杨晗 曾琅 陈波 李文豹 何燕

摘要：2017年2月以来，教育部积极推进新工科建设，是国家重要战略之一。本文主要以“全国大学生数学建模竞赛”获奖情况为基础，尝试论证“各高校工科专业基础学科教育差异”对“应用能力培养”的影响，以此说明“新工科”提出的“培养一大批多样化、创新卓越工程科技人才”的战略目标。在当前教育环境下，还存在的问题主要表现在学科基础教育的教材没有偏重应用能力培养以及教师队伍结构问题。

关键词：新工科;全国大学生数学建模竞赛;高等数学;数理类学院构造

背景

为了积极应对新一轮的技术革命和产业转型，支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略。自2017年2月起，教育部门积极鼓励新的工程学科建设，先后形成“复旦共识”，“天大行动”和“北京指南”，并发布了关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，以充分探索中国模式的形成和中国经验，这些经验和经验引领着全球工程教育，以帮助建设一个具有扎实基础的高等教育。新工程概念的提议打破了传统的学科思想，并鼓励工程在技术进步和工业发展的基础上突破了传统学科的界限，基于技术的进步和产业的发展重新审视新经济蓬勃发展背景下新的工程学科。

一、“全国大学生数学建模竞赛”各高校获奖情况分布

（一）高等数学的功能与作用

“全国大学生数学建模竞赛”是对学生数学应用能力的测试，《高等数学》在其中发挥的作用相对较大。

在田茹会与牛西武发表的《高职工科专业高等数学课程的功能与作用》中首先表明，具备良好的数学理解能力、数学思维能力、数学语言能力、数学阅读能力，以及良好的数学品质、数学意识不仅有助于技术型人才与设计人员进行沟通与交流，高效能地开展工作，同时会帮助他们在周边参与的过程中尽快融入团队核心。再者，数学作为“模式的科学”，所建立的知识体系、语言体系、思维模式、研究方法以及数学技术构建了自然科学数学化的理论体系以及描述和认识世界的数学模型，为自然科学，甚至社会科学的发展、传播与交流提供了重要的工具[1]。

在赵玉洁发表的《高等数学文化的教育价值分析与解读》中表明，不断培养学生的数学思维，可以树立数理意识、辩证意识、探索意识以及全面意识[2]。

（二）各高校获奖情况统计及分析

本文统计了近八年全国大学生数学建模竞赛获奖情况如表1所示，以及2020年全国排名前30的高校排行如表2所示：

由表1，表2分析得知，在QS高校综合能力排行的前30所高校中，近八年全国大学生数学建模竞赛的获奖情况较好的高校仅占33%。

由此可知，在师资力量，学生质量以及硬件设施大致相同的前提下，各高校对于工科专业基础学科的教育差异，会对应用能力的培养产生较大影响。部分非“双一流高校”更加注重应用能力的培养，如南京信息工程大学、安徽大学、中国计量大学等，因此这些学校在“全国大学生数学建模竞赛”中甚至超过了一些“双一流高校”，而影响工科专业基础学科教育差异的因素在大前提基本相同的情况下仅剩两项：一项是所用教材，另一项是数理类学院的构造。所用教材会决定高校对于这门学科的授课方向，而学院构造决定了一所学校对于学科应用的偏重程度。

二、教材与应用能力培养的关系

《高等数学》是几乎所有工程应用数学的基础，各高校所使用的教材往往会决定学校对于这门学科的授课方向，因此本文选择以《高等数学》教材作为参考数据，所以本文在此统计了表1中各高校近年来使用的《高等数学》教材版本帮助分析，统计结果如表3所示：

统计结果表明，获奖较多的高校使用的版本大致都为高等教育出版社出版的《高等数学》，由此可知，几乎大部分院校对于工程应用数学授课方向是大致相同的，因此在授课方向上并不会存在过大差异。

三、数理类学院构造与应用能力培养的关系

（一）应用型系别开设的作用

上文提到影响工科专业基础学科教育差异的因素在师资力量，学生质量以及硬件设施大致相同的前提下，一项是所用教材，另一项是数学科学学院或者是数理类学院的构造。现在在几乎大部分院校对于工程应用数学授课方向是大致相同的情况下，仅剩学院构造会对工科专业基础学科教育产生影响了。

数理类学院在大部分高校中承担《高等数学》等一系列应用数学的授课重任。各高校数理类学院的系部设置可以看出该高校对数学应用的重视程度。并且应用型系别的开设，往往能很好的帮助学生理解工科专业基础学科在本专业中的使用方向以及重要程度。

（二）高校各类型应用型系别统计及分析

为了更好的分析出数理类学院构造与应用能力培养的关系，本文统计了表1中各高校数理类学院中应用型系别占比，统计结果如图1，2，3所示，各类型应用型系别高校名单如表4，5，6所示：

综合表4，5，6进行分析，可知排名靠前的高校的数理类学院的构造主要是以应用型系别为主，系部的设置，会决定一个学校对于应用能力培养的关注程度。但参赛的学生对于不同大学而言，在能力上还是存在差异，个数数据存在一定的偶然性。

四、结论与展望

经过数学建模获奖分布统计与各高校《高等数学》教材版本的对比，得出了几乎大部分院校对于工程应用数学的授课方向是大致相同的，因此在授课方向上并不会存在过多的差异。之后再分析出排名靠前的高校的数理类学院构造主要是以应用型系别为主，系别的细划，显示了高校对数学应用能力的培养重视程度。

由此作出以下展望：

①在“新工科”背景下，其他“应用能力培养”较差的高校可以采用高等教育出版社出版的《高等数学》这本教材，这本教材能指明一条关于“应用能力培养”较好的方向。

②關于工科基础学科的教授，最好是由应用型的教师来教授，他们能够比理论性教师更加明白工科基础学科对于工科专业的发展方向，也能够让学生明白所学课程在之后的作用，能够更加主动的参与学习。

③系部的设置，决定了学校对于应用能力培养的关注程度，因此，在“新工科”的背景下，学校对于系别的划分得更加细致和严格。

参考文献：

[1]田茹会，牛西武.高职工科专业高等数学课程的功能与作用[J].陕西教育（高教），2017（08）：60-61+65.

[2]赵玉洁.高等数学文化的教育价值分析与解读[J].江西电力职业技术学院学报，2019，32（08）：80-81.

作者简介：杨晗（1992—），男，汉族，重庆市南川区，讲师，硕士，重庆移通学院，物联网技术与物联网安全;

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