地方工科院校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究 ——以西安工業(yè)大學(xué)為例
作者:西安工業(yè)大學(xué)理學(xué)院 陜西西安 張麗麗
發(fā)布時間:2014-07-01 14:43:25
【摘 要】本文以西安工業(yè)大學(xué)為例,遵循“注重實踐環(huán)節(jié),突出應(yīng)用特色”的教育理念,從確立專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),明確專業(yè)定位,優(yōu)化課程體系,完善培養(yǎng)計劃,落實培養(yǎng)計劃等幾個方面研究了地方工科院校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式,為數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)如何培養(yǎng)符合市場需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才提供參考?!娟P(guān)鍵詞】地方工科院校 數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè) 培養(yǎng)模式
基金項目:西安工業(yè)大學(xué)教學(xué)改革研究項目(12JGY28)。
2011年,西安工業(yè)大學(xué)獲批加入國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,自此學(xué)校更加重視學(xué)生的理論知識與實踐相結(jié)合的能力培養(yǎng),這體現(xiàn)在每年的專業(yè)培養(yǎng)計劃的修訂中,實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、選修課等課程比重逐年增加,更加突出模塊課程特色,強調(diào)課程之間的相關(guān)性,學(xué)校對省級、國家級的科技競賽項目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的支持力度也逐年增加,舉辦的校級科技競賽項目數(shù)量和學(xué)生的參加積極性也逐年提高。數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)作為工科院校中的理科專業(yè),其人才培養(yǎng)模式如何適應(yīng)學(xué)校的這種辦學(xué)理念,使得培養(yǎng)的學(xué)生能夠符合社會的要求和發(fā)展,成為了數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)建設(shè)面臨的主要問題之一。
明確培養(yǎng)目標(biāo),確立專業(yè)定位
作為地方工科院校所辦數(shù)學(xué)專業(yè),其培養(yǎng)目標(biāo)與部屬研究型高校所辦數(shù)學(xué)專業(yè)應(yīng)該有明顯區(qū)別。這是因為研究型高校設(shè)置的數(shù)學(xué)專業(yè)的主要目的是培養(yǎng)能夠解決數(shù)學(xué)學(xué)科、社會經(jīng)濟、科技發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種純粹數(shù)學(xué)或交叉學(xué)科中應(yīng)用數(shù)學(xué)問題的精英人才,因此其學(xué)科發(fā)展道路定位為:以科學(xué)問題為導(dǎo)向,以應(yīng)用問題為驅(qū)動,強化交叉學(xué)科,突出應(yīng)用特色。 然而,地方工科院校主要為地方經(jīng)濟建設(shè)培養(yǎng)骨干力量,因此其所辦數(shù)學(xué)專業(yè)的主要目的是培養(yǎng)能夠運用數(shù)學(xué)知識和客觀規(guī)律為地方社會發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)的應(yīng)用型人才,其學(xué)科發(fā)展道路以市場經(jīng)濟為導(dǎo)向,以學(xué)生就業(yè)為驅(qū)動,強化實踐環(huán)節(jié),突出創(chuàng)新特色。西安工業(yè)大學(xué)是一所兵工特色的地方工科大學(xué),地處西北,數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生成績相比其他專業(yè)相對較低,因此不能照搬研究型高校數(shù)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式,而是要根據(jù)現(xiàn)有的師資辦學(xué)條件和學(xué)生自身素質(zhì)能力,尋找適合自己的人才培養(yǎng)模式??紤]到社會對復(fù)合型人才的大量需求,經(jīng)過廣泛調(diào)研和討論,西安工業(yè)大學(xué)的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):本專業(yè)培養(yǎng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德、智、體全面發(fā)展,受到科學(xué)研究的基本訓(xùn)練,具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)思維能力,掌握應(yīng)用數(shù)學(xué)的基本理論、方法和技能,能在科技、教育、信息產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟金融、企事業(yè)等領(lǐng)域從事研究、教學(xué)、應(yīng)用開發(fā)和管理工作的高級應(yīng)用技術(shù)主導(dǎo)型專門人才。數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)定位:以堅實的數(shù)理基礎(chǔ)為中心,以實際應(yīng)用能力為重點,以智能優(yōu)化與軟件開發(fā)為主要方向,凸出理工結(jié)合特色。
優(yōu)化課程體系,完善培養(yǎng)計劃
課程體系建設(shè)是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)和提高學(xué)生專業(yè)能力的保證[1]。要適應(yīng)國家培養(yǎng)復(fù)合型人才的要求,根據(jù)市場對人才需求的變化調(diào)整培養(yǎng)方案,優(yōu)化課程體系[2]。因此,作為設(shè)置了數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)本科專業(yè)的一般工科院校,要想把數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)辦得具有特色,實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo),首先要依托學(xué)校自身的學(xué)科優(yōu)勢,在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,優(yōu)化課程體系,制訂切合實際的人才培養(yǎng)方案。西安工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)每年修訂一次人才培養(yǎng)方案, 修訂前在省內(nèi)外多所同類或研究型工科背景的院校進行調(diào)查研究,聽取同行或?qū)<乙庖姡⒎e極走訪或電話調(diào)查一些數(shù)學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生,聽取他們對課程設(shè)置和專業(yè)建設(shè)的意見和建議,以社會需求為導(dǎo)向,對全體學(xué)生不再實施統(tǒng)一的培養(yǎng)目標(biāo)和單一的培養(yǎng)模式,在“強調(diào)工程背景,突出實踐特色”的教育理念下,人才培養(yǎng)計劃中課程體系遵循“以數(shù)學(xué)類專業(yè)課程為主體,以計算機和智能優(yōu)化課程為輔助,通過設(shè)置模塊課程和選修課程,凸出軟件開發(fā)、考研深造、智能優(yōu)化三個培養(yǎng)方向,注重學(xué)生專業(yè)能力、實踐能力、科研能力的發(fā)展”。這樣的課程設(shè)置體現(xiàn)了以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主,研究型人才為輔的特色復(fù)合型人才培養(yǎng)模式,這也與我校提出的建設(shè)教學(xué)研究型大學(xué)相吻合。
在人才培養(yǎng)計劃的修訂中,如何優(yōu)化課程體系是面臨的最主要問題之一。課程編制在結(jié)構(gòu)問題上的目標(biāo)是要建立一種高度結(jié)構(gòu)化的課程體系。從理論上講, 在這樣的結(jié)構(gòu)中, 無論從縱向還是橫向上看, 各門課程或要素之間都具有緊密的邏輯聯(lián)系或關(guān)系,盡可能避免讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些相互之間沒有聯(lián)系零散的課程碎片或重復(fù)的課程內(nèi)容[3]。注意到“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的培養(yǎng)模式要求所開課程不再是單一的數(shù)學(xué)類課程,同時,目前的普遍情況都是學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)的有效時間只有三年。因此,整合數(shù)學(xué)類課程,壓縮一些課程的學(xué)時,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容是修訂培養(yǎng)計劃的主要工作。2012、2013年人才培養(yǎng)方案在原有的方案基礎(chǔ)上作了如下修訂:
1.為了加強基礎(chǔ)課程設(shè)置, 加上原來沒有的“微分幾何”、“實變函數(shù)”、“泛函分析”等經(jīng)典數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課??紤]到課程之間的邏輯關(guān)系, 按課程的類型和專業(yè)培養(yǎng)要求, 將所有課程分為四個系列:分析與方程系列, 代數(shù)與幾何系列, 隨機、優(yōu)化與計算系列, 物理、計算機與實驗系列, 學(xué)生將分別得到分析、代數(shù)、幾何、方程、隨機數(shù)學(xué)、優(yōu)化、數(shù)值計算以及物理學(xué)、計算機方面的知識學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng), 從而形成基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
2.從能力培養(yǎng)與課程特性出發(fā)優(yōu)化了課程體系,如把原來《專業(yè)英語》課程由32學(xué)時降為16學(xué)時;考慮到《運籌學(xué)》和《最優(yōu)化方法》兩門課程內(nèi)容有些重復(fù),把運籌學(xué)課程內(nèi)容做了刪減,授課學(xué)時由80降為48;把《數(shù)學(xué)實驗》和《數(shù)學(xué)建?!氛n程合并為一門課程,總學(xué)時沒變;給《數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)分析》增加了一周的課程設(shè)計;增設(shè)了《軟件方法學(xué)》等。這些舉措有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,增強了學(xué)生的實踐環(huán)節(jié),解決了數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生動手能力較差的問題,加強了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件解決實際問題的能力。
3.考慮到學(xué)生未來在數(shù)學(xué)專業(yè)上的發(fā)展,將《隨機過程》、《矩陣分析》、《偏微分方程》、《一般拓?fù)鋵W(xué)》等課程列為選修;考慮到學(xué)生就業(yè)和考研深造,在第7學(xué)期設(shè)置了兩個不同模塊課程,一個是由《泛函分析》、 《數(shù)學(xué)分析選講》、 《高等代數(shù)選講》組成的純粹數(shù)學(xué)方向,另一個是由《計算機視覺與OPENCV》、 《數(shù)據(jù)通訊與網(wǎng)絡(luò)》、 《人工智能》組成的人工智能與計算機技術(shù)方的向課程。
4.在課程的學(xué)期安排上很下工夫, 針對教學(xué)實施中課程銜接不好、學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)不均勻等問題,通過分析課程之間的邏輯關(guān)系及學(xué)生課程的學(xué)時分布, 合理安排課程學(xué)期、學(xué)時安排及進度。比如以前《大學(xué)物理課》程安排在一年級第二學(xué)期,此時學(xué)生還沒學(xué)習(xí)《數(shù)學(xué)分析》課程中的積分內(nèi)容,這對學(xué)生學(xué)習(xí)《大學(xué)物理》形成了障礙,為此,調(diào)整了《數(shù)學(xué)分析》的課時安排,在第二學(xué)期加大《數(shù)學(xué)分析》的學(xué)時,減少其第三學(xué)期的學(xué)時,在第三學(xué)期安排了《模糊數(shù)學(xué)》,把《大學(xué)物理》調(diào)整到第四學(xué)期。經(jīng)過一年的教學(xué)實踐證明上述安排是合理可行的。
落實人才培養(yǎng)方案采取的措施
1.加強師資隊伍建設(shè),提高教師綜合素質(zhì)
學(xué)生實踐能力較差,很大程度上是由于教師本身缺乏實踐背景引起的。培養(yǎng)具有實踐背景的優(yōu)秀教師是應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式實現(xiàn)的關(guān)鍵。(1)注重選拔和引進學(xué)科帶頭人和學(xué)術(shù)骨干,采用給予優(yōu)惠待遇留人的做法,創(chuàng)造條件讓人才脫穎而出。(2)加大投入力度,選拔熱愛教育事業(yè)、教學(xué)表現(xiàn)突出的青年教師到國內(nèi)外著名高校做訪問學(xué)者(建議給予一定的補助),提高他們的業(yè)務(wù)素質(zhì)和學(xué)術(shù)水平。(3)有計劃地安排教研室的教師到其他工科院系參與科研項目,提高他們的應(yīng)用實踐能力。(4)加強教師業(yè)務(wù)考核制度,促使教師以現(xiàn)代教育理念為指導(dǎo),深化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革,不斷提高教師綜合素質(zhì)和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
2.積極開展科研學(xué)術(shù)活動,提高學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力
開展科研學(xué)術(shù)活動可以增強學(xué)生創(chuàng)新意識,拓寬學(xué)生的視野和知識面,促進學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的全面提高。學(xué)術(shù)活動是知、思與行統(tǒng)一的過程,它是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最好手段和方法[4]。通過各種激勵機制,鼓勵學(xué)生積極申報大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目或加入教師的科研項目從事科學(xué)研究活動。這些研究活動為數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生提供了一個培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力、接受科學(xué)研究過程訓(xùn)練的平臺。教師在指導(dǎo)學(xué)生申報項目的過程中,應(yīng)從學(xué)生的自身實際出發(fā),指導(dǎo)學(xué)生建立與他們知識水平相符的有意義的研究課題。在項目實施過程中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)解決問題的方法,最終學(xué)生利用實踐調(diào)研所獲得研究問題的第一手資料,完成撰寫學(xué)術(shù)論文和調(diào)研報告等工作[5]。由此可見,學(xué)生通過學(xué)術(shù)活動,受到了指導(dǎo)教師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和不懈的科學(xué)探索精神的影響, 其抽象思維與邏輯推理能力得到了訓(xùn)練,實踐和創(chuàng)新能力也得到了加強。另外,學(xué)校應(yīng)聘請國內(nèi)外知名專家、學(xué)者定期到學(xué)校舉辦學(xué)術(shù)報告,讓學(xué)生了解科學(xué)研究的前沿工作。
3.加強數(shù)學(xué)建模, 激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維
雖然數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)《數(shù)學(xué)實驗與數(shù)學(xué)建?!氛n,但畢竟學(xué)時有限,而數(shù)學(xué)建模能力的強弱直接反映了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)和計算機知識解決實際問題的能力。因此將數(shù)學(xué)建模思想融入其他數(shù)學(xué)類課程的課堂教學(xué)當(dāng)中顯得尤為重要?!稊?shù)學(xué)分析》、《高等代數(shù)》、《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》這三門課程是學(xué)生進行數(shù)學(xué)建模主要依賴的數(shù)學(xué)工具。為了使得學(xué)生能夠靈活運用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識解決實際問題, 在講授這些課程時,教師可以通過以下三種途徑加強學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力:(1)通過具體的實例抽象出數(shù)學(xué)概念, 使得學(xué)生充分理解抽象概念背后的應(yīng)用背景, 在通過具體的實例抽象出數(shù)學(xué)概念過程中, 引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)概念, 讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)創(chuàng)造帶來的愉快; (2)可以將往屆的數(shù)學(xué)建模競賽題以作業(yè)的形式布置給學(xué)生完成, 通過應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題, 學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的能力將得到增強; (3)在每一章的習(xí)題課上,講授一個實例應(yīng)用, 拓寬學(xué)生的知識面, 激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維。
結(jié)束語
在“強調(diào)工程背景,突出實踐特色”的教育理念下,作為地方工科院校的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè), 根據(jù)現(xiàn)有的師資辦學(xué)條件和學(xué)生自身素質(zhì)能力,確立和制訂不同于部屬研究型高校數(shù)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)計劃,通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),開設(shè)模塊課程和選修課程,打破單一的培養(yǎng)方向;通過增加實驗、課程設(shè)計等實踐課程的比例,以及鼓勵學(xué)生參加各種學(xué)術(shù)活動和科技競賽活動,增強學(xué)生的專業(yè)能力、實踐能力、科研能力,使培養(yǎng)出來的學(xué)生在激烈的社會競爭中立于不敗之地,實現(xiàn)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式。
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