等現(xiàn)象比較普遍［5-6］。研究生掌握的數(shù)學知識零散、淺顯，難以對其邏輯思維及實踐、創(chuàng)新能力發(fā)揮應有的促進作用。顯然，缺乏科學、系統(tǒng)的數(shù)理邏輯知識和數(shù)據(jù)信息處理能力已成為其科研工作中桎梏和瓶頸問題。

本文結合我校研究生數(shù)學課程改革項目研究成果，全面、系統(tǒng)地論述了課程體系優(yōu)化與調(diào)整方案，提出切實可行的研究生數(shù)學課程教學手段與教學模式改革與創(chuàng)新的途徑與方法，為促進研究生創(chuàng)新教育、提高研究生培養(yǎng)質量提供科學的參考。

1 研究生數(shù)學課程設置與教學現(xiàn)狀存在的問題

課題組在東北農(nóng)業(yè)大學、東北林業(yè)大學、東北石油大學、哈爾濱醫(yī)科大學等八所院校開展了研究生數(shù)學課程教學現(xiàn)狀實地調(diào)研［5］，發(fā)放問卷3 500份，回收有效問卷2 715份進行統(tǒng)計分析，結合資料查詢和專家訪談，對當前研究生數(shù)學教育存在的主要問題和原因剖析如下。

1．1 課程難以適應研究生對數(shù)學知識的多元化需求

目前，大多數(shù)農(nóng)業(yè)院校研究生數(shù)學公共課程主要包括“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”、“數(shù)值分析”、“工程數(shù)學”及“矩陣分析”等，一般為5～8門，課程門類較少;課程設置缺乏層級劃分和針對性，難以適應不同學科、不同專業(yè)對數(shù)學知識不同層次的需求;同時也較少考慮研究生個人的專業(yè)基礎、個人興趣和未來職業(yè)需要，劃一性特征明顯，難以適應研究生個性發(fā)展需要。其次，課程設置缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃與編排，課程間銜接和關聯(lián)性較弱;各門課程間相對獨立，缺乏橫向擴展性和縱向連貫性，學生獲得的數(shù)學知識零散、淺顯，難以構建較為完備的數(shù)學知識結構體系;同時，交叉學科課程較少，學科之間的融合、交叉與綜合性體現(xiàn)不夠充分。

1．2 教學內(nèi)容不能及時反映最新成果

數(shù)學課程內(nèi)容往往注重經(jīng)典，偏重知識灌輸和理論推導，理論性課程偏多，實踐性課程偏少，對科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和訓練不夠重視。課程內(nèi)容更新較慢，涉及學科前沿、學科交叉的內(nèi)容相對較少，一些體現(xiàn)數(shù)學學科最新研究成果和新興應用的內(nèi)容不能及時反映到課程教學內(nèi)容中，使得大多數(shù)研究生難以全面了解和掌握前沿科學研究需要的現(xiàn)代數(shù)學方法和技術。

1．3 教學方法和手段形式單一，教學過程“本科化”

研究生數(shù)學課程仍然以傳統(tǒng)的灌輸式教學為主，理論推導和演繹講得過精過細，課堂信息量小;學生處于被動狀態(tài)，自主能動性得不到充分發(fā)揮。另一方面，實驗、實訓等實踐教學環(huán)節(jié)較為薄弱，對研究生數(shù)學建模、創(chuàng)新項目等課外教學拓展活動缺乏足夠重視，教學形式單一、“本科化”特征明顯，難以充分調(diào)動學生自我探索、自我發(fā)揮的主觀能動性和實踐應用的創(chuàng)造力。

1．4 選課機制難以適應學生的實際需求

調(diào)查中47%的研究生認為自己的數(shù)學課程學習計劃不夠理想。入學初對很多數(shù)學課程及專業(yè)研究需求了解甚少，往往直接按既定的課程計劃或導師指導選課。由于多數(shù)院?，F(xiàn)行的一次性選課制度的制約，難以實現(xiàn)對既定課程學習計劃的修改以適應具體研究工作和個人興趣愛好的實際需求。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，既定不變的選課機制也成為制約研究生數(shù)學課程學習效率和學習積極性的重要因素之一。

2 研究生數(shù)學課程體系改革與優(yōu)化

2．1 優(yōu)化數(shù)學課程體系，完善研究生數(shù)學知識結構

創(chuàng)新思維的形成必須以科學的知識結構為基礎。首先，根據(jù)農(nóng)業(yè)院校辦學特色和專業(yè)人才培養(yǎng)需求精選和優(yōu)化數(shù)學課程，并依據(jù)課程的類別、性質及課程內(nèi)容在的銜接和關聯(lián)關系，集結成縱向貫通、橫向關聯(lián)的課程模塊（見表1）。根據(jù)現(xiàn)代數(shù)學知識的總體構架形成基礎課程，方法、工具類課程、應用類課程及近、現(xiàn)代數(shù)學方法類課程四大模塊共同組成的課程體系，以供不同專業(yè)的研究生按學科和科研需要進行選擇，為學生構筑完善的數(shù)學知識體系結構奠定基礎。課程體系的優(yōu)化調(diào)整遵循以下基本原則:

2．1．1 加強基礎、拓寬知識面，完善研究生數(shù)學基礎

數(shù)學基礎理論具有相對穩(wěn)定性和廣泛適應性，它是各類數(shù)學方法和實際應用的基礎［7－8］。基礎課程的設置不僅要以研究生本科階段數(shù)學基礎為依據(jù)，在理論和應用層面進行拓寬和加深，更要重視在學科知識面和實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面有所分工、互為補充，為此增設了計算方法、矩陣分析、文科通識數(shù)學等基礎課程，并在基礎課程中適當引入反映學科前沿、富有創(chuàng)造性、啟發(fā)性的應用實例強調(diào)理論的應用前景。

2．2．2 增加方法類、應用類課程，建立數(shù)學應用平臺

缺乏科研方法和科研訓練是導致研究生科研、創(chuàng)新能力普遍偏低的主要因素，加強研究方法課程的教學已迫在眉睫［9-11］。針對不同專業(yè)領域的需求，增設了時間序列分析、最優(yōu)化方法及建模與仿真等方法、工具類課程，以及生態(tài)數(shù)學、經(jīng)濟數(shù)學等與專業(yè)密切結合的應用類選修課程，鼓勵研究生結合專業(yè)特點和興趣愛好等個性化需求自由選課，不僅有助于研究生掌握更多先進的量化分析手段和技術，也有助于激發(fā)其在學習和科研中探索、創(chuàng)新的積極性，為創(chuàng)新能力培養(yǎng)奠定數(shù)學實踐應用平臺。

表1

2．2 實行碩博打通、階段性數(shù)學課程選課機制

與教學管理部門協(xié)調(diào)，改變“一次性選課機制”，采取“階段性數(shù)學課程選擇機制”，并根據(jù)研究生數(shù)學基礎實際情況和學習規(guī)律，科學規(guī)劃基礎課、選修課開設方案，協(xié)調(diào)各類課程開課學期和教學進度，以方便研究生按實際需求合理安排數(shù)學課程學習計劃。同時，實行碩博打通、統(tǒng)一規(guī)劃的原則，根據(jù)與專業(yè)教師、專家的溝通與協(xié)商，針對各專業(yè)研究特點和實際需求制定碩博連通的“數(shù)學課程套餐”以指導研究生制定合理、科學的數(shù)學學習計劃。

3 創(chuàng)新課程實施方法，構建多元實踐教學模式

3．1 以靈活多樣的教學方法創(chuàng)建開放式教學環(huán)境

研究生教育的本質是創(chuàng)新能力培養(yǎng)，課程教學目的不僅僅是傳授知識，更應注重研究生批判意識、思辨能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)［9-11］。首先要高屋建瓴，在整體把握課程知識體系的基礎上設計靈活多樣的教學形式，組織和引導學生主動參與學習互動，通過講解與研討結合、專題講座、專家訪談以及課程實踐等開放式、參與式教學方法和手段充分調(diào)動和激發(fā)學生學習主動性和參與意識，在開放式教學環(huán)境中培養(yǎng)研究生獨立思考、發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。

3．2 拓展課外實踐活動，構建研究生數(shù)學實踐平臺

實踐與應用是激發(fā)研究生潛能和創(chuàng)造性的有效途徑。結合課程內(nèi)容和學生專業(yè)特點，通過開展社會調(diào)查、研究生創(chuàng)新課題、研究生數(shù)學建模競賽等形式多樣的課外實踐、實訓活動培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力，構筑多元化數(shù)學實踐應用平臺。特別是在方法類、實踐應用類課程教學中主動與專業(yè)教師合作，共同引導研究生在專業(yè)領域發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，輔助他們通過創(chuàng)造性運用專業(yè)知識和數(shù)學方法尋求解決問題的途徑和辦法，極大地促進了研究生自我探索、自我創(chuàng)造等潛能的發(fā)揮。同時采用實驗、實習報告、項目研究報告、結課論文或建模論文等多種靈活方式進行課程考核和成績評定。

3．3 加強課程建設，促進教育信息化和教學模式升級

3．3．1 加強研究生數(shù)學精品課建設，實現(xiàn)教學資源共享

充分利用日益發(fā)展的信息、網(wǎng)絡技術，積極推進研究生數(shù)學精品課建設和課程創(chuàng)新，促進教學資源共享。目前我校已初步完成“試驗設計與數(shù)據(jù)分析”精品課程網(wǎng)站建設，實現(xiàn)教學多媒體課件、教學錄像、微課視頻、實驗指導、實驗案例等教學資源共享。同時增設了課外習題、拓展閱讀以及實踐應用等欄目供學生自主選擇學習，以精品課程為載體構建開放式教學平臺，促進數(shù)學教育的信息化。

3．3．2 推廣網(wǎng)絡“微課”，構筑開放式學習平臺

微課（程）通常指微型視頻網(wǎng)絡課程，是近一兩年隨著教育信息化進程新興的網(wǎng)絡教學模式。結合研究生數(shù)學精品課程建設，根據(jù)課程內(nèi)容整體架構和知識脈絡，精心挑選出一些重點、難點、疑點問題設計并錄制了多個微課視頻，將數(shù)學知識點的講述與闡釋以短小精悍的在線視頻形式呈現(xiàn)出來，同時還提供了與該教學主題相關的素材課件、教學反思、練習測試等學習支持資源，為研究生自主學習、自我探索構筑了良好的學習平臺和輔助支持。

4 結語

本文從課程設置、教學方法以及選課機制等多個方面深入剖析了當前研究生數(shù)學課程體系及教學過程中存在的一些弊端與不合理因素，分析了各方面因素對研究生創(chuàng)新教育造成的不利影響，提出了面向創(chuàng)新教育的研究生數(shù)學課程體系整體優(yōu)化方案，并結合教學方法與手段改革與創(chuàng)新的具體措施，論述了構建研究生數(shù)學基礎平臺、應用平臺和實踐平臺、提升研究生實踐、創(chuàng)新能力的方法與途徑。

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（責任校對 謝宜辰）

G643

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1674－5884（2014）06－0043－03

2014－02－13

黑龍江省學位與研究生教育教學改革項目（JGXM_HLJ_2013018）

傅麗芳（1974－），女，云南麗江人，副教授，博士，碩士生導師，主要從事數(shù)學與應用數(shù)學、數(shù)量經(jīng)濟學研究。