應(yīng)用型本科院校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)建設(shè)研究

張康群

［摘 要］針對應(yīng)用型本科院校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)交叉方向人才培養(yǎng)的定位特點，文章提出在現(xiàn)有師資隊伍和專業(yè)體系的框架下，開設(shè)與行業(yè)背景相適應(yīng)的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)方向，構(gòu)建合理的專業(yè)課程體系，培養(yǎng)具有深厚的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、較強(qiáng)的數(shù)學(xué)建模能力與科學(xué)工程計算能力的新型應(yīng)用數(shù)學(xué)及其交叉專業(yè)方向的復(fù)合型人才，以滿足社會經(jīng)濟(jì)日益增長的客觀需求。

［關(guān)鍵詞］數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)；交叉專業(yè)方向；專業(yè)定位；課程體系；應(yīng)用型本科

［中圖分類號］ G64 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）07-0027-03

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展表明，基礎(chǔ)學(xué)科是國家科技創(chuàng)新的源泉，也是社會經(jīng)濟(jì)繁榮和文化進(jìn)步的基石。近年來隨著國內(nèi)外形勢的變化，我國逐漸加強(qiáng)對數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)學(xué)科的建設(shè)，鼓勵具備條件的高校積極設(shè)置基礎(chǔ)研究、交叉學(xué)科等學(xué)科專業(yè)，加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)科本科生培養(yǎng)，探索基礎(chǔ)學(xué)科本碩博連讀培養(yǎng)模式。著名數(shù)學(xué)家丘成桐先生在采訪中談到中國如何避免在科技核心領(lǐng)域被“卡脖子”時表示，一流的技術(shù)要從發(fā)展基礎(chǔ)科學(xué)開始，中國科技要想在世界領(lǐng)先，一定要大力發(fā)展數(shù)學(xué)。發(fā)展數(shù)學(xué)的關(guān)鍵是培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才。地方應(yīng)用型本科高校在培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才的過程中要先應(yīng)找準(zhǔn)專業(yè)定位，再制訂合理的專業(yè)方向人才培養(yǎng)方案和具體培養(yǎng)措施，以確保畢業(yè)生的質(zhì)量，增強(qiáng)畢業(yè)生在就業(yè)市場上的核心競爭力。

數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的開設(shè)伴隨我國高等教育發(fā)展的整個歷史進(jìn)程，目前主要包括基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、概率論、運籌學(xué)、控制論、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)史等多個主干學(xué)科[1-2]。廣泛的覆蓋面為當(dāng)下應(yīng)用型本科院校拓寬人才培養(yǎng)口徑奠定了基礎(chǔ)。同時，也為其專業(yè)方向的內(nèi)涵建設(shè)增加了更多可能，學(xué)校根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)制訂合適的專業(yè)課程體系。區(qū)別于綜合型高水平大學(xué)，地方應(yīng)用型高校應(yīng)把握市場需求，明確專業(yè)方向定位，這更有利于專業(yè)內(nèi)涵的建設(shè)與課程體系的構(gòu)建，從而有利于制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案，拓寬畢業(yè)生就業(yè)渠道[3-4]。

在本科教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)和國家專業(yè)認(rèn)證的背景下，本文以南京工程學(xué)院數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)為例，探析該專業(yè)在應(yīng)用型本科院校中的辦學(xué)定位、課程體系以及培養(yǎng)舉措。

一、專業(yè)建設(shè)的整體思路

南京工程學(xué)院是一所以機(jī)電為特色的應(yīng)用型本科地方高校，理學(xué)的發(fā)展是學(xué)校即將建設(shè)成為特色鮮明的高水平應(yīng)用型工程大學(xué)的重要組成部分。依據(jù)學(xué)校實際，緊密結(jié)合國家專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與長三角發(fā)展一體化的客觀要求，堅持科學(xué)發(fā)展觀，堅持全員全程全方位育人的理念，全面貫徹落實黨和國家的教育方針，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的，具有行業(yè)背景和扎實數(shù)學(xué)功底的社會主義事業(yè)的合格建設(shè)者和優(yōu)秀人才，是學(xué)校多元化應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。在此大背景下，數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)從籌備、申請到2020年經(jīng)教育部審批備案后得以順利招生。作為南京工程學(xué)院第一個理科專業(yè)，該專業(yè)在建設(shè)過程中應(yīng)精準(zhǔn)專業(yè)定位，夯實專業(yè)基礎(chǔ)，拓寬行業(yè)背景，深化人才培養(yǎng)模式改革，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和師資隊伍建設(shè)，改善辦學(xué)條件，凝練學(xué)科專業(yè)方向，培育學(xué)科專業(yè)團(tuán)隊，不斷提高辦學(xué)水平。按照“十四五”規(guī)劃的路子，加大建設(shè)管理力度，合理構(gòu)建學(xué)科和專業(yè)結(jié)構(gòu)，凸顯專業(yè)優(yōu)勢和特色，實現(xiàn)質(zhì)量、規(guī)模、效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、專業(yè)建設(shè)的目標(biāo)

在專業(yè)建設(shè)過程中，要明確專業(yè)定位，整合教學(xué)資源，推進(jìn)教學(xué)研究與改革，不斷完善交叉學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和方案、健全交叉學(xué)科人才培養(yǎng)所需要的交叉專業(yè)課程體系、做好思政課程和專業(yè)課程思政教育、改進(jìn)教學(xué)手段，做到教師的教學(xué)與科研并重、學(xué)生的創(chuàng)新實踐與技能同步提高，構(gòu)建多元化的立體應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求的、具備基本的數(shù)學(xué)科學(xué)素養(yǎng)和空間思維、掌握扎實的科學(xué)計算能力、具有一定美學(xué)修養(yǎng)和健全人格的應(yīng)用型專業(yè)人才。通過一定時期的實踐，建成一個既符合國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)又適應(yīng)社會發(fā)展和市場供需關(guān)系的、具有鮮明特色的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，并能夠為同類型或性質(zhì)相近的高校相關(guān)專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展積累經(jīng)驗、提供借鑒。

三、專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)

南京工程學(xué)院數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)（以下簡稱本專業(yè)）現(xiàn)有教師26人，師資隊伍結(jié)構(gòu)合理。老中青相結(jié)合，以中青年教師為主，約占85%；職稱比例合理，博士、高級職稱占比達(dá)到90%以上；各專業(yè)方向師資隊伍滿足交叉專業(yè)培養(yǎng)需求，包括基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算數(shù)學(xué)、運籌學(xué)與控制論、概率論等，根據(jù)專業(yè)建設(shè)的后繼需求將進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化。近年來，本專業(yè)多名教師先后入選江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”“六大高峰人才”“青藍(lán)工程”等，獲江蘇省“數(shù)學(xué)成就獎”、江蘇省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家、江蘇省“五一勞動獎?wù)隆钡葮s譽。

軟硬件配套設(shè)施齊全。本專業(yè)建成2個數(shù)學(xué)建模實驗室，配有服務(wù)器、計算機(jī)、投影儀以及MATLAB、MATHEMATICA等數(shù)據(jù)處理和數(shù)學(xué)建模軟件，能夠容納120人同時實驗。新建應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)教學(xué)實驗室1個和實踐教育基地不少于6個，服務(wù)專業(yè)人才培養(yǎng)。

在辦學(xué)的過程中，邀請校內(nèi)外行業(yè)企業(yè)領(lǐng)域?qū)＜页闪I(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會，為專業(yè)建設(shè)發(fā)展把脈問診，提供及時良好的幫助、指導(dǎo)和監(jiān)督。成立學(xué)術(shù)委員會、學(xué)位委員會、教學(xué)指導(dǎo)委員會和教學(xué)督導(dǎo)委員會，為日常教學(xué)秩序的良好運行保駕護(hù)航。

四、專業(yè)建設(shè)的內(nèi)容

數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)涉及國民生活的各個領(lǐng)域，從信息安全到智能制造、從油氣勘探到天氣預(yù)報，在促進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科技進(jìn)步的過程中必不可少。該專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制訂，要在學(xué)校人才培養(yǎng)總目標(biāo)的框架下加強(qiáng)凝聚專業(yè)特色，明確專業(yè)對應(yīng)的行業(yè)與領(lǐng)域，并對學(xué)生畢業(yè)后5年左右在社會與專業(yè)領(lǐng)域取得的預(yù)期成就進(jìn)行描述，主要包括培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系等。

（一）培養(yǎng)目標(biāo)

本專業(yè)是基于“厚基礎(chǔ)、重實踐、寬出口”的指導(dǎo)思想，以學(xué)校的優(yōu)勢專業(yè)為依托，融數(shù)學(xué)、工程、信息以及計算機(jī)為一體的寬口徑理科教育，培養(yǎng)知識面廣、實踐能力強(qiáng)的數(shù)學(xué)應(yīng)用型人才和能為社會、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等諸多領(lǐng)域提供數(shù)學(xué)應(yīng)用知識及技能的交叉復(fù)合型人才，使學(xué)生畢業(yè)后能在科技、經(jīng)濟(jì)和金融等交叉領(lǐng)域部門從事研究，或在生產(chǎn)、經(jīng)營及管理部門從事實際應(yīng)用、開發(fā)研究和管理工作，或繼續(xù)攻讀研究生學(xué)位。期待學(xué)生畢業(yè)5年左右達(dá)到以下目標(biāo)：一是具有高度的社會責(zé)任感和可持續(xù)發(fā)展的價值觀，堅守職業(yè)道德規(guī)范；二是具有較高程度的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)和一定的人文與社會科學(xué)知識；三是具有數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)思維和求實創(chuàng)新意識，具有初步的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新實踐能力，擅長應(yīng)用數(shù)學(xué)知識和計算機(jī)解決具有相關(guān)行業(yè)背景的實際問題；四是具有良好的團(tuán)隊協(xié)作能力，具有健康的體魄和較好的心理素質(zhì)。

（二）畢業(yè)要求

基本學(xué)制4年，彈性學(xué)制3～6年。

學(xué)生在規(guī)定年限內(nèi)完成培養(yǎng)方案規(guī)定的全部課程學(xué)習(xí)和相關(guān)任務(wù)要求，獲得相應(yīng)的最低學(xué)分175分（包含實踐學(xué)分10分），符合條件者，準(zhǔn)予畢業(yè)并獲得畢業(yè)證書。符合國家和學(xué)校有關(guān)規(guī)定的畢業(yè)生，經(jīng)校學(xué)位委員會審查通過，授予理學(xué)學(xué)士學(xué)位。

（三）培養(yǎng)模式

學(xué)生如何培養(yǎng)、畢業(yè)的出路怎樣是學(xué)生和家長最為關(guān)心的問題。為此，小班化精英式培養(yǎng)、學(xué)科交叉和通識教育、導(dǎo)師制度以及配備一流師資等成為重要培養(yǎng)措施。在校期間，安排具有高級職稱的教師等專業(yè)學(xué)者擔(dān)任導(dǎo)師、班主任，為學(xué)生進(jìn)行授課、輔導(dǎo)。為每名學(xué)生配備一名專業(yè)導(dǎo)師和一名行業(yè)導(dǎo)師，在課程學(xué)習(xí)、科學(xué)研究、國際交流、職業(yè)生涯規(guī)劃、思想政治教育、素質(zhì)教育和心理建康教育等方面提供引領(lǐng)、指導(dǎo)和幫助，形成全人培養(yǎng)、全面成才的培養(yǎng)模式。

樹立教學(xué)管理新理念，搭建深厚廣博的教學(xué)實踐平臺。采取通識教育，對數(shù)學(xué)課程體系進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更新整合，既要為學(xué)生打下堅實的專業(yè)基礎(chǔ)，又要使學(xué)生有開闊的知識視野，同時更要設(shè)法合理減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生留有充分的自主學(xué)習(xí)時間，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。加強(qiáng)對專業(yè)理論基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的督促，提倡探究式學(xué)習(xí)方法，在側(cè)重數(shù)學(xué)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的同時，體現(xiàn)學(xué)科交叉與融合，合理掌握專業(yè)拓展課程的“彈性”，積極與合作實踐基地等機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)教學(xué)實踐模式，豐富專業(yè)實踐課程模塊內(nèi)容，在跟蹤實踐中，不斷充實、完善教學(xué)計劃，為學(xué)生提供深厚廣博的教學(xué)實踐平臺。

以上一系列舉措，能強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科的支撐引領(lǐng)作用，有效促進(jìn)行業(yè)背景知識與培養(yǎng)方案的有機(jī)融合，實現(xiàn)學(xué)科交叉基礎(chǔ)上的特色化人才培養(yǎng)。

（四）課程體系

本專業(yè)課程體系設(shè)計遵循的基本原則有：以生為本，注重人才培養(yǎng)的整體功能；強(qiáng)化通識教育，夯實課程體系基礎(chǔ)；優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，突出專業(yè)核心課程；注重專業(yè)交叉方向，設(shè)置專業(yè)拓展課程；明確理論應(yīng)用與實踐意識，開設(shè)專業(yè)實踐課程。在此原則下，本專業(yè)的課程體系主要包括融入思政教育的通識與公共基礎(chǔ)課程、素質(zhì)教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)拓展課程、專業(yè)實踐課程、雙創(chuàng)知識與能力提升課程等7個部分（見表1）。

為培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)及其交叉學(xué)科人才，專業(yè)拓展課程一、二、三分別為未來選擇運籌學(xué)與控制論、信息安全與通信、力學(xué)工程應(yīng)用等交叉融合專業(yè)方向的學(xué)生設(shè)置，通過幾個周期的實踐教學(xué)能夠形成穩(wěn)定的課程群。專業(yè)實踐課程貫穿大學(xué)本科4年學(xué)習(xí)全過程，以加強(qiáng)實踐教學(xué)安全教育，深化系列化項目教學(xué)改革，構(gòu)建與完善課程、課程群、專業(yè)綜合、工程化項目四級項目教學(xué)體系，強(qiáng)化理論在實踐中的應(yīng)用。雙創(chuàng)知識與能力提升課程主要是讓學(xué)生通過完成各類拓展培訓(xùn)與實踐和參加第二課堂教學(xué)活動獲得相應(yīng)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)分，旨在培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

（五）課程思政教育

培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人是教育的根本問題， 立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)，這也是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)需要解決的首要問題。全面加強(qiáng)專業(yè)課程思政建設(shè)， 樹立 “三全育人”理念，將價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，寓價值觀引導(dǎo)于數(shù)學(xué)知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀。根據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科專業(yè)課程的特點，基于人才培養(yǎng)目標(biāo)， 在教學(xué)過程中恰當(dāng)引入課程思政案例，提煉數(shù)學(xué)知識體系中所蘊含的思想價值和科學(xué)精神，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索未知的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和勇于克服困難的毅力，提升學(xué)生追求真理、勇攀數(shù)學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。

例如，通過講解我國古代著名數(shù)學(xué)家的故事，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和文化自信。魏晉時期數(shù)學(xué)家劉徽的割圓術(shù)蘊含著直觀而又深厚的極限思想，“割之彌細(xì)，所失彌少，割之又割，以至于不可割，則與圓周合體而無所失矣”。南北朝時期數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家祖沖之在此基礎(chǔ)上，將圓周率的數(shù)值計算到3.1415926和3.1415927之間，這一精確結(jié)果的得出比西方早了一千多年。也可以在課上引入華為5G與數(shù)學(xué)的故事，說明數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科在科技研發(fā)與應(yīng)用中的支撐引領(lǐng)作用，激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和愛國情懷。

（六）專業(yè)實踐基地

應(yīng)用型本科教育的特色在于對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。在扎扎實實學(xué)好理論知識的基礎(chǔ)上，通過實踐應(yīng)用教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、開發(fā)能力、獨立分析能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作解決問題能力，全面提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。因此，除了建設(shè)好專業(yè)拓展課程，還要加強(qiáng)實踐基地建設(shè)，為學(xué)生提供社會工作的模擬場所和體驗渠道。其主要有兩種方式：一是校內(nèi)數(shù)學(xué)實驗室的建設(shè)，二是校外公司企業(yè)實踐站點的拓展。尋求與專業(yè)知識應(yīng)用緊密相關(guān)的以數(shù)學(xué)建模、軟件開發(fā)、工程計算與數(shù)據(jù)處理為主要業(yè)務(wù)的企業(yè)公司、中小學(xué)?；蜚y行等機(jī)構(gòu)的合作，提升學(xué)生的雙創(chuàng)能力。

五、結(jié)語

基于數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)在地方應(yīng)用型本科院校定位的現(xiàn)狀，南京工程學(xué)院試點構(gòu)建了數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)及其交叉專業(yè)方向的課程體系，為適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展和市場供需關(guān)系對數(shù)學(xué)應(yīng)用的要求、培養(yǎng)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)及其交叉方向?qū)I(yè)人才打下了堅實的基礎(chǔ)[5-6]。在校內(nèi)，交叉學(xué)科數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)建設(shè)的探索對工科以及其他專業(yè)的建設(shè)發(fā)展都具有重要的意義；在校外，對于同類型或同性質(zhì)的高等院校，具體的專業(yè)定位和課程體系設(shè)計可以參考借鑒該專業(yè)建設(shè)方案的思路。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

［1］ 教育部高等學(xué)校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會.數(shù)學(xué)類專業(yè)規(guī)范和教學(xué)基本要求[M].北京：高等教育出版社，2012.

［2］ 教育部高等學(xué)校數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會課題組.數(shù)學(xué)學(xué)科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告[J].中國大學(xué)教學(xué)，2005（3）：4-9.

［3］ 張麗麗.數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)特色建設(shè)研究：以西安工業(yè)大學(xué)為例[J].大學(xué)教育，2014（17）：137-138.

［4］ 姚喜妍.數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)特色專業(yè)建設(shè)的思路與實踐[J].運城學(xué)院學(xué)報，2013，31（2）：1-6.

［5］ 殷明，朱曉臨，郭清偉.數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)特色專業(yè)建設(shè)的研究與實踐：以合肥工業(yè)大學(xué)為例[J].大學(xué)數(shù)學(xué)，2015，31（6）：38-44.

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［責(zé)任編輯：劉鳳華］