积极开展数学实践教学活动培养学生创新意识与实践能力

杨 霞， 倪科社， 王学锋

（石河子大学师范学院数学系，新疆石河子 832000）

积极开展数学实践教学活动培养学生创新意识与实践能力

杨 霞， 倪科社， 王学锋

（石河子大学师范学院数学系，新疆石河子 832000）

探讨了在我国高等院校数学教学过程中如何通过建立科学完善的数学实践教学活动体系，培养学生的创新意识与实践能力.

实践教学；数学建模；数学试验；大学生研究训练计划；实践能力

高等学校是培养社会主义现代化建设专门人才的主阵地，学校的教学状况直接关系到人才的质量.因此，重视教学、提高教学质量，培养学生的创新意识与实践能力已成为高等教育界和社会各界关注的问题.

数学早已确立了其在人类文明中的基础地位，恩格斯说过，“一个学科成熟的标志，就是数学的介入.”这充分体现出了数学的重要性.自然科学和工程领域中数学知识无处不在，甚至在人文学科中数学也扮演着越来越重要的角色.那么如何在高校数学教育的过程中，使学生在掌握数学基础知识的同时又能够灵活运用这些知识来解决实际问题呢？即如何培养学生的创新意识与实践能力已成为一个迫切需要解决的问题.

笔者经过多年的教学实践与研究，认为积极开展数学实践教学活动，是培养学生创新意识与实践能力的一个有效方法.通过科学、完善的学生创新意识与实践能力培养模式的建立与实施，一方面可以使学生有更多机会参与数学教学的实践环节，从而提高学生的创新意识和实践能力；另外通过数学教学实践活动可以在教学过程中引入激励机制，鞭策后进，促进教师教学业务素质的提高，鼓励教师爱岗敬业，教书育人，不断改进教学方法，提高教学质量；同时最关键的是，通过数学教学实践活动可以使学生终身受益，以保证学生在大学阶段能获得高质量的教育、教学，牢固掌握必备的专业基础知识和基本技能，具备较好的创新意识和实践动手能力，为社会主义现代化建设培养出合格的人才.

1 系统、完善的数学实践教学体系的建立

石河子大学作为“211工程”院校一直致力于学生创新意识与实践能力的培养，建立了一整套包括数学建模、“SRP”大学生研究计划、高等数学竞赛、数学实验等完整的数学实践教学运行机制，在学生创新意识和实践能力培养方面收到较为满意的效果.在本体系中，数学建模是数学竞赛、数学实验、SRP训练的结合点，是数学教学改革的催化剂，是锻炼学生和培养创新人才的舞台.通过组织培训并参与“全国大学生数学建模竞赛”可以在校内全方位营造创新环境与氛围，并将高等数学教育、科研资源的优势充分用于创新人才的培养上.其体系框图如图1.

图1

2 数学实践教学活动的实施

1.开设面向全校学生的数学建模课程，组织参与全国大学生数学建模竞赛.

我校从1996年开始参加“全国大学生数学建模竞赛”，目前“数学建模”的组织与培训业已形成一套完整、规范的体系：

（1）工作的基础与参赛队员的选拔.

每年四月份举办校内高等数学竞赛，这一赛事即提高了学生学习数学的兴趣，也使一批尖子学生脱颖而出，为队员的选拔打下了良好的基础.选拔队员以高数竞赛成绩为基点，看其计算机等级考试成绩，再考虑自荐与推荐.每队工科专业一人，计算机专业一人，实践说明，这样组队效果良好.

（2）参赛队员的培训.

（2.1）学校拨专项资金5万元组建“数学建模”实验室.

（2.2）工科、经贸专业开设数学实验课，作为数学建模培训的前站.

（2.3）面向全校开设“数学建模”选修课（课本即姜启源教授编写的“数学建模”一书），期末三人一队模拟全国竞赛形式，三天完成（三—四题任选其一）.

（2.4）开设假期强训班.每年暑假数学建模队成员提前两星期到校，参加为期10天的数学建模强化训练班，进行数学软件的学习与实战模拟.

（3）参赛期间的安排与条件.

参赛期间学校领导及主管部门给予了极大的重视与支持.比赛期间校图书馆及数学系机房全天向学生开放，学生可以方便地查阅各类资料.数学建模具有难度大、涉及面广、形式灵活，对教师和学生要求高等特点，数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程.为了改变过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以知识传授为主的传统教学模式，数学建模课程的指导思想是：以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作.通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程，提高他们分折问题和解决问题的能力；提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力，使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题，提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识，能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题.数学建模以学生为主，教师利用一些事先设计好的问题启发，引导学生主动查阅文献资料和学习新知识，鼓励学生积极开展讨论和辩论，培养学生主动探索，努力进取的学风，培养学生从事科研工作的初步能力，培养学生团结协作的精神、形成一个生动活泼的环境和气氛，教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力，增强他们的数学素质和创新能力，提高他们的数学素质，强调的是获取新知识的能力，是解决问题的过程，而不是知识与结果.

2.开展每年一次的高等数学竞赛.

每年四月的第二个周日，举办一次高等数学竞赛.通过竞赛培养学生的学习兴趣，同时“高等数学竞赛”也是我们为全国大学生数学建模竞赛选拔人才的一个途径.如今石河子大学高等数学竞赛从组织筹备到命题竞赛及阅卷评奖等已形成制度，并进行规范化管理.

3.积极参与“大学生研究计划（SRP）”.

根据教育部建设高水平大学的要求，为进一步推进对学生的创新教育，学校从2002年开始设立了“学生研究计划基金”，并组织实施“学生研究计划”（SRP）项目的相关工作.“大学生研究计划”（SRP）项目的选题来自科学研究、教学实践、教学社会实践第一线，有较大的理论意义和现实意义，突出了对学生创新能力和创新意识培养.数学教师通过申报学校SRP项目可以吸引更多的学生参与数学科学研究，提高应用数学的能力.

4.开设《数学试验》课程，有效提高学生观察与归纳的能力.

1998年我国教育部颁发的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中把数学实验课规定为数学与应用数学（含师范专业）专业的主干课程.这门课可以培养学生使用数学软件来解决实际问题的能力，同时还可以培养学生以计算机为工具，探索数学、认识数学和学习数学的能力.我校在2000年开设了“数学实验”这门课，结合我校学生特点我们自编了讲义、制作了多媒体课件，通过多年的教学实践，我们充分体会到学生通过这门课的学习大大提高了数学应用能力、使用计算机解决实际问题的能力、提高了学生观察归纳的能力.在实验的基础上，学生学到了一些重要的数学思想并对一些数学方法进行了实践与解析.同时“数学实验”课程的开设，也为我们组织开展“全国大学生数学建模竞赛”提供了技术保证.

5.“以实践促教学”，通过数学教学实践活动，提高教师教学水平和教学工作的积极性.

根据教学规律所揭示，教师的教学水平决定教学质量.数学教学实践活动的有效进行具有评价、激励和引导作用，是提高数学教学质量的重要手段.本着“以实践促教学”的精神，在教学实践活动进程中，突出自下而上的师生全面动态实践相结合的原则，充分依靠数学建模组，运用竞赛、科研训练、实验等多种方式，对教师的教学态度、教学能力、教学内容、教学手段、教学效果及学生的学习态度等作出内容比较具体的促进，促使教师找准自己的坐标，在教学过程中不断调控自身的教学方法和手段，优化教学.

通过数学教学实践活动的开展，“创新意识和实践能力”将深深扎根于广大教师脑海之中，在教学过程中注重“实践能力”的提高已成为教师的关注点；同时数学教学实践活动工作的开展也促进了人才培养质量的提高.通过坚持过程、效果相结合，强调学生创新意识和实践能力的提高，一定能在提高高校数学教学质量的同时，培养出更具创新意识与实践能力的高素质人才.

［1］ 姜启源.数学实验课程教学的实践与认识［J］.中国大学教学，1999（5）：18-19.

［2］ 李尚志.培养学生创新素质的探索［J］.大学数学，2003，19（1）：47-50.

［3］ 绕云化，李德识.基于研究性学习的EDA实验教学方法探讨［J］.中国大学教学，2008（6）：85-86.

［4］ 艾冬梅，李艳晴.加强数学实验教学，培养学生应用数学的能力［J］.实验技术与管理，2007，24（4）：25-27.

［5］ 耿秀荣.数学建模的素质要求及其对学生素质拓展的启示［J］.教育探索，2008（8）：30-31.

G424.28

C

1672-1454（2010）增刊1-0092-03