工科探究生數(shù)學課程設置和教學改革

1、工科探究生數(shù)學課程設置和教學改革【摘要】本文就工科研究生數(shù)學課程設置中存在的 一些問題進行了闡述，就如何完善研究生知識結構和改進數(shù) 學課程教學模式提出了幾點建議。【關鍵詞】工科研究生數(shù)學課程 教學改革【中圖分類號】g643【文獻標識碼】a【文章編號】1674-4810 (2014) 07-0048-02一研究生數(shù)學課程教學現(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，創(chuàng)新能力是檢驗研究生教育質量的根本標志。工科研究生公共 基礎數(shù)學課程體系和課程內容的改革直接影響到研究生的 知識結構，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。應該說研究生公共基礎數(shù)學課程體系在研 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 數(shù)學課程教學的現(xiàn)狀是：1數(shù)學系列課程設置的前沿性差、靈活性不夠目前，多數(shù)工科院校在研究生一年級開設了數(shù)理統(tǒng) 計、泛函分析、矩陣論、數(shù)值計算方法、圖論、模 糊數(shù)學、數(shù)學物理方程、隨機過程等課程，其中只有 1門或者2門為必修課程，其余為選修課程，學時為3040 學時不等。這些課程在一定程度上為研究生后續(xù)學習儲備了 知識。但是，由于設置的課程穩(wěn)定、研究生專業(yè)的限制、部 分課程的知識結構又單一，課程內容不能反映知識的先進性 和學科的交叉融合和滲透，反映不出學科領域內的前沿動態(tài) 和共性，又由于教師的知識限制，難以在有限學時內講出學 科的共性問題，必然影響研究生

3、的綜合素質，導致培養(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)學課程的設置和教學在理論上過 于追求嚴密，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)學作為研究生公共基礎課的本質；忽視了數(shù)學的實 際應用，特別是有真實案例的、符合相關專業(yè)特色的實際應 用問題，與專業(yè)課程銜接不緊密，缺乏針對性。學生學習缺 乏興趣，學習的知識與專業(yè)實際聯(lián)系太少，不知道怎樣應用 數(shù)學知識。因此，這就要求大力提高數(shù)學課程體系中實踐課 程的比重，培養(yǎng)學生的實踐能力，重

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

5、創(chuàng)造性思維，并且這種教學模式限制了學生發(fā)散性 思維及批判性思維的培養(yǎng)，學生的惰性、依賴性、追隨書本 的習慣性思維難以改變。從培養(yǎng)學生的創(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數(shù)學課程設置和教學現(xiàn) 狀，我院從1995年以來，對研究生的數(shù)學基礎課程的設置 和教學方法進行一系列改革和嘗試。如通過調查問卷，了解 研究生的需求，增加了研究生需要而又是多學科交叉融合的 課程，如數(shù)據(jù)融合、小波分析；對管理學的研究生減 少了重理論的課程，增加了系統(tǒng)建模方法與數(shù)學模型課 程；增加了前沿性的講座式課程，如復雜網絡等。又如, 針對部分研究生課程，提出了一種'研討式”的

6、教學模式， 基于研討題目實踐背景和應用背景，提出問題，通過獨立思 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 進一步討論的方向，達到不但要學好數(shù)學，更要學會用好數(shù) 學的目的。另外，通過指導研究生參加全國數(shù)學建模競賽和 后續(xù)問題的研討，增強了研究生利用數(shù)學知識解決不同領域 問題的能力，提高了其綜合素質，為后續(xù)科研打下了扎實的 基礎，使研究生數(shù)學建模活動成為研究生的一項重要的科研 實踐。二構建合理的基礎數(shù)學課程體系，完善研究生知識結 構構建科學合理的數(shù)學課程體系，為研究生創(chuàng)新能力的形 成打下基礎。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)新的知識結構和體系為基礎，這種知識結 構的形成有賴于科學合理的課程體系，研究生數(shù)學課程體系 是構建合理的知識結構的關鍵。1.優(yōu)化基礎課程設置，拓寬基礎理論數(shù)學基礎理論課的設置應多強調其應用前景，實現(xiàn)理論 的拓寬和加深，加強對研究生思考能力和判斷能力的培養(yǎng)； 增設反映當代學科前沿、富有創(chuàng)造性、適應學科交叉的高水 平課程。在構建研究生的課程體系時，加強基礎、拓寬專業(yè), 力求使數(shù)學各門課程在加深和拓寬研究生基礎理論、學科知 識面和相關能力的培養(yǎng)等方面既有所分工、又相互補充，如 增設場論、積分變換等工科常用的數(shù)學工具；優(yōu)化課程設置, 合并同一學科相近的課程，優(yōu)化教學計劃，拓寬學生知

8、識面, 如將數(shù)值分析與數(shù)學建模中部分重疊內容進行整合；學習借 鑒國內外先進教學理念，開設跨學科、實踐性強的課程。2加大選修課在課程設置中的比例，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 識結構的個性問題、適應各種生源和專業(yè)研究方向的需要， 應加大選修課在課程設置中的比例，給研究生以更大的選擇 余地，鼓勵研究生多選課但不一定都要考試。事實上，許多 課程都是互為補充的，知識是相通的。研究生教育的關鍵之 一就是培養(yǎng)個性發(fā)展，只有個性得到充分發(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。應緊密結合專業(yè)課程、交 叉學科和

9、跨學科擴大選修課的比例，把學科的新成果、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 結合研究方向設置，內容要涉及本專業(yè)或研究方向的最新成 果，重視新概念、新思維、新動態(tài)。3加強數(shù)學建模教學，提高創(chuàng)新能力培養(yǎng)當今科技發(fā)展速度越來越快，新產生的知識和科技成果 總量呈幾何級數(shù)上升。在這個變化趨勢中，一個顯著的特點 是學科數(shù)學化。數(shù)學在科技發(fā)展中的作用越來越突出，對高 水平科技人員的數(shù)學素質的要求越來越高。數(shù)學建模是各學 科之間的交匯點，各學科要促進自身的發(fā)展，要解決本學科 大量的實際問題，特別是本學科重大的理論和實際問題都不 開數(shù)學模型，即使從人才培養(yǎng)角度看，盡管不同學科對數(shù)學 建模

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

11、性、 創(chuàng)造性的思維能力，以及提出、分析、解決、評價問題等能 力的培養(yǎng)，這就決定了研究生教學方法應根據(jù)教學內容，采 用靈活多樣的教學方式，如講解與研討相結合、專題研討、 學生主講、學生查閱資料，完成小論文等，這樣使教學過程 成為師生互動、共同探討的過程，使學生充分地參與教學， 激發(fā)學生積極思維、獨立思考，在相互啟發(fā)中提出創(chuàng)造性的 見解和觀點，從而培養(yǎng)學生的科學思維能力、學習能力、研 究能力和良好的溝通表達能力。倡導研討式、參與式教學， 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)自己查找的資料進行討論、提問、發(fā)表自己的 看法。在該教學方式下，每個人的信息得到了充分的互補，

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，大大鍛煉了獨立的思考能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問 題的能力。教學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)的交叉學科，也可采用專題講座式教學 模式，讓學生在短時間內了解學科前沿動態(tài)。專題講座類課 程是由本學科教師及邀請的本領域知名專家擔任任課教師， 以專題形式開展的教學。任課教師將自己、課題組或本學科 領域最新的研究內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容，使研究生通過專 題講座課程了解學科前沿動態(tài)，激發(fā)研究興趣，培養(yǎng)其科學 思維和創(chuàng)新能力，如復雜網

13、絡等課程。3改進課程考核方式，注重研究生創(chuàng)新能力考核研究生通過數(shù)學課程的學習不僅要掌握數(shù)學的基礎理 論，更重要的是應具備獨立探求知識和獨立分析問題、解決 問題的能力，因此，研究生數(shù)學課程學習的考核重點應是學 生運用知識分析和解決問題的能力，這也決定了研究生課程 學習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，強化研究生系統(tǒng)、扎實地掌握所學的基礎理論知識; 也可以是針對若干討論題，由研究生自主選擇后，在查閱大 量文獻的基礎上寫出課程論文，并在課堂上作讀書報告，教 師點評，使學生充分了解了學科前沿，同時鍛煉了學生自主 學習和進行科研總結的能力。參考文獻1 劉明柱、周國標研究生公共數(shù)學課程體系建設的認 識與實踐j.學位與研究生教育，2008 (5)2 趙剛、閻大桂、劉志毅等.關于工科研究生數(shù)學課