基于數學素養的本科創新人才培養的探索研究

王銀鳳 石穎 王維紅

摘要：“互聯網+”時代的新技術、新產業要求高等教育探索人才培養的新模式。文章對國內外高校的人才培養模式進行調研，分析現階段我國高校人才培養中存在的不足，給出了基于數學素養的本科創新人才培養的改革方案，為創新人才培養提出一種新的探索途徑。

關鍵詞：數學素養;創新能力;培養體系

一、引言

黨的十九大報告中指出，創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐;具有較高數學素養的人才就是具有提出和解決實際問題的應用型人才;推動大眾創業、萬眾創新，適應新技術、新產業等對人才培養提出了新的挑戰。本科生教育作為高等教育的重要環節，將逐漸成為培養創新型人才的重要渠道，與實現中華民族偉大復興中國夢的歷史使命息息相關。數學知識的學習和應用過程，不僅能提升推理能力、抽象能力和分析能力，還能培養創新能力，具有其他學科難以替代的作用;由于數學與其他學科之間相互交叉、相互融合，滲透在科學技術和實際生產過程中，因此高校采取基于數學素養的人才培養模式，能夠激發學生學習的主動性與積極性，能夠使學生掌握解決實際問題的有效方法，培養出符合社會需求的應用型人才。特別是在深入實施“創新驅動發展”以及“互聯網+”的重大戰略背景下，亟需一大批具有較高的數學素養、較強的科研能力以及創新創業能力的應用型人才，這對于服務國家和地方經濟建設具有重要的意義。因此，構建一個以數學素養和創新能力為核心的本科生人才培養體系具有重要意義。本文對現有本科生培養方式中存在的問題進行分析，分別從營造濃厚的數學文化氛圍、重構課程體系、加強實踐教學環節、強化創新教育（產學研）和基于通識教育的專業培養五個方面，對本科生創新型人才培養體系進行研究，為高水平大學本科生的培養積累理論和實踐經驗。

目前，我國高校的創新人才培養存在以下問題：

（一）校園數學文化氛圍不濃厚

工科本科生必修的數學課為高等數學、線性代數、概率論與數理統計，部分專業還會選修復變函數與積分變換、數理方程和數學建模，除此之外的數學選修課很少或者是幾乎沒有，缺乏對數學文化發展的認識、數學美學的鑒賞、數學前沿動態的了解和對數學理論知識應用的了解。

（二）課程體系不完善

本科生的課程設置主要以必修課和專業基礎課程為主，選修課為輔，存在為完成學分而學習選修課的現象。在課程建設上，缺乏長遠規劃和靈活性、忽視通識教育課程的建設;在課程質量上，課程層次區分不大、各專業授課內容未區分、重理論輕實踐，部分課程知識陳舊。

（三）實踐教學不健全

實踐教學是創新型本科人才培養的關鍵，但在實際教學中，由于學時不夠、條件提供不足、指導師資不足等原因，存在課程單一，所占學時比例小，簡化研究內容、方法與手段，過程評價與監控不嚴格等問題。

二、國內外研究現狀

國外研究現狀：麻省理工學院采取“雙元制”人才培養模式，即學生在校內學習理論知識，在企業學習專業技能。“雙元制”培養模式實現了理論與實踐相結合的培養目標，既能培養學生的實踐應用能力，又能滿足社會的需求。哈佛大學提出培養學生多方面能力的復合型人才的培養模式，為學生的多元發展提供了支持基礎。德國應用科技大學的人才培養模式是課程設置沒有相對完整的知識體系，根據區域發展和區域人才需求設置培養目標，在學校學習三年的理論，再到相關的企業進行專業培訓一年。日本東京大學提出“推遲專業化”人才培養模式，本科生前兩年學習通識教育的課程，在第二年重新選擇專業，后兩年學習專業課和專業技能。

國內研究現狀：在人才培養目標方面：賀金玉提出以“多向選擇，分流培養”和“以人為本，因材施教”為原則的培養目標，增設職業教育平臺，教學內容與專業前沿動態、科研、教研成果相聯系，課堂空間延伸到生產實踐、社會實踐活動中去，培養具有扎實理論基礎和突出實踐能力的應用型人才;陳正元提出以“多科性、應用型和開放式”為應用型本科院校的發展目標。在專業設置、課程設計和培養過程方面：范巍提出“厚基礎、寬口徑、重應用、多方向”的教學體系，從理論—素質—實踐出發，形成能力為重心的教學體系;張日新提出采取 “學科基礎培養”+“專業方向培養”的兩段式培養，在“公共課程”+“學科課程”平臺上開設多個方向的專業課程;汪祿應提出以“市場需求”為專業設置和課程設計準則、以“能力本位”為課程體系取向、以靈活的“課程開發”為課程體系的措施，在傳統學科化的課程模式中，增加應用型和實踐型課程。關于培養方式方面：聶邦軍、王芙蓉提出校企聯合培養方式，與企業合作開辦實踐“強化班”，培養了學生敬業精神、工程意識和團隊協作精神，提升了其實踐動手能力。

綜上，國內外高校多是從課程改革、產學研結合等方面探討人才培養模式和經驗，對于實踐基地的建設、實踐效果的檢驗研究較少，缺乏整體性的把握。

三、基于數學素養的本科生創新型人才培養x體系的研究

以本科生數學素養和創新能力培養為核心，從營造濃厚的數學文化氛圍、重構課程體系、加強實踐教學環節、強化創新教育（產學研）和基于通識教育的專業培養五個方面，提出以數學素養和創新能力為核心的本科生人才培養體系。

（一）營造濃厚的數學文化氛圍

課上課下開展多層次的數學文化活動和趣味競賽，讓學生了解和體驗數學的魅力，將數學融入生活，營造良好的數學氛圍，以提高學生的整體素質和創新能力。舉辦各種數學學術活動，舉行學術報告會，讓學生了解數學思想的發展歷程、數學中的美及數學在實際生活和科技中的應用，為后期的科技創新活動打下堅實的理論基礎。

（二）重構課程體系

依據數學與各學科的交叉性和滲透性特點，以服務各專業為中心，根據各專業要求和培養目標，為各專業定制相應的課程模塊。調整公共基礎課、學科基礎課、選修課和實踐課的比例，在保證學生知識結構完整的前提下，增大選修課和實踐課比例，壓縮課內學時，處理好顯性課程與隱性課程的關系。