培養數學類專業學生實踐能力的研究與實踐

梅紅 李承家 沈灝

摘 要 本文從一般院校數學類專業的辦學現狀出發，根據目前就業市場的需求和數學類專業學生的畢業去向，以及社會對本科畢業生的能力需求，就如何更好地培養學生的實踐能力和應用能力，提出課程開設的方案和具體的開設方法。

關鍵詞 實踐能力 方案 對策

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A

The Research and Practice of Developing Students'

Practice Ability of Math Majors

MEI Hong, LI Chengjia, SHEN Hao

(College of Science, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, Zhejiang 310018)

Abstract From the status quo of general education institutions of mathematics professional, based on the current job market demand and graduate mathematics majors whereabouts, and social needs of the ability of graduates on how to better develop students practical ability and application, proposed program and specific method to open up the program.

Key words practice ability; program; strategy

1 一般院校數學類專業的現狀

在教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業目錄專業介紹》中，數學類專業包括數學與應用數學和信息與計算科學兩個專業，十幾年來開辦這兩個專業的學校非常之多，以至于這兩個專業基本成了長線專業。加上數學類專業的課程相對其他本科專業來說，學習的難度較大，因此，這幾年報考的學生逐年減少，而一個更為嚴峻的問題是新生入學后，一時難以認識數學，沒有了解數學的真諦和學好其他學科的基礎作用，因此專業思想不穩定，這種狀態不利于數學專業的建設，也不利于數學學科的發展。

其實，數學訓練能夠提高人的推理能力、抽象思維能力和分析問題能力，是其它訓練難以替代的。在現今競爭激烈的時代，發展和改革數學教育是培養和造就一大批有創新精神和實踐能力的人才的至關重要的一環。數學不僅是自然科學的基礎，也是重大技術革命的基礎。①可以認為，在科學世界的各個鄰域中，數學無處不在，無學科不用。

數學類專業屬于基礎學科專業，其本身沒有具體的行業做就業支撐，但它是其他相關專業，如計算機、金融，工程管理等的基礎和基石。市場對數學類專業人才的認識和需求將會越來越多，其就業前景日漸廣闊。②

2 數學類專業本科畢業生的就業去向

就目前普通本科院校數學類專業學生的就業去向來看，約20%的學生通過國家統考，成為碩士研究生，而80%的學生需要在本科畢業后走入就業市場。從我們近10年的畢業生就業情況來看，比較集中的就業領域是到IT行業做軟件開發，或者是算法設計，因此，我們的學生如果只學習數學知識，那在就業市場就很難找到合適的崗位。

數學和計算機的關聯度是很大的，尤其在計算機軟件設計中，數學是重要的基礎，很多軟件類企業會選擇一些數學類畢業生和計算機類畢業生一同工作，形成優勢互補的有利格局。因此，我們在培養數學類專業的學生的過程中，需要讓學生具有一定的計算機知識，以便在選擇計算機軟件類工作時，和學計算機出生的同事有更多的共同語言，也能夠更好地將數學知識用到計算機程序的開發中去。

數學類專業的本科畢業學生要在社會上找到合適的工作場所，必須將學生的培養內容定在如何將數學知識應用到具體的某個學科領域里去，因此，我們要找準方向，準確定位，才能使我們的學生有一個比較好的就業前景。

就目前的就業市場來看，JAVA語言相關的軟件行業是人才需要量比較大的一些行業，這個行業主要涉及手機界面、手機游戲、各種電器設備中的嵌入式系統、銀行系統、金融軟件和教育軟件等行業廣泛的計算機應用領域，而且這樣一種局面會維持相當一段時間，因此，數學類專業的學生中的部分有志于將數學知識應用到相關領域的人，可以向這個方向發展，前面已經提到，經過系統的數學思想訓練的人，其邏輯思維能力有明顯的提高，歷史上許多計算機發展史上的重要人物，從事計算機軟件行業的老一輩專家，有很多都是數學家。這個事實說明，數學在計算機軟件業是大有用武之地的，其實，系統學習過數學的人，在算法設計方面具有一定的優勢，因此，當這樣的人掌握了編寫程序的基本方法以后，就能夠開發出比較優秀的軟件。數學類專業的學生所特有的這種能力，已經或正在逐步被軟件行業的管理者所認識，因此，數學類專業的本科學生中一部分對計算機軟件有興趣的同學，在本科階段學習一些編程能力是很有必要和非常有用的。

3 數學類專業學生需要增加的能力

為了適應時代要求，為了讓本科畢業就需要走向就業市場的學生能夠受到社會的歡迎，我們培養的數學人才應當具備以下素養與能力：

堅實的數學基礎及廣泛的知識面；獨立的工作能力和學習能力；有運用數學解決問題的能力和創新精神；能熟練使用計算機；有較好的口頭和書面語言（包括英語）表達能力；善于與他人合作。

為了使我們的學生具有這樣的素養和能力，我們需要做好以下幾個方面的工作：

（1）精心選擇數學類學生所學習的基礎課程，在有限的時間里，讓學生學好數學專業的基本知識，為以后學習數學理論打下良好的基礎。（2）通過部分應用性較強的課程，讓學生學會運用數學知識解決實際問題的基本方法，讓學生能夠運用所學的數學知識解決一定的實際問題，從而改變數學系的學生只懂理論，不會解決實際問題這樣一種錯誤的印象。（3）善于綜合多種信息，通過對信息的分析，得到信息的深層含義或信息所隱含的意義，即有一定的數據挖掘能力。（4）有一定的計算機編程能力，能夠用一種以上的語言編寫計算機程序。（5）有良好的人際交往能力，包括口頭的交流能力和書面的表述能力。同時具備一定的英語說寫能力。同學間善于合作共事。

4 培養適應社會需求的數學類專業學生的對策

為了實現這樣的培養目標，需要把各種知識和能力的獲得分解到具體的課程和課程設計中去。根據這樣的設想，我們制定了目前的培養方案。具體到每部分的課程和相應的功能如下：

學科基礎課：包括數學分析、解析幾何、高等代數、概率統計、常微分方程、復變函數；這部分課程主要打好數學基礎。

專業核心課：包括運籌學、數值分析、數據結構、離散數學等；這部分是數學基礎和相關應用領域的橋梁。

專業限選課則分為兩個方向，分別開設：計算機網絡、計算機圖形學、軟件工程、數字圖像處理（信息處理模塊）和數據挖掘、時間序列分析、應用回歸分析、應用統計分析（統計分析模塊）；這部分課程更為直接地學習數學在相關領域的應用方法。

同時，我們為兩個方向的學生分別提供一組專業任選課，構成一個相對完整的學科知識體系。③

這樣一種安排，為學生提供了一種基礎扎實、結構合理的理論課學習內容。

與此同時，我們為學生安排了系列實踐教學環節，包括C語言課程設計、數學實驗、數學建模課程設計、數值分析課程設計、數據結構課程設計、算法分析與設計課程設計、軟件工程課程設計/應用統計分析課程設計；④在這些實踐環節中，我們主要通過相關課程中學習的算法，用C語言加以實現，通過這樣的方法來訓練學生的編程能力，使得我們的學生在大學前三年的學習中，基本做到計算機程序設計語言的使用不間斷，不斷提高學生的編程能力，使學生能在近畢業時有可能去軟件公司實習或應聘就業。實踐教學環節是培養大學生實踐能力的一個重要環節，也是學生進行研究性學習和自主學習的一個良好媒介。部分優秀學生通過實踐性教學環節得到很好訓練，而對大部分同學而言，實踐性教學環節對于加深理論課程相關內容的理解和相關算法的實現是很有好處的。

注釋

① 姜伯駒等.我國數學類專業的教育改造.http://math.cersp.com/Specialty/Xiaoxue/Subject/200509/609.html（2011-10-10）

② 樂經良.數學教學中的實驗.大學數學課程報告論壇論文集2005.高教出版社,2005.

③ 胡運紅,姚喜妍.數學與應用數學專業應用型人才培養方案探討.運城學院學報,2011.29(2).

④ 朱月萍等.基于實踐教學的大學生實踐能力培養.高等函授學報(自然科學版),2011.24(2).