基于數(shù)學(xué)素養(yǎng)的本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的探索研究

王銀鳳 石穎 王維紅

摘要：“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)要求高等教育探索人才培養(yǎng)的新模式。文章對國內(nèi)外高校的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行調(diào)研，分析現(xiàn)階段我國高校人才培養(yǎng)中存在的不足，給出了基于數(shù)學(xué)素養(yǎng)的本科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革方案，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提出一種新的探索途徑。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)素養(yǎng);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)體系

一、引言

黨的十九大報告中指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐;具有較高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的人才就是具有提出和解決實(shí)際問題的應(yīng)用型人才;推動大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)等對人才培養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)。本科生教育作為高等教育的重要環(huán)節(jié)，將逐漸成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要渠道，與實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢的歷史使命息息相關(guān)。數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用過程，不僅能提升推理能力、抽象能力和分析能力，還能培養(yǎng)創(chuàng)新能力，具有其他學(xué)科難以替代的作用;由于數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間相互交叉、相互融合，滲透在科學(xué)技術(shù)和實(shí)際生產(chǎn)過程中，因此高校采取基于數(shù)學(xué)素養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性與積極性，能夠使學(xué)生掌握解決實(shí)際問題的有效方法，培養(yǎng)出符合社會需求的應(yīng)用型人才。特別是在深入實(shí)施“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”以及“互聯(lián)網(wǎng)+”的重大戰(zhàn)略背景下，亟需一大批具有較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、較強(qiáng)的科研能力以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型人才，這對于服務(wù)國家和地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要的意義。因此，構(gòu)建一個以數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力為核心的本科生人才培養(yǎng)體系具有重要意義。本文對現(xiàn)有本科生培養(yǎng)方式中存在的問題進(jìn)行分析，分別從營造濃厚的數(shù)學(xué)文化氛圍、重構(gòu)課程體系、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、強(qiáng)化創(chuàng)新教育（產(chǎn)學(xué)研）和基于通識教育的專業(yè)培養(yǎng)五個方面，對本科生創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系進(jìn)行研究，為高水平大學(xué)本科生的培養(yǎng)積累理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

目前，我國高校的創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在以下問題：

（一）校園數(shù)學(xué)文化氛圍不濃厚

工科本科生必修的數(shù)學(xué)課為高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計，部分專業(yè)還會選修復(fù)變函數(shù)與積分變換、數(shù)理方程和數(shù)學(xué)建模，除此之外的數(shù)學(xué)選修課很少或者是幾乎沒有，缺乏對數(shù)學(xué)文化發(fā)展的認(rèn)識、數(shù)學(xué)美學(xué)的鑒賞、數(shù)學(xué)前沿動態(tài)的了解和對數(shù)學(xué)理論知識應(yīng)用的了解。

（二）課程體系不完善

本科生的課程設(shè)置主要以必修課和專業(yè)基礎(chǔ)課程為主，選修課為輔，存在為完成學(xué)分而學(xué)習(xí)選修課的現(xiàn)象。在課程建設(shè)上，缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃和靈活性、忽視通識教育課程的建設(shè);在課程質(zhì)量上，課程層次區(qū)分不大、各專業(yè)授課內(nèi)容未區(qū)分、重理論輕實(shí)踐，部分課程知識陳舊。

（三）實(shí)踐教學(xué)不健全

實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新型本科人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，但在實(shí)際教學(xué)中，由于學(xué)時不夠、條件提供不足、指導(dǎo)師資不足等原因，存在課程單一，所占學(xué)時比例小，簡化研究內(nèi)容、方法與手段，過程評價與監(jiān)控不嚴(yán)格等問題。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國外研究現(xiàn)狀：麻省理工學(xué)院采取“雙元制”人才培養(yǎng)模式，即學(xué)生在校內(nèi)學(xué)習(xí)理論知識，在企業(yè)學(xué)習(xí)專業(yè)技能?！半p元制”培養(yǎng)模式實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的培養(yǎng)目標(biāo)，既能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，又能滿足社會的需求。哈佛大學(xué)提出培養(yǎng)學(xué)生多方面能力的復(fù)合型人才的培養(yǎng)模式，為學(xué)生的多元發(fā)展提供了支持基礎(chǔ)。德國應(yīng)用科技大學(xué)的人才培養(yǎng)模式是課程設(shè)置沒有相對完整的知識體系，根據(jù)區(qū)域發(fā)展和區(qū)域人才需求設(shè)置培養(yǎng)目標(biāo)，在學(xué)校學(xué)習(xí)三年的理論，再到相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)一年。日本東京大學(xué)提出“推遲專業(yè)化”人才培養(yǎng)模式，本科生前兩年學(xué)習(xí)通識教育的課程，在第二年重新選擇專業(yè)，后兩年學(xué)習(xí)專業(yè)課和專業(yè)技能。

國內(nèi)研究現(xiàn)狀：在人才培養(yǎng)目標(biāo)方面：賀金玉提出以“多向選擇，分流培養(yǎng)”和“以人為本，因材施教”為原則的培養(yǎng)目標(biāo)，增設(shè)職業(yè)教育平臺，教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)前沿動態(tài)、科研、教研成果相聯(lián)系，課堂空間延伸到生產(chǎn)實(shí)踐、社會實(shí)踐活動中去，培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和突出實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才;陳正元提出以“多科性、應(yīng)用型和開放式”為應(yīng)用型本科院校的發(fā)展目標(biāo)。在專業(yè)設(shè)置、課程設(shè)計和培養(yǎng)過程方面：范巍提出“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重應(yīng)用、多方向”的教學(xué)體系，從理論—素質(zhì)—實(shí)踐出發(fā)，形成能力為重心的教學(xué)體系;張日新提出采取 “學(xué)科基礎(chǔ)培養(yǎng)”+“專業(yè)方向培養(yǎng)”的兩段式培養(yǎng)，在“公共課程”+“學(xué)科課程”平臺上開設(shè)多個方向的專業(yè)課程;汪祿應(yīng)提出以“市場需求”為專業(yè)設(shè)置和課程設(shè)計準(zhǔn)則、以“能力本位”為課程體系取向、以靈活的“課程開發(fā)”為課程體系的措施，在傳統(tǒng)學(xué)科化的課程模式中，增加應(yīng)用型和實(shí)踐型課程。關(guān)于培養(yǎng)方式方面：聶邦軍、王芙蓉提出校企聯(lián)合培養(yǎng)方式，與企業(yè)合作開辦實(shí)踐“強(qiáng)化班”，培養(yǎng)了學(xué)生敬業(yè)精神、工程意識和團(tuán)隊協(xié)作精神，提升了其實(shí)踐動手能力。

綜上，國內(nèi)外高校多是從課程改革、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等方面探討人才培養(yǎng)模式和經(jīng)驗(yàn)，對于實(shí)踐基地的建設(shè)、實(shí)踐效果的檢驗(yàn)研究較少，缺乏整體性的把握。

三、基于數(shù)學(xué)素養(yǎng)的本科生創(chuàng)新型人才培養(yǎng)x體系的研究

以本科生數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，從營造濃厚的數(shù)學(xué)文化氛圍、重構(gòu)課程體系、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)、強(qiáng)化創(chuàng)新教育（產(chǎn)學(xué)研）和基于通識教育的專業(yè)培養(yǎng)五個方面，提出以數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力為核心的本科生人才培養(yǎng)體系。

（一）營造濃厚的數(shù)學(xué)文化氛圍

課上課下開展多層次的數(shù)學(xué)文化活動和趣味競賽，讓學(xué)生了解和體驗(yàn)數(shù)學(xué)的魅力，將數(shù)學(xué)融入生活，營造良好的數(shù)學(xué)氛圍，以提高學(xué)生的整體素質(zhì)和創(chuàng)新能力。舉辦各種數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)活動，舉行學(xué)術(shù)報告會，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)思想的發(fā)展歷程、數(shù)學(xué)中的美及數(shù)學(xué)在實(shí)際生活和科技中的應(yīng)用，為后期的科技創(chuàng)新活動打下堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。

（二）重構(gòu)課程體系

依據(jù)數(shù)學(xué)與各學(xué)科的交叉性和滲透性特點(diǎn)，以服務(wù)各專業(yè)為中心，根據(jù)各專業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)，為各專業(yè)定制相應(yīng)的課程模塊。調(diào)整公共基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、選修課和實(shí)踐課的比例，在保證學(xué)生知識結(jié)構(gòu)完整的前提下，增大選修課和實(shí)踐課比例，壓縮課內(nèi)學(xué)時，處理好顯性課程與隱性課程的關(guān)系。