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淺談數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)大眾化教育人才培養(yǎng)模式
淺談數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)大眾化教育人才培養(yǎng)模式
張麗麗，馬元魁
�。ㄎ靼补I(yè)大學(xué)理學(xué)院，陜西西安710032）
摘要：本文將闡述西安工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的制訂和修訂過(guò)程以及如何完善原有的人才培養(yǎng)計(jì)劃和落實(shí)現(xiàn)有的培養(yǎng)方案。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)；創(chuàng)新能力；人才培養(yǎng)計(jì)劃
眾所周知，當(dāng)今我國(guó)的高等教育進(jìn)入了大眾化教育階段，相應(yīng)地，很多高校的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的規(guī)模與要求也隨之發(fā)生了深刻的變化，西安工業(yè)大學(xué)在2011年新增了數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)。如何確定數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計(jì)劃，突出專業(yè)特色，提高教學(xué)質(zhì)量等正是各院校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)需要解決的問(wèn)題與研究課題[1-5]。本文將闡述西安工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃的制訂和修訂過(guò)程以及如何完善原有的人才培養(yǎng)計(jì)劃和落實(shí)現(xiàn)有的培養(yǎng)方案。
一、研究的過(guò)程
1.通過(guò)實(shí)地或網(wǎng)絡(luò)等方式去兄弟院校調(diào)研，了解數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)計(jì)劃制訂情況。經(jīng)過(guò)對(duì)西安本地幾所同類院校包括西安石油大學(xué)、西安郵電大學(xué)、西安工程科技大學(xué)、西安理工大學(xué)等和外地同類院校包括北京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、河海大學(xué)等數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的調(diào)研，總體來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的核心課程基本差別不大，最多是兩門課的差別，比如，北京航空大學(xué)開設(shè)了泛函分析，而西安理工大學(xué)開設(shè)了拓?fù)鋵W(xué)和微分幾何，這與每個(gè)學(xué)�？紤]到學(xué)生的就業(yè)和未來(lái)在數(shù)學(xué)研究方面的發(fā)展以及專業(yè)方向特色有關(guān)，因此在制定專業(yè)方向課時(shí)每個(gè)學(xué)校都有所不同，比如河海大學(xué)和西安工程大學(xué)在培養(yǎng)計(jì)劃中都設(shè)計(jì)了方向模塊，一個(gè)是金融數(shù)學(xué)方向的課程模塊，另一個(gè)是智能優(yōu)化方向的課程模塊。
本課題組通過(guò)整理兄弟院校調(diào)研的結(jié)果和對(duì)我校2011級(jí)、2012級(jí)的培養(yǎng)計(jì)劃做深入系統(tǒng)研究，在制訂2013和2014級(jí)的培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)，在優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)基礎(chǔ)課程設(shè)置、注重實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面做了改進(jìn)。
2.通過(guò)召開學(xué)生座談會(huì)，了解學(xué)生的想法和真正掌握知識(shí)的程度和能力。每個(gè)學(xué)期的期中教學(xué)檢查期間，我們課題組成員都會(huì)參與理學(xué)院組織的專業(yè)老師和學(xué)生的座談會(huì)，通過(guò)學(xué)生發(fā)言和我們提問(wèn)的方式，了解每個(gè)年級(jí)同學(xué)的學(xué)習(xí)情況、掌握知識(shí)的程度和能力，征求同學(xué)們特別是即將畢業(yè)的學(xué)生對(duì)所開設(shè)的課程的意見和建議，同時(shí)對(duì)2011級(jí)將要畢業(yè)的學(xué)生的就業(yè)情況做了調(diào)研。通過(guò)對(duì)調(diào)查情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)類課程學(xué)得好的同學(xué)更容易找工作，有50%的同學(xué)有考研的打算而且未來(lái)都想在數(shù)學(xué)專業(yè)發(fā)展深造。這使得我們?cè)谛抻?014級(jí)培養(yǎng)方案時(shí)，一方面加強(qiáng)計(jì)算機(jī)類課程的設(shè)置，另一方面優(yōu)化了數(shù)學(xué)類課程的設(shè)置，加強(qiáng)了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，在第七學(xué)期的課程中設(shè)置了不同的方向課程模塊。
二、完善后的人才培養(yǎng)計(jì)劃與原有的不同之處1.加強(qiáng)基礎(chǔ)課程設(shè)置。通過(guò)廣泛調(diào)研、專家咨詢、學(xué)生座談等方式，同時(shí)參考教育部《2012年普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》中給出的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的核心課程示例，本課題組在2011級(jí)和2012級(jí)培養(yǎng)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，(325224.com)修訂了2013級(jí)、2014級(jí)培養(yǎng)計(jì)劃，增加了《微分幾何》、《實(shí)變函數(shù)》、《泛函分析》等經(jīng)典數(shù)學(xué)課程，刪減了一些與核心課程聯(lián)系不大同時(shí)學(xué)生掌握起來(lái)較難的課程，比如《智能算法與應(yīng)用》、《數(shù)字圖像處理》。
2.理順課程之間的邏輯關(guān)系，從能力培養(yǎng)與課程特性出發(fā)優(yōu)化了課程體系。按課程的類型和專業(yè)培養(yǎng)要求，將所有課程分為四個(gè)系列：分析與方程系列，代數(shù)與幾何系列，隨機(jī)、優(yōu)化與計(jì)算系列，物理、計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)系列，學(xué)生將分別得到分析、代數(shù)、幾何、方程、隨機(jī)數(shù)學(xué)、優(yōu)化、數(shù)值計(jì)算以及物理學(xué)、計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)，從而形成基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。把專業(yè)英語(yǔ)課程由32學(xué)時(shí)降為24學(xué)時(shí)，將《運(yùn)籌學(xué)》和《最優(yōu)化方法》兩門課程調(diào)換了先后順序，避免了兩門課程內(nèi)容上的重復(fù)，總學(xué)時(shí)減少了32學(xué)時(shí)。
3.在課程的學(xué)期安排上下了很大功夫，解決了教學(xué)實(shí)施中課程銜接不好、學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)不均勻等問(wèn)題。遵循課程之間的邏輯關(guān)系，全面分析了學(xué)生課程的學(xué)時(shí)分布，充分兼顧學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)基本均勻，合理安排課程學(xué)期、學(xué)時(shí)安排及進(jìn)度，比如對(duì)數(shù)學(xué)分析課程與基礎(chǔ)物理學(xué)課程的課時(shí)進(jìn)度進(jìn)行科學(xué)論證與合理安排。
4.在人才培養(yǎng)方案中增強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)以計(jì)算機(jī)為工具的課程綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐。比如把《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《數(shù)學(xué)建�！泛喜橐婚T課程，總學(xué)時(shí)為64學(xué)時(shí)，在第四學(xué)期開設(shè)。以前《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》在第三學(xué)期開設(shè)，與常微分方程、概率統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)分析III同步進(jìn)行，學(xué)生反映效果不好，而第四學(xué)期學(xué)生已經(jīng)學(xué)完數(shù)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，學(xué)習(xí)《數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》就有一定的理論基礎(chǔ)，這樣上機(jī)練習(xí)的內(nèi)容自然會(huì)很豐富，學(xué)生也有能力做更多的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；《數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析》增加了8學(xué)時(shí)的上機(jī)時(shí)間和一周的課程設(shè)計(jì)。這些實(shí)踐環(huán)節(jié)的增強(qiáng)，最終使學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件學(xué)習(xí)與編程訓(xùn)練的能力得到加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)和所具有的數(shù)學(xué)素養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的培養(yǎng)目標(biāo)。
三、落實(shí)培養(yǎng)計(jì)劃的措施
1.加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師綜合素質(zhì)。教師本身缺乏實(shí)踐背景往往是學(xué)生實(shí)踐能力較差的主要原因。因此提升任課教師的實(shí)踐背景和能力是落實(shí)“注重實(shí)踐”的人才培養(yǎng)計(jì)劃的關(guān)鍵所在。①注重在目前在職教師中選拔學(xué)科帶頭人，建立團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)術(shù)梯隊(duì)，同時(shí)引進(jìn)名校畢業(yè)的學(xué)術(shù)能力強(qiáng)且與本系學(xué)科特色密切相關(guān)的博士或其他高校的學(xué)術(shù)骨干，采用的做法是給予豐厚的科研經(jīng)費(fèi)，創(chuàng)造良好的科研條件和激勵(lì)、獎(jiǎng)勵(lì)政策，鼓勵(lì)有能力的教師脫穎而出。②在績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)政策上給予支持，選拔一些愛崗敬業(yè)、熱愛科研、教學(xué)能力強(qiáng)的青年教師到國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)專業(yè)有良好聲譽(yù)、學(xué)術(shù)環(huán)境氛圍濃厚的著名高校做訪問(wèn)學(xué)者（建議給予一定的補(bǔ)助），提高他們的學(xué)術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng)，增強(qiáng)我院和其他高校的交流。③有計(jì)劃地安排教研室的教師到其他工科院系參與他們的科研項(xiàng)目，提高他們的應(yīng)用實(shí)踐能力和理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力。
2.加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模，推動(dòng)創(chuàng)新教育。將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程和核心專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和訓(xùn)練的學(xué)生通常是學(xué)生中的精英，他們一般都是經(jīng)過(guò)層層選拔出來(lái)的。如果數(shù)學(xué)建模的受益面只停留在精英層，那么就不能做到提高整體學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。為了使更多的學(xué)生受益，我們強(qiáng)調(diào)將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程和核心專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。大學(xué)本科階段數(shù)學(xué)主干課程包含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、常微分方程，這四門課程也成為學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模主要依賴的數(shù)學(xué)工具。為了使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)知識(shí)為工具解決實(shí)際問(wèn)題，在每一次課堂內(nèi)容的最后都會(huì)增加一個(gè)應(yīng)用型的例題，讓同學(xué)們體會(huì)所學(xué)知識(shí)的作用，激發(fā)他們創(chuàng)造性的思維。
3.改革教學(xué)組織和管理制度，確立學(xué)生的主體地位。為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力強(qiáng)的具有較高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的學(xué)生，我們?cè)?011級(jí)學(xué)生中實(shí)行導(dǎo)師制。這樣學(xué)生管理這塊除了年級(jí)主任、班主任，每三個(gè)學(xué)生還有一個(gè)專業(yè)老師作為他們?cè)趯W(xué)業(yè)上的導(dǎo)師。作為學(xué)生學(xué)業(yè)上的導(dǎo)師，導(dǎo)師不用學(xué)校的各種規(guī)章制度去管理學(xué)生，而是作為學(xué)生學(xué)業(yè)上的引導(dǎo)者，導(dǎo)師將自己多年的工作和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)介紹給學(xué)生，同時(shí)提供各方面信息和進(jìn)行必要的輔導(dǎo)。教師引導(dǎo)學(xué)生的過(guò)程中，通過(guò)和學(xué)生交流他們掌握的知識(shí)，一方面可及時(shí)發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題，不斷調(diào)整授課內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法；另一方面，可針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)，探測(cè)、挖掘和開發(fā)學(xué)生的潛力，關(guān)心、引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生的學(xué)業(yè)，實(shí)現(xiàn)因材施教、精耕細(xì)作。同時(shí)，學(xué)生通過(guò)仔細(xì)閱讀教師提供的資料，然后獨(dú)立思考并提出問(wèn)題，也督促了教師主動(dòng)提高自身的學(xué)術(shù)水平和專業(yè)素養(yǎng)。本科生導(dǎo)師制能夠增強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)實(shí)施導(dǎo)師制，學(xué)生有機(jī)會(huì)在導(dǎo)師的一些科研項(xiàng)目和課題中做一些力所能及的工作，初步接受科學(xué)研究的訓(xùn)練。另外，導(dǎo)師要指導(dǎo)學(xué)生完成一些科技競(jìng)賽項(xiàng)目，比如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，學(xué)生要完成這些任務(wù)，只憑課堂上所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)是不夠的，這就使學(xué)生不得不在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自學(xué)，學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)，目標(biāo)明確、興趣濃、主動(dòng)性強(qiáng)，自學(xué)能力會(huì)很快地明顯提高。在參與科技競(jìng)賽活動(dòng)過(guò)程中，學(xué)生要運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
四、結(jié)語(yǔ)
從社會(huì)的需求來(lái)制訂人才培養(yǎng)方案，其顯著特點(diǎn)是“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)應(yīng)用”。在嚴(yán)格執(zhí)行培養(yǎng)計(jì)劃的同時(shí)，開設(shè)有不同方向的專業(yè)課程以供學(xué)生選修，增加了培養(yǎng)計(jì)劃的靈活性。采取各種措施落實(shí)培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)，提高了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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