赵礼峰，赵洪牛

(南京邮电大学 理学院，南京 210023)

省级数学实验教学示范中心建设实践与思考

赵礼峰，赵洪牛

(南京邮电大学 理学院，南京 210023)

基于如何加强实验教学示范中心建设和发挥其示范辐射作用的问题，介绍了江苏省省级数学实验教学示范中心建设的一些举措，阐述了构建数学实验教学新体系、建立开放实验教学平台、深化数学实验教学改革、培养创新型人才的具体做法。实践表明，实验教学示范中心建设并不仅仅是硬件条件的提升，更重要的是其内涵的提升，使软件与硬件建设协调发展，突出强化创新人才培养的特点。同时，还要以有效的运行机制保障其可持续发展,不断提升示范中心的示范辐射功能。

数学实验教学示范中心；实验教学改革；课程建设；创新人才培养

大学数学教育的重点在于培养大学生掌握必要的数学知识，应用数学理论与方法解决实际问题的能力[1].数学实验教学中心是学生掌握数学应用能力的主要场所，建立现代化的高效运行机制，搞好实验室的合理配置、实现资源共享、提高设备的利用率，构建一个全新的实验教学体系和开放的实验体系，保证数学实验教学有序进行，全面提高实验教学水平，是建设数学实验教学示范中心的重要目标。

1 南京邮电大学数学基础课实验教学中心

数学实验带来了数学教学全新的改革和实验模式，数学软件的普遍使用，机械化证明的研究和应用，使大学教学受到前所未有的冲击。例如，以前线性代数中特征值与特征向量的求解问题，在教学中教与学都是难点，但面对数学软件强大的符号运算变得异常简单。因此，数学实验代表着未来实验的方向。数学实验的精髓不是软件的操作，而是创新，是创新性实验，通过模型的研究和研发，达到对程序的升级换代，提升软件的性能，让大学生从事这样的开放式，凝结自身智慧的实验项目是极其有益的。

为适应新时期对创新人才培养要求,南京邮电大学理学院在早在1996年就成立了数学实验室，随着教学改革的不断深入以及课程需要，将数学实验室提升为数学实验教学中心。并于1998年开始在全国率先面向全校理工、经管类大学生开设公共必修课数学实验课程，同时开设数学建模公共选修课，这些课程的开设对大学生使用数学软件、分析问题、解决问题的能力大大提高，大学生科技创新活动开展得有声有色，数学建模成绩一直位居江苏省前列。

随着改革的不断深入以及大学生科技创新的需要，数学实验教学中心建设也从硬件和软件方面提出更高要求。经过几年的建设与发展，通过努力探索和实践，从实验室硬件建设、软环境建设，师资队伍建设等方面均取得一定的以强化创新人才培养为特色的数学实验教学示范中心建设经验，真正起到了示范引领作用。数学实验教学中心于2009年被评为江苏省基础课实验教学示范中心建设点，2010年经过专家验收，被授予江苏省基础课实验教学示范中心。

实验教学示范中心建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。建设高水平的实验教学示范中心是教育部本科教学质量工程的标志性成果之一，对培养应用性人才的工科院校意义更为重大[2]。在高校建设实验教学示范中心，是加强学生素质教育和创新能力培养，提高实验室资源利用率的有效途径[3]。南京邮电大学数学基础课实验教学中心于2009年立项建设、2011年验收通过，被评为江苏省基础实验教学示范中心。通过积极探索和实践，从软硬件设施建设、实验教师队伍培养、数学实验内容建设、和实验室管理等方面进行积极探索，为数学实验教学示范中心建设奠定了良好基础。

2 加强数学实验教学示范中心建设的实践举措

数学实验教学是数学教学的一个重要组成部分，它可以培养学生发现、分析和解决问题的能力以及动手能力，尤其是数学应用能力的培养至关重要。对于学生综合素质的提高、创新能力的培养，其作用是不可替代的。

2.1 硬件建设先进，提升中心教学服务能力

硬件方面：我们现在拥有仪器设备总价值400余万元。一人一组可以满足250人同时上机实验的硬件设施，数量充足。且设备品质精良，还同时配备了相应的数学软件。已有的计算机等硬件设施不仅满足全校学生数学实验教学的正常进行，还为开放性数学实验和大学生科技创新提供优良平台。另外，刀片计算机等大型计算机设备为大学生科技创新、研究生科研及老师科研提供有力保障。同时，我们购买了Matlab、 SPASS、SAS、lingo等一批高性能正版数学软件，为数学实验提供有力保障，且仪器设备使用效益高，教学效果好。

2.2 培养并稳定高水平的实教学队伍

实验教学质量除了良好实验设备等硬件设施，最重要的是师资队伍建设。我们实行专兼职实验教学队伍建设的思路，既解决实验教师队伍不足，同时也让其他有能力和对实验教学感兴趣的教师参与实验教学。现已经形成实验教学与理论教学队伍互通，教学技术兼容，核心骨干相对稳定，结构合理的实验教学团队。这些教师热爱实验教学， 教育理念先进，学术水平较高，教学科研能力强，实践经验丰富，熟悉实验技术，勇于创新的实验教学队伍。目前，数学实验教学中心现有专任教师和管理人员12名，其中教授1名，副教授5名，兼职教师20名。数学实验教学中心教师主持国家自然科学基金项目5项，参与主持并完成教育部重点教改项目用MATLAB和软件技术改造工科线性代数课程项目，主持江苏省教改项目2项，省部级科研项目5项。实验教学队伍教风优良，治学严谨，勇于探索和创新。积极参加校内外的各种培训，不断更新教育理念和教学方法，使数学实验更加有利于大学生创新能力的培养。

2.3 加强实验内容建设，培养学生创新能力

在数学实验教学内容的改革方面：分为基础性实验，应用性实验、综合设计型实验。

1)基础性实验

主要是面向全校理工、经管等所有大学生的数学实验B，以及面向专业学生的数学实验A和一些专业课程的数学实验。要求学生掌握数学软件基本运算、利用数学软件绘制二维、三维图形和程序设计。学习简单的数据处理、科学计算的理论和方法，掌握一般函数建立方法，能够熟练建立和调用M-文件。能够熟练使用软件完成微积分、线性代数、概率统计中的相关计算。

2)应用性实验

应用性实验是由教师提供一些经过简化的实际问题，学生通过建立数学模型和求解，进行结果分析，体验解决实际问题的过程。内容素材取自于科研中的基础问题和信息工程、自动控制、电子科学、经济管理、社会生活等多个应用等领域的实际问题。选择实验内容遵循可接受、实用、开放等原则, 同时问题的解决要通过计算机实现, 这样做收到了良好的教学效果，培养学生的创新能力和素质。

3)综合性设计性实验

由教师提供有一定实际背景的问题，一般会涉及若干数学分支，要求学生以2-3人为一个小组合作完成，以科研方式进行。从查阅文献，分析研究，建立数学模型，模型求解与改进，再求解结果分析、检验，最后撰写论文。此类实验的目的是巩固学生在基础性应用性实验阶段的学习成果、开阔学生的眼界和思路，提高学生对实验方法和实验技术的综合运用能力。我们通过三种方式实施；一是开放性数学实验项目；二是通过大学生科技创新STITP项目实施；三是数学建模竞赛训练。

2.4 完善实验中心管理的长效机制

落实并完善实验中心主任负责实验室管理体制，建立健全了培训与考核制度。严格规范实验技术人员坐班、实验教学资源配置优化以及实验室开放等日常管理工作,做到制度健全有章可循,有章必循。中心还和相关系(教研室) 协同推进实验教学改革,分层次实验项目的设计和实验室的建设与管理。

数学实验教学中心实行全天候开放，允许学生在课余和周末利用实验室的资源进行自主学习和自由探索。以开放实验室的形式为学生提供综合性、设计性实验的机会，同时也为数学建模竞赛学生提供建模训练场所，为有兴趣的学生提供自主创业和工程项目实践场所。每年还接受来自周边十几所高校大学生进行CAD项目培训，受益学生已达几千人次，取得了良好的社会效益。真正起到示范中心的示范引领作用。

数学示范教学中心的建设，大大促进了我校大学生科技创新活动的开展，通过老师的辛勤指导，学生刻苦钻研，取得了优异成绩。在2013年全国大学生数学建模竞赛中获得2个全国一等奖、7个全国二等奖，获美国大学生数学建模竞赛7个一等奖；在2014年江苏省大学生科技创新活动中，数学实验教学中心获得江苏省教育厅批准重点项目2项；在2014年江苏省高校创青春大学生创业大赛中，我校学生获得捧得2014年“创青春”江苏省大学生创业大赛优胜杯。

3 示范中心建设的思考

3.1 软环境建设

示范中心建设要在注重硬件设施建设的基础上要加大软环境建设，要建立有效的示范中心运行机制，才能确保示范中心正常运行并充分发挥其示范效应。在示范中心建设中，要依托学科建设和专业建设，适时调整实验室设置，健全和完善管理制度确保实验教学质量不断提高，促进创新人才的培养，要突出信息特色，办出特点。

3.2 示范中心建设的重点

要把示范中心建设的着力点放在大学生的创新能力培养上。把示范中心成为培养学生创新能力的重要场所。在综合各个层次实验内容的基础上，建立相关内容融合、贯通和渗透，形成科学的相互联系的实验教学课程新体系，以此促进大学生创新意识和创新能力的培养和提高。将数学示范教学中心成为大学生科技创新与制作的实践基地，为学生实践创新能力的培养开辟新的途径。在学生创新中要打破学科专业界限，相互交融更有利于创新开展，使本科生之间的多学科融合与交流成为现实

3.3 人才培养

要突出队伍建设，造就一批过硬的实验骨干队伍。人才培养关键要有一批素质高、能力强、乐于奉献的教师，实验教师成为的整体素质和水平的高低直接关系到学校的教育质量。因此，必须高度重视实验教师队伍建设，采取切实有效的措施，提高实验人员的素质和水平。实行优惠政策，鼓励教师到实验教学岗位工作，应把引进素质高、能力强的并愿意从事实验教学的人员作为学校引进人才的一部分；有计划有步骤地对实验人员进行业务培养和技术培训，使其形成制度；逐步建立实验室主任聘任制度，增强责任心，调动积极性，切实保障实验教学队伍满足数学实验教学和创新能力培养的需要。

3.4 建立科学实验评价体系

要建立科学实验评价体系，确保实验教学示范中心建设效果。要贯彻创新教育思想，必须有评价创新教育的科学评价体系，既要评价实验教学的过程，又要评价实验教学的结果。

高校实验教学示范中心的建设是一项复杂、长期的系统工程,必须从学校的长远发展和人才培养的全局出发来进行规划和管理和建设，充分发挥实验教学示范中心的示范引领作用,教师要锐意进取、相互协作、开拓创新，利用数学实验教学示范中心的有利条件，培养大学生创新思维和创新能力，为构建和谐的实验教学环境,提高实验教学质量作出新的更大的贡献。

4 结束语

实验教学示范中心建设是一项切实提升办学水平的策略，数学实验教学示范中心建设为我校人才培养提供了重要平台，在建设过程中为大学生数学实验、数学建模和科技创新能力培养发挥了不可替代的作用，所以要切实抓好示范教学中心的建设，为学校发展和人才培养做出更多贡献。但是，随着大学生素质培养的新要求，还有许多新的规律需要我们去探索和研究，因此，要科学管理、完善管理制度和发挥示范教学中心的示范作用高校实验教学改革提供示范经验，为培养具有更高素质和创新能力的优秀人才作出更大的贡献。

[1]赵礼峰.数学实验课程对大学生素质培养的重要作用[J].中国大学教学，2011(12):41-43.

[2] 孟庆繁, 逯家辉, 孟威，等. 实验教学示范中心管理模式与运行机制的研究与实践[J]. 2006(9):1-3.

[3] 吕明、黄学辉、水中和.综合性、设计性、探究性实验与学生创新能力的培养[J].中国水运,2007(11):251-252.

[4]国家教育部.教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知(教高[2005]8号)[S].北京：国家教育部，2005.

Practice and Thinking of Province-grade Mathematics Experimental Teaching Demonstration Center Construction

ZHAO Lifeng，ZHAO Hongniu

(College of Science, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023，China)

Aiming at the problems how to strengthen the construction of experimental teaching demonstration center and its demonstration radiation effect, this paper introduces some measures of province-grade mathematics experimental teaching demonstration center construction in Jiangsu province. We expounds the specific practice and thinking about the construction on the new system of mathematics experimental teaching, the establishment of open experimental teaching platform, deepening of the reform of mathematics experiment teaching and the cultivation of innovative talents. Practice shows that the construction on experiment teaching demonstration center is not only the improvement of the hardware condition, but also the upgrade of its connotation. It makes the development on software and hardware construction coordinating, highlights and strengthens the features of cultivating the innovative talents, but also ensure the sustainable development to effective operation mechanism, continuous upgrading of the demonstrative radiation function of demonstration center.

mathematics experimental teaching demonstration center； the experimental teaching reform；curriculum construction； innovative talent training

2014-10-14；修改日期: 2014-11-07

南京邮电大学实验室工作研究基金资助课题：数学实验教学省级示范中心建设研究与实践(2013XSG08)。

赵礼峰(1959-)，男，硕士，教授，主要从事应用数学研究、数学实验教学与管理方面的工作。

G482

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10.3969/j.issn.1672-4550.2015.03.044