成果完成人:李建平 郑喜印 李永昆 李朝迁 李伟东 王超 赵越 黄辉 周见文 王钦 李耀堂
成果完成单位 云南大学数学与统计学院
2022年9月
一、成果简介及主要解决的教学问题
(一)历史积淀
云南大学数学系于二十世纪30年代由熊庆来先生创建,著名数学家华罗庚、庄圻泰、何衍璿、王世魁等曾在此执教并为数学学科的建设和发展做出了杰出的贡献。数学一级学科下现设有4个二级学科:基础数学、应用数学、计算数学、运筹学与控制论。1981年,云南大学的数学学科获批基础数学、计算数学二级学科硕士学位授予权;1997年,基础数学专业被列入省级重点学科建设;1998年,数学学科获批概率论与数理统计二级学科博士学位授予权(现计入统计学一级学科);2003年数学学科获应用数学、运筹学与控制论硕士二级学科学位授予权,数学学科获批博士后流动站;2005年,数学学科获批应用数学二级学科博士学位授予权和数学一级学科硕士学位授予权;2011年,数学学科获批一级学科博士学位授予权。2013年至2017年,数学学科围绕成为“西部一流,国内领先,面向南亚、东南亚的数学研究基地和人才培养中心”的定位,在师资队伍、学术研究、人才培养等方面取得较大发展,形成了自己的学科特色,形成了本科--硕士--博士--博士后的一体化人才培养体系。
(二)成果简介
1)创新性地提出了符合边疆高校研究生人才培养模式。以创新与应用为导向,构建了优质资源共享机制,实现了以单一知识传授转向多方位能力培养,以课程教学转向校内外全方位育人,强化了理论与实践、课内与课外、教学与科研相结合,实施教学促进科研及科研成果反哺教学内容,提升了教育培导力、创新创业能力、独立科研能力、社会服务力。
2)培养研究生独立研究科学问题,发表高水平科研论文,研究生积极参加全国数学建模竞赛,取得优越成绩,尤其获得国家级一等奖(华为杯专项奖),国家级二等奖8项、三等奖21项。
3)打造出一支包括国家优秀青年基金项目获得者1名、云南省中青年学术和技术带头人5名、云南省教学名师2名、云南省兴滇人才计划“云岭学者”1名、云南省兴滇人才计划“青年拔尖人才”10名等带头人在内的具有国际影响力的高水平师资队伍。
4)数学学科的研究生教育课程思政建设取得显著成效,深刻回答了“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”这个新时代高等教育的根本性问题。以“铸魂育人”为核心,深挖数学学科内涵,结合数学是一切自然科学的基础的特点,提出“学科特色鲜明、研究优势明显、学生全面发展”的学科发展思路和育人思路,增强学生对世界、国家、边疆、云南的正确认知,厚植学生的家国情怀。所有课程实现了与思想政治理论教育同向同行,形成协同效应。打造出一支专家学者型的思政教师队伍,形成全员育人新格局。
形成培养目标素质化、课程体系模块化、教学资源数字化、学科竞赛课程化的创新人才培养模式。经过12年实践检验和推广应用,人才培养模式改革成效显著,教师和研究生受益良多,在国内外都产生了较大影响,尤其在云南省及西南地区起到数学类教学的引领示范作用。
(三)成果解决的主要教学问题
1.培养模式
以前的培养模式有点单一,培养方向跟不上时代的发展,尤其是近10年,随着科技的进步,涌现出较多科技新的发展方向,需要研究生的培养模式也进行更新与发展。
2.实践创新能力
以前实践创新能力不强,不全面。研究生学习知识之后,应该把知识付诸于实践,为社会服务。随着知识的更新,实践创新能力应该加强。
师资队伍更新不够,知识更新不迅速。随着现代科技的快速发展,需要我们加强师资队伍建设,跟新师资队伍的知识,尤其是应用数学、离散优化、数字经济、区块链等方面知识,更好地服务于国家及地方经济建设。
4.基础教育与创新创业教育融合不够
数学基础教育与创新教育结合不太紧密,需要从多方面加强知识与实践的合作,尤其把数学知识、数字技术融入经济建设之中。
二、成果解决教学问题的方法
立足数学是一切学科的基础,推进课程体系改革。立足数学科学前沿,瞄准科研发展趋势,构建基础性、应用性和创新性三者相融合的新型课程体系,助力国家“一带一路”建设,服务云南和边疆地区社会经济发展。大力推进教学与科研融合,提升学生学术能力。依托“云南大学运筹学省创新团队(培育)”、“云南省高校计算理论与应用科技创新团队”、“云南省高校非线性分析和优化科技创新团队”等,将最新科研成果转化为教学内容,开设“变分分析”、“算法图论”等前沿、优势特色课程,引领学生进入学术前沿。推进优质课程和教材建设,夯实学科人才培养基础。充分利用现代信息技术改进教学方式方法。利用现代信息技术,引入“慕课”等国内、国际优质教学资源,积极探索研讨式、探究式、导读式教学,借助国家自然科学基金科研项目、“云南省离散数学与网络设计重点实验室”,引导学生发现、分析及解决实际问题,拓展学习空间。坚持“基础教育与创新创业教育深度融合”的教学改革思路,构建学科专业特色捆绑大创项目和学科竞赛的新型教学组织模式,打造以专业特色带大创项目、以大创项目促学科竞赛和“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛的学科竞赛新体系,实现课赛捆绑,赛创融合,以赛/项目促教促学,达成学以致用。
1)完善人才培养方案,打造优质课程,建立研究生导师团队,出版高水平的教材(含国际化英文教材),创建学生综合能力培养的课程理论基础。打通数学各个专业的学科基础课程,设置基础数学、应用数学、计算数学、运筹学与控制论学专业的学科方向课程,精炼专业选修课程,部分课程实行双语教学,出版高水平的中文教材与英文教材。在教学实施过程中,构建教学促科研及科研反哺教学的课程体系,解决教学与科研脱节问题。通过开设现代科技讲座,促进研究生学习当今现代知识,拓展其知识面,培养学生创新能力。着力打造省级研究生优质课程2门,建设校级优质课程2门、校级思政课程1门、慕课1门,在科学出版设出版教材2部,云南大学出版社出版教材1部,在Springer出版社出版英文教材3部(均与国外作者R.P. Agarwal等合著),其中(1) Theory of Translation Closedness for Time Scales with Applications in Translation Functions and Dynamic Equations (Developments in Mathematics,第62卷, Springer出版社, 2020)被美国德克萨斯农工大学金斯维尔分校(Texas A&M University-Kingsville)以及爱尔兰国立大学高威分校(National University of Ireland-Galway)以及印度印度巴莎瑞尔大学(Bharathiar University)等多所院校作为混合域动力方程研究的基本参考书目(2020-至今), (2) Combined Measure and Shift Invariance Theory of Time Scales and Applications (Developments in Mathematics,第77卷, Springer出版社, 2022) ,该书在出版之前的手稿被美国德克萨斯农工大学金斯维尔分校(Texas A&M University-Kingsville)以及爱尔兰国立大学高威分校(National University of Ireland-Galway)等多所院校作为动力方程重要分支的基本参考书目(2019年-至今),(3)Dynamic Equations and Almost Periodic Fuzzy Functions on Time Scales (Synthesis Lectures on Mathematics & Statistics,Springer出版社, 2022) ,该书在出版之前的手稿被美国德克萨斯农工大学金斯维尔分校(Texas A&M University-Kingsville)以及爱尔兰国立大学高威分校(National University of Ireland-Galway)等多所院校作为模糊系统研究的基本讲义(2019-至今)。
2)强化理论与实践、课内与课外、教学与科研的结合,强化教育培导力、创新创业能力、独立科研能力、社会服务力的培养。积极引导研究生开展独立思考数学难题,发布高水平科研论文,以全国研究生数学建模竞赛等为抓手,强化学生运用数学知识解决实际问题的能力。积极鼓励研究生申报省级科研项目(如博士新人奖)、教育厅科研项目及校级科研项目,也参与导师们的国家自然科学基金项目,强化学生自主进行科学研究的能力,并产出科研成果,并提升服务社会能力。
3)内培外引,打造具有国际影响力的数学师资队伍。依托中科院数学与系统科学研究院合作的云南省高校研究生教育创新联合培养基地以及与多家国际名校建立的长期合作关系,遴选优秀硕士生、博士生、青年教师、博士后赴这些单位学习进修,培养具有国际影响力的一流数学师资。
三、成果的创新点
1)构建科学的符合西部高校数学人才培养方案。针对云南省及西部高校师资力量薄弱等,精练基础数学、应用数学、计算数学、运筹学与控制论专业方向人才培养方案,精炼学科基础课程,精推具有“云大特色”的专业选修课程(算法涂料、组合最优化、排序理论及应用、计算机视觉等),精选具国际化的双语课程,精打一批英文教材、省级规划教材等的特色教材。
2)强化教学科研并重,全面提升学生教育培导力、创新创业能力、独立科研能力、社会服务力。以培养“理论强、会创新、能应用”的数学人才培养为目标,以教学促进科研及以科研成果融入教学全过程,以校级省级科研项目为抓手,以发明专利等为手段,转化理论研究成果,全面提升学生的教育培导力、创新创业能力、独立科研能力、社会服务力。
3)通过“请进来、送出去”方式,打造具有国际影响力的一流师资队伍。借助国家、云南省和云南大学的人才政策,积极(柔性)引进各类高层次人才;依托云南省研究生教育创新联合培养基地,从硕士生、博士生中遴选后备师资人才与青年骨干教师一起选送到国内外著名高校或科研院所学习或进修,打造了一支包括国家优青、云岭学者、云南省千人、万人计划学者在内具国际影响力的一流师资队伍。
四、成果的推广应用效果
本成果经过12年的实践检验,在课程建设、师资队伍建设以及推动西部乃至全国数学学科发展等方面取得了卓越成效,产生了较强的示范带动效应。
完善人才培养方案,优化课程结构,取得了丰硕成果,深受同行专家认可和好评。获省级优质课程2门,校级优质课程2门,校级思政课程1门。出版英文教材3部(Springer),中文教材3部(其中科学出版社2部)。《泛函分析》课程于2021年9月在学银在线上线,形成了良好的示范效应。2022年数学学科入选云南省一流建设学科“基础学科提升计划”项目。
教学促进科研,科研反哺教学,极大提升了学生综合能力。学生获得云南省教育厅基金项目6项,参加各类学科竞赛,获国家级一等奖1项,二等奖8项,三等奖21项,省级奖项50项,发表学术论文200余篇,获发明专利57项,其中在SIAM Journal on Optimization等数学重要期刊上发表论文19篇,获云南省优秀博士学位论文7篇、优秀硕士论文9篇。获云南省博士生学术新人奖5人
3)实施“请进来、送出去”计划,打造了一支具有国际影响力的师资队伍,产出了一批高质量的教学科研成果。借助国家、云南省及云南大学的人才政策,培育国家优秀青年基金获得者1人,云岭学者1人,云南“万人计划”青年拔尖人才10人,引进云南省“千人计划”青年拔尖人才1人,组建了一支达40人的教学团队;赴中国科学院、复旦大学、牛津大学、内华达州立大学、香港理工大学等国内外著名高校教师进修或联合培养博士生20余人次,其中10名青年教师入选云南省“兴滇人才计划”青年拔尖人才。
4)就业与职业发展形势喜人
学生素质提高后,就业率逐年上升,用人单位满意度高,毕业后取得良好成绩。本科生就业率高、升学率稳步上升。毕业生的综合素质、专业能力深受用人单位好评,涌现出了教学名师、专业带头人、博士生导师等一批杰出学生。
5)建立了一流专业、一流课程,出版了特色教材
云南大学的数学与应用数学专业入选国家一流本科专业建设,信息与计算科学专业入选省级一流专业建设,入选国家一流线下课程1门,省级一流线下课程1门。出版中英文教材和专著6部。
6)服务社会和地方经济发展
从国家战略和云南省地方实际需求出发,结合科研前沿和数学学科优势,坚持问题导向,积极服务地方经济社会发展,取得了以下重要成果:
⑴在国家“一带一路”战略引领下,立足云南,面向南亚、东南亚,打造具有国际影响的数学学术刊物。1977年创刊的“Southeast Asian Bulletin of Mathematics”,在云南大学19年的精心培育和管理下,稿件数量逐年增加,论文质量不断提升,部分论文已被SCI收录。
⑵在中国数学会指导下,精心组织全国高中数学联赛云南赛区竞赛,为国家选拔和培养人才服务。云南大学数学学科与云南省数学会联合,于每年9-11月组织开展全国高中数学联赛云南赛区竞赛,坚持高标准、严要求选拔人才,为复旦大学、山东大学等著名高校输送了很好的数学苗子。
⑶在中国数学会指导下,精心组织全国大学生数学竞赛云南赛区竞赛,为国家选拔和培养高级数学人才。2018年以来,本学科承办了全国大学生数学竞赛云南赛区的竞赛工作,组织云南省各高校大学生参加全国大学生数学竞赛。竞赛组织工作井然有序,得到了全国大学生数学竞赛组委会的高度赞扬和云南省各高校的高度认可。
⑷在中国运筹学会领导下,协办中国运筹学会年会,为中国数学的交流和发展作出应有贡献。中国运筹学会第十次全国会员代表大会暨2016年学术交流会于2016年10月在昆明盛大召开,参会专家有700余人,促进了我国运筹学科的发展和创新。
⑸响应国家号召,选派优秀教师参加扶贫脱贫攻坚。数学学科于2016年、2019年选派教师丁红林、王磊前往临沧市凤庆县鲁史镇参与扶贫工作。扶贫期间,两位教师积极参加贫困危房户危房改造、贫困户建档立卡、适龄儿童入学的摸底工作,免费为学生补习数学等,为鲁史镇脱贫工作做出了积极的贡献。
五、成果的后续改进
本成果后续的教学改革,是云大数学科战略性发展规划的长期改革任务,应当不断吸收国内外经验,在实践中持续扬弃改进、不断完善,为人才培养贡献更多的经验和智慧。
我们坚信,随着国家的快速发展,云南大学的研究生教育也会更好更快地发展起来,为国家及西部地区的发展做出很好的贡献。
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