數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐

侯再恩 藺小林 王社寬 劉利華 郭改慧 賀艷琴

摘要：本文結(jié)合陜西科技大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方案與培養(yǎng)計(jì)劃，圍繞數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)本科人才培養(yǎng)模式及課程設(shè)計(jì)，根據(jù)我校實(shí)際和對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)人才地需求，對(duì)“大眾化”教育背景下的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)人才的培養(yǎng)模式進(jìn)行探索性研究，指出在當(dāng)前形勢(shì)下，加強(qiáng)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，確定專業(yè)取向，分方向培養(yǎng)，拓寬就業(yè)口徑，是我校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)健康發(fā)展的總體思路。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè);培養(yǎng)方案;培養(yǎng)模式

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）35-0052-02

一、現(xiàn)狀分析與專業(yè)方向定位

從上世紀(jì)90年代末期開(kāi)始，隨著收費(fèi)的并軌和大學(xué)的持續(xù)擴(kuò)招，我國(guó)的高等教育進(jìn)入了“大眾化”教育的時(shí)期，在這樣的背景下如何進(jìn)行數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)是擺在我們面前的急需解決的問(wèn)題。在國(guó)外，上世紀(jì)40年代初以來(lái)，數(shù)學(xué)尤其是應(yīng)用數(shù)學(xué)的一些思想和方法受到了重視和發(fā)展，到上世紀(jì)后期，數(shù)學(xué)作為一門技術(shù)已經(jīng)從國(guó)防、科技、生產(chǎn)管理、政府管理、經(jīng)濟(jì)金融等領(lǐng)域的后臺(tái)走向前臺(tái)，許多應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件（如，Mathematica，Matlab，SAS等）得到了廣泛地應(yīng)用，使得數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)的地位在生產(chǎn)實(shí)際、科研以及經(jīng)濟(jì)管理等領(lǐng)域中越來(lái)越重要。我校就是在這樣的背景下，繼2000年開(kāi)始數(shù)學(xué)學(xué)科的信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)招生后，在2005年開(kāi)始數(shù)學(xué)學(xué)科的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)招生的，而這時(shí)擴(kuò)招后的就業(yè)壓力剛好顯得十分明顯，所以培養(yǎng)方案、培養(yǎng)模式在很大程度還需要適應(yīng)就業(yè)的需求。

作為工科院校，我們不能沿用上世紀(jì)80年代數(shù)學(xué)專業(yè)人才的培養(yǎng)模式、課程體系和教學(xué)內(nèi)容，必須探索在新形勢(shì)下的培養(yǎng)模式，在重視理論教學(xué)的同時(shí)必須加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)、動(dòng)手能力、實(shí)際技能的訓(xùn)練與培養(yǎng)，真正體現(xiàn)出數(shù)學(xué)不只是一門重要的理論學(xué)科，而且是一種可以應(yīng)用于實(shí)際的技術(shù)，即探索應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和課程體系改革方法。在加強(qiáng)基礎(chǔ)，拓寬口徑、強(qiáng)化實(shí)踐、重視應(yīng)用，、以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)、素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)的共識(shí)下，根據(jù)我校的實(shí)際，借鑒已有的經(jīng)驗(yàn)[1-3]，確定我校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)的專業(yè)培養(yǎng)模式的定位為一個(gè)基礎(chǔ)，兩個(gè)發(fā)展方向：即培養(yǎng)學(xué)生厚實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，這里既包括數(shù)學(xué)分析，高等代數(shù)，概率統(tǒng)計(jì)，近世代數(shù)等經(jīng)典的數(shù)學(xué)理論，也包括運(yùn)籌學(xué)，數(shù)學(xué)建模，優(yōu)化算法設(shè)計(jì)，離散數(shù)學(xué)等現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論，依此作為兩個(gè)發(fā)展方向的強(qiáng)有力的支撐;在方向的選擇上學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和特長(zhǎng)，選取軟件工程方向或數(shù)理統(tǒng)計(jì)與金融方向：在軟件工程方向通過(guò)開(kāi)設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫(kù)原理，操作系統(tǒng)，軟件工程等課程和相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件的使用、開(kāi)發(fā)研究能力;在數(shù)理統(tǒng)計(jì)與金融方向通過(guò)開(kāi)設(shè)現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)分析，西方經(jīng)濟(jì)學(xué)，保險(xiǎn)學(xué)與保險(xiǎn)精算，銀行貨幣學(xué)，數(shù)理金融等課程及相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生用現(xiàn)代數(shù)學(xué)理論與方法處理金融領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)為該專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)軟件實(shí)驗(yàn)的課程，開(kāi)設(shè)加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)軟件使用能力的實(shí)驗(yàn)課程，力求培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求的復(fù)合型人才。

二、培養(yǎng)模式與培養(yǎng)計(jì)劃

根據(jù)專業(yè)模式與方向的定位和學(xué)校培養(yǎng)計(jì)劃的總體部署，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)按照適應(yīng)學(xué)科理論與專業(yè)方向理論、以及實(shí)踐能力的培養(yǎng)，把培養(yǎng)課程分為：通識(shí)教育、學(xué)科基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)方向和實(shí)踐環(huán)節(jié)五部分。通識(shí)教育主要是科學(xué)與文化、公民與社會(huì)、民主與法制、文學(xué)與藝術(shù)類對(duì)全校所有專業(yè)都要求的能力的培養(yǎng)，這里既包括了文化藝術(shù)修養(yǎng)、公民法制意識(shí)的培養(yǎng)，也包括了外語(yǔ)、計(jì)算機(jī)使用能力的培養(yǎng)，也是新形勢(shì)下社會(huì)對(duì)人才的普遍要求，特別在新的計(jì)劃中把數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)人才的普遍要求，把數(shù)學(xué)建模課也列入通識(shí)教育的范疇;學(xué)科基礎(chǔ)課主要包括經(jīng)典的數(shù)學(xué)理論，主要是從事相關(guān)專業(yè)的必備的理論基礎(chǔ)和必備的素養(yǎng)，包括數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、解析幾何經(jīng)典的三基，以及常微分方程、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)值計(jì)算方法、運(yùn)籌學(xué)幾門應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)應(yīng)用的基礎(chǔ);專業(yè)基礎(chǔ)主要根據(jù)專業(yè)方向的要求包括離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和隨機(jī)過(guò)程等軟件工程和數(shù)理統(tǒng)計(jì)與金融兩個(gè)方向都需要的基礎(chǔ);專業(yè)方向課分別包括了數(shù)據(jù)庫(kù)原理、操作系統(tǒng)、軟件工程等軟件工程方向的前沿課程和現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)分析、西方經(jīng)濟(jì)學(xué)、銀行貨幣學(xué)、數(shù)理金融等數(shù)理金融方向的現(xiàn)代理論;同時(shí)還開(kāi)設(shè)了近世代數(shù)、泛函分析、拓?fù)鋵W(xué)基礎(chǔ)等數(shù)學(xué)專業(yè)的現(xiàn)代基礎(chǔ)課程，使學(xué)生的數(shù)學(xué)修養(yǎng)有較大的提高。然后再經(jīng)過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)及課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與獨(dú)立開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)等相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，使學(xué)生達(dá)到既有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，又有軟件工程方向或數(shù)理統(tǒng)計(jì)與金融方向的必要知識(shí)，還具有應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的建立和求解數(shù)學(xué)模型的能力，以及較熟練的使用數(shù)學(xué)軟件和必要的外語(yǔ)交流能力。據(jù)此，我們對(duì)2005版的培養(yǎng)方案不斷進(jìn)行修改完善，先后形成了2006版、2008版、2011版的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃。

三、培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐

要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代要求的復(fù)合型人才，只對(duì)課程的設(shè)置進(jìn)行重組，而不進(jìn)行實(shí)質(zhì)的改革是不夠的，必須對(duì)教學(xué)的理念、教學(xué)的方法與教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行徹底地改革，強(qiáng)調(diào)大眾教育與通才教育意識(shí)，盡量做到一專多能，使我們培養(yǎng)的學(xué)生是具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才，通過(guò)數(shù)學(xué)的專門教育，能將數(shù)學(xué)的思想、方法用于科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是軟件工程和數(shù)理統(tǒng)計(jì)與金融領(lǐng)域。因此，在系統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識(shí)和專業(yè)方向的教學(xué)中，應(yīng)注意應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)，讓學(xué)生面向科技領(lǐng)域、面向?qū)嶋H生產(chǎn)領(lǐng)域，了解數(shù)學(xué)在軍事科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、行政管理、經(jīng)濟(jì)經(jīng)營(yíng)以及金融等領(lǐng)域的重要作用。

課程體系的改革也不應(yīng)只停留在形式上，應(yīng)該構(gòu)成從數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握，到數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)，以及計(jì)算機(jī)編程求解和軟件的應(yīng)用、開(kāi)發(fā)能力的訓(xùn)練這樣一個(gè)完整的教學(xué)體系，把素養(yǎng)、素質(zhì)教育與創(chuàng)新意識(shí)、能力培養(yǎng)融于整個(gè)教學(xué)體系中。這就要求改變過(guò)去的教學(xué)模式，把知識(shí)體系的完整性融解于實(shí)際問(wèn)題教學(xué)、實(shí)際案例教學(xué)之中，使得到多年實(shí)踐的數(shù)學(xué)建模的教學(xué)模式得到進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大。

加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)不應(yīng)僅僅停留在計(jì)劃上、口頭上，而要把實(shí)踐的各個(gè)環(huán)節(jié)落到實(shí)處，不要只停留在課本知識(shí)的驗(yàn)證和實(shí)際情形的模擬上，而應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)跟實(shí)際生產(chǎn)的結(jié)合，讓學(xué)生到生產(chǎn)實(shí)際、社會(huì)實(shí)際中去調(diào)查、去學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，尋求解決的方案，特別是用所學(xué)的理論與方法解決實(shí)際問(wèn)題。我校在一年級(jí)第二學(xué)期安排一周的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，通過(guò)參過(guò)軟件企業(yè)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、證券公司、保險(xiǎn)公司等實(shí)習(xí)基地使學(xué)生對(duì)這些企業(yè)有所了解，促進(jìn)學(xué)生盡快地確定自己的專業(yè)方向，進(jìn)而制定自己的學(xué)業(yè)規(guī)劃。在大二第二學(xué)期末學(xué)生根據(jù)自己的規(guī)劃選取學(xué)習(xí)方向，大三開(kāi)始分方向教學(xué)，在大三第二學(xué)期末安排三周的專業(yè)實(shí)習(xí)，分方向進(jìn)行，軟件設(shè)計(jì)方向的學(xué)生到軟件設(shè)計(jì)相關(guān)的企業(yè)、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)實(shí)習(xí);數(shù)理統(tǒng)計(jì)與金融放行的學(xué)生到政府統(tǒng)計(jì)部門、保險(xiǎn)、證券及銀行等金融企業(yè)實(shí)習(xí)。在大四第一學(xué)期末和第二學(xué)期，根據(jù)學(xué)生的就業(yè)意向和就業(yè)企業(yè)的要求和需要，學(xué)生可以選取到就業(yè)意向的企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)時(shí)間根據(jù)需要確定，其余學(xué)生按培養(yǎng)計(jì)劃到實(shí)習(xí)基地進(jìn)行為期三周的畢業(yè)實(shí)習(xí)。這些實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)有力地保障了數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)模式的實(shí)踐。

我們?cè)跀?shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)教育的基礎(chǔ)上，選取與之有著緊密聯(lián)系的兩個(gè)交叉的應(yīng)用學(xué)科軟件設(shè)計(jì)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)與金融作為專業(yè)方向，一方面是為了達(dá)到寬口徑、分流培養(yǎng)的目的，另一方面也是滿足這兩個(gè)領(lǐng)域人才對(duì)堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)的要求，因?yàn)橐谶@些領(lǐng)域做出開(kāi)創(chuàng)性的工作或者解決一些目前面臨的問(wèn)題，沒(méi)有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)作后盾在現(xiàn)在的形勢(shì)下幾乎是不可能的。

在學(xué)時(shí)的分配上，基本按照通識(shí)教育占40%，學(xué)科基礎(chǔ)占30%，專業(yè)基礎(chǔ)占15%，專業(yè)方向占15%，實(shí)踐環(huán)節(jié)融于各部分之中，而且實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)生不低于總學(xué)時(shí)的25%，在通識(shí)教育和專業(yè)方向的教育中實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)有較大的比例，應(yīng)避免理論教學(xué)時(shí)數(shù)過(guò)多，影響實(shí)踐教學(xué)的情況的發(fā)生，在教學(xué)計(jì)劃中適當(dāng)?shù)卦黾舆x修課的比例，增大學(xué)生選課的自由度，在一定的范圍內(nèi)，學(xué)生可在所選方向上自由地選課，這樣有利于發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專長(zhǎng)，有利于復(fù)合型人才的培養(yǎng)。

四、培養(yǎng)模式的進(jìn)一步完善

由于我校數(shù)學(xué)與應(yīng)用專業(yè)還處于起步階段，培養(yǎng)模式還需要經(jīng)受教學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)，我們將在實(shí)踐中不斷地吸取經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)，不斷地對(duì)培養(yǎng)模式、培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整和完善，對(duì)課程體系的設(shè)置和改進(jìn)都將不斷深入，因此這一課題、項(xiàng)目的研究在實(shí)踐中還將繼續(xù)進(jìn)行。在這一實(shí)踐過(guò)程中，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)將培養(yǎng)出滿足社會(huì)需要的人才。

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