常锦才 王丹萍 李春阳 王 卓

（华北理工大学理学院 河北·唐山 063210）

0 引言

21世纪，我国大数据产业迅猛发展，市场产值及增速持续高速提升，网络技术不断进步，新时代新产业的到来对社会产生新岗位新需求。数学类专业是以数学为基础的理科专业，但近年来基础理科专业应用性不强，本科毕业生直接就业不占优势，虽然在学习、分析能力上强于其他专业，但对于具体问题解决、实际应用方面相对较弱。为了保持理科专业的发展，发挥独有的优势，教育部数学专业教学指导委员会提出设立“数据计算及应用”“信息计算与安全”应用理科专业，以适应未来社会发展方向。这一举措是现代化、信息化、智能化时代发展的迫切需要。应用理科生具有基础理科的理论基础和知识积累，同时有着先进的思想和卓越思维，再与大数据、电子信息、网络安全等新兴专业方向进行交叉研究学习，不仅逻辑缜密思维严谨，更能发现新现象掌握新规律，有着更强的创新意识和实践能力，拥有用数学方法解决交叉领域问题的能力。在未来，这些在交叉领域科研工作的应用理科专业高素质高水平人才也将反过来推动数学领域的发展，带动社会的进步，为企业、社会、国家做出更大贡献。

调查中，我们把目光集中在新专业名称的拟定，课程设置与教学方式、方法上。同时调查了数学专业现行的教学方式、方法与学生的期望值之间的异同，并且做出深层次分析研究。我们希望此次调查的结果对今后数学类应用理科专业建设有所帮助。

1 问卷设计与统计分析

为了保证调查能直观反映同学们和老师们对新专业设立的需求和期盼，我们随机抽取了300名本科生和研究生参与了问卷填写，通过对新专业名称的拟定，课程的设计及方向的发展和社会实践等方面进行意见征集，最终得291份有效答卷。

图1：调查对象情况

1.1 填写问卷比例分配

在问卷的成员比例分配上，大一同学占据了将近一半的比例，随着年级升高关注度走低，由此可见大一新生对于新专业充满期待，不仅对应用理科专业很关注，也是对自己未来发展有所考虑，既然大家选择了数学类专业，就都希望自己能够从数学专业顺利毕业，要么继续深造从事数学研究，另一方面就是从事数学相关专业的工作，这样应用理科专业的优势也得以体现，同学们也都充满信心。相反，随着年级的升高，同学们对专业的关注度下降，原因可能是因为自己已经无法改变自己的专业，要么就业要么读研，对新专业设立兴趣不高。

1.2 拟定专业名支持率

表1：数据计算及(与)应用专业名称支持率

表2：信息计算与安全专业名称支持率

总体来看，同学们对教指委拟定的两个新专业名称还是给予肯定，无论是“数据计算及应用”还是“信息计算与安全”都有着非常高的支持率，新专业要有着原始基础数学的思想和思维，根据国家战略需求发展多层次新型数学人才，这些交叉型学科的数学人才将学以致用，用数学解决更多的实际问题，与其他专业人才对比具有很强的理论基础优势。

同时，对于拟定专业名称表示不赞成的同学也提出了自己的看法，例如在大数据方向，同学们提出了“计算与应用数学”，“数据分析与应用”等专业名称，网络安全方向也提出了“信息计算与网络安全”、“信息安全与计算”等，虽然提出的叫法不太一样，但是专业方向很明确，一方面在运用数学的理论知识进行大数据计算分析，另一方面通过数学算法来研究网络安全，都让数学类基础理论得到了实践和发展。

1.3 学生期望的“数据计算及应用”专业课程设置

问卷让学生给出期望的“数据计算及应用”专业课程。在必修课程方面，共有82.6%的人提到了数学分析课程，所占比例最高。依次向下是：概率论（60.5%），统计学（52.4%），高等代数（42.3%），算法设计与分析（40.9%）。可见，大部分学生还是认为该专业首先应当具备扎实的数学基础。与此同时，学生还希望能够学习统计方面的相关知识，并具备一定的编程能力。

专业选修课程方面，共有70.5%的人提到了Python/R语言编程。作为目前热门的两种数据编程语言，在学生群体中也得到了很高的认可度。除此之外，往下依次是：数据库及实现（55.6%），数据结构（41.2%），人工智能（38.7%），大规模分布式系统（35.0%），数据可视化（34.3%）。学生们对目前热门的最新技术，如Python，R语言，人工智能，Hadoop等都有着较高的学习热情。

1.4 学生期望的“信息计算与安全”专业课程设置

问卷让学生给出期望的“信息计算与安全”专业课程。在必修课程方面，共有70.5%的人提到了数学分析课程，所占比例仍是最高。往下依次是算法设计与分析（64.6%），C/C++（63.7%），数据结构（50.9%），计算机原理（40.8%），高等代数（34.1%）。学生依旧认为该专业应当具备较好的数学基础，同时也应当具备计算机专业的相关基础知识。

专业选修课程方面，计算机网络安全技术以65.7%的比例位居第一，往下依次是：离散数学（54.3%），Python（50.1%），密码学及安全计算（46.2%），区块链技术（40.8%）。学生认为该专业选修课程应当主要偏向计算机方面。

1.5 如何与社会需求接轨

我们在问卷中向学生调查学校应如何安排让学生与公司企业等接轨得到的实际的项目和学习训练，便于更好的就业。学生给出的主要建议有：在基础课程学完，学生们具备一定参与项目实践的能力后，在大三、大四安排实践周，由学校与对接公司进行项目联系，安排学生参与学习训练，积累实践经验；学生刚入学开始就与实习公司接触，目的有二：一是可以让学生更全面地了解自己所学专业应用领域，二是激发学生的学习积极性，课程阶段性强一些，争取一个阶段课程上完就有相应的实习训练；大一、大二进行专业基础课学习，掌握扎实的基础理论，大三、大四则可以多安排相关企业公司招聘人员或技术人员走进课堂对学生进行行业培训和介绍；公司开展小型项目的同时，学校和公司都要鼓励学生参与，学生参与其中，从中增长经验，同时公司还可以从中挑选合适的人才，为公司省去招聘的过程，一举两得。

1.6 对数学类专业的建议

同学们就如何让数学类专业更受欢迎，给出了许多的建议和想法。同学们表示：要切实的展现出应用在哪些方面，让学生能够清清楚楚的看到自己以后可以就业的方向和自己应该具备的能力，学习本专业可以进行哪些工作和研究；理论与实践相结合，学习课本知识的同时多参与社会实践，锻炼能力，小组团队解决问题；改变传统的上课方式，让同学们更多的要主动参加到课堂中去，让学生多置身于实际项目中锻炼自己；学校可以多组织一些计算机和数学的相关活动或竞赛，宣传应用理科数学的优势和重要性，强调在数学交叉领域同学们可以有更广泛的选择性，让每个人都能了解到应用理科数学，拉近与同学们的距离，让同学们更感兴趣。

2 对地方高校专业设置的建议

应用数学专业要着力于应用二字，国家战略转型本质是创新，改革开放以来，中国发生了翻天覆地的变化，我们要从大国转为强国，从中国制造转为中国智造，本质上就是要创新，要跟上社会需求，适应时代发展。

2.1 培养目标及要求

数学类应用理科专业的建设要符合高校数学人才培养规律，要与社会行业相适应，与现代科技发展相结合，在数学理论知识的基础上与其他专业相结合，创立合理的、有质量的、与人才培养目标相适应的人才培养体系。专业设置要面向国家，放眼国际，还要结合区域经济社会发展需求，从大数据、人工智能、网络信息安全等专业结合，依托自身优势及办学特色，通过数学和相关学科师资相结合申报数学类新工科理科专业。

培养数学类应用理科专业人才，要坚持数学学科体系的完整性与应用性紧密结合，以数学学科知识体系教育为基础和载体，开展以应用数学教育和人才培养。不断完善人才培养方案、专业方向课程体系；建设好专业基础课程和方向模块课程及优质教学资源；积累建设成果，培养高素质学生。夯实专业人才培养体系。建立与人才培养目标相适应的人才培养模式，完善主辅修制度、导师制和产学研协同育人机制；通过科研促教学，着力培养学生实践能力和创新精神。探索开展本硕或本硕博贯通培养模式改革，优化培养方案并切实实施。让学生在毕业后可以继续在国内外攻读数学或交叉学科专业领域的研究生，或在国家重大需求领域行业开展研究开发、教育与管理工作。

高校在数学类应用理科专业设置上除上面提到的培养目标、培养要求及条件外，为跟好的支持与办好数学类应用理科专业需在教学条件上给予更多的支持，尤其是师资队伍建设及实习基地建设。

2.2 师资队伍建设

师资队伍是发展和建设数学类应用理科专业学科的核心资源，师资队伍的质量直接影响着数学类应用理科专业学科的长远发展、教学与人才培养质量，因此建设师资队伍的重要内容包括提高教师素质和教学水平。根据数学类应用理科专业人才培养模式，本着专业人才要知识、能力和素质协调发展的原则，因此需要并要求建设一支、业务过硬、整体素质高、专业和年龄结构合理、科研与教学工作具有创新精神的复合型优秀师资队伍，以适应数学类应用理科专业人才培养及自身发展的需要。

2.3 实习基地建设

实习基地作为实践教学环节的重要组成部分，其存在于建设对于数学类应用理科专业人才的培养起着重要的作用。高等院校应本着发展专业特长、服务社会和人才培养的原则面向数学类应用理科专业分类建设较稳定的校内外实习基地，在实践过程中使学生达到提高个人能力，满足并服务与社会的要求。

2.3.1 校内实习基地建设

建设校内实习基地，一方面是能为学生提供平均每周规定时间的实践教学环节，在此过程需要保证学生单独设备使用时间；另一方并设有专门的指导教师，能够对学生的实践内容、实践过程等进行全面的控制与管理。

2.3.2 校外实习基地建设

建设校外实习基地，一方面是作为学生了解社会和企业，接触社会实践的桥梁，另一方面是可以有效地弥补高校实践教学环节中存在的不足。在相关部门的协调下，本着“就地就近、互惠互利、专业对口、相对稳定”的原则，积极与相关单位建立校外实习基地。学校同时指定责任心强、有实践经验的教师担任实习指导教师，并聘请实习基地中思想政治工作好、责任心强及业务水平高的企业工作人员，联合担任校外指导教师。

对于学生而言，通过校外实习一方面能够将课堂所学的专业理论知识转化为实践操作能力，达到学以致用；另一方面，为学生的专业技能训练提供了真实的应用环境，从而缩小了学校与企业、社会之间的知识应用差距。对于教师而言，通过校外实习结果可以发现已有教学中存在的不足，做到今后的教学过程能及时调整教学方案，改进教学方法，提高教学效果，充分发挥校外实习在教学体系中的重要作用及地位。

3 课程设置的建议

课程设置对于专业建设来说非常重要，它决定了最终培养的人才所掌握的理论知识和技术，合理设置课程可以让学生在就业时具备更强的适应能力和解决问题的能力，有着数学理论知识的思维使其在岗位上学习能力更强，也最终达到举一反三，灵活运用，事半功倍的效果。数学类应用理科专业建设课程体系是多元化的，基础性的数学课程较为封闭，从问卷结果和社会需求来看，基础课程要保留数学分析、代数、几何、方程、计算等课程，对于应用性课程则要根据情况设立和改进，通过问卷收集到，在数据计算及(与)应用专业的应用课程设立上有算法设计、统计、概率、Python语言等，在信息计算与安全方向有数据结构，网络安全、密码、编译等课程。课程体系1+1设置需要体现数学的特征和其交叉领域的特征，在前沿方面和国际化方向都要有所接触和联系。

目前为学生提供大量的职业技能培训的课程是不现实的，但也不能无视社会中出现的新问题新情况。要考虑为学生提供适量的，能提高毕业生专业技能，有利于就业的实用性课程。为学生提供多样化的课程系列，由学生按照自己的个性特点和发展目标自主选择。在保证专业基础的前提下，尽可能缩减必修课时，增加选修课程，拓宽课程范围。让学生自由选择符合他们个性发展的方向进行选修，既符合以学生发展为本的教育理念，也符合当今高等教育发展的规律，向交叉领域综合方向发展。

4 结论

新时代下人工智能和大数据迅猛发展，应用理科专业建设对于数学专业的建设和发展以及人才培养是个重大机遇，各大高校应抓住时机设立新专业，必将会使数学专业迎来新的曙光，随着交叉领域的发展，数学专业将走向热门，数学人才将更多的参与甚至领导科研的发展，数学家们则会领导交叉领域的国家战略需求，数学人才将以高素质、多层次、新面貌出现在人们面前，必将推动各领域迅猛发展，引领信息时代的社会方向，应用理科专业扎根数学，服务各个领域，将会全面提高数学专业的地位，一大批数学专业高素质人才将服务于各项相关工作和科学研究，为数学发展造就崭新未来。