行業背景下數學學科高質量人才培養模式研究

［摘 要］ 數學是自然科學的基礎，也是重大技術創新發展的基礎，加強數學高層次人才培養任重且迫切。上海電力大學數學一級學科碩士學位授權點積極響應國家大力發展基礎學科拔尖人才培養戰略，服務上海和長江三角洲地區經濟引領高地，支撐能源電力變革轉型升級，從專業和行業需求出發，培養社會急需的高層次人才。上海電力大學數學一級學科碩士學位授權點從學?，F實出發，在培養方案制訂、高水平導師團隊建設、教學方法創新、實踐平臺搭建等方面走出了具有學校自身特色的培養之路，創建了“四位一體”的人才培養模式。

［關鍵詞］ 數學學科；培養方案；人才培養模式；數學+能源

［基金項目］ 2022年度上海電力大學研究生教研教改課題“數學一級學科碩士學位授權點培養模式與方案研究”（YJY-2022003）

［作者簡介］ 朱 瑞（1981—），女，安徽蕪湖人，博士，上海電力大學數理學院教授，主要從事數學學科建設、智能算法在能源電力行業的應用研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）25-0161-04 ［收稿日期］ 2023-03-28

一、研究背景

數學是自然科學的基礎，也是重大技術創新發展的基礎，數學實力支撐著國家實力，幾乎所有的重大發現都與數學的發展與進步相關，數學學科高層次創新人才培養亟須加強。

（一）對接國家大力發展基礎學科戰略的高水平學術人才需求

2020年，習近平總書記在科學家座談會上強調，加強基礎學科本科生培養，注重培養學生創新意識和創新能力［1］。科技部辦公廳、教育部辦公廳、中科院辦公廳、自然科學基金委辦公室印發的《關于加強數學科學研究工作方案》指出，統籌支持數學及交叉科學研究，圍繞科學與工程計算、大數據與人工智能的數學理論與方法、復雜系統優化與控制、計算機數學等重點方向，以及信息技術、能源與環境、海洋、生物醫藥、經濟與金融安全等國家重大戰略需求中的關鍵數學問題進行項目部署［2］。

（二）服務上海和長江三角洲地區經濟引領高地的高水平學術人才需求

長江三角洲地區（簡稱“長三角”）是我國創新能力最強的區域，上海居“龍頭”。數字產業化、產業數字化、數據價值化、數字化治理的“新四化”發展，亟須數學高層次人才在核心算法、數據智能等“卡脖子”問題上取得突破?！渡虾Ｊ薪ㄔO具有全球影響力的科技創新中心“十四五”規劃》中強調，人才體系與城市軟實力息息相關，引領長三角打造科技創新主引擎，必須加大數學等基礎學科及前沿交叉學科的青年人才培養力度。

（三）支撐能源電力變革轉型升級的高水平學術人才需求

建設以新能源為主體的新型電力系統是能源電力行業響應“雙碳”目標的重大部署?！赌戏诫娋W“十四五”電網發展規劃》指出，充分發揮能源電力大數據“生產要素”和“算力+算法”疊加倍增效應。新能源并網的隨機性、波動性處理，電網安全高效運行，新能源并網后的碳交易問題，新能源與儲能并網控制等，迫切需要本學科高層次創新人才在基礎性和關鍵性問題方面開展研究，助力能源電力變革轉型升級。

自1951年10月創建上海電力大學以來，數理學院經歷了基礎部、信息與計算科學系、直屬數理系、數理學院幾個階段。1951年成立高等數學和工程數學教研室；2001年開設了信息與計算科學專業，由“基礎部”改名成立“信息與計算科學系”，信息與計算科學專業由此得到了發展；2004年11月，“信息與計算科學系”改名為“直屬數理系”；2011年5月“直屬數理系”更名為“數理學院”；2019年獲批“電子信息”專業學位碩士點。2021年，數理學院借助2021年上海市學位點動態調整的契機，抓住機遇，獲批建設，數學學科作為重要的基礎學科是學校能源特色學科創新發展的根基，對接學校發展規劃，賦能新型電力系統建設，系統安全穩定、優化運行和碳市場交易決策等關鍵問題是深層次的數學問題，致力于源頭創新，加強數學學科的建設及數學學位點建設是核心要素。

當前，各個高校的數學學科方向設置大體分為以下幾種情況：一是按照數學學科傳統的專業開設基礎數學、計算數學、概率論與數理統計、應用數學、運籌學與控制論等方向；二是結合資源優勢或學校優勢開設特色鮮明、專業性強的分支方向，例如中國海洋大學數學科學學院開設海洋數學技術方向；三是符合當下社會和科技的發展方向，例如上海財經大學數學學院開設應用統計方向、上海海事大學文理學院開設智能算法與數據科學方向；四是師范類高校開設相關的教育教學方向，例如華東師范大學數學科學學院開設數學教育方向［3-6］。

《中國數據人才供需關系和培養報告》中指出，大數據時代下的數學人才缺口呈現加劇增長狀態；近三年，缺口以每年50萬人遞增，在未來一段時間內，數學人才缺口還會保持在每年40%左右的增幅，且就業崗位呈現多元化發展。上?，F有13所高校具有數學一級學科碩士點，培養碩士僅約450名/年，主要面向數據分析、軟件開發、人工智能、精算、國際經濟與貿易、通信工程等領域，人才供不應求。上海電力大學數學一級學科碩士點旨在響應國家基礎學科建設戰略，服務上海、長三角地區乃至全國能源電力發展戰略，努力建成“數學+能源”特色、交叉優勢顯著的上海首家面向能源電力行業的數學一級學科碩士點，推動區域能源電力行業的轉型發展。

二、創建“四位一體”的人才培養模式

當前，數學學科碩士點創建“高品質培養方案+高水平導師團隊+高質量教學方法+高標準實踐平臺”的以培養“高層次數學專門人才”為目標的“四位一體”人才培養模式。

（一）制訂科學合理、符合學校整體布局發展的數學學科研究生培養方案

學位點承擔著培養研究生的工作，要提高研究生教育質量，就需要制訂科學合理的人才培養方案，這是提高學位點水平的內在要求，也是有效途徑。研究生培養方案是培養研究生的重要依據和實施綱要，一切工作都以它為基礎，確保研究生培養質量達標。它包括對培養目標的定位、培養模式與方式發展的選擇、課程體系的設置、對學生所要達到的能力素質的規定等。數學作為重要的基礎學科，支撐著學校主干優勢學科高質量發展，是學校健全學科體系、優化學科布局的迫切需要，充分保障研究生教育質量，滿足社會對高層次人才的需求。

（二）建設結構合理、符合學科整體建設需求的高水平導師團隊

導師團隊是學位點得以發展的重要引擎，導師團隊的水平在某種程度上決定著一個學位點的水平，導師既要開展科學研究又要承擔高層次人才培養任務，可以說他們支撐起了一個學位點。如果沒有一支高水平的導師團隊，就很難產出高質量的科研成果，很難培養出高質量的學生，學位點的發展就很難實現質的突破。從這一角度來看，要想提高學位點水平，加強導師團隊建設至關重要。著力打造一支在數量、年齡、學歷、學緣等各方面都結構合理的導師團隊，盡可能多地引進高水平的導師，進行導師制度規范化、科學化管理，加強導師隊伍的可持續建設。

（三）創新教學方法，不斷完善教學管理制度，確保研究生教育質量

教學方法是教學主體在教學過程中為實現一定教學目標、完成教學任務而采用的教與學的技術、技巧、程序、策略或方法的總和。教師采用科學合理的教學方法可以啟迪學生的思想，促進學生對知識的理解與吸納。對于研究生教育來說，除了傳授專業知識外，更多的是要善于激發學生的創新思維和創新意識，培養學生獨立思考、發現和解決問題的能力，教會學生如何進行科學研究。因此，必須探索符合研究生教育特點的教學方法，改變以往以“講授法”為主的傳統教學模式。建立以研究生為主體的“研究型”課堂，多使用啟發式、互動式或研討式的教學方法，使學生變被動為主動，積極參與到學術研究中。同時，作為一個新獲批的學位授權點，更加需要優化教學管理制度，創新管理理念，形成一整套科學合理的監督、落實、激勵、評價、考核機制，確保學位點建設的可持續發展。

（四）加強創新創業教育，建立資源共享的研究生創新實踐科研教育平臺

深化研究生創新創業教育改革，是國家實施創新驅動發展戰略、促進經濟提質增效升級的迫切需要，是推進高等教育綜合改革、促進研究生更高質量創業就業的重要舉措，應建立數學學科研究生系統化、標準化、科學化的創新創業教育體系，將創新創業教育納入培養方案中、融入日常教學中，提高創新能力培養的學分。在培養方案中設置學科前沿知識課程，邀請知名學者來校開展授課，切實指導研究生開展創新創業實踐。建立研究生創新創業實踐平臺，充分借助數學一級學科碩士研究生的專業特色，以研究生數學建模大賽、創新項目等為依托，激發研究生參與創新創業的動力。以研究生的創新創業推動學院本科生的創新創業，構建碩士—本科聯動的創新創業教育模式。

三、實現“四位一體”人才培養模式的路徑

（一）加強頂層設計，制訂科學的數學學位點建設目標和培養方案

為適應學校人才培養和學科發展的需求，立足能源電力行業，服務地方經濟，凝練學科研究方向，強化特色；堅持“創新發展、重點突破”的建設原則，根據學科現有體系和發展基礎以及未來數學學科發展趨勢，將基礎研究與應用研究相融合，向本學科領域的前沿技術和國內外發展趨勢靠攏。結合學科發展定位，對運籌學與控制論、應用數學、能源數學三個方向布局人才培養的具體方案。

（二）建設結構合理、符合學科整體建設需求的高水平導師團隊

研究生導師隊伍是保證研究生教育質量的關鍵因素。提升導師隊伍水平，努力造就一支有理想信念、道德情操、扎實學識、仁愛之心的導師隊伍。加強導師隊伍師德師風建設，促進研究生優良學風形成；強化導師隊伍學習機制，落實導師隊伍責任制，提高研究生科研素養，切實推動研究生教育高質量內涵式發展。嚴格執行研究生導師遴選與管理制度，提高研究生導師隊伍的學術水平和教學能力，加強研究方向的團隊建設，優化學術隊伍的年齡、學歷、知識和學緣結構，打造一支素質高、業務精、結構合理、國際化程度高、具有創新意識的高水平學術隊伍。

（三）開展教學研究，制定教學管理制度保障人才培養質量

教學是研究生培養的重要環節，是研究生科研與創新能力培養的基本途徑。教學既包括課程設置，也包括具體實施。不斷創新授課形式，以自學為主，輔以講授、討論班、文獻閱讀等教學方式，在培養過程中，加強學生基礎理論學習、科學創新研究能力、獨立分析問題和解決問題的能力的培養，注重多種能力和多學科交叉，在文獻收集整理、團隊協作、交流表達和論文撰寫等方面提升學生的學術水平；同時，加強相關制度建設，為培養高質量的、受社會歡迎的研究生提供保障。

（四）鼓勵學術交流，不斷加強學科的創新創業教育

學術交流是高等學校教學和科研活動的重要組成部分，開展學術交流活動不僅是加強學位點建設的一個重要內容，學術交流平臺的構建更可以為研究生提供良好、規范的學習和交流空間，是培養和提高他們科研能力和創新思維能力的有效途徑。以研究生能力為本，課程引領、競賽錘煉、項目深化，持續開展能源電力特色高校數學學科建設，堅持守正創新、產教融合、科教融匯，將數學專業知識、優化建模方法賦能能源電力實際問題的解決，將產業痛點轉化為科學問題，為解決能源電力行業面臨的諸多挑戰提供有力的智力支持，為能源電力領域輸送具備深厚數學理論基礎和創新能力的專業人才。例如，在新能源開發中的數據分析與建模、電力系統的優化調度等方面，擁有數學學位的專業人才能夠運用復雜的數學方法和模型，提出創新性的解決方案。

結語

上海電力大學數學學科學位點主動適應新變化，堅持需求導向和提高質量、提高內涵、提高聲譽的辦學理念，通過明確學位點辦學定位、制訂培養方案和課程體系、加強對外合作、強化人才培養、建設高水平學科隊伍等措施，推動數學學科與學位點建設高質量發展。

同時，學位點發揮學科自身特色，激發學生的創新創業熱情，以數理學院的數學建模特色，打造本—碩聯動的創新創業培養模式，推動數學建模基礎研究向應用研究拓展，力爭解決行業的應用問題，為學科發展拓展領域。

（課題組成員：徐麗、竺筱晶、柴元）

參考文獻

［1］習近平主持召開科學家座談會并發表重要講話［EB/OL］.（2020-09-11）［2023-02-28］.https：//www.gov.cn/xinwen/2020-09/11/content_5542851.htm.

［2］科技部辦公廳 教育部辦公廳 中科院辦公廳 自然科學基金委辦公室印發《關于加強數學科學研究工作方案》的通知：國科辦基〔2019〕61號［A/OL］.（2019-07-18）［2023-02-28］.https：//www.most.gov.cn/xxgk/xinxifenlei/fdzdgknr/qtwj/qtwj2019/201907/t20190718_147853.html.

［3］張彩霞，鄒建國.地方高校應用特色學科評價體系與學科建設研究［J］.創新創業理論研究與實踐，2022，5（24）：52-55.

［4］耿程欣，盧河東，王朝宇，等.應用型高校學科專業一體建設路徑探究與思考［J］.科教導刊，2022（33）：17-19.

［5］孫明保，李新平，李松華，等.依托學科建設的數學類專業人才培養探索與實踐［J］.湖南理工學院學報（自然科學版），2021，34（3）：79-82.

［6］李建祥.“轉型”背景下地方高校數學學科建設思路與路徑［J］.智庫時代，2019（42）：98-99.

Research on the Training Mode of High-quality Talents in Mathematics under the Industry Background： Taking the Authorization Point of Master’s Degree in Mathematics of Shanghai Electric Power University as an Example

ZHU Rui， SUN Yu-qin， WU Quan-jun

（College of Mathematics and Physics， Shanghai University of Electric Power， Shanghai 201306， China）

Abstract： Mathematics is the foundation of natural science， but also the foundation of great technological innovation and development. It is important and urgent to strengthen the cultivation of high-level talents in mathematics. The master’s degree program of first-level disciplines of mathematics in Shanghai University of Electric Power actively responds to the national strategy of developing basic disciplines， serves economic integration in the Yangtze River Delta and Shanghai leading economic highland. At the same time， it supports the transformation and upgrading of energy and power， and cultivates high-level talents that are urgently needed by the society based on the needs of specialties and industries. Starting from the reality of the university， Shanghai University of Electric Power has gone out of its own characteristics in terms of training program formulation， high-level tutor team construction， teaching method innovation， practice platform construction， and created a “four-in-one” talent training mode.

Key words： Mathematics; cultivating program; personnel training mode; math + energy