以应用创新为导向的大学数学教学现状与对策

江五元, 丁卫平

(湖南理工学院 数学学院, 湖南 岳阳 414006)

以应用创新为导向的大学数学教学现状与对策

江五元, 丁卫平

(湖南理工学院 数学学院, 湖南 岳阳 414006)

为了发挥大学数学教育在创新人才培养机制、提高人才培养质量中的作用, 针对大学数学教育现状, 本文在教学理念、教学方式和考核评价等方面提出了一些对策和建议.

大学数学教育; 创新思维; 能力培养; 人才质量

党的十八届三中全会指出: “创新高校人才培养机制, 促进高校办出特色争创一流”, 这为高等教育改革发展提出了明确目标. 我国高等教育经过近20年的发展已进入了大众化时代, 1999年开始, 随着第二次全国性院校调整, 出现了一大批新升普通本科院校. 截至2013年, 我国新建(或升格)本科院校已达325所, 独立学院303所, 在校本科生人数达全国本科在校生人数的一半以上, 是我国高等教育大众化的重要有生力量, 已成为我国高等教育体系的重要组成部分. 然而, 在现有培养机制下, 地方本科院校的学生存在学科基础和理论研究不如“研究型大学”, 动手能力和“安心在岗”不如专科院校的尴尬局面. 同时, 我国正处在经济转型升级的关键时期, 如何创新人才培养机制、提高人才培养质量, 是我国高等教育面临的紧迫问题. 许多文献[1,2]已对新建本科院校教学模式进行了相关探讨.

大学数学是普通高校各专业培养计划中的一门重要基础理论课, 对学生顺利完成本科学业非常重要,对学生素质、能力的培养也具有不可替代的作用, 是保障人才培养质量的重要指标. 学生通过对大学数学的学习, 可以为各专业课的学习打下良好的基础, 能够提高自身的逻辑思维能力及创新能力. 基于当前大学数学教育存在的数学教育思想滞后、教学方法陈旧、教学方式单一、理论知识与实际应用严重脱节等问题, 我们必须改革大学数学教学模式以适应创新人才培养机制, 提高人才培养质量.

现在的大学数学教育实际上不同程度延续了高中阶段的应试教育模式, 数学教育成了纯粹的数学教学. 尽管大多数新建地方本科院校提出了应用型人才培养目标并提出了相应的教学改革措施, 文[3, 4]对应用创新型人才培养模式提出了教学改革建议, 然而对于数学课程来说, 传统教学中“重知识轻应用, 重理论轻实践”的状况没有根本改变. 随着高等教育的大众化, 学生的个体差异相当明显, 如对理工科专业的学生来说, 高等数学理论上的严密推导使基础差的学生望而生畏, 而理论知识学得好的学生因为忽视了应用能力的培养, 结果导致不能用所学知识解决实际问题. 如果我们不能针对学生的差异性, 而采用统一的教学模式必然阻碍学生的个性发展. 同时, 考核的目的是检验学生对知识的掌握程度, 以及运用知识解决实际问题的能力, 然而在对本科生的考核评估方面却存在着价值追求单一、考核方式固化的问题. 在现行的考核制度下, 大多数学生学习仅仅为了考试, 考试及格了就自认为课程学好了. 另外, 老师为了提高及格率, 从命题到阅卷也都放松了要求. 这实际上就形成了这样一个怪圈: 学生只要在考试前一个月开始准备, 做几套历年的试题, 抓住考前老师提出的重点, 考试就很容易过关了. 这种考核方式实际上完全背离了应用型人才的培养目标, 也抑制了学生的学习热情和能力的提高.

基于应用型人才培养机制的创新, 大学数学教育应注重应用创新能力的培养. 始终将人才培养目标落到实处, 明确“为何教” “教什么”“怎么教”的问题. 具体来说主要有三个方面的教学对策.

1 更新教学理念, 确立“应用创新”为导向的大学数学教育目标

搞好大学数学教育的关键是明确培养目标. 人才培养目标的确定与不断发展变化的社会需求、学校的定位和办学特色息息相关. 应用型本科高校要从自身特色出发, 创新人才培养机制. 大学数学教学如何与人才培养目标紧密联系, 如何在传授基础知识的同时, 培养学生的应用能力？这是进行数学教学前必须思考的问题. 如在对经济管理类专业的学生讲授《概率论与数理统计》中的“方差”时, 我们采用了如下案例:

某人有一笔资金, 可投资两个项目: 房产和商业, 其收益都与市场状态有关. 若把未来市场划分为好、中、差三个等级, 各等级发生的概率分别为0.2, 0.7, 0.1. 通过调查, 该投资者认为投资于房产的收益X(万元)和投资于商业的收益Y(万元)的分布分别为

X11 3 -3Pk0.2 0.7 0.1

Y7 4 -2Pk0.2 0.7 0.1

请问该投资者如何进行投资为好？假设投资于房产的收益X(万元)和投资于商业的收益Y(万元)的分布分别为

X11 3 -3Pk0.2 0.7 0.1

Y6 4 -2Pk0.2 0.7 0.1

又该如何进行投资为好？

若用数学期望计算投资的平均收益, 方差反映投资的风险, 则对上述两种情形分别有:

投资项目 平均收益(万元) 风险(标准差)房 产 4 3.92商 业 4 2.32投资项目 平均收益(万元) 风险(标准差)房 产 4 3.92商 业 3.9 1.81

通过比较分析, 对于第一种情形因为收益相等, 当然找风险最小的投资. 对于第二种情形, 风险和收益都不相同, 可有多种选择: 偏好风险者可能会选择收益最大的投资, 选择投资房产; 理性投资者会对收益与风险综合权衡, 选择投资商业, 因为, 虽然平均收益少了0.1万元, 但风险要小一半以上; 更高明的投资者可能会用一部分资金投资于房产, 另一部分资金投资于商业. 从而选择最优投资组合方案.

通过上面案例分析, 既抓住了基础知识的传授, 又突出了以“应用”为导向的大学数学教育目标, 让学生切实感受到数学与实际的联系.

2 突出专业能力培养目标, 科学调整数学教学方式和教学内容

专业能力的培养是应用型人才培养的核心, 所有的教学环节都应该围绕此核心来构建. 大学数学作为不同专业方向的基础理论课程应注重培养学生的逻辑思维能力、实际应用能力和创新能力, 要根据不同专业学生的个性要求和发展方向进行教学创新. 大学数学涉及的专业面广, 尽管不同专业选择了不同教材(如, 湖南理工学院的高等数学课程就分为了A、B、C、D四个层次), 然而知识内容一般区别不大. 如果讲授时没有突出专业特色, 数学教学将陷入统一的教学模式, 专业能力的培养在数学教学中将名存实亡. 因此, 教师应科学调整教学方式与教学内容. 如对理工科学生可适当注重逻辑推理过程, 对经管类学生应突出数形结合, 使概念形象直观. 教材[5]中的中心极限定理是概率论与数理统计课程中的重要内容,学生对 “二项分布的极限分布是正态分布”这一定理一知半解, 如果让学生利用Matlab绘制出二项分布随参数N变化的图形以及对应参数的正态分布图形, 如图1所示, 再比较他们的拟合程度, 那么, 从图形的变化就很直观地反映了定理的内容, 达到事半功倍的效果.

图1

为了达到专业能力的培养目标, 我们还必须结合社会经济的发展, 突破专业限制, 拓宽专业知识面,形成各学科之间的交叉与互融, 增强学生社会适应能力.

3 完善考核评价体系, 强化大学数学实践应用功能

考核评价体系是检验学生是否达到人才培养目标的重要手段. 我校的大学数学期评成绩一般包括期终测试、期中测试和平时成绩. 平时成绩一般没有严格的量化标准, 执行比较随意, 而期终与期中两次测试评价目标单一, 尽管某种程度上起到了督促和检验的功能, 然而对于应用型人才的培养目标实际上没有发挥其指挥棒的作用. 考核评价体系在检验基础知识的掌握程度与解决实际问题能力的同时应注重以下几点: 一、促进学生的个性发展. 考试就是指挥棒, 老师怎么考, 学生就会怎么学. 单一的评价标准产生了应试教育下的“高分低能”, 只有为不同发展方向的学生制定相应的考核标准, 才能真正实现个性发展.二、实现考核评价的多元化. 考核是为了检验教育目标的实现程度, 大学数学教育的首要目标就是培养学生解决实际问题的能力. 考核形式应灵活多变, 调查报告、统计分析等都可作为评价的依据. 甚至可以改变老师出题, 学生答题的考试模式, 让学生自拟题目, 自己解答. 只要自拟的题目新颖, 解答合理, 都可以给出高的评价. 这种变被动为主动的考核方式将强化大学数学的实践应用功能, 提高学生的创新能力.

大学数学作为基础理论课在创新人才培养机制、提高人才培养质量中具有重要作用. 大学数学教育的教学理念、教学方式和考核体系只有协调统一, 才能实现人才培养目标.

[1] 张向华, 李 军. 新建地方本科院校培养本科技术技能型人才的思考[J]. 高等教育研究, 2015, 36(1): 62～64

[2] 毕宪顺, 张 峰. 改革开放以来中国高等教育的跨越式发展及其战略意义[J]. 教育研究, 2014, 11: 62～71

[3] 王青林. 关于创新应用型本科人才培养模式的若干思考[J]. 中国大学教学, 2013, 6: 42～45

[4] 眭 平. 基于应用创新性人才培养的创新教育实践[J]. 中国高教研究, 2013, 8: 89～92

[5] 魏宗舒. 概率论与数理统计[M]. 北京: 高等教育出版社, 1983

Present Situation and Countermeasure of College Mathematics Teaching Based on Application and Innovation

JIANG Wu-yuan, DING Wei-ping
(College of Mathematics, Hunan Institute of Science and Technology, Yueyang 414006, China)

In order to making college mathematics teaching play an important role for innovative personnel training mechanism and improving the quality of personnel training, this paper proposes some countermeasures and advise about teaching idea, teaching method, assessment and evaluation based on present situation of college mathematics teaching.

college mathematics teaching; creative thinking; ability training; quality of talents

G642

: A

: 1672-5298(2015)04-0078-04

2015-08-15

湖南省普通高校教学研究改革项目 (湘教通[2015]291号)

江五元(1974− ), 男, 湖南平江人, 博士, 湖南理工学院数学学院副教授. 主要研究方向: 概率论与数理统计