基于搭建工科硕士研究生数学类课程平台的探索与研究

时间:2022-11-24 15:50:18 浏览量:

摘 要:数学类课是作为工科院校的研究生不可缺少的一门课,本文以硕士研究生公共数学课培养模式为切入点,从完善教学内容和考试模式入手,根据不同硕士研究生学习基础状况和学习具备条件的不同,做出切合实际的思考和探索尝试实施合理的安排,给出一个更加合理并行之有效的硕士研究生数学学位课的教学平台和考核平台的探索。

关键词:硕士研究生 教学模式 教学方式 考试方式

一、数学学位课在研究生培养中的地位和作用

随着社会的发展,科学技术业飞速,作为高层次领域人才的研究生,不能仅局限于对面临的问题只有定性分析的本领,更重要的是具有较强的定量分析的能力,而其能力的大小,在某种意义下是取决于他们的数学素质的。所以,无论是国际还是国内,数学教育对培养高级专门技术人才起着不可估量的重要作用。在美国科学院院士James G.Glimn所撰写的“数学科学、技术、经济竞争力”的调查报告中说:“数学科学对经济竞争力非常重要,数学是一种关键的、普遍适用的、并授予人以能力的技术。”无产阶级革命家马克思也说过:“科学只有当成功地运用了数学后,才算达到了真正完善的地步”。[1]

数学教育的“基础”和“工具”作用对硕士研究生将来在其专业领域上的进一步发展,起着非常关键的作用。一个研究生数学基本功好,他的分析和解决问题的能力就强,专业发展就有很强的后劲。由此可见,为了培养高质量高素质的研究生,重视和加强数学教学是一个很重要的环节。[2]

二、我国硕士研究生数学学位课教学实践中存在的问题

工科硕士研究生数学学位课是是其教育中非常重要的组成部分。由于数学的应用及其数学思维都已经直接或间接地融入人类社会及生活的几乎一切领域,所以,大多数工科院校的硕士研究生课程设置里,都包括多门数学课程作为学位课,以使学生能掌握并运用数学知识。然而,研究生数学课程教学效果并不理想,可见,研究生数学学位课的教学需要整改,就目前情况来看还存在着如下问题。[3]

1.现行工科研究生数学课体系与“工程应用型”人材的培养不够合拍

首先,我国现行工科研究生数学课体系中,其数学教材中的工科特色就不够突出,不能很好地体现工程技术对数学的要求;其次,在数学课体系上的各门数学课程都自成一体,只强调本课程的完整性和系统性,忽略了相互之间的横向联系和交叉共享,所以,课程中经常出现不必要重复;更重要的一点是在教学方法和手段上,过于偏重传统的知识传授方式,这种教法只重视的是收敛思维的培养,而往往忽视学生能动性和创造性的培养,因而也很难达到适应现代社会的科研工程人员的数学要求。

2.现行工科研究生数学课的教学内容不适应时代社会发展的要求

目前,工科硕士研究生的数学课的内容大多数较为陈旧,有些甚至是计算机还未问世时的产物,根本无法跟上日新月异的科学技术飞速发展。在新知识以几何级数递增和累积的今天,学科间的竟相渗透、融汇、交叉和创新,使得更多更新更广的数学方法越来越成为现代工程技术中不能缺少的工具和手段,虽然我们现在的数学课程的教学内容有很多改进,但还是远远不能适应时代发展的需要,总体上可以说是处于落后的状态。还有就是工科硕士研究生的数学课程教学内容与其所属专业方向的结合不密切,出现了严重的教学断层,以导致学生在研究生毕业后不会将所学的数学知识运用到实际中。

3.工科硕士研究生数学学位课在学生心目中地位不高

工科硕士研究生数学学位课,其重要表现是数学概念不清楚,学习目的不明确。数学概念本是数学科学的基石,理解和掌握基本概念是学好数学的关键,虽然在研究生阶段,学校考虑到实际的需求,开设的数学学位课程很多,以增强他们的逻辑思维能力和抽象思维能力及运用数学解决实际问题的能力,但工科研究生往往只注重数学计算,对于概念经常不求甚解。比如说学位课程类似“矩阵论”、 “数值分析”等对于工科硕士研究生来说仍属于理论课,课程的高度抽象性和实际应用还存在较大的差距。所以,学生平日提不起学习兴趣,对概念一知半解,只是在面临考试时,进行短期内突击复习,这样的知识体系犹如建筑于沙滩上的大厦,基础之薄弱可想而知。

工科硕士研究生还缺乏学习数学学位课的主动性,更有一部分学生数学课程得学习完全是由导师指定的培养方案决定,还有一部分学生仅仅是为了拿学分,真正对数学有兴趣而学习或者为了今后打基础而学习数学的人甚少。 少数人甚至认为数学与其专业课没太大关系,因为每个人只要可以写出合格的毕业论文,就可以顺利拿到毕业证。但这些论文质量又如何呢?[4]

三、硕士研究生数学学位课教学方式的探讨

数学学位课的教学方式的改革就是要把培养学生的创新意识和创新能力作为教学改革的目标。数学学位课教学方式改革的基本方向应为:使硕士研究生具有宽广的基础数学知识,能运用常用的数学思维和数学方法,适当关注数学的前沿发展动態,具有相对熟练的数学建模能力,基于此,以下以工科硕士研究生矩阵论教学为例给出教学方式改革的探索。[5]

首先,我们拟调整矩阵论课程内容结构,以突出该课程作为工科硕士研究生的理论基础和工具的真正意义,将原有课程大纲中与大学本科交叉部分的内容进行简化,增加适应现代社会和科学需要的相关数学理论及其实际案例模型,同时改变过去的重理论而轻实际的固有教学思路,在加强理论基础知识巩固的同时,突出矩阵论课程的教学内涵和硕士研究生所学的其他专业课程的需要,将矩阵论课程构成一个与其专业领域相辅相成紧密结合的优化系统。[6]

1.灵活多样的授课方式的衍变,以方便学生学习

首先针对很多硕士研究生学习和时间不能完全掌控的实际情况,根据硕士研究生由于不同的来源和所处的不同学习环境所导致的知识基础不同,拟改变原有单一授课方式而采取不同的授课方式的教学方法,以促进和督促学生学习。例如,针对不能完全按着授课时间上课学习的学生,实施网上授课,网上指导和微信授课辅导等方式,并选取和构架合理恰当的工科数学学位课内容用以提高教学质量和水平。

由于硕士研究生不论在基础知识方面还是独立钻研能力方面都要比本科学生强一些,因此对硕士研究生的数学教学,可采取精讲和指导性教学相结合,充分调动学生们的主动性和自觉性,使学生们不仅“学会”知识,更要“会学”知识;不仅知道“是什么”,还要知道“为什么”。

2.调整工科硕士研究生数学课程结构,加强工科硕士研究生数学运用能力

工科院校的本科生一直是以传统的高等数学作为大学数学中的重要基础课。而工科硕士研究生数学课程也正是在此基础上,根据各院校各专业的特点开设相应的数学学位课,在教学中发现,这些研究生极为突出的表现出现代数学基础知识的薄弱,对工科研究生学习能力的培养和发展很不利。因而,必须从数学学位课程的结构设置入手来改变这一现状,我们拟通过“加强基础、提高起点、理顺关系、划分层次”进行梳理,既考虑理论知识结构的顺序,又考虑知识模块的相互关联,进而突出应用数学的教学,在教学过程中,更多渗入学生专业应用所需的数学方法,简化理论推导,增强概念理解和运算技能,强化工科硕士研究生数学思想和数学运用能力,加强适合于实际应用以及学生所在学科专业发展所需的数学应用的学习,将数学理论知识结构作为学生用来探索、研究和创造的工具。

3.加强数学理论与实践的结合与拓展教学,增强其延续性和实用性

在硕士研究生整个培养方案中,数学知识作为理论基础的的重要性不言而喻,所以,为了让数学的思维和研究方式能渗透到学生的学科专业和实践中去,帮助他们解决毕业设计、专业知识和科学探索中所遇到的数学问题,其关键在于将学生学习数学基础与学习专业知识脱节的矛盾协调好,为此,首先要加强教师队伍建设,明确若干个硕士研究生专业领域和任课教师对接,让任课教师经常深入到学科专业中,细致探究该专业中所需的数学理论和如何运用将数学知识渗入该领域;数学学位课的教师还要增强参与意识,要适当参加指导硕士研究生的毕业论文和科研工作,当好硕士研究生的数学理论顾问,和学生共同探讨并力争解决其在科研项目或学术文章中所遇到的数学问题。

四、教学方式的探索拟解决的问题

工科硕士研究生数学学位课教学方式的探讨,为的是进一步提高硕士研究生的数学学位课的教学质量,改革教学方法并进行师资队伍建设和教材建设,同时,也为工科硕士研究生的数学素质、研发能力以及综合素质的培养和提高创造良好的条件。同时旨在解决的问题如下:

1.探索解决工科硕士研究生数学课程的学习质量及其学风问题

目前很多硕士研究生的学风存在着很多问题,他们在选课时,并不是从专业领域需要来考虑,而是四处打探了解,哪位教师的课好学考试能通过就选哪门课程,还有的学生平日根本不上课,不学作为工具和拓展思维的数学学位课,不思专业方向问题,只是想混文凭,每临近考试就四处找人要复习题,甚至出现到处打探摸底、找任课老师要分、考场打小抄作弊等极坏现象,这些在大气候影响下延续下来的不正当的学风问题,希望通过教学方式的探索与改革进行完善。

2.探索解决研究生数学课程教学与专业脱节问题

研究生数学课程教学缺乏延续性,这对他们来讲后果很严重,很多硕士研究生在学业期满毕业后,不能够将所学的数学理论运用到自己的专业领域中,久而久之,回馈的感觉是数学理论学了也白学,学了也没用,这些思想也导致影响下一届学生的听课质量,成为恶性循环,所以,此探讨尝试改革使之专业课紧密结合的数学教学。希望通过探索和研究,极大调动硕士研究生学习的积极主动性,使学生充分认识到数学理论作为工具学科的必要性;培养和提高硕士研究生充分运用数学知识和数学理论作为工具以解决实际科研中的问题的能力,并能提高和加强教师自身的素养并能在课堂上激发师生间的有效互动,促进教学方式和效果的改进与创新。

总之,研究生数学学位课程在各类大专院校中都是工科研究生重要的基础课程,在现今的大数据时代,前卫的信息技术和科学的定量分析方法是各行各业的生产实践中毋庸置疑的手段,科学研究、科学实验和理论计算已成为当今科学研究的三大支柱。数学知识、数学思维及数学素质教育都在研究生得培养中占有不可估量的重要地位,数学作为工科硕士研究生的必修的学位课,已不仅仅是工程计算中的工具,而逐渐上升为硕士研究生提高思维能力和文化潜质的不可或缺载体,同时,数学课程更是学生们探索和创新的必备素养。

参考文献

[1]章英才,王俊,梁文裕.碩士研究生课程体系与创新人才培养[J].高教论坛,2011(12):87-91.

[2]崔登文,尹莉君.对提高我国高等教育教学质量的几点思考[J].科技资讯,2011,(06).

[3]赵刚,闫大桂等. 关于工科研究生数学课程设置和教学改革的探讨[J].学位与研究生教育,1996,(02).

[4]耿有权,彭维娜,彭志越等.我国学术型研究生培养模式运行状况的调查研究[J].研究生教育研究,2011(6):28-34.

[5]罗建书,童照春.加强现代数学的渗透建立工科数学教学内容新体系[J].高等教育研究学报,2001,(4).

[6]马知恩.工利数学系列课程教学改革研究报告[M].北京:高等教育出版社,2002.

作者简介

林锰(1966.3—),女,汉族,江苏人,哈尔滨工程大学副教授,学历:研究生,研究方向:矩阵代数,拓扑。

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