基于能力培养的数学教育工程建设的探索

罗蕴玲， 李乃华， 安建业

(天津商业大学理学院，天津300134)

2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出了我国今后相当长的一段时间内教育改革和发展的指导思想、工作方针、战略目标、战略主体及高等教育的发展任务.高等学校肩负着为国家的经济建设和发展培养高素质专门人才和拔尖创新人才的使命，其根本工作是育人工作，其发展的主要任务是着力培养学生的能力、提高人才培养质量.

1 数学教育存在的问题

① 学生入学水平参差不齐，差距过大，给数学教育带来极大的冲击.相当一部分学生中学数学基础偏差，在知识层面上无法与大学数学较好地衔接上，这部分学生畏惧数学，甚至厌恶数学，对数学的学习持抵触情绪.

② 数学教育本身出现了问题.我们的数学教育在数学课程内容的处理上，更偏重于规则和步骤，细节多、思想少，很少见到本质.使得学生觉得数学是枯燥乏味无用的，对数学学习没有兴趣.

③ 数学课程设置存在严重的局限性，涉及的应用范围有限，不足以让学生通过数学教育感受到“数学是理解当今世界的一把大钥匙”，实现主动用数学的眼光看世界的目的.

④提供给学生的数学教育方式单一，学生只能接受指定的教师及其采取的课堂教学方式接受数学教育，是否适合学生没有选择权.在这样的教育方式下，很难做到调动学生学习数学的积极性.

⑤传统的单兵教学方式及教师知识结构的局限性，导致数学在不同领域的应用介绍和信息技术的应用滞后，提供给学生的数学教育无法实现与时俱进.

2 解决问题的对策

要想真正发挥数学教育对学生能力培养的功效，必须从解决上述问题入手.我们以培养学生能力为导向，以满足学生需求价值为核心，开展了数学教育工程建设的探索与实践.主要工作体现在以下方面：

2.1 更新教育理念

首先，明确在本科生教学中要把育人为本作为工作的根本要求.为每个学生提供适合的教育，着力培养学生的学习能力、实践能力、创新能力，以达到每一个学生都在原有的潜能和基础上实现最大的发展和提高的目标；其次，明确大学应为学生提供有价值的数学教育；第三，明确一个人如果他不是以数学为职业，那么使其受益终身的是在接受数学教育中形成的数学精神、数学思想、研究方法、推理方法和分析问题、解决问题的能力而不是具体的数学知识.

2.2 改革内容 扩展资源 提升数学吸引力

数学教育要想实现培养学生数学素养的功能，必须将学生吸引进课堂，让学生了解数学，感受数学应用的广泛性. 只有了解了数学，学生才能自觉地应用数学，也才能实现数学教育培养学生能力的功效.

① 从教材改革入手，提升数学吸引力.

教材是课程内容的载体，更是教学过程的灵魂.因此，教材建设一直是教学改革的核心内容之一.要提升数学对学生的吸引力，将学生吸引到数学课堂中，必须从教材改革入手.为此，我们依据基础性、普及性、发展性、主体性、时代性和探索性原则对高等数学、线性代数、概率统计三门必修课的教学内容进行了优化和整合，内容编排上更贴近实际、更贴近生活、更贴近学生，将科学思维、科学方法、现代信息技术、具有时代感的应用案例自然融入其中；同时将设疑、猜想、探究贯穿在整个教材中，让学生兴奋点常在，使教材成为学生主动思维的载体，成为教师引导学生感受数学魅力的载体；另外还编写了与之配套的《伴你学数学系列导学》教材，导学教材的“翻译”、“梳理”、“答疑解惑”、“启发开拓”功能，将知识问题化，问题层次化，通过提出的问题，引导学生生成新的问题，然后创造性的解决问题，最终实现“做中学，学中悟，悟中醒，醒中行”的目标.

② 从扩展资源入手，提升数学吸引力

我们设置了“走进数学”系列选修课(表1) .该系列选修课不是简单地将几门数学选修课组合在一起，而是一项集提高、拓宽、边缘交叉、欣赏性、实践性于一体的系统工程，课程间的知识不具有阶梯关系，但对培养学生素质却具有协同作用，使整体效益达到最大化.该系列选修课是一组开拓学生视野，培养学生数学素养和创新能力的重要课程；各专业的学生，都开卷有益.

表1 “走进数学”系列选修课的课程设置

2.3 拓展学生接受数学教育的渠道

除了充分发挥课堂教学主渠道的作用外，充分利用学生乐于使用的网络，拓展学生接受数学教育的新渠道.

① 构建基于能力培养的数学支撑平台.

该平台包括数学基础知识、方法技术、实践训练三个子平台.

数学基础知识平台：针对学生能力水平和专业需求，本平台通过集成、开发构建满足学生专业学习和发展需求的知识型课程、实践型课程和自我发展型课程群.

数学方法技术平台：针对培养大学生学习和实践能力过程中各专业对数学技术的需求，本平台一方面充分挖掘自然科学、社会科学、人文科学等各种不同学科中常用的数学原理、方法及其应用案例； 另一方面，介绍进行科学计算、符号演算、优化处理及统计分析等数学应用软件.

数学实践训练平台 ：以历年数学建模案例为基础，通过整合、重组构建普及层面的项目群通过搜集和征集生产实际中的问题及教师的科研课题，构建提高层面和研究创新层面的项目群.

② 数学支撑平台网络化实现.

充分利用现代网络技术的优势，通过建设基于互联网的数学基础知识网络资源、数学技术网络资源、基于数学的实践能力训练网络资源以及网络交流平台，实现“人对人”、“人对机”之间不受时空限制的互动交流，从而达到培养、提高大学生创新能力的目的.学生可以在平台上以“主角”的身份进行学习和实践.掌握数学知识、技术，认识数学的价值，拓宽知识视野，真正快乐地“走进数学”.

2.4 创新教学模式 实现有效教学

① 变单兵教学为团队教学

对于设置的“走进数学”系列选修课，其中大部分课程为原创性课程，对于每门课程靠单个教师完成教学非常困难.为此，我们改变传统的单兵授课模式为团队合作模式，根据课程的内容及教师的知识结构，采取“任务驱动”的团队协作方式组建每一门课程的教学小团队，保证了“走进数学”系列选修课教学的精彩.

② 创新授课方式

为了让课堂留住学生的人，让内容进入学生的心，实现知识到能力、到素养的转化，我们探索出受学生欢迎的新的授课模式：每一个单元的教学设计均采用“问题驱动式”，将问题的提出、解决、引申贯穿始终，通过“问+讲+看+思+做”完成每个单元的教学.使课堂中既体现严谨性又体现开放性，让学生在小课堂感受万千世界中数学的威力，逐步引导学生感受数学、了解数学、应用数学、享受成功的快乐，实现提高数学素养、受益终身的目的.

3 取得的成效

经过三年的探索，将已取得的部分成果用于实践，教师的教学状况和学生的学习情况已经发生了一些可喜的变化：

① 出版了具有鲜明特色的三门基础课主、辅教材及助学系统光盘.由于教材注重传统与现代融合、知识与能力并重、理论与应用兼备、基础与提高共存，节节都有兴奋点，使之真正成为了学生主动思维的载体，成为了教师引导学生感受数学魅力的载体.

② 教学新模式深受学生欢迎，学生参与教学的积极性明显提高.

③ 拓展建设的“走进数学”系列选修课，已成为广受学生欢迎的数学课程.学生选修“走进数学”系列课程的动机发生了本质变化，从最初的为了学分、好奇等转变为现在想更多地了解数学、感受数学应用的魅力，提高自己的素养，实现了从表象到内涵的转变.自2009年开课以来，受益学生已达8000多人次.尽管“走进数学”系列选修课在我校被列为应用理工类选修课，面向对象主要为经管文法类学生，但从2011年开始，选修的学生中理工类学生大幅度增加，在近三个学期选修的3510名学生中，理工科学生为935名，约占27%.

④ 学生对数学的认识发生了本质的变化，不再认为数学是一门枯燥、乏味、甚至令人厌恶且与现实生活没有多大关系的学科，而是认为数学无处不在，生活中到处都有数学.数学不仅用来解题，它广泛存在于各个领域，数学的趣味性和实用性也很强，而且数学对能力和素质的培养是任何学科无法取代的，数学知识和思想方法将会让自己受益终生.

总之，通过数学教育工程的建设与实践，使学生领会到了数学对自己成长和发展的作用，改变了相当一部分学生对数学的认识.他们不再那么惧怕数学，愿意走进数学，接受数学教育.

相信在我们的数学教育工程建设项目完成之际，还会取得更多好的成果.