數學建模教學團隊建設的探索與實踐

姚喜妍

(運城學院 應用數學系，山西運城044000)

教學團隊和高水平教師隊伍建設是高等學校本科教學質量工程的一個重要建設項目［1，2］。教學團隊應以教學工作為主線，以專業建設、課程建設、教學基地建設、教學研究課題等為重點，以教研室、實驗室、教學基地和實習實訓基地等為建設單位，擁有在學歷、年齡、學緣結構等方面結構合理和優勢互補的核心教師隊伍。由此定義可知，一個良好的教學團隊是由承擔同一系列課程的教師組成的教學梯隊。數學建模類課程的理論與實踐性都很強，與各個學科的思想、方法交叉和滲透多，因此對授課教師的理論基礎、綜合素質和運用數學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科層次、知識結構和思維方式的教師參與教學研討、取長補短，以得到教師之間相互知識和技能的共享。建成良好的教學團隊是目前我國高等學校教學改革的發展趨勢。

全國大學生數學建模競賽是教育部高教司和中國工業與應用數學學會共同舉辦的四大賽事之一，它是面向全國高等學校學生的一項重要的群眾性課外科技活動。該競賽創辦于1992年，歷經33年的發展，目前已成為全國高等學校規模最大的基礎性學科競賽，也是世界上最大的數學建模競賽［3］。2013年，全國有33個省、市、自治區(包括香港和澳門特區)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多名大學生報名參加本項競賽。在參賽的眾多高校中，只有少數老牌名校的成績比較穩定，大多數普通本科院校和高職高專院校成績不理想或不穩定。近幾年，在全國范圍內舉辦的數學建模競賽研討會和課程教學改革研討會較多。但對數學建模教學團隊如何建設深入研究的不多。

我國《高等教育法》明確規定:高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才［4］。而數學建模的教學與競賽活動是實現這一目標的重要途徑之一。為了加強數學建模的教學與競賽工作，構建一支團結協作、愛崗敬業、勇于創新、穩定發展的結構合理的數學建模教學團隊是做好此項工作的重要保證。因此，本文結合運城學院在數學建模教學與競賽過程中的實際實施情況，對數學建模教學團隊的建設進行探討。

1.數學建模教學團隊現狀

要搞好數學建模的教學活動，促進教學質量的提高，組建一支優秀的指導教師隊伍，關鍵在于建設一支有較高業務水平、教學經驗豐富和勇于奉獻的數學建模指導教師隊伍。打造在教學方面能成為骨干力量、具有專業建設能力;在學術科研方面能成為站在學科前沿、引領科研促教學的帶頭人［5］。運城學院應用數學系以學科建設為龍頭，以課程建設為基礎，堅持深化教學研究與改革，提高教育教學質量，創建了一支知識、學歷、年齡、學緣結構合理的教學團隊。該教學團隊教師共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。其中團隊教師中高級專業技術職務人數占教師總數的48%，碩士以上學位的教師占教師總數的88%。山西省重點扶持學科帶頭人1人，碩士研究生導師1人。且團隊成員均在教學第一線為本科生講授數學類基礎課程。團隊帶頭人是山西省精品課程《復變函數與積分變換》負責人，團隊主要成員都是學科建設和專業建設的科研和教學骨干，并多次被評為院優秀教師和模范教師。數學建模教學團隊由數學建模、運籌與優化、數理統計和微分方程四個方向的教師組建成立的。該團隊凝聚這四個方向的核心力量，開展培養創新型人才的教學模式與教學方法的探索。承擔了全院非應用數學系本科生的數學基礎課程的授課任務，這些課程主要包括高等數學、經濟應用數學、工程數學、線性代數、概率論與數理統計、復變函數與積分變換、數理方程與特殊函數，共7門課程，面向全校1萬多學生開課，該團隊成員除了承擔這些課程外，還專門開設了面向全校理工、經管類本科生的數學建模通識選修課程。此外，團隊承擔的課程密切結合創新人才的培養，直接關系到學生綜合素質與綜合能力的提高。目前，我院數學建模教學團隊在承擔本科生教學任務的同時，還指導每年一屆的大學生數學建模競賽工作。由于我院地理環境不佳，學科建設信息化不夠和教師培養跟不上時代等不利因素，數學建模教學團隊建設中存在一些問題，主要表現為優秀師資稀缺，教學和科研標志性成果少，創新能力不強等方面的問題。

2.數學建模教學團隊建設的具體措施

數學建模教學團隊建設要依據高等學校人才培養定位、專業建設、課程建設、學生受益來進行，要能努力實現團隊建設的高要求、高質量、高素質和高目標。圍繞運城學院“以地方經濟社會(行業)人才需求為導向，以應用型人才培養為根本任務，以教學為中心，多科并舉，立足運城，面向山西，服務基層，建設特色鮮明的地方本科院校”的辦學定位和人才培養目標，數學建模教學團隊以先進的教育思想理念為指導，以教學工作為中心，立足于人才質量的提高，通過以下4方面來打造團隊建設。

2.1 優化團隊成員，提高團隊整體素質

高水平教學質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一批教學骨干和學術中堅。通過對團隊成員的專業方向和科研方向進行調查統計，確定每位團隊成員的主要研究方向，實現優勢互補。圍繞目前團隊的四個方向，對團隊成員中專業方向和科研方向確實不合理的要改方向，而對于團隊建設急需且短缺的研究方向，通過選拔、推薦和培養等方式，打造一支理論基礎扎實、專業知識面寬，教學與競賽能力較強的創新教學團隊。

2.2 加強教學改革，提高團隊教學水平

數學建模教學團隊認真學習研究現代教育教學理論，樹立“以學生為本”的教育教學理念，進一步明確人才培養目標和要求，注重課程體系改革，在夯實專業基礎的前提下，分專業方向兼顧科研方向進行課程建設，構建內容豐富的課程體系。教學團隊成員必須承擔本科生的課程教學，明確所講授課程的教學改革方向，積極主動更改教學內容，改進教學方法和手段。依托教師的教學和科研課題，不斷豐富和拓展教學內容。在學習專業課程的基礎上，及時了解相關學科的發展和現狀，擴大學生的知識面，從而使課程教學不只是強調傳授知識和內容，而是更加注重學生的知識、能力和素質綜合協調發展。

2.3 以科研促競賽，增強團隊創新能力

沒有高水平的具有創新能力的科研師資，就不可能培養真正具有創新能力的學生。數學建模問題來源于實際，不像傳統數學課程中的數學應用題只需對已有的數學模型進行求解，而是用數學知識和方法去解決實際問題［6］。在教學過程中，為了增強團隊的創新能力，團隊成員將自己所研究的學科前沿背景和研究成果融入課堂教學中，并結合相關內容進行講授。這樣不僅能夠使學生了解教師的科研成果，而且還能夠激發學生的科研意識，鼓勵學生探索新問題，培養學生的創新精神和實踐能力，從而使教師的創新能力得到提高。

2.4 開展競賽培訓，提升團隊整體水平

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

3.數學建模教學團隊建設的實踐成果

3.1 團隊教學水平提高，教學成果豐富突出

自2010年以來，團隊帶頭人承擔山西省高等學校教學改革項目“數學建模教學團隊建設的研究與實踐”1項，團隊成員承擔省級以上教學研究項目10余項目，其中山西省高等學校大學生創新創業訓練項目“數學建模思想方法融入高等代數中的實踐探索”1項，院級教研項目12項;其中運城學院教育教學研究項目“數學建模競賽創新團隊建設的研究與實踐”與“數學建模科研創新團隊建設”2項;發表教研論文33篇，其中數學建模類教研論文6篇，由國家級出版《高等數學》《線性代數》《概率論與數理統計》教材4部。團隊成員的教學效果與知識水平得到了較大提高，許多中青年教師經過培養成為教學骨干，成為教學能手和教學先進人物，并在省級和院級中青年教學競賽中榮獲省級中青年教師教學基本功競賽三等獎2項、優秀獎1項，院級青年教師教學基本功競賽一等獎3項、二等獎4項。部分教師獲得省級數學建模優秀指導教師、省級數學建模優秀組織工作者、院級優秀主講教師和“教壇新秀”等光榮稱號。

3.2 團隊指導水平提高，競賽成績持續提升

2010年初，我院應用數學系開始組建數學建模教學團隊，幾年來，團隊成員堅持工作積極、團結協作、認真負責的態度對學生進行指導。在四年的教學和競賽指導工作中，強調營造數學建模與競賽氛圍，注重學生參與競賽的興趣，擴大師生受益面，制定和實施了數模競賽的激勵機制，獲得了數學建模競賽本科組國家一等獎的優秀成績，參加數學建模競賽活動和競賽的大學生越來越多，競賽成績持續提升。近四年我院獲得全國大學生數學建模競賽獎勵情況如表1所示。

表1 2010年以來學生參與全國大學生數學建模競賽獲獎情況

3.3 團隊科研能力增強，科研成果豐碩顯著

數學建模教學團隊以競賽指導、教學和科研互動為宗旨，近四年在教學與指導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。發表科研論文100余篇，其中一級學術刊物發表學術論文50多篇，承擔3項國家級自然科學基金項目，4項省級自然科學基金項目，5項省教育廳科研項目以及多項院級科研項目。從發展趨勢來看，團隊的科研水平有了大幅度的提高，為后繼建設奠定了基礎，有助于數學建模競賽水平的提高。

3.4 團隊功能日趨多元，學生創新能力增強

數學建模教學團隊完成競賽指導工作的同時，還指導學生其他科技創新活動。近幾年以數學建模為背景，指導大學生畢業論文(畢業設計)和小論文的寫作，由周蓉老師指導的趙燕等同學合作的題目為“封鎖嫌疑犯的數學建模方法”論文被全國大學生數學建模組委會推薦發表在《數學建模及其應用》雜志，15名同學撰寫的5篇論文被指導教師推薦發表在《運城學院學報》，劉曉紅同學的畢業論文被推薦發表在《數學教學研究》上等等。

4.結語

通過對數學建模教學團隊建設的探索和實踐，我們認為構建一支“教學、科研和競賽”三位一體的團隊體系，為學生參加數學建模競賽提供了更好的指導保障，為我院數學建模教學團隊建設積累了豐富的有益經驗，有助于強化學生創新精神和實踐能力的培養。實踐表明，深入研究和學習數學建模教學與競賽的內涵，以培養學生綜合素質、努力提高學生研究性學習和創新性應用能力為目標，打造一支團結協作、愛崗敬業、勇于創新、穩定發展、結構合理的數學建模教學團隊是提升競賽水平的一條重要途徑，也是體現教師團隊凝聚力，提升教師教學和科研水平的重要舉措［4］。

［1］俞祖華，趙慧峰，劉蘭昌.本科高校教學團隊建設的理論與實踐［J］.魯東大學學報，2008(2).

［2］詹棠森.地方高校數學類教學團隊的研究［J］.實踐與探索，2013，275.

［3］陳東彥，李冬梅，劉鳳秋，李善強.基于創新型人才培養的大學生數學建模競賽培訓模式研究數［J］.科學與管理，2011(4).

［4］王義康，王航平.數學建模競賽創新團隊建設的研究與實踐［J］.中國電力教育，2011(8).

［5］朱寧，段復建.數學建模教學團隊建設的實踐探索［J］.大學數學，2013(3).

［6］吳云天，馬菊俠，張社利.團隊協作式數學教學模式探索與實踐［J］.中國電力教育，2010(2).

［7］王義康，王航平.數學建模競賽培訓策略研究［J］.重慶科技學院學報，2010(3).