基于轉型發展理念的應用型人才培養的教學改革初探

韓 偉

（赤峰學院 數學與統計學院，內蒙古 赤峰 024000）

基于轉型發展理念的應用型人才培養的教學改革初探

韓 偉

（赤峰學院 數學與統計學院，內蒙古 赤峰 024000）

本文面對高校內涵建設和轉型發展的新形勢，基于我校人才培養的定位，以數學與應用數學專業為例，從課程設置、課程內容、教學模式等方面，探討了教學改革的新思路.

轉型發展；實踐教學；教學改革

為貫徹落實國家和自治區《中長期教育改革和發展規劃綱要》精神，全面實現《赤峰學院“十二五”改革與發展規劃》，推進和完善學分制管理制度，主動適應區域經濟和社會發展對高等教育人才培養的需要，學校于2011年9月重新編制了《赤峰學院本科人才培養方案》.方案要求“理、工、農及經濟管理類總學分為165學分為宜，課內學時最高2300，總學時最高2980，實踐環節學分占總學分的25%以上”，“集中實踐教學環節占總學分的14%”.方案還規定“分散進行的實踐性教學環節原則上每36學時計1學分”，這樣作為理、工、農及經濟管理類專業的分散進行的實踐性教學環節的課時達600多學時.按著現有的培養方案、教學計劃和課程設置，實踐教學環節的課時很難完成，特別是以理論課為主的“數學與應用數學”專業就更難完成.因此，應改革傳統的教學模式、教學設置和教學計劃，設置新的課程體系，加大實踐教學環節課程，做到“以區域經濟社會發展需要和就業為導向，培養崇德敬業、求實創新的高層次應用型人才”.下面我就“數學與應用數學”專業方面談一點自己粗陋的設想.

1 調整課程類型

首先是對現有的課程的教學內容做一些調整，使其具有實踐教學的功能，通過這些課程的教學，使學生在實驗或實踐中深入掌握所學知識，學以致用，學會用所學的知識分析問題和解決問題的能力，提高創新能力，進一步將他們培養成崇德敬業、求實創新的高層次應用型人才.根據課程的內容，我將具有實踐教學內容的課程分為以下五類：案例教學類型的課程，實驗教學類型的課程，數學建模教學類型的課程，多媒體互動教學類型的課程和實踐教學類型的課程.

1.1 案例教學類型的課程

案例教學是一種根據一定教學目標，把現實生活中真實的情景加以典型化處理，形成供學員思考分析和決斷的案例（通常為書面形式）.

在案例教學中，學員拿到案例后，要認真閱讀案例材料，查閱指定的資料和讀物，搜集必要的信息，并積極地思索，初步形成關于案例中問題的原因分析和解決方案.然后將學員劃分為若干個小組，每個小組是一個學習討論單位.各學習小組要彼此分開，相互獨立.再由各小組派出自己的代表，發表本小組對于案例的分析和處理意見.發言完畢之后發言人要接受其他小組成員的訊問并作出解釋，此時本小組的其他成員可以代替發言人回答問題.經過討論后，教師可以提出幾個意見比較集中的問題和處理方式，組織各個小組對這些問題和處理方式進行重點討論.這樣做就將學員的注意力引導到方案的合理解決上來.在小組和小組集中討論完成之后，教師應該留出一定的時間讓學員自己進行思考和總結.這種總結可以是總結規律和經驗.也可以是獲取這種知識和經驗的方式.教師還可讓學員以書面的形式作出總結，這樣學員的體會可能更深，對案例以及案例所反映出來各種問題有一個更加深刻的認識.

學員通過獨立學習、相互研究和共同討論，能夠培養協作精神和團隊意識，這對獨生子女為主體的大學生來說，尤為重要.拓寬自己的視野，豐富自己的知識，培養自學能力和獨立的人格.提高學員分析問題和解決問題的能力以及獲取知識的能力和興趣.

作為教學型院校，教學內容要理論聯系實際，注重實踐環節的教學.讓學生學以致用，用所學的知識解決實際問題.而傳統的教學只注重所學課程的知識體系，理論與實踐脫節，乏味無趣，在一定程度上損害了學員的積極性和學習效果.學員走上工作后，要經過一段漫長而艱難地實際摸索階段，才能獨立擔當工作.但案例教學沒人會告訴你應該怎么辦，而是要自己去學習、去思考、去創造，使得枯燥乏味變得生動活潑，使得注重知識變為注重能力，使得單打獨斗變成了團結協作，使得學習死板的書本知識變成了為解決實際問題而學習、探究、討論、合作.

在數學與應用數學專業中，概率統計是一門十分活躍的理論性和實踐性都很強的學科，它來源于實踐.其知識和方法在各個領域都有著十分廣泛的應用，已經滲透到自然科學和社會科學的很多領域.此課程十分適合案例教學.另外，常微分方程，偏微分方程，計算方法，離散數學等也可以進行案例教學.

1.2 實驗教學類型的課程

傳統的數學教學簡單而古板，既沒有物理那種需要大量精美而尊貴的儀器，也沒有生化那種需要眾多五顏六色形態各異的藥品.往往只需一個黑板一支粉筆一段縝密的推理足矣.

隨著計算機技術的發展和數學軟件的產生，數學也變成了可以進行試驗的“后驗”學科.

通過數學實驗可以提高學生學習數學的積極性，提高學生對數學的應用意識，培養學生用所學的數學知識借助計算機解決實際問題的能力.數學實驗不同于傳統的數學學習方式，它強調以學生自己動手為主，讓學生自己借助于計算機去“折騰”數學,在“折騰”的過程中去學習,去觀察,去探索,去發現，以期達到在數學實驗的過程中“發現”公式，“探索”規律，解決問題.這種教學方式為古板的數學學習方式賦予了活的“靈魂”，為數學的思想與方法注入更多、更廣泛的內容，使學生擺脫了繁重的乏味的數學演算和數值計算，調動了學生的學習積極性，促進了數學同其他學科之間的結合，從而使學生有時間有機會去做更多的創造性工作.這種教學方式不著意追求內容的系統性、完整性.而著眼于激發學生自己動手和探索的興趣.

數學實驗教學是從問題出發組織教學內容.在教學的過程中，教師應選取一些具有深刻內涵的問題、具有應用價值的問題或科學發展史上經典的數學問題，精心設計實驗報告，使每個實驗圍繞解決一個或幾個問題來展開,引導學生使用一種或多種方法來解決所給的問題,在解決問題的過程中學習和熟悉這些方法,通過自己觀察結果、分析結果得出結論.從而激發進一步學習探討的興趣.

在數學與應用數學專業中適合數學實驗教學的課程很多，如數學分析，常微分方程，偏微分方程，復變函數，高等代數，解析幾何，離散數學，計算方法，概率統計，運籌學等都可以進行數學實驗.

1.3 數學建模教學的課程

數學模型就是對實際問題的一種數學“表述”.也就是對于一個特定的對象為了一個特定目標，根據事物之間的聯系，做一些必要的簡化假設，找出對象中決定“目標”的內在規律，并運用適當的數學工具，把這種規律表述成的一個數學結構.數學結構可以是數學公式、算法、圖表等.數學建模就是建立數學模型，建立數學模型的過程就是數學建模的過程.數學建模是一種數學的思考方法，是運用數學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實際問題的一種強有力的數學手段.

數學建模不同于數學實驗.數學實驗是初級的，偏重于減輕運算等的工作量，是幫助加深對數學知識的理解，它是一種輔助教學，數學理論借助計算機來實現的.而數學建模是綜合性的、主要面向應用，解決現實生活中的實際應用問題.

數學建模的主要作用不僅是為學生學會應用所學知識解決各專業問題及各種實際問題提供方法，更主要的是讓學生學會用數學的思維、數學的觀點、數學的語言描述實際問題、并想辦法解決實際問題，數學建模是聯系數學與其他各學科的紐帶，是數學知識應用于實際問題的橋梁.數學建模可以提高學生分析問題解決問題的能力，提高學生應用計算機及相關軟件的能力，提高學生科技論文的撰寫能力，提高學生的創新能力和團結協作能力.

通過這種教學模式，可以培養學生的創新思維、創新意識和創新能力，培養出具有高素質、復合型、創新型的應用型人才.

在數學與應用數學專業中適合數學建模教學的課程很多，如常微分方程，偏微分方程，離散數學，概率統計，運籌學等.

除以上介紹的3種具有實踐教學內容的課程外，還可以有多媒體互動教學類型的課程和實踐教學類型的課程.多媒體互動教學類型與數學實驗教學類型大同小異，只是在數學實驗教學的基礎上引入多媒體，建立師生互動體系，主要體現在硬件實現上，在此不贅.數學與應用數學專業屬單純實踐教學的課程較少，不予討論.

2 調整培養方案和教學大綱

由于大部分課程調整了教學內容，增加了實踐教學環節，因此要調整培養方案和教學大綱，一方面調整的內容要體現在培養方案或教學大綱上，調整課程內容、要求及課時分配，增加實踐環節，改善教學策略和手段方法，改變考核方式及成績評定辦法.另一方面由于很多課程都增加了實踐環節，為了與此相適應，還應增加或加強一部分課程，這類課程大體分三類：

2.1 增加或加強數學軟件課程

在現有的培養方案中已開設數學軟件課程，但種類和課時都較少，主要是Matlab，只有54學時.要執行新的培養方案，就應加強數學軟件的教學.數學軟件主要包括數學運算軟件，按功能它又分為數值計算、符號計算、圖形計算等方面：像 Matlab、Mathematica、Maple、MathCad、Maxima 等，選其要者，講授一至二門；還有數學規劃軟件，主要有：Lingo、Lindo等，可選講一門.最后是統計軟件，著名的有：SAS、SPSS、Minitab等，也可選講一門.

2.2 加強計算機程序設計語言課程

在現有的培養方案中已經開設C語言程序設計，也可以考慮開設VisualC++.另外還應增加一些實踐環節的內容，特別是要結合一些具體的課程，如算法設計、計算方法、離散數學、數學建模等，提高編程能力和實踐能力的訓練.

2.3 增加算法設計方面的課程

在現有的培養方案中已經開設數據結構，也可以考慮開設算法分析.重點應結合一些具體的課程，如計算方法、離散數學、數學建模、程序設計語言等，加強實踐環節的教學，提高編程能力和實踐能力的訓練.

3 人員培訓與設備購置

增加實踐環節教學的模式，要求有配套的教學設備：要有與之相適應的機房：包括計算機，服務器，多媒體等教學設備.還應購置相應的軟件，如數學計算軟件Matlab或Mathematica等；專業運籌與優化軟件Lingo或Lindo等；專業統計軟件ASA或SPSS等.在此基礎上，建立快捷穩定的網絡系統.進一步建立師生交互式的網上任務系統的網絡平臺.

增加實踐環節教學的模式，要求教師不僅有良好的數學功底基礎，還要精通數學軟件和算法分析、程序設計，還應具備應用數學知識、數學軟件，借助計算機解決實際問題的能力.不僅有專業的理論課教師，還應有專業的實踐指導教師和軟硬件建設、維修及網站建設的教師.因此，要做好師資規劃，通過外出進修、內部培養、外部引進等措施，打造一支師資力量強，教學隊伍年齡結構、知識結構合理，專業涵蓋面廣的師資隊伍.

〔1〕李大潛.關于高校數學教學改革的一些宏觀思考[J].中國大學教學，2010（1）.

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1673-260X（2012）02-0260-02