曾祥艷+南江霞

（桂林電子科技大學(xué)，廣西 桂林 541004）

摘 要：培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力是大學(xué)教學(xué)改革的重要目標(biāo)。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該改變傳統(tǒng)偏重理論和解題方法的教學(xué)方式，實(shí)施有效的改革，構(gòu)建起以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系。文章對(duì)此進(jìn)行探索，探討了在大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的方式、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與教師科研方向相結(jié)合的方式、充分激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新精神的方式。

關(guān)鍵詞：大學(xué)數(shù)學(xué)；教學(xué)改革；創(chuàng)新實(shí)踐能力

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2017）05-0038-02

一、大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

在建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的新形勢(shì)下，如何盡快形成與建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家相符合的人才培養(yǎng)新體制和新機(jī)制，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，成為我國(guó)高等學(xué)校教育教學(xué)的戰(zhàn)略重點(diǎn)[1]。近年來(lái)，全國(guó)各大學(xué)積極開展大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的探索與實(shí)踐，研究和建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，改革學(xué)校人才培養(yǎng)模式和機(jī)制，先后設(shè)立并實(shí)施了大學(xué)生創(chuàng)新教育實(shí)踐項(xiàng)目、大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、大學(xué)生實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新項(xiàng)目及大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等[2-3]。數(shù)學(xué)是大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力發(fā)展的重要基礎(chǔ)，但是很多大學(xué)生缺乏對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，影響其創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

目前，大學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程教學(xué)依然“重理論，輕實(shí)踐”，在其教學(xué)改革研究中，創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)依然是需要不斷加強(qiáng)的方面。導(dǎo)致工科數(shù)學(xué)教學(xué)“重理論，輕實(shí)踐”的主要原因，首先是在課程設(shè)置上重理論輕實(shí)踐，然后教師教學(xué)觀念陳舊，自身創(chuàng)新精神薄弱，走不出偏重講解理論和解題思路的老套路。實(shí)際上，學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)中，需要大量應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，理論應(yīng)用、實(shí)踐能力差，將直接導(dǎo)致專業(yè)課程學(xué)習(xí)困難。此外，學(xué)生是先學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程，再學(xué)習(xí)專業(yè)課程，數(shù)學(xué)的純理論教學(xué)會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不能認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)其專業(yè)的重要性。

在筆者所做的“工科大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀況調(diào)查”中，對(duì)桂林電子科技大學(xué)的工科大學(xué)生做了廣泛的問卷調(diào)查和座談。大一（正在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程）、大二（剛修完基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程）年級(jí)中，只有29.8% 的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的是“打好專業(yè)基礎(chǔ)”；61.2% 選擇“利于邏輯思維能力的提高”；還有14.2% 選擇“為了考試而學(xué)”（注：少數(shù)學(xué)生做了多選）。這說(shuō)明很多學(xué)生只是把數(shù)學(xué)單純當(dāng)作提高邏輯思維能力的課程，而與專業(yè)應(yīng)用關(guān)系不大。學(xué)習(xí)狀態(tài)（包括上課狀態(tài)、作業(yè)情況、預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)情況等）的調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)良好率只有50%左右。學(xué)校2011—2014年的高考錄取分?jǐn)?shù)相差不大，說(shuō)明四年來(lái)錄取本校的學(xué)生的基礎(chǔ)相差不大。但是，“高等數(shù)學(xué)”的通過率卻明顯逐年下降，而且2013年與2014年都低于70%。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量較差的原因主要有：（1）學(xué)生認(rèn)為很多數(shù)學(xué)理論知識(shí)不實(shí)用，除了抽象概念，就是套公式計(jì)算，枯燥，沒有學(xué)習(xí)積極性；（2）學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)課程應(yīng)該增加實(shí)際應(yīng)用的內(nèi)容，并能和自己的專業(yè)知識(shí)結(jié)合，舉一些專業(yè)應(yīng)用的實(shí)例，才能切實(shí)認(rèn)識(shí)到“數(shù)學(xué)是專業(yè)的基礎(chǔ)”，從而提高學(xué)習(xí)積極性。這表明，現(xiàn)在的大學(xué)生基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)急需理論聯(lián)系實(shí)際，增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。

文章以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力為目標(biāo)，研究大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革，一方面讓學(xué)生充分意識(shí)到數(shù)學(xué)不是純理論，是解決實(shí)際問題，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐的基礎(chǔ)；另一方面，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，灌輸創(chuàng)新精神，更有利于學(xué)生專業(yè)知識(shí)的掌握運(yùn)用。

二、基于創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)

改革策略

（一）在數(shù)學(xué)課程學(xué)中加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的方式

大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，首先要在數(shù)學(xué)的課程教學(xué)上加強(qiáng)理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，可從多個(gè)方面進(jìn)行改善。

1.加強(qiáng)數(shù)學(xué)課程中的理論應(yīng)用教學(xué)

同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系編的《高等數(shù)學(xué)》版本已經(jīng)更新到第七版，它對(duì)定理性質(zhì)的證明進(jìn)行了刪減，增加了很多的實(shí)際應(yīng)用的例子和習(xí)題。這些實(shí)例可以很好地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。這是高等數(shù)學(xué)課程與時(shí)俱進(jìn)的標(biāo)志。但是，一些基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的授課教師因?yàn)槌錾頂?shù)學(xué)專業(yè)，對(duì)書中實(shí)例的物理背景不熟悉，所以常避開這些十分有用的實(shí)例，依然只講解熟悉的理論部分和計(jì)算方法。這不能滿足學(xué)生的要求，更加打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。數(shù)學(xué)教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，不能一本教案教到底，以對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)的態(tài)度，增加實(shí)例教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的理論應(yīng)用能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生一個(gè)問題多種解決思路的能力

對(duì)一個(gè)問題，教師不要拘泥于標(biāo)準(zhǔn)答案，給學(xué)生時(shí)間，一個(gè)班的學(xué)生往往會(huì)出現(xiàn)幾種不同的想法，讓有不同思路的學(xué)生提出來(lái)，讓大家開拓思路，往往會(huì)有令人意想不到的結(jié)果。對(duì)實(shí)際問題，讓學(xué)生組織討論小組，鼓勵(lì)創(chuàng)新，多思考不同的解決路徑，特別是不同于課本的創(chuàng)新方法。鍛煉學(xué)生一個(gè)問題多種解決思路的能力會(huì)讓學(xué)生充分發(fā)揮腦力，大大提高創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3.考核中增加實(shí)際應(yīng)用問題

考核中增加實(shí)際應(yīng)用問題，此措施可以在根本上促使數(shù)學(xué)教師改變傳統(tǒng)“重理論，輕實(shí)踐”的教學(xué)習(xí)慣，加強(qiáng)有實(shí)際應(yīng)用背景的實(shí)例教學(xué)。學(xué)生則更加認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)實(shí)際應(yīng)用的重要性，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。

4.基于數(shù)學(xué)軟件開設(shè)實(shí)驗(yàn)課

基于Matlab，Mathematics，SAS等數(shù)學(xué)軟件，開設(shè)“高等數(shù)學(xué)”、“線性代數(shù)”、“數(shù)理統(tǒng)計(jì)”等課程的實(shí)驗(yàn)課，并結(jié)合數(shù)學(xué)建模的相關(guān)問題，讓學(xué)生組成小組進(jìn)行討論解決。在軟件的運(yùn)用和實(shí)際問題的解決中，學(xué)生的動(dòng)腦動(dòng)手實(shí)踐能力會(huì)得到充分的鍛煉，反過來(lái)這也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)理論的理解。

5.與學(xué)生的專業(yè)結(jié)合

筆者所做的“工科大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀況調(diào)查”中學(xué)生一致要求數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)增加與專業(yè)相關(guān)的實(shí)踐內(nèi)容。要做到這一點(diǎn)，首先可以由專業(yè)課教師提出基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，即本專業(yè)需要的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)主要有哪些，然后數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該針對(duì)不同專業(yè)做出不同的授課計(jì)劃。還可以更進(jìn)一步弄清和專業(yè)相關(guān)的具體應(yīng)用背景，對(duì)數(shù)學(xué)的實(shí)踐教學(xué)起到指導(dǎo)性作用，使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中實(shí)踐能力的培養(yǎng)更趨于專業(yè)化。

（二）將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與教師科研方向相結(jié)合

高?？蒲信c教學(xué)協(xié)同發(fā)展正在全面實(shí)施，如何真正做好，達(dá)到提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的目的，需要不斷探索和研究。對(duì)于大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，進(jìn)行科教協(xié)同是有難度的。因?yàn)楹芏喔咝＝處煹目蒲许?xiàng)目難度大，并不適合與工科基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程相結(jié)合教學(xué)。

時(shí)間序列的預(yù)測(cè)應(yīng)用在很多實(shí)際問題中，很多時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型所需的數(shù)學(xué)知識(shí)在大學(xué)數(shù)學(xué)的主要數(shù)學(xué)課程“高等數(shù)學(xué)”范圍內(nèi)，“灰色預(yù)測(cè)模型的改進(jìn)與拓廣”是本人所研究的方向之一，所涉及的基礎(chǔ)理論知識(shí)——最小二乘法、微分與差分方程等，都包含在此課程中，可以在教學(xué)中與預(yù)測(cè)模型的建模機(jī)理結(jié)合，既拓廣學(xué)生的知識(shí)面，也培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和實(shí)踐能力。對(duì)于灰色模型的進(jìn)一步改進(jìn)與拓廣，一些方向具有定積分的知識(shí)即可，在教學(xué)中結(jié)合模型的改進(jìn)思路能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

“線性代數(shù)”中的抽象概念、性質(zhì)、定理繁多，一向被學(xué)生認(rèn)為是最抽象的一門數(shù)學(xué)課程，其應(yīng)用性不被學(xué)生所了解。應(yīng)用數(shù)學(xué)的研究方向之一——多屬性決策，涉及的基礎(chǔ)理論主要與線性代數(shù)的矩陣?yán)碚撚嘘P(guān)，在課程教學(xué)中可以與之結(jié)合，一方面能夠使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到再抽象的數(shù)學(xué)理論也是用于解決實(shí)際問題的重要基礎(chǔ)；另一方面提高學(xué)生對(duì)此課程理論知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力。

“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程本身與實(shí)際應(yīng)用就聯(lián)系得很緊，所以學(xué)生對(duì)這門課程的實(shí)踐性有充分認(rèn)識(shí)?；疑A(yù)測(cè)模型的改進(jìn)模型之一：灰色馬爾可夫模型，其中的“馬爾可夫鏈”與概率知識(shí)緊密相關(guān)。在此課程的教學(xué)中可引入此模型的改進(jìn)思路，灌輸學(xué)生的創(chuàng)新精神。目前，時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型主要適用于精確數(shù)序列，可以將這些模型拓廣到區(qū)間預(yù)測(cè)，更有利于管理決策，而拓廣的方式則與數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的置信區(qū)間理論相關(guān)，在教學(xué)中引入?yún)^(qū)間預(yù)測(cè)的拓廣思路，并給出不同預(yù)測(cè)模型，讓學(xué)生自己組織團(tuán)隊(duì)完成拓廣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

（三）充分運(yùn)用激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新精神的方式

目前，大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)模式主要是注入式、填鴨式。教師為主體，學(xué)生被動(dòng)接納，嚴(yán)重降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。這種模式只重視知識(shí)的傳授，不利于學(xué)生主動(dòng)思考，對(duì)知識(shí)深入透徹地理解。知識(shí)理解不透徹，則談不上進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。

要讓學(xué)生有創(chuàng)新實(shí)踐能力，則必須轉(zhuǎn)變主體，以學(xué)生為主體，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)思考。教師多用啟發(fā)式、探究式、討論式教學(xué)，喚醒學(xué)生主體意識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，有疑問才會(huì)有創(chuàng)新。對(duì)一些有聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)，教師只需講解其中一個(gè)，其他的推論或類似的知識(shí)由學(xué)生自己思考，并讓學(xué)生自己講出理解思路。對(duì)于一些習(xí)題，教師更是不能急于直接灌輸標(biāo)準(zhǔn)答案，要引導(dǎo)學(xué)生探討，說(shuō)出自己的想法。這種主動(dòng)學(xué)習(xí)，一些容易走神，讓教師唱獨(dú)角戲的學(xué)生也會(huì)回歸一起探討的隊(duì)伍。這樣，學(xué)生研究探索能力增強(qiáng)了，對(duì)知識(shí)的理解就會(huì)更加深入。知識(shí)理解透徹了才能進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，否則只是空談。

對(duì)于實(shí)際應(yīng)用問題，除了組織學(xué)生討論，還可以讓學(xué)生利用現(xiàn)有的電子網(wǎng)絡(luò)，查詢相關(guān)信息，并通過互聯(lián)網(wǎng)與其他學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行討論研究，參加或組織各種論壇，開拓創(chuàng)新思路，這樣充分吸收已有信息，集思廣益，將會(huì)有更好地解決問題的方法和創(chuàng)新思路。

在大學(xué)組織創(chuàng)新社團(tuán)也是激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新精神非常有效的方式。一個(gè)實(shí)際問題或者創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目經(jīng)常需要幾個(gè)專業(yè)的知識(shí)，這種社團(tuán)可以吸納多個(gè)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)入，一起研究創(chuàng)新，將有利于取得不同凡響的成果。

要培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，必須改變現(xiàn)在大學(xué)數(shù)學(xué)以教師灌輸為主的方式，偏重抽象理論與解題方法的教學(xué)方式，采用注重理論應(yīng)用、鼓勵(lì)學(xué)生自主思考與討論以及利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集思廣益進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐的新的教學(xué)方法。這不僅有利于學(xué)生透徹深入地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭春龍，邵紅艷.以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的高校實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建與實(shí)施[J].中國(guó)高教研究，2007，（4）.

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收稿日期：2016-10-20

作者簡(jiǎn)介：曾祥艷（1978—），女，湖北宜昌人，桂林電子科技大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算科學(xué)學(xué)院副教授，主要從事大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究。 基金項(xiàng)目：廣西高等教育本科教學(xué)改革工作項(xiàng)目“以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的工科數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究”（2016JGB219）；廣西高等教育本科教學(xué)改革工作項(xiàng)目“大數(shù)據(jù)時(shí)代應(yīng)用型統(tǒng)計(jì)人才培養(yǎng)模式與實(shí)踐”（2015JGA216）；桂林電子科技大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“工科大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀況調(diào)查及改善措施探究——以桂林電子科技大學(xué)為例”（JGA201508）