基于實踐能力的數學應用人才培養

數學學科是計算機專業的基礎和上升的平臺，與物理學、天文氣象、航空航天、計算機科學與技術、經濟、金融、管理、統計等密切相關.機械工程、工業自動化、電氣工程、化工制藥、通訊工程、建筑設計等，都離不開相關的數學知識.因此，數學學科應著重于培養學生的實踐能力.

一、從縱向上構建三層次實踐教學體系

培養學生的實踐能力要以培養學生掌握堅實的專業知識為基礎，因此專業教育的重要性不言而喻.以專業教育為綱，專業思想、專業知識和專業技能為目的來構建三層次數學實踐教學體系.

第一層次：專業思想教育

通過對實習基地、實踐基地及相關行業進行參觀調查，讓學生了解所學專業知識的應用前景，明確自己今后奮斗的目標，培養學生對所學專業的熱愛，在此基礎上指導學生制訂大學學習計劃和人生規劃.

請學生所在專業的專家作報告，讓學生了解所學專業的發展前景，讓學生的專業學習從課內走向課外，使學生對所學專業知識的應用前景有一定的感性認識.請學生所在專業的校友作報告，讓校友介紹自己從業的心得體會和工作經驗，增進學生對所學專業的了解，使學生對所學專業的實用性、重要性有更加明確的認識.與有關實習基地及實踐基地建立合作關系，使學生的學習范圍從校內延伸到校外，學習內容從理論走向實踐，使學生對所學專業和相關行業獲得更全面、更深刻的認識，并在此基礎上樹立穩定的專業思想，激發起學好專業知識的熱情.

第二層次：專業知識教育

在數學基礎課程的教學中滲透數學建模的思想，初步理解數學的應用性.同時利用數學軟件包輔助教學，以便突出基本概念、基本方法，精簡教學內容，降低計算技巧，刪減繁、難、偏、舊的內容，為后續課程和專業課程的學習打下堅實的基礎.通過數學實驗，培養學生使用計算機認識和理解數學理論的能力，為學生在今后的學習和工作中越來越多地用計算機進行數學處理和計算打下堅實的基礎.引導學生參加數學建?；顒?，培養學生運用所學數學知識解決可簡化的實際問題的能力.

第三層次：專業技能教育

在學生掌握一定的數學理論知識的基礎上，開設數學建模、數學實驗等實踐性課程，組織學生參加社會實踐，參加專業見習和專業實習，到相關行業進行參觀調查，參與教師科研、數學建模競賽、學生課外學術科技作品（創業計劃）、學生實踐創新訓練計劃項目等活動，培養學生的動手實踐能力.數學實踐課有利于學生學習積極性的發揮及獨立思考問題和解決問題能力的鍛煉，使學生在創新意識的培養過程中提高數學創造能力，促使其自主性、能動性和創造性得以充分發揮.

二、從橫向上構建三環節實踐教學體系

培養學生實踐能力必須做到課內與課外相結合，校內與校外相結合，理論與實踐相結合，來構建三環節數學實踐教學體系.

第一環節：理論課程

理論課程設置包括：基礎課、專業基礎課和專業課.數學教師力求做到把數學課“講活”“講懂”和“講深”.教師應通過自己的教學活動向學生展現“活生生”的數學研究工作，而不只是“冰冷的美麗”.具體來說，可以通過將數學建模的思想、方法滲透到各門數學課程甚至專業課程中，在每門課程中設計若干建模案例，讓學生逐步積累典型的數學模型和建模方法；同時還可以數學建模為抓手，滲透數學思想方法，教會學生科學研究的一般方法，培養學生初步的數學建模能力和科學研究能力.

第二環節：實踐環節

實踐環節包括：實驗課程、專業見習、專業實習、課程設計、畢業設計等.實踐環節應著眼于學生走向社會，了解數學的實際用處，激發學習動力，明確學習目的和努力方向.學生在社會調查、專業見習和專業實習期間，在與社會、企業、工廠接觸的過程中，應該逐步學會用數學的眼光看待社會和事物，學會用數學的思想方法解決生產和實踐中遇到的問題，學會從生產和實踐中提出有價值的有待進一步研究的問題.學生在相關實驗課程的學習中，逐步獲得編程、動手操作、解決實際問題等一般技能.課程設計、畢業設計、學生實踐創新訓練計劃項目、學生課外學術科技作品（創業計劃）乃至教師科研項目選題盡量來源于通過專業見習、專業實習、社會實踐等渠道收集、整理、發現的有價值的生產實際問題.通過課程設計、畢業設計等途徑，則可以直接面向社會全面、系統地培養學生的科研能力和實踐能力.

第三環節：課外科技活動

課外科技活動包括：社會實踐、參加教師科研活動、數學建模競賽、學生課外學術科技作品（創業計劃）、學生實踐創新訓練計劃項目等.它是前兩個環節進一步拓寬以及學習成果的集中檢驗.創造各種有利條件，讓學生積極參加各種課外科技活動.各級各類數學建模、科技作品等競賽，為學生提供挑戰自我、展示自我的平臺，有利于培養學生頑強拼搏的意志、團結協作的精神.由于參賽者往往來自不同的專業，需要相互配合、取長補短、思維碰撞，是難得的綜合訓練的契機.學生參加教師科研活動，在指導老師的帶領下，師生一起進行社會調查，收集資料，提煉問題，建立數學模型，解決實際問題，進行初步的科學研究工作.在此過程中，學生能夠獲得教師的言傳身教，獲得一般的科學研究方法，對科研意識的培養起到啟迪作用，促使其自主性、能動性和創造性得以充分發揮，為今后獨立從事研究奠定堅實的基礎.學生課外學術科技作品（創業計劃）、學生實踐創新訓練計劃項目的課題往往來源于生產實際，要求學生團結協作，將書本知識轉化為實際能力，綜合運用所學知識和技能，創造性地解決問題，將獲得的研究成果應用于生產、生活實踐，產生一定的經濟效益和社會效益，為今后就業和創業積累工作經驗.

三、從縱橫交錯上構建三支點實踐教學體系

以培養學生應用能力為目標，以數學建?；顒訛橥黄瓶?，充分利用實踐教學這一方式，采用“發現問題——提出問題——解決問題”這一模式來構建三支點數學實踐教學體系.

第一支點：發現問題

在理論課程的教學中，注重培養學生的問題意識.教師采用以問題驅動教學的教學模式，有針對性地向學生提出各類層次的問題，激勵學生于無疑處見有疑，發現別人未觸及的潛在的問題，促進學生圍繞問題展開學習，帶著問題自我探究.

第二支點：提出問題

教師要善于引導學生提出問題，要鼓勵學生通過見習報告、實習報告及社會調查報告將專業見習、專業實習、社會實踐中所發現的問題呈現出來，要鼓勵學生通過課程設計、畢業設計、學生實踐創新訓練計劃項目、學生課外學術科技作品（創業計劃）等教學環節去研究專業見習、專業實習及社會實踐等活動中發現的問題.

第三支點：解決問題

學生的學習應是學中研、研中學，教師應通過理論傳授、方法指導、能力培養來教導學生如何分析問題、解決問題.要在理論課程中滲透數學建模思想，介紹用數學分析問題、解決問題的方法；要在實驗教學、課程設計中大量增加綜合性、設計性實驗內容，讓學生利用開放實驗室完成教學計劃內的綜合性、設計性實驗，培養用數學分析問題、解決問題的能力.