《普通高中数学课程标准(实验)》的实施对中小学数学教师和数学师范生的专业素质提出了更新、更高的要求。师范生数学专业素质是当前教师教育研究的热点问题,同时也是高师数学教育所面临的严峻问题。然而,目前师范生的数学专业素质亟待提高是一个不争的事实。在部属师范大学师范生实行免费教育和新一轮数学课程改革的背景下,免费师范生数学专业素质的形成与发展是数学教师教育和数学教师专业化要实现的重要方面。本论文研究的主要问题是：厘清免费师范生数学专业素质的构成；调查分析免费师范生数学专业素质的现状；揭示免费师范生数学专业素质形成和发展的规律,试图找到提高免费师范生数学专业素质的有效途径。本论文在研究国内外有关数学教师专业素质的文献和理论的基础上,编制了免费师范生数学专业素质调查问卷,问卷内容主要包括数学知识、数学能力、数学情意和数学专业素质来源几个方面。本研究主要采用文献研究、调查研究和比较研究等研究方法,对免费师范生数学专业素质的现状、形成和发展进行调查。在文献和理论研究的基础上建构思想框架、列出访谈提纲和编制调查问卷,然后对数学教育专家、中学数学教师和数学免费师范生进行访谈。采用分层随机抽样的方法选取了六所部属师范大学2007、2008和2009三个年级共660名数学免费师范生进行问卷调查,收集数据,用统计软件SPSS17.0进行数据分析。研究结果表明：(1)数学免费师范生的数学情意素质具备程度较高,数学能力素质具备程度较低；(2)数学专业素质在性别、年级和学校之间都存在差异；(3)数学专业素质与数学知识、数学能力和数学情意都存在显著的正相关；(4)数学知识、数学能力和数学情意对免费师范生的数学专业素质形成和发展有不同程度的影响。本研究的创新之处主要在于：(1)编制了由数学知识、数学能力和数学情意构成的调查问卷；(2)厘清了免费师范生数学专业素质的构成及其构成要素之间的关系；(3)认识了当前免费师范生数学专业素质的现状、形成和发展规律；(4)得出了免费师范生数学专业素质形成和发展的几点启示并提出了相关建议。