這道育人的“數(shù)學(xué)題”，他們精彩作答！
——北理工“數(shù)學(xué)公共課程本科育人團隊”側(cè)記
發(fā)布日期：2021-12-07 供稿：黨委宣傳部 徐夢姍 攝影：黨委宣傳部 郭強、部分由團隊提供
編輯：吳楠 審核：藺偉、陳珂 閱讀次數(shù)：【編者按】2021年是中國共產(chǎn)黨成立100周年，是實施“十四五”規(guī)劃、開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程的第一年。在全黨開展黨史學(xué)習(xí)教育之際，黨委宣傳部特別推出“永遠(yuǎn)跟黨走、奮進(jìn)新征程”專題報道，全面展現(xiàn)學(xué)校加強黨的領(lǐng)導(dǎo)黨的建設(shè)取得的成績，生動講好北理工人的奮斗故事，廣泛凝聚學(xué)校事業(yè)發(fā)展的磅礴力量，以優(yōu)異成績迎接中國共產(chǎn)黨百年華誕。
走進(jìn)北理工數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院“紅數(shù)林”學(xué)生成長社區(qū)，一個由不同圖形、數(shù)學(xué)符號拼接而成的紅色“數(shù)”字映入眼簾，看似簡單的設(shè)計，卻蘊含著北理工數(shù)學(xué)人對事業(yè)的追求。
日前，北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院“數(shù)學(xué)公共課程本科育人團隊”（以下簡稱：團隊）成功入選2021年“北京高校優(yōu)秀本科育人團隊”。
成績的背后，既有多年來團隊全體成員們在全校本科生數(shù)學(xué)公共基礎(chǔ)課程、數(shù)學(xué)類學(xué)科知識競賽指導(dǎo)、數(shù)學(xué)與創(chuàng)新實踐活動開展方面的辛勤耕耘，更有對北理工精神的傳承、對數(shù)學(xué)的熱愛和對立德樹人使命的堅守。
讓“數(shù)學(xué)”成為“金鑰匙”
“通俗講，重塑研究就是讓我們的數(shù)學(xué)教學(xué)針對不同專業(yè)學(xué)生更具有針對性。在制定教學(xué)計劃之前，我們會系統(tǒng)地了解學(xué)院的整體教學(xué)框架，針對學(xué)院人才培養(yǎng)需求來制定教研方案。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程雖然是一門獨立課程，但更是一把‘利刃’，要能幫助學(xué)生們解決不同學(xué)科上的難題。”團隊帶頭人數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院副院長徐厚寶介紹道。
近年來，數(shù)學(xué)公共課程本科育人團隊聚焦學(xué)校一流人才培養(yǎng)中心工作，針對不同學(xué)院在教學(xué)要求上的不同需求，結(jié)合各專業(yè)對數(shù)學(xué)公共課的應(yīng)用方向，積極探索先進(jìn)教學(xué)理念，積極開展了數(shù)學(xué)公共課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系的重塑研究，以期讓“數(shù)學(xué)”成為學(xué)生打開專業(yè)之門的“金鑰匙”。
在睿信書院的“數(shù)學(xué)實驗”課程上，一個個直觀的圖形和生動的動畫展現(xiàn)在屏幕上，讓學(xué)生們可以從枯燥繁瑣的計算中“解脫”出來，將所學(xué)迅速運用在計算機等其他課程上。“我們運用計算機和數(shù)學(xué)軟件，通過程序代碼、數(shù)據(jù)的輸入輸出以及圖形、動畫，驗證每個定理的條件和結(jié)論，掌握復(fù)雜公式的目的和用途，認(rèn)識不同算法的原理和差異。”李炳照老師介紹道。
目前，針對九大書院，團隊都制定了不同的教學(xué)大綱，構(gòu)建了數(shù)學(xué)公共課程群體系，從不同的專業(yè)角度，將扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識與各專業(yè)特色緊密結(jié)合起來。
“我們所承擔(dān)的不僅僅是教學(xué)任務(wù)，更重要的是育人。我們不斷探索什么是學(xué)生喜愛的教學(xué)方式，希望孩子們愛上我們的‘?dāng)?shù)學(xué)課’！”在團隊中，徐厚寶、陳一宏、孫華飛三位帶頭人都是北京市教學(xué)名師，在他們的帶領(lǐng)下，團隊“春風(fēng)化雨，潤物無聲”把數(shù)學(xué)的思維、哲學(xué)思想以及思政元素融入到數(shù)學(xué)公共課程的教與學(xué)中，在有效提升學(xué)生們學(xué)習(xí)成效的同時，也逐漸形成了具有數(shù)學(xué)特色的課程思政模式。
2020年初，新冠肺炎疫情爆發(fā)，學(xué)生無法返校，全面開啟線上教學(xué)。團隊主講《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課程的房永飛結(jié)合核酸檢測，在課程中巧妙融入了核酸檢測的概率論等問題。“把最新的時事融入數(shù)學(xué)課中，提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，也讓他們從黨和國家領(lǐng)導(dǎo)的抗疫斗爭中，得到思想的提升。”房永飛說。
多年來，在團隊成員們的共同努力下，2017年，“微積分MOOC”與“線性代數(shù)MOOC”已被教育部認(rèn)定為國家級精品在線開放課程、獲評國家級一流本科課程。2020年，“微積分AI”被教育部認(rèn)定為線上線下混合式國家級一流本科課程、“數(shù)學(xué)實驗”被評為北京市高等學(xué)校優(yōu)質(zhì)本科課程。
陳一宏主編并再版的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《微積分》教材，入選“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目，團隊成員孫兵主編的教材《工科數(shù)學(xué)分析》入選“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目。
“小課堂”融入“大科研”
“電力存儲取決于天氣，如果陽光充足，電力存儲就會增加。那么當(dāng)太陽足夠充足的時候，能夠存儲多少電量呢？”2019年，在學(xué)校數(shù)學(xué)建模競賽中出現(xiàn)了這樣一道“天氣與光伏發(fā)電”的相關(guān)問題。眼前一新的題目，把生活中的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)建模命題，幫助學(xué)生提升數(shù)學(xué)實踐創(chuàng)新能力，而這道題正是團隊成員姜海燕結(jié)合自己的科研項目提煉出的。
把“大科研”變?yōu)椤靶栴}”融入課堂教學(xué)中，是團隊的“教學(xué)法寶”，但并不是一件容易事。在提煉問題的過程中，教師需要全面考慮學(xué)生需要掌握的知識點、可以接受的知識范圍，并要精準(zhǔn)把握問題的難度。團隊教師常常為了簡化一個科研問題，花費幾個晚上的時間，反復(fù)進(jìn)行推演、計算。
為進(jìn)一步提升、培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)，團隊還將各個科研合作單位變?yōu)閷W(xué)生們的實踐基地，以在“實戰(zhàn)”中提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。馬志武是徐厚寶帶過的2016級畢業(yè)生，在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計中，徐厚寶結(jié)合與航天科工三院某研究所開展的科研課題，為馬志武確定了“基于實飛數(shù)據(jù)的氣動模型統(tǒng)計分析方法研究”的本科畢設(shè)題目，利用遙測數(shù)據(jù)，量化仿真結(jié)果與遙測結(jié)果差異，分析差異原因，并給出差異補償?shù)姆椒ê徒ㄗh，研究成果最終為我國自主開發(fā)的某飛行仿真軟件提供了重要技術(shù)支撐。
2018 年，國家知識產(chǎn)權(quán)局知識產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心與北理工數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，繼續(xù)開展知識產(chǎn)權(quán)調(diào)查題庫改進(jìn)設(shè)計與數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析工作，該中心也成為了提高我校學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新實踐能力的實習(xí)實踐基地。
抓好競賽，也是團隊大力發(fā)展學(xué)生實踐創(chuàng)新教育的“法寶”。團隊構(gòu)建了“輔導(dǎo)-訓(xùn)練-競賽-輔導(dǎo)-研究”螺旋式上升的數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，不僅在數(shù)學(xué)建模競賽等學(xué)科知識競賽中取得優(yōu)異成績，也在廣大學(xué)生群體普及了數(shù)學(xué)建模思想，有效推動了數(shù)學(xué)實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
2017級本科生鄧京陽從一名建模“小白”成長為建模“高手”，離不開團隊老師數(shù)年來的精心輔導(dǎo)與訓(xùn)練。從大一開始，鄧京陽不斷參加數(shù)學(xué)競賽，在老師的指導(dǎo)下，總結(jié)經(jīng)驗，訓(xùn)練提升，最終獲得了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽一等獎、美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽特等獎題名（F獎）、“卓越聯(lián)盟”大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽特等獎等。
近5年來，團隊指導(dǎo)學(xué)生參加各類數(shù)學(xué)實踐創(chuàng)新活動，多次獲得北京市級及以上的大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科知識競賽獎項。2020年，本科生于丁一、任微明、汪斯純在美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中從全球20個國家和地區(qū)的13749支隊伍中脫穎而出，獲得特等獎；2021年，本科生潘炯、陳龍飛、張樂怡再次獲得美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽特等獎。2020年阿里巴巴全球數(shù)學(xué)競賽中，北理工7人闖入決賽，入選決賽人數(shù)全球第14名（國內(nèi)第12名）。
“數(shù)學(xué)三代人”解好這道“題”
“歡迎各位同學(xué)來到北京理工大學(xué)！北理工數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展可以追溯到上世紀(jì)五十年代，發(fā)展至今，我們已經(jīng)是‘?dāng)?shù)學(xué)第三代人’……”在本科生入學(xué)后的第一堂課上，徐厚寶總會將數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)科史生動地講給每一位新生。
1949年，華北大學(xué)工學(xué)院（北京理工大學(xué)前身）跟隨黨中央遷入北平（北京）。1950年10月，原中法大學(xué)校本部、圖書館和數(shù)理化三系并入華北大學(xué)工學(xué)院。學(xué)校在重工業(yè)部的支持下，廣納賢才，邀請到著名數(shù)學(xué)教育家陳藎民教授來校任教，從事數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)研究。同年，著名數(shù)學(xué)家孫樹本教授來校工作。陳藎民與孫樹本兩位先生作為北理工“數(shù)學(xué)第一代人”，為學(xué)校數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。陳藎民教授編寫的《高等數(shù)學(xué)教程》被列為全國工科院校通用教材。孫樹本教授牽頭建立了學(xué)校的應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)，之后又設(shè)立了國內(nèi)最早的應(yīng)用數(shù)學(xué)博士點，培養(yǎng)了一批應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的高級人才。
新世紀(jì)，在“數(shù)學(xué)第二代人”葉其孝、葛渭高教授的帶領(lǐng)下，學(xué)校數(shù)學(xué)學(xué)科蓬勃發(fā)展，葉其孝教授致力于大學(xué)、中學(xué)數(shù)學(xué)教育改革，特別是數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和競賽活動，主編了《大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽輔導(dǎo)教材》等多本經(jīng)典建模競賽教材。葛渭高教授在微分方程和差分方程周期解、微分方程邊值問題等領(lǐng)域取得了一系列研究成果。這一時期，北理工學(xué)子積極參加國內(nèi)外數(shù)學(xué)學(xué)科競賽、建模比賽，取得了優(yōu)異的成績。
近年來，在胡峻教授等帶領(lǐng)下，學(xué)院的“數(shù)學(xué)第三代人”茁壯成長，以才聚才，一批批青年才俊加盟北理工，在國內(nèi)外形成了較大學(xué)術(shù)影響力。胡峻教授帶領(lǐng)團隊成功獲批建設(shè)教育部數(shù)學(xué)拔尖學(xué)生培養(yǎng)基地2.0。
三代“數(shù)學(xué)人”接續(xù)奮斗，懷著對數(shù)學(xué)執(zhí)著的熱愛，發(fā)揚“北京理工大學(xué)精神”，實事求是、追求卓越，敢于創(chuàng)新、開拓進(jìn)取，始終把培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞陌渭鈩?chuàng)新人才作為“標(biāo)準(zhǔn)答案”。
“每學(xué)期我們都會進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃會。在研討過程中，經(jīng)過幾位教學(xué)名師的指導(dǎo)，老師們經(jīng)常會有很多創(chuàng)新點‘奔涌而出’。”團隊中工科數(shù)學(xué)分析課程教學(xué)負(fù)責(zé)人閆曉霞說道。“在我們這個團隊，幾位帶頭人在關(guān)鍵時刻總能啟發(fā)我們想出新‘點子’！”
在團隊中，對青年教師的思想引領(lǐng)和業(yè)務(wù)培養(yǎng)始終是重中之重。例如圍繞“課程思政”，團隊經(jīng)常舉辦青年教師主題沙龍、交流座談等活動，引導(dǎo)他們深入思考教書育人的使命責(zé)任。此外，團隊還十分鼓勵教師“走出去”“學(xué)回來”，提倡青年教師要研究“真問題”，著眼國家重大需求和世界學(xué)術(shù)前沿，解決實際問題。團隊鼓勵青年教師赴美國、德國、意大利等國進(jìn)修或者開展教學(xué)研究，學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)、新理論。“我們作為青年教師，最幸運的就是能夠加入到這個團隊并肩作戰(zhàn)。團隊的三位帶頭人不僅是我們的同行者，更是引路人。”團隊青年教師李保奎說道。
近來，數(shù)學(xué)公共課程本科育人團隊秉承著“傳、幫、帶”的精神，不斷發(fā)展壯大，團隊成員的學(xué)術(shù)背景也涵蓋“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)”“信息與計算科學(xué)”“統(tǒng)計學(xué)”等不同方向，他們在各自領(lǐng)域潛心治學(xué)、開拓創(chuàng)新，致力于打造優(yōu)質(zhì)“金課”。
近年來，團隊成員們?nèi)〉昧藘?yōu)異的成績，徐厚寶獲得2018年北京市青年教學(xué)名師獎，吳惠彬獲得2020年北京市教學(xué)名師獎；王宏洲獲得2020年北京理工大學(xué)教學(xué)名師獎，獲得2014年T-more優(yōu)秀教師獎（課堂教學(xué)類）二等獎；閆曉霞、趙穎老師分別獲得2019年與2020年迪文獎（課堂教學(xué)類）一等獎；《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)團隊、《概率統(tǒng)計》教學(xué)團隊分別于2017年和2019年獲得北京理工大學(xué)“三育人”先進(jìn)集體稱號……
他們是普通的數(shù)學(xué)老師，他們是普通的北理工人，他們是平凡的奮斗者，他們是不平凡的引路人，他們立足三尺講臺，書寫了精彩的育人篇章。
