培養創新型人才的途徑研究——創建開放實驗室

盧振坤

（梧州學院 數理系，廣西 梧州 543002）

培養創新型人才的途徑研究
——創建開放實驗室

盧振坤

（梧州學院 數理系，廣西 梧州 543002）

培養和提高學生的數學建模能力在當今數學教學改革中備受關注。分析建立數學建模與數學實驗開放實驗室的必要性及其在培養創新人才方面的重要意義，介紹了組織實施方面所做的一些有益探索，指出開放實驗室對提高學生的動手能力和科研能力具有重要的作用，是學校培養創新人才值得借鑒的途徑。

開放實驗室；創新人才；數學建模；數學實驗

“高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，發展科學技術文化，促進社會主義現代化建設。”這是《中華人民共和國高等教育法》明確指出的。據此，我國的高等院校必須重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神，提高大學生的人文素養和科學素質，認真探索以培養學生創新精神和實踐能力為重點的創新人才培養模式[1-2]。每年一次的全國大學生數學建模競賽，已經吸引了超過5萬人參與，該賽事不僅能夠培養更多能夠應用數學知識解決實際問題的人才，而且極大地促進了數學教學改革。一直以來，由于數學課程所具有的抽象性特點，令很多同學對其產生恐懼心理，更不用說利用數學知識解決實際問題。因此，要想使學生意識到數學的重要、數學的樂趣以及培養學生創新能力、綜合素質、應用數學解決實際問題的能力，離不開對數學實驗與數學建模的改革。電子制作實驗室創建數學實驗與數學建模開放實驗室對促進數學教學是一種有益的嘗試。

1 充分認識創建數學建模與數學實驗開放實驗室的重要性

1.1 開放數學實驗室是適應教學改革的需要

近幾年來，為適應社會對實用人才的需求，各高校在人才培養模式上不斷進行探索，尤其在教學內容和課程體系方面進行了全面的改革。為防止理論與實踐脫節，進一步提高學生的實踐能力，各高校也花了很大經費建立各種實訓基地、實驗室等。數學是一門理論性很強的課程，一直以來，數學的授課形式沒有多大改進，還是從課堂到課堂，缺乏與實踐相結合，導致學生不能直觀地理解相應的概念和理論知識，其結果是學生只是了解抽象的概念和相關知識，無法運用所學知識付之于實踐，這就違背了數學教學的改革，更違背了新世紀大學生素質教育的改革。要使學生更好地理解和掌握所學知識，提高學生的動手能力，走進開放實驗室自己動手編寫程序，是一種可以借鑒的途徑，它可以獲取課堂上無法得到的知識。通過開放實驗室，讓學生掌握基本的實驗技能,提高學生的學習興趣以及初步的科研能力,以適應教學改革的需要。

1.2 開放數學實驗室符合現代大學數學教育的需要

現代教育學理論強調，教學過程中應遵循傳授知識與培養能力相統一和教師主導作用與學生主動性相結合的原則。在傳統的實驗教學課中,學生根據實驗教材提供的實驗步驟或教師事先擬定的實驗過程逐步完成，而實驗結果往往在實驗開始前就已知道,也沒有其他的結果討論，更不用說學生自己主動實驗，創造性地設計實驗步驟。這樣的實驗教學模式一定程度上限制了學生創造性思維，失去對自我學習和獨立研究能力的培養，這也正是現實社會對高素質人才的基本要求。所以，開放數學實驗室，一是可以充分發揮學生學習的主動性，培養他們發現問題、解決問題、自我思考等各方面的能力。二是可以更加豐富數學教學理論以及更好地指導數學教學實踐。

1.3 開放數學實驗室、指導學生數學建模，擴大學生的受益面

面向全校理工科學生和其他專業對數學建模有興趣愛好的學生開設“數學建模與數學實驗”選修課，讓更多的學生了解數學建模并參與到這項活動中來，防止以往有些同學想參加數學建模訓練而又未能參與的尷尬局面。改革傳統的大學數學教學模式，增加開放實驗室模式，已成為新世紀數學建模與數學實驗教學改革工程的重要議題。建立數學開放實驗室，一是可以為梧州學院數學教學內容與方法的改革提供必要的實驗條件；二是為梧州學院培養創新型人才改革試點提供訓練基地。

2 建立數學建模與數學實驗開放實驗室的具體過程

2.1 開放實驗室的形式和內容[3-4]

2.1.1 滿足有需要的學生利用課外時間選做實驗，拓展新知識。由于正常的實驗課時間有限、內容又比較多，有些基礎差的學生，當堂未能掌握所學的知識及實驗技能，要求重做；有些基礎好的學生不滿足于教師所教內容，要自己深入學習或做一些探索性的研究均可向老師提出申請。指導教師負責提供實驗室以及實驗設備，學生自己備帶實驗所需內容，實驗實施過程由學生自己安排和編寫，必要時，指導教師可根據實際情況進行現場指導。

2.1.2 充分利用數學建模協會的作用。通過數學建模協會的宣傳，學生根據自己的能力和興趣，采取自愿報名的方式參與到活動中來，由有經驗的教師或者協會中優秀的高年級學生擔任指導教師，隊員們平時可以自己組織討論，隨時到開放實驗室進行實驗。指導教師可以采取統一授課的方式，集體指導，也可分組進行，各個小組根據時間安排和需要進行小范圍指導。活動中提倡討論，一方面是調動學生的主動性和積極性，激發他們的靈感，營造科研活動氛圍；另一方面是提高學生獨立思考、分析問題、解決問題的能力以及團結協作、勇于創新的能力。

2.1.3 組織優秀學生參加數學建模與數學實驗培訓。活動主要在高年級學生中進行，也可以讓大一有興趣的、較優秀的同學參與。首先通過面向全院開設“數學建模與數學實驗”選修課，讓學生了解數學建模的基礎知識和基本方法，其次在全院范圍內舉行一次數學建模競賽，最后結合平時選修課堂上的表現和數學建模競賽的成績選拔出一些基礎扎實、對數學建模有較濃厚興趣的學生作為第一階段的培訓人選。培訓活動主要在周末和假期進行，通過一些優秀的數學建模案例講解，使學生了解參與全國大學生數學建模競賽的整個過程，培養他們的創新能力，增強協作意識，為參加全國大學生數學建模競賽打下堅實的基礎。

2.2 組織管理

數學建模實驗室的建立與管理是一項復雜的工程，涉及系部協調、指導教師安排、培訓學生及實驗室本身等各方面的工作，必須精心策劃和組織，統籌協調,分工具體、按時按量實施。此項工作由數理系負責，教務處、設備處、實驗教學中心等部門配合，實驗室隸屬于數理系。數理系負責全面協調管理工作，定期對實驗室進行檢查,了解學生使用實驗室的情況，以及商討有關工作。具體實施工作包括場地選擇、設備購買、安裝與管理、實驗室介紹、指導教師介紹、實施指導、開放時間、注意事項等。

3 軟件條件和政策支持

3.1 軟件條件

有一支多年的數學建模競賽組織、培訓與指導經驗的教師隊伍，而且已經有在全院范圍內開設數學建模和數學實驗的經驗，這為實驗室的建設作了一定的軟件和師資準備。另外,學院現在有數學建模協會，由有經驗的高年級學生組織，每年都吸納很多新成員，這為數學建模活動在學院得到推廣起到很好的宣傳作用。“一次參賽，終身受益”是全國大學生數學建模競賽的宗旨，參加過數學建模競賽的學生也深有體會。他們的經驗在協會中得到很好的宣傳，因此學生參與此項活動的積極性很高。

3.2 政策支持

開放實驗室的建設及以后能夠長期順利地開展工作，除了自身有效的組織管理外，還必須有學校相應配套政策支持。因此，學校要確定相應的保證措施。第一，對開放實驗室所需配套設備優先給予解決，或者允許學生自帶電腦來實驗室。第二，學院團委每年舉行的大學生科技節，對參與科技活動的學生，學院可根據其參加課外科技研究工作的情況及獲獎等級，給予創新學分。第三，學院要設立專項基金支持每年的全國大學生數學建模競賽及院內的數學建模競賽。第四，對參加指導學生課外科技研究工作的教師，學校承認其工作量，并對指導工作成效顯著的教師給予相應獎勵。

通過數學建模與數學實驗開放實驗室，可以為學生自發學習、自由探索、個性發展以及培養自主創新能力提供必要的時間和空間，是深化大學數學教學改革、全面提高大學數學教學質量，培養21世紀創新型高素質人才的新途徑。

[1]孫萊樣.積極探索創新人才培養模式[J].中國高等教育,1999 （24）.

[2]高新,靳國慶.強化大學生的創新精神和實踐能力培養[J].中國高等教育,1999（23）.

[3]顏七笙,童懷水,游泳.建立開放實驗室,培養創新人才的探索與實踐[J].東華理工學院學報,2005（4）.

[4]張文桂,等.重點實驗室向本科生實行開放的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2001（4）.

G642

A

1673-8535（2011）03-0083-03

2011-02-20

梧州學院教改項目（wyjg2008B016）

盧振坤（1979-），男，廣西百色人，梧州學院數理系講師，碩士，主要研究方向：信號處理和圖像處理。

高 堅）