“雙一流”背景下地方本科院校數學與應用數學專業培養計劃探索與實踐

張娟 蔣凱

[摘 要] 近年來，在國家積極推動“雙一流”建設背景下，如何對數學與應用數學專業課程進行教學改革進而提高教學質量是一個重要的課題。該文的主要內容：結合現有專業特色和已有團隊的基礎，以學生發展為中心，不斷更新數學與應用數學專業的培養計劃，調整教學知識結構、改進教學方法、豐富課程考核評價方式，通過對培養計劃進行一些探索與實踐，激發學生學習興趣、潛能、主動性和創新實踐能力，有效提高課程教學質量，助力人才培養。

[關鍵詞] “雙一流”;地方本科院校;培養計劃

[基金項目] 2019年度湖南省普通高等學校教學改革研究項目“‘雙一流背景下地方本科院校數學與應用數學專業培養計劃探索與實踐”

（湘教通〔2019〕291號）

[作者簡介] 張 娟（1983—），女，湖南汨羅人，博士，湘潭大學數學與計算科學學院數學與應用數學系主任，副教授，主要從事矩陣分析及應用、矩陣方程求解與計算研究;蔣 凱（1984—），男，湖南永州人，博士，湘潭大學科學工程計算與數值仿真湖南省重點實驗室副主任，教授。

[中圖分類號] G147? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）23-0233-03? ? [收稿日期] 2020-01-13

近年來，為了扭轉過度重視科研和研究生教育的可能缺陷，相關部門不斷突顯本科人才培養的重要性，并基于“一流本科教育”的概念，啟動了一流本科專業建設的“雙萬計劃”。根據政府部門的相關文件，建設中國特色、世界一流的高水平本科教育是“雙一流”建設的重要任務，也符合當前世界高等教育改革和發展的潮流[1-2]。

以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，貫徹落實黨的十九大精神，落實立德樹人根本任務，把立德樹人成效作為檢驗高校一切工作的根本標準，深入挖掘各類課程中蘊含的思想政治教育元素，建設適應新時代要求的一流本科課程，讓課程優起來、教師強起來、學生忙起來、管理嚴起來、效果實起來，形成中國特色、世界水平的一流本科課程體系，構建更高水平人才培養體系。為了緩解學校發展的焦慮，迫切需要通過某種官方認可的重點建設項目加入到“雙一流”建設中[3-4]。

眾所周知，專業在培養人才中發揮著不可替代的重要作用。我們將秉承“博學篤行、盛德日新”的湘大校訓，遵循基礎學科拔尖人才成長規律，依托傳統優勢學科，以紅色基因厚植家國情懷，以多學科優勢涵養人文素養，廣泛開展國內外交流合作，深入實施教育教學改革，為有志于科學研究、具有發展潛力的優秀學生提供獨特的成長道路，培育思想政治過硬、專業基礎扎實、學術思維活躍、國際視野開闊、發展潛力巨大的基礎學科領域未來領軍人才。由此使得一流專業的建設逐漸演變成綜合型本科高等院校的一項特色[5-6]。

遵循習近平總書記“扎根偉人故里，弘揚優良傳統，堅持立德樹人，勇于改革創新，努力把學校辦得更好、更有特色”重要批示精神，深入探索地方高校基礎學科拔尖人才培養路徑，率先在數學等傳統優勢學科建成在國內具有鮮明特色、在地方高校中示范明顯的基礎學科拔尖學生培養基地，培養思想政治過硬、專業基礎扎實、學術思維活躍、國際視野開闊、發展潛力巨大的新時代中國特色社會主義建設和發展的未來領軍人才。

“數學特別是理論數學是我國科學研究的重要基礎。我到一些大學調研時發現，能潛下心來鉆研數學等基礎學科的人還不夠多。”李克強說，“無論是人工智能還是量子通信等，都需要數學、物理等基礎學科作有力支撐。我們之所以缺乏重大原創性科研成果，‘卡脖子就卡在基礎學科上。”此前，李克強總理曾在多次考察中強調理論數學等基礎學科對于原始創新的重要意義。甚至包括文科、醫學的專業也都開設了數學的課程[7]。

數學與應用數學專業課程屬于基礎科學專業，在國防建設、科學研究、工程設計、產品研發、決策咨詢、證券投資等實踐活動中，均需利用數學與應用數學的專業知識進行數學模型建立、數據分析、算法設計與應用軟件研發。數學科學為解決實際問題提供了思路、理論與方法，已成為科技革命的重要推動者。在國家積極推動“雙一流”建設背景下，如何對數學與應用數學專業課程進行教學改革進而提高教學質量是一個重要的課題[8-9]。

針對筆者所在地方高校的特點和學科優勢，根據數學與應用數學專業內涵發展變化和經濟社會發展需要，按照“加強數學基礎、強化計算技能、突出專業特色”，落實“一流專業”建設工作、以專業建設為根本任務、提高學生的專業知識，改善教學質量。

（一）優化課程體系的培養計劃

一方面，隨著科技進步與發展，理工、經濟管理類等諸多專業的專業課程內容發生了較大的變化，課程內容也在不斷地改革，而數學與應用數學專業課程的教學內容卻沒有跟隨相應的專業課程教學內容進行改革;另一方面，當前高校所使用的數學教材偏重于已經形成了的“現成結論”，對學生的引導不足，未能實現數學的再發現再創造過程，不太符合數學教育的發展規律。

進一步優化課程體系的培養計劃。強調以學生為中心，注重學生主體作用的發揮，設計個性化的培養方案、多樣化的課程模塊、開放式的考核方式，為學生提供更廣闊的彈性學習空間，真正做到讓學生隨時能學習、隨處可學習，培養學生學習研究的主動性、積極性和創造性;老師指導學生開展個性化專業學習，注重因材施教，結合學生興趣愛好和特點開展學業指導;支持學生提前進課題、進實驗室、進團隊，提前接受科研訓練、參與課題研究、發表學術論文。

課堂教學中要扎實學生的基本理論知識，刪除非必要推導、證明、演算等;在理論知識應用方面，將與之相關的來自生活實際、科研工作、熱門話題的案例作為引例和實例引入課程教學。

（二）分類授課，分級教學

當前，數學與應用數學專業的教學方式仍然比較單一，過于注重數學概念、數學定理的推導與證明計算以及解題的技巧，使得數學知識變得更加抽象和枯燥，與現實生活中的實際問題有一定的距離。

針對上述情況，實行小班分類授課，選用國際國內一流教材，鼓勵和支持教師積極開展研討式教學、參與式教學、體驗式教學等教學方法改革，指導學生成立興趣小組，利用專用學習空間積極開展創新創業訓練和學科競賽等活動。

進而可以采取分級教學，為學生量身定制培養方案和豐富多樣的課程模塊，構建“學科交融、通專結合、本碩貫通”的課程體系，學生能結合自身興趣和發展方向選修相關課程。學生可以提前進入科研團隊、項目組和實驗室，接觸科學研究前沿。

（三）開展互動式教學

為了更好地體現課堂互動性和把現代化信息技術應用于課堂教學，將學生喜歡的QQ、微信手機APP和教學互動軟件微助教結合起來搭建一個互動教學平臺。在這個平臺上，教師可進行課件上傳、課件在線播放、課堂簽到、測試、點答、討論、作業布置、在線答疑等，學生使用手機可實時參與互動活動，這樣不但將手機變成教學的好幫手，也增加課堂教學的趣味性。這個互動教學平臺的搭建，給學生營造了一個處處能學、時時可學的泛在化學習新環境，可以讓師生間實時溝通解決在課程教學與學習過程中所遇到的問題，也有利于教師及時進行教學反思與總結，并不斷更新和完善課程教學，有效提高課程教學質量。

采用啟發誘導式教學法，通過講授一些與所介紹知識點相關的歷史背景、著名問題、簡單有趣的生活實際問題等，培養學生數學思維，深刻理解原本抽象、晦澀的理論知識，進而激發學生學習的興趣和主動性。

（四）加強大學與中學數學之間的銜接

近年來，中學數學的教材進行了較大幅度的改革，采取了模塊化的教學方式，在增加數學內容的同時，卻降低了數學知識的難度，與傳統教材有較大的差別。

以現有教材作為課程理論知識教學基礎，刪減與高中階段重復教學內容，補充所缺失理論教學內容。另外，增加介紹相關專業術語名詞、概念、定理等英語對照，以及增加講授一些與課程相關的研究生入學考試典型試題，而涉及理論知識的應用內容則充分利用中英文圖書文獻、互聯網信息以及與生活實際、科研工作相關的案例，尤其是與大數據、人工智能等時代熱門話題密切相關的案例。

發揮綜合性大學的多學科優勢，匯聚育人資源，共建育人平臺，促進學科交叉，推動科教融合，構建全校共同參與拔尖人才培養的有效機制。廣泛開展交流合作，堅持“請進來”和“走出去”，構建與高水平大學和科研院所聯合培養拔尖人才的長效機制。

（五）引入數學建模和數學實驗

在數學課堂上，幾乎沒有數學實驗與數學建模的內容，使得學生缺乏數學實踐的機會，理論與實踐出現脫節。

針對以上情況，將加強校內協同，組建校內跨學科跨院系教學團隊，配備最優質的公共課師資;加強與國內外高校和科研院所合作，聘請國際國內知名教師來校講學和授課;通過聯合培養、暑期學校、短期考察等方式，分期、分批將優秀學生送到國內外一流大學或研究所學習和交流。如數學類韶峰班選拔優秀學生在大三到北京大學跟班學習，法學卓越班選拔優秀學生赴美國俄亥俄州立大學修讀暑期課程、赴臺灣東吳大學參加暑期研習班，等等。

（六）豐富課程考核評價方式

當前，數學與應用數學專業課程的考核方式包括兩部分，一個是平時成績，由學生的課堂出勤和課后作業情況來確定;另一個是期末考試，學期結束后進行統一的閉卷考試，課程的最終成績由這兩部分構成，只是所占的比例可能有所差別。

因此，需要增加過程考核和實踐考核。其中，過程考核主要考查學生的平時到課率、作業與課堂測試情況;實踐考核則要求學生針對數學知識及其在實際生活、自然科學等領域中的應用問題，通過Matlab軟件對其實現分析與研究，并撰寫一份研究報告;另外，對于課堂表現優秀和實踐能力較強的學生要給予加分獎勵。人才，我們就必須重視基礎學科的教育。

通過增加過程考核和實踐考核，并加大兩者的成績在課程總成績中的比重，利用多元化的課程考核來督促學生學習，激勵學生主動、刻苦學習。

具體來說，主要是如下幾點：一是實行小班授課、小組研討，開展研究性學習，堅守板書教學傳統，再現嚴密的思維推導，培養學生的數學思維。二是利用世界大學城、課程中心等信息化教學平臺，通過線上線下混合式教學，開展自主學習。三是優化考核方式，實施小班考試與大類考試相結合、書面考試與綜合考查相結合、課業成績與競賽成績相結合、知識測試與能力測試相結合、目標考核與過程考核相結合等多種考核方式，構建多元化、多層次的學業評價體系。

參考文獻

[1]張永莉.“雙一流”背景下的地方高校學科專業一體化建設[J].北京印刷學院學報，2018（26）：99-102.

[2]馬慶祿，陸百川.面向“雙一流”專業課課改效果評價方法[J].實踐探索，2018（01）：63-66.

[3]楊運庚.“四個一流”建設背景下推進專業建設校內自我[J].安康學院學報，2018（30）：118-123.

[4]王建華.關于一流本科專業建設的思考[J].重慶高教研究，2019：121-128.

[5]黃飛.基礎學科教育對高校“雙一流”建設的作用[J].教育教學論壇，2019（12）：103-104.

[6]王燕萍，呂震宙，李璐祎，等.新時代卓越人才培養計劃下概率論與數理統計教學改革探索[J].科教文匯，2019（457）：61-63.

[7]王靜婷，劉寶.“雙一流”背景下應用型人才培養模式研究[J].微型電腦應用，2018（34）：26-33.

[8]別敦榮.“雙一流”建設與大學管理改革[J].中國高教研究，2018（9）：1-6.

[9]白龍，陳雷鳴.“雙一流”建設戰略背景下的“數學物理方法”課程的教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2017（31）：101-102.

Exploration and Practice of Training Plan in Mathematics and Applied Mathematics Major for Local Undergraduate Universities Against the "Double First-class" Background

ZHANG Juana，JIANG Kaib

（a.School of Mathematics and Computational Science，b.Hunan Key Laboratory of Scientific Engineering Computing and Numerical Simulation，Xiangtan University，Xiangtan，Hunan 411105，China）

Abstract：In recent years，against the background of the country's active promotion of the "double first-class" construction，how to carry on the teaching reform of the courses of mathematics and applied mathematics and improve the teaching quality is an important topic.In this paper，combining the existing professional characteristics and the foundation of the existing team，we take the student development as the center，and constantly update the training plan of mathematics and applied mathematics，the teaching knowledge structure，improve teaching methods，and diversify curriculum examination and evaluation methods.The implementation of the training plan，students' learning interest，potential，initiative and innovative practical ability effectively improves the teaching quality of the course and help the cultivation of talents.

Key words："double first-class";local undergraduate universities;training plan