培养创新型人才的途径研究——创建开放实验室

卢振坤

（梧州学院 数理系，广西 梧州 543002）

培养创新型人才的途径研究
——创建开放实验室

卢振坤

（梧州学院 数理系，广西 梧州 543002）

培养和提高学生的数学建模能力在当今数学教学改革中备受关注。分析建立数学建模与数学实验开放实验室的必要性及其在培养创新人才方面的重要意义，介绍了组织实施方面所做的一些有益探索，指出开放实验室对提高学生的动手能力和科研能力具有重要的作用，是学校培养创新人才值得借鉴的途径。

开放实验室；创新人才；数学建模；数学实验

“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设。”这是《中华人民共和国高等教育法》明确指出的。据此，我国的高等院校必须重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，提高大学生的人文素养和科学素质，认真探索以培养学生创新精神和实践能力为重点的创新人才培养模式[1-2]。每年一次的全国大学生数学建模竞赛，已经吸引了超过5万人参与，该赛事不仅能够培养更多能够应用数学知识解决实际问题的人才，而且极大地促进了数学教学改革。一直以来，由于数学课程所具有的抽象性特点，令很多同学对其产生恐惧心理，更不用说利用数学知识解决实际问题。因此，要想使学生意识到数学的重要、数学的乐趣以及培养学生创新能力、综合素质、应用数学解决实际问题的能力，离不开对数学实验与数学建模的改革。电子制作实验室创建数学实验与数学建模开放实验室对促进数学教学是一种有益的尝试。

1 充分认识创建数学建模与数学实验开放实验室的重要性

1.1 开放数学实验室是适应教学改革的需要

近几年来，为适应社会对实用人才的需求，各高校在人才培养模式上不断进行探索，尤其在教学内容和课程体系方面进行了全面的改革。为防止理论与实践脱节，进一步提高学生的实践能力，各高校也花了很大经费建立各种实训基地、实验室等。数学是一门理论性很强的课程，一直以来，数学的授课形式没有多大改进，还是从课堂到课堂，缺乏与实践相结合，导致学生不能直观地理解相应的概念和理论知识，其结果是学生只是了解抽象的概念和相关知识，无法运用所学知识付之于实践，这就违背了数学教学的改革，更违背了新世纪大学生素质教育的改革。要使学生更好地理解和掌握所学知识，提高学生的动手能力，走进开放实验室自己动手编写程序，是一种可以借鉴的途径，它可以获取课堂上无法得到的知识。通过开放实验室，让学生掌握基本的实验技能,提高学生的学习兴趣以及初步的科研能力,以适应教学改革的需要。

1.2 开放数学实验室符合现代大学数学教育的需要

现代教育学理论强调，教学过程中应遵循传授知识与培养能力相统一和教师主导作用与学生主动性相结合的原则。在传统的实验教学课中,学生根据实验教材提供的实验步骤或教师事先拟定的实验过程逐步完成，而实验结果往往在实验开始前就已知道,也没有其他的结果讨论，更不用说学生自己主动实验，创造性地设计实验步骤。这样的实验教学模式一定程度上限制了学生创造性思维，失去对自我学习和独立研究能力的培养，这也正是现实社会对高素质人才的基本要求。所以，开放数学实验室，一是可以充分发挥学生学习的主动性，培养他们发现问题、解决问题、自我思考等各方面的能力。二是可以更加丰富数学教学理论以及更好地指导数学教学实践。

1.3 开放数学实验室、指导学生数学建模，扩大学生的受益面

面向全校理工科学生和其他专业对数学建模有兴趣爱好的学生开设“数学建模与数学实验”选修课，让更多的学生了解数学建模并参与到这项活动中来，防止以往有些同学想参加数学建模训练而又未能参与的尴尬局面。改革传统的大学数学教学模式，增加开放实验室模式，已成为新世纪数学建模与数学实验教学改革工程的重要议题。建立数学开放实验室，一是可以为梧州学院数学教学内容与方法的改革提供必要的实验条件；二是为梧州学院培养创新型人才改革试点提供训练基地。

2 建立数学建模与数学实验开放实验室的具体过程

2.1 开放实验室的形式和内容[3-4]

2.1.1 满足有需要的学生利用课外时间选做实验，拓展新知识。由于正常的实验课时间有限、内容又比较多，有些基础差的学生，当堂未能掌握所学的知识及实验技能，要求重做；有些基础好的学生不满足于教师所教内容，要自己深入学习或做一些探索性的研究均可向老师提出申请。指导教师负责提供实验室以及实验设备，学生自己备带实验所需内容，实验实施过程由学生自己安排和编写，必要时，指导教师可根据实际情况进行现场指导。

2.1.2 充分利用数学建模协会的作用。通过数学建模协会的宣传，学生根据自己的能力和兴趣，采取自愿报名的方式参与到活动中来，由有经验的教师或者协会中优秀的高年级学生担任指导教师，队员们平时可以自己组织讨论，随时到开放实验室进行实验。指导教师可以采取统一授课的方式，集体指导，也可分组进行，各个小组根据时间安排和需要进行小范围指导。活动中提倡讨论，一方面是调动学生的主动性和积极性，激发他们的灵感，营造科研活动氛围；另一方面是提高学生独立思考、分析问题、解决问题的能力以及团结协作、勇于创新的能力。

2.1.3 组织优秀学生参加数学建模与数学实验培训。活动主要在高年级学生中进行，也可以让大一有兴趣的、较优秀的同学参与。首先通过面向全院开设“数学建模与数学实验”选修课，让学生了解数学建模的基础知识和基本方法，其次在全院范围内举行一次数学建模竞赛，最后结合平时选修课堂上的表现和数学建模竞赛的成绩选拔出一些基础扎实、对数学建模有较浓厚兴趣的学生作为第一阶段的培训人选。培训活动主要在周末和假期进行，通过一些优秀的数学建模案例讲解，使学生了解参与全国大学生数学建模竞赛的整个过程，培养他们的创新能力，增强协作意识，为参加全国大学生数学建模竞赛打下坚实的基础。

2.2 组织管理

数学建模实验室的建立与管理是一项复杂的工程，涉及系部协调、指导教师安排、培训学生及实验室本身等各方面的工作，必须精心策划和组织，统筹协调,分工具体、按时按量实施。此项工作由数理系负责，教务处、设备处、实验教学中心等部门配合，实验室隶属于数理系。数理系负责全面协调管理工作，定期对实验室进行检查,了解学生使用实验室的情况，以及商讨有关工作。具体实施工作包括场地选择、设备购买、安装与管理、实验室介绍、指导教师介绍、实施指导、开放时间、注意事项等。

3 软件条件和政策支持

3.1 软件条件

有一支多年的数学建模竞赛组织、培训与指导经验的教师队伍，而且已经有在全院范围内开设数学建模和数学实验的经验，这为实验室的建设作了一定的软件和师资准备。另外,学院现在有数学建模协会，由有经验的高年级学生组织，每年都吸纳很多新成员，这为数学建模活动在学院得到推广起到很好的宣传作用。“一次参赛，终身受益”是全国大学生数学建模竞赛的宗旨，参加过数学建模竞赛的学生也深有体会。他们的经验在协会中得到很好的宣传，因此学生参与此项活动的积极性很高。

3.2 政策支持

开放实验室的建设及以后能够长期顺利地开展工作，除了自身有效的组织管理外，还必须有学校相应配套政策支持。因此，学校要确定相应的保证措施。第一，对开放实验室所需配套设备优先给予解决，或者允许学生自带电脑来实验室。第二，学院团委每年举行的大学生科技节，对参与科技活动的学生，学院可根据其参加课外科技研究工作的情况及获奖等级，给予创新学分。第三，学院要设立专项基金支持每年的全国大学生数学建模竞赛及院内的数学建模竞赛。第四，对参加指导学生课外科技研究工作的教师，学校承认其工作量，并对指导工作成效显著的教师给予相应奖励。

通过数学建模与数学实验开放实验室，可以为学生自发学习、自由探索、个性发展以及培养自主创新能力提供必要的时间和空间，是深化大学数学教学改革、全面提高大学数学教学质量，培养21世纪创新型高素质人才的新途径。

[1]孙莱样.积极探索创新人才培养模式[J].中国高等教育,1999 （24）.

[2]高新,靳国庆.强化大学生的创新精神和实践能力培养[J].中国高等教育,1999（23）.

[3]颜七笙,童怀水,游泳.建立开放实验室,培养创新人才的探索与实践[J].东华理工学院学报,2005（4）.

[4]张文桂,等.重点实验室向本科生实行开放的探索与实践[J].实验室研究与探索,2001（4）.

G642

A

1673-8535（2011）03-0083-03

2011-02-20

梧州学院教改项目（wyjg2008B016）

卢振坤（1979-），男，广西百色人，梧州学院数理系讲师，硕士，主要研究方向：信号处理和图像处理。

高 坚）