數學與應用數學人才培養模式的研究與實踐

侯再恩 藺小林 王社寬 劉利華 郭改慧 賀艷琴

摘要：本文結合陜西科技大學數學與應用數學專業的培養方案與培養計劃，圍繞數學與應用數學專業本科人才培養模式及課程設計，根據我校實際和對數學與應用數學人才地需求，對“大眾化”教育背景下的數學與應用數學人才的培養模式進行探索性研究，指出在當前形勢下，加強數學與應用數學基礎，確定專業取向，分方向培養，拓寬就業口徑，是我校數學與應用數學專業健康發展的總體思路。

關鍵詞：數學與應用數學專業;培養方案;培養模式

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

一、現狀分析與專業方向定位

從上世紀90年代末期開始，隨著收費的并軌和大學的持續擴招，我國的高等教育進入了“大眾化”教育的時期，在這樣的背景下如何進行數學與應用數學專業的培養是擺在我們面前的急需解決的問題。在國外，上世紀40年代初以來，數學尤其是應用數學的一些思想和方法受到了重視和發展，到上世紀后期，數學作為一門技術已經從國防、科技、生產管理、政府管理、經濟金融等領域的后臺走向前臺，許多應用數學軟件（如，Mathematica，Matlab，SAS等）得到了廣泛地應用，使得數學與應用數學的地位在生產實際、科研以及經濟管理等領域中越來越重要。我校就是在這樣的背景下，繼2000年開始數學學科的信息與計算科學專業招生后，在2005年開始數學學科的數學與應用數學專業招生的，而這時擴招后的就業壓力剛好顯得十分明顯，所以培養方案、培養模式在很大程度還需要適應就業的需求。

作為工科院校，我們不能沿用上世紀80年代數學專業人才的培養模式、課程體系和教學內容，必須探索在新形勢下的培養模式，在重視理論教學的同時必須加強實踐環節、動手能力、實際技能的訓練與培養，真正體現出數學不只是一門重要的理論學科，而且是一種可以應用于實際的技術，即探索應用數學專業的人才培養模式和課程體系改革方法。在加強基礎，拓寬口徑、強化實踐、重視應用，、以學生為主體，培養學生數學素養、素質和創新意識的共識下，根據我校的實際，借鑒已有的經驗[1-3]，確定我校數學與應用數學的專業培養模式的定位為一個基礎，兩個發展方向：即培養學生厚實的數學理論基礎，這里既包括數學分析，高等代數，概率統計，近世代數等經典的數學理論，也包括運籌學，數學建模，優化算法設計，離散數學等現代應用數學基礎理論，依此作為兩個發展方向的強有力的支撐;在方向的選擇上學生可根據自己的興趣和特長，選取軟件工程方向或數理統計與金融方向：在軟件工程方向通過開設數據庫結構，數據庫原理，操作系統，軟件工程等課程和相應的實踐環節，培養學生計算機應用軟件的使用、開發研究能力;在數理統計與金融方向通過開設現代統計分析，西方經濟學，保險學與保險精算，銀行貨幣學，數理金融等課程及相應的實踐環節，培養學生用現代數學理論與方法處理金融領域的實際問題的能力。同時為該專業開設數學軟件實驗的課程，開設加強學生數學軟件使用能力的實驗課程，力求培養出適應社會需求的復合型人才。

二、培養模式與培養計劃

根據專業模式與方向的定位和學校培養計劃的總體部署，數學與應用數學專業按照適應學科理論與專業方向理論、以及實踐能力的培養，把培養課程分為：通識教育、學科基礎、專業基礎、專業方向和實踐環節五部分。通識教育主要是科學與文化、公民與社會、民主與法制、文學與藝術類對全校所有專業都要求的能力的培養，這里既包括了文化藝術修養、公民法制意識的培養，也包括了外語、計算機使用能力的培養，也是新形勢下社會對人才的普遍要求，特別在新的計劃中把數學建模能力的培養作為現代科學技術對人才的普遍要求，把數學建模課也列入通識教育的范疇;學科基礎課主要包括經典的數學理論，主要是從事相關專業的必備的理論基礎和必備的素養，包括數學分析、高等代數、解析幾何經典的三基，以及常微分方程、概率論與數理統計、數值計算方法、運籌學幾門應用數學基礎，以培養學生數學理論和數學應用的基礎;專業基礎主要根據專業方向的要求包括離散數學、數據結構和隨機過程等軟件工程和數理統計與金融兩個方向都需要的基礎;專業方向課分別包括了數據庫原理、操作系統、軟件工程等軟件工程方向的前沿課程和現代統計分析、西方經濟學、銀行貨幣學、數理金融等數理金融方向的現代理論;同時還開設了近世代數、泛函分析、拓撲學基礎等數學專業的現代基礎課程，使學生的數學修養有較大的提高。然后再經過認識實習、專業實習、畢業實習及課內實驗與獨立開設的實驗等相應的實踐環節的訓練，使學生達到既有堅實的數學理論基礎，又有軟件工程方向或數理統計與金融方向的必要知識，還具有應用數學方法的建立和求解數學模型的能力，以及較熟練的使用數學軟件和必要的外語交流能力。據此，我們對2005版的培養方案不斷進行修改完善，先后形成了2006版、2008版、2011版的數學與應用數學專業培養計劃。

三、培養模式的改革與實踐

要實現培養出適應現代要求的復合型人才，只對課程的設置進行重組，而不進行實質的改革是不夠的，必須對教學的理念、教學的方法與教學的實踐環節進行徹底地改革，強調大眾教育與通才教育意識，盡量做到一專多能，使我們培養的學生是具有堅實理論基礎和較強動手能力的應用型人才，通過數學的專門教育，能將數學的思想、方法用于科學技術領域，特別是軟件工程和數理統計與金融領域。因此，在系統的數學知識和專業方向的教學中，應注意應用意識的培養，讓學生面向科技領域、面向實際生產領域，了解數學在軍事科技、工農業生產、行政管理、經濟經營以及金融等領域的重要作用。

課程體系的改革也不應只停留在形式上，應該構成從數學基礎理論知識的掌握，到數學建模能力的培養，以及計算機編程求解和軟件的應用、開發能力的訓練這樣一個完整的教學體系，把素養、素質教育與創新意識、能力培養融于整個教學體系中。這就要求改變過去的教學模式，把知識體系的完整性融解于實際問題教學、實際案例教學之中，使得到多年實踐的數學建模的教學模式得到進一步發揚光大。

加強實踐環節不應僅僅停留在計劃上、口頭上，而要把實踐的各個環節落到實處，不要只停留在課本知識的驗證和實際情形的模擬上，而應該加強實踐教學跟實際生產的結合，讓學生到生產實際、社會實際中去調查、去學習，發現問題，尋求解決的方案，特別是用所學的理論與方法解決實際問題。我校在一年級第二學期安排一周的認識實習，通過參過軟件企業、培訓機構、證券公司、保險公司等實習基地使學生對這些企業有所了解，促進學生盡快地確定自己的專業方向，進而制定自己的學業規劃。在大二第二學期末學生根據自己的規劃選取學習方向，大三開始分方向教學，在大三第二學期末安排三周的專業實習，分方向進行，軟件設計方向的學生到軟件設計相關的企業、培訓機構實習;數理統計與金融放行的學生到政府統計部門、保險、證券及銀行等金融企業實習。在大四第一學期末和第二學期，根據學生的就業意向和就業企業的要求和需要，學生可以選取到就業意向的企業進行畢業實習，實習時間根據需要確定，其余學生按培養計劃到實習基地進行為期三周的畢業實習。這些實習環節有力地保障了數學與應用數學專業培養模式的實踐。

我們在數學和應用數學教育的基礎上，選取與之有著緊密聯系的兩個交叉的應用學科軟件設計和數理統計與金融作為專業方向，一方面是為了達到寬口徑、分流培養的目的，另一方面也是滿足這兩個領域人才對堅實的數學理論基礎的要求，因為要在這些領域做出開創性的工作或者解決一些目前面臨的問題，沒有堅實的數學基礎作后盾在現在的形勢下幾乎是不可能的。

在學時的分配上，基本按照通識教育占40%，學科基礎占30%，專業基礎占15%，專業方向占15%，實踐環節融于各部分之中，而且實踐環節的學生不低于總學時的25%，在通識教育和專業方向的教育中實踐環節應有較大的比例，應避免理論教學時數過多，影響實踐教學的情況的發生，在教學計劃中適當地增加選修課的比例，增大學生選課的自由度，在一定的范圍內，學生可在所選方向上自由地選課，這樣有利于發揮學生的學習興趣和專長，有利于復合型人才的培養。

四、培養模式的進一步完善

由于我校數學與應用專業還處于起步階段，培養模式還需要經受教學實踐的檢驗，我們將在實踐中不斷地吸取經驗、教訓，不斷地對培養模式、培養計劃進行調整和完善，對課程體系的設置和改進都將不斷深入，因此這一課題、項目的研究在實踐中還將繼續進行。在這一實踐過程中，數學與應用數學專業將培養出滿足社會需要的人才。

參考文獻：

[1]董玉婷，趙秀鳥.創新教育教學模式，培養應用型、復合型、創新型人才[J].科技信息，2008，（17）：537-538.

[2]黃鳳玲，唐幸兒.應用電子技術專業校企合作人才培養模式的實踐與思考[J].職業教育，2009，（9）：202-203.

[3]丁天柱.面向市場，培養學生數學應用能力[J].科技資訊，2009，（20）：177.