行业高校数学类基础学科人才培养模式探讨
作者: 李再兴摘 要:行业高校数学基础学科人才培养是促进基础学科发展和建设教育强国的内容之一。该文梳理目前行业高校数学人才培养模式中有待完善之处,主要包括培养方案、教学资源、师资队伍及评价体系等方面;然后从数学基础学科的主体性、文化视角、科技视角和培养目标等角度讨论行业高校数学学科人才培养的内涵;进而从数学与教育数字化融合、数学与行业特色学科融合、数学科教融合、数学产教融合以及数学本硕融合等“五维融合”方面探讨了如何打造这类人才培养模式的特色;最后就落地保障给出五个方面的举措建议。
关键词:人才培养模式;数学与行业学科交叉;专业内涵;“五维”融合;保障措施
中图分类号:C961 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2025)09-0146-05
Abstract: The training of basic mathematics talents is one of the contents of promoting the development of basic disciplines and building a strong education country. It summarizes that there exists some shortcomings of the current mathematics talent training projects. This mainly includes training program, teaching resources, teaching faculty and evaluation criterion. Then, this paper discusses the intension of mathematics talent training from the perspective of subjectivity, cultural perspective, science and technology perspective and training objectives. Based on these, the characteristics of this kind of talent training mode can be established by four integrations of mathematics. They are the integration of mathematics and the digital education, the integration of mathematics and other characteristic disciplines, the integration of mathematicalresearch and mathematical education, the integration of mathematicalindustry andmathematical education and education, and the integration of the mathematicaleducation of the undergraduate level and that of the graduate level. In the end, the corresponding guarantee measures are analyzed from the perspective of five dimensional interactions.
Keywords: talent training mode; the interdisciplinary between Mathematics and industry characteristics; specialty connotations; Five-dimensional interactions; guarantee measures
党的二十大报告[1]明确指出,教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。高校作为高等教育的主战场,是融合人才培养和科技创新的重要阵地。行业高校数量占比较大,它是实施教育科技人才融合的重要载体。
2019年,《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<关于加强数学科学研究工作方案>的通知》(国科办基〔2019〕61号)[2],在加大支持应用数学研究部分,提到了支持数学及交叉科学研究,围绕大数据与人工智能、能源与环境等国家重大战略需求中的关键数学问题进行项目部署。2022年,《教育部 财政部 国家发展改革委关于深入推进世界一流大学和一流学科建设的若干意见》(教研〔2022〕1号)[3]中明确指出夯实基础学科建设;加强数理化生等基础理论研究。2023年2月,中央政治局就加强基础研究进行第三次集体学习,习近平总书记在主持学习时强调,切实加强基础研究,夯实科技自立自强根基[4]。
近些年来,数学与兄弟学科的交叉愈发受到重视,诸多高校和科研院所的数学与兄弟学科的交叉平台不断涌现。如2019年前的中国科学院、中南大学、山东大学等院校,2022年南开大学等,2023年涌现出中国科学技术大学、东北大学等众多高校。而在数学类人才培养的交叉融合方面,交叉融合的并不多。目前数学类人才培养方案多按照综合性大学或师范类大学的模式,千校一面现象仍存在。
而数学与大数据人工智能有着天然的联系。徐晓飞等[5]以及杨宗凯[6]从宏观层面探讨了高等教育数字化改革的路径。另外,行业高校数学人才培养有着得天独厚的行业背景特色。如谢治菊等[7]所言,人才培养模式是按特定培养目标和人才规格,以相对稳定的教学内容、管理制度与评价方式,实施人才教育与培养的过程总和。如何更好地打造行业高校中数学类基础学科人才培养模式是我国高等教育人才培养的重要内容,也正是我们的兴趣。
一 行业高校数学基础学科人才培养模式有待完善
(一) 行业性在数学类培养方案中体现的少
学科专业间存在壁垒,数学融入行业成效不多。培养方案中,课程教学环节、创新性环节、社会实践环节等,体现数学与行业融合的都很少。
(二) 数学与行业融合的教学资源稀少
相比师范及综合高校,具体行业的同类型高校少,体现具体行业与数学融合的系列课程、讲义、线上教学资源更少。
(三) 具备与行业性学科交叉融合能力和有意愿交叉的数学师资稀少
数学师资生源来自行业高校的少,对相应行业了解少;年龄较长的教师多出于对自己学科方向的热爱,比较固化于原有数学学科研究方向和知识体系,没有意愿也没有动力去学习行业知识;年轻教师虽然学习新知识的意愿较强,但是经过博士阶段的系列训练,原有的研究领域比较熟悉,目前高校的准聘制给新入职教师带来不少压力,尽快出学术成果是他们的现实追求,这样就使得新教师即使有意愿也难以在短期内去学习行业知识而影响原研究领域的科研产出。
(四) 评价体系尚有待完善
1 课程教学
选修课教师开设体现数学与行业融合的课程相比传统数学类课程,无论是课程内容准备还是课堂教学实施以及课后作业批改、辅导答疑等,都比传统的纯数学类课程更耗时耗力。工作量评定方面与传统课程教学也没区别。这些不利于调动教师开展交叉融合的积极性。
2 创新教学
实施数学与特色学科交叉融合之后,指导学生发表论文的学术期刊未必是数学学科的经典期刊。在SCI期刊和EI期刊的选择上,多数教师更倾向于选择SCI期刊;相比较而言,行业类学科中EI期刊相对较多。对于学科及学术成果的归属,在实际操作过程中也存在模糊地带。虽然国家自然科学基金委设立了交叉学科部,诸多高校院所也设立交叉中心,但整体上能熟悉相关内容给出客观评价的小同行更加稀少,从而导致论文被“误伤”的可能性要比经典学科方向更大。这些评价模式有待完善。
二 行业高校数学类基础学科人才培养的专业内涵
(一) 数学基础学科的主体性
数学基础学科的人才培养方案必然是以数学为主体,围绕数学学科的内涵和外延展开,其数学的主体性是各类型高校数学基础学科人才培养的共性,主要依据是教育部发布的《数学类教学质量国家标准》(以下简称《数学国标》)。
1 课程体系
根据《数学国标》,专业基础必修课和专业核心必修课基本明确,专业选修课是体现数学与行业特色融合的舞台:一方面是数学课程体系中与高校所在行业比较接近的课程,另一方面就是外延所需的教学资源。
2 创新性环节
创新性环节内容的设置原则是体现数学的创新性,特别兼顾高校所在行业中数学的独特创新性。这些包括指导学生撰写论文、开展大学生创新性训练,指导学生参加数学类学科竞赛。这类创新性活动可以以数学本身的研究方向开展,也可与行业特色学科专业共同完成。
3 实践性环节
实践性环节主要是实习实训。根据《数学国标》并结合本学科的师资情况,组织数学类专业的实习实训:一是开设好编程等上机实践类课程,二是借助校企平台开展实训活动。
(二) 文化视角
数学本身是一种文化。理解数学文化利于领悟数学的思想和方法。数学文化和行业文化的融合,是行业文化的发展,也是数学应用内容的丰富和发展。
行业高校的数学学科有三条天然的文化线索:一是数学学科的发展史和相应的数学人物;二是行业学科的发展史,特别是行业特色学科在推动国民经济和社会发展方面的重要作用和行业特色学科的一些重要前辈;三是数学学科和行业特色学科交流的历史,特别是早期以项目合作为主要模式开展有组织的科研对接国家在该行业的重大需求,早期共享博士/硕士学科点合力培养人才的经验,都是深化行业高校数学人才培养的重要素材。数学文化元素的载体可以是课程,也可以是社会实践活动和创新性训练等非课程教学环节。
(三) 科技视角
基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的“总机关”[8]。行业高校的数学与行业的交叉融合:从解决行业特色学科中的数学问题到数学应用于行业特色学科乃至催生新的学科方向,既是行业高校数学人的优势,也是行业高校数学人的使命。
从科技视角看,特色培养方案是数学与行业交叉融合在人才培养层次的体现,也是交叉在学术研究层面的体现;是实现基础—应用乃至“借船出海”实现科技成果转化的重要途径。行业高校研究生层次的数学人才培养,更是发挥这一作用的重要载体,与行业特色学科前沿问题相关的数学分支课程以及数学与行业相关的研究课题是重要的承担单元,数学与特色学科开展定期学术论坛是重要手段。
(四) 教育目标及人才培养方案的优化
行业特色高校数学学科专业的教育目标应包含培育具有扎实数学理论功底(厚基础),强的数学能力(包括数学思维能力和数学应用能力),具有(初步)提炼行业数学问题或利用数学解决行业中的部分实际问题的综合能力。针对这一教育目标,在教学内容、课程体系、管理制度和评估方式上都要建立相应的举措,同时,要有自我更新机制,能在实践中持续优化。
三 行业高校数学类学科人才培养的特色——“五维融合”
(一) 数学学科专业与教育数字化的融合
数学学科专业要立足数学的基础学科属性,体现基础性和时代性。时代性融入数字化时代的基本要素,融入大数据、人工智能领域的数学基因。
1 数学的数字化教学资源与环境