数学与应用数学专业应用技术型人才培养模式研究

[摘 要]新建地方本科院校数学与应用数学专业应用技术型人才培养模式,要根据自身的特点,在充分调研社会和行业的发展需要的基础上,从数学与应用数学专业的课程设计、教学方法、学生创新精神培养、师资队伍建设等方面进行改革,以培养能尽快适应社会经济发展需要的应用技术型数学人才。

[关键词]新建本科院校 数学与应用数学 应用型技术人才培养

[中图分类号] C961;G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0093-03

一、研究背景和现状分析

自1999年高等教育扩大招生以来,我国新建本科院校的数量已达到普通本科高校数量的三分之一,成为我国高等教育的重要组成部分,是我国高等教育由精英教育阶段迈入大众化教育阶段的主要力量,也是建设高等教育强国战略大格局中的重要生力军。新建本科院校的特点之一,体现在办学思路、人才培养模式和规格等内涵方面的“应用型”特点,反映了该类院校的应用型本科教育办学定位和应用型本科人才培养目标定位的要求,反映了新建本科院校的地方性、区域性特点,致力于培养服务地方社会、经济、文化、教育等方面的应用型人才。

应用型大学是在高等教育由精英教育向大众化教育转变的过程中形成的,应用型与大众化是并行的相对概念。国外应用型大学的特点在于以就业为导向,重视构建实践教学体系、培养学生的创新能力。

国内新建本科院校数学与应用数学专业应用型人才培养的研究,主要是从应用型人才培养方案的构建、模块化教学体系的优化、应用型师资队伍的建设、学生应用能力的培养、实践教学的改革等方面探讨了数学与应用数学专业教育教学改革的方法,提出了明确应用型培养目标、优化模块化教学体系和创新培养模式的专业建设思路。强调实践教学环节是数学与应用数学专业应用型人才培养必不可少的重要环节,它具有深化知识、验证知识、整合知识,并将知识转化为智力和能力的重要作用,是课堂理论教学必不可少的延伸,也是对课堂理论教学效果的检验。同时,实践教学环节在培养学生的学习能力、协调沟通能力、创新能力和创业能力等专业能力和素质方面具有不可替代的作用。此外,重点讨论了数学建模和数学实验在数学应用型人才培养方面的作用。因此,实践教学环节真正起到了新建本科院校加强沟通、适应地方经济社会发展的“桥梁”作用。

贺州学院数学与应用数学专业的人才培养,是在传统的数学教育专业的基础上,结合地方社会、经济、文化和教育等领域发展的需要,围绕“立足贺州,服务区域,面向基层,突出特色”的办学宗旨,明确了我院数学与应用数学专业人才培养的改革方向,提出应用技术型人才培养的综合改革目标,即从数学与应用数学专业的课程建设、教学方法改革、学生创新精神培养、师资队伍建设等方面构筑应用技术型人才培养的教学体系,使学生具有扎实的数学理论基础和数学应用意识,具备熟练应用计算机等信息技术手段进行科学计算和数据处理分析的能力,能胜任科技、教育、经济、金融等部门的研究、教学和管理工作或继续攻读研究生学位的应用技术型人才。

二、综合改革的做法

(一)围绕应用技术型人才培养目标,加强课程建设,培养学生良好的数学应用素养

课程建设是高等学校教学建设的基础,是学校教学基本建设的重要内容之一。加强课程建设是有效落实教学计划、提高教学水平和人才培养质量的重要保证。

1.以社会需求为导向,加强课程平台建设

人才培养方案是一个动态的方案,它是随着社会的发展而不断发展变化的。理学院注重与地方政府机关、行业企业等部门的密切沟通,与这些部门的专家学者充分调研后,理学院将数学与应用数学专业的课程平台建设定位为:以“厚基础、宽口径、重应用”为宗旨,优化课程平台体系,整合教学内容,旨在培养具有良好的人文科学修养和数学应用素养的应用技术型数学人才。

“厚基础、宽口径、重应用”体现在课程平台体系以扎实的基础课程为支撑,培养具有较强“通识”水准的数学与应用数学专业人才。课程平台体系以公共基础课、学科基础课和专业基础课组成,公共基础课是指校级公共课,如大学英语、大学语文、大学计算机和“两课”等人文社会素养方面的基础课程,旨在培养学生高尚的思想品德、健康的身体与心理等素养;学科基础课是指数学学科的基础课程和主干课程,如数学分析、高等代数、概率统计、解析几何等课程,旨在反映数学学科大类的共性,加强学生学科基础,为学生后续发展提供扎实的理论基础;专业基础课是指同专业知识、技能直接联系的基础课程,它是学生掌握专业知识技能必修的重要课程,有利于学生的专业学习和毕业后适应社会发展与科学技术发展的需要,专业基础课可按学生兴趣和方向进行分组,这是“重应用”的特色。理学院数学与应用数学专业的应用技术型特色目标为:培养具有较强数学应用素养和计算机应用素养,具有进行复杂数据处理和分析能力,能胜任社会、教育、经济和金融等领域工作的应用技术型人才。为达到这个目标,我们设计了以下几个方向供学生自行选择,A组:常微分方程,数学物理方程,复变函数,实变函数,泛函分析,数值分析,科学计算,数学模型与matlab软件应用;B组:数理统计,随机过程,多元统计分析,运筹学,统计软件应用;C组:面向对象程序设计,中学数学教育概论,中学数学教材教法,数学史。

2.拓宽教材资源建设,丰富教学内容

教材建设是课程建设的重要内容之一,是丰富课堂教学内容的主要途径,也是进一步深化教学改革、巩固教学改革成果、提高教学质量、造就高素质应用技术型人才的重要环节。一方面理学院教材建设重点在于实践教材和网络课程教材方面的建设,实践教材着重体现教材的实用性、完整性、适应性和实践性特点,教材的形式突破了传统的纸质教材的形式,向电子教材、多媒体课件、网络课程教材和音像教材发展,这些教材具有能展示真实情景、更新及时的特点,符合数学与应用数学专业应用技术型人才培养目标的要求。另一方面,理学院重视内隐性教材资源的挖掘与开发,我们要求每个教师备课时尽量挖掘潜藏于显性教材深层的隐性知识,如数学知识的文化元素、过程元素、逻辑元素、背景元素等[1],在向学生传授数学应用知识时,要将数学思想、数学精神、数学价值观和数学美感贯通到整个数学课堂教学中去,使学生的数学应用素养得到真正的提升。

3.提倡开展有效的课堂教学模式与教学方法,提升教学效率和教学质量

“有效”课堂是指课堂教学要有效果、有效用、有效率。有效果是指课堂教学要指导学生有效掌握知识达成教学目标,努力追求教学效果;所谓有效用,指当下的学习应该对后续学习、终身学习有用;有效率是指单位时间内完成一定量的教学任务。积极推行基于实际应用的案例教学、项目教学和虚拟现实技术应用,专业课程运用真实任务、真实案例教学的覆盖率要达到100%,主干专业课程企业和行业的参与率要达到100%。根据数学与应用数学专业大学生的学习特点和应用技术型人才培养目标的要求,理学院提倡教师用多样化的教学手段,创造现实性的课堂教学模式,解决应用性的教学内容,真正调动起学生主动学习的积极性,使学生成为学习的主人,从而提高课堂教学效果。主要体现在以下几个方面:

(1)多样化的教学手段

根据实际情况采用多样化的教学手段,整合各种教学手段的优势,以达到良好的教学效果。一节好的有效率的数学课堂不应使用单一的教学手段,而应该是多样化手段的有机结合。一节生动形象、信息丰富、互动流畅的课堂,其中应该有传统的粉笔板书、有幻灯片投影、有PowerPoint讲稿、有演示实验、有音频视频资料,等等。[3]采用多样化的教学手段能使学生的注意力长时间保持集中,使学生在形象生动的讲解中收获知识。

(2)现实性的课堂教学模式

数学课堂教学的现实性是指在数学教学过程中教师要充分考虑学生是学习主体的学习现实,包括学生的认知结构、知识结构、个体经验和情感体验等因素。现实性的数学课堂教学要求教师的备课不但要备课堂教学内容的知识结构和逻辑体系,还要备学生学习特点和学习现状,教学的出发点、切入点将落在教学内容特点和学生学习特点上面。应用技术型高校的数学课堂教学,应该是回归生活本原的教学,应该是师生平等互助的教学,在教学评价中应该是现实的、可操作的,而不应该是空洞的、泛泛而谈的。

(3)应用性的教学内容

目前,我国高校传统数学与应用数学本科专业的课程本身讲公式、推理、运算等理论的知识居多,而与当下数学在社会经济、自然科学方面的应用介绍居少,有效率的高校数学课堂教学,应该努力让学生学会从实际问题中获取信息、建立数学模型、分析问题与解决问题的能力。这需要我们的教师对现有教材的教学内容具有重新组织、加工的能力,紧紧围绕当地社会、经济、文化和教育的实际,结合数学基础理论知识创造性组织数学课堂教学内容。

4.科学制定教学评价体系与教学过程监管机制,提高人才培养质量

一方面,对于教师来讲,提高教学质量是高校教学评价和管理的主要任务和目标,是提高人才培养质量的必要条件。建立和完善多形式的教学评价制度,重视和发挥专家组织的评价功能,重视和发挥现代教育评价方法与技术的作用,加强教学环节及实施过程的质量管理,针对教师在课程教学改革、教材资源开发、学生课后评价和专家听课点评等方面进行评价,建立健全专门的教学质量评估督导机构。

另一方面,对于学生来讲,要改革期末考试试题设计和评分模式,制定和完善学生校内实验实训、企业实训实习和假期实习制度。增加实践教学的总时数,实训实习的课时比例要达到总课时的30%以上,各专业学生参加实训实习的时间累计要达到一年。通过小论文写作、小发明创造、专利申请、参与各级各类学科比赛等形式,注重学生学习过程的评价和不同学生的分层次评价。[2]

(二)紧扣社会热点问题,注重实践环节,培养学生的应用创新精神和创新能力

目前大部分大学生的创新观念、创新能力和实践操作能力还是比较低的,表现为缺乏创新意识、创新思维、创新毅力和创新兴趣。为此,理学院做了三个方面的探索:

1.将社会经济领域的问题进行加工,转化为数学方法的教学案例或实践题目

这是理学院创设的创新实验平台项目,每学期都设计了一些用于学生参加课外实践教学活动的题目,一般是由教师根据自己的研究方向,或从自己的科研课题中出题或从社会实践中出题,也可以由学生自行选题,但必须经过学院学术委员会同意。学生自由组成创新小组进行研究,完成后可给予相应的学分。通过创新研究,学生不但掌握了课本的知识,还自觉学习了课本以外的知识,学生的研究分析能力、创新思维和创新能力都得到了不同程度的提升。

2.在每个章节后面,精心设计一些探索性或开放性的题目

课本是学生获取知识和发展能力的主要途径之一,备好课本、拓宽课本资源是教师必备的教学基本功,我们要求教师不能“一本教案用到老”,必须每上一次课都要重新备课和撰写教案。目的是要教师经常更新自己的教案,做到教学内容能随时跟踪当前的社会文化发展,其中主要的形式是在每个章节后面,精心设计一些探索性或开放性的题目,同时还要求教师提供参考文献,以方便学生主动参与学习、查阅和整理相关资料,培养学生运用数学思维去发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生的创新思维和创新能力得到锻炼。

3.发挥数学建模协会的作用,提高学生数学应用创新意识,营造数学应用技术氛围

通过数学建模课程的学习,培养学生的数学综合知识以及计算机动手操作能力,让学生体验所学数学知识在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用数学知识和方法解决实际问题的过程,增强数学应用意识,让学生在相互交流与学习中感悟数学知识的奥妙。

(三)改革师资培训机制,调研产学研合作模式,提高应用技术型人才培养的教学质量

师资队伍建设是课程改革和教学改革的关键,除了常规的教师访学进修、教学科研并举外,理学院还特别要求教师有一定的行业背景。我们的做法是加强校外实践基地建设和校企合作教育模式,不但为学生提供足够的实践实训机会,还要求教师到这些行业企业进行不定期的挂职学习。出台奖励政策和措施,鼓励教师通过培训等渠道成为“双师型”教师。

1.完善实践教学的顶层设计,进一步规范实践教学环节管理,保证各类专业实践教学内容落到实处。鼓励和支持教师积极开展实践教学,高职称、高学历教师要承担实验实训教学。

2.整合校内实践教学资源,建设专业群实习实训基地。专业核心技能的训练项目都有对应的生产性实训基地,学生有对口的顶岗实习岗位。专业技能训练项目都有对应的实训室,项目开出率达100%。

3.加强应用型实验教材建设。立项开发应用技术类实验教材,以应用为导向,与行业企业合作联盟,合作进行应用型实验教材建设。

三、结论

新建地方本科院校数学与应用数学专业应用技术型人才培养模式,要根据自身的特点,在充分调研社会和行业的发展需要的基础上,从数学与应用数学专业的课程设计、教学方法、学生创新精神培养、师资队伍建设等方面进行改革,以培养能尽快适应社会经济发展需要的应用技术型数学人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 喻平.论内隐性数学课程资源[J].中国教育学刊,2013(7):59-63.

[2] 郑君文,张思华.数学学习论[M].南宁:广西教育出版社,2001(1).

[3] 莫达隆.概率统计中随机模拟实验的设计[J].福建教育学院学报,2012(8):119-121.

[责任编辑:覃侣冰]