在北理工，這堂“數(shù)學(xué)課”，很精彩！
——【人才培養(yǎng)系列報(bào)道】北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院人才培養(yǎng)工作紀(jì)實(shí)
發(fā)布日期：2018-11-30 供稿：黨委宣傳部 戴曉亞 王征 攝影：黨委宣傳部 郭強(qiáng)、數(shù)學(xué)學(xué)院
編輯：戴曉亞 審核：藺偉、高偉濤 閱讀次數(shù)：
“軍訓(xùn)不用擔(dān)心，被曬黑的臉很快就會(huì)被高數(shù)嚇白的。”
這是2018級(jí)新生軍訓(xùn)中流傳的“神吐槽”。可以說無論哪國高校，被貼上“枯燥”“抽象”等等標(biāo)簽的大學(xué)數(shù)學(xué)課程都會(huì)讓學(xué)生們感到壓力十足。但是要成為一流人才，扎實(shí)數(shù)學(xué)功底必不可少。
數(shù)學(xué)學(xué)院教師進(jìn)行集體備課討論
如何幫助學(xué)生們夯實(shí)成長為一流人才的數(shù)學(xué)基石？多年來，北京理工大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院在大學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)上不斷地探索實(shí)踐，不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，一批成績斐然、深受學(xué)生們喜愛和尊敬的數(shù)學(xué)“好老師”不斷涌現(xiàn)，讓這堂“北理工的數(shù)學(xué)課”愈發(fā)精彩。
數(shù)學(xué)學(xué)院院長田玉斌在課后為學(xué)生答疑
“數(shù)學(xué)是一門充滿精神、思想和方法的科學(xué)，從事數(shù)學(xué)教學(xué)和研究的老師們，在不斷提升教育教學(xué)質(zhì)量，服務(wù)學(xué)校‘SPACE+X’（寰宇+）計(jì)劃的同時(shí)，也努力將數(shù)學(xué)的品格、數(shù)學(xué)人的氣質(zhì)傳遞給學(xué)生們，立德樹人，為培養(yǎng)出北理工的一流人才而不斷奮斗。”北理工數(shù)學(xué)學(xué)院院長田玉斌這樣說。
數(shù)學(xué)課上，開啟“詩詞大會(huì)”
曹鵬進(jìn)行課堂授課
“我住長江頭，君住長江尾，夜夜思君不見君，共飲長江水……”，優(yōu)美的詩詞歌賦，不時(shí)被郎朗吟誦，而這卻是一堂大學(xué)數(shù)學(xué)課。
滿滿的詩詞韻味，這是北理工數(shù)學(xué)學(xué)院副院長曹鵬副教授的課堂，他的數(shù)學(xué)課堪稱“詩詞大會(huì)”。一首《卜算子·我住長江頭》，拉格朗日中值定理被曹老師完美詮釋，“有些數(shù)學(xué)定理，同學(xué)們很難直觀理解，我就利用古詩詞，幫助大家理解和記憶。”
課堂教學(xué)是培養(yǎng)人才的主渠道，上好“枯燥抽象”的數(shù)學(xué)課，激發(fā)數(shù)學(xué)興趣，成為數(shù)學(xué)老師們“挖空心思、絞盡腦汁”的首要任務(wù)。 “巧引妙借厚底蘊(yùn)，文有詩詞言自華”， 曹鵬的數(shù)學(xué)課廣受學(xué)生歡迎。“考前翻翻‘CP（曹鵬）語錄合集’，能起到考試‘護(hù)身符’的作用。”數(shù)學(xué)學(xué)院2014級(jí)本科畢業(yè)生曹越琦對(duì)自己的這位數(shù)學(xué)老師可謂崇拜不已，“現(xiàn)在一提到傅里葉級(jí)數(shù)和傅里葉變換理論，我立馬就聯(lián)想到曹老師用《琵琶行》中的‘大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私語’來形容不同的‘頻率’，真是中了曹老師的‘毒’了！”除了激發(fā)興趣，曹鵬的數(shù)學(xué)課有著更大的“野心”：“我希望學(xué)生在我的課上，不僅學(xué)到數(shù)學(xué)知識(shí)，也能提升人文素養(yǎng)。”
高等數(shù)學(xué)課程組部分老師合影
除了建立興趣，數(shù)學(xué)課的背后其實(shí)還有許多深層次的“博弈”。“現(xiàn)在很多新生數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)的不少，很擅長做題，以為學(xué)數(shù)學(xué)就是會(huì)用公式解題。我們必須扭轉(zhuǎn)學(xué)生這種錯(cuò)誤的思維方式，要讓他們學(xué)會(huì)思考定理、公式背后的‘為什么’。” 克服大學(xué)數(shù)學(xué)之“難”，數(shù)學(xué)學(xué)院方麗萍教授認(rèn)為第一步就是要擊破高中習(xí)以為常的“數(shù)學(xué)騙局”，讓學(xué)生建立起數(shù)學(xué)邏輯性的思維模式。幫學(xué)生扎實(shí)走好這條成為一流人才的必經(jīng)之路，北理工的數(shù)學(xué)老師們經(jīng)驗(yàn)老道，拿捏準(zhǔn)確。
“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)學(xué)課，點(diǎn)個(gè)贊！
毛京中錄制的微積分MOOC
“網(wǎng)上有‘毛奶奶’坐鎮(zhèn)答疑，課程質(zhì)量絕對(duì)過硬！”2014年，當(dāng)北理工首個(gè)數(shù)學(xué)慕課（MOOC）微積分“觸網(wǎng)”上線時(shí)，已臨近退休的毛京中老師，作為一位在教學(xué)水平和教材編寫上享譽(yù)業(yè)界的知名教師，也積極主動(dòng)地參與其中。“當(dāng)時(shí)，毛老師眼睛不好，對(duì)網(wǎng)絡(luò)也不那么精通，但她在數(shù)學(xué)教學(xué)上的奉獻(xiàn)和奮斗，為我們青年教師樹立了榜樣。”至今，毛老師仍被大家親切地稱為“毛奶奶”。
北理工微積分MOOC團(tuán)隊(duì)部分成員
大學(xué)數(shù)學(xué)作為理工科學(xué)生的必修基礎(chǔ)課，不僅質(zhì)量要求高，而且需求量極大，特別是在兩校區(qū)背景下，如何為學(xué)生們提供“質(zhì)高量足”的學(xué)習(xí)資源，讓課堂突破時(shí)間和空間的限制，成為了北理工數(shù)學(xué)老師們時(shí)時(shí)惦記的事兒。而一貫創(chuàng)新包容的數(shù)學(xué)老師們，聚焦“互聯(lián)網(wǎng)+”，成為了北理工的第一批“MOOC達(dá)人”。
“我最早接觸MOOC是2012年在斯坦福大學(xué)Coursera平臺(tái)上自學(xué)，這種先進(jìn)的學(xué)習(xí)方式讓我很受觸動(dòng)。”2014年，北京市高等學(xué)校青年教學(xué)名師、數(shù)學(xué)學(xué)院副教授徐厚寶牽頭組建團(tuán)隊(duì)，開啟了MOOC之旅。然而，設(shè)備不熟悉、技術(shù)無儲(chǔ)備、人員無經(jīng)驗(yàn)、時(shí)間緊、任務(wù)重……，從零起步的微積分MOOC面對(duì)的是“千難萬阻”。“沒有經(jīng)驗(yàn)就請(qǐng)人來培訓(xùn)，不懂技術(shù)就自己摸索鉆研學(xué)習(xí)，整個(gè)暑假我們?nèi)紵o休。”
雖然沒有了課堂上的學(xué)生，但面對(duì)攝像機(jī)的數(shù)學(xué)老師們更加“嚴(yán)苛”地自我要求，甚至每一句話都必須達(dá)到最簡潔、準(zhǔn)確、高效。“我錄課前先要寫好‘劇本’，每一句‘臺(tái)詞’都提前打磨好，錄的時(shí)候照著‘劇本’嚴(yán)格地表演。”徐厚寶笑稱用了個(gè)“笨”辦法“一氣呵成”，“剛開始一段8分鐘的視頻，我們往往要錄上整整半天。”最終，團(tuán)隊(duì)將原有課堂知識(shí)點(diǎn)分類細(xì)化，提煉為181個(gè)知識(shí)點(diǎn)，錄制成全新的MOOC教學(xué)單元。
我校基于微積分MOOC開設(shè)的SPOC課程截圖
建設(shè)優(yōu)質(zhì)的MOOC，除內(nèi)容優(yōu)質(zhì)外，還必須有優(yōu)質(zhì)的“售后服務(wù)”。“決不讓學(xué)生的任何一個(gè)問題過夜”是徐厚寶對(duì)自己提出的“硬性要求”，自2014年課程上線以來，徐厚寶帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，堅(jiān)持每天半夜查漏補(bǔ)缺，確保所有問題都能在當(dāng)天得到回答。正是這種對(duì)課程質(zhì)量幾近“苛刻”的追求和多年如一日的堅(jiān)守，北理工微積分MOOC于2017年被評(píng)為首批國家精品在線開放課程。通過對(duì)比跟蹤研究，MOOC課程對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果有明顯促進(jìn)作用，這一研究成果也被團(tuán)隊(duì)發(fā)表在核心期刊上。
“三大賽”打磨一流人才
“除了高質(zhì)量的課堂教學(xué)外，我們還通過‘三大賽’來錘煉學(xué)生的創(chuàng)新精神和研究能力，打磨一流人才。”數(shù)學(xué)學(xué)院副院長李炳照教授這樣介紹，這“三大賽”指的是丘成桐大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽、大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽和大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。
丘成桐大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽作為國內(nèi)最高水平的大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科競賽，成為數(shù)學(xué)學(xué)院磨礪一流數(shù)學(xué)人才的頂級(jí)“磨刀石”。“丘賽涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能十分廣泛，難度與國外知名大學(xué)的博士生資格入學(xué)考試相當(dāng)，是為培養(yǎng)數(shù)學(xué)科研人才打好理論基礎(chǔ)的國內(nèi)頂級(jí)競賽。參加的人數(shù)很少，但卻是真正‘高手間的較量’。”曹鵬介紹說。2017年，數(shù)學(xué)學(xué)院5位學(xué)生組隊(duì)參加團(tuán)體賽，并成功殺入決賽，與來自北大、清華、復(fù)旦和中科大的12支團(tuán)隊(duì)同臺(tái)競賽，獲得優(yōu)勝獎(jiǎng)。
“一點(diǎn)兒都不能松懈，輔導(dǎo)老師必需要大量閱讀，熟悉題型，還需要跟其他高校教師多溝通，老師的題庫量夠大、知識(shí)面更廣，才能更好幫助學(xué)生提升競賽水平。”大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽主要輔導(dǎo)老師之一的王杰老師這樣介紹。大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽，分為數(shù)學(xué)專業(yè)和非數(shù)學(xué)專業(yè)兩類，每年參賽學(xué)生都有四百多名。“每年四月都通過校內(nèi)賽選拔國賽選手，之后，輔導(dǎo)老師每周都會(huì)布置作業(yè)，輔導(dǎo)答疑，持續(xù)半年，賽前還要安排小學(xué)期和兩個(gè)階段的培訓(xùn)，全國初賽之后，再指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備三月份的全國總決賽。”長達(dá)一年的指導(dǎo)周期，王杰老師說起來樸實(shí)無華。
“連續(xù)三年，我每年都聽王杰老師的輔導(dǎo)課，他的培訓(xùn)內(nèi)容不斷更新，每年都會(huì)有新收獲。王老師一直都是板書授課，每次都寫好幾黑板，講稿也全是手寫，2個(gè)小時(shí)的輔導(dǎo)課，王老師不知要投入多少精力。” 每每回憶起自己的老師，應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)2014級(jí)本科畢業(yè)生楊成浪感動(dòng)不已。
數(shù)學(xué)學(xué)院教師主編的部分教材
“報(bào)名參加數(shù)學(xué)建模校內(nèi)賽的學(xué)生非常多，每年大概有300多隊(duì)1000名學(xué)生，最后約有150隊(duì)能夠參加全國賽和美國賽。”大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是學(xué)校參加人數(shù)最多的學(xué)科知識(shí)競賽之一。“除了平時(shí)的單獨(dú)指導(dǎo)外，我們?cè)谑钇跁?huì)為參賽選手們安排一周的集訓(xùn)。全國賽后，緊接著又是美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。而指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)的26名教師都是利用課余時(shí)間，長期投身于數(shù)學(xué)建模競賽的輔導(dǎo)工作。”作為數(shù)學(xué)建模競賽主要輔導(dǎo)老師之一的李炳照這樣介紹說。
與著重于解題的數(shù)學(xué)競賽不同，數(shù)學(xué)建模更像是一個(gè)科研過程，學(xué)生3人一組，在3天內(nèi)通過查閱大量資料將實(shí)際問題抽象成一個(gè)數(shù)學(xué)問題，并通過模擬仿真來解決問題，以論文形式進(jìn)行提交。“數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練會(huì)極大提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，無論他們進(jìn)入哪個(gè)領(lǐng)域，都是極有幫助的。”在數(shù)學(xué)學(xué)院李學(xué)文老師眼里，學(xué)生的收獲才是競賽的真正意義。帶著這樣的認(rèn)識(shí)理解，數(shù)學(xué)老師們積極將數(shù)學(xué)建模融入到數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程中，還編輯出版了《數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀論文精選與點(diǎn)評(píng)》等教學(xué)成果，幫助學(xué)生拓展數(shù)學(xué)建模的思維。
聚焦學(xué)生創(chuàng)新精神和能力培養(yǎng)這一目標(biāo)，數(shù)學(xué)學(xué)院“三大賽”格局初步形成，通過舉辦講座、培訓(xùn)、校內(nèi)賽等一系列活動(dòng)，構(gòu)建了競賽組織、培訓(xùn)、指導(dǎo)和評(píng)價(jià)的工作體系，不僅有效提升了校園學(xué)術(shù)和學(xué)習(xí)文化氛圍，更為培養(yǎng)世界一流人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
言傳身教、愛學(xué)生的數(shù)學(xué)老師
“你看春晚嗎？”
“我不看。”
“那行，咱接著做題吧？”
“行！”
這是2017年春節(jié)期間，數(shù)學(xué)學(xué)院教師王杰和學(xué)生楊成浪用微信相隔千里的一段對(duì)話。
王杰（右）與學(xué)生楊成浪（左）合影
2016年底，楊成浪成功闖入大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽全國總決賽，為幫助回珠海過春節(jié)的楊成浪保持良好的競技狀態(tài)，遠(yuǎn)在北京的王杰老師也渡過了一個(gè)特殊的寒假。“我們每天的日常就是，我做完題給王杰老師發(fā)過去，他改完后再通過電話詳細(xì)地給我講解指導(dǎo)，并且針對(duì)我的薄弱項(xiàng)，不斷出新的試卷給我發(fā)過來。”那一年春節(jié)，38套試卷就成為了師生之間的“新春祝福”。“王老師出一套試卷需要一兩天，每一套他都親自準(zhǔn)備、詳細(xì)講解，開學(xué)之后又立即給我一份上百頁的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)。”這個(gè)春節(jié)，王杰沒為家里做出任何“貢獻(xiàn)”，“家里過年確實(shí)也沒顧上，學(xué)生能沖擊這樣的大獎(jiǎng)不容易，身為輔導(dǎo)老師必須全身心地去幫助學(xué)生。”
2017年3月18日，在第八屆全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽總決賽中，楊成浪以全國第三名的好成績榮獲決賽一等獎(jiǎng)，創(chuàng)造了我校在該項(xiàng)賽事中的最好成績。
立德樹人，學(xué)生為本，在數(shù)學(xué)學(xué)院，人才培養(yǎng)不僅僅是高質(zhì)量的教學(xué)過程和創(chuàng)新的教學(xué)方法，更是老師們用自己的理想信念、道德情操、扎實(shí)學(xué)識(shí)和仁愛之心為學(xué)生們樹立了成長的榜樣。
孫華飛（左）對(duì)學(xué)生曹越琦（中）、張世強(qiáng)（右）開展學(xué)術(shù)指導(dǎo)
說起愛學(xué)生的數(shù)學(xué)老師，接觸過“彎腰”老師孫華飛的學(xué)生都很難忘記他待人的那份誠懇與謙遜。“孫老師對(duì)誰都謙遜有禮，在食堂打飯時(shí)，他也會(huì)彎腰低頭感謝工作人員。”對(duì)待自己的學(xué)生，孫華飛絕不是高高在上的教授，而是一位和藹謙和的老朋友。“在與孫老師交流的過程中，我會(huì)時(shí)刻感覺到自己是被尊重的，孫老師從不會(huì)呵斥命令學(xué)生，而是會(huì)采取一個(gè)商量、建議或請(qǐng)求你幫助的方式。”已經(jīng)是2018級(jí)研究生的張世強(qiáng)認(rèn)為，孫老師的這種“尊重”是他全心為學(xué)生、愛學(xué)生的體現(xiàn)，“跟著孫老師搞科研是一件特別幸福的事兒，大家都處在一個(gè)‘我要做、我想做、我可以做’的極有成就感的科研狀態(tài)下。”而孫華飛談到學(xué)生們，卻說自己才是最幸福的：“當(dāng)時(shí)張世強(qiáng)和曹越琦都獲得了北大、清華及中科院的保研資格，但最終他們都選擇留在北理工，跟著我繼續(xù)讀研，學(xué)生們這么優(yōu)秀我真的覺得很幸福、很幸運(yùn)。”
在張世強(qiáng)眼中，是導(dǎo)師孫華飛促成了自己的優(yōu)秀。孫華飛有一句常掛在嘴邊的話：“不能浪費(fèi)任何一個(gè)學(xué)生的天賦”，當(dāng)他發(fā)現(xiàn)張世強(qiáng)在自己的課上表現(xiàn)出出色的數(shù)學(xué)能力后，就開始加以關(guān)注，并有意識(shí)地對(duì)張世強(qiáng)進(jìn)行“附加”訓(xùn)練。“題是越做越難，這就是我們交流的開端。”回憶當(dāng)初，張世強(qiáng)十分感激孫華飛老師幫他建立了對(duì)數(shù)學(xué)的自信和篤定，“在得知我轉(zhuǎn)專業(yè)的傾向和猶豫后，孫老師鼓勵(lì)我去參加他的討論班，讓我能夠真正在一個(gè)‘?dāng)?shù)學(xué)’的環(huán)境中加深對(duì)數(shù)學(xué)的了解。”2015年從計(jì)算機(jī)學(xué)院轉(zhuǎn)入數(shù)學(xué)學(xué)院的張世強(qiáng)，在2018年本科畢業(yè)的時(shí)候，不僅連續(xù)三年成績專業(yè)第一，還獲得了徐特立獎(jiǎng)學(xué)金特等獎(jiǎng)、國家獎(jiǎng)學(xué)金、“北京市優(yōu)秀畢業(yè)生”等諸多榮譽(yù)，更是在國內(nèi)外多個(gè)數(shù)學(xué)和程序設(shè)計(jì)競賽斬獲多枚獎(jiǎng)項(xiàng)。
數(shù)學(xué)分析課程師生合影
“數(shù)學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生理性思維和邏輯思維的利器，教好數(shù)學(xué)、傳播科學(xué)精神，做好學(xué)生的價(jià)值塑造，是‘?dāng)?shù)學(xué)人’義不容辭的使命。” 數(shù)學(xué)學(xué)院黨委書記高偉濤這樣說，“圍繞一流人才培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)院始終把握立德樹人根本任務(wù)，聚焦人才培養(yǎng)中心工作，著力建設(shè)一支卓越的師資隊(duì)伍，崇尚實(shí)干，狠抓落實(shí)，打造一流學(xué)科實(shí)力，努力為學(xué)校雙一流建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。”
在北理工，這堂“數(shù)學(xué)課”，很精彩！
