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淺談數學與應用數學專業大眾化教育人才培養模式
淺談數學與應用數學專業大眾化教育人才培養模式
張麗麗，馬元魁
�。ㄎ靼补I大學理學院，陜西西安710032）
摘要：本文將闡述西安工業大學數學與應用數學專業人才培養計劃的制訂和修訂過程以及如何完善原有的人才培養計劃和落實現有的培養方案。
關鍵詞：數學與應用數學專業；創新能力；人才培養計劃
眾所周知，當今我國的高等教育進入了大眾化教育階段，相應地，很多高校的數學與應用數學專業的規模與要求也隨之發生了深刻的變化，西安工業大學在2011年新增了數學與應用數學專業。如何確定數學與應用數學專業的培養目標和培養計劃，突出專業特色，提高教學質量等正是各院校數學與應用數學專業需要解決的問題與研究課題[1-5]。本文將闡述西安工業大學數學與應用數學專業人才培養計劃的制訂和修訂過程以及如何完善原有的人才培養計劃和落實現有的培養方案。
一、研究的過程
1.通過實地或網絡等方式去兄弟院校調研，了解數學與應用數學專業的人才培養計劃制訂情況。經過對西安本地幾所同類院校包括西安石油大學、西安郵電大學、西安工程科技大學、西安理工大學等和外地同類院校包括北京理工大學、北京航空航天大學、河海大學等數學與應用數學專業的調研，總體來說，數學與應用數學專業的核心課程基本差別不大，最多是兩門課的差別，比如，北京航空大學開設了泛函分析，而西安理工大學開設了拓撲學和微分幾何，這與每個學�？紤]到學生的就業和未來在數學研究方面的發展以及專業方向特色有關，因此在制定專業方向課時每個學校都有所不同，比如河海大學和西安工程大學在培養計劃中都設計了方向模塊，一個是金融數學方向的課程模塊，另一個是智能優化方向的課程模塊。
本課題組通過整理兄弟院校調研的結果和對我校2011級、2012級的培養計劃做深入系統研究，在制訂2013和2014級的培養計劃時，在優化課程結構、加強基礎課程設置、注重實踐創新能力培養等方面做了改進。
2.通過召開學生座談會，了解學生的想法和真正掌握知識的程度和能力。每個學期的期中教學檢查期間，我們課題組成員都會參與理學院組織的專業老師和學生的座談會，通過學生發言和我們提問的方式，了解每個年級同學的學習情況、掌握知識的程度和能力，征求同學們特別是即將畢業的學生對所開設的課程的意見和建議，同時對2011級將要畢業的學生的就業情況做了調研。通過對調查情況進行分析發現，計算機類課程學得好的同學更容易找工作，有50%的同學有考研的打算而且未來都想在數學專業發展深造。這使得我們在修訂2014級培養方案時，一方面加強計算機類課程的設置，另一方面優化了數學類課程的設置，加強了數學基礎課程，在第七學期的課程中設置了不同的方向課程模塊。
二、完善后的人才培養計劃與原有的不同之處1.加強基礎課程設置。通過廣泛調研、專家咨詢、學生座談等方式，同時參考教育部《2012年普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》中給出的數學與應用數學專業的核心課程示例，本課題組在2011級和2012級培養計劃的基礎上，(m.baimashangsha.com)修訂了2013級、2014級培養計劃，增加了《微分幾何》、《實變函數》、《泛函分析》等經典數學課程，刪減了一些與核心課程聯系不大同時學生掌握起來較難的課程，比如《智能算法與應用》、《數字圖像處理》。
2.理順課程之間的邏輯關系，從能力培養與課程特性出發優化了課程體系。按課程的類型和專業培養要求，將所有課程分為四個系列：分析與方程系列，代數與幾何系列，隨機、優化與計算系列，物理、計算機與實驗系列，學生將分別得到分析、代數、幾何、方程、隨機數學、優化、數值計算以及物理學、計算機方面的知識學習和能力培養，從而形成基本的數學素養。把專業英語課程由32學時降為24學時，將《運籌學》和《最優化方法》兩門課程調換了先后順序，避免了兩門課程內容上的重復，總學時減少了32學時。
3.在課程的學期安排上下了很大功夫，解決了教學實施中課程銜接不好、學生學習負擔不均勻等問題。遵循課程之間的邏輯關系，全面分析了學生課程的學時分布，充分兼顧學生學習負擔基本均勻，合理安排課程學期、學時安排及進度，比如對數學分析課程與基礎物理學課程的課時進度進行科學論證與合理安排。
4.在人才培養方案中增強實踐環節，強調以計算機為工具的課程綜合設計實踐。比如把《數學實驗》和《數學建�！泛喜橐婚T課程，總學時為64學時，在第四學期開設。以前《數學實驗》在第三學期開設，與常微分方程、概率統計、數學分析III同步進行，學生反映效果不好，而第四學期學生已經學完數學專業的基礎課程，學習《數學建模和數學實驗》就有一定的理論基礎，這樣上機練習的內容自然會很豐富，學生也有能力做更多的綜合設計實驗；《數據挖掘和數據分析》增加了8學時的上機時間和一周的課程設計。這些實踐環節的增強，最終使學生的數學應用軟件學習與編程訓練的能力得到加強，實現了學生應用所學數學知識和所具有的數學素養解決實際問題和發現新知識的培養目標。
三、落實培養計劃的措施
1.加強師資隊伍建設。加強師資隊伍建設，提高教師綜合素質。教師本身缺乏實踐背景往往是學生實踐能力較差的主要原因。因此提升任課教師的實踐背景和能力是落實“注重實踐”的人才培養計劃的關鍵所在。①注重在目前在職教師中選拔學科帶頭人，建立團結協作的學術梯隊，同時引進名校畢業的學術能力強且與本系學科特色密切相關的博士或其他高校的學術骨干，采用的做法是給予豐厚的科研經費，創造良好的科研條件和激勵、獎勵政策，鼓勵有能力的教師脫穎而出。②在績效獎勵政策上給予支持，選拔一些愛崗敬業、熱愛科研、教學能力強的青年教師到國內外數學專業有良好聲譽、學術環境氛圍濃厚的著名高校做訪問學者（建議給予一定的補助），提高他們的學術水平和專業素養，增強我院和其他高校的交流。③有計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目，提高他們的應用實踐能力和理論與實踐相結合的能力。
2.加強數學建模，推動創新教育。將數學建模思想融入數學基礎課程和核心專業課程的教學內容當中，激發學生的學習興趣和培養學生的創造性思維。參加數學建模競賽和訓練的學生通常是學生中的精英，他們一般都是經過層層選拔出來的。如果數學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生的培養質量。為了使更多的學生受益，我們強調將數學建模思想融入數學基礎課程和核心專業課程的教學內容當中，激發學生的學習興趣和培養學生的創造性思維。大學本科階段數學主干課程包含高等數學、線性代數、概率論與數理統計、常微分方程，這四門課程也成為學生進行數學建模主要依賴的數學工具。為了使學生能夠靈活運用所學的數學思想和數學知識為工具解決實際問題，在每一次課堂內容的最后都會增加一個應用型的例題，讓同學們體會所學知識的作用，激發他們創造性的思維。
3.改革教學組織和管理制度，確立學生的主體地位。為了培養具有創新精神、實踐能力強的具有較高數學素養的學生，我們在2011級學生中實行導師制。這樣學生管理這塊除了年級主任、班主任，每三個學生還有一個專業老師作為他們在學業上的導師。作為學生學業上的導師，導師不用學校的各種規章制度去管理學生，而是作為學生學業上的引導者，導師將自己多年的工作和學習經驗介紹給學生，同時提供各方面信息和進行必要的輔導。教師引導學生的過程中，通過和學生交流他們掌握的知識，一方面可及時發現課堂教學中存在的問題，不斷調整授課內容，改進教學方法；另一方面，可針對學生特點，探測、挖掘和開發學生的潛力，關心、引導和鼓勵學生的學業，實現因材施教、精耕細作。同時，學生通過仔細閱讀教師提供的資料，然后獨立思考并提出問題，也督促了教師主動提高自身的學術水平和專業素養。本科生導師制能夠增強學生的自學能力、實踐能力和創新能力。通過實施導師制，學生有機會在導師的一些科研項目和課題中做一些力所能及的工作，初步接受科學研究的訓練。另外，導師要指導學生完成一些科技競賽項目，比如大學生創新創業項目、大學生數學建模競賽，學生要完成這些任務，只憑課堂上所學的基礎理論知識是不夠的，這就使學生不得不在導師的指導下自學，學生帶著問題去學，目標明確、興趣濃、主動性強，自學能力會很快地明顯提高。在參與科技競賽活動過程中，學生要運用已學知識解決實際問題。
四、結語
從社會的需求來制訂人才培養方案，其顯著特點是“厚基礎、寬口徑、強應用”。在嚴格執行培養計劃的同時，開設有不同方向的專業課程以供學生選修，增加了培養計劃的靈活性。采取各種措施落實培養計劃的實施，最終實現了創新型人才培養目標，提高了學生的培養質量。
參考文獻：
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