数学专业本科学生创新能力培养探索

王金华，向红军

（湘南学院 数学与金融学院，湖南 郴州 423000）

数学专业本科学生创新能力培养探索

王金华，向红军

（湘南学院 数学与金融学院，湖南 郴州 423000）

为了培养数学专业本科生创新能力，通过以省、校教学改革研究项目为依托，在数学课堂教学中，结合网络空间教学资源进行问题式、讨论式、探究式教学方法改革，引领学生进行研究性学习；在课外实践中，鼓励并组织学生申报大学生各类科研项目，加强实践教学和课外研究的指导。实践表明，学生的研究型学习能力与创新性实验能力得到了显著提高。

大学数学；创新能力；空间教学

我国《高等教育法》第五条明确规定：“高等教育的任务是培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设”[1]。提高大学生创新能力是当前高等教育改革的重要任务之一。国务院制定的《面向21世纪教育振兴行动计划》，将全面推进素质教育作为工作重点，把提高民族创新能力摆在重要位置[2]。为了顺应时代的这种发展潮流，高校必须重视对学生的创新能力的培养[3]。虽然随着教育信息化技术的发展，多媒体技术、网络技术在教学中得到普遍应用，高等教育的理念、教育方法也在发生重大变革。但改革的主旋律始终是培养适应科技社会高速发展需要的具有创新精神、创新能力和实践能力的高素质人才。所以培养创新能力对于现代大学生的学习与成长来说有着十分重要的意义。

一、一般本科院校数学专业的现状

（一）课程体系设置重理论，轻实践

数学类课程大多数抽象、有着严密的罗辑性，且主要以定理的推导证明，思维的训练为主，有的课程确实难度比较大。数学专业人才培养方案中课程的设置实践、实训的比例较小。课内学生参与实践活动的时间少，不利于学生创新思维的培养。

（二）教学方法、教学手段单一

由于一般本科院校学生数学基础相对较差，学习主动性不够，被动依赖性强，而大多数老师仍采用传统单一的教学手段和教学方法，整堂课从头讲到尾，没有给学生充分思考的时间和空间。教学中主要是理论讲解、实践训练环节较少，没有突出学生的主体地位，导致自主学习意识不强，自主学习能力差，不能灵活运用。遇到问题要解决时，若没有现成方法套用就不知所措，缺乏创新意识与创新思维能力。

（三）实践活动开展少，学生受益面窄

由于发展的需要，一般本科院校扩招后师资紧张，教师教学任务繁重，同时还要兼顾科研等，没有重视学生的课外实践活动的开展。虽然省教育管理部门、学校等每年也有各种大学生学科竞赛及其他活动等。但由于各方面的原因学生参与面不广。

因此，培养数学类本科专业的学生创新能力及实践能力，关键是改革课程体系的设置、改革教学方法与教学手段、改变学生的学习方式，重视大学生实践活动的开展。

二、培养创新能力探索

（一）以应用型人才为目标，改革课程体系设置

为了适应我校应用型高校的转型发展，努力提高学生创新能力和实践能力，2015年我校以应用型人才培养目标，修订了数学专业本科人才培养方案，将少数较难且适用性小的数学课程进行了削减，或改为选修课程，由学生根据自己的需要自主选择学习与否；对一些必修的专业基础课减少理论课时，同时增加了实践、实训课程在人才培养方案中所占比重；成立了大学生创新训练中心，有专门的指导老师负责管理和指导学生的课外创新实践训练；设置了辅修学位培养方案，学生可以根据个人兴趣规划自己的学习，拓宽了创新能力培养途径。

（二）以教师网络空间为平台，培养学生自主学习能力

学生的自主学习的意识和能力对创新能力的培养起着决定性作用。因此，要培养学生的创新意识和能力，必须改革传统的以教师讲解为主导的教学方法，在教学中培养学生自主学习的意识和能力，突出学生的主体地位。自2013年以来，我校加强了信息化校园的建设，为全校师生在“世界大学城”统一注册了网络空间账号，我们通过这个网络平台建立了教师及学生的个人网络学习空间。组织教师开发制作了《数学分析》《数学分析方法选讲》《高等数学》《数值分析》《高等代数》《概率论与数理统计》等一系列数学类课程的教学课件、表格教案、部分教学视频等，并上传到了网络教学平台，建设了相关课程的网络教学空间[4]。在教师的引导下，学生可以进入教师的教学空间进行自主学习，利用教师课程空间的资源进行课前预习、课后复习等。在课堂教学中老师也可以利用教学空间的资源引领学生进行讨论式学习，课前引入思考问题，让学生动脑、动手、动口，针对基本概念和基本方法考察学生自主学习的成效。这样改变了从头到尾都是老师讲解的状态，把时间多让给学生，课堂中师生的互动多了，活跃了学生的思维，提高了教学效果。

课后布置一些适当的开放性问题或探索性问题，让学生带着问题探索新知识。组织学生成立学习小组讨论思考并研究问题的解决方法，突出学生在教学中的主体地位，提高了学生的学习热情。老师布置的研究性问题也可以通过网络教学空间查询资料，并通过空间中的互动交流平台与老师、同学进行互动，及时解决心中的疑惑，培养学生自主学习能力，从而达到培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的创新能力的目标。

空间教学平台的运用促使数学类课程的教学模式朝着学生个性化的研究性学习、主动探究式学习及合作式学习方向发展。网络空间中丰富的教学资源、方便教师、学生共享，加强了师生之间的互动与交流。通过引领学生进行研究性学习，学生的自主学习的积极性得到了提高，自主学习能力得到了发展。

（三）以学科竞赛为载体，激发创新思维意识

学科竞赛在紧密结合课堂教学基础上，以竞赛的方式激发学生理论联系实际去发现问题，解决问题，能够充分培养学生分析问题、解决问题的创新能力。大学生学科竞赛是创新人才培养的重要载体，对培养学生创新能力，优化人才培养过程，提高教学质量，促进高校教育教学改革具有独特的和不可替代的作用。特别是数学建模竞赛，主要是开放性的实际问题，需要学生自主查阅大量的文献资料，分析问题寻找方法并不断验证方法、修改完善。对学生的自主学习能力、团结协作能力、创新能力都是很好的锻炼。我们十分重视并鼓励学生参与各种竞赛，如大学生数学建模竞赛及大学生数学竞赛等，组织学生进行赛前培训，提高学生的自信心，培养学生吃苦耐劳的精神，同时培养学生的创新能力。通过参加大学生数学建模竞赛、大学生数学竞赛和“挑战杯”大学生科技创新作品竞赛及大学生创业计划大赛等，培养实践型和创新型人才。

（四）以科研项目为依托，培养学生的创新能力

近年来，省教育厅、高等学校都加强了对大学生参与科研的支持力度。我们利用这个机遇，开始尝试组织学生申报适合专业的项目。在申报项目方面，学生没有经验，缺乏自信，但在老师的积极耐心的指导下，学生参与的积极性有很大提高。随着各级各部门对学生研究性学习的重视，学生的项目也越来越多，学生的参与面也越来越广，大大地提高了学生研究性学习兴趣，学生创新能力，合作精神都得到了较好的培养。

由于立项的项目有限，我们以已立项的项目为依托，在项目实施的过程中，尽可能的让更多的学生参与进来，并配有专门的指导老师，提高学生参与科学研究的兴趣。让更多的学生了解科研，在参与项目申报、项目研究、项目结题的过程中增强自信心，培养学生的科学研究精神及创新意识。学生参与研究性学习的积极性的提高也促进了专业知识的学习，提高了课程教育教学质量。

（五）教学手段的改革

2013年以来，我校以本科教学工作合格评估为契机，为全校所有的教室都安装了多媒体教学设备，并接入互联网，各个院系都建设了多媒体录播室，在全校范围内实现了无线网络覆盖，学校师生可以十分方便地通过网络获取资源，为实施教学手段多样化改革提供了有利的条件。教师改变了传统的粉笔加黑板的单一手段，充分利用学校的信息化教学设备、世界大学城网络空间，将传统的课堂教学与网络空间资源相结合，利用丰富的网络教学资源，借助多媒体技术，增强了师生互动、加大了课堂容量、提高了课堂教学效果。目前，建立了相关数学专业基础课及部分数学专业选修课程的网络教学空间，学生建立了自己的网络学习空间。教师花费大量的时间设计制作了相关的教学课件、表格教案、录制了教学视频等，收集了大量的相关教学及学习资料，极大丰富了课程教学资源，为课堂教学提供了方便，也为学生课外研究性学习，创新能力的培养打下了良好的基础。

三、教学改革实践成效

通过几年的实践和探索，总结了一系列行之有效的经验和方法，也取得了一些成绩。近年来，积极指导的学生参与科研，共获得省级立项目7项，校级项目6项。以项目引领学生研究性学习，在实践中培养创新能力，数学类专业本科学生在校期间发表研究论文逐年增多。学生参加学科竞赛成绩突出，参加全国大学生数学建模竞赛获国家级二等奖1项，省一等奖1项，省二等奖2项，省三等奖4项。学生参加“挑战杯”大学生科技创新作品竞赛获湖南省二等奖1项，三等奖1项，校级一等奖1项，二等奖1项。另外，依托课题，培养了一批优秀学生，他们撰写了较高质量的毕业论文，使得数学类专业毕业论文优秀率得到很大的提高。

教师也在引导学生研究性学习、培养学生创新能力方面取得了好成绩，1人被评为学校“挑战杯”大学生科技创新作品竞赛优秀指导老师，1人获学校网络空间教学优秀教师称号。

结语

虽然在培养大学生创新能力及实践能力的教学改革实践中取得了一定的成果，但也存在不完善之处。改革无终点，面临新的形式，在学校转型发展的关键时期，需要不断创新，更加完善推广本科生的研究性学习及创新能力培养的方法，让学生的参与面扩大，同时需要进一步加强实践教学，突出培养学生分析问题、解决问题的创新能力。

教学空间的建设还需要进一步完善，同时充分利用慕课、微课、翻转课堂等新的教学模式，结合学校的转型发展，加强教学方法、教学手段的改革，提高数学类专业学生自主学习的积极性。让学生动脑、动手，动口，充分培养创新意识、创新能力与实践能力，培养社会需要的高素质人才。

[1]钟秉林.深入开展产学研合作教育培养具有创新精神和实践能力的高素质人才[J].中国高等教育,2000(11): 15-16.

[2]李诚举.大学生科技创新能力培养模式探究[J].教书育人（高教论坛）,2014(7):20-21.

[3]杨云帆，魏建云.高校数学专业学生创新能力培养思路研究[J].信息系统工程，2015(8):152-152.

[4]王金华,向红军.数学分析网络空间教学的实践[J].教育教学论坛,2014(35):193-195.

[责任编辑：胡伟]

On Crentinity Training ofM athematicsUndergraduates

WA N G J in-hua,XIA N G H ong-jun

(C ollegeof M athematicsand Finance,Xiangnan University,C hen z hou,H unan 423000)

B ased on teaching reform research projectssubjected to university and province,the paper tries to discuss the application of network teaching resource to carrying out the teaching method reform in q uestion-solving, discussion and in q uiry,leading students tomake research learning and training their creative ability.In e x tracurricular activities,studentsare encouraged and organi z ed to apply allkindsof scientific research projects.At the same time,the paper also makesa research into the strengthening of practical teaching and e x tracurricular study guidance,into the training ofalluniversity studentsresearch learning ability and creativity.

universitymathem atics;creativity;spatial teaching

G 642.4

A

1674-831X（2016）03-0064-03

2015-10-25

湖南省“十二五”重点建设学科项目（湘教发[2011]76号），湘南学院教改项目（湘南学院院发[2014]155号）

王金华(1968-)，女，湖南醴陵人，湘南学院副教授，主要从事数学教育教学研究；向红军（1967-），男，湖南洞口人，湘南学院教授，主要从事数学教育教学研究。