摘要：本文以新一轮的修订本科生培养方案为契机，结合具体的教学实践，介绍了我校数学与应用数学专业在课程的设置及创新能力的培养方面的具体改革措施。
关键词：数学与应用数学；教学改革；人才培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）51-0116-03
一、引言
随着时代的不断发展，社会对人才的需求呈现多元化的趋势，高等学校的招生及就业形势也随之发生了很大的变化。在新的形势下，数学与应用数学专业如何进行专业教学的改革与建设，培养适应社会发展需要的复合型人才，是需要解决的一个重要课题。近年来，高校毕业生就业困难成为社会的一个突出问题，数学与应用数学专业的学生也面临同样的困境。形成这种现状的原因固然是复杂的，就本专业而言，其根源主要是因为过弱的文化陶冶、过窄的专业教育、过重的功利导向和过强的共性制约所造成的，具体表现于以下几个方面：首先，专业课程设置过细，在一定程度上限制了对学生的实践能力和创新能力的培养；其次，教学内容和教学方法过于传统和规范，目前的课程教学方式主要以课堂讲授知识为主，在教学过程中学生处于被动的学习状态，学生的思维被局限在书本和教师所限定的框框内；再次，缺乏学生进行科研活动的氛围，在教学过程中忽视了对学生科研与创新能力的培养，人才质量的优劣在很大程度上取决于其实践能力和创新能力的高低，“授人以鱼，不如授人以渔”就是对培养和训练学生的实践和创新能力的最好诠释；最后，对学生的考核评价机制不够完善，现行评价学生的方法主要是依据学习成绩的优劣，因此在一定程度上导致了学生片面追求考试分数的现象，而忽视了其他综合能力的培养。本文结合具体的教学实践，以新一轮的修定本科生培养方案为契机，介绍了本专业在课程的设置及创新能力的培养方面的具体措施。
二、基本原则
1.指导思想。数学是研究量、空间模型、結构、变化的学科以及利用逻辑形式研究现实世界的数量关系和空间形式的学科。数学与应用数学专业是以运用数学来阐明概念的科学性、现象的规律性为目的，从而推动数学的新发展，它是研究自然科学、社会科学和工程技术中数学问题及其理论的一个基础性专业，培养学生掌握数学的基本理论与方法，运用数学知识、使用计算机解决实际问题的能力。我校的数学与应用数学专业注重基础训练和广泛的应用，面向宽口径培养，在充分体现数学的基础性与工具性的基础上，以科学与信息计算作为专业的发展方向。
2.培养目标。数学与统计学教学指导委员会在2005年发布的“数学学科专业发展战略研究报告”中，预测了今后社会需求的五类数学人才：①专职数学研究人员，主要来源是博士及博士后；②交叉学科和其他相关学科（金融数学、精算保险、生物信息、信息处理等）的研究人员，其来源一部分是数学学科专业的本科毕业生，更多的是数学及相关方向的硕士和博士毕业生；③高等教育的数学教师，主要来源是数学专业的硕士和博士毕业生；④以数学和计算机为主要工具的国民经济各领域所需要的应用型人才，此类人才有不同层次的需求，除了硕士、博士外，对本科生有也一定的需求量；⑤基础教育和中等职业教育的数学教师，这是接收数学学科专业本科毕业生的一个重要渠道。据此，我校数学与应用数学专业人才培养的具体目标是：培养掌握数学科学的基本理论与基本方法，具有运用数学知识和使用计算机解决实际问题的能力，受到科学研究的初步训练，能在科技、教育、经济和金融等部门从事研究和教学工作，在生产、经营及管理部门从事实际应用、开发研究和管理工作，或继续攻读研究生学位的创新型人才。
3.培养思路。数学与应用数学专业的学科特点决定了数学与应用数学专业的前沿性和交叉性，近几十年来，随着新的数学研究成果不断出现、新的交叉学科不断产生和发展，使得经典数学，不论是分析学、代数学还是几何学等方面都产生了重大的进展，这就要求学生不仅要有良好的经典数学的基础知识，还要具备必要的现代数学的基本知识；而且随着计算机技术、网络技术等信息技术迅猛发展，及时更新该专业的教学内容与教学模式，使之适应当前社会需求成了一个亟需解决的问题。因此，培养数学与应用数学专业多元化人才首先要进行课程体系的改革，并以优质课程建设为核心，改革教学内容、教学方法和教学手段，强化实践性教学，构建“宽口径、厚基础、强素质、重应用”的新型人才培养模式。
三、教学改革的具体实践
1.改革培养方案，优化课程结构。科学合理的培养方案是构建多元化人才培养模式的基础。在新一轮的本科生培养方案的制定过程中，我们先从构建合理的课程结构入手，通过分析上一轮培养方案及其实施的优缺点，借鉴了国内其他重点院校本专业培养方案的经验，并就培养目标对课程设置进行对比分析，充分征求本专业教师对方案初稿的意见，汇总后进行了认真的分析讨论，最终形成新版的培养方案。在教学实践中贯彻课程整体优化、少而精的原则，精选更新教学内容，确保学生具备较为扎实的基础知识；并将学科前沿知识、最新的科研成果引入课堂、引进教材。具体措施体现为构建通识教育课程、学科基础课程和专业核心课程三位一体有机融合、层次分明的“442”理论课程体系，即通识教育课程、学科基础课程和专业核心课程分别约占课堂教学总学分的40%、40%和20%，增加通识选修课比重，使学生依托于本专业，着眼于综合性较强的跨学科训练。新的专业培养方案从课程特性和能力培养出发优化了课程体系，同时体现了现代数学的特点。按专业课程的类型，新的培养方案的课程设置分为四个系列：分析系列课程、代数系列课程、几何系列课程、应用系列课程。学生将分别得到分析、代数、几何、微分方程、数理统计、数值计算、数学建模以及物理学、计算机程序设计的知识学习和能力培养，使学生能够形成较好的数学素养，并且具有较强的应用计算机技术解决实际问题的能力。这次新的培养方案在课程的学期安排上，按照课程之间的逻辑关系，考虑了教学实施过程中的课程衔接，同时充分兼顾均匀分布学生的学习负担，做到合理安排课程学期、学时及进度。具体的做法如下。（1）在一、二年级强化学科基础教学。数学学科的发展日新月异，但微积分、矩阵论、空间理论的基础地位牢不可破，学科基础教学对数学应用型人才的培养仍然非常重要，所以一、二年级在以数学分析、高等代数和空间解析几何等课程为核心的学科基础课程体系，投入足够的教学时间和教学资源，使学生比较系统地掌握数学科学的基本理论、基本知识与基本方法，以厚实的学科基础课程确保学生的专业基础得到有力的加强。（2）在三、四年级加强专业课程教学。设置“基础数学”模块培养以数学为职业的数学人才，设置“应用数学”模块培养能从事统计调查、数据分析工作的人才，以精干的专业核心课程确保学生的专业能力得到充分的发展，使学生个性化学习的需求得到有效满足，调动学生的学习积极性，拓宽学生的就业渠道。（3）构建全程实践教学体系，在一、二、三年级的暑假，开设暑期实践性课程，注重学生将来的就业和发展，培养学生的创新精神和实践能力，提供一个宽口径的人才培养环境。
2.组建课程组，抓好教学环节。为了进一步抓好教学环节，我们以组建课程组的形式来提高不同课程系列的教学质量和效果。首先，整合教研室的师资力量，以专业培养方案为依据，以分析、代数、几何、应用四个课程系列为核心，分别组建分析课程组、代数课程组、几何课程组及应用课程组，并确定课程组的负责人。其次，以课程组为中心，开展教学教研活动，进行题库建设；推行考教分离，为保证本科教学考核的科学合理性，我们在组建课程组、确定课程负责人的基础上，要求对每门课程做到大纲、命题、阅卷“三个统一”，确定了以课程负责人为责任人的课程质量监督小组，由课程组负责人统一协调教学进度、组织考试命题、建设统一题库、组织流水评卷等。
3.創新课程教学模式，推进教学方法改革。培养高素质的创新应用型数学人才，教学内容及教学方法的改革是极其重要的一环。由于数学学科的特点，决定了数学课的教学特点是在课堂上以教师讲授为主。在创新课程的教学模式上，具体做法如下。第一，创新课程设计，优化课程内容。树立以学生为教学活动主体、以能力培养和素质提升为导向的教育教学理念。在教学中，营造鼓励学生创新的课堂氛围，激发学生主动探索的欲望；采用多样化的课堂教学，开展启发式、讨论式、案例式等教学方法。第二，强化学生课外自主学习。打破传统的课外作业做习题的单一模式，通过自主预习、课外阅读、课题研究等多种途径以及主讲教师指导、课程助教辅导的指导体制，发挥学生的学习主动性，提高学生的自主学习能力。第三，在教学活动中明确学生的主体地位，尊重学生的主体地位，设置教师指导下的学生研讨学时，引导学生自主学习，促进学生进行研究性学习；加强各学科的相互渗透和交叉综合，拓宽学生的思维空间。
4.加强实践教学与创新能力的培养。首先，开展实践教学改革，强化专业实践教学环节。在现有学时学分框架内，增加实践教学比重，强化实践育人效果。对照专业培养目标，增设“MATLAB基础与应用”、“数学建模实验”以及“统计分析软件”等实践类教学环节，在教师的指导下学生可自行建立的数学模型，并可到计算机机房进行求解和验证，将教学从重视培养学生的计算技能转向侧重于培养学生对数学的思想、方法及其应用的掌握和理解上，培养学生的创新意识、创新能力和实践能力。其次，优化本专业实验课程设置，推进大学生创新创业训练计划和竞赛活动，构建本科生的实践与创新能力培养体系。开设“数学建模”必修课程，以课堂教学为主，开展以数学建模暑期培训、组织学生参加全国及国际大学生数学建模竞赛等活动的第二课堂，及时总结竞赛经验，并以参加数学建模竞赛的成果进一步促进数学建模和数学建模实验的课程教学改革。实践表明，开展数学建模竞赛活动，提高了学生对数据的分析处理能力、对复杂方程的数值求解能力以及对实际问题的分析解决能力。同时首次开设新生研讨课、专业导论课和系列创业课程，鼓励学生参加教师的科研课题，与教师合作进行科学研究；发表高质量学术论文，通过科研促进教学；聘请国内外著名专家、学者为学生作学术报告，向学生介绍数学发展的学术前沿；在课堂教学之外，鼓励学生积极申报大学生创新创业项目，为学生创建良好的创新环境和氛围，加强对本专业学生的实践能力和创新能力的培养，适应社会对高素质人才的需求。
5.改革和完善评价体系，严格毕业论文过程管理。改革课程考核与评价模式，加强学习的过程考核，实行多种形式的考核方式，对学生的评价不仅要考查对知识的掌握程度，更要重视学生能力的考查。在教学过程中开展了多样化的考试方式，施行考试时间的自主化，通过作专题报告、撰写学术论文、参与老师的科研项目、参加创新创业训练计划等多种形式评价学生。本科毕业论文是本科教育培养工程中的一个重要教学环节，它可以检验学生对所学知识的掌握程度以及分析问题、解决问题的能力，是学生系统学习专业知识、加强实践以提高综合能力的重要过程。因此，本科毕业论文的水平直接反映了专业的教学质量。针对部分学生对毕业论文的重要性认识不足、在毕业论文选题中追求大而全以及毕业论文过程管理中的薄弱环节，我们采取了以下措施。第一，实行教师与学生双向选择。先由教师拟定毕业论文的题目，再由学生根据自己的特长和兴趣选择指导教师，每人一题，学生也可以自拟题目，通过这种灵活的题目选择方式，充分调动了学生写作毕业论文的积极性。第二，注重提高毕业论文的创新能力和解决实际问题的能力。毕业论文的题目尽量选择新的研究方向、新方法和新思维，对于论文内容的选取可以不必求广、求全，但是要对所选的研究内容要求做到深入细致、体现创新，以提高学生的独立工作能力和自主思考能力。第三，加强毕业论文过程中的管理。建立定期检查制度，并将开题报告、论文指导、答辩等过程记录在案。这些措施的实施，对提高学生毕业论文的质量起到很好的促进作用。
6.加强教师队伍建设，优化专业师资结构。建设一支素质优良、结构合理的师资队伍是不断提高人才培养质量的关键。数学教研室按照“内培外引，提高整体素质，以学科建设带动师资队伍建设”的原则，一方面引进具有良好科研基础的学术骨干和具有数学教学研究基础的教学、教研骨干；另一方面，支持和鼓励青年教师在职攻读博士学位，在保障正常教学的前提下，合理安排教师的进修提高，如通过支持教师参加学术交流活动、短期学习培训、出国访问等多种途径来提高教师的业务水平，改善数学教研室的学缘结构。经过几年来不懈的努力，已经逐步建立了一支教学水平高、整体结构合理、博士为主、科研成果突出，能满足数学与应用数学专业教学需要的师资队伍，并且师资队伍的建设具有良好的发展趋势。
四、结束语
数学与应用数学专业人才培养模式的实践与探索是多方面的，更是一项长期研究的课题。这里针对优化该专业的才培养方案、调整课程体系结构及创新教学模式等进行了初步实践，其中教学方式的改革需要不断的深化和完善，还有许多问题需进一步研究与实践。（1）以精品课程为标准分批、分层次进行优质课程资源建设，打造优秀的教学学术团队。（2）建设数学专业实验室，增加专业图书资料，建设高效的网络教学平台。（3）有效组合多种教学方法手段，探讨构建差异化的自主学习模式。
我们将结合我校专业的建设与发展，把这些工作深入进行下去，进一步优化和完善数学与应用数学专业人才的培养机制，以期适应社会对人才的需求。
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The Reform and Practice of Curriculum System and Innovation Ability Training System of Mathematics and Applied Mathematics
WANG Cui-xiang，CHU Bao-zeng
（China University of Geosciences，School of Science，Beijing 100083，China）
Abstract：In this paper，the new revised undergraduate training program as an opportunity，combined with the specific teaching practice，the paper introduces the specific reform measures in the course setting and innovation ability of mathematics and applied mathematics major in our school.
Key words：mathematics and applied mathematics；reform in education；personnel training
