大學數學教育在創新人才培養中的地位和作用

張清年，葉曉楓

(華北水利水電學院數學與信息科學學院，河南鄭州450011)

大學數學教育在創新人才培養中的地位和作用

張清年，葉曉楓

(華北水利水電學院數學與信息科學學院，河南鄭州450011)

建設創新型國家是黨中央作出的事關具有中國特色社會主義建設全局的重大戰略決策。理性剖析了當前大學數學教育喜憂參半的現狀和樂觀積極的發展趨勢;通過對大學數學教育與創新人才培養的內在聯系的闡述，提出大學數學教育在培養學生的創新意識和創新能力方面具有獨特的地位和難以替代的重要作用;號召廣大數學教育工作者進一步提高認識，以高度的責任感積極投身于數學教育的宏偉事業中去，為建設創新型國家和中華民族的偉大復興作出自己應有的貢獻。

大學數學;數學教育;創新人才;地位;作用

2006年1月9日，黨中央、國務院召開了新世紀第一次全國科學技術大會，作出了建設創新型國家的重大戰略決策。創新是一個民族進步的靈魂，而教育是培養民族創新精神的主要動力。創新教育已成為全社會的共識。創新教育是以繼承為基礎，以全面發展為目的，以培養學生的創新精神和創新能力為重點，以培養創新人才為價值取向的教育。大學數學教育，不僅是為理工科各專業學生傳授必要的后續課程學習的知識基礎，更重要的是培養和提高學生創新能力與綜合素質的重要途徑和方式。大學數學教育在培養大學生的創新意識和創新能力方面，具有獨特的地位和難以替代的重要作用。

一、當前國內大學數學教育的現狀和發展趨勢

數學教育本應融合數學的工具性功能、育智功能和自我完善功能，促進人的全面發展。但由于我們過分關注數學的工具性功能而忽視了其他功能，因而助長了社會的功利主義傾向，一定程度上導致了社會文明的片面發展，出現了諸如社會道德缺失和環境污染加劇等現象。

長期以來，大學數學教育在不同程度上延續了中學的應試教育模式，數學教育弱化為單純的數學教學。從教育教學觀念上來說，傳統教學中“重知識而輕應用，重理論而輕實踐”的狀況沒有根本改變;數學思想、數學文化對學生素質的促進作用沒有引起足夠重視，學生的數學素養片面發展;學生應用數學的意識和能力的培養難以落實。比如對理工科大學來說，一方面，高等數學理論上的苛求嚴密使一些學生望而生畏，另一方面，忽視對應用能力的培養又使理論學得較好的學生不會運用所學知識解決實際問題。這樣，數學教育對學生創新思維的培養得不到足夠的重視和落實。因此，學生素質片面發展，造成社會經濟迅猛發展所需要的高質量人才得不到保證［1］。

大學數學課程體系以及教材內容、教學方法和教學手段的研究與改革不能適應高等教育迅速發展的形勢和培養21世紀創新人才的需要，主要表現在:一是教材內容較為陳舊，缺乏數學史、數學文化和現代數學思想的介紹與研究;二是注重演繹證明和運算技巧，忽視了數學思想的剖析及學生應用能力和創新能力的培養;三是教學改革中對各專業課程體系的宏觀把握不夠。比如，高等數學的教學時數大幅度地減少使大綱提出的教學要求難以落實，教學效果難以保證;教學方法和教學模式比較單一，教學研究的氛圍不濃;課堂教學中師生互動不足，學生的主體地位難以體現;統一的教材和教學不能適應各層次水平學生的個性發展;學生的自學能力和主動探索得不到培養，不利于現代社會終身教育的發展。另外，教學考核方式也比較單一，對學生創新實踐等個性素質的考核不夠。由此導致的后果就是教師雖然完成了教學任務，但是學生的學習效果不敢恭維，學生的數學素養不足以應付現代社會的需要，尤其是創新思維和數學應用能力的發展水平較低。

可喜的是，近年來一些高校的數學院系在數學教育教學方面進行了較大的改革嘗試，并取得了一些喜人的成果。主要表現有以下幾點:第一，重視數學教師教育理念的轉變。由重視知識的傳授而忽視數學素質和創新能力的培養，向既重視知識的傳授更注重對學生數學素質和創新能力的培養轉變。第二，重新確立科學的教育教學目標。即以培養學生理性思維習慣和善于在實際問題中運用數學的意識和能力，逐步形成較高的數學素質。第三，優化整合教學內容和課程體系，以有利于新的培養目標的順利實現。第四，改進教學方法，使大學數學教育教學呈現出生動活潑的局面。第五，合理地利用現代化教學手段和網絡課程的資源。第六，改革考試考核方法，促進教育教學成果的最大化。這些有效的改革措施若能在全國各高校扎實地推廣開來，并向縱深發展，就會取得豐碩的成果，充分地凸顯大學數學教育在創新人才培養中的獨特地位和難以替代的重要作用。

二、大學數學教育與創新人才的培養

所謂創新人才就是具有創新意識、創新精神、創新思維和創新能力的人才。創新人才應具備的素質是:具有開拓進取和創新精神;具有靈活駕馭知識的社會適應能力;具有更高的思想品質和對人類社會的責任感;具有與他人合作，對科學和真理執著追求的胸懷;具有終身學習的能力，掌握基本生存技能;具有掌握現代交際工具、參與國際交往的能力。

人類生活的本質在于創新。高科技時代充滿著激烈的競爭，但高科技領域的競爭歸根到底是人才的競爭。由于高科技在本質上往往是數學技術，許多交叉學科的產生和發展往往也離不開數學，所以人才競爭中一個重要環節是培養一大批有較寬視野和較強創新能力的人才，而數學教育在這之中起著關鍵作用，處于牽一發而動全身的重要地位。

作為培養高素質人才的大學，要把培養大學生的創新能力作為一項重要任務來抓，將其貫徹到教育教學的各個領域中去。大學數學教育在培養大學生的創新能力方面將發揮獨特的作用。這是因為:數學不僅是“演繹體系”，能夠培養(演繹)邏輯思維能力，而且數學還有歸納的一面，能夠培養概括綜合能力;不僅可以培養推理能力，而且能夠培養講道理、觀察、實驗、探索、猜想等合情推理及科學發現的能力;不僅有技術教育功能(即培養數學能力、數學意識以及學習數學知識等數學本身的智能)，而且能夠全面提高學生素質，全面促進大學生的“第二成人過程”。大學數學教育具有提高數學素養和增進一般科學、文化修養的雙重功能。綜觀整個數學和數學教育發展史，數學和數學教育的發展不僅極大地促進了人們邏輯思維和抽象思維的發展，而且大大促進了各種自然科學和社會科學的發展，因此數學有“科學之母”的美稱。牛頓三大定律和愛因斯坦的質能方程都可以用簡單的數學公式來表示;信息及信息安全理論的發展更是離不開數學;在經濟領域中，數學家或有研究數學經歷的人更是大有作為。就數學的本質來說，數學不應被等同于數學知識(事實性結論)的匯集，而應主要被看成是人類的一種創造性活動。由于數學的研究對象往往不具有明顯的直觀背景，而是各種可能的量化模式，因此，它為人們創造性才能的發揮提供了最為理想的場所。創新的思維方法充滿了它的全部產生與發展的過程。數學本身特有的一些創造性思維方式，對于啟發人們的創新思維，具有非常普遍的意義。數學教育的目的就是盡量把這種創新思維過程展示出來，這也就是啟發式教學、研究性學習值得提倡的原因。對大學生的數學教育，是幾乎所有專業基礎教育和文化教育中的非常重要的一個環節［2］。因此，改革和發展數學教育，是培養和造就一大批具有創新精神和創新能力人才的至關重要的一個途徑。

三、大學數學教育在創新人才培養中的地位與作用

數學教育不僅僅是所謂后繼課程的工具這一單一的、較低層面的目標，更是以提高學生理性思維的能力和審美情趣為更高目標。正像中科院院士、復旦大學教授李大潛先生所言:學生大學畢業幾年后，對所學數學知識幾乎都忘光了，但通過數學教育而形成的數學素養卻終身受益。數學是培養和造就各類高層次專門人才的共同基礎。大學數學基礎課的作用至少有以下三個方面:第一，它是掌握學生數學工具的主要課程;第二，它是學生培養理性思維的重要載體;第三，它是學生接受美感熏陶的重要途徑。人們對美的追求，這種追求對一個人精神世界的陶冶起著潛移默化的影響，而且往往是一種創新的動力［3］。

在當今，科學分為自然科學、社會科學和數學科學三大類，這種觀點更為學術界所認可。數學已成為現代文明的重要標志，世界各國特別是發達國家非常重視數學教育，美國把數學與能源、材料等并列為必須優先發展的基礎研究領域。數學科學和數學教育在當代科技、文化、社會、經濟和國防等諸多領域中的特殊地位是不容忽視的。數學的思想、精神、方法，從數學角度看問題的著眼點、處理問題的條理性、思考問題的嚴密性，對人的綜合素質，特別是創新能力和創新素質的提高都有不可或缺的作用。所以，數學教育是提高整個中華民族國民素質的重要環節。然而，國內有關這方面的研究還很不夠，缺乏一定的系統性和完備性，致使相當一部分人包括很多從事數學教育的工作者，對數學及數學教育在創新人才培養中的地位和作用認識不足，措施不力;有些教育行政主管部門對此也缺乏足夠的重視。因此，深入系統地對該課題進行探索和研究是十分緊迫和必要的。

21世紀是一個以高科技為導向的知識經濟時代。面對這樣一個時代，我們必須擁有足夠數量的、具有創新精神的高素質人才。歷史證明，世界強國無一例外都是數學強國和數學大國，反之，一個數學強國和數學大國必將成為一個引領未來的世界強國。這無疑對我們的數學教育提出了新的挑戰。因此，全面實施以創新教育為核心的素質教育，大力培養受教育者的創新意識、創新精神和創新能力，成為深化教育改革、推進素質教育向縱深發展的基本任務。因此，大力發展和改革數學教育，需要進一步加強數學教育在創新人才培養中的獨特地位和充分發揮數學教育難以替代的重要作用。

我們知道，教育是一個長線工程。作為教育工作者，特別是數學教育工作者，應進一步堅定信心、振奮精神、開拓創新，以更加飽滿、更加積極的精神狀態，投身于如火如荼的數學教育這一宏偉的事業之中，進一步增強從事數學教育的責任感、使命感、自豪感和幸福感;進一步深化數學教育教學改革，尊重數學教育教學規律，研究數學教育教學規律，以歷史地、辯證的思維方式對待數學教育教學工作中可能出現的情況和問題，勇于面對各種機遇和挑戰，為建設創新型國家，為中華民族的偉大復興，為人民的教育事業作出自己應有的貢獻!

［1］張清年，魏志強．數學教育改革與素質教育［J］．華北水利水電學院學報(社科版)，2010，(6)．

［2］李大潛．素質教育與數學教學改革［J］．中國大學教學2000，(3)．

［3］蕭樹鐵．高等數學改革研究報告［J］．數學通報，2002，(9)．

Study of the Status and Function of College Mathematics Education Project upon the Cultivation of Creative Talents

ZHANG Qing-nian，YE Xiao-feng
(School ofmathematics and Information Science，North China University ofWater Resources and Electric Power，Zhengzhou450011，China)

Building up a socialist society with Chinese characteristicswith a focus on the construction work of an innovative country is one of the greatest strategies and policies held up by CPC party．In this article，the current situation ofmathematic education and the developing trend are expounded in a logicalway．By interpreting the relationship between collegemathematics education and cultivation of creative talents，we can find that our collegemathematics education really plays such a peculiar and irreplaceable role in aspects ranging froMmentality-innovation cultivation of the students to their novelty-abilities’training．Therefore，themajority ofmathematics tutors in teaching field are called upon here to donate theirwhole-life energy and diligence into this grand cause of collegemathematics education projectwith a highly-developed sense of insightand responsibility．As a result，the collegemathematics teachers ought tomake greater contributions to the construction work of an innovative socialist country as well as the Chinese national rejuvenation．

Collegemathematics;Mathematics education;Creative talents;Status;Function

G642

A

1008—4444(2011)04—0150—03

2011－05－26

2009年度河南省科技廳軟科學研究計劃項目(092400450015)

張清年(1962—)，男，河北峰峰人，華北水利水電學院數學與信息科學學院教授。

(責任編輯:宋孝忠)