工科探究生數(shù)學(xué)課程設(shè)置和教學(xué)改革

1、工科探究生數(shù)學(xué)課程設(shè)置和教學(xué)改革【摘要】本文就工科研究生數(shù)學(xué)課程設(shè)置中存在的 一些問題進(jìn)行了闡述，就如何完善研究生知識結(jié)構(gòu)和改進(jìn)數(shù) 學(xué)課程教學(xué)模式提出了幾點(diǎn)建議?！娟P(guān)鍵詞】工科研究生數(shù)學(xué)課程 教學(xué)改革【中圖分類號】g643【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】a【文章編號】1674-4810 (2014) 07-0048-02一研究生數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是研究生教育的根本任務(wù)，創(chuàng)新能力是檢驗(yàn)研究生教育質(zhì)量的根本標(biāo)志。工科研究生公共 基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程體系和課程內(nèi)容的改革直接影響到研究生的 知識結(jié)構(gòu)，影響到后續(xù)的科研過程中能否激發(fā)研究生的創(chuàng)新 意識與創(chuàng)新能力。應(yīng)該說研究生公共基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程體系在研 究生培養(yǎng)中

2、處于核心地位。目前，工科院校研究生公共基礎(chǔ) 數(shù)學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀是：1數(shù)學(xué)系列課程設(shè)置的前沿性差、靈活性不夠目前，多數(shù)工科院校在研究生一年級開設(shè)了數(shù)理統(tǒng) 計(jì)、泛函分析、矩陣論、數(shù)值計(jì)算方法、圖論、模 糊數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)物理方程、隨機(jī)過程等課程，其中只有 1門或者2門為必修課程，其余為選修課程，學(xué)時(shí)為3040 學(xué)時(shí)不等。這些課程在一定程度上為研究生后續(xù)學(xué)習(xí)儲備了 知識。但是，由于設(shè)置的課程穩(wěn)定、研究生專業(yè)的限制、部 分課程的知識結(jié)構(gòu)又單一，課程內(nèi)容不能反映知識的先進(jìn)性 和學(xué)科的交叉融合和滲透，反映不出學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的前沿動態(tài) 和共性，又由于教師的知識限制，難以在有限學(xué)時(shí)內(nèi)講出學(xué) 科的共性問題，必然影響研究生

3、的綜合素質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)的研 究生創(chuàng)新能力較差。2知識性課程類型偏多，實(shí)踐性課程類型偏少創(chuàng)新型社會要求培養(yǎng)大量的創(chuàng)新人才，要培養(yǎng)出具有創(chuàng) 新能力的研究生需逐步提高其提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問 題的能力，而目前研究生數(shù)學(xué)課程的設(shè)置和教學(xué)在理論上過 于追求嚴(yán)密，忽視了工科研究生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力; 忽視了數(shù)學(xué)作為研究生公共基礎(chǔ)課的本質(zhì)；忽視了數(shù)學(xué)的實(shí) 際應(yīng)用，特別是有真實(shí)案例的、符合相關(guān)專業(yè)特色的實(shí)際應(yīng) 用問題，與專業(yè)課程銜接不緊密，缺乏針對性。學(xué)生學(xué)習(xí)缺 乏興趣，學(xué)習(xí)的知識與專業(yè)實(shí)際聯(lián)系太少，不知道怎樣應(yīng)用 數(shù)學(xué)知識。因此，這就要求大力提高數(shù)學(xué)課程體系中實(shí)踐課 程的比重，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，重

4、視數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，促 進(jìn)研究生創(chuàng)新思維的形成和創(chuàng)新能力的提高。3教學(xué)方法單一，課程教學(xué)活動中學(xué)生的參與度不夠教學(xué)方法被認(rèn)為是實(shí)施創(chuàng)新教育的主要環(huán)節(jié)，課程學(xué)習(xí) 對提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量具有非常重要的作用。但在目前的研 究生數(shù)學(xué)教學(xué)中，主要還是采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即教師全 程講授，學(xué)生被動地聽記，毫無思考余地，課堂講授時(shí)間多, 討論交流少；重知識傳授，忽視了研究生問題意識、批判思 維、自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)；強(qiáng)調(diào)教師為主體，忽視學(xué)生的主 體地位。從學(xué)生接受知識的系統(tǒng)性來講，這種授課方式起到 了積極作用，然而，由于研究生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)過程中基本 上處于盲目接受知識的被動狀態(tài)，沒有時(shí)間、沒有機(jī)會積極 思維以及

5、創(chuàng)造性思維，并且這種教學(xué)模式限制了學(xué)生發(fā)散性 思維及批判性思維的培養(yǎng)，學(xué)生的惰性、依賴性、追隨書本 的習(xí)慣性思維難以改變。從培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力 來講，這種授課方式存在極大的弊端。針對工科院校研究生公共基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程設(shè)置和教學(xué)現(xiàn) 狀，我院從1995年以來，對研究生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的設(shè)置 和教學(xué)方法進(jìn)行一系列改革和嘗試。如通過調(diào)查問卷，了解 研究生的需求，增加了研究生需要而又是多學(xué)科交叉融合的 課程，如數(shù)據(jù)融合、小波分析；對管理學(xué)的研究生減 少了重理論的課程，增加了系統(tǒng)建模方法與數(shù)學(xué)模型課 程；增加了前沿性的講座式課程，如復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等。又如, 針對部分研究生課程，提出了一種'研討式”的

6、教學(xué)模式， 基于研討題目實(shí)踐背景和應(yīng)用背景，提出問題，通過獨(dú)立思 考、小組討論、課堂答辯及講評，在這一過程中不斷提煉、 升華，從而得到更廣泛、更深入、更高層次的問題，并提出 進(jìn)一步討論的方向，達(dá)到不但要學(xué)好數(shù)學(xué)，更要學(xué)會用好數(shù) 學(xué)的目的。另外，通過指導(dǎo)研究生參加全國數(shù)學(xué)建模競賽和 后續(xù)問題的研討，增強(qiáng)了研究生利用數(shù)學(xué)知識解決不同領(lǐng)域 問題的能力，提高了其綜合素質(zhì)，為后續(xù)科研打下了扎實(shí)的 基礎(chǔ)，使研究生數(shù)學(xué)建?；顒映蔀檠芯可囊豁?xiàng)重要的科研 實(shí)踐。二構(gòu)建合理的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程體系，完善研究生知識結(jié) 構(gòu)構(gòu)建科學(xué)合理的數(shù)學(xué)課程體系，為研究生創(chuàng)新能力的形 成打下基礎(chǔ)。創(chuàng)新性人才首先必須具有創(chuàng)新思維，而創(chuàng)新

7、思 維的形成必須以創(chuàng)新的知識結(jié)構(gòu)和體系為基礎(chǔ)，這種知識結(jié) 構(gòu)的形成有賴于科學(xué)合理的課程體系，研究生數(shù)學(xué)課程體系 是構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。1.優(yōu)化基礎(chǔ)課程設(shè)置，拓寬基礎(chǔ)理論數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課的設(shè)置應(yīng)多強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用前景，實(shí)現(xiàn)理論 的拓寬和加深，加強(qiáng)對研究生思考能力和判斷能力的培養(yǎng)； 增設(shè)反映當(dāng)代學(xué)科前沿、富有創(chuàng)造性、適應(yīng)學(xué)科交叉的高水 平課程。在構(gòu)建研究生的課程體系時(shí)，加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè), 力求使數(shù)學(xué)各門課程在加深和拓寬研究生基礎(chǔ)理論、學(xué)科知 識面和相關(guān)能力的培養(yǎng)等方面既有所分工、又相互補(bǔ)充，如 增設(shè)場論、積分變換等工科常用的數(shù)學(xué)工具；優(yōu)化課程設(shè)置, 合并同一學(xué)科相近的課程，優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃，拓寬學(xué)生知

8、識面, 如將數(shù)值分析與數(shù)學(xué)建模中部分重疊內(nèi)容進(jìn)行整合；學(xué)習(xí)借 鑒國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)理念，開設(shè)跨學(xué)科、實(shí)踐性強(qiáng)的課程。2加大選修課在課程設(shè)置中的比例，激發(fā)研究生創(chuàng)新思 維為了開闊研究生的視野、拓寬研究生的知識面、解決知 識結(jié)構(gòu)的個(gè)性問題、適應(yīng)各種生源和專業(yè)研究方向的需要， 應(yīng)加大選修課在課程設(shè)置中的比例，給研究生以更大的選擇 余地，鼓勵(lì)研究生多選課但不一定都要考試。事實(shí)上，許多 課程都是互為補(bǔ)充的，知識是相通的。研究生教育的關(guān)鍵之 一就是培養(yǎng)個(gè)性發(fā)展，只有個(gè)性得到充分發(fā)展，其潛能和探 索欲望才能得到充分的挖掘和調(diào)動，才有可能在今后的科研 活動中真正有所作為、有所創(chuàng)新。應(yīng)緊密結(jié)合專業(yè)課程、交 叉學(xué)科和

9、跨學(xué)科擴(kuò)大選修課的比例，把學(xué)科的新成果、新發(fā) 現(xiàn)及教師自己的研究方向和見解反映到課程中來。選修課應(yīng) 結(jié)合研究方向設(shè)置，內(nèi)容要涉及本專業(yè)或研究方向的最新成 果，重視新概念、新思維、新動態(tài)。3加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)，提高創(chuàng)新能力培養(yǎng)當(dāng)今科技發(fā)展速度越來越快，新產(chǎn)生的知識和科技成果 總量呈幾何級數(shù)上升。在這個(gè)變化趨勢中，一個(gè)顯著的特點(diǎn) 是學(xué)科數(shù)學(xué)化。數(shù)學(xué)在科技發(fā)展中的作用越來越突出，對高 水平科技人員的數(shù)學(xué)素質(zhì)的要求越來越高。數(shù)學(xué)建模是各學(xué) 科之間的交匯點(diǎn)，各學(xué)科要促進(jìn)自身的發(fā)展，要解決本學(xué)科 大量的實(shí)際問題，特別是本學(xué)科重大的理論和實(shí)際問題都不 開數(shù)學(xué)模型，即使從人才培養(yǎng)角度看，盡管不同學(xué)科對數(shù)學(xué) 建模

10、的需求迫切程度有差異，但數(shù)學(xué)建模在各學(xué)科的需求都 是巨大的，數(shù)學(xué)建模素質(zhì)是各學(xué)科對人才的共同要求。通過 不同途徑獲取數(shù)學(xué)建模技術(shù)成了廣大研究生提高其數(shù)學(xué)能 力和創(chuàng)新思維最有效的手段。另外，研究生畢業(yè)論文的質(zhì)量 也與研究生的數(shù)學(xué)建模技術(shù)有很大的聯(lián)系。在如今科學(xué)需要 量化和向各學(xué)科交叉發(fā)展的階段，數(shù)學(xué)已經(jīng)不僅是一個(gè)工 具，而且還是一門技術(shù)，掌握好這把鑰匙，可以開啟其他領(lǐng) 域的智慧之門。在一定程度上研究生數(shù)學(xué)建模的水平已經(jīng)成 為制約其學(xué)位論文的“瓶頸”。三改進(jìn)數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式1推行靈活多樣的課程教學(xué)模式研究生教育的本質(zhì)是創(chuàng)新能力培養(yǎng)，要求課程教學(xué)要從 傳統(tǒng)的獲取知識轉(zhuǎn)變到培養(yǎng)能力，即加強(qiáng)對研究生批判

11、性、 創(chuàng)造性的思維能力，以及提出、分析、解決、評價(jià)問題等能 力的培養(yǎng)，這就決定了研究生教學(xué)方法應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，采 用靈活多樣的教學(xué)方式，如講解與研討相結(jié)合、專題研討、 學(xué)生主講、學(xué)生查閱資料，完成小論文等，這樣使教學(xué)過程 成為師生互動、共同探討的過程，使學(xué)生充分地參與教學(xué)， 激發(fā)學(xué)生積極思維、獨(dú)立思考，在相互啟發(fā)中提出創(chuàng)造性的 見解和觀點(diǎn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、學(xué)習(xí)能力、研 究能力和良好的溝通表達(dá)能力。倡導(dǎo)研討式、參與式教學(xué)， 由教師先給出討論題目，研究生在課前查閱資料，在課堂上 由研究生根據(jù)自己查找的資料進(jìn)行討論、提問、發(fā)表自己的 看法。在該教學(xué)方式下，每個(gè)人的信息得到了充分的互補(bǔ)，

12、知識面得到了充分的拓寬，研究生在大量了解最新前沿知識 的同時(shí)，大大鍛煉了獨(dú)立的思考能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問 題的能力。教學(xué)方式的選取因人而易，因課程而易，靈活多 樣。2增加專題講座類課程，拓寬研究生視野對部分新興出現(xiàn)的交叉學(xué)科，也可采用專題講座式教學(xué) 模式，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)了解學(xué)科前沿動態(tài)。專題講座類課 程是由本學(xué)科教師及邀請的本領(lǐng)域知名專家擔(dān)任任課教師， 以專題形式開展的教學(xué)。任課教師將自己、課題組或本學(xué)科 領(lǐng)域最新的研究內(nèi)容作為一系列問題提出，將前沿知識和最 新的研究課題作為研究生課程的主要內(nèi)容，使研究生通過專 題講座課程了解學(xué)科前沿動態(tài)，激發(fā)研究興趣，培養(yǎng)其科學(xué) 思維和創(chuàng)新能力，如復(fù)雜網(wǎng)

13、絡(luò)等課程。3改進(jìn)課程考核方式，注重研究生創(chuàng)新能力考核研究生通過數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)不僅要掌握數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)理 論，更重要的是應(yīng)具備獨(dú)立探求知識和獨(dú)立分析問題、解決 問題的能力，因此，研究生數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的考核重點(diǎn)應(yīng)是學(xué) 生運(yùn)用知識分析和解決問題的能力，這也決定了研究生課程 學(xué)習(xí)考查形式的多樣性和靈活性。例如，可以通過閉卷或開 卷考試，強(qiáng)化研究生系統(tǒng)、扎實(shí)地掌握所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識; 也可以是針對若干討論題，由研究生自主選擇后，在查閱大 量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上寫出課程論文，并在課堂上作讀書報(bào)告，教 師點(diǎn)評，使學(xué)生充分了解了學(xué)科前沿，同時(shí)鍛煉了學(xué)生自主 學(xué)習(xí)和進(jìn)行科研總結(jié)的能力。參考文獻(xiàn)1 劉明柱、周國標(biāo)研究生公共數(shù)學(xué)課程體系建設(shè)的認(rèn) 識與實(shí)踐j.學(xué)位與研究生教育，2008 (5)2 趙剛、閻大桂、劉志毅等.關(guān)于工科研究生數(shù)學(xué)課