地方高校数学应用与信息处理创新人才培养模式研究与实践

张 青，库在强，廖小勇，何中林，饶从军

(黄冈师范学院数学与计算机科学学院，湖北黄州438000)

0 引言

由于历史的原因，我国高等教育的人才培养模式在发展过程中，偏重于执行通识教育培养体系。通识人才培养模式的优势在于其显著的同质作用、客观的评估作用和人才就业时所具备的理论基础大类统一的作用。在大面积推行“宽背景”、“大教育”、“通识教育”的同时，由于地方高等院校所处城市对人才聚集能力的疲弱和县域经济发展的相对迟滞，人才培养目标定位不当、课程体系落后、教学模式单一、双师型教师匮乏、实训投入不足等主客观因素，使众多地方高校的人才培养模式逐渐趋同，人才服务所在地域的能力、渠道及意愿也正在逐渐退化。认识并深入分析以上现状，本课题组自2008年始，结合黄冈师范学院自身办学条件，根据主体性教育、素质教育和创新教育等先进教育教学思想，借助湖北省高等学校实验教学示范中心—数学应用与信息处理综合训练中心平台资源，依托湖北省教学研究项目“地方高校大学生科研与创新型人才培养研究”(2009BE02)和“基于能力培养的计算机网络教学模式探究”(鄂教高函［2011］32号)等研究项目，对地方高校不同类型、不同层次的面向数学应用与信息处理的人才培养目标、培养方案和监控措施等进行了全面深入研究，创造性地提出了地方高校“数学+其他专业”的数学应用与信息处理复合实用型人才培养模式(以下简称“M+”模式)，并于2009年付诸实施。2011年课题组成员主持制订了黄冈师范学院数学与计算机科学学院的数学+软件工程、数学+信息科学、数学+教育学三套本科人才培养方案。教学实践证明，该模式行之有效，提升了我校复合实用型创新人才培养质量，受到社会各界的关注与好评，并被兄弟院校借鉴。

1 研究并完善了“M+”模式的理论基础

“M+”模式的理论基础为通识教育基础上的专业教育，强调学生在打好扎实的数学专业基础知识和牢固掌握数学建模能力的前提下，同时具备与毕业后所从事工作有关的专业知识，注重培养获取知识的能力、独立思考的能力和创新能力，提高数学应用素养、综合信息处理素养。这与当前国际上流行的数学通识教育的基本理念是一致的。数学教学具有两大功能:工具功能(instrumental)和一体化培养功能(integrative)。工具功能指学生按照理解、掌握和运用的数学学科模块来学习数学，并通过训练来强化所学知识，使数学服务于一些特殊行业领域，如软件设计、工程计算、信息安全、经济管理以及投资金融等;数学教学的一体化培养功能就是指数学教学可以通过数学专业课程的学习，使学生浸淫其中，从而促进学生数学建模能力的发展，使学生具备一种解决实际问题的意识和能力，引导学生去欣赏、领略并积极借鉴、吸收传统数学模型精华。“M+”模式既可以通过数学教学的通识教育作用提高学生的数学综合应用素养，又可以使学生适应当前IT业人才所要求的综合信息处理素养，这实际上是价值合理性教育与工具合理性教育的统一。

2 完成了“M+”模式中的人才培养体系设计

从2008年开始，课题组根据黄冈师范学院第一次教学工作会议关于全面推进教育教学人才培养模式改革的精神，着手研究以就业为导向、以培养创新能力为主线、打破学科专业界限、实现开放办学的人才培养体系，建立了以理论教学体系、实践教学体系、创新教育体系、管理保障体系的“M+”模式的人才培养体系(如图1所示)。其中，理论教学体系主要包括数学通识课、主修专业基础课、主修专业方向课;实践教学体系主要包括实验、实习、实训;创新教育体系主要包括学科竞赛、第二课堂、创新性实践项目、素质拓展、毕业论文和毕业设计;管理保障体系主要包括管理运行机制的设计与磨合，探讨实现校企合作双赢模式。

图1 “M+”模式的人才培养体系

这种人才培养模式，坚持与企业、产业结合，落实“学以致用”课程孵化的互动机制，实现开放办学，打破了学科专业和院系行政界限，突破了关门办学模式的桎梏，为数学应用与信息处理复合实用型人才的培养探明了一条新路。

3 构建了重实践，求创新的“能力本位”课程体系

课程体系是人才培养模式的具体体现，我们构建“M+”模式的课程体系指导思想是在不违背专业规范的前提下，强化理论教学的基础作用，重点突出实践教学的特色作用，优化整合数学与应用数学、信息与计算科学、计算机科学与技术、软件工程等本科专业，对课程设置提出了三点要求:一是数学通识教育与专业教育相结合，数学通识教育“基而广”，专业教育“专而强”;二是理论教学与专业实践训练相呼应，理论教学“少而精”，专业实践训练“多而实”;三是课堂教学与第二课堂相补充，课堂教学“新而深”，第二课堂“宽而广”。在课程分布上，前四个学期以数学类课程为主，兼开公共课并开设几门相应专业的学科基础课程;后几个学期主修专业课程为主，利用四层实验教学平台(即基础型实验教学平台、综合提高型实验教学平台、自主创新型实验教学平台以及技能训练型实验实训平台)继续开设实验、实践和实训课程，深化专业技能的学习。该课程体系以能力培养为主线，既体现了不同专业不同层次人才要求的分层次、分模块结构特性，又实现“学科基础、应用能力、行业技能、素质拓展”培养的有机结合。

我校通过2007年、2010年两次教学大纲的修订，相关专业学生的基础更加扎实，特色更加鲜明，主要表现在师范类学生数学功底增强了，计算机类学生的操作能力和软件设计技能提高了。同时，学校为学生提供的辅修第二专业，把主修专业与辅修专业相结合，进一步拓宽了学生的就业渠道，提升了学生的社会适应能力，培养的人才在县域经济和社会发展中，在服务地方部门和中小企业方面具有“适应多岗，干得好，留得住”的优势。

4 采用多元化教学方法，实施“四层递进式”训练

针对“M+”模式的人才培养规格与定位，课题组成员及时捕捉学科和产业的前沿动态，将行业发展新思路、新观点、新方向、新现象转化为教学内容，激发学生的创造潜能。采用案例教学、分类教学、实践探究与反思教学等多元化教学方法，充分发挥教师主导作用，突出学生主体地位和参与意识，坚持课内课外相结合、实践实训与就业需求相结合，导学与督学相结合。具体表现为:1)优化课内:坚持教学设计案例化，推行讨论式、问题式等多种方法灵活运用。2)强化课外:通过开设“M+”讲坛、“M+”沙龙、“M+”大课堂等第二课堂活动，为师生交流、校企交流搭建平台。3)实施“四层递进式”训练方法，即:①基础知识拓展训练，主要拓展学生应用数学基础知识，以培养学生数学基础应用、数学软件操作技能训练和程序设计能力为主，使学生了解实际问题的数学抽象处理基本过程及关键环节，形成对数学应用技巧的整体认识，提高综合思维能力;②综合提高训练，主要以进行验证式、模仿式的综合数学实验项目为载体，提高学生的知识理解与综合运用能力;③ 自主创新训练，以日常生活实际问题为载体，采取自拟或教师推荐相结合的项目训练，以学生自主完成为主，教师提供必要的指导，强调学生自主学习、自主研究，旨在培养学生的创新意识和实践能力;④ 职业技能实训，主要将课程实验、专业实习、职业实训、就业指导相结合，分层次着力培养学生的职业技能，强化学生团结合作意识，实现专业和职业的无缝对接。

5 促进创新基地建设，营造创新实践的环境氛围

针对地方基础教育与区域经济发展对数学应用与信息处理综合素质与能力的要求，“M+”模式尤其重视对学生进行创新教育，为学生营造创新实践的环境氛围。我们的主要改革措施是:1)充分利用省级实验示范中心“数学应用与信息处理综合训练中心”的实验室资源和实习实践基地，加强软、硬件建设，加大实验室开放力度，优化学生动手能力及创新能力培养环境。2)在数计学院内建立了2个大学生科技创新基地、2个科技创新类学生社团、1个大学生科技创新训练营，设立14个院级“大学生科研(设计)基金项目”，提供专项资金和场地，配备专业指导教师，鼓励学生开展科技创新活动，吸收部分优秀学生加入教师科研团队，利用项目驱动学生学习，增强学生创新及自我发展能力，鼓励学生“学以致用”解决实际问题，出创新成果。3)依托我校数学建模等科技创新活动的影响力，鼓励学生积极参加国际和全国大学生数学建模竞赛、程序设计大赛、“挑战杯”赛、“正保教育杯”ITAT竞赛、中国大学生(文科)计算机设计大赛、全国计算机技术与软件专业技术水平(资格)考试等，提高学生创新意识和科研能力，锻炼学生的创造能力和实践能力，促进学生个性化发展。

另外，我们借鉴其他高校管理经验，与工业和信息化部人才交流中心合作实施“蓝桥计划”。该计划结合国内外软件企业人才结构特点和国内软件人才培养的现状，通过报名、面试、企业专业课程学习，培养企业急需的IT人才。随着“蓝桥计划”的成功实施，我们形成了“学校主导，学院协作，企业主抓，教师督训”的管理运行机制。

6 建立了体现就业需求的项目实践案例库，人才培养效果具有示范性

课题组倡导学生具有基于就业需求的主动实践意识，建立了源于就业市场需要的项目实践教学案例库。以实际项目的需求、设计、代码、文档等向学生提供一个以数字媒体课件和仿真软件为主的案例实践学习环境。通过开设师生研讨课、开展研究型教学和大学生创新性实验，建立了探究式自主学习模式和大学生模拟创业团队，强调知识、能力、就业的整合培养。依托精品课程、优质课程的网络教学资源，使项目实践实训案例资源建设达到了高标准。在教学中，注重“学习、实践、反思、实训”螺旋式发展，注重信息处理素养与数学应用素养融合，突出学生的主体地位，营造了主动实践的良好氛围，有效解决了地方高校就业难的问题。对地方师范院校建设特色鲜明的数学应用类、软件工程类、计算机技术类、数学教育类专业具有明显的先进性和推广价值。

(1)校内推广的主要效果

该研究成果在校内推广的成效显著，有效进行了课程整合和师资队伍建设。课题组以湖北省精品课程——数学模型与实验为龙头，建设成5门校级精品课程和2门优质课程的课程群，以课题组成员为主体的数学与应用数学教学团队被评为校级重点教学团队。另外，课题组成员中有1人入选湖北省有突出贡献的中青年专家，有1人入选湖北省新世纪高层次人才工程第二层次人选(优秀青年骨干人才)，有1人被评为黄冈师范学院教学名师。课题组成员共主编并出版教材4部，公开发表教研论文8篇，自主研发实用软件并成功申报专利2项。

“M+”模式下的人才培养质量显著提高，学生创新能力明显增强。自本项目实施以来，① 数计学院组织的相关专业学生参加国际大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)、全国大学生数学建模竞赛、华中地区数学建模竞赛共获得国际一等奖(Meritorious Winner)2项、国际二等奖(Honorable Mention)3项，全国一等奖1项、全国二等奖2项、湖北省一等奖3项、二等奖6项和三等奖4项，华中赛区一等奖2项、二等奖4项、三等奖6项。②2011－2012年数计学院组织相关专业学生参加全国软件专业人才设计与开发大赛，共获得了国家一等奖1项、国家二等奖3项、优秀奖4项，湖北省一等奖3项、二等奖6项、优秀奖5项;③数学与计算机学院学生在全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试中，系统分析师(高级)认证通过1人，软件设计师、网络工程师等中级认证通过率达34.5%。④相关专业学生独立发表科研论文22篇，其中EI收录6篇，核心期刊论文10篇;湖北省大学生优秀科研成果奖3项、校级大学生优秀科研成果奖2项、湖北省优秀学士论文奖8项，湖北省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛三等奖1项。相关专业毕业生平均就业率均达到97%以上，多人被重点中学、软件公司聘用，并成为单位的骨干教师或者技术带头人;共有100多人分别考上武汉大学、华中科技大学、四川大学、武汉理工大学等全国重点大学的硕士研究生。

(2)校外推广的主要效果

一是在每年全省数学学会、计算机学会和运筹学学会的学术年会及其他学术会议上，“M+”模式的研究成果与湖北师范学院、湖北理工学院和武汉工程大学等兄弟院校的数学专业和计算机专业的有关专家学者进行了广泛交流和深入讨论，他们充分肯定了本项目的研究成果。

二是周边的鄂东职业技术学院、黄冈职业技术学院、黄冈科技职业学院、鄂州大学等高职高专学校经常来我校进行人才培养模式改革和实践方面的考察和交流。我校依托数学应用与信息处理综合训练中心给他们提供师资培训、教学指导和职业技术资格培训;同时在暑期还接受黄冈市计算机和英语双特色高中等学校数学和计算机技术夏令营成员、黄冈市审计系统职工，对他们进行相关数学和计算机课程培训，使他们具备一定的数学素养和计算机技能。黄冈职业技术学院学生通过夏令营训练后，在2009年全国大学生数学建模竞赛获得乙组一等奖，为鄂东职业技术学院培养出多名网络工程师、软件设计师等中级职称资格的毕业生。

总之，“M+”模式是在国家高等教育中长期发展纲要的指引下，为满足地方区域经济对数学应用与信息处理的复合实用型人才的需求所进行的一项人才培养模式综合改革。该模式的提出和实施，丰富了我国本科专业设置的内涵，拓宽了地方高校人才培养模式和途径，可为各地方高校探索不同学科专业之间的融合，在教学理念、管理机制等方面进行创新提供参考和借鉴。

［1］ 王存文，韩高军.“E+”双专业一体化复合型人才培养模式研究与实践［J］.中国大学教学，2012，(2):24－26.

［2］ 周晓辉，何汉武.地方工科院校“3+1”本科人才培养模式的教学体系、实施机制改革与实践［J］.高教探索，2011，(3):106－109.

［3］ 别敦荣.论高等学校人才培养模式及其改革［J］.中国大学教学，2011，(11):20－22.