著力提升數(shù)學(xué)實踐與創(chuàng)新能力,建設(shè)數(shù)學(xué)建模開放式實踐教學(xué)平臺
編者按:為了調(diào)動全校教師參與教學(xué)改革的積極性,鼓勵教師開展教學(xué)研究活動,推廣教學(xué)成果,提高教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,學(xué)校開展了2016年教學(xué)改革項目結(jié)題驗收和教學(xué)成果獎評選工作,此次活動評選出2016年度校級教學(xué)成果44項,其中一等獎10項、二等獎16項、三等獎18項。本報二版特開設(shè)“教學(xué)改革”專欄,選登部分獲獎的教改項目成果,讓廣大師生更多地關(guān)注各教學(xué)單位、相關(guān)部門在教學(xué)建設(shè)、管理和改革過程中的工作進展,介紹教改過程中的創(chuàng)新舉措和典型做法,讓在校師生更加了解學(xué)校在人才培養(yǎng)模式改革、專業(yè)建設(shè)、課程改革、教材建設(shè)、實踐教學(xué)基地建設(shè)、CDIO工程教育、卓越工程師教育、校園文化建設(shè)等方面開展的工作、取得的成效和積累的經(jīng)驗,為廣大師生營造互相學(xué)習(xí)、互相交流、互相借鑒的良好氛圍,努力提高我校的本科教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
按照學(xué)?!疤厣⑿?、人才強校、開放興?!钡陌l(fā)展戰(zhàn)略,以應(yīng)用驅(qū)動和創(chuàng)新驅(qū)動為主線,理學(xué)院建立了全方位、開放式的數(shù)學(xué)建模實踐教學(xué)體系,切實培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神、實踐能力與合作意識,提高我校人才培養(yǎng)質(zhì)量。自2012年以來,理學(xué)院依托數(shù)學(xué)建??萍几傎惢顒?,以培養(yǎng)“知識+能力+素質(zhì)”一體化應(yīng)用型人才為目標(biāo),優(yōu)化數(shù)學(xué)實踐課程結(jié)構(gòu),構(gòu)建了包含基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實驗、拓展數(shù)學(xué)實驗與創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)實踐的多層次、立體化的數(shù)學(xué)建模開放式實踐教學(xué)平臺。
數(shù)學(xué)建模開放式實踐教學(xué)平臺始終秉承“應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題”的教學(xué)理念,堅持“夯實數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、突出創(chuàng)新實踐能力”的培養(yǎng)目標(biāo),主動適應(yīng)供給側(cè)改革形勢下對數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的新要求,強化了信息與計算科學(xué)專業(yè)、應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)的專業(yè)內(nèi)涵,推動了數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容及方法的改革。平臺在建設(shè)的基礎(chǔ)上,獲批“本科教學(xué)工程項目”——遼寧省精品資源共享課1項,編寫教材2部,自主開發(fā)的教學(xué)軟件獲批軟件著作權(quán)8項,其中1項榮獲“遼寧省第十九屆教育教學(xué)信息化大賽二等獎”。平臺的建設(shè)提升了數(shù)學(xué)建??萍几傎惖妮椛渥饔?,推動了我??萍几傎惢顒雍蛣?chuàng)新實踐活動的發(fā)展,學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模科技競賽活動的質(zhì)量和數(shù)量實現(xiàn)了歷史性的突破,并多次獲得中國數(shù)學(xué)建模競賽一等獎、二等獎,美國數(shù)學(xué)建模競賽獎項等獎項,獲批多項省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目。
一、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)實踐能力,建設(shè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)實驗平臺
針對以往全校非數(shù)學(xué)類專業(yè)數(shù)學(xué)實踐能力差的問題,平臺針對高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等公共基礎(chǔ)課程,增加數(shù)學(xué)實驗部分使學(xué)生熟悉MATLAB等數(shù)學(xué)軟件的基本操作;通過數(shù)據(jù)的輸入和圖形演示,讓學(xué)生熟悉數(shù)學(xué)中的定理、公式的歸納和驗證;通過實驗揭示抽象的數(shù)學(xué)概念并演示其數(shù)學(xué)規(guī)律和圖形規(guī)律?;A(chǔ)平臺的設(shè)置充分考慮到我校理工科學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)建設(shè),提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)計算能力,突出了數(shù)學(xué)實踐能力的培養(yǎng)。
二、整合專業(yè)實踐教學(xué)內(nèi)容,開發(fā)實踐教學(xué)軟件,提升課程建設(shè)水平
全面整合常微分方程、數(shù)值分析、復(fù)變函數(shù)與積分變換、程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、算法設(shè)計與分析、信息論基礎(chǔ)、信息安全、運籌學(xué)等課程的實踐教學(xué)內(nèi)容,信息與計算科學(xué)專業(yè)教師自主設(shè)計開發(fā)了“數(shù)值計算實驗平臺”“信息論實驗家教學(xué)平臺”“算法與程序設(shè)計綜合教學(xué)平臺”等教學(xué)軟件。其中“算法與程序設(shè)計綜合教學(xué)平臺”軟件獲得“遼寧省教育廳第十九屆教育教學(xué)信息化大賽二等獎”,“算法設(shè)計與分析”課程獲批“遼寧省精品資源共享課”。平臺逐步完善了專業(yè)實踐的教學(xué)方法,為學(xué)生提供了適合本專業(yè)教學(xué)特色的開放性實驗平臺,強化了學(xué)生綜合運用專業(yè)知識的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和實踐能力。
三、打破專業(yè)限制,鼓勵全校學(xué)生跨專業(yè)、跨學(xué)科交流學(xué)習(xí),提高學(xué)生協(xié)同合作能力與創(chuàng)新實踐能力
以往的實踐活動往往以班級、專業(yè)為單位開展,這樣不利于跨專業(yè)的知識交流與合作,數(shù)學(xué)建模給學(xué)生提供了參加?xùn)|北三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的平臺,尤其鼓勵來自不同專業(yè)、不同學(xué)科的學(xué)生聯(lián)合組隊參與比賽,極大地推動了我校數(shù)學(xué)建?;顒拥陌l(fā)展,擴大了科技競賽活動的輻射作用。同時,學(xué)校邀請大連理工大學(xué)等知名校內(nèi)外專家,組織了多場數(shù)學(xué)建模講座,將科技競賽培訓(xùn)做到系統(tǒng)化、常態(tài)化,通過各種途徑培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模興趣和實踐創(chuàng)新能力,豐富了數(shù)學(xué)建模等科技競賽活動的教師的指導(dǎo)經(jīng)驗,打造了一支教學(xué)水平高、教學(xué)經(jīng)驗豐富,并且在指導(dǎo)學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽上經(jīng)驗豐富的教師隊伍。數(shù)學(xué)建模競賽參與人數(shù)由2013年的240人提升到2017年的453人,競賽覆蓋面擴大了89%;獲獎人數(shù)由2013年的140人提升到2017年的300人,獲獎人數(shù)增加了114%;同時,獲獎質(zhì)量和級別也大幅度提升,獲得國家級一等獎、二等獎及美國大賽獎項等多項大獎。
四、打通教學(xué)與科研壁壘,豐富實驗教學(xué)內(nèi)容
平臺打破了實驗教學(xué)與科研之間的壁壘,將更多的實際問題引入教學(xué)實驗,將科研項目及時轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)資源,不斷更新和充實實驗教學(xué)內(nèi)容,使實驗教學(xué)的內(nèi)容更具新穎性和先進性。同時將科研方法融入實驗教學(xué)活動,融合國內(nèi)外信息科學(xué)、計算科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)發(fā)展的新概念、新原理和新方法,不斷更新和優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容。平臺積極推行“教學(xué)與科研”并重的實驗教學(xué)隊伍的建設(shè),將高水平的教師和工程技術(shù)人員充實到實驗教學(xué)與數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師隊伍中來。
五、與企業(yè)共建實訓(xùn)基地,以“項目驅(qū)動”為核心,提高學(xué)生的應(yīng)用實踐能力
平臺建立了分層次的實驗教學(xué)模式和學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機制,平臺與遼寧省教育廳教育信息中心、沈陽柏年信息技術(shù)發(fā)展有限公司、沈陽東軟睿道教育服務(wù)有限公司等企業(yè)合作建設(shè)了實踐教學(xué)基地。在與實踐教學(xué)基地合作培養(yǎng)人才的過程中,以“項目驅(qū)動”為核心,通過讓學(xué)生參與項目的實際開發(fā),熟悉項目的開發(fā)流程,了解項目的開發(fā)技術(shù),將課堂知識與企業(yè)實踐融會貫通,提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和應(yīng)用實踐能力。
六、推進平臺資源的內(nèi)外開放,充分提高資源利用率
數(shù)學(xué)建模開放式實踐教學(xué)平臺面向全校學(xué)生開放。實踐教學(xué)平臺為理學(xué)院全體學(xué)生的實驗教學(xué)、科研以及創(chuàng)新實踐項目提供了設(shè)備資源,另外在平時課余時間可以為全校學(xué)生提供數(shù)學(xué)建模競賽等科技競賽的培訓(xùn)、指導(dǎo)以及訓(xùn)練場地。比賽期間由理學(xué)院建模協(xié)會負責(zé)面向全體參賽學(xué)生全天開放,為學(xué)生提供比賽必要的實驗設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)資源。實踐平臺資源的開放,為學(xué)生參與科技競賽提供了良好的環(huán)境和較為先進的科研資源。
面對數(shù)學(xué)與統(tǒng)計等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,面對學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的目標(biāo),面對國家戰(zhàn)略、區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的需要,數(shù)學(xué)建模開放式實踐教學(xué)平臺將在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,進一步完善資源融合與開放、科技競賽與實驗教學(xué)協(xié)同、項目驅(qū)動與企業(yè)實踐結(jié)合的實驗教學(xué)新模式,構(gòu)建功能集約、資源優(yōu)化、開放充分、運作高效的跨專業(yè)實驗教學(xué)平臺,進一步擴大數(shù)學(xué)建模等科技競賽的輻射范圍,加強教學(xué)科研與實驗內(nèi)容的結(jié)合程度,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)實踐能力和創(chuàng)新能力,將平臺建設(shè)成為在實驗教學(xué)質(zhì)量、軟硬件建設(shè)、科技競賽參與程度和師資水平方面都具有先進水平的開放式實踐教學(xué)平臺。(理學(xué)院宮華供稿)