應用型本科院校數學與應用數學專業建設研究

張康群

［摘 要］針對應用型本科院校數學與應用數學專業交叉方向人才培養的定位特點，文章提出在現有師資隊伍和專業體系的框架下，開設與行業背景相適應的數學與應用數學專業方向，構建合理的專業課程體系，培養具有深厚的數學基礎知識、較強的數學建模能力與科學工程計算能力的新型應用數學及其交叉專業方向的復合型人才，以滿足社會經濟日益增長的客觀需求。

［關鍵詞］數學與應用數學；交叉專業方向；專業定位；課程體系；應用型本科

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

現代科學技術的發展表明，基礎學科是國家科技創新的源泉，也是社會經濟繁榮和文化進步的基石。近年來隨著國內外形勢的變化，我國逐漸加強對數學、物理、化學、生物等基礎學科的建設，鼓勵具備條件的高校積極設置基礎研究、交叉學科等學科專業，加強基礎學科本科生培養，探索基礎學科本碩博連讀培養模式。著名數學家丘成桐先生在采訪中談到中國如何避免在科技核心領域被“卡脖子”時表示，一流的技術要從發展基礎科學開始，中國科技要想在世界領先，一定要大力發展數學。發展數學的關鍵是培養數學人才。地方應用型本科高校在培養數學人才的過程中要先應找準專業定位，再制訂合理的專業方向人才培養方案和具體培養措施，以確保畢業生的質量，增強畢業生在就業市場上的核心競爭力。

數學與應用數學專業的開設伴隨我國高等教育發展的整個歷史進程，目前主要包括基礎數學、應用數學、概率論、運籌學、控制論、數學教育、數學史等多個主干學科[1-2]。廣泛的覆蓋面為當下應用型本科院校拓寬人才培養口徑奠定了基礎。同時，也為其專業方向的內涵建設增加了更多可能，學校根據人才培養目標制訂合適的專業課程體系。區別于綜合型高水平大學，地方應用型高校應把握市場需求，明確專業方向定位，這更有利于專業內涵的建設與課程體系的構建，從而有利于制訂專業人才培養方案，拓寬畢業生就業渠道[3-4]。

在本科教學質量國家標準和國家專業認證的背景下，本文以南京工程學院數學與應用數學專業人才培養為例，探析該專業在應用型本科院校中的辦學定位、課程體系以及培養舉措。

一、專業建設的整體思路

南京工程學院是一所以機電為特色的應用型本科地方高校，理學的發展是學校即將建設成為特色鮮明的高水平應用型工程大學的重要組成部分。依據學校實際，緊密結合國家專業認證標準與長三角發展一體化的客觀要求，堅持科學發展觀，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，培養德、智、體、美、勞全面發展的，具有行業背景和扎實數學功底的社會主義事業的合格建設者和優秀人才，是學校多元化應用型人才培養的目標。在此大背景下，數學與應用數學專業從籌備、申請到2020年經教育部審批備案后得以順利招生。作為南京工程學院第一個理科專業，該專業在建設過程中應精準專業定位，夯實專業基礎，拓寬行業背景，深化人才培養模式改革，全面提高人才培養質量。進一步加強基礎設施建設和師資隊伍建設，改善辦學條件，凝練學科專業方向，培育學科專業團隊，不斷提高辦學水平。按照“十四五”規劃的路子，加大建設管理力度，合理構建學科和專業結構，凸顯專業優勢和特色，實現質量、規模、效益的協調發展。

二、專業建設的目標

在專業建設過程中，要明確專業定位，整合教學資源，推進教學研究與改革，不斷完善交叉學科專業人才培養目標和方案、健全交叉學科人才培養所需要的交叉專業課程體系、做好思政課程和專業課程思政教育、改進教學手段，做到教師的教學與科研并重、學生的創新實踐與技能同步提高，構建多元化的立體應用型人才培養模式，培養出適應經濟社會發展需求的、具備基本的數學科學素養和空間思維、掌握扎實的科學計算能力、具有一定美學修養和健全人格的應用型專業人才。通過一定時期的實踐，建成一個既符合國家專業標準又適應社會發展和市場供需關系的、具有鮮明特色的數學與應用數學專業，并能夠為同類型或性質相近的高校相關專業的建設和發展積累經驗、提供借鑒。

三、專業建設的基礎

南京工程學院數學與應用數學專業（以下簡稱本專業）現有教師26人，師資隊伍結構合理。老中青相結合，以中青年教師為主，約占85%；職稱比例合理，博士、高級職稱占比達到90%以上；各專業方向師資隊伍滿足交叉專業培養需求，包括基礎數學、應用數學、計算數學、運籌學與控制論、概率論等，根據專業建設的后繼需求將進一步調整優化。近年來，本專業多名教師先后入選江蘇省“333高層次人才培養工程”“六大高峰人才”“青藍工程”等，獲江蘇省“數學成就獎”、江蘇省有突出貢獻的中青年專家、江蘇省“五一勞動獎章”等榮譽。

軟硬件配套設施齊全。本專業建成2個數學建模實驗室，配有服務器、計算機、投影儀以及MATLAB、MATHEMATICA等數據處理和數學建模軟件，能夠容納120人同時實驗。新建應用數學專業教學實驗室1個和實踐教育基地不少于6個，服務專業人才培養。

在辦學的過程中，邀請校內外行業企業領域專家成立專業建設指導委員會，為專業建設發展把脈問診，提供及時良好的幫助、指導和監督。成立學術委員會、學位委員會、教學指導委員會和教學督導委員會，為日常教學秩序的良好運行保駕護航。

四、專業建設的內容

數學與應用數學專業涉及國民生活的各個領域，從信息安全到智能制造、從油氣勘探到天氣預報，在促進現代科學發現與科技進步的過程中必不可少。該專業人才培養方案的制訂，要在學校人才培養總目標的框架下加強凝聚專業特色，明確專業對應的行業與領域，并對學生畢業后5年左右在社會與專業領域取得的預期成就進行描述，主要包括培養目標、畢業要求、課程體系等。

（一）培養目標

本專業是基于“厚基礎、重實踐、寬出口”的指導思想，以學校的優勢專業為依托，融數學、工程、信息以及計算機為一體的寬口徑理科教育，培養知識面廣、實踐能力強的數學應用型人才和能為社會、經濟建設等諸多領域提供數學應用知識及技能的交叉復合型人才，使學生畢業后能在科技、經濟和金融等交叉領域部門從事研究，或在生產、經營及管理部門從事實際應用、開發研究和管理工作，或繼續攻讀研究生學位。期待學生畢業5年左右達到以下目標：一是具有高度的社會責任感和可持續發展的價值觀，堅守職業道德規范；二是具有較高程度的數學文化素養和一定的人文與社會科學知識；三是具有數學與應用數學思維和求實創新意識，具有初步的科學研究能力和創新實踐能力，擅長應用數學知識和計算機解決具有相關行業背景的實際問題；四是具有良好的團隊協作能力，具有健康的體魄和較好的心理素質。

（二）畢業要求

基本學制4年，彈性學制3～6年。

學生在規定年限內完成培養方案規定的全部課程學習和相關任務要求，獲得相應的最低學分175分（包含實踐學分10分），符合條件者，準予畢業并獲得畢業證書。符合國家和學校有關規定的畢業生，經校學位委員會審查通過，授予理學學士學位。

（三）培養模式

學生如何培養、畢業的出路怎樣是學生和家長最為關心的問題。為此，小班化精英式培養、學科交叉和通識教育、導師制度以及配備一流師資等成為重要培養措施。在校期間，安排具有高級職稱的教師等專業學者擔任導師、班主任，為學生進行授課、輔導。為每名學生配備一名專業導師和一名行業導師，在課程學習、科學研究、國際交流、職業生涯規劃、思想政治教育、素質教育和心理建康教育等方面提供引領、指導和幫助，形成全人培養、全面成才的培養模式。

樹立教學管理新理念，搭建深厚廣博的教學實踐平臺。采取通識教育，對數學課程體系進行優化設計，對教學內容進行更新整合，既要為學生打下堅實的專業基礎，又要使學生有開闊的知識視野，同時更要設法合理減輕學生的課業負擔，讓學生留有充分的自主學習時間，增強學生的自主學習能力。加強對專業理論基礎課程學習的督促，提倡探究式學習方法，在側重數學專業課程學習的同時，體現學科交叉與融合，合理掌握專業拓展課程的“彈性”，積極與合作實踐基地等機構協調教學實踐模式，豐富專業實踐課程模塊內容，在跟蹤實踐中，不斷充實、完善教學計劃，為學生提供深厚廣博的教學實踐平臺。

以上一系列舉措，能強化數學基礎學科的支撐引領作用，有效促進行業背景知識與培養方案的有機融合，實現學科交叉基礎上的特色化人才培養。

（四）課程體系

本專業課程體系設計遵循的基本原則有：以生為本，注重人才培養的整體功能；強化通識教育，夯實課程體系基礎；優化課程結構，突出專業核心課程；注重專業交叉方向，設置專業拓展課程；明確理論應用與實踐意識，開設專業實踐課程。在此原則下，本專業的課程體系主要包括融入思政教育的通識與公共基礎課程、素質教育課程、專業基礎課程、專業必修課程、專業拓展課程、專業實踐課程、雙創知識與能力提升課程等7個部分（見表1）。

為培養應用數學及其交叉學科人才，專業拓展課程一、二、三分別為未來選擇運籌學與控制論、信息安全與通信、力學工程應用等交叉融合專業方向的學生設置，通過幾個周期的實踐教學能夠形成穩定的課程群。專業實踐課程貫穿大學本科4年學習全過程，以加強實踐教學安全教育，深化系列化項目教學改革，構建與完善課程、課程群、專業綜合、工程化項目四級項目教學體系，強化理論在實踐中的應用。雙創知識與能力提升課程主要是讓學生通過完成各類拓展培訓與實踐和參加第二課堂教學活動獲得相應的創新創業學分，旨在培養大學生的創新創業精神和能力，全面提高學生的綜合素質。

（五）課程思政教育

培養什么人、怎樣培養人、為誰培養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準，這也是數學與應用數學專業人才培養需要解決的首要問題。全面加強專業課程思政建設， 樹立 “三全育人”理念，將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體，寓價值觀引導于數學知識傳授和能力培養之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀和價值觀。根據數學學科專業課程的特點，基于人才培養目標， 在教學過程中恰當引入課程思政案例，提煉數學知識體系中所蘊含的思想價值和科學精神，可提高學生的學習興趣和探索未知的興趣，培養學生的科學思維和勇于克服困難的毅力，提升學生追求真理、勇攀數學高峰的責任感和使命感。

例如，通過講解我國古代著名數學家的故事，增強學生的民族自豪感和文化自信。魏晉時期數學家劉徽的割圓術蘊含著直觀而又深厚的極限思想，“割之彌細，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”。南北朝時期數學家、天文學家祖沖之在此基礎上，將圓周率的數值計算到3.1415926和3.1415927之間，這一精確結果的得出比西方早了一千多年。也可以在課上引入華為5G與數學的故事，說明數學等基礎學科在科技研發與應用中的支撐引領作用，激發學生的數學學習興趣和愛國情懷。

（六）專業實踐基地

應用型本科教育的特色在于對應用型人才的培養。在扎扎實實學好理論知識的基礎上，通過實踐應用教學培養學生的創造能力、開發能力、獨立分析能力和團結協作解決問題能力，全面提高學生的數學素養。因此，除了建設好專業拓展課程，還要加強實踐基地建設，為學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：一是校內數學實驗室的建設，二是校外公司企業實踐站點的拓展。尋求與專業知識應用緊密相關的以數學建模、軟件開發、工程計算與數據處理為主要業務的企業公司、中小學校或銀行等機構的合作，提升學生的雙創能力。

五、結語

基于數學與應用數學專業在地方應用型本科院校定位的現狀，南京工程學院試點構建了數學與應用數學及其交叉專業方向的課程體系，為適應現代社會發展和市場供需關系對數學應用的要求、培養數學與應用數學及其交叉方向專業人才打下了堅實的基礎[5-6]。在校內，交叉學科數學與應用數學專業建設的探索對工科以及其他專業的建設發展都具有重要的意義；在校外，對于同類型或同性質的高等院校，具體的專業定位和課程體系設計可以參考借鑒該專業建設方案的思路。

［ 參 考 文 獻 ］

［1］ 教育部高等學校數學與統計學教學指導委員會.數學類專業規范和教學基本要求[M].北京：高等教育出版社，2012.

［2］ 教育部高等學校數學與統計學教學指導委員會課題組.數學學科專業發展戰略研究報告[J].中國大學教學，2005（3）：4-9.

［3］ 張麗麗.數學與應用數學專業特色建設研究：以西安工業大學為例[J].大學教育，2014（17）：137-138.

［4］ 姚喜妍.數學與應用數學特色專業建設的思路與實踐[J].運城學院學報，2013，31（2）：1-6.

［5］ 殷明，朱曉臨，郭清偉.數學與應用數學特色專業建設的研究與實踐：以合肥工業大學為例[J].大學數學，2015，31（6）：38-44.

［6］ 陳發來.應用數學及其交叉專業方向建設[J].大學數學，2016，32（2）：53-56.

［責任編輯：劉鳳華］