浅谈数学与应用数学专业大众化教育人才培养模式

1 / 8 浅谈数学与应用数学专业大众化教育人才培养模式 浅谈数学与应用数学专业大众化教育人才培养模式 张丽丽，马元魁 （西安工业大学理学院，陕西西安 710032） 摘要：本文将阐述西安工业大学数学与应用数学专业人才培养计划的制订和修订过程以及如何完善原有的人才培养计划和落实现有的培养方案。 关键词：数学与应用数学专业；创新能力；人才培养计划 众所周知，当今我国的高等教育进入了大众化教育阶段，相应地，很多高校的数学与应用数学专业的规模与要求也随之发生了深刻的变化，西安工业大学在 2016 年新增了数学与应用数学专业。如何确定数学与应用数学专业的培养目标和培养计划，突出专业特色，提高教学质量等正是各院校数学与应用数学专业需要解决的问题与研究课题 1-5。本文将阐述西安工业大学数学与应用数学专业人才培养计划的制订和修订过程以及如何完善原有的人才培养计划和落实现有的培养方案。 一、研究的过程 1.通过实地或网络等方式去兄弟院校调研，了解数学2 / 8 与应用数学专业的人才培养计划制订情况。经过对西安本地几所同类院校包括西安石油大学、西安邮电大学、西安工程科技大学、西安理工大学等和外地同类院校 包括北京理工大学、北京航空航天大学、河海大学等数学与应用数学专业的调研，总体来说，数学与应用数学专业的核心课程基本差别不大，最多是两门课的差别，比如，北京航空大学开设了泛函分析，而西安理工大学开设了拓扑学和微分几何，这与每个学校考虑到学生的就业和未来在数学研究方面的发展以及专业方向特色有关，因此在制定专业方向课时每个学校都有所不同，比如河海大学和西安工程大学在培养计划中都设计了方向模块，一个是金融数学方向的课程模块，另一个是智能优化方向的课程模块。 本课题组通过整理兄弟院校调研的结果和对我校2016 级 、 2016 级的培养计划做深入系统研究，在制订 2016和 2016 级的培养计划时，在优化课程结构、加强基础课程设置、注重实践创新能力培养等方面做了改进。 2.通过召开学生座谈会，了解学生的想法和真正掌握知识的程度和能力。每个学期的期中教学检查期间，我们课题组成员都会参与理学院组织的专业老师和学生的座谈会，通过学生发言和我们提问的方式，了解每个年级同学的学习情况、掌握知识的程度和能力，征求同学们特别是即将毕业的学生对所开设的课程的意见和建议，同时对 2016 级将要3 / 8 毕业的学生的就业情况做了调研。通过对调查情况进 行分析发现，计算机类课程学得好的同学更容易找工作，有 50%的同学有考研的打算而且未来都想在数学专业发展深造。这使得我们在修订 2016 级培养方案时，一方面加强计算机类课程的设置，另一方面优化了数学类课程的设置，加强了数学基础课程，在第七学期的课程中设置了不同的方向课程模块。 二、完善后的人才培养计划与原有的不同之处 1.加强基础课程设置。通过广泛调研、专家咨询、学生座谈等方式，同时参考教育部 2016 年普通高等学校本科专业目录和专业介绍中给出的数学与应用数学专业的核心课程示例，本课题组在 2016 级和 2016 级培养计划的基础上，修订了 2016级、 2016 级培养计划，增加了微分几何、实变函数、泛函分析等经典数学课程，删减了一些与核心课程联系不大同时学生掌握起来较难的课程，比如智能算法与应用、数字图像处理。 2.理顺课程之间的逻辑关系，从能力培养与课程特性出发优化了课程体系。按课程的类型和专业培养要求，将所有课程分为四个系列：分析与方程系列，代数与几何系列，随机、优化与计算系列，物理、计算机与实验系列，学生将分别得到分析、代数、几何、方程、随机数学、优化、数值计算以及物理学、计算机方面 的知识学习和能力培养，从而4 / 8 形成基本的数学素养。把专业英语课程由 32 学时降为 24 学时，将运筹学和最优化方法两门课程调换了先后顺序，避免了两门课程内容上的重复，总学时减少了 32 学时。 3.在课程的学期安排上下了很大功夫，解决了教学实施中课程衔接不好、学生学习负担不均匀等问题。遵循课程之间的逻辑关系，全面分析了学生课程的学时分布，充分兼顾学生学习负担基本均匀，合理安排课程学期、学时安排及进度，比如对数学分析课程与基础物理学课程的课时进度进行科学论证与合理安排。 4.在人才培养方案中增强实践环节 ，强调以计算机为工具的课程综合设计实践。比如把数学实验和数学建模合并为一门课程，总学时为 64 学时，在第四学期开设。以前数学实验在第三学期开设，与常微分方程、概率统计、数学分析 III 同步进行，学生反映效果不好，而第四学期学生已经学完数学专业的基础课程，学习数学建模和数学实验就有一定的理论基础，这样上机练习的内容自然会很丰富，学生也有能力做更多的综合设计实验；数据挖掘和数据分析增加了 8 学时的上机时间和一周的课程设计。这些实践环节的增强，最终使学生的数学应用软件学习与编程训练的能力得到加强，实现了学生应用所学数学知识和所具有的数学素养解决实际问题和发现新知识的培养目标。 三、落实培养计划的措施 5 / 8 1.加强师资队伍建设。加强师资队伍建设，提高教师综合素质。教师本身缺乏实践背景往往是学生实践能力较差的主要原因。因此提升任课教师的实践背景和能力是落实“注重实践”的人才培养计划的关键所在。注重在目前在职教师中选拔学科带头人，建立团结协作的学术梯队，同时引进名校毕业的学术能力强且与本系学 科特色密切相关的博士或其他高校的学术骨干，采用的做法是给予丰厚的科研经费，创造良好的科研条件和激励、奖励政策，鼓励有能力的教师脱颖而出。在绩效奖励政策上给予支持，选拔一些爱岗敬业、热爱科研、教学能力强的青年教师到国内外数学专业有良好声誉、学术环境氛围浓厚的著名高校做访问学者（建议给予一定的补助），提高他们的学术水平和专业素养，增强我院和其他高校的交流。有计划地安排教研室的教师到其他工科院系参与他们的科研项目，提高他们的应用实践能力和理论与实践相结合的能力。 2.加强数学建模，推动创新教育。将数学建 模思想融入数学基础课程和核心专业课程的教学内容当中，激发学生的学习兴趣和培养学生的创造性思维。参加数学建模竞赛和训练的学生通常是学生中的精英，他们一般都是经过层层选拔出来的。如果数学建模的受益面只停留在精英层，那么就不能做到提高整体学生的培养质量。为了使更多的学生受益，我们强调将数学建模思想融入数学基础课程和核心专业6 / 8 课程的教学内容当中，激发学生的学习兴趣和培养学生的创造性思维。大学本科阶段数学主干课程包含高等数学、线性代数、概率论与数理统计、常微分方程，这四门课程也成为学生进行数学建模主要依赖的数学工具。为 了使学生能够灵活运用所学的数学思想和数学知识为工具解决实际问题，在每一次课堂内容的最后都会增加一个应用型的例题，让同学们体会所学知识的作用，激发他们创造性的思维。 3.改革教学组织和管理制度，确立学生的主体地位。为了培养具有创新精神、实践能力强的具有较高数学素养的学生，我们在 2016 级学生中实行导师制。这样学生管理这块除了年级主任、班主任，每三个学生还有一个专业老师作为他们在学业上的导师。作为学生学业上的导师，导师不用学校的各种规章制度去管理学生，而是作为学生学业上的引导者，导师将自己多年的工作和学习 经验介绍给学生，同时提供各方面信息和进行必要的辅导。教师引导学生的过程中，通过和学生交流他们掌握的知识，一方面可及时发现课堂教学中存在的问题，不断调整授课内容，改进教学方法；另一方面，可针对学生特点，探测、挖掘和开发学生的潜力，关心、引导和鼓励学生的学业，实现因材施教、精耕细作。同时，学生通过仔细阅读教师提供的资料，然后独立思考并提出问题，也督促了教师主动提高自身的学术水平和专业素养。本科生导师制能够增强学生的自学能力、实践能力和创7 / 8 新能力。通过实施导师制，学生有机会在导师的一些科研项目和课题中做一些力所能及 的工作，初步接受科学研究的训练。另外，导师要指导学生完成一些科技竞赛项目，比如大学生创新创业项目、大学生数学建模竞赛，学生要完成这些任务，只凭课堂上所学的基础理论知识是不够的，这就使学生不得不在导师的指导下自学，学生带着问题去学，目标明确、兴趣浓、主动性强，自学能力会很快地明显提高。在参与科技竞赛活动过程中，学生要运用已学知识解决实际问题。 四、结语 从社会的需求来制订人才培养方案，其显著特点是“厚基础、宽口径、强应用”。在严格执行培养计划的同时，开设有不同方向的专业课程以供学生选修，增加了培养 计划的灵活性。采取各种措施落实培养计划的实施，最终实现了创新型人才培养目标，提高了学生的培养质量。 参考文献： 1梁小林，张弘强。数学与应用数学特色专业之特色探讨 J.湖南工业大学学报， 2016， 32（ 1）： 90-91. 2陈秀，张霞，牛欣。应用型本科高校数学与应用数学专业建设的探索与实践 J.大学数学， 2