數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的探索與實踐

姚喜妍

(運(yùn)城學(xué)院 應(yīng)用數(shù)學(xué)系，山西運(yùn)城044000)

教學(xué)團(tuán)隊和高水平教師隊伍建設(shè)是高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量工程的一個重要建設(shè)項目［1，2］。教學(xué)團(tuán)隊?wèi)?yīng)以教學(xué)工作為主線，以專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教學(xué)基地建設(shè)、教學(xué)研究課題等為重點(diǎn)，以教研室、實驗室、教學(xué)基地和實習(xí)實訓(xùn)基地等為建設(shè)單位，擁有在學(xué)歷、年齡、學(xué)緣結(jié)構(gòu)等方面結(jié)構(gòu)合理和優(yōu)勢互補(bǔ)的核心教師隊伍。由此定義可知，一個良好的教學(xué)團(tuán)隊是由承擔(dān)同一系列課程的教師組成的教學(xué)梯隊。數(shù)學(xué)建模類課程的理論與實踐性都很強(qiáng)，與各個學(xué)科的思想、方法交叉和滲透多，因此對授課教師的理論基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力等要求較高。這就促使具有不同學(xué)科層次、知識結(jié)構(gòu)和思維方式的教師參與教學(xué)研討、取長補(bǔ)短，以得到教師之間相互知識和技能的共享。建成良好的教學(xué)團(tuán)隊是目前我國高等學(xué)校教學(xué)改革的發(fā)展趨勢。

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是教育部高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會共同舉辦的四大賽事之一，它是面向全國高等學(xué)校學(xué)生的一項重要的群眾性課外科技活動。該競賽創(chuàng)辦于1992年，歷經(jīng)33年的發(fā)展，目前已成為全國高等學(xué)校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽，也是世界上最大的數(shù)學(xué)建模競賽［3］。2013年，全國有33個省、市、自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、印度和馬來西亞的1326所院校、23339個隊(其中本科組19892隊、專科組3447隊)、70000多名大學(xué)生報名參加本項競賽。在參賽的眾多高校中，只有少數(shù)老牌名校的成績比較穩(wěn)定，大多數(shù)普通本科院校和高職高專院校成績不理想或不穩(wěn)定。近幾年，在全國范圍內(nèi)舉辦的數(shù)學(xué)建模競賽研討會和課程教學(xué)改革研討會較多。但對數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊如何建設(shè)深入研究的不多。

我國《高等教育法》明確規(guī)定:高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才［4］。而數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與競賽活動是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑之一。為了加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與競賽工作，構(gòu)建一支團(tuán)結(jié)協(xié)作、愛崗敬業(yè)、勇于創(chuàng)新、穩(wěn)定發(fā)展的結(jié)構(gòu)合理的數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊是做好此項工作的重要保證。因此，本文結(jié)合運(yùn)城學(xué)院在數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競賽過程中的實際實施情況，對數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)進(jìn)行探討。

1.數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊現(xiàn)狀

要搞好數(shù)學(xué)建模的教學(xué)活動，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，組建一支優(yōu)秀的指導(dǎo)教師隊伍，關(guān)鍵在于建設(shè)一支有較高業(yè)務(wù)水平、教學(xué)經(jīng)驗豐富和勇于奉獻(xiàn)的數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師隊伍。打造在教學(xué)方面能成為骨干力量、具有專業(yè)建設(shè)能力;在學(xué)術(shù)科研方面能成為站在學(xué)科前沿、引領(lǐng)科研促教學(xué)的帶頭人［5］。運(yùn)城學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)系以學(xué)科建設(shè)為龍頭，以課程建設(shè)為基礎(chǔ)，堅持深化教學(xué)研究與改革，提高教育教學(xué)質(zhì)量，創(chuàng)建了一支知識、學(xué)歷、年齡、學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)團(tuán)隊。該教學(xué)團(tuán)隊教師共25人，其中教授3人，副教授9人，講師9人;博士5人，碩士17人。其中團(tuán)隊教師中高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)人數(shù)占教師總數(shù)的48%，碩士以上學(xué)位的教師占教師總數(shù)的88%。山西省重點(diǎn)扶持學(xué)科帶頭人1人，碩士研究生導(dǎo)師1人。且團(tuán)隊成員均在教學(xué)第一線為本科生講授數(shù)學(xué)類基礎(chǔ)課程。團(tuán)隊帶頭人是山西省精品課程《復(fù)變函數(shù)與積分變換》負(fù)責(zé)人，團(tuán)隊主要成員都是學(xué)科建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的科研和教學(xué)骨干，并多次被評為院優(yōu)秀教師和模范教師。數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊由數(shù)學(xué)建模、運(yùn)籌與優(yōu)化、數(shù)理統(tǒng)計和微分方程四個方向的教師組建成立的。該團(tuán)隊凝聚這四個方向的核心力量，開展培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)模式與教學(xué)方法的探索。承擔(dān)了全院非應(yīng)用數(shù)學(xué)系本科生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的授課任務(wù)，這些課程主要包括高等數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)應(yīng)用數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、復(fù)變函數(shù)與積分變換、數(shù)理方程與特殊函數(shù)，共7門課程，面向全校1萬多學(xué)生開課，該團(tuán)隊成員除了承擔(dān)這些課程外，還專門開設(shè)了面向全校理工、經(jīng)管類本科生的數(shù)學(xué)建模通識選修課程。此外，團(tuán)隊承擔(dān)的課程密切結(jié)合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，直接關(guān)系到學(xué)生綜合素質(zhì)與綜合能力的提高。目前，我院數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊在承擔(dān)本科生教學(xué)任務(wù)的同時，還指導(dǎo)每年一屆的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽工作。由于我院地理環(huán)境不佳，學(xué)科建設(shè)信息化不夠和教師培養(yǎng)跟不上時代等不利因素，數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)中存在一些問題，主要表現(xiàn)為優(yōu)秀師資稀缺，教學(xué)和科研標(biāo)志性成果少，創(chuàng)新能力不強(qiáng)等方面的問題。

2.數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的具體措施

數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)要依據(jù)高等學(xué)校人才培養(yǎng)定位、專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、學(xué)生受益來進(jìn)行，要能努力實現(xiàn)團(tuán)隊建設(shè)的高要求、高質(zhì)量、高素質(zhì)和高目標(biāo)。圍繞運(yùn)城學(xué)院“以地方經(jīng)濟(jì)社會(行業(yè))人才需求為導(dǎo)向，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為根本任務(wù)，以教學(xué)為中心，多科并舉，立足運(yùn)城，面向山西，服務(wù)基層，建設(shè)特色鮮明的地方本科院?！钡霓k學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)，數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊以先進(jìn)的教育思想理念為指導(dǎo)，以教學(xué)工作為中心，立足于人才質(zhì)量的提高，通過以下4方面來打造團(tuán)隊建設(shè)。

2.1 優(yōu)化團(tuán)隊成員，提高團(tuán)隊整體素質(zhì)

高水平教學(xué)質(zhì)量需要高水平的教師隊伍。因此，要通過多種途徑選拔和培養(yǎng)一批教學(xué)骨干和學(xué)術(shù)中堅。通過對團(tuán)隊成員的專業(yè)方向和科研方向進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計，確定每位團(tuán)隊成員的主要研究方向，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。圍繞目前團(tuán)隊的四個方向，對團(tuán)隊成員中專業(yè)方向和科研方向確實不合理的要改方向，而對于團(tuán)隊建設(shè)急需且短缺的研究方向，通過選拔、推薦和培養(yǎng)等方式，打造一支理論基礎(chǔ)扎實、專業(yè)知識面寬，教學(xué)與競賽能力較強(qiáng)的創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊。

2.2 加強(qiáng)教學(xué)改革，提高團(tuán)隊教學(xué)水平

數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊認(rèn)真學(xué)習(xí)研究現(xiàn)代教育教學(xué)理論，樹立“以學(xué)生為本”的教育教學(xué)理念，進(jìn)一步明確人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求，注重課程體系改革，在夯實專業(yè)基礎(chǔ)的前提下，分專業(yè)方向兼顧科研方向進(jìn)行課程建設(shè)，構(gòu)建內(nèi)容豐富的課程體系。教學(xué)團(tuán)隊成員必須承擔(dān)本科生的課程教學(xué)，明確所講授課程的教學(xué)改革方向，積極主動更改教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和手段。依托教師的教學(xué)和科研課題，不斷豐富和拓展教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)習(xí)專業(yè)課程的基礎(chǔ)上，及時了解相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和現(xiàn)狀，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，從而使課程教學(xué)不只是強(qiáng)調(diào)傳授知識和內(nèi)容，而是更加注重學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)綜合協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.3 以科研促競賽，增強(qiáng)團(tuán)隊創(chuàng)新能力

沒有高水平的具有創(chuàng)新能力的科研師資，就不可能培養(yǎng)真正具有創(chuàng)新能力的學(xué)生。數(shù)學(xué)建模問題來源于實際，不像傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程中的數(shù)學(xué)應(yīng)用題只需對已有的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，而是用數(shù)學(xué)知識和方法去解決實際問題［6］。在教學(xué)過程中，為了增強(qiáng)團(tuán)隊的創(chuàng)新能力，團(tuán)隊成員將自己所研究的學(xué)科前沿背景和研究成果融入課堂教學(xué)中，并結(jié)合相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講授。這樣不僅能夠使學(xué)生了解教師的科研成果，而且還能夠激發(fā)學(xué)生的科研意識，鼓勵學(xué)生探索新問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，從而使教師的創(chuàng)新能力得到提高。

2.4 開展競賽培訓(xùn)，提升團(tuán)隊整體水平

數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊指導(dǎo)競賽的水平是決定數(shù)學(xué)建模競賽成績的一個很重要的因素。良好的指導(dǎo)教師團(tuán)隊可以給予參賽隊員的建模知識、方法、和技巧等全面指導(dǎo)。同時可以傳給參賽隊員的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和必勝的信心［7］。為了讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模競賽增強(qiáng)解決實際問題的實踐能力，以及真正地將數(shù)學(xué)建模思想和方法應(yīng)用于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和研究，也為了讓學(xué)生更好地參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊非常重視指導(dǎo)教師培訓(xùn)。采取“請進(jìn)來，送出去”的方式，每年組織指導(dǎo)教師培訓(xùn)，提高教師的指導(dǎo)水平。聘請國家級和省級數(shù)學(xué)建模方向的名師和專家，組織數(shù)學(xué)建模教師進(jìn)行短期培訓(xùn)，選拔骨干教師參加數(shù)學(xué)建模各類培訓(xùn)和賽題研討交流會，制定了培訓(xùn)方案，從隊員選拔、知識補(bǔ)充、參賽準(zhǔn)備、參賽模擬，參賽過程等方面安排了工作計劃。有了優(yōu)秀的指導(dǎo)教師團(tuán)隊就為數(shù)學(xué)建模競賽打下了良好的堅實基礎(chǔ)。4年的競賽實踐表明，我們團(tuán)隊的培訓(xùn)工作切實可行，效果良好。2010年以來，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中，我院的數(shù)學(xué)建模參賽隊取得了國家一等獎3項的優(yōu)異成績。

3.數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的實踐成果

3.1 團(tuán)隊教學(xué)水平提高，教學(xué)成果豐富突出

自2010年以來，團(tuán)隊帶頭人承擔(dān)山西省高等學(xué)校教學(xué)改革項目“數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的研究與實踐”1項，團(tuán)隊成員承擔(dān)省級以上教學(xué)研究項目10余項目，其中山西省高等學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目“數(shù)學(xué)建模思想方法融入高等代數(shù)中的實踐探索”1項，院級教研項目12項;其中運(yùn)城學(xué)院教育教學(xué)研究項目“數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)的研究與實踐”與“數(shù)學(xué)建?？蒲袆?chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)”2項;發(fā)表教研論文33篇，其中數(shù)學(xué)建模類教研論文6篇，由國家級出版《高等數(shù)學(xué)》《線性代數(shù)》《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》教材4部。團(tuán)隊成員的教學(xué)效果與知識水平得到了較大提高，許多中青年教師經(jīng)過培養(yǎng)成為教學(xué)骨干，成為教學(xué)能手和教學(xué)先進(jìn)人物，并在省級和院級中青年教學(xué)競賽中榮獲省級中青年教師教學(xué)基本功競賽三等獎2項、優(yōu)秀獎1項，院級青年教師教學(xué)基本功競賽一等獎3項、二等獎4項。部分教師獲得省級數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀指導(dǎo)教師、省級數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀組織工作者、院級優(yōu)秀主講教師和“教壇新秀”等光榮稱號。

3.2 團(tuán)隊指導(dǎo)水平提高，競賽成績持續(xù)提升

2010年初，我院應(yīng)用數(shù)學(xué)系開始組建數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊，幾年來，團(tuán)隊成員堅持工作積極、團(tuán)結(jié)協(xié)作、認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。在四年的教學(xué)和競賽指導(dǎo)工作中，強(qiáng)調(diào)營造數(shù)學(xué)建模與競賽氛圍，注重學(xué)生參與競賽的興趣，擴(kuò)大師生受益面，制定和實施了數(shù)模競賽的激勵機(jī)制，獲得了數(shù)學(xué)建模競賽本科組國家一等獎的優(yōu)秀成績，參加數(shù)學(xué)建模競賽活動和競賽的大學(xué)生越來越多，競賽成績持續(xù)提升。近四年我院獲得全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽獎勵情況如表1所示。

表1 2010年以來學(xué)生參與全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽獲獎情況

3.3 團(tuán)隊科研能力增強(qiáng)，科研成果豐碩顯著

數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊以競賽指導(dǎo)、教學(xué)和科研互動為宗旨，近四年在教學(xué)與指導(dǎo)工作方面取得了良好成績，同時在科研工作方面也取得了豐碩的成果。發(fā)表科研論文100余篇，其中一級學(xué)術(shù)刊物發(fā)表學(xué)術(shù)論文50多篇，承擔(dān)3項國家級自然科學(xué)基金項目，4項省級自然科學(xué)基金項目，5項省教育廳科研項目以及多項院級科研項目。從發(fā)展趨勢來看，團(tuán)隊的科研水平有了大幅度的提高，為后繼建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，有助于數(shù)學(xué)建模競賽水平的提高。

3.4 團(tuán)隊功能日趨多元，學(xué)生創(chuàng)新能力增強(qiáng)

數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊完成競賽指導(dǎo)工作的同時，還指導(dǎo)學(xué)生其他科技創(chuàng)新活動。近幾年以數(shù)學(xué)建模為背景，指導(dǎo)大學(xué)生畢業(yè)論文(畢業(yè)設(shè)計)和小論文的寫作，由周蓉老師指導(dǎo)的趙燕等同學(xué)合作的題目為“封鎖嫌疑犯的數(shù)學(xué)建模方法”論文被全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模組委會推薦發(fā)表在《數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用》雜志，15名同學(xué)撰寫的5篇論文被指導(dǎo)教師推薦發(fā)表在《運(yùn)城學(xué)院學(xué)報》，劉曉紅同學(xué)的畢業(yè)論文被推薦發(fā)表在《數(shù)學(xué)教學(xué)研究》上等等。

4.結(jié)語

通過對數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的探索和實踐，我們認(rèn)為構(gòu)建一支“教學(xué)、科研和競賽”三位一體的團(tuán)隊體系，為學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽提供了更好的指導(dǎo)保障，為我院數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)積累了豐富的有益經(jīng)驗，有助于強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。實踐表明，深入研究和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競賽的內(nèi)涵，以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、努力提高學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性應(yīng)用能力為目標(biāo)，打造一支團(tuán)結(jié)協(xié)作、愛崗敬業(yè)、勇于創(chuàng)新、穩(wěn)定發(fā)展、結(jié)構(gòu)合理的數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊是提升競賽水平的一條重要途徑，也是體現(xiàn)教師團(tuán)隊凝聚力，提升教師教學(xué)和科研水平的重要舉措［4］。

［1］俞祖華，趙慧峰，劉蘭昌.本科高校教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的理論與實踐［J］.魯東大學(xué)學(xué)報，2008(2).

［2］詹棠森.地方高校數(shù)學(xué)類教學(xué)團(tuán)隊的研究［J］.實踐與探索，2013，275.

［3］陳東彥，李冬梅，劉鳳秋，李善強(qiáng).基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)模式研究數(shù)［J］.科學(xué)與管理，2011(4).

［4］王義康，王航平.數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)的研究與實踐［J］.中國電力教育，2011(8).

［5］朱寧，段復(fù)建.數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)的實踐探索［J］.大學(xué)數(shù)學(xué)，2013(3).

［6］吳云天，馬菊俠，張社利.團(tuán)隊協(xié)作式數(shù)學(xué)教學(xué)模式探索與實踐［J］.中國電力教育，2010(2).

［7］王義康，王航平.數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)策略研究［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報，2010(3).