“强基计划”导向下数学专业本科生自主学习能力培养研究

王文龙， 安 勇， 田佳滨

(1.东北林业大学理学院，哈尔滨 150040； 2.东北林业大学经济管理学院，哈尔滨 150040)

1 引 言

《教育部关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》的印发意味着我国高校“强基计划”进入实施阶段.“强基计划”强调数学、物理、化学等基础学科的支撑和引领作用，要求高校加强对人才的统筹培养，提升基础学科毕业生服务国家重大战略需求的能力[1-2].随着互联网的飞速发展以及我国经济转型升级的加速，新兴科技领域需要大量具备应用能力与创新能力的数学人才，这对数学专业学生的自主学习能力提出了新的要求.高校应充分了解数学专业本科生的自主学习能力现状，发掘其存在的问题，适时进行教学改革，从而提升数学专业本科生自主学习能力.

本研究在查阅大量国内外文献的基础上，征求专家学者意见，最终确定了包含基础信息、自主学习能力调查两部分共20个题目的“数学专业本科生自主学习能力调查”问卷.本研究于2020年共向东北林业大学理学院数学专业2017～2020级本科生发放问卷484份，收回有效问卷438份，问卷有效率为90.5%.通过对问卷结果中基础信息部分进行统计分析，得到被试者具体信息情况(见表1).数据显示，被试者中有男生147人，占33.6%，女生291人，占66.4%，汉族406人，占92.7%，少数民族32人，占7.3%，2017级本科生98人，占22.4%，2018级本科生107人，占24.4%，2019级本科生119人，占27.2%，2020级本科生114人，占26%.被试者女生人数居多，这与数学专业自身招生特点有关，大部分被试者为汉族，四个年级中2019级参与度最高，2017级参与度最低.

表1 被试者基本信息

2 数学专业本科生自主学习能力现状分析

2.1 自主学习时间较多，但学习积极性不高

自主学习时间解决的是“什么时候学”的问题，是学习的时间因素[3].本研究采用“你每天可利用的学习时间(上课除外)是多少？”“你自主学习的频率是多少？”“你是否对每一天的学习都有安排计划？”“你能否根据学习目标对自己的学习进行有效地控制？”“你每天使用电子产品的频率是多少？” “你平时大部分上网时间都用来做什么？”六个问题来考察.结果显示，除上课外，大部分学生(64.7%)平均的学习时间为1～3小时，更有0.8%的学生达到了5～7小时.超过一半(50.3%)的学生平均每周学习3～5次，31.4%的学生平均每周自主学习次数达到5次以上.但是，60.3%的学生表示自己对每天的学习没有安排计划，58.8%的学生认为自己不能够根据学习目标对自己的学习进行有效的控制.通过深入调查发现，学生们对电子产品使用频率较高，每天使用电子产品小于3小时的学生仅占9.4%，且学生大部分上网时间用于玩游戏(50.4%)、刷视频(47.2%)等娱乐活动，学习占比较低(21.8%).这说明学生可用于自主学习的时间很多，但学生的自主学习的积极性与自律性较差，许多学生并没有对自身的学习安排计划，难以掌控自身的学习进度，使用电子产品的时间相当长，且比较容易受网络娱乐资源的诱惑，对学习时间以及学习计划的管理能力弱.

2.2 自主学习方法多样，但教师引导缺位

自主学习方法是解决“如何学”的问题，是学生自己选择并加以有效利用的学习手段，学习方法是自主学习的工具与实施途径[4-6].调查从“平时遇到不会的问题如何解决？”“你自主学习的渠道有哪些？”“除了课堂你会采用什么学习方式提升自己的数学能力？”“你平时与老师交流的频率是多少？”四个问题来考察数学专业学生的自主学习方法.调查结果显示，当遇到不会的问题时，同学们的解决方式各有不同，学生遇到不会的问题最喜欢上网查找资料，占比36.6%，其次是到图书馆查资料和与同学交流，分别占21.7%和21.4%，而选择问老师占比最少，为20.3%.最受学生欢迎的自主学习渠道是网络学习(59.2%)和图书馆资料(46.3%)，其次是纸质书籍(30.5%)，实践活动占比最少(8.5%).除了课堂，学生最常采用完成课程作业、预习和复习的方式提升自己的数学能力，分别占比39.8%和30.3%，21.7%的学生通过考试提升自己的数学能力，8.2%的学生会通过科研创新提升自己的数学能力.学生与老师交流频率不高，大部分学生(73.9%)与老师交流的频率大于一周.由数据可以看出，目前数学专业学生的自主学习方法多样，实体资源与网络资源并用，但在数学专业本科教学过程中，学生与老师关系并不密切，教师指导在学生自主学习过程中严重缺位.且学生提升自己数学能力的方式仍围绕课程，科研实践活动参与度较低，这不利于学生拓宽知识面，丰富自主学习方法，也不利于学生数学应用能力、数学分析能力以及创新创业能力的提升.

2.3 自主学习动机明确，但学习效果欠佳

自主学习动机解决的是“为什么学”的问题，明确的学习动机是自主学习的先决条件[7-8].对于自主学习动机和学习效果的考察，采用“你为了什么而学习？”“你的自主学习属于哪种类型？”“你认为自己的学习成绩怎么样？”“你对专业知识的掌握程度？”四个题目来考察.调查结果显示，大部分学生的自主学习动机明确，92.8%的学生选择“掌握专业知识”，88.6%的学生认为自己的学习属于“积极主动且有目标的”.对于自己学习成绩的评价方面，44.8%的同学选择了“良好”，33.9%的同学选择了“一般”，而选择“优秀”和“很差”的人数极少，仅占12.8%和8.5%.仅有15.8%的同学能全部掌握专业知识，50.3%的同学表示能掌握大部分知识，31.7%的同学表示仅能掌握极少部分知识，更有2.2%的同学认为自己无法掌握专业知识.从数据可以看出，目前数学专业学生的自主学习动机十分明确，大部分学是为了掌握专业知识而学习，且学习态度是积极主动的，但学习效果却并不理想，大部分同学对自己的成绩不是很满意且对专业知识的掌握情况一般，可能是由于数学专业具有高度抽象的性质，导致在数学专业本科教学过程中，仍存在课程体系老套，缺乏自主学习能力的增长空间等问题，从而致使学生虽有较端正的学习动机和学习态度，但难以达到理想的学习效果.

2.4 自主学习资源丰富，但学习氛围不浓

自主学习除了要有时间、方法和动机，还要有一定的环境支撑，缺少充足的自习空间以及良好的学习资源将直接影响到学生自主学习的积极性与学习质量.采用“你认为学校提供的学习资源(包括线上资源与线下资源)能否满足你的学习需要？”“你认为学校的自习空间是否能满足你的学习需要？”“你认为影响你自主学习质量的外部因素有哪些？”三个问题进行考察.79.6%的学生认为学校提供的学习资源可以满足自身学习需要，但64.2%的学生认为学校为学生提供的自习空间不足.学生认为影响其自主学习质量的主要外部因素来自于学校的学习氛围，占比46.9%，此外，硬件设施也是影响学生自主学习质量的一个重要因素，占比33.2%.由此可见，学生对于学校学习资源的供给较为满意，但对自主学习的环境满意度较低，学习氛围不浓厚.这说明学校对自主学习环境给学生学习质量带来的影响还不够重视，资源配置不到位，自习空间及学习氛围难以满足学生需要，硬件设施也需进一步改善.

3 数学专业本科生自主学习能力的培养路径

3.1 加强意识引导，提升自主学习主动性

由于中国传统教育长期以来的灌输式教育模式，使学生养成了被动学习的不良习惯，出现了没有外在强制条件的限制，学生就不会自主学习的现象.且通过调查了解到，数学专业本科生缺乏自我管控能力，学习拖延症在大学生自主学习中普遍存在[9].学生往往会制定学习计划，但常被不确定因素所搁置，容易被互联网上娱乐资源所诱惑，从而导致学习计划无法完成或拖延完成，严重影响学生的自主学习效率.“强基计划”背景下，数学专业学生应具有较强的逻辑思维、逻辑推理、数学建模能力，才能更好地适应行业社会需求.这就要求数学专业学生改变以往被动式的学习观念，从“要我学”转变为“我要学”.东北林业大学理学院在2021年针对疫情期间线上教学效果的监测过程中，发现学生线上学习效果较差，自律性极低.针对这个问题，学院开设了线上教学自主学习指导课，通过线上线下相结合的方式，邀请优秀毕业生做专题讲座，介绍如何制定学习目标和计划，如何进行考研规划、职业就业前景，创造榜样效应.此外，联合校心理健康中心不定期向学生开展心理讲座与线上线下的心理辅导，运用微信公众号进行心理知识的科普.形成了“心理指导教师-导师-辅导员”三位一体的学生心理辅导机制，确保能及时了解学生的学习困境，培养学生积极的学习心理.根据2021年随机选取数学专业共100名本科生进行抽样调查的数据，87名学生表示学院开展的活动对自身自主学习主动性的提升很有帮助，65名学生认为在接受相关培训后自身的自主学习能力有明显提升，其中最受学生喜爱的辅导方式分别是媒体科普(75%)、讲座(54%)和相关课程(31%).这说明学院针对学生自主学习主动性差的问题采取的一系列措施有效的激发了学生自主探索与求知的欲望，加强了对学生自主学习意识的引导.所以，高校要通过定期开展培训、讲座、心理辅导等方式加强对学生自主学习的意识引导，指出自主学习的重要性和必要性，引导学生树立终身学习的理念.同时，加强对学生时间管理能力的培训与引导，使学生合理制定学习计划，加强对自我的管理，在学习时主动拒绝与学习无关的资源的吸引，提升自主学习的主动性.

3.2 转换教师角色，强调教师主导地位

东北林业大学数学系采取“教师引导-学生自主学习-讨论实践”教学模式，在以培养学生的抽象思维、逻辑思维为特点的学科基础课(数学分析、高等代数等)教学过程中，要求恰当运用多媒体教学，以教师引导为主，自主学习能力的培养在作业及课堂展示中体现[10].在此基础上，以扎实的学科基础为支撑，专业课教学采取课题研究，小组合作，科研成果展示等形式，给予学生较大自主学习空间.同时，实行“本科生导师制”，鼓励师生积极互动，强化导师在学生自主学习过程中的引导作用.在2021年抽样调查的100名学生中，90人对创新的课堂改革模式表示“十分满意”，68人表示课堂改革有利于加强师生交流，56人认为课堂改革对其自身自主学习能力的提升有“十分显著”的影响.这表明东北林业大学采取的教师教学定位改革有利于对数学专业本科生自主学习能力的培养.基于此，高校应转换教师在数学专业人才培养中的角色，让教师成为学生学习路上的引导者.在教学中转变以往灌输式教学，更多地采用启发式教学，将学生作为课堂的主体，加强与学生的互动沟通，时常询问学生的学习感受和对课堂的改进建议，让学生充分认识到自身在课堂中的主体地位，激发学生自主学习的认同感与归属感.同时，在课堂教学中要革新传统教学方法.充分利用多媒体教学形象、具体的优势，采用慕课、翻转课堂、互动讨论等多种教学模式，激发学生学习兴趣.但需要注意的是，数学教学不仅应注意传授知识，更应注意培养学生的抽象思维和逻辑思维，若用屏幕上有限的“形象”代替了学生更接近数学本质的“想象”，反而减弱对数学思维能力的训练.要针对不同课程的自身特点，调整教学方法，从而培养学生自主学习能力，提升数学专业人才培养质量.

3.3 培育专业思维，提高自主学习效果

学习内容和学习时间取决于培养方案的设计.“强基计划”要求数学专业的学生不仅要具有扎实的数学基础，还要有应用数学知识解决实际问题的专业思维与能力，这种思维与能力在专业课课堂上较难获得，需要通过学生的自主学习获得.然而，当前高校数学专业人才培养方案过于侧重课程教学，忽视对学生专业思维以及实践能力的培养，需进一步优化人才培养方案.东北林业大学数学专业近年来不断探索，在本科教学中逐渐践行了以学生为中心、成果导向、持续改进的人才培养模式.将开放课堂、翻转课堂等实践成绩纳入平时成绩.对于在各种学科竞赛、创新项目等实践活动中获得国家级奖励和发表高水平论文的同学，不仅可以在相应的选修课程中获得免考的待遇，根据奖项和文章的水平获得相应的学分，同时也作为综合学分的加分项，在推优、保研过程中给予优先的待遇.同时，优化了双向评价体系.在教师教学评价方面，重视以学生为主体的评价视角，通过调查问卷、评教等方式了解学生对教师的意见及建议，并做出针对性的改进，形成教学质量改进闭环.在学生学习成果评价方面，更加注重过程性评价，由原来的期末考试定乾坤，改为“阶段化考试+平时成绩+期末考试”的考察模式.借助于网络平台，阶段化测试成绩包括线上测试和线下测试成绩.自2019年实施教学改革以来，东北林业大学在数学专业培养本科生自主学习能力和创新能力等方面已初见成效，据统计，2019～2021年，数学系本科生专业课考试通过率每学期都在90%以上.2020年与2021年数学系本科生在全国大学生数学建模大赛共获国家一等奖1项，二等奖9项； 在全国大学生数学竞赛中，数学专业组共获得赛区一等奖11人、二等奖11人、三等奖46人； 参加全国大学生创新创业大赛项目13项.三年间向哈尔滨工业大学、吉林大学等高校推免硕士研究生共35人.数据表明，东北林业大学数学系的人才培养模式改革实现了从外部条件影响内在动力，激发学生的求知欲望和参与意愿，有效提升了学生的专业能力、创新能力与科研能力，自主学习效果显著提升.因此，各高校在数学专业的课程体系设计中要更注意学生的个性问题，给予学生充分的思考研究与自主学习空间.首先，加强数字化教学； 将混合式教学融入数学专业培养方案，学生不仅要完成线下课程，同时也要在课余时间完成课程线上学习任务，通过强制性手段加强学生自主学习能力.其次，增加通识课比例，重视培养学科交叉； 通识课是学生拓宽知识面，发掘自己学习兴趣、提升创造能力的重要途径，增加通识课程在整体课程中的占比，使学生在自身专业学习外，增加其他技能的学习.再次，将实践活动参与度融入毕业标准； 如将竞赛、培训、讲座作为修读学分融入到数学专业学生培养方案中，培养学生科研能力、实践能力、语言表达能力.

3.4 强化资源配置，营造良好学习氛围

良好的环境建设能为学生创造舒适、和谐、高效的学习条件，具有重要的现实意义，同时也是坚持“学生主体地位”，体现人本精神的具体要求.高校各职能部门应充分认识到自主学习环境对学生自主学习能力培养的重要性，应对学生自主学习能力培养的各项工作给予足够重视.根据调查结果，学生对目前的自习环境的满意度较低，且对自习空间的需求程度很高.自2021年以来，东北林业大学理学院开展了一系列相关工作，在原有基础上开设了3间“数学实验室”、2间“自学空间”自习室、1间“智慧教室”网络学习教室，配备实验室、自习室纪律监督与环境管理人员，为数学专业学生提供“可探讨、可自习、可实践”的学习空间和良好的学习氛围.同时，争取学校政策积极推进网络学习资源建设，引进数学专业精品课程、试题库、应用案例库、考研资源库、职业规划案例库等教学资源库，并在师生教学中逐步提高使用率.根据2021年抽样调查数据显示，学生对于学校的自主学习环境满意度有明显提升，82%的学生认为当前的自习空间可以满足自身学习的需要，79%的学生表示学习空间是否充足对自身自主学习的兴趣影响“比较大”.95%的学生对当前的网络学习资源“十分满意”.因此，高校应合理调配资源，分配专门的自习教室、合作学习空间，开放计算机机房、实验室、各类实践中心，给学生提供充足的自主学习空间.同时进一步增强各类学习资源的丰富性，尤其要对学生利用率较高的网络学习资源要加以重视，构建内容丰富的网络学习资源信息库，并通过学校官网、公众号、短视频、微信群等新媒体方式加大宣传力度.高校应增强对自习空间的管理与监督，逐步建立良好的校园文化，营造浓厚的学习氛围.

4 结 论

数学是一切自然科学的基础.“强基计划”的提出使数学专业人才培养面临新的机遇和挑战，培养数学专业本科生自主学习能力是“强基计划”导向下高校提升自身综合竞争力的关键，也是高校服务经济社会发展的必然要求.东北林业大学理学院在数学专业本科生自主学习能力培养方面采取的措施取得了良好效果，其经验值得高校借鉴和参考.高校首先要认识到自主学习能力培养的重要性，重视学生自主学习的意识引导，充分调动学生自主学习的积极性和主动性.其次，要加强对教师的培训，鼓励教师革新教学方法，重新设计课堂，充分挖掘学生潜力，既要完成知识的传授，又要引导学生自主探索，适时点拨.再次，通过加强顶层设计，进一步完善数学专业人才培养方案，增加自主学习的空间.最后，高校要优化学习资源的配置，营造良好的学习氛围，从而实现对数学专业本科生自主学习能力的培养.

致谢作者非常感谢相关文献对本文的启发以及审稿专家提出的宝贵意见.