電子報(bào)
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著力提升數(shù)學(xué)實(shí)踐與創(chuàng)新能力,建設(shè)數(shù)學(xué)建模開放式實(shí)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(lì)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(xiàng)目結(jié)題驗(yàn)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(xiàng),其中一等獎10項(xiàng)、二等獎16項(xiàng)、三等獎18項(xiàng)。本報(bào)二版特開設(shè)“教學(xué)改革”專欄,選登部分獲獎的教改項(xiàng)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(jìn)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(shí)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(yàn),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)校“特色立校、人才強(qiáng)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(shí)踐教學(xué)體系,切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神、實(shí)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??萍几傎惢顒樱耘囵B(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(shí)踐課程結(jié)構(gòu),構(gòu)建了包含基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、拓展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐的多層次、立體化的數(shù)學(xué)建模開放式實(shí)踐教學(xué)平臺。
  數(shù)學(xué)建模開放式實(shí)踐教學(xué)平臺始終秉承“應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題”的教學(xué)理念,堅(jiān)持“夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、突出創(chuàng)新實(shí)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(qiáng)化了信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)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(xiàng)目”——遼寧省精品資源共享課1項(xiàng),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(xiàng),其中1項(xiàng)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(shí)踐活動的發(fā)展,學(xué)生參加數(shù)學(xué)建??萍几傎惢顒拥馁|(zhì)量和數(shù)量實(shí)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(xiàng)等獎項(xiàng),獲批多項(xiàng)省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。
  一、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)踐能力,建設(shè)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺
針對以往全校非數(shù)學(xué)類專業(yè)數(shù)學(xué)實(shí)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(jì)等公共基礎(chǔ)課程,增加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)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(yàn)證;通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè),提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力,突出了數(shù)學(xué)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
  二、整合專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,開發(fā)實(shí)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(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、算法設(shè)計(jì)與分析、信息論基礎(chǔ)、信息安全、運(yùn)籌學(xué)等課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)教師自主設(shè)計(jì)開發(fā)了“數(shù)值計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺”“信息論實(shí)驗(yàn)家教學(xué)平臺”“算法與程序設(shè)計(jì)綜合教學(xué)平臺”等教學(xué)軟件。其中“算法與程序設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)平臺,強(qiáng)化了學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力和實(shí)踐能力。
  三、打破專業(yè)限制,鼓勵(lì)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(shí)踐能力
以往的實(shí)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(lì)來自不同專業(yè)、不同學(xué)科的學(xué)生聯(lián)合組隊(duì)參與比賽,極大地推動了我校數(shù)學(xué)建?;顒拥陌l(fā)展,擴(kuò)大了科技競賽活動的輻射作用。同時(shí),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(shí)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(yàn),打造了一支教學(xué)水平高、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)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(yàn)豐富的教師隊(duì)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(kuò)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(shí),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(xiàng)等多項(xiàng)大獎。
  四、打通教學(xué)與科研壁壘,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
平臺打破了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研之間的壁壘,將更多的實(shí)際問題引入教學(xué)實(shí)驗(yàn),將科研項(xiàng)目及時(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,不斷更新和充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容更具新穎性和先進(jìn)性。同時(shí)將科研方法融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動,融合國內(nèi)外信息科學(xué)、計(jì)算科學(xué)、統(tǒng)計(jì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。平臺積極推行“教學(xué)與科研”并重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的建設(shè),將高水平的教師和工程技術(shù)人員充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)與數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師隊(duì)伍中來。
  五、與企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)基地,以“項(xiàng)目驅(qū)動”為核心,提高學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力
平臺建立了分層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的機(jī)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(shí)踐教學(xué)基地。在與實(shí)踐教學(xué)基地合作培養(yǎng)人才的過程中,以“項(xiàng)目驅(qū)動”為核心,通過讓學(xué)生參與項(xiàng)目的實(shí)際開發(fā),熟悉項(xiàng)目的開發(fā)流程,了解項(xiàng)目的開發(fā)技術(shù),將課堂知識與企業(yè)實(shí)踐融會貫通,提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和應(yīng)用實(shí)踐能力。
  六、推進(jìn)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(shí)踐教學(xué)平臺面向全校學(xué)生開放。實(shí)踐教學(xué)平臺為理學(xué)院全體學(xué)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研以及創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目提供了設(shè)備資源,另外在平時(shí)課余時(shí)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(fù)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(shí)驗(yàn)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)資源。實(shí)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(jìn)的科研資源。
  面對數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)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(jì)社會發(fā)展的需要,數(shù)學(xué)建模開放式實(shí)踐教學(xué)平臺將在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步完善資源融合與開放、科技競賽與實(shí)驗(yàn)教學(xué)協(xié)同、項(xiàng)目驅(qū)動與企業(yè)實(shí)踐結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,構(gòu)建功能集約、資源優(yōu)化、開放充分、運(yùn)作高效的跨專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺,進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模等科技競賽的輻射范圍,加強(qiáng)教學(xué)科研與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的結(jié)合程度,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,將平臺建設(shè)成為在實(shí)驗(yàn)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(jìn)水平的開放式實(shí)踐教學(xué)平臺。(理學(xué)院宮華供稿)