農業院校研究生數學課程體系與教學模式的研究與改革①

傅麗芳，吳秋峰，湯 巖

（東北農業大學理學院，黑龍江哈爾濱 150030）

農業院校研究生數學課程體系與教學模式的研究與改革①

傅麗芳，吳秋峰，湯 巖

（東北農業大學理學院，黑龍江哈爾濱 150030）

以實證調研為基礎，從課程體系、教學方法及選課機制等多方面剖析了當前研究生數學課程設置與教學存在弊端與不合理因素，并根據研究生創新教育的要求，提出重組課程模塊、優化課程體系改革思路;結合數學課程的性質和特點，提出改革與創新教學方法與手段、構筑多元化、信息化實踐教學模式的具體方法和措施。

研究生數學課程;創新教育;課程體系優化;教學模式

研究生課程在創新人才培養中具有重要作用，創新能力的培養主要在于培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，而實現這一過程首先須具備完備的知識結構和專業技能，這在很大程度上依賴于科學的研究生課程體系［1-2］。

數學課程在各類高等院校中都是研究生重要的基礎課程。在當前大數據時代，先進的信息技術和科學的定量研究方法是各領域和生產實踐不可或缺的手段。毋庸置疑，科學計算、理論研究和科學實驗已成為科學研究的三大支柱。數學教育在研究生培養中的作用與地位日益凸顯，數學課程已不再僅僅是工程計算的工具，而逐漸成為研究生理性思想和文化素質的重要載體，更是探索和創新的必備素養［3-4］。

但目前國內很多農業院校中研究生數學教育尚未得到充分的重視。課題組實證調研結果表明，農業院校中研究生數學課程設置偏少、教學模式墨守成規;教學內容陳舊、教學過程本科化等現象比較普遍［5-6］。研究生掌握的數學知識零散、淺顯，難以對其邏輯思維及實踐、創新能力發揮應有的促進作用。顯然，缺乏科學、系統的數理邏輯知識和數據信息處理能力已成為其科研工作中桎梏和瓶頸問題。

本文結合我校研究生數學課程改革項目研究成果，全面、系統地論述了課程體系優化與調整方案，提出切實可行的研究生數學課程教學手段與教學模式改革與創新的途徑與方法，為促進研究生創新教育、提高研究生培養質量提供科學的參考。

1 研究生數學課程設置與教學現狀存在的問題

課題組在東北農業大學、東北林業大學、東北石油大學、哈爾濱醫科大學等八所院校開展了研究生數學課程教學現狀實地調研［5］，發放問卷3 500份，回收有效問卷2 715份進行統計分析，結合資料查詢和專家訪談，對當前研究生數學教育存在的主要問題和原因剖析如下。

1．1 課程難以適應研究生對數學知識的多元化需求

目前，大多數農業院校研究生數學公共課程主要包括“概率論與數理統計”、“數值分析”、“工程數學”及“矩陣分析”等，一般為5～8門，課程門類較少;課程設置缺乏層級劃分和針對性，難以適應不同學科、不同專業對數學知識不同層次的需求;同時也較少考慮研究生個人的專業基礎、個人興趣和未來職業需要，劃一性特征明顯，難以適應研究生個性發展需要。其次，課程設置缺乏系統的規劃與編排，課程間銜接和關聯性較弱;各門課程間相對獨立，缺乏橫向擴展性和縱向連貫性，學生獲得的數學知識零散、淺顯，難以構建較為完備的數學知識結構體系;同時，交叉學科課程較少，學科之間的融合、交叉與綜合性體現不夠充分。

1．2 教學內容不能及時反映最新成果

數學課程內容往往注重經典，偏重知識灌輸和理論推導，理論性課程偏多，實踐性課程偏少，對科研能力和創新能力的培養和訓練不夠重視。課程內容更新較慢，涉及學科前沿、學科交叉的內容相對較少，一些體現數學學科最新研究成果和新興應用的內容不能及時反映到課程教學內容中，使得大多數研究生難以全面了解和掌握前沿科學研究需要的現代數學方法和技術。

1．3 教學方法和手段形式單一，教學過程“本科化”

研究生數學課程仍然以傳統的灌輸式教學為主，理論推導和演繹講得過精過細，課堂信息量小;學生處于被動狀態，自主能動性得不到充分發揮。另一方面，實驗、實訓等實踐教學環節較為薄弱，對研究生數學建模、創新項目等課外教學拓展活動缺乏足夠重視，教學形式單一、“本科化”特征明顯，難以充分調動學生自我探索、自我發揮的主觀能動性和實踐應用的創造力。

1．4 選課機制難以適應學生的實際需求

調查中47%的研究生認為自己的數學課程學習計劃不夠理想。入學初對很多數學課程及專業研究需求了解甚少，往往直接按既定的課程計劃或導師指導選課。由于多數院校現行的一次性選課制度的制約，難以實現對既定課程學習計劃的修改以適應具體研究工作和個人興趣愛好的實際需求。調查數據表明，既定不變的選課機制也成為制約研究生數學課程學習效率和學習積極性的重要因素之一。

2 研究生數學課程體系改革與優化

2．1 優化數學課程體系，完善研究生數學知識結構

創新思維的形成必須以科學的知識結構為基礎。首先，根據農業院校辦學特色和專業人才培養需求精選和優化數學課程，并依據課程的類別、性質及課程內容在的銜接和關聯關系，集結成縱向貫通、橫向關聯的課程模塊（見表1）。根據現代數學知識的總體構架形成基礎課程，方法、工具類課程、應用類課程及近、現代數學方法類課程四大模塊共同組成的課程體系，以供不同專業的研究生按學科和科研需要進行選擇，為學生構筑完善的數學知識體系結構奠定基礎。課程體系的優化調整遵循以下基本原則:

2．1．1 加強基礎、拓寬知識面，完善研究生數學基礎

數學基礎理論具有相對穩定性和廣泛適應性，它是各類數學方法和實際應用的基礎［7－8］。基礎課程的設置不僅要以研究生本科階段數學基礎為依據，在理論和應用層面進行拓寬和加深，更要重視在學科知識面和實踐、創新能力培養等方面有所分工、互為補充，為此增設了計算方法、矩陣分析、文科通識數學等基礎課程，并在基礎課程中適當引入反映學科前沿、富有創造性、啟發性的應用實例強調理論的應用前景。

2．2．2 增加方法類、應用類課程，建立數學應用平臺

缺乏科研方法和科研訓練是導致研究生科研、創新能力普遍偏低的主要因素，加強研究方法課程的教學已迫在眉睫［9-11］。針對不同專業領域的需求，增設了時間序列分析、最優化方法及建模與仿真等方法、工具類課程，以及生態數學、經濟數學等與專業密切結合的應用類選修課程，鼓勵研究生結合專業特點和興趣愛好等個性化需求自由選課，不僅有助于研究生掌握更多先進的量化分析手段和技術，也有助于激發其在學習和科研中探索、創新的積極性，為創新能力培養奠定數學實踐應用平臺。

表1

2．2 實行碩博打通、階段性數學課程選課機制

與教學管理部門協調，改變“一次性選課機制”，采取“階段性數學課程選擇機制”，并根據研究生數學基礎實際情況和學習規律，科學規劃基礎課、選修課開設方案，協調各類課程開課學期和教學進度，以方便研究生按實際需求合理安排數學課程學習計劃。同時，實行碩博打通、統一規劃的原則，根據與專業教師、專家的溝通與協商，針對各專業研究特點和實際需求制定碩博連通的“數學課程套餐”以指導研究生制定合理、科學的數學學習計劃。

3 創新課程實施方法，構建多元實踐教學模式

3．1 以靈活多樣的教學方法創建開放式教學環境

研究生教育的本質是創新能力培養，課程教學目的不僅僅是傳授知識，更應注重研究生批判意識、思辨能力和創新思維的培養［9-11］。首先要高屋建瓴，在整體把握課程知識體系的基礎上設計靈活多樣的教學形式，組織和引導學生主動參與學習互動，通過講解與研討結合、專題講座、專家訪談以及課程實踐等開放式、參與式教學方法和手段充分調動和激發學生學習主動性和參與意識，在開放式教學環境中培養研究生獨立思考、發現并解決問題的能力。

3．2 拓展課外實踐活動，構建研究生數學實踐平臺

實踐與應用是激發研究生潛能和創造性的有效途徑。結合課程內容和學生專業特點，通過開展社會調查、研究生創新課題、研究生數學建模競賽等形式多樣的課外實踐、實訓活動培養學生的數學應用能力，構筑多元化數學實踐應用平臺。特別是在方法類、實踐應用類課程教學中主動與專業教師合作，共同引導研究生在專業領域發現問題、分析問題，輔助他們通過創造性運用專業知識和數學方法尋求解決問題的途徑和辦法，極大地促進了研究生自我探索、自我創造等潛能的發揮。同時采用實驗、實習報告、項目研究報告、結課論文或建模論文等多種靈活方式進行課程考核和成績評定。

3．3 加強課程建設，促進教育信息化和教學模式升級

3．3．1 加強研究生數學精品課建設，實現教學資源共享

充分利用日益發展的信息、網絡技術，積極推進研究生數學精品課建設和課程創新，促進教學資源共享。目前我校已初步完成“試驗設計與數據分析”精品課程網站建設，實現教學多媒體課件、教學錄像、微課視頻、實驗指導、實驗案例等教學資源共享。同時增設了課外習題、拓展閱讀以及實踐應用等欄目供學生自主選擇學習，以精品課程為載體構建開放式教學平臺，促進數學教育的信息化。

3．3．2 推廣網絡“微課”，構筑開放式學習平臺

微課（程）通常指微型視頻網絡課程，是近一兩年隨著教育信息化進程新興的網絡教學模式。結合研究生數學精品課程建設，根據課程內容整體架構和知識脈絡，精心挑選出一些重點、難點、疑點問題設計并錄制了多個微課視頻，將數學知識點的講述與闡釋以短小精悍的在線視頻形式呈現出來，同時還提供了與該教學主題相關的素材課件、教學反思、練習測試等學習支持資源，為研究生自主學習、自我探索構筑了良好的學習平臺和輔助支持。

4 結語

本文從課程設置、教學方法以及選課機制等多個方面深入剖析了當前研究生數學課程體系及教學過程中存在的一些弊端與不合理因素，分析了各方面因素對研究生創新教育造成的不利影響，提出了面向創新教育的研究生數學課程體系整體優化方案，并結合教學方法與手段改革與創新的具體措施，論述了構建研究生數學基礎平臺、應用平臺和實踐平臺、提升研究生實踐、創新能力的方法與途徑。

［1］朱 紅，李文利，左祖晶，我國研究生創新能力現狀及其影響機制［J］．高等教育研究，2011（3）:74－82．

［2］章英才，王 俊，梁文裕．碩士研究生課程體系與創新人才培養［J］．高教論壇，2011（12）:87－91．

［3］劉 堯．構建以研究與創新為主線的研究生培養方式［J］．江蘇高教，2012（2）:42－44．

［4］岳建海，孫玉朋，商朋見．試論工科研究生數學基礎，課程體系的改革［J］．北京交通大學學報（社會科學版），2011（4）:119－123．

［5］郭雅麗，任永泰，鄧華玲．碩士研究生課程設置研究［J］．研究生教育研究，2013（3）:47 －50．

［6］魏 航．美國研究生課程設置的特點及對我國的啟示［J］．教育探索，2012（2）:158－159．

［7］羅堯成．研究生教育課程體系研究［M］．廣州:廣東高等教育出版社，2010．

［8］李海生，范國睿．碩士研究生課程設置存在的問題及思考［J］．學位與研究生教育，2010（7）:59－62．

［9］馮良貴，楊文強．關于研究生數學課程教學與改革的若干探索［J］．湖南工業大學學報，2010（1）:72－74．

［10］施偉鋒．教學模式改革是提高工科研究生科研能力的良好切入點［J］．高教論壇，2010（9）:99－101．

［11］于忠海，趙瑋芳．研究生課程—研究性—弱化歸因及其改進理念和策略［J］．學位與研究生教育，2011（4）:34－36．

（責任校對 謝宜辰）

G643

A

1674－5884（2014）06－0043－03

2014－02－13

黑龍江省學位與研究生教育教學改革項目（JGXM_HLJ_2013018）

傅麗芳（1974－），女，云南麗江人，副教授，博士，碩士生導師，主要從事數學與應用數學、數量經濟學研究。