工科研究生數(shù)學課程設置與教學改革

【摘 要】本文就工科研究生數(shù)學課程設置中存在的一些問題進行了闡述，就如何完善研究生知識結構和改進數(shù)學課程教學模式提出了幾點建議。

【關鍵詞】工科研究生 數(shù)學課程 教學改革

【中圖分類號】G643 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）07-0048-02

一 研究生數(shù)學課程教學現(xiàn)狀

研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是研究生教育的根本任務，創(chuàng)新能力是檢驗研究生教育質量的根本標志。工科研究生公共基礎數(shù)學課程體系和課程內容的改革直接影響到研究生的知識結構，影響到后續(xù)的科研過程中能否激發(fā)研究生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。應該說研究生公共基礎數(shù)學課程體系在研究生培養(yǎng)中處于核心地位。目前，工科院校研究生公共基礎數(shù)學課程教學的現(xiàn)狀是：

1.數(shù)學系列課程設置的前沿性差、靈活性不夠

目前，多數(shù)工科院校在研究生一年級開設了《數(shù)理統(tǒng)計》、《泛函分析》、《矩陣論》、《數(shù)值計算方法》、《圖論》、《模糊數(shù)學》、《數(shù)學物理方程》、《隨機過程》等課程，其中只有1門或者2門為必修課程，其余為選修課程，學時為30～40學時不等。這些課程在一定程度上為研究生后續(xù)學習儲備了知識。但是，由于設置的課程穩(wěn)定、研究生專業(yè)的限制、部分課程的知識結構又單一，課程內容不能反映知識的先進性和學科的交叉融合和滲透，反映不出學科領域內的前沿動態(tài)和共性，又由于教師的知識限制，難以在有限學時內講出學科的共性問題，必然影響研究生的綜合素質，導致培養(yǎng)的研究生創(chuàng)新能力較差。

2.知識性課程類型偏多，實踐性課程類型偏少

創(chuàng)新型社會要求培養(yǎng)大量的創(chuàng)新人才，要培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的研究生需逐步提高其提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，而目前研究生數(shù)學課程的設置和教學在理論上過于追求嚴密，忽視了工科研究生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；忽視了數(shù)學作為研究生公共基礎課的本質；忽視了數(shù)學的實際應用，特別是有真實案例的、符合相關專業(yè)特色的實際應用問題，與專業(yè)課程銜接不緊密，缺乏針對性。學生學習缺乏興趣，學習的知識與專業(yè)實際聯(lián)系太少，不知道怎樣應用數(shù)學知識。因此，這就要求大力提高數(shù)學課程體系中實踐課程的比重，培養(yǎng)學生的實踐能力，重視數(shù)學知識的應用，促進研究生創(chuàng)新思維的形成和創(chuàng)新能力的提高。

3.教學方法單一，課程教學活動中學生的參與度不夠

教學方法被認為是實施創(chuàng)新教育的主要環(huán)節(jié)，課程學習對提高研究生培養(yǎng)質量具有非常重要的作用。但在目前的研究生數(shù)學教學中，主要還是采用傳統(tǒng)的教學方式，即教師全程講授，學生被動地聽記，毫無思考余地，課堂講授時間多，討論交流少；重知識傳授，忽視了研究生問題意識、批判思維、自主學習能力的培養(yǎng)；強調教師為主體，忽視學生的主體地位。從學生接受知識的系統(tǒng)性來講，這種授課方式起到了積極作用，然而，由于研究生在整個課程學習過程中基本上處于盲目接受知識的被動狀態(tài)，沒有時間、沒有機會積極思維以及創(chuàng)造性思維，并且這種教學模式限制了學生發(fā)散性思維及批判性思維的培養(yǎng)，學生的惰性、依賴性、追隨書本的習慣性思維難以改變。從培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力來講，這種授課方式存在極大的弊端。

針對工科院校研究生公共基礎數(shù)學課程設置和教學現(xiàn)狀，我院從1995年以來，對研究生的數(shù)學基礎課程的設置和教學方法進行一系列改革和嘗試。如通過調查問卷，了解研究生的需求，增加了研究生需要而又是多學科交叉融合的課程，如《數(shù)據(jù)融合》、《小波分析》；對管理學的研究生減少了重理論的課程，增加了《系統(tǒng)建模方法與數(shù)學模型》課程；增加了前沿性的講座式課程，如《復雜網(wǎng)絡》等。又如，針對部分研究生課程，提出了一種“研討式”的教學模式，基于研討題目實踐背景和應用背景，提出問題，通過獨立思考、小組討論、課堂答辯及講評，在這一過程中不斷提煉、升華，從而得到更廣泛、更深入、更高層次的問題，并提出進一步討論的方向，達到不但要學好數(shù)學，更要學會用好數(shù)學的目的。另外，通過指導研究生參加全國數(shù)學建模競賽和后續(xù)問題的研討，增強了研究生利用數(shù)學知識解決不同領域問題的能力，提高了其綜合素質，為后續(xù)科研打下了扎實的基礎，使研究生數(shù)學建模活動成為研究生的一項重要的科研實踐。

二 構建合理的基礎數(shù)學課程體系，完善研究生知識結構

構建科學合理的數(shù)學課程體系，為研究生創(chuàng)新能力的形成打下基礎。創(chuàng)新性人才首先必須具有創(chuàng)新思維，而創(chuàng)新思維的形成必須以創(chuàng)新的知識結構和體系為基礎，這種知識結構的形成有賴于科學合理的課程體系，研究生數(shù)學課程體系是構建合理的知識結構的關鍵。

1.優(yōu)化基礎課程設置，拓寬基礎理論

數(shù)學基礎理論課的設置應多強調其應用前景，實現(xiàn)理論的拓寬和加深，加強對研究生思考能力和判斷能力的培養(yǎng)；增設反映當代學科前沿、富有創(chuàng)造性、適應學科交叉的高水平課程。在構建研究生的課程體系時，加強基礎、拓寬專業(yè)，力求使數(shù)學各門課程在加深和拓寬研究生基礎理論、學科知識面和相關能力的培養(yǎng)等方面既有所分工、又相互補充，如增設場論、積分變換等工科常用的數(shù)學工具；優(yōu)化課程設置，合并同一學科相近的課程，優(yōu)化教學計劃，拓寬學生知識面，如將數(shù)值分析與數(shù)學建模中部分重疊內容進行整合；學習借鑒國內外先進教學理念，開設跨學科、實踐性強的課程。

2.加大選修課在課程設置中的比例，激發(fā)研究生創(chuàng)新思維

為了開闊研究生的視野、拓寬研究生的知識面、解決知識結構的個性問題、適應各種生源和專業(yè)研究方向的需要，應加大選修課在課程設置中的比例，給研究生以更大的選擇余地，鼓勵研究生多選課但不一定都要考試。事實上，許多課程都是互為補充的，知識是相通的。研究生教育的關鍵之一就是培養(yǎng)個性發(fā)展，只有個性得到充分發(fā)展，其潛能和探索欲望才能得到充分的挖掘和調動，才有可能在今后的科研活動中真正有所作為、有所創(chuàng)新。應緊密結合專業(yè)課程、交叉學科和跨學科擴大選修課的比例，把學科的新成果、新發(fā)現(xiàn)及教師自己的研究方向和見解反映到課程中來。選修課應結合研究方向設置，內容要涉及本專業(yè)或研究方向的最新成果，重視新概念、新思維、新動態(tài)。

3.加強數(shù)學建模教學，提高創(chuàng)新能力培養(yǎng)

當今科技發(fā)展速度越來越快，新產(chǎn)生的知識和科技成果總量呈幾何級數(shù)上升。在這個變化趨勢中，一個顯著的特點是學科數(shù)學化。數(shù)學在科技發(fā)展中的作用越來越突出，對高水平科技人員的數(shù)學素質的要求越來越高。數(shù)學建模是各學科之間的交匯點，各學科要促進自身的發(fā)展，要解決本學科大量的實際問題，特別是本學科重大的理論和實際問題都不開數(shù)學模型，即使從人才培養(yǎng)角度看，盡管不同學科對數(shù)學建模的需求迫切程度有差異，但數(shù)學建模在各學科的需求都是巨大的，數(shù)學建模素質是各學科對人才的共同要求。通過不同途徑獲取數(shù)學建模技術成了廣大研究生提高其數(shù)學能力和創(chuàng)新思維最有效的手段。另外，研究生畢業(yè)論文的質量也與研究生的數(shù)學建模技術有很大的聯(lián)系。在如今科學需要量化和向各學科交叉發(fā)展的階段，數(shù)學已經(jīng)不僅是一個工具，而且還是一門技術，掌握好這把鑰匙，可以開啟其他領域的智慧之門。在一定程度上研究生數(shù)學建模的水平已經(jīng)成為制約其學位論文的“瓶頸”。

三 改進數(shù)學課程教學模式

1.推行靈活多樣的課程教學模式

研究生教育的本質是創(chuàng)新能力培養(yǎng)，要求課程教學要從傳統(tǒng)的獲取知識轉變到培養(yǎng)能力，即加強對研究生批判性、創(chuàng)造性的思維能力，以及提出、分析、解決、評價問題等能力的培養(yǎng)，這就決定了研究生教學方法應根據(jù)教學內容，采用靈活多樣的教學方式，如講解與研討相結合、專題研討、學生主講、學生查閱資料，完成小論文等，這樣使教學過程成為師生互動、共同探討的過程，使學生充分地參與教學，激發(fā)學生積極思維、獨立思考，在相互啟發(fā)中提出創(chuàng)造性的見解和觀點，從而培養(yǎng)學生的科學思維能力、學習能力、研究能力和良好的溝通表達能力。倡導研討式、參與式教學，由教師先給出討論題目，研究生在課前查閱資料，在課堂上由研究生根據(jù)自己查找的資料進行討論、提問、發(fā)表自己的看法。在該教學方式下，每個人的信息得到了充分的互補，知識面得到了充分的拓寬，研究生在大量了解最新前沿知識的同時，大大鍛煉了獨立的思考能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。教學方式的選取因人而易，因課程而易，靈活多樣。

2.增加專題講座類課程，拓寬研究生視野

對部分新興出現(xiàn)的交叉學科，也可采用專題講座式教學模式，讓學生在短時間內了解學科前沿動態(tài)。專題講座類課程是由本學科教師及邀請的本領域知名專家擔任任課教師，以專題形式開展的教學。任課教師將自己、課題組或本學科領域最新的研究內容作為一系列問題提出，將前沿知識和最新的研究課題作為研究生課程的主要內容，使研究生通過專題講座課程了解學科前沿動態(tài)，激發(fā)研究興趣，培養(yǎng)其科學思維和創(chuàng)新能力，如復雜網(wǎng)絡等課程。

3.改進課程考核方式，注重研究生創(chuàng)新能力考核

研究生通過數(shù)學課程的學習不僅要掌握數(shù)學的基礎理論，更重要的是應具備獨立探求知識和獨立分析問題、解決問題的能力，因此，研究生數(shù)學課程學習的考核重點應是學生運用知識分析和解決問題的能力，這也決定了研究生課程學習考查形式的多樣性和靈活性。例如，可以通過閉卷或開卷考試，強化研究生系統(tǒng)、扎實地掌握所學的基礎理論知識；也可以是針對若干討論題，由研究生自主選擇后，在查閱大量文獻的基礎上寫出課程論文，并在課堂上作讀書報告，教師點評，使學生充分了解了學科前沿，同時鍛煉了學生自主學習和進行科研總結的能力。

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〔責任編輯：李錦雯〕