面向?qū)I(yè)學位工程碩士模糊數(shù)學課程的教學改革與實踐

田學全，徐峰，鄔毅，李世貴

進入新世紀，高速發(fā)展的中國經(jīng)濟面臨轉(zhuǎn)型升級，各行業(yè)急需大批高層次、應用型的專業(yè)技術(shù)人才。2009年，教育部對研究生教育進行了重大改革，大幅度增加了全日制專業(yè)學位碩士研究生招生計劃，招生對象也由招收有職業(yè)背景的往屆本?？圃诼毴藛T為主轉(zhuǎn)向招收以應屆本科畢業(yè)生為主，此舉標志著我國研究生教育從培養(yǎng)高層次學術(shù)學位碩士研究生為主向全日制專業(yè)學位碩士研究生培養(yǎng)為主的人才模式轉(zhuǎn)變[1]。2012年，國務院又開始實施“服務國家特殊需求人才培養(yǎng)項目”，明確指出項目培養(yǎng)的人才是全日制工程碩士研究生，屬于全日制專業(yè)學位碩士研究生。重慶科技學院成為第一批52個“服務國家特殊需求人才培養(yǎng)項目”試點單位之一，其安全工程和石油工程2個特色專業(yè)領(lǐng)域被納入試點[2]。2013年，重慶科技學院開始進行工程碩士專業(yè)學位研究生的招生培養(yǎng)，安全工程領(lǐng)域培養(yǎng)計劃把模糊數(shù)學課程確定為該領(lǐng)域的學位選修課程。

多年來，重慶科技學院以提高專業(yè)學位碩士研究生的“應用實踐能力”為出發(fā)點，堅持“以創(chuàng)新性的應用型人才培養(yǎng)”為目標的教學理念[2]。在模糊數(shù)學課程建設過程中，從課程教學內(nèi)容的選擇、教學方法和教學模式的構(gòu)建方面進行了積極探索和實踐，基本構(gòu)建了以“應用實踐能力”為培養(yǎng)核心的、面向安全工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學位工程碩士模糊數(shù)學課程教學模式，在推進全日制專業(yè)學位碩士研究生課程建設和教學質(zhì)量，提高全日制專業(yè)學位碩士研究生創(chuàng)新性的應用型人才培養(yǎng)質(zhì)量方面取得了較好效果。

一、全日制專業(yè)學位碩士研究生教育的特點

專業(yè)學位（Professional Degree），是相對于學術(shù)學位（Academic Degree）而言的學位類型。全日制碩士研究生分為專業(yè)學位碩士研究生和學術(shù)學位碩士研究生，而全日制工程碩士研究生屬于專業(yè)學位碩士研究生。“畢業(yè)生具有深厚的理論基礎(chǔ)和扎實的專業(yè)知識”是專業(yè)學位碩士研究生的基本培養(yǎng)目標，同時，要求專業(yè)學位碩士研究生具有良好的職業(yè)素養(yǎng)和較強的工程實踐能力，能夠承擔工程技術(shù)以及工程管理工作[3]。專業(yè)學位碩士研究生教育以“創(chuàng)新型的應用型工程碩士研究生”為培養(yǎng)目標。對比學術(shù)學位碩士研究生，專業(yè)學位碩士研究生側(cè)重于工程實際應用，具有以下4個特點。

第一，專業(yè)學位碩士研究生人才培養(yǎng)模式不完善。1988年，國務院學位委員會提出設立不同于“學術(shù)學位”的名為“職業(yè)學位”的新學位，1990年正式確定為“專業(yè)學位”。工商管理碩士在1991年成為我國設立的第一個專業(yè)學位，到現(xiàn)在不到30年的發(fā)展歷程。專業(yè)學位設立初期發(fā)展緩慢，近十年才得以迅猛發(fā)展，截止到2016年，我國在校專業(yè)學位碩士研究生人數(shù)已經(jīng)超過在校研究生人數(shù)的50%。由于專業(yè)學位碩士研究生教育起步較晚，辦學歷史短，全日制專業(yè)學位碩士研究生人才培養(yǎng)模式尚未形成，專業(yè)學位碩士研究生課程設置、課程教學模式需要在實踐中不斷摸索和總結(jié)。

第二，專業(yè)學位碩士研究生有明確的職業(yè)指向性。以前我國研究生培養(yǎng)規(guī)格單一，不能滿足社會對高層次應用型專業(yè)技術(shù)人才的需求，早在1990年國家就開始探索培養(yǎng)不同于學術(shù)學位碩士研究生規(guī)格的專業(yè)學位碩士研究生。專業(yè)學位碩士研究生人才培養(yǎng)，緊貼行業(yè)特殊需求，以職業(yè)能力為導向，實行校企“雙主體”培養(yǎng)模式，與學術(shù)學位碩士研究生人才培養(yǎng)有明顯區(qū)別。專業(yè)學位碩士研究生不在科研崗位從事科學技術(shù)研究工作，而是在各行業(yè)領(lǐng)域從事工程技術(shù)類崗位工作，如醫(yī)院的醫(yī)療技術(shù)人員、廠礦的工程師、工商企業(yè)家、會計師等[4]。

第三，創(chuàng)新應用型是專業(yè)學位碩士研究生的核心特征。以“創(chuàng)新型的應用型工程碩士研究生”為培養(yǎng)目標，決定了專業(yè)學位碩士研究生教育和培養(yǎng)必須將“以工程實踐應用為載體”貫徹于人才培養(yǎng)全過程。

第四，領(lǐng)域性是專業(yè)學位碩士研究生的基本特征，這里的領(lǐng)域是指職業(yè)領(lǐng)域或者行業(yè)領(lǐng)域。全日制專業(yè)學位碩士研究生教育是服務于特定的行業(yè)領(lǐng)域（如石油工程領(lǐng)域、安全工程領(lǐng)域等）。把專業(yè)的行業(yè)領(lǐng)域知識納入培養(yǎng)計劃體系，依托行業(yè)，構(gòu)建行業(yè)（企業(yè)）與高校聯(lián)合培養(yǎng)模式，把專業(yè)學位碩士研究生教學標準與畢業(yè)生職業(yè)標準有機銜接，進而培養(yǎng)研究生解決特定專業(yè)領(lǐng)域中實踐問題的能力[4]。因此，領(lǐng)域性是專業(yè)學位碩士研究生培養(yǎng)的內(nèi)在要求。

二、構(gòu)建以實踐能力培養(yǎng)為核心的模糊數(shù)學課程教學模式

課程設置、教學模式是否合理，直接關(guān)系到專業(yè)學位碩士研究生教育能否實現(xiàn)培養(yǎng)合格應用型高層次人才的戰(zhàn)略目標。全日制專業(yè)學位碩士研究生與學術(shù)學位碩士研究生教育的培養(yǎng)各有側(cè)重，這決定了二者在人才培養(yǎng)目標上存在巨大差異。目前，專業(yè)學位碩士研究生的人才培養(yǎng)模式、課程體系、教學內(nèi)容以及教學模式等都存在“復制”學術(shù)學位碩士研究生教育的情況。

針對專業(yè)學位碩士研究生擴招后出現(xiàn)的一些新特征，以及目前專業(yè)學位碩士研究生教育中存在的問題，對重慶科技學院專業(yè)學位碩士研究生安全工程領(lǐng)域開設的模糊數(shù)學課程教學現(xiàn)狀進行分析，確定構(gòu)建以實踐能力培養(yǎng)為核心的專業(yè)學位工程碩士研究生模糊數(shù)學課程的教學模式。

（一）構(gòu)建適合專業(yè)學位碩士研究生的課程教學內(nèi)容和教學體系

構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)需要完善的課程體系。合理的教學內(nèi)容、教學模式和知識結(jié)構(gòu)可以幫助研究生奠定堅實的專業(yè)基礎(chǔ)，提升研究生的創(chuàng)新意識與解決實際問題的應用能力。因此，構(gòu)建合理的研究生課程教學內(nèi)容和教學模式在研究生人才培養(yǎng)中十分重要。針對安全工程領(lǐng)域特征，不斷完善模糊數(shù)學課程的教學內(nèi)容和教學體系，在模糊數(shù)學課程建設中堅持“以實際應用為導向”，注重理論性與應用性的有機結(jié)合。

模糊數(shù)學作為安全工程領(lǐng)域的一門學位課程，知識面寬廣、內(nèi)容豐富，是處理不確定現(xiàn)象的基本理論和方法。精選模糊數(shù)學的經(jīng)典內(nèi)容作為課程教學內(nèi)容，這些內(nèi)容包括模糊集的基本理論、模糊三大原理、模糊關(guān)系以及模糊線性規(guī)劃等內(nèi)容，讓學生初步掌握模糊集合與模糊數(shù)學的基本理論，掌握處理模糊現(xiàn)象的基本理論和方法、模型，課程教學內(nèi)容和方法比較規(guī)范和系統(tǒng)，同時為今后開展科學研究奠定必要的數(shù)學基礎(chǔ)。

模糊數(shù)學產(chǎn)生于20世紀60年代，它是一門應用性很強的學科，它的理論來源于生產(chǎn)實際。工程碩士專業(yè)學位研究生教育是以培養(yǎng)創(chuàng)新性的應用型人才為目標，課程教學內(nèi)容應該具有時代性，體現(xiàn)前沿性。只有不斷變化和更新，才能趕上時代的步伐，適應專業(yè)學位碩士研究生教育職業(yè)性人才培養(yǎng)目標的核心要素。

在教學中，我們結(jié)合工程碩士專業(yè)學位研究生人才培養(yǎng)目標，以安全工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學位碩士研究生創(chuàng)新思維和解決工程實際問題的能力為核心，注重培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。在教學內(nèi)容選擇上，我們特別選取了模糊數(shù)學課程中幾種應用最多的模型，包括模糊模型（模式）識別、模糊聚類分析、模糊評判和模糊線性規(guī)劃作為教學內(nèi)容，這些內(nèi)容既包含了模糊數(shù)學應用的一般理論和常用模型的建立，還有豐富的應用案例及求解。在教學過程中，隨時介紹模型在安全工程領(lǐng)域的最新應用成果。通過理論模型最新應用的學習，開闊了學生的視野，激發(fā)了學生的學習興趣，啟發(fā)了學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識。這些教學內(nèi)容保證了模糊數(shù)學課程的基礎(chǔ)性、應用性和前沿性，形成了合理而系統(tǒng)的課程教學體系。

（二）注重實踐環(huán)節(jié)，增強課程教學的趣味性

實踐性是專業(yè)學位碩士研究生培養(yǎng)過程的顯著特征，是培養(yǎng)學生應用能力的主要形式，有助于培養(yǎng)學生解決工程實際問題的能力。但在過去的專業(yè)學位碩士研究生教學中，大多依照學術(shù)學位碩士研究生教學模式，導致教學中的理論課程比重大，而實踐實驗類課程比重小，實踐環(huán)節(jié)不多，課程教學內(nèi)容重理論輕實踐，不利于專業(yè)學位碩士研究生科研創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)，以至于影響學生今后在職業(yè)生涯中的發(fā)展。我們根據(jù)安全工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學位的發(fā)展戰(zhàn)略，在模糊數(shù)學課程教學中設置了實驗與實踐環(huán)節(jié)，實踐（實驗）學時不少于總學時數(shù)的1/3。如開設手寫體的模糊模型識別、DNA的模糊聚類分析、礦山安全的模糊綜合評判、基于模糊線性規(guī)劃的風險投資策略模型等作為模糊數(shù)學課程實驗項目。實驗課堂上，教師主要介紹實驗步驟、要求、模型的構(gòu)建等，課后學生可以分組完成模型的準備、建立、求解，最后分析結(jié)果，提交實驗報告。這樣可以調(diào)動學生學習的積極性，鞏固學生對基礎(chǔ)理論知識的理解，增強模型應用與認知能力的培養(yǎng)，提高學生解決工程實際問題的能力。

（三）采用研究討論式與案例式結(jié)合的教學法

作為數(shù)學學科的分支課程，模糊數(shù)學課程具有概念抽象、理論性強、應用廣泛等特點。我們在進行教學內(nèi)容、體系改革的同時，采用研究討論式與案例式結(jié)合的教學法。

根據(jù)課程教學目標的需要，選擇專業(yè)領(lǐng)域中典型工程實際問題作為案例設計教學內(nèi)容。在問題的提出、分析，模型的建立、解決等方面，引導學生進行思考，開展研究討論甚至辯論。建立了“模糊模型識別”案例庫、“模糊聚類分析方法”案例庫、“模糊綜合評判”案例庫、“模糊線性規(guī)劃”案例庫，采取案例教學法，使學生系統(tǒng)掌握數(shù)據(jù)處理、模型建立、求解、結(jié)果分析等全過程，教會學生運用所學知識和方法解決實際問題。

現(xiàn)在，全日制專業(yè)學位碩士研究生大多來自于應屆本科畢業(yè)生，他們有一定的自學能力。開設一定學時的研究討論課，采取應用科學研究的方式組織課程教學，引導研究生進行自主學習。這種研究討論式與案例式結(jié)合的教學法既可以促使學生認真閱讀，從而理解并把握有關(guān)問題的本質(zhì)，還能培養(yǎng)學生獨立思考的能力，通過不同觀點的碰撞，激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。

三、結(jié)語

模糊數(shù)學課程具有概念抽象、理論性強、應用廣泛等特點。結(jié)合安全工程領(lǐng)域特征與全日制專業(yè)學位碩士研究生人才培養(yǎng)目標，以模糊數(shù)學課程為切入點，從課程教學內(nèi)容、教學體系、教學模式、教學方式等方面進行教學改革探索，構(gòu)建以工程碩士專業(yè)學位研究生應用實踐能力培養(yǎng)為核心的模糊數(shù)學課程教學模式。