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導語:在數(shù)學與應用數(shù)學的撰寫旅程中,學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

關(guān)鍵詞 數(shù)學與應用數(shù)學 人才培養(yǎng) 學科建設(shè) 專業(yè)發(fā)展
Mathematics and Applied Mathematics Professional Development
SUN Huiyao, YE Xingchen
(China University of Petroleum, Qingdao, Shandong 266555)
Abstract Mathematics is an ancient discipline, closely related to human life, mathematics and applied mathematics as a new discipline in recent years, both in the number of professional development and breakthroughs in the field, there are also negative factors restricting academic development. This article is for mathematics and applied mathematics in the development process, challenges and opportunities facing on personnel training, discipline construction, theory development, and so do a simple summary and conclusion, play a reference to its further development.
Key words mathematics and applied mathematics; talent training; discipline construction; professional development
數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)是國內(nèi)各大高校的重點專業(yè),培養(yǎng)理論與實踐雙能型的人才,應該重視這門學科的發(fā)展。但是新型學科在發(fā)展的道路上,還要不斷進行改革創(chuàng)新,不斷完善它的體系與理念,培養(yǎng)出數(shù)理理論功底深厚、實踐能力強的專業(yè)型、技術(shù)型人才。同時,也應加強學科建設(shè),彌補體系缺陷,將數(shù)學與應用數(shù)學推向更高峰。
1 數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的人才培養(yǎng)
1.1 通過理論教育培養(yǎng)人才
在傳統(tǒng)教育理念中,學生主要是通過教師傳道授業(yè)解惑這一過程獲取知識,換句話說,人才培養(yǎng)主要是指在學校學習理論知識。在中國,從學生接受教育開始,就會接觸到數(shù)學這一門學科,它為今后的學習打下了堅固的理論基礎(chǔ)。
數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)包含很多分支,面對許多的科目,在學習過程中也需要記憶,例如公式、單位、圖形理解等,這樣才能擁有扎實的理論功底。當然,教師的講解也是不可忽視的一部分,學校應注重教師質(zhì)量,聘請高素質(zhì)的人才隊伍進行教學。當前社會應用數(shù)學發(fā)展的勢頭很迅猛,社會發(fā)展需要新的人才源源不斷的注入新的活力。只有掌握了充足的理論,才能進行實踐,因此,數(shù)學與應用數(shù)學在人才培養(yǎng)上要以理論教育為主,實踐為輔,才能取得新發(fā)展。
1.2 通過實踐教育培養(yǎng)人才
伴隨著改革開放,教育教育也迎來了全面的改革,人才強國、科教興國的戰(zhàn)略使我們的教育方式也有所改變,不再是單一的教學模板,而是融入了實踐教學模式。通過這一方式,可以更加有效地激發(fā)學生的學習興趣,實踐證明學習效果也很顯著。理論與實踐相結(jié)合,靈活運用實踐教學,幫助學生鞏固理論知識。學校都設(shè)有專門的實驗室,老師先講解理論知識點,再將學生帶到實驗室,進行實踐操作,比如,物理上的電流、電路測試實驗,化學上化學物質(zhì)之間的化學反應實驗等,在實驗的過程中就會加深理解,完全掌握原理。
數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的學科課程也包括數(shù)學實驗這一模塊,要求學生具備運用專業(yè)基礎(chǔ)知識解決問題的能力,因此有條件的學校要加大投入,完善學校的硬件設(shè)施,給學生提供實驗的平臺,使學生能夠自由的參與實驗。另一方面,國家政策也要給予支持,加大科研資金的投入。
實踐證明,只有理論與實踐相結(jié)合的教育方式才是最適合學生的,才能夠充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)出專業(yè)人才,而數(shù)學與應用數(shù)學這一專業(yè)尤其如此,這樣才能促進學科更好的發(fā)展。
2 數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的學科建設(shè)
數(shù)學與應用數(shù)學的發(fā)展不是一帆風順的,它面臨著很多挑戰(zhàn)和機遇。信息時代來臨,信息技術(shù)發(fā)展迅速,并滲透到社會的各個方面,以計算機為媒介的信息傳播快,范圍廣,并深刻影響著經(jīng)濟、政治、科技、教育等各個方面。在這種情況下,教育也受到影響,數(shù)學與應用數(shù)學與信息關(guān)系密切,這對數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)是一個機遇。
同時,信息社會也是一把雙刃劍,意味著專業(yè)體系要有所變革,學科內(nèi)容應適當增加和修改。信息化社會應與國際接軌,向更寬闊的平臺學習,借鑒外國的學科設(shè)計,嘗試建立起一套更先進完善的學科體系。學生學習以學科為基準,學科體系更完備,知識體系也就能夠完備。專業(yè)課程有專業(yè)課也有公共課,在公共課這一方面就根據(jù)學生的個人興趣選擇,開設(shè)的學科趨向人性化和國際化。
3 數(shù)學與應用數(shù)學的課程理論改革
每個專業(yè)都有自己的一套完備的體系作支撐,并以體系來指導教學數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)課程,按什么(下轉(zhuǎn)第85頁)(上接第63頁)順序進行教學,專業(yè)課程有哪些,都是課程體系的內(nèi)容。
為了得到更好的發(fā)展,數(shù)學與應用數(shù)學應對自己的課程體系進行改革。2000年,某高校招收數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的學生,其中包括四個專業(yè)方向:師范教育、統(tǒng)計學專業(yè)、應用數(shù)學、信息安全。十年之后,隨著社會的進步發(fā)展,這所高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學科飛速發(fā)展,相應地對課程體系也進行了調(diào)整,理論課時減少,實踐課時增加,培養(yǎng)社會需要的實踐型畢業(yè)生,而且應屆畢業(yè)生也被分配到企業(yè)單位、事業(yè)單位、工廠、科研基地實習培訓,根據(jù)學生的性格、愛好來教育學生,做到有利于學生的發(fā)展。
一些高校是文理科并重的大學,一些大學以理工科出名,性質(zhì)不同,著重點也不同。如數(shù)學與應用數(shù)學的師范教育課程不應該單一學習有關(guān)教育的知識,應該在開設(shè)的公共課程里增加統(tǒng)計學、數(shù)學史的知識,信息安全與計算機網(wǎng)絡(luò)的知識,學習有主次之分,但是要形成一個全面的課程體系。
4 數(shù)學與應用數(shù)學的專業(yè)拓展
學生如果有深厚的理科功底,鼓勵他考第二專業(yè),第二專業(yè)可以報考與數(shù)學與應用數(shù)學相關(guān)的專業(yè),例如財務(wù)管理,會計,工程學等。加強學科之間的融會貫通。從2001年6月份開始,國家教育頒布了《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》,作為試行版本,其中學科綜合性也是要求之一,廣西某高校嚴格按照《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》實行,并以數(shù)學系的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)為首先試行的專業(yè),到2008年,該學科形成了多維的專業(yè)體系,人才培養(yǎng)體系更多元化。2004年,地方高師數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的教學內(nèi)容與課程體系整體優(yōu)化的研究與實踐成為“廣西教育科學十五規(guī)劃項目”,取得了顯著的成效。
5 小結(jié)
數(shù)學與應用數(shù)學,不僅與人們的基本生活息息相關(guān),而且在科技、信息、機械等更高的領(lǐng)域也離不開這一專業(yè)知識的應用。只有它得到更快速的發(fā)展,其它專業(yè)才能有所突破,時代離不開數(shù)學,也呼喚著有應用數(shù)學能力的社會人才。在加強人文情懷建設(shè)的同時,高校和社會也要發(fā)展理科,使數(shù)理專業(yè)應用范圍更廣泛。在國家政策的推動下,突出專業(yè)人才建設(shè)培養(yǎng),學科理論知識趨向全面,伴隨著人才強國戰(zhàn)略,科教興國戰(zhàn)略的深入實施,數(shù)學與應用數(shù)學這一學科將會煥發(fā)出更大的活力。
參考文獻
[1] 朱長江,何穗,徐章韜.數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)綜合改革目標、方案與實施[J].中國大學教學,2013.2:30-33.
調(diào)研中,我們把目光集中在相關(guān)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢、專業(yè)人才的社會需求情況(人才需求量、學歷需求和崗位需求)、專業(yè)人才業(yè)務(wù)素質(zhì)和能力要求及相關(guān)行業(yè)對專業(yè)人才培養(yǎng)的建議,主要采用與被調(diào)研對象交談的方式了解以上信息。
一、調(diào)查結(jié)果
1.對于大學所學的專業(yè)課對以后工作的使用價值,泰和二中、馬市初中、蘇溪初中、泰和三中的初中數(shù)學教師普遍認為所學的專業(yè)課最大的作用是考研,對中小學老師基本上沒有多大作用,中小學老師特別希望掌握教育類課程和跟上時代的最新課件制作方法,例如,計算機輔助教學中的幕課與微課的制作、數(shù)學教育心理學和中學數(shù)學競賽輔導、初等數(shù)論、初等數(shù)學研究、數(shù)學課程與教學論,其中教材教法對中學數(shù)學特別重要。
2.華東師范大學數(shù)學系、同濟大學數(shù)學系、華南師范大學數(shù)學系及北京師范大學珠海分校的被調(diào)研對象認為,大學課外活動要多開展,綜合素質(zhì)要提高,大學的評價體系有問題。
3.新干中學、峽江中學等重點高中的老師認為:大學擴招以后,大學生素質(zhì)下降,畢業(yè)參加工作的大學生數(shù)學解題能力較差,大學階段應該加強競賽數(shù)學的學習。新干思源實驗學校的校長提到:現(xiàn)階段該校的一線老師仍是老師范畢業(yè)的教師,到該校工作的井岡山大學畢業(yè)生一般短期難挑大梁。
4.蘇溪初中的校長特別強調(diào):大學所學的知識與現(xiàn)實脫離,應該加強數(shù)學史和數(shù)學文化的內(nèi)容;大學生的三筆字應該加強;實習時間太少,實習基本上是放羊式,效果不佳,應該掌握課堂教學技巧。
5.所有的調(diào)研對象共同認為:教學方式對學生掌握知識有很大的影響,師生互動式教學是最有利于掌握知識的教學方式,教師與學生對自身在課堂上角色的把握很大程度上影響學生掌握知識,傳統(tǒng)教學方法忽視學習的主觀態(tài)度,使課堂變成教師一個人的舞臺,“滿堂灌”只會讓學生疲憊與失去學習興趣,因此遭到絕大部分學生的否定。教師互動式教學則是由教師啟發(fā)學生,使學生較獨立地對知識進行構(gòu)建與創(chuàng)新。
二、思考與建議
1.課程設(shè)置
在調(diào)查中,被調(diào)查者普遍對專業(yè)課程的使用價值表示懷疑,對課程的設(shè)置大多認為不合理,可以看出,被調(diào)查者當年進入數(shù)學系學習并不是對數(shù)學有興趣,也不是希望將來從事數(shù)學研究工作,而是將數(shù)學作為工作的知識基礎(chǔ)。隨著社會經(jīng)濟基礎(chǔ)的發(fā)展,社會對大學生的能力與知識要求不斷變化,已經(jīng)從單純的專業(yè)能力向綜合能力和綜合知識轉(zhuǎn)變。當然大學不是職業(yè)培訓班,為學生提供大量的職業(yè)技能培訓的課程是不現(xiàn)實的,但是我們不能無視社會出現(xiàn)的新問題、新情況,而要考慮為學生提供適量的能提高畢業(yè)生專業(yè)技能,有利于就業(yè)的實用型課程。在對教育類課程的選擇安排上,學生希望學一些在實際教學中更有用的課程,而且更重視實際操作的能力。因此,我們應該縮減必修課,增加一些實用的選修課,包括師范教育類課程系列,給不同學生選擇符合自己發(fā)展需要的課程系列的機會。
2.加強實踐教學中師范技能培訓
實踐教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)師范生將所學數(shù)學知識與教育理論互相貫通的重要途徑,是學生吸收、消化知識與應用知識的過程。加強實踐教學環(huán)節(jié),加強師范生教師職業(yè)技能培訓,是師范院校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)教學改革的重點。
在數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)基礎(chǔ)理論課的教學過程中,要將實踐教學貫穿所有課程中,加深對實踐育人的理解。根據(jù)不同的課程,任課教師要設(shè)計不同的實踐教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力,同時結(jié)合各門課程的特點,通過一些開放性的作業(yè)與小論文等形式的考核,增強學生的實踐能力。
在教育理論課教學中,積極開展“三字一話”工程,即寫一手漂亮的鋼筆字、毛筆字、粉筆字,說一口流利的普通話”,不斷加強師范生教育基本技能訓練,為成為優(yōu)秀的教師打下堅實的基礎(chǔ)。在微課教學中,要注重數(shù)學基本功練習,如畫出一套規(guī)范的幾何圖形,寫規(guī)范的數(shù)學符號,說精準的數(shù)學語言。要讓學生多練,多實踐,多開展一些比賽,激發(fā)學生的學習興趣。
關(guān)鍵詞:數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)教育
探索高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生復合型知識結(jié)構(gòu)培育的有效途徑,對于高校培養(yǎng)高質(zhì)量的、滿足新世紀人才市場需要的數(shù)學與應用數(shù)學大學畢業(yè)生,使其更好地參與經(jīng)經(jīng)濟建設(shè),才能更好的參與國際競爭,才能在較短的時間內(nèi)趕超世界強國,使中華民族屹立于世界先進民族之林。
1.數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀及存在問題
1.1 專業(yè)劃分過細,設(shè)置過于專業(yè)化
數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)劃分過細結(jié)果導致學生知識結(jié)構(gòu)單一,專業(yè)特色很難體現(xiàn),造成課程內(nèi)容重復。一些院校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)課程設(shè)置不合理。多年來,我國高校按照過多、過窄、過細的專業(yè)設(shè)置,制定了嚴格的教學計劃和教學大綱,編寫了統(tǒng)一的教材,造成基礎(chǔ)課過窄、專業(yè)課過專、必修課過多、選修課過少的狀況,這些都不利于拓寬學生視野、擴大學生知識面和提高學生的綜合素質(zhì)。
1.2 教學內(nèi)容和教育模式落后
數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的學科特點決定了數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的前沿性和交叉性,而且計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等信息技術(shù)日新月異,那么及時更新教學內(nèi)容,使之適應當前社會需求成了一個亟待解決的問題。但很多院校在課程設(shè)置上幾年如一日,很少進行調(diào)整,這樣做的直接后果是造成學生學不到最新的知識,使教學和社會脫節(jié)。
1.3 課堂教學時數(shù)多
學生自學時間少,不給學生留出思維的空間和余地,難以激發(fā)學生的創(chuàng)造力長期以來,我國高等教育主要是重點培養(yǎng)教學和科研人才。數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)課程內(nèi)容陳舊老化,不適應新的人才培養(yǎng)的要求。任何時期的經(jīng)濟理論都是為現(xiàn)階段的經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)并指導現(xiàn)階段的經(jīng)濟活動的,由于教育改革滯后于經(jīng)濟體制改革,致使很多教學內(nèi)容難以適應現(xiàn)代市場經(jīng)濟的需要。
2.構(gòu)建數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的理論思考
2.1 數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)要以教育思想和觀念的創(chuàng)新為先導
傳統(tǒng)的教育過分注重知識的傳授和記憶,認為把知識都記在腦子里就是真正學到了東西。這種教育觀念在高校里占據(jù)著統(tǒng)治地位,積累和學習前人留下的知識遺產(chǎn)成為學校教育的絕大部分內(nèi)容。在知識經(jīng)濟及全球一體化的今天,知識的更新?lián)Q代的頻率越來越高,傳統(tǒng)知識就像電腦一樣“貶值”很快,很難適應未來,這就要求全社會都要更新教育觀念,強化創(chuàng)新意識,拓展創(chuàng)新教育手段,尤其是高校教師和學生。培養(yǎng)數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)大學生的創(chuàng)新意識,提高其創(chuàng)造能力,是高校開展創(chuàng)新教育的前提。
2.2 數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)要以構(gòu)建學校創(chuàng)新教育系統(tǒng)工程為保證
學校創(chuàng)新教育系統(tǒng)工程是一個龐大的社會教育創(chuàng)新系統(tǒng)工程和復雜的學校創(chuàng)新教育系統(tǒng)工程。高校不能只注意向?qū)W生傳授知識,還要培養(yǎng)學生具有自如運用這些知識的創(chuàng)造能力,以及能解決實際問題的能力。在高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)開展創(chuàng)新教育,應以社會對創(chuàng)新型人才的需求為導向,以拓寬專業(yè)口徑、增加人才創(chuàng)新適應能力為目標構(gòu)建創(chuàng)新型教育體系。同時要注重學校創(chuàng)新教育系統(tǒng)工程的協(xié)調(diào)發(fā)展,并形成整體合力和優(yōu)勢,才能實現(xiàn)真正意義上數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的創(chuàng)新模式。
2.3 數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)要以教育內(nèi)容改革和教學方法的創(chuàng)新為關(guān)鍵
發(fā)展創(chuàng)新教育,培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)創(chuàng)造型人才,數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生培養(yǎng)教育方法的改革是極其重要的一環(huán)。改革傳統(tǒng)的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生培養(yǎng)教育方法和教育模式,改革現(xiàn)行的教學方法。首先,應改變長期以來盛行的“灌輸式”、“填鴨式”教學方法。要倡導互動式的教學方式,要給學生留有自己思考的空間,培養(yǎng)學生獨立思考,大膽創(chuàng)新的品質(zhì)。其次,要真正確立學生在教學活動中的主體地位。創(chuàng)新教育的學生觀,要求尊重學生的主體地位,尊重學生的自主精神,發(fā)揮學生的主觀能動性和首創(chuàng)精神。
2.4 數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)要以教育模式的創(chuàng)新為手段
高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)教育是全新的領(lǐng)域,許多問題需要不斷探索。現(xiàn)有的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)教育教學模式還存在著諸多弊端,不少課程仍采用刻板的灌輸式的教學模式,忽視學生批判性思維的訓練,學生只是被動的聽眾,缺乏促使大學生創(chuàng)造個性發(fā)展的良好環(huán)境。構(gòu)建數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,必須重點突出“創(chuàng)新”。高校應努力適應科技發(fā)展和社會變革的需要,積極地進行教育觀念的更新及教育體制的改革,實現(xiàn)從應試教育模式向素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育模式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展、心理健康、適應能力強、開拓創(chuàng)新的復合型人才,以便能更好地為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù),為社會主義現(xiàn)代化服務(wù)。教育必須加強人力資本與智力資本的培養(yǎng),其關(guān)鍵在于創(chuàng)新。只有以創(chuàng)新的精神、創(chuàng)新的途徑與創(chuàng)新的舉措,才能推進數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)教育不斷躍上新臺階。(作者單位:沈陽師范大學)
參考文獻
[1]樊紅云.數(shù)學分析課培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的研究[J].發(fā)明與革新,2005,(6):14-15.
摘 要: “C程序設(shè)計”是數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的一門基礎(chǔ)課,目前該課程在這兩個專業(yè)中的教學內(nèi)容有很大的局限性。傳統(tǒng)的教學模式基本上不考慮數(shù)學與應用數(shù)學的專業(yè)性,教學手段上還是以教為主,學為輔。根據(jù)數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的特點,從教學內(nèi)容、教學模式和教學手段等方面對“C程序設(shè)計”教學進行了改革。經(jīng)學生實際學習情況驗證,取得了較好的教學效果。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學與應用數(shù)學; C程序設(shè)計; 教學內(nèi)容; 教學模式; 教學手段; 探討
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2013)01-42-03
Research on teaching reform of C programming design for mathematics
and applied mathematics profession
Xu Shuhua
(Department of Mathematics, Shaoxing University, Shaoxing, Zhejiang 312000, China)
Abstract: "C programming design" is a basic course in specialties like mathematics and applied mathematics. At present, the teaching content of "C programming design" for mathematics and applied mathematics major students has significant limitation. Traditional teaching model basically does not consider the profession of mathematics and applied mathematics. Teaching is the main method while self-learning is assistance. According to the characteristic of mathematics and applied mathematics professional, teaching reform for "C programming design" is discussed from the aspects of the teaching content, teaching model and teaching methods in this paper. The students’ practical learning situation demonstrates the effectiveness of our proposed reform method.
Key words: mathematics and applied mathematics; C programming design; teaching content; teaching model; teaching method; discuss
0 引言
C語言是當前國內(nèi)外廣泛使用的計算機程序設(shè)計語言之一,由于其語言功能豐富,表達能力強,應用面廣,目標程序效率高等優(yōu)勢[1],成為各高等學校理工科專業(yè)學生進行程序設(shè)計必選的語言之一。對于數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)來說,為了實現(xiàn)使學生“學有所用,學有所得”的教學目的,C語言程序設(shè)計課程不僅要求學生掌握其語法,更重要的是培養(yǎng)學生在運用數(shù)學知識和計算機解決實際問題時算法的設(shè)計與實現(xiàn)的能力,提高其知識應用的能力,逐步讓學生筑就良好的程序設(shè)計基礎(chǔ),培養(yǎng)全新的思維習慣和嚴格的軟件開發(fā)職業(yè)訓練。從課程結(jié)構(gòu)來看,C程序設(shè)計課程既可以作為數(shù)學統(tǒng)計分析軟件SPSS、Matlab、Maple等其他程序設(shè)計課學習的基礎(chǔ),又可以作為數(shù)學建模和數(shù)值分析等課程的實驗課程。因此,C程序設(shè)計課的教學在數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)課程結(jié)構(gòu)中有著較為重要的地位。
在學習C程序設(shè)計課程中,數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的學生表現(xiàn)出與計算機專業(yè)學生不同的方面,其主要表現(xiàn)在學習C語言的積極性和興趣不高,存在的主要問題如下。
⑴ C語言知識點過多、過繁,學生在學習過程中可能注重語句、語法等細節(jié)而忽略了課程全貌,產(chǎn)生了“只見樹木,不見樹林”的感覺,因而對該課程心存畏懼,缺乏學習的興趣;有些學生覺得學了C語言與自己的專業(yè)沒有太多的聯(lián)系,覺得學了C語言沒用,缺乏學習動力。
⑵ C程序設(shè)計的教學模式仍然是一個個小的簡單的例題,沒有專業(yè)性、工程性,學生在學習程序設(shè)計的初級階段沒有樹立正確的軟件工程觀念。
⑶ C程序設(shè)計的教學手段仍然是以教為主,學為輔,學生遇到問題就向教師求教,缺乏自主學習和自我探索的學習習慣。
⑷ 數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的學生習慣動筆,不習慣上機操作,缺乏上機調(diào)試和改錯的能力。
⑸ 學生在編程過程中沒有注重培養(yǎng)良好的程序設(shè)計風格和規(guī)范,好的設(shè)計風格不僅使編碼更加規(guī)范,而且也易于調(diào)試和改錯。
本文從如何使C程序設(shè)計的教學更加符合數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的要求為出發(fā)點,對C程序設(shè)計的教學改革進行探討。
1 教學內(nèi)容探討
C程序設(shè)計課程在教學內(nèi)容上力求體現(xiàn)課程的系統(tǒng)性、穩(wěn)定性和知識的先進性。摒棄一些用得少、過時的知識,增加一些C++的知識。針對這一要求,教學改革過程中對教學內(nèi)容作了如下幾點調(diào)整。
1.1 輸入與輸出
由于C語言牽涉的概念比較復雜,規(guī)則繁多,用法靈活,容易出錯,因而不少初學者感到困難。其中格式輸入scanf函數(shù)與輸出printf函數(shù)就是一個例子。格式輸入輸出的規(guī)定比較繁瑣,此類函數(shù)的調(diào)用語句書寫起來比較冗長,用的不準確就得不到預期的結(jié)果,而輸入輸出又是最基本的操作,幾乎每個程序都包含輸入輸出,不少編程人員由于掌握不好這方面的知識而浪費了大量調(diào)試程序的時間。由于C++語言完全兼容C語言,因此在這一節(jié)內(nèi)容的講解時可引入C++中的標準輸入流cin和標準輸出流cout,以簡化輸入輸出操作。
調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,近年來,許多高校的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率持續(xù)走低。究其原因,目前我國很多高校的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的課程內(nèi)容過于抽象和理論化,對學生實際應用技能和就業(yè)能力的培養(yǎng)力度不夠,致使很多學生文化成績很好,但是實際應用能力差,無法適應社會需求,因此,相關(guān)高校和教師應當加強對于該專業(yè)的教學改革,優(yōu)化教學方法和模式,從而提高學生的實際應用能力。
一、強化教學內(nèi)容的專業(yè)性
教學內(nèi)容的設(shè)計是高校開展數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)教學的基礎(chǔ)條件之一,因此,高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的教師要想有效地強化學生的專業(yè)知識,提高就業(yè)能力,首先,應當從基礎(chǔ)教學內(nèi)容設(shè)計入手,優(yōu)化教學內(nèi)容,從而為學生打好提高專業(yè)水平和就業(yè)能力的基礎(chǔ)。專業(yè)教師可以從以下幾個方面著手:第一,課程教學內(nèi)容的設(shè)計要充分體現(xiàn)專業(yè)特色。高校的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的教學與普通的數(shù)學教學不同,它不單純是理論知識教學,更偏向于現(xiàn)代社會發(fā)展中的研究型和實際應用型的人才培養(yǎng),因此,高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的教師要想提高學生的專業(yè)水平,提升學生的就業(yè)能力,就必須改變應試教育教學方法,在進行教學內(nèi)容設(shè)計時,應當體現(xiàn)專業(yè)課程的特色,強化學生的實際應用能力培養(yǎng)。第二,結(jié)合就業(yè)方向開展教學內(nèi)容的設(shè)計。高校要想通過教學內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計提升學生的就業(yè)能力和專業(yè)水平,就必須結(jié)合就業(yè)方向開展設(shè)計,目前社會中與數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)相聯(lián)系的就業(yè)方向主要有金融數(shù)學方向、證券投資方向、計算機軟件應用方向以及新技術(shù)方向。因此,專業(yè)教師在進行教學內(nèi)容的設(shè)計時,應當有機地結(jié)合這些實際就業(yè)需求,從而有效地實現(xiàn)學生就業(yè)能力和水平的提高。
二、更新專業(yè)教師的教學方法
專業(yè)教師是數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)課程教學的主要引導人員,同時也是學生學習專業(yè)知識的關(guān)鍵人物,因此,專業(yè)教師的教學是否高效,對于學生的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)水平的提高和就業(yè)能力的強化有著非常重要的影響。要想提高學生的就業(yè)能力,教師應當積極更新和優(yōu)化專業(yè)課程教學方法,緊跟時展的步伐,滿足專業(yè)課程特色的需求,從而有效地實現(xiàn)激發(fā)學生的專業(yè)學習興趣,提高學生的課堂學習效率。比如,專業(yè)教師可以采用分層次教學方法優(yōu)化教學方法。現(xiàn)代教學理念明確提出,要貫徹“以人為本,因材施教”的教學理念,根據(jù)學生的實際情況來開展專業(yè)課程的教學,從而照顧到每一位學生的學習情況,實現(xiàn)學生的全方位專業(yè)水平提高,因此,高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的教師在開展課程教學時,可以采用分層次教學的方法,根據(jù)本專業(yè)學生差異,對不同學習水平的學生開展分層次的教學。比如說,在開展《數(shù)據(jù)處理計算方法》的教學時,教師可以根據(jù)學生的數(shù)學專業(yè)基礎(chǔ)水平和運算能力合理分配不同程度的教學目標和內(nèi)容,從而有效地滿足不同學生的實際專業(yè)水平訓練需求,實現(xiàn)以人為本、科學教學。
三、加強學生就業(yè)能力的訓練
關(guān)鍵詞:應用數(shù)學;課程;教材建設(shè);實踐教學;教學手段
2009年4月我校升格為本科院校,數(shù)學與應用數(shù)學本科專業(yè)是首批升本專業(yè)之一,教學內(nèi)容改革和課程體系設(shè)置是我們學習本科教育、研究本科教育和實踐本科教育的重要工作。教育部在《關(guān)于進一步深化本科教學改革全面提高教學質(zhì)量的若干意見》中明確指出,要深化教學內(nèi)容改革,堅持知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,繼續(xù)深化人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學內(nèi)容和教學方法等方面的改革,實現(xiàn)注重知識傳授向更加重視能力和素質(zhì)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變[1]。高等院校必須緊跟社會發(fā)展需求,構(gòu)建科學、合理的具有特色的教學與實踐模式,以保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的全面提高。實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標落實在人才培養(yǎng)方案制定和實施上,而人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容是課程體系設(shè)置,因而課程體系設(shè)置和教學是一個關(guān)鍵的問題。
數(shù)學與應用數(shù)學本科專業(yè)的前身是數(shù)學教育專業(yè),自1978年學校成立招生辦學以來,數(shù)學教育專業(yè)就是學校首批師范類全日制??频恼猩鷮I(yè)之一,至今畢業(yè)生人數(shù)已達1 500人。除此之外,從建校開始,數(shù)學系就曾與云南師范大學聯(lián)合辦學招收全日制本科數(shù)學教育專業(yè)學生61人,隨著教育事業(yè)的發(fā)展,社會對數(shù)學教師的需求逐漸增大,對專業(yè)和學歷的要求也越來越高,從1998年起又連續(xù)辦了五屆本科成人教育函授班,畢業(yè)生人數(shù)383人。
1充分認識數(shù)學與應用數(shù)學本科專業(yè)
數(shù)學正形成三大分支: 基礎(chǔ)數(shù)學、計算數(shù)學和應用數(shù)學。基礎(chǔ)數(shù)學,即傳統(tǒng)的純粹數(shù)學理論,如拓撲學、泛函分析、抽象代數(shù)、微分幾何等。計算數(shù)學,即計算機與數(shù)學相結(jié)合形成的直接應用于生產(chǎn)、服務(wù)和管理等方面的技術(shù)產(chǎn)品,它由數(shù)學模型和算法構(gòu)成,通常表現(xiàn)為軟件的形式,如快速報價系統(tǒng)軟件、中長期天氣預報軟件、計算機模擬技術(shù)等。應用數(shù)學,用數(shù)學的觀點、理論、方法去理解自然和社會,把實際問題運用數(shù)學的語言和方法,通過抽象化建立描述問題的數(shù)學模型,然后選擇或創(chuàng)造合適的數(shù)學工具,并借助計算機求解該模型,最后通過模擬或?qū)嵺`修正該模型,使之達到最優(yōu)[2]。本專業(yè)培養(yǎng)掌握數(shù)學學科的基本理論與基本方法,具備運用數(shù)學知識、使用計算機解決實際問題的能力,受到科學研究的初步訓練,能在科技、教育和經(jīng)濟部門從事研究、教學工作或在生產(chǎn)經(jīng)營及管理部門從事實際應用、開發(fā)研究和管理工作的高級專門人才。
應該說數(shù)學與應用數(shù)學方向是非師范教育,培養(yǎng)目標主要不是教師,然而事實并非如此,新建地方本科院校的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的非師方向與建設(shè)歷史較長的綜合大學和理工科大學的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)不同,后者的培養(yǎng)目標主要是數(shù)學研究和應用人才[3]。如果我們也把培養(yǎng)目標定位在數(shù)學研究和應用人才上,這不符合實際情況,至少目前是這樣。雖然將來有為數(shù)不多的學生考上研究生,并能夠做數(shù)學研究和應用工作,有部分同學繼續(xù)學習與數(shù)學學科關(guān)系緊密的應用技術(shù)類專業(yè),如管理學、經(jīng)濟學、計算機科學或相關(guān)的理工科專業(yè),但大多數(shù)學生主要還是從事基礎(chǔ)教育師資的,所以我們的課程體系設(shè)置應該根據(jù)這些實際情況有針對性地改革。
2程序設(shè)計語言課程的重要性
正如自然語言是人類社會交流的工具一樣,計算機語言也是應用者和計算機之間進行交流的一種工具。全國大學生數(shù)學建模比賽、電子設(shè)計比賽、“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術(shù)科技作品競賽等尚需一批既懂專業(yè)又懂程序設(shè)計語言的學生去實踐。而對于常用的計算機輔助教學軟件,其管理和維護也需要使用者掌握程序設(shè)計語言。目前,雖然軟硬件技術(shù)平臺在飛速發(fā)展,但還沒有一個不使用程序設(shè)計語言就能進行軟件開發(fā)的環(huán)境,要使學生畢業(yè)后進行軟件開發(fā)工作,就需要較深入地掌握先進的可視化開發(fā)工具,如Visual C++、Java Builder、VisualBasic、PowerBuilder、Delphi等,但是目前的課程設(shè)置,還不能較好地滿足社會對畢業(yè)生的要求。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,社會對大學生能力和知識的要求在不斷變化,已經(jīng)從單純的專業(yè)能力,向綜合能力和綜合知識轉(zhuǎn)變。這個轉(zhuǎn)變也直接對大學生產(chǎn)生了影響,計算機、外語、金融類課程越來越受到學生的重視[4]。而對于學生的個人發(fā)展來說,程序設(shè)計語言課對學生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)也起著重要的作用。學生報考碩士研究生時,除了報考基礎(chǔ)數(shù)學和學科教學法方向外,還可以報考計算機、自動化、經(jīng)濟類等方向,這些學生學習程序設(shè)計語言對他們考研大有益處。
3程序設(shè)計語言課程的選擇與設(shè)置
經(jīng)過考查、分析、論證各門課程相互間的內(nèi)在聯(lián)系,可以將相關(guān)的課程和教學環(huán)節(jié)組成一個體系,減少授課內(nèi)容的重復,增強課程的總體效能,實現(xiàn)減時增效[5]。程序設(shè)計語言種類眾多,而且各有優(yōu)缺點,目前流行的語言主要有:C語言,側(cè)重講解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、模塊化程序設(shè)計等;C++或Java語言,側(cè)重講解面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計、應用程序編程接口;VC++、VB或Delphi側(cè)重講解可視化編程技術(shù)、組件技術(shù)、圖形用戶界面設(shè)計及應用程序開發(fā)等。
從培養(yǎng)學生編程能力的側(cè)重點不同,程序設(shè)計語言課程也可分為兩個層次,語言級程序設(shè)計,重在語言(如C、C++)級程序設(shè)計技術(shù)與原理;工具級程序設(shè)計,重在利用工具(如VC++、VB、Delphi)開發(fā)應用程序。無論選用哪種語言,都應講解程序設(shè)計的基礎(chǔ)知識與基本編程技術(shù)。
由于不同的要求和學時所限,在程序設(shè)計語言課程設(shè)置中可以采用“1+X”的方案,其中X部分由各新建本科院校自定,即:大學計算機基礎(chǔ)+若干必修M選修課程。在規(guī)劃必修M選修課程時,可根據(jù)數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的定位和學生的發(fā)展方向,制定合適的必修和選修課程,也可將典型核心課程整合,構(gòu)造新課程,如運籌學、數(shù)學建模等課程。
程序設(shè)計語言課程設(shè)置應貫徹少而精、不斷線的原則,在第1學期修完大學計算機基礎(chǔ)課程后,數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)可以開設(shè)如下程序設(shè)計語言課程。
1) 第2學期開設(shè)C語言程序設(shè)計,總72學時(其中理論54學時,實驗18學時),側(cè)重講解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、模塊化程序設(shè)計以及程序的測試與調(diào)試技能等;
2) 第3學期開設(shè)VB,總54學時(其中理論36學時,實驗18學時),側(cè)重講解可視化編程技術(shù)、可視化編程環(huán)境的使用等;
3) 第4學期選修C++或Java,總72學時(其中理論54學時,實驗18學時),側(cè)重講解面向?qū)ο笤O(shè)計方法、類及其對象等;
4) 第5學期開設(shè)數(shù)值計算軟件Matlab,總72學時(其中理論18學時,實驗54學時),側(cè)重講解矩陣運算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)圖形、實現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等;
5) 第6學期選修中小學課件制作,總72學時(其中理論18學時,實驗54學時),側(cè)重講解課件制作技術(shù),為學生進行教育實習做好準備;
6) 第7、8學期學生忙于實習、找工作、寫畢業(yè)論文和報考碩士研究生等,學習理論性較強的內(nèi)容,效果不好,開設(shè)綜合性較強的數(shù)學工具軟件及其應用課程,如Mathematica或Maple,總54學時(其中理論18學時,實驗54學時),側(cè)重講解數(shù)值計算與符號演算。
4程序設(shè)計語言課程的教材建設(shè)
教材建設(shè)是程序設(shè)計語言課程教學的重要組成部分,是教學指導思想、培養(yǎng)目標和課程基本要求的具體體現(xiàn)[6]。教材建設(shè)過程中充分考慮到數(shù)學與應用數(shù)學的專業(yè)特點,以應用為目的和出發(fā)點,選擇教育部推薦的“十一五”規(guī)劃教材、獲省部級以上優(yōu)秀教材獎的教材,或者著名大學編寫的實用性較強的教材,如譚浩強教授編寫的《C語言程序設(shè)計》。鼓勵教師參加各類規(guī)劃教材、重點教材的編寫工作,提升專業(yè)教材建設(shè)的水平層次和競爭力。
隨著高等教育的大眾化與普及化,新建本科院校要想在激烈競爭的教育市場中取得一席之地,除了抓好本科層次教育外,還應適當發(fā)展專科生、研究生層次的教育,教材建設(shè)應體現(xiàn)多樣性、層次性;同時,還應注重學科性質(zhì)和專業(yè)特色,選用教材應體現(xiàn)出程序設(shè)計語言課與專業(yè)課、基礎(chǔ)學科和培訓教材的聯(lián)系和差異[7]。程序設(shè)計語言課程選用的教材不僅能傳授最新的知識、體現(xiàn)教材的學科特色,而且應考慮教師主體的自身需求和受教育者興趣、態(tài)度、接受能力等個別差異,充分調(diào)動教師的“教”和學生的“學”。
5程序設(shè)計語言課程的教學改革
5.1加強實踐教學,注重能力培養(yǎng)
程序設(shè)計語言是一類實踐性很強的課程,知識點的掌握與能力的培養(yǎng)在很大程度上有賴于學生上機的實踐。加強實踐教學環(huán)節(jié)的目的是培養(yǎng)學生的編程能力、解決實際問題的能力以及綜合運用知識的能力;培養(yǎng)學生團隊精神、創(chuàng)新精神和提高學生研究性學習能力。實踐教學在今后的教學中應該起更大的作用,很多教學內(nèi)容可以通過實驗課教學形式講授,在教學計劃中需列出一定比例的實踐教學課時安排,以保證實踐教學質(zhì)量。
實踐教學應以學生為主,教師以行動引導學生為輔,充分發(fā)揮學生的主觀能動性。程序設(shè)計語言課程的實驗中,一部分是驗證教材的知識點,這對知識的理解、掌握和鞏固是必要的。在此基礎(chǔ)上,教師可設(shè)計屬于應用型的實驗內(nèi)容,以培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。教師除了對所有學生進行統(tǒng)一的要求之外,還應做到因材施教,對學習水平較高的學生,進行個別輔導,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的洞察力和創(chuàng)造力,增強學生運用數(shù)學方法、借助程序設(shè)計解決實際問題的意識和能力。
聯(lián)系實際開展實踐性教學,如在數(shù)組應用中根據(jù)考生的成績獲取考生信息的問題。通過這個例題使學生掌握數(shù)組的使用方法,弄清楚計算機處理問題的過程,從而學會利用二維數(shù)組處理矩陣運算、矩陣求轉(zhuǎn)置、解線性方程組等[8]。通過實踐教學,不但提高了學生的學習興趣,而且還培養(yǎng)學生處理實際問題的能力、鞏固所學的知識,更清楚和形象地了解學科間的橫向聯(lián)系,充分顯示應用數(shù)學的魅力所在。
5.2改進教學手段
程序設(shè)計語言課程采用集中授課和上機實踐兩個主要的教學環(huán)節(jié)。從早期的單純“黑板+粉筆”發(fā)展到后來的“計算機+大屏幕”,又發(fā)展到目前的“網(wǎng)絡(luò)化教學平臺”,體現(xiàn)了教學手段和方法的不斷變革[9]。網(wǎng)絡(luò)化教學平臺是在校園網(wǎng)支持下構(gòu)建的現(xiàn)代化教學環(huán)境。從事程序設(shè)計語言課程教學的教師要充分利用網(wǎng)絡(luò)教學環(huán)境所提供的各種功能,開展教學模式、方法與手段的改革與實踐,使程序設(shè)計語言課程教學更加適應應用數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)的需要。采用的教學方法與手段要服從于教學內(nèi)容,要著眼于人才培養(yǎng),同一課程中不同的教學內(nèi)容,應該設(shè)計不同的教學模式與教學方法。
集中授課時可利用現(xiàn)代化的教學手段,在多功能教室授課比較適宜,教師可以直接使用投影儀等多媒體設(shè)備、CAI課件等,從傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”教學逐漸過渡到多媒體教學,以提高教學效果。但傳統(tǒng)的教學方式對于培養(yǎng)學生的邏輯思維和推理能力,夯實程序設(shè)計基礎(chǔ)知識也是必要的。而對于上機實踐時,精講多練、任務(wù)驅(qū)動的教學方法受到普遍推崇,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)教學平臺上豐富的教學資源與工具軟件為學生自主學習和項目開發(fā)提供了環(huán)境。
教師不僅要傳授給學生知識,更要培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。科學合理的利用現(xiàn)代教育技術(shù),實現(xiàn)多種教學方式的有機結(jié)合,擴大學生視野,使教學效果明顯提升。師生互動式和計算機輔助式教學有益于構(gòu)造自主探索的環(huán)境,激發(fā)學生興趣,提高學習的主動性和趣味性,這也是教師倡導和學生向往的教學方式。
6結(jié)語
新建本科院校課程建設(shè)始終是教育教學的一個重要環(huán)節(jié),程序設(shè)計語言課程作為數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)重要的基礎(chǔ)課,其教學質(zhì)量的高低與教學效果的好壞直接影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量。隨著科學技術(shù)迅猛發(fā)展,人們認識到應用數(shù)學的重要作用,經(jīng)濟與科技的發(fā)展離不開應用數(shù)學,21世紀的知識經(jīng)濟需要具有應用數(shù)學專業(yè)特長的高素質(zhì)人才,給新建本科院校課程設(shè)置和教學方式方法提出了巨大挑戰(zhàn)。如何進一步使學生在學好專業(yè)知識的同時,還能夠更好地適應社會發(fā)展的需要,是擺在我們面前必須考慮和解決的實際性課題。
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New University Mathematics and Applied Mathematics
Programming Language Curriculum and Teaching
ZHENG Ji-gang; GUO Xiu-qing
(Baoshan College, Baoshan 678000, China)
(西安工業(yè)大學理學院,陜西西安710032)
摘要:本文將闡述西安工業(yè)大學數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的制訂和修訂過程以及如何完善原有的人才培養(yǎng)計劃和落實現(xiàn)有的培養(yǎng)方案。
關(guān)鍵詞:數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè);創(chuàng)新能力;人才培養(yǎng)計劃
眾所周知,當今我國的高等教育進入了大眾化教育階段,相應地,很多高校的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的規(guī)模與要求也隨之發(fā)生了深刻的變化,西安工業(yè)大學在2011年新增了數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)。如何確定數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)計劃,突出專業(yè)特色,提高教學質(zhì)量等正是各院校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)需要解決的問題與研究課題[1-5]。本文將闡述西安工業(yè)大學數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的制訂和修訂過程以及如何完善原有的人才培養(yǎng)計劃和落實現(xiàn)有的培養(yǎng)方案。
一、研究的過程
1.通過實地或網(wǎng)絡(luò)等方式去兄弟院校調(diào)研,了解數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃制訂情況。經(jīng)過對西安本地幾所同類院校包括西安石油大學、西安郵電大學、西安工程科技大學、西安理工大學等和外地同類院校包括北京理工大學、北京航空航天大學、河海大學等數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的調(diào)研,總體來說,數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的核心課程基本差別不大,最多是兩門課的差別,比如,北京航空大學開設(shè)了泛函分析,而西安理工大學開設(shè)了拓撲學和微分幾何,這與每個學??紤]到學生的就業(yè)和未來在數(shù)學研究方面的發(fā)展以及專業(yè)方向特色有關(guān),因此在制定專業(yè)方向課時每個學校都有所不同,比如河海大學和西安工程大學在培養(yǎng)計劃中都設(shè)計了方向模塊,一個是金融數(shù)學方向的課程模塊,另一個是智能優(yōu)化方向的課程模塊。
本課題組通過整理兄弟院校調(diào)研的結(jié)果和對我校2011級、2012級的培養(yǎng)計劃做深入系統(tǒng)研究,在制訂2013和2014級的培養(yǎng)計劃時,在優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、加強基礎(chǔ)課程設(shè)置、注重實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面做了改進。
2.通過召開學生座談會,了解學生的想法和真正掌握知識的程度和能力。每個學期的期中教學檢查期間,我們課題組成員都會參與理學院組織的專業(yè)老師和學生的座談會,通過學生發(fā)言和我們提問的方式,了解每個年級同學的學習情況、掌握知識的程度和能力,征求同學們特別是即將畢業(yè)的學生對所開設(shè)的課程的意見和建議,同時對2011級將要畢業(yè)的學生的就業(yè)情況做了調(diào)研。通過對調(diào)查情況進行分析發(fā)現(xiàn),計算機類課程學得好的同學更容易找工作,有50%的同學有考研的打算而且未來都想在數(shù)學專業(yè)發(fā)展深造。這使得我們在修訂2014級培養(yǎng)方案時,一方面加強計算機類課程的設(shè)置,另一方面優(yōu)化了數(shù)學類課程的設(shè)置,加強了數(shù)學基礎(chǔ)課程,在第七學期的課程中設(shè)置了不同的方向課程模塊。
二、完善后的人才培養(yǎng)計劃與原有的不同之處1.加強基礎(chǔ)課程設(shè)置。通過廣泛調(diào)研、專家咨詢、學生座談等方式,同時參考教育部《2012年普通高等學校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中給出的數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的核心課程示例,本課題組在2011級和2012級培養(yǎng)計劃的基礎(chǔ)上,(fanwen.chazidian.com)修訂了2013級、2014級培養(yǎng)計劃,增加了《微分幾何》、《實變函數(shù)》、《泛函分析》等經(jīng)典數(shù)學課程,刪減了一些與核心課程聯(lián)系不大同時學生掌握起來較難的課程,比如《智能算法與應用》、《數(shù)字圖像處理》。
2.理順課程之間的邏輯關(guān)系,從能力培養(yǎng)與課程特性出發(fā)優(yōu)化了課程體系。按課程的類型和專業(yè)培養(yǎng)要求,將所有課程分為四個系列:分析與方程系列,代數(shù)與幾何系列,隨機、優(yōu)化與計算系列,物理、計算機與實驗系列,學生將分別得到分析、代數(shù)、幾何、方程、隨機數(shù)學、優(yōu)化、數(shù)值計算以及物理學、計算機方面的知識學習和能力培養(yǎng),從而形成基本的數(shù)學素養(yǎng)。把專業(yè)英語課程由32學時降為24學時,將《運籌學》和《最優(yōu)化方法》兩門課程調(diào)換了先后順序,避免了兩門課程內(nèi)容上的重復,總學時減少了32學時。
3.在課程的學期安排上下了很大功夫,解決了教學實施中課程銜接不好、學生學習負擔不均勻等問題。遵循課程之間的邏輯關(guān)系,全面分析了學生課程的學時分布,充分兼顧學生學習負擔基本均勻,合理安排課程學期、學時安排及進度,比如對數(shù)學分析課程與基礎(chǔ)物理學課程的課時進度進行科學論證與合理安排。
4.在人才培養(yǎng)方案中增強實踐環(huán)節(jié),強調(diào)以計算機為工具的課程綜合設(shè)計實踐。比如把《數(shù)學實驗》和《數(shù)學建?!泛喜橐婚T課程,總學時為64學時,在第四學期開設(shè)。以前《數(shù)學實驗》在第三學期開設(shè),與常微分方程、概率統(tǒng)計、數(shù)學分析III同步進行,學生反映效果不好,而第四學期學生已經(jīng)學完數(shù)學專業(yè)的基礎(chǔ)課程,學習《數(shù)學建模和數(shù)學實驗》就有一定的理論基礎(chǔ),這樣上機練習的內(nèi)容自然會很豐富,學生也有能力做更多的綜合設(shè)計實驗;《數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析》增加了8學時的上機時間和一周的課程設(shè)計。這些實踐環(huán)節(jié)的增強,最終使學生的數(shù)學應用軟件學習與編程訓練的能力得到加強,實現(xiàn)了學生應用所學數(shù)學知識和所具有的數(shù)學素養(yǎng)解決實際問題和發(fā)現(xiàn)新知識的培養(yǎng)目標。
三、落實培養(yǎng)計劃的措施
1.加強師資隊伍建設(shè)。加強師資隊伍建設(shè),提高教師綜合素質(zhì)。教師本身缺乏實踐背景往往是學生實踐能力較差的主要原因。因此提升任課教師的實踐背景和能力是落實“注重實踐”的人才培養(yǎng)計劃的關(guān)鍵所在。①注重在目前在職教師中選拔學科帶頭人,建立團結(jié)協(xié)作的學術(shù)梯隊,同時引進名校畢業(yè)的學術(shù)能力強且與本系學科特色密切相關(guān)的博士或其他高校的學術(shù)骨干,采用的做法是給予豐厚的科研經(jīng)費,創(chuàng)造良好的科研條件和激勵、獎勵政策,鼓勵有能力的教師脫穎而出。②在績效獎勵政策上給予支持,選拔一些愛崗敬業(yè)、熱愛科研、教學能力強的青年教師到國內(nèi)外數(shù)學專業(yè)有良好聲譽、學術(shù)環(huán)境氛圍濃厚的著名高校做訪問學者(建議給予一定的補助),提高他們的學術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng),增強我院和其他高校的交流。③有計劃地安排教研室的教師到其他工科院系參與他們的科研項目,提高他們的應用實踐能力和理論與實踐相結(jié)合的能力。
2.加強數(shù)學建模,推動創(chuàng)新教育。將數(shù)學建模思想融入數(shù)學基礎(chǔ)課程和核心專業(yè)課程的教學內(nèi)容當中,激發(fā)學生的學習興趣和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。參加數(shù)學建模競賽和訓練的學生通常是學生中的精英,他們一般都是經(jīng)過層層選的。如果數(shù)學建模的受益面只停留在精英層,那么就不能做到提高整體學生的培養(yǎng)質(zhì)量。為了使更多的學生受益,我們強調(diào)將數(shù)學建模思想融入數(shù)學基礎(chǔ)課程和核心專業(yè)課程的教學內(nèi)容當中,激發(fā)學生的學習興趣和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。大學本科階段數(shù)學主干課程包含高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、常微分方程,這四門課程也成為學生進行數(shù)學建模主要依賴的數(shù)學工具。為了使學生能夠靈活運用所學的數(shù)學思想和數(shù)學知識為工具解決實際問題,在每一次課堂內(nèi)容的最后都會增加一個應用型的例題,讓同學們體會所學知識的作用,激發(fā)他們創(chuàng)造性的思維。
3.改革教學組織和管理制度,確立學生的主體地位。為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力強的具有較高數(shù)學素養(yǎng)的學生,我們在2011級學生中實行導師制。這樣學生管理這塊除了年級主任、班主任,每三個學生還有一個專業(yè)老師作為他們在學業(yè)上的導師。作為學生學業(yè)上的導師,導師不用學校的各種規(guī)章制度去管理學生,而是作為學生學業(yè)上的引導者,導師將自己多年的工作和學習經(jīng)驗介紹給學生,同時提供各方面信息和進行必要的輔導。教師引導學生的過程中,通過和學生交流他們掌握的知識,一方面可及時發(fā)現(xiàn)課堂教學中存在的問題,不斷調(diào)整授課內(nèi)容,改進教學方法;另一方面,可針對學生特點,探測、挖掘和開發(fā)學生的潛力,關(guān)心、引導和鼓勵學生的學業(yè),實現(xiàn)因材施教、精耕細作。同時,學生通過仔細閱讀教師提供的資料,然后獨立思考并提出問題,也督促了教師主動提高自身的學術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng)。本科生導師制能夠增強學生的自學能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。通過實施導師制,學生有機會在導師的一些科研項目和課題中做一些力所能及的工作,初步接受科學研究的訓練。另外,導師要指導學生完成一些科技競賽項目,比如大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、大學生數(shù)學建模競賽,學生要完成這些任務(wù),只憑課堂上所學的基礎(chǔ)理論知識是不夠的,這就使學生不得不在導師的指導下自學,學生帶著問題去學,目標明確、興趣濃、主動性強,自學能力會很快地明顯提高。在參與科技競賽活動過程中,學生要運用已學知識解決實際問題。
四、結(jié)語
從社會的需求來制訂人才培養(yǎng)方案,其顯著特點是“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強應用”。在嚴格執(zhí)行培養(yǎng)計劃的同時,開設(shè)有不同方向的專業(yè)課程以供學生選修,增加了培養(yǎng)計劃的靈活性。采取各種措施落實培養(yǎng)計劃的實施,最終實現(xiàn)了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標,提高了學生的培養(yǎng)質(zhì)量。
[1]梁小林,張弘強。數(shù)學與應用數(shù)學特色專業(yè)之特色探討[J].湖南工業(yè)大學學報,2010,32(1):90-91.
[2]陳秀,張霞,牛欣。應用型本科高校數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)建設(shè)的探索與實踐[J].大學數(shù)學,2012,28(1):6-9.
[3]張?zhí)l(fā),宋明娟,等。地方本科大學數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索[J].高師理科學刊,2013,33(5):89-92.
“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,“科學技術(shù)的基礎(chǔ)是應用科學,而應用科學的基礎(chǔ)是數(shù)學”這一論述揭示了數(shù)學在生產(chǎn)力中的巨大作用。現(xiàn)代數(shù)學在二十世紀有了空前的發(fā)展,它對社會的進步也起著空前的推動作用[1][2][3]。例如:刻畫和表達各種現(xiàn)象的數(shù)學方法空前地得到發(fā)展,數(shù)學的各個分支之間的綜合與相互滲透,以及向各門自然科學、技術(shù)科學和社會科學的滲透都達到前所未有的程度;純粹數(shù)學本身也發(fā)展了各種深刻的理論和方法。二戰(zhàn)以后,針對技術(shù)、管理、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟等部門的實際問題發(fā)展了一批應用數(shù)學,如:運籌科學、計算科學、信息科學、控制科學、金融數(shù)學等。近年來隨著計算機的飛速發(fā)展、數(shù)學與計算機技術(shù)的結(jié)合,形成了所謂的“數(shù)學技術(shù)”,它們對高技術(shù)的發(fā)展起著關(guān)鍵的作用,以至有人說:“高技術(shù)本質(zhì)上是技術(shù)數(shù)學。”
由于數(shù)學對社會進步起著巨大的推進作用,因此不論是基礎(chǔ)教育還是大學的數(shù)學教育,都應該使學生會應用所學的數(shù)學知識解決他們遇到的實際問題,進而培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力,使他們受到這方面的訓練,這在幾乎所有的數(shù)學教育工作中都比以往更加重要和迫切。
如何在課堂中培養(yǎng)和提高學生應用數(shù)學的意識和能力呢?
1.拓寬學生對數(shù)學的認識,提高學生學習數(shù)學的興趣。
首先,教師通過具體的例子給學生介紹數(shù)學與自然科學、技術(shù)科學、社會科學及人文科學的關(guān)系,例如:數(shù)學與天氣預報,數(shù)學與計算機,數(shù)學與CT等,使學生對數(shù)學有一個較為具體、全面、科學的認識。我每次給學生介紹這些內(nèi)容時,學生都表現(xiàn)出濃厚的興趣。
其次,在教學內(nèi)容中教師要加強數(shù)學的應用實踐環(huán)節(jié),注重用數(shù)學解決學生身邊的問題,重視在應用數(shù)學中傳授數(shù)學思想和方法。例如,在學習了條件極值和方向?qū)?shù)后,我給學生如下一個思考題讓學生把這兩個知識點用于解決具體的問題:設(shè)有一小山,取它的底面所在的平面為xoy坐標面,其底部所占的區(qū)域為D={(x,y)|x2+y2-xy≤75},小山的高度函數(shù)為h(x,y)=75-x2-y2+xy。(1)設(shè)M(x0,y0)為區(qū)域D上一點,問h(x,y)在該點沿平面上什么方向的方向?qū)?shù)最大?若記此方向?qū)?shù)的最大值為g(x0,y0),試寫出g(x0,y0)的表達式。(2)現(xiàn)欲利用此小山開展攀巖活動,為此需要在山腳尋找一上山坡度最大的點作為攀登的起點,也就是說,要在D的邊界線x2+y2-xy=75上找出使(1)中g(shù)(x,y)的達到最大值的點,試確定攀登起點的位置。
學生對這樣的問題表現(xiàn)出極大的興趣,當他們通過分析和判斷運用自己所學的數(shù)學知識解決了一個個實際問題后,他們應用數(shù)學的能力得到了提高,他們的學習興趣被更進一步地激發(fā)出來。
2.通過“數(shù)學建模”的教學活動,把培養(yǎng)和提高學生應用數(shù)學的能力落到實處。
應用數(shù)學解決實際問題的第一步就是從實際問題的具體情景出發(fā),經(jīng)過分析歸納,提出恰當?shù)臄?shù)學問題,這就是通常所說的數(shù)學建模。在教學中,我常結(jié)合教學內(nèi)容,適當?shù)卦黾右恍?shù)學建模的教學環(huán)節(jié)。例如,在學習了特征值和特征向量后,我和學生一起討論這樣一個實際問題:設(shè)某省人口總數(shù)保持不變,每年有的農(nóng)村人口流入城鎮(zhèn),有的城鎮(zhèn)人口流入農(nóng)村,試問:該省的城鎮(zhèn)人口與農(nóng)村人口的分布最終是否會趨于一個穩(wěn)定狀態(tài)?并說明你的理由。
通過這樣的數(shù)學建模教學活動,學生應用數(shù)學的意識和能力得到了培養(yǎng)和提高,同時其探索精神和創(chuàng)新能力也得到了培養(yǎng)。這樣學生不會再認為數(shù)學只是大學的一個必考科目而已。
我們應該把培養(yǎng)學生的應用數(shù)學的意識和能力與我們的教學緊密結(jié)合起來,這是我們教育工作者的職責和長期任務(wù)。
參考文獻:
[1]中國科學院數(shù)理學部(王梓坤執(zhí)筆).今日數(shù)學及其應用.嚴士健主編.面向21世紀的中國數(shù)學教育――數(shù)學家談數(shù)學教育,1993.
【關(guān)鍵詞】應用數(shù)學;數(shù)學教育;應用探究
數(shù)學科目除了在數(shù)學領(lǐng)域有主要的應用外,在國民經(jīng)濟的核心問題上以及國家的安全問題中亦或是國家人才的培養(yǎng)方面都有重要的影響作用。雖然,數(shù)學科目相對于其他學科比較的晦澀難懂,但是其卻有著不可估量的應用價值。然而,目前的數(shù)學教學存在教學失調(diào)現(xiàn)象,數(shù)學教育在應用教學存在嚴重的偏差,片面的追求現(xiàn)代化的應用教學,完全忽略了應用數(shù)學在數(shù)學教學中的應用目的,從而導致學生發(fā)展受到阻礙。
一、應用數(shù)學在數(shù)學教育中的應用挑戰(zhàn)
(一)應用數(shù)學專業(yè)的學生面臨就業(yè)挑戰(zhàn)
長久以來,應用數(shù)學一直是數(shù)學教育中的重點,而且在就業(yè)方面也有良好的就業(yè)形勢,但隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,一些學校的數(shù)學教師也逐漸的出現(xiàn)了飽和狀態(tài),應用數(shù)學畢業(yè)生的需求量也逐漸降低。在當下的應用數(shù)學的畢業(yè)生在就業(yè)上出現(xiàn)了供大于求的現(xiàn)象,很多畢業(yè)生無法找到滿意的就業(yè)工作,間接的影響了大學生對應用數(shù)學專業(yè)的選擇。
(二)應用數(shù)學的師范化教育意識薄弱
之前應用數(shù)學的數(shù)學教育其畢業(yè)發(fā)展趨向一直是教師行業(yè),隨著當下數(shù)學教育的發(fā)展,很多學生并不愿意從事教師行業(yè),久而久之,應用數(shù)學專業(yè)的教師也弱化課對學生師范技能的培養(yǎng),致使學生師范技能薄弱,無法在師范教師的招聘中脫穎而出。隨著現(xiàn)代就業(yè)壓力的不斷增大,應用教學在數(shù)學教育中的應用還是沿用之前的教育模式顯然已經(jīng)不符合當下的師范教師就業(yè)標準。并且伴隨著當下應用數(shù)學在數(shù)學教育中應用作用的下滑,無論是教師還是學生對應用數(shù)學師范化的教育意識都逐漸的弱化,學生的應用技能逐漸成為應用數(shù)學教育中一個值得廣泛關(guān)注的重要問題。
(三)社會對應用數(shù)學人才要求的標準提升
當下各行各業(yè)為了在市場中占據(jù)一席之地,對于人才的要求也逐漸的提升。這就對當下應用數(shù)學的教育提高了要求標準,既要求有專業(yè)的數(shù)學能力還要求其有一定的教學經(jīng)驗,從而適應當下數(shù)學教學的人才需求。為此,應用數(shù)學的專業(yè)教師應該加強學生的實踐訓練,提升學生的綜合素質(zhì),并且積極的為學生開辟不同就業(yè)道路,讓學生在畢業(yè)后能勝任更多崗位的人才標準,幫助學生找到適合其今后發(fā)展的就業(yè)平臺。針對于以上發(fā)展計劃,改善應用數(shù)學在數(shù)學教育中的培育模式,將是學校教學人員思考的重點[1]。
二、應用數(shù)學在數(shù)學教育中應用發(fā)展的主要措施
(一)全面改革應用數(shù)學的教學目標
當今社會對應用數(shù)學型的人才標準已經(jīng)進行了改善,那應用數(shù)學在數(shù)學教育中的教學目標也要進行及時的更新,以此適應社會對應用數(shù)學型人才的標準。在應用數(shù)學專業(yè)的教學中一直以來都是培養(yǎng)師范型的教學人才,但隨著各個學校對數(shù)學教師數(shù)量的飽和,也就是說應用數(shù)學型人才再踏入社會后若是尋找?guī)煼缎再|(zhì)的工作其就業(yè)崗位就會非常的困難,進而致使大量的應用數(shù)學專業(yè)的學生面臨失業(yè)的危險。因此,當下的應用數(shù)學的教學目標應該在師范型人才培養(yǎng)之外,加入其他領(lǐng)域的應用數(shù)學教學,培養(yǎng)多技能的應用數(shù)學人才,讓學生在畢業(yè)后能根據(jù)自己的興趣愛好選擇適合自身發(fā)展的行業(yè)領(lǐng)域,還能間接的提升該學校應用數(shù)學專業(yè)學生的就業(yè)質(zhì)量和就業(yè)滿意度。
(二)開展數(shù)學競賽,提升應用數(shù)學專業(yè)學生的實踐能力
對如今的高等教育而言,重點是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的應用型人才,因此應用數(shù)學專業(yè)的學生無論是從事數(shù)學教育上的工作,還是從事其他領(lǐng)域數(shù)學方面的工作都需要有過硬的專業(yè)技能。基于此,學校可以開展一些有助于學生實踐的數(shù)學競賽,鍛煉學生的實踐能力。例如,數(shù)學建模競賽、奧數(shù)競賽等一些應用性強的數(shù)學競賽。舉辦競賽的意義除了鍛煉學生的實踐能力以外,還能展現(xiàn)應用數(shù)學在數(shù)學教育中的應用作用,使得應用數(shù)學更加的具體化、實際化[2]。
(三)建立以數(shù)學建模為主的應用數(shù)學教育
在應用數(shù)學的課程教學中,數(shù)學建模是經(jīng)常用到的一種教學方式,它在數(shù)學教育的應用中也是重要的教學內(nèi)容。由于數(shù)學建模的應用性比較強,因此其存在多種解答途徑,這就考驗應用數(shù)學專業(yè)學生的創(chuàng)新思維能力和實踐能力。然而,學生針對自己的所學的數(shù)學知識,進行具體化的運用中其思維模式容易受到限制,而且很難打破以往固有的思維方式。為此,教師應該采用活動課的形式開展數(shù)學建模課程中,并舉辦一些內(nèi)部的數(shù)學建模競賽,通過學生對競賽經(jīng)驗的總結(jié)和感悟,改進自己的學習方式。結(jié)語綜上所述,通過應用數(shù)學在數(shù)學教育中的應用探究,可以得知,當下的應用數(shù)學專業(yè)的學生在畢業(yè)后大多數(shù)都是從事數(shù)學教育方面的工作。但隨著社會對應用數(shù)學人才標準的提升以及師范型人才的飽和,應用數(shù)學專業(yè)畢業(yè)生將面臨嚴峻的就業(yè)挑戰(zhàn)?;诖耍托枰訌姂脭?shù)學在數(shù)學教育中的實際應用,讓該專業(yè)的學生掌握更多的專業(yè)實踐技能,從而勝任社會的各項人才標準,達到順利就業(yè)的目的。
參考文獻:
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