工程化教育背景下數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)改革的探索
——以蚌埠學(xué)院為例

孫西超 梅 紅

（蚌埠學(xué)院數(shù)學(xué)與物理系 安徽 蚌埠 233030）

工程化教育背景下數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)改革的探索
——以蚌埠學(xué)院為例

孫西超 梅 紅

（蚌埠學(xué)院數(shù)學(xué)與物理系 安徽 蚌埠 233030）

從制定符合學(xué)校辦學(xué)定位的人才培養(yǎng)方案、加強(qiáng)理論課與實(shí)踐教學(xué)的研究與建設(shè)，加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用能力以及加快師資力量建設(shè)等方面，對“工程化”教育背景下數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的改革做了探索。

工程化；數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)；探索

蚌埠學(xué)院數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)2014年被評為省級綜合改革試點(diǎn)專業(yè)，在教學(xué)改革過程中，要適應(yīng)學(xué)院的“地方性、應(yīng)用型、工程化”的辦學(xué)定位要求。地方性，就是堅(jiān)持培養(yǎng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展所需人才，以服務(wù)求支持、以貢獻(xiàn)求發(fā)展。應(yīng)用型，就是堅(jiān)持辦應(yīng)用型本科教育，培養(yǎng)應(yīng)用型人才。工程化，就是著力于培養(yǎng)學(xué)生的工程化思想與工程化能力。近年來，許多文獻(xiàn)對工程化教育背景下的教學(xué)進(jìn)行了研究[1-4]。而對于數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，經(jīng)過多年的努力，我們在人才培養(yǎng)、理論與實(shí)踐教學(xué)等方面形成了一定的特設(shè)，取得了一定的成績?，F(xiàn)就相關(guān)情況加以探討。

1．注重制定符合學(xué)校辦學(xué)定位的人才培養(yǎng)方案、加強(qiáng)理論課與實(shí)踐教學(xué)的研究與建設(shè)

1.1制定了符合學(xué)校辦學(xué)定位的人才培養(yǎng)方案

在2015版人才培養(yǎng)方案的制定過程中，為了適應(yīng)學(xué)院“地方性、應(yīng)用型、工程化”的辦學(xué)定位，以及模塊式教學(xué)及課時(shí)壓縮對教學(xué)的更高要求。我們組織教師到安徽工程大學(xué)、淮北師范大學(xué)、安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)等高校調(diào)研，并結(jié)合實(shí)踐教學(xué)基地及一些就業(yè)單位的意見，組成了以系副主任為組長的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)方案小組，通過幾次的討論，最終制定出最新的人才培養(yǎng)方案。與2014版人才培養(yǎng)方案相比，理論課學(xué)降低了，增加了實(shí)踐教學(xué)學(xué)以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程，從而有利于形成學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

1.2積極開展教學(xué)改革與教學(xué)研究

我們重視數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)課與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)改革與教學(xué)研究，對課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容的理論及實(shí)踐比例、教學(xué)方法與手段、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了教學(xué)研究與探討。通過舉辦青年教師基本功教學(xué)大賽、工程化教學(xué)比賽、我的最佳一堂課、多媒體課件比賽，教研室同行互相聽課與評價(jià)、督導(dǎo)聽課并點(diǎn)評等方式提高教學(xué)質(zhì)量。鼓勵(lì)教師積極申報(bào)各類教研課題、開展教學(xué)研究，2014年獲批了省級“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)綜合改革項(xiàng)目”；2015年獲批了 “基于 “互聯(lián)網(wǎng)+”的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式研究”以及“以培養(yǎng)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為導(dǎo)向的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模課程融合的探索與實(shí)踐”兩項(xiàng)省級教研項(xiàng)目；此外，還獲批了“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課工程化教學(xué)改革研究”、“工程化背景下概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程改革的理論與實(shí)踐”、“實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的開發(fā)與研究”等校級教研項(xiàng)目。

1.3積極開展課程建設(shè)，制定合適的教學(xué)大綱

制定了2014-2016年的數(shù)學(xué)與應(yīng)用專業(yè)課程建設(shè)規(guī)劃，分批次建設(shè)課程，每門課程指定了建設(shè)負(fù)責(zé)人。特別是對《數(shù)學(xué)分析》與《高等代數(shù)》兩門課程，我們多次針對這兩門課程的相關(guān)問題研討。在課程建設(shè)過程中，我們注意到一方面許多課程的總學(xué)時(shí)被壓縮了，另一方面有時(shí)候?yàn)榱藬U(kuò)展學(xué)生工程化教育背景的知識(shí)面反而要增加信息量及知識(shí)點(diǎn)。如何解決這個(gè)矛盾呢?在大綱制定及教學(xué)中不能簡單的去掉某些章節(jié)，而是要按照新的要求重新梳理課程內(nèi)容、課程體系，參我們考工科院校中非數(shù)學(xué)專業(yè)的《數(shù)學(xué)分析》、《高等代數(shù)》、《復(fù)變函數(shù)》等課程。例如，在《復(fù)變函數(shù)》這門課的大綱制定過程中，傳統(tǒng)的教學(xué)這門課基本上是64學(xué)時(shí)，而現(xiàn)在變成了48學(xué)時(shí)。我們當(dāng)時(shí)就面臨著是直接去掉后面的一章或是每章內(nèi)容去掉一部分的問題。通過在網(wǎng)上查閱了許多學(xué)校《復(fù)變函數(shù)》課程的教學(xué)資料，發(fā)現(xiàn)西安電子科技大學(xué)原校長梁昌洪院士給工科專業(yè)上的《復(fù)變函數(shù)》課程竟然只用了32學(xué)時(shí)就能把整個(gè)內(nèi)容體系講完。于是，我們在制定大綱與教學(xué)過程中即沒有直接去掉后面的一章又沒有簡單的內(nèi)容去掉每章一部分內(nèi)容，而是采用了梁昌洪院士授課《復(fù)變函數(shù)》的思路，結(jié)合數(shù)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)按照48學(xué)時(shí)的要求，重新制定了符合數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)要求的《復(fù)變函數(shù)》課程大綱。

而在《數(shù)學(xué)分析》教學(xué)大綱的制定上，雖然《數(shù)學(xué)分析》課程是一門基礎(chǔ)理論課程，但在課程內(nèi)容設(shè)置上從蚌埠學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才”的目標(biāo)出發(fā)，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是傳授數(shù)學(xué)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此，在教學(xué)大綱的制定與講課過程中注重與實(shí)際問題的結(jié)合及數(shù)學(xué)分析知識(shí)的應(yīng)用。堅(jiān)持教學(xué)以基本要求為質(zhì)量口徑，對教學(xué)內(nèi)容的處理，減弱三重積分、曲線積分、曲面積分等計(jì)算的技巧性，增加應(yīng)用背景，例如用實(shí)例和示例引出抽象的數(shù)學(xué)概念，將數(shù)學(xué)問題簡單化、直觀化，易于學(xué)生理解。讓學(xué)生將數(shù)學(xué)與學(xué)生能感知的實(shí)例和示例聯(lián)系在一起，了解數(shù)學(xué)概念的原創(chuàng)思想和實(shí)際背景，充分理解數(shù)學(xué)基本概念的本質(zhì)，而不是形式化的定義或公式。

1.4編寫適應(yīng)學(xué)校辦學(xué)定位的教材

為了體現(xiàn)學(xué)?！暗胤叫?、應(yīng)用型、工程化”的辦學(xué)定位要求，編寫適合辦學(xué)定位的教材也是一個(gè)非常重要的方面。董毅教授主編了《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》教材。本教材有幾個(gè)特點(diǎn)：第一，重視理論運(yùn)用，引導(dǎo)理論引用解決實(shí)際問題；第二，重視思想方法，突出數(shù)學(xué)思想，關(guān)注直觀想法，加深對方法的理解；第三，重視實(shí)驗(yàn)方法，重視演示實(shí)驗(yàn)，突出利用軟件；第四，聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，聯(lián)系專業(yè)實(shí)例。通過本教材的編寫，有利于我們在教學(xué)中更好的落實(shí)工程化思想?！陡怕收撆c數(shù)理統(tǒng)計(jì)》也成功獲批了省級精品課程。通過教學(xué)視頻上線，借助多媒體技術(shù)，形象、生動(dòng)、直觀地幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念。大量應(yīng)用數(shù)表、圖形和自行開發(fā)的動(dòng)畫，使學(xué)生對抽象的概念獲得一定的感性認(rèn)識(shí)，加深對概念的理解。

2.豐富學(xué)生的第二課堂、加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

為了培養(yǎng)學(xué)生的工程化應(yīng)用能力，我們也豐富學(xué)生的第二課堂、加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)業(yè)教育、提高學(xué)生的興趣，使得學(xué)生由“要我學(xué)”，變成“我要學(xué)”。

2.1加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)國家級、省級的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，參加大學(xué)生“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽等第二課堂活動(dòng)，提高學(xué)生的創(chuàng)業(yè)能力與應(yīng)用能力。

2015年，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生參加了首屆安徽省大學(xué)生省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽，學(xué)生構(gòu)思中利用所學(xué)的知識(shí)把生產(chǎn)實(shí)踐與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)緊密結(jié)合，想法新穎，可行性很高，充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力。特別是黃偉等同學(xué)的銳拓夢之隊(duì)不僅有著明確的營銷目標(biāo)，而且構(gòu)想新穎，計(jì)劃周詳。通過“互聯(lián)網(wǎng)+”比賽的鍛煉，學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、畢業(yè)設(shè)計(jì)能力明顯有了顯著的提高，為其順利就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打好了基礎(chǔ)。

2.2通過開展數(shù)獨(dú)活動(dòng)及數(shù)學(xué)文化賞析課程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣

為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，豐富學(xué)生的業(yè)余生活，我們結(jié)合數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的實(shí)際情況，舉辦了數(shù)屆“趣味數(shù)學(xué)”系列活動(dòng)?；顒?dòng)主要分成數(shù)獨(dú)比賽、算24、趣味火柴棒等比賽項(xiàng)目。比賽題型豐富多樣，將數(shù)學(xué)知識(shí)和生活緊密聯(lián)系，既學(xué)生的邏輯思維能力，又讓學(xué)生體驗(yàn)到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。

此外，我們開設(shè)了數(shù)學(xué)文化賞析選修課，使用的教材是董毅教授主編的《數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)文化》教材。通過這門選修課的學(xué)習(xí)，學(xué)生體會(huì)到了數(shù)學(xué)與藝術(shù)、生活、文學(xué)、經(jīng)濟(jì)、管理、哲學(xué)等學(xué)科之間的聯(lián)系，開闊了眼界，增加了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

3.加快師資力量建設(shè)、適應(yīng)學(xué)校辦學(xué)定位

3.1提高青年教師的教學(xué)能力

我們鼓勵(lì)、支持教師參加蚌埠學(xué)院工程化教學(xué)比賽、青年教師基本功大獎(jiǎng)賽、微課教學(xué)比賽等一系列教學(xué)比賽，立足于讓每位教師站穩(wěn)講臺(tái)，并通過各種教學(xué)競賽的交流，提高教師的見識(shí)，切實(shí)提高教師的工程化教學(xué)思維、教學(xué)能力。其中2人次獲蚌埠學(xué)院工程化教學(xué)比賽一等獎(jiǎng)，1人次獲省級青年教師基本功大獎(jiǎng)賽3等獎(jiǎng)。

3.2通過引進(jìn)高層次人才成立團(tuán)隊(duì)、提高教師的科研能力

在校領(lǐng)導(dǎo)與系領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)于2015 年5月柔性引進(jìn)了東華大學(xué)博士生導(dǎo)師一名，成立了“隨機(jī)分析與金融數(shù)學(xué)團(tuán)隊(duì)”，吸收10多名專業(yè)課教師參與。通過匯報(bào)隨機(jī)分析與金融數(shù)學(xué)方面的書籍，使得教師的知識(shí)儲(chǔ)備有了質(zhì)的提高；通過討論隨機(jī)分析與金融數(shù)學(xué)等相關(guān)研究領(lǐng)域國內(nèi)外主要研究方向、研究熱點(diǎn)與學(xué)術(shù)研究、學(xué)科建設(shè)、專業(yè)教學(xué)密切相關(guān)的內(nèi)容，使得教師開闊了眼界；通過探討如何選擇有意義的研究課題、如何撰寫高水平的學(xué)術(shù)文章、如何及時(shí)查詢國外最新的研究成果、以及如何更好地選擇國內(nèi)外數(shù)學(xué)雜志投稿等問題，使得教師申報(bào)課題及撰寫高水平論文的能力顯著提高。目前改團(tuán)隊(duì)主持國家自然科學(xué)數(shù)學(xué)天元基金一項(xiàng)、安徽省自然科學(xué)基金一項(xiàng)、安徽省教育廳自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目3項(xiàng)目、安徽省教育廳優(yōu)秀拔尖人才培育與資助重點(diǎn)項(xiàng)目4項(xiàng)、安徽省教育廳教育教學(xué)研究項(xiàng)目4項(xiàng)，通過這些項(xiàng)目的帶動(dòng)，有力的促進(jìn)教師科研能力的提高。

3.3加強(qiáng)數(shù)學(xué)專業(yè)課教師的產(chǎn)學(xué)研能力

一提到產(chǎn)學(xué)研、專利等問題，傳統(tǒng)的印象是化學(xué)、食品、機(jī)電、計(jì)算機(jī)這些學(xué)科的事，實(shí)際上也跟我們數(shù)學(xué)教師相關(guān)。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、應(yīng)用知識(shí)的能力，要求我們教師自己首先具備這些能力。

首先，我們讓專業(yè)課教師取得高校教師系列以外的中級以上專業(yè)技術(shù)任職資格，適合數(shù)學(xué)專業(yè)考的比如統(tǒng)計(jì)師、證券行業(yè)的證券師或交易師，目前已有幾位教師通過次途徑具備了雙能型教師資格。

其次，鼓勵(lì)教師申請專利。數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)教師成獲批了《一種新型數(shù)學(xué)教學(xué)用具》、《一種大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)概率演示教具》、《一種大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)拋物面演示教具》、《一種統(tǒng)計(jì)學(xué)正態(tài)分布演示教具》等實(shí)用新型專利10多項(xiàng)。我們相信只有教師具備了創(chuàng)新意識(shí)與應(yīng)用意識(shí)，才能在教學(xué)中潛移默化的影響學(xué)生。

最后，我們通過與實(shí)踐基地及與蚌埠市的統(tǒng)計(jì)局、金融企業(yè)、旅游局合作，獲批了多項(xiàng)產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目。

總之，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)適應(yīng)蚌埠學(xué)院“地方性、應(yīng)用型、工程化”的辦學(xué)定位的改革是是一個(gè)不斷探索的過程，在這個(gè)過程中我們應(yīng)該始終把提高教學(xué)質(zhì)量、尊重學(xué)生需要、提高學(xué)生的工程化應(yīng)用思維、意識(shí)與能力作為我們的目標(biāo)。專業(yè)改革是一個(gè)長期的工程，不可能一蹴而就，沒有捷徑可走。因此，要不畏艱辛、刻苦鉆研，保持改革的連續(xù)性和持久性。

［1］董毅.工程化背景下概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)的思路[J]．滁州學(xué)院學(xué)報(bào),2012（14）: 38-41.

［2］梅紅.工程化背景下的《高等數(shù)學(xué)》課程建設(shè)與教學(xué)改革探索[J]．蚌埠州學(xué)院學(xué)報(bào),2013（2）:65-68.

［3］王家良，董毅，許暉.本科專業(yè)“工程化”能力提高途徑的研究與探討[J].蚌埠學(xué)院學(xué)報(bào),2014(6):107-109.

［4］許振波，程志龍，張相蓉，張迪迪.廣告學(xué)專業(yè)“工程化”實(shí)踐教學(xué)改革思考與實(shí)施—以蚌埠學(xué)院為例[J].新余學(xué)院學(xué)報(bào),2012(20):128-131.

G642

：A

：2095-7327（2017）-02-0027-02

安徽省教育廳自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目（KJ2016A453）；高校優(yōu)秀青年人才支持計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（gxyqZD2016354）；省級教學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目(2015jyxm386，2014zy141，2012gxk106)；蚌埠學(xué)院院級教學(xué)團(tuán)隊(duì)(2013jxtd02)；蚌埠學(xué)院教研項(xiàng)目（2016JYXM18）。

孫西超(1981—)，男，安徽臨泉人，副教授，博士，研究方向?yàn)殡S機(jī)分析及其應(yīng)用。