行业背景下数学学科高质量人才培养模式研究

［摘 要］ 数学是自然科学的基础，也是重大技术创新发展的基础，加强数学高层次人才培养任重且迫切。上海电力大学数学一级学科硕士学位授权点积极响应国家大力发展基础学科拔尖人才培养战略，服务上海和长江三角洲地区经济引领高地，支撑能源电力变革转型升级，从专业和行业需求出发，培养社会急需的高层次人才。上海电力大学数学一级学科硕士学位授权点从学校现实出发，在培养方案制订、高水平导师团队建设、教学方法创新、实践平台搭建等方面走出了具有学校自身特色的培养之路，创建了“四位一体”的人才培养模式。

［关键词］ 数学学科；培养方案；人才培养模式；数学+能源

［基金项目］ 2022年度上海电力大学研究生教研教改课题“数学一级学科硕士学位授权点培养模式与方案研究”（YJY-2022003）

［作者简介］ 朱 瑞（1981—），女，安徽芜湖人，博士，上海电力大学数理学院教授，主要从事数学学科建设、智能算法在能源电力行业的应用研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）25-0161-04 ［收稿日期］ 2023-03-28

一、研究背景

数学是自然科学的基础，也是重大技术创新发展的基础，数学实力支撑着国家实力，几乎所有的重大发现都与数学的发展与进步相关，数学学科高层次创新人才培养亟须加强。

（一）对接国家大力发展基础学科战略的高水平学术人才需求

2020年，习近平总书记在科学家座谈会上强调，加强基础学科本科生培养，注重培养学生创新意识和创新能力［1］。科技部办公厅、教育部办公厅、中科院办公厅、自然科学基金委办公室印发的《关于加强数学科学研究工作方案》指出，统筹支持数学及交叉科学研究，围绕科学与工程计算、大数据与人工智能的数学理论与方法、复杂系统优化与控制、计算机数学等重点方向，以及信息技术、能源与环境、海洋、生物医药、经济与金融安全等国家重大战略需求中的关键数学问题进行项目部署［2］。

（二）服务上海和长江三角洲地区经济引领高地的高水平学术人才需求

长江三角洲地区（简称“长三角”）是我国创新能力最强的区域，上海居“龙头”。数字产业化、产业数字化、数据价值化、数字化治理的“新四化”发展，亟须数学高层次人才在核心算法、数据智能等“卡脖子”问题上取得突破。《上海市建设具有全球影响力的科技创新中心“十四五”规划》中强调，人才体系与城市软实力息息相关，引领长三角打造科技创新主引擎，必须加大数学等基础学科及前沿交叉学科的青年人才培养力度。

（三）支撑能源电力变革转型升级的高水平学术人才需求

建设以新能源为主体的新型电力系统是能源电力行业响应“双碳”目标的重大部署。《南方电网“十四五”电网发展规划》指出，充分发挥能源电力大数据“生产要素”和“算力+算法”叠加倍增效应。新能源并网的随机性、波动性处理，电网安全高效运行，新能源并网后的碳交易问题，新能源与储能并网控制等，迫切需要本学科高层次创新人才在基础性和关键性问题方面开展研究，助力能源电力变革转型升级。

自1951年10月创建上海电力大学以来，数理学院经历了基础部、信息与计算科学系、直属数理系、数理学院几个阶段。1951年成立高等数学和工程数学教研室；2001年开设了信息与计算科学专业，由“基础部”改名成立“信息与计算科学系”，信息与计算科学专业由此得到了发展；2004年11月，“信息与计算科学系”改名为“直属数理系”；2011年5月“直属数理系”更名为“数理学院”；2019年获批“电子信息”专业学位硕士点。2021年，数理学院借助2021年上海市学位点动态调整的契机，抓住机遇，获批建设，数学学科作为重要的基础学科是学校能源特色学科创新发展的根基，对接学校发展规划，赋能新型电力系统建设，系统安全稳定、优化运行和碳市场交易决策等关键问题是深层次的数学问题，致力于源头创新，加强数学学科的建设及数学学位点建设是核心要素。

当前，各个高校的数学学科方向设置大体分为以下几种情况：一是按照数学学科传统的专业开设基础数学、计算数学、概率论与数理统计、应用数学、运筹学与控制论等方向；二是结合资源优势或学校优势开设特色鲜明、专业性强的分支方向，例如中国海洋大学数学科学学院开设海洋数学技术方向；三是符合当下社会和科技的发展方向，例如上海财经大学数学学院开设应用统计方向、上海海事大学文理学院开设智能算法与数据科学方向；四是师范类高校开设相关的教育教学方向，例如华东师范大学数学科学学院开设数学教育方向［3-6］。

《中国数据人才供需关系和培养报告》中指出，大数据时代下的数学人才缺口呈现加剧增长状态；近三年，缺口以每年50万人递增，在未来一段时间内，数学人才缺口还会保持在每年40%左右的增幅，且就业岗位呈现多元化发展。上海现有13所高校具有数学一级学科硕士点，培养硕士仅约450名/年，主要面向数据分析、软件开发、人工智能、精算、国际经济与贸易、通信工程等领域，人才供不应求。上海电力大学数学一级学科硕士点旨在响应国家基础学科建设战略，服务上海、长三角地区乃至全国能源电力发展战略，努力建成“数学+能源”特色、交叉优势显著的上海首家面向能源电力行业的数学一级学科硕士点，推动区域能源电力行业的转型发展。

二、创建“四位一体”的人才培养模式

当前，数学学科硕士点创建“高品质培养方案+高水平导师团队+高质量教学方法+高标准实践平台”的以培养“高层次数学专门人才”为目标的“四位一体”人才培养模式。

（一）制订科学合理、符合学校整体布局发展的数学学科研究生培养方案

学位点承担着培养研究生的工作，要提高研究生教育质量，就需要制订科学合理的人才培养方案，这是提高学位点水平的内在要求，也是有效途径。研究生培养方案是培养研究生的重要依据和实施纲要，一切工作都以它为基础，确保研究生培养质量达标。它包括对培养目标的定位、培养模式与方式发展的选择、课程体系的设置、对学生所要达到的能力素质的规定等。数学作为重要的基础学科，支撑着学校主干优势学科高质量发展，是学校健全学科体系、优化学科布局的迫切需要，充分保障研究生教育质量，满足社会对高层次人才的需求。

（二）建设结构合理、符合学科整体建设需求的高水平导师团队

导师团队是学位点得以发展的重要引擎，导师团队的水平在某种程度上决定着一个学位点的水平，导师既要开展科学研究又要承担高层次人才培养任务，可以说他们支撑起了一个学位点。如果没有一支高水平的导师团队，就很难产出高质量的科研成果，很难培养出高质量的学生，学位点的发展就很难实现质的突破。从这一角度来看，要想提高学位点水平，加强导师团队建设至关重要。着力打造一支在数量、年龄、学历、学缘等各方面都结构合理的导师团队，尽可能多地引进高水平的导师，进行导师制度规范化、科学化管理，加强导师队伍的可持续建设。

（三）创新教学方法，不断完善教学管理制度，确保研究生教育质量

教学方法是教学主体在教学过程中为实现一定教学目标、完成教学任务而采用的教与学的技术、技巧、程序、策略或方法的总和。教师采用科学合理的教学方法可以启迪学生的思想，促进学生对知识的理解与吸纳。对于研究生教育来说，除了传授专业知识外，更多的是要善于激发学生的创新思维和创新意识，培养学生独立思考、发现和解决问题的能力，教会学生如何进行科学研究。因此，必须探索符合研究生教育特点的教学方法，改变以往以“讲授法”为主的传统教学模式。建立以研究生为主体的“研究型”课堂，多使用启发式、互动式或研讨式的教学方法，使学生变被动为主动，积极参与到学术研究中。同时，作为一个新获批的学位授权点，更加需要优化教学管理制度，创新管理理念，形成一整套科学合理的监督、落实、激励、评价、考核机制，确保学位点建设的可持续发展。

（四）加强创新创业教育，建立资源共享的研究生创新实践科研教育平台

深化研究生创新创业教育改革，是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要，是推进高等教育综合改革、促进研究生更高质量创业就业的重要举措，应建立数学学科研究生系统化、标准化、科学化的创新创业教育体系，将创新创业教育纳入培养方案中、融入日常教学中，提高创新能力培养的学分。在培养方案中设置学科前沿知识课程，邀请知名学者来校开展授课，切实指导研究生开展创新创业实践。建立研究生创新创业实践平台，充分借助数学一级学科硕士研究生的专业特色，以研究生数学建模大赛、创新项目等为依托，激发研究生参与创新创业的动力。以研究生的创新创业推动学院本科生的创新创业，构建硕士—本科联动的创新创业教育模式。

三、实现“四位一体”人才培养模式的路径

（一）加强顶层设计，制订科学的数学学位点建设目标和培养方案

为适应学校人才培养和学科发展的需求，立足能源电力行业，服务地方经济，凝练学科研究方向，强化特色；坚持“创新发展、重点突破”的建设原则，根据学科现有体系和发展基础以及未来数学学科发展趋势，将基础研究与应用研究相融合，向本学科领域的前沿技术和国内外发展趋势靠拢。结合学科发展定位，对运筹学与控制论、应用数学、能源数学三个方向布局人才培养的具体方案。

（二）建设结构合理、符合学科整体建设需求的高水平导师团队

研究生导师队伍是保证研究生教育质量的关键因素。提升导师队伍水平，努力造就一支有理想信念、道德情操、扎实学识、仁爱之心的导师队伍。加强导师队伍师德师风建设，促进研究生优良学风形成；强化导师队伍学习机制，落实导师队伍责任制，提高研究生科研素养，切实推动研究生教育高质量内涵式发展。严格执行研究生导师遴选与管理制度，提高研究生导师队伍的学术水平和教学能力，加强研究方向的团队建设，优化学术队伍的年龄、学历、知识和学缘结构，打造一支素质高、业务精、结构合理、国际化程度高、具有创新意识的高水平学术队伍。

（三）开展教学研究，制定教学管理制度保障人才培养质量

教学是研究生培养的重要环节，是研究生科研与创新能力培养的基本途径。教学既包括课程设置，也包括具体实施。不断创新授课形式，以自学为主，辅以讲授、讨论班、文献阅读等教学方式，在培养过程中，加强学生基础理论学习、科学创新研究能力、独立分析问题和解决问题的能力的培养，注重多种能力和多学科交叉，在文献收集整理、团队协作、交流表达和论文撰写等方面提升学生的学术水平；同时，加强相关制度建设，为培养高质量的、受社会欢迎的研究生提供保障。

（四）鼓励学术交流，不断加强学科的创新创业教育

学术交流是高等学校教学和科研活动的重要组成部分，开展学术交流活动不仅是加强学位点建设的一个重要内容，学术交流平台的构建更可以为研究生提供良好、规范的学习和交流空间，是培养和提高他们科研能力和创新思维能力的有效途径。以研究生能力为本，课程引领、竞赛锤炼、项目深化，持续开展能源电力特色高校数学学科建设，坚持守正创新、产教融合、科教融汇，将数学专业知识、优化建模方法赋能能源电力实际问题的解决，将产业痛点转化为科学问题，为解决能源电力行业面临的诸多挑战提供有力的智力支持，为能源电力领域输送具备深厚数学理论基础和创新能力的专业人才。例如，在新能源开发中的数据分析与建模、电力系统的优化调度等方面，拥有数学学位的专业人才能够运用复杂的数学方法和模型，提出创新性的解决方案。

结语

上海电力大学数学学科学位点主动适应新变化，坚持需求导向和提高质量、提高内涵、提高声誉的办学理念，通过明确学位点办学定位、制订培养方案和课程体系、加强对外合作、强化人才培养、建设高水平学科队伍等措施，推动数学学科与学位点建设高质量发展。

同时，学位点发挥学科自身特色，激发学生的创新创业热情，以数理学院的数学建模特色，打造本—硕联动的创新创业培养模式，推动数学建模基础研究向应用研究拓展，力争解决行业的应用问题，为学科发展拓展领域。

（课题组成员：徐丽、竺筱晶、柴元）

参考文献

［1］习近平主持召开科学家座谈会并发表重要讲话［EB/OL］.（2020-09-11）［2023-02-28］.https：//www.gov.cn/xinwen/2020-09/11/content_5542851.htm.