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大数据驱动下研究生数学创新人才培养模式探究

更新时间:2009-03-28

党中央自十八大以来,一直坚持实施创新驱动的发展战略,强调我国高等教育要着力围绕服务国家创新发展,促进大众创新创业,培育更多的创新型人才。而高等学校的硕士研究生教育是高层次创新人才培养的重要基地,如今大数据时代的到来对人才培养提出了新的要求,培养具有创新能力、实践能力的人才是研究生教育的重要目标。[1](P39~42)

创新能力是包含智力因素与非智力因素的综合体,是诸多因素共同影响的结果。智力因素包括相关专业领域的知识能力、学习能力、思维认知等,非智力因素包括创新意识、洞察力、独立性、人格特征等。[2](P1~11)具体来说,创新能力包括两个基本要素:创新思维能力和创新实践能力。因此,在大数据时代下,作为高校应该围绕这两个基本要素,注重对研究生在三个方面的培养:第一,培养用创新思维分析数据的能力;第二,拥有灵活的探索数据背后价值的能力;第三,培养高效的实践能力。[3](P31~32)研究生的创新能力是指在科学研究中,运用所学的理论知识,在分析和解决问题的过程中提出有创造性的思想、理论和方法的能力,是指研究生的思维特征、人格特征、行为特征和知识体系而产生的创新成果。[4](P126~128)例如,创新性成果包括学术论文发表的水平、专利的数量和质量、科技竞赛活动参与面及成绩等。研究生创新能力的培养应贯穿于整个研究生教育阶段的全过程,数学创新能力不仅能为各学科研究生夯实数学基础、提升应用数学知识解决专业问题的能力,而且对于提升学术水平与学术能力具有重要的影响。数学创新能力对于研究生的创新能力培养具有不可或缺的作用,数学创新能力不仅能够提高学生的数学素养和思维能力,其独特的思维方式、数学的抽象性、精确性以及数学的广泛应用性都是培养创新能力的重要基础。

一、研究生创新能力培养不足的原因分析

相对于本科生教育,研究生在数学能力培养方面存在的问题主要表现在:

(一)研究生人才培养模式单一化

研究生创新意识与创新思维的缺乏,制约了创新型人才培养。研究生数学课程理论性较强、实践环节不足。研究生的创新意识与创新思维缺乏主要表现在学习方式的被动化及学习动机的外化。在数学类课堂教学上,重演绎推导轻实践,缺少对学生创新思维的培养。学术上,相当多的研究生停留在完成导师布置的任务,科学意识不强。研究生独立观察问题、分析和解决问题的能力不足。

(二)创新活动参与的积极性不高

尽管学术交流活动、科技竞赛活动多种多样,但真正参与其中的研究生比例不大。比如,全国研究生数学建模竞赛、大数据科技竞赛等,研究生对这类能提升创新能力、实践能力竞赛的重视程度及参加人数远不及本科生。通过学术交流及科技竞赛,研究生表现出合作精神与团队意识不强,组织协调能力一般。

欧阳橘红从保卫科出来回到家里,雷志雄和雷钢、雷红面无表情地看着她。回家前她设想了几种见面结果,唯独没想到冷漠和敌视。

(三)高水平创新性成果不多

实行教学方式多元化,奠定扎实的数学理论基础。通过网络共享学习,在研究生数学公共基础课程中融合数学建模思想方法。研究生数学类公共基础课程主要有《随机过程》《矩阵分析》《泛函分析》《工程数学》《数值分析》《最优化理论》等。在数学基础课程中,选择重要知识点,结合全国研究生数学建模竞赛题目,针对这些知识点设计数学建模应用教学案例,通过对案例的分析与解决,实行教学方法多元化,实现数学建模思想与数学创新能力、实践能力的融合。

(四)重考核指标,轻培养过程

高校要以提高研究生创新能力为核心,建立研究生数学创新实践平台,为研究生跨学科开展学术交流、科学实践、创新活动提供便利。通过搭建数学创新实践平台,保证数学创新能力培养的延续性。

创新实践培养过程,一般包括导师团队的师资建设、科研投入及教学环节的硬件投入。高等教育经费投入没有随着研究生招生规模的扩张同步增加,虽然科研总经费呈现逐步增长的趋势,但用于研究生培养的科研经费却不断降低。

(五)经费及硬件设施难以保障

进入2018年以来,受房地产调控加码、消费需求低迷等影响,厨电行业的高速增长态势戛然而止,整体呈现下滑态势。在大环境不佳的情势下,海尔厨电却实现了连续十一个月的逆势增长。

当大数据时代来临的时候,如何提升研究生数学创新能力,关系到研究生人才培养的教育质量。创新能力的提升,将使我们面临大量的数据时不是束手无策,而是胸有成竹,运筹帷幄。

二、研究生数学创新思维能力的培养

(一)举办学术交流活动

组建雄厚的指导教师团队。高校要吸收更多优秀的教师到数学建模的队伍中,依照高标准选拔教师,聘请不同学科或不同专业的教师,将数学知识与生物科学、金融、系统工程等多学科结合起来。在研究生教学中,注重创新意识的培养,鼓励教师作为国内外访问学者进行长期交流,网络培训,不断提高教学、科研水平。同时利用实验室多学科团队的优势,共享教学课件,围绕数据科学家所需要的基础知识、科学技能和实践经验,设置课程和配置教师,加深学生对物理、经济、生物、管理、医疗等多学科领域的基本原理、方法、技术应用的理解。[5](P106)

(二)建立研究生精品课程网站

导师的学术指导与学术造诣对研究生创新能力有显著影响,导师的指导可以改变学生的学习方式,提升实践经验以及学术能力。如何在学术群体生活中形成创新能力、实践能力、学术能力的培养是高校必须关注的问题。

(三)加强师资队伍建设

形式多样、丰富多彩的学术交流活动能增强研究生创新意识和科研学术能力。为贯彻实施创新驱动战略,搭建研究生与数学等相关专业专家学者沟通交流的平台,搭建高端、前沿、跨学科的学术交流活动平台,进一步提升学术交流质量,促进自主创新和学科繁荣,拓宽科研视角和研究思路,鼓励学生主动咨询、建议、探讨学术观点、学术思想,激发学生的学术研究热情,营造浓厚的学术研究氛围,培养学生论文写作能力,引导学生应用数学知识,提炼并解决各自专业领域内的科研问题,能增强研究生的科研能力、团结协作能力和创新意识。

铺反光膜、挂反光幕:地面铺上聚酯镀锆膜,从地面向上反光,地面光可反射至树冠中下部。铺设反光膜后能使下垂果的顶部和背阴部增加受光,提高树冠中下层和内膛的光照强度,从而促进结果和全面着色。铺反光膜,平均着色指数可提高25%~30%。一般在果实着色前20~25天铺反光膜。铺设反光膜应顺树行走向而铺,平铺于树两侧。反光膜的外边与树冠外缘相齐,能充分发挥反光膜的效果。用反光膜可做反光幕,贴挂于大棚内后墙上,能增加光照20%~30%。

在鱼类分类学上,鳜鱼属鲈形目鮨科鳜亚科鳜属,其中鳜属有两个种,一个是翘嘴鳜,该鱼生长速度快,个体大,常见为2~2.5kg,最大个体重可达50kg,是人工养殖的主要品种;另一个是大眼鳜,该鱼生长缓慢,个体较小,最大个体能长至重2kg。鳜鱼最为突出的生物学特性是该鱼属典型的凶猛肉食性鱼类,对饵料有较强的分辨能力,终生主要以活鱼虾为食,即使是刚开口的鱼苗,也要摄食其他鱼类的幼苗。长大后,除食活鱼外,还兼食虾类以及蝌蚪等。

三、研究生数学创新实践能力的培养

在研究生教育质量的考核中偏重于知识考核,忽视了贯穿于研究生教育全过程中的创新意识和创新能力的培养潜在能力。研究生培养工作中创新激励机制不够完善,导致研究生导师及研究生按照学校条条框框进行工作、研究,难以调动研究生的创新实践过程的积极性与主动性。

(一)重视大数据技术,建设丰富的数据资源环境

大数据是最近几年才兴起的词语,如今的Ha-doop,MapReduce,NoSQL等技术都是2013年刚兴起的技术,高等院校的教学内容要多关注这些处理数据信息的技术软件工具,设计适应大数据的计算模型等;大数据处理技术;数据获取与整合、数据存储与管理、数据访问、数据展现、数据质量与价值分析、数据安全和隐私、数据溯源等技术;大数据分析技术。[6](P13~19)这是大数据的核心技术研究内容,主要包括先前数据挖掘与机器学习技术的改进和新技术的研究。新技术研究如数据网络挖掘(社会网络挖掘、异质网络挖掘等),以确保将来能够面对大数据,而不能仅限于SPSS、SAS等传统的数据处理工具。

(二)基于数学建模竞赛,增强研究生创新思维和创新实践能力

大数据时代的动力是数学建模。[7](P31~37)因为数学建模技术实现了大数据时代的挖掘事情、用户行为分析事情等,大数据时代只是一个代名词,而真正能够推进大数据时代进步的引擎或动力则是数学建模。全国研究生数学建模竞赛就是面向全国在读研究生的科技竞赛活动,目的在于激发研究生群体的创新活力和学习兴趣,提高研究生建立数学模型和运用计算机解决实际问题的综合能力,拓宽知识面,培养创新精神和团队合作意识,促进研究生中优秀人才的脱颖而出、迅速成长,推动研究生教育改革,增进各高校之间以及高校、研究所与企业之间的交流与合作。[8](P250)通过对基于实际背景和工程背景的研究生数学建模竞赛题目的案例讲解与分析,提高研究生的文献搜索、综合运用各种数学知识分析解决问题的能力。

(三)定期组织培训,不断完善研究生数学建模培训体系

制定每年的数学建模培训计划,使学生对数学应用的学科所涉及的基础知识理论掌握扎实,数学建模竞赛赛前培训,要对学生在数学建模中应该掌握的多种算法逐个解析,从数学建模方法、科技论文写作、计算机编程、数据处理方法等方面安排赛前讲座与培训,做到教师指导与学生竞赛的无缝衔接。竞赛活动结束后,以竞赛组为单位,指导教师组织学生讲评和研讨竞赛问题。对于数学竞赛题目的专业性、实用性、先进性和广泛性进行深入研讨,培养学生在科研领域提炼问题的能力与解决问题的能力。

(四)充分利用网络平台,鼓励团队合作及多学科交叉交流

依据团队理论,若局限于参赛,那么每个参赛队就是一个团队;若放眼于提高研究生的创新能力,则每所高校组成校代表队,多专业、多学科团队内部的合作与交流,团队间的竞争与促进,开拓了团队成员的视野,发散了团队成员的创新思维。[9]因此,通过团队之间的合作,可以激励学生参加学科竞赛的热情,增强数学创新实践的能力。

在大数据时代快速推进之际,为响应国家号召,促进社会的快速发展,应以培养研究生创新能力为主要任务,对研究生数学创新能力培养模式进行深入研究,通过对研究生在数学创新思维能力和创新实践能力两方面的培养,强化学生的数学创新能力,实现提高研究生的创新意识、创新能力及实践能力的目的,为创新创业打下牢固的基础。

每堂课有理论知识的学习,也有实操知识的演练,对理论知识利用交互式电子白板呈现给学生,对比较抽象的概念,在课件中,利用图片、Flash动画、视频等形式帮助学生理解知识点的概念和公式条件。

[参 考 文 献]

[1] 温天力.地方本科高校转型发展的路径分析[J].职业技术教育,2016(24).

[2] 朱红,李文利,左祖晶.我国研究生创新能力的现状及其影响机制[J].北大教育经济研究,2010(1).

[3] 戴喜生,魏锋,舒庆春.研究生数模竞赛与西部高校研究生创新能力培养的研究[J].广西教育,2014(39).

[4] 郑继明,朱伟,刘勇,张清华.工科研究生数学课程教学与创新能力培养[J].教育教学论坛,2016(28).

[5] 朱扬勇,熊.大数据时代的数据科学家培养[J].大数据,2016(3).

[6] 刘凤娟.大数据的教育应用研究综述[J].现代教育技术,2014(8).

[7] 王良周,于卫红.大数据视角下的学习分析综述[J].中国远程教育,2015(3).

[8] 焦玉娟,曾雯静.基于数学建模竞赛强化研究生创新能力培养[J].科技展望,2017(21).

[9] 孙健伟.学科竞赛对研究生创新能力的影响研究[D].南昌大学硕士学位论文,2012.

 
段洪玲,宫华
《辽宁教育行政学院学报》2018年第01期文献

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