這道育人的“數學題”，他們精彩作答！
——北理工“數學公共課程本科育人團隊”側記
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：【編者按】2021年是中國共產黨成立100周年，是實施“十四五”規(guī)劃、開啟全面建設社會主義現代化國家新征程的第一年。在全黨開展黨史學習教育之際，黨委宣傳部特別推出“永遠跟黨走、奮進新征程”專題報道，全面展現學校加強黨的領導黨的建設取得的成績，生動講好北理工人的奮斗故事，廣泛凝聚學校事業(yè)發(fā)展的磅礴力量，以優(yōu)異成績迎接中國共產黨百年華誕。
走進北理工數學與統計學院“紅數林”學生成長社區(qū)，一個由不同圖形、數學符號拼接而成的紅色“數”字映入眼簾，看似簡單的設計，卻蘊含著北理工數學人對事業(yè)的追求。
日前，北京理工大學數學與統計學院“數學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學公共基礎課程、數學類學科知識競賽指導、數學與創(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、對數學的熱愛和對立德樹人使命的堅守。
讓“數學”成為“金鑰匙”
“通俗講，重塑研究就是讓我們的數學教學針對不同專業(yè)學生更具有針對性。在制定教學計劃之前，我們會系統地了解學院的整體教學框架，針對學院人才培養(yǎng)需求來制定教研方案。數學基礎課程雖然是一門獨立課程，但更是一把‘利刃’，要能幫助學生們解決不同學科上的難題?！眻F隊帶頭人數學與統計學院副院長徐厚寶介紹道。
近年來，數學公共課程本科育人團隊聚焦學校一流人才培養(yǎng)中心工作，針對不同學院在教學要求上的不同需求，結合各專業(yè)對數學公共課的應用方向，積極探索先進教學理念，積極開展了數學公共課程教學內容和課程體系的重塑研究，以期讓“數學”成為學生打開專業(yè)之門的“金鑰匙”。
在睿信書院的“數學實驗”課程上，一個個直觀的圖形和生動的動畫展現在屏幕上，讓學生們可以從枯燥繁瑣的計算中“解脫”出來，將所學迅速運用在計算機等其他課程上?！拔覀冞\用計算機和數學軟件，通過程序代碼、數據的輸入輸出以及圖形、動畫，驗證每個定理的條件和結論，掌握復雜公式的目的和用途，認識不同算法的原理和差異?！崩畋绽蠋熃榻B道。
目前，針對九大書院，團隊都制定了不同的教學大綱，構建了數學公共課程群體系，從不同的專業(yè)角度，將扎實的數學基礎理論知識與各專業(yè)特色緊密結合起來。
“我們所承擔的不僅僅是教學任務，更重要的是育人。我們不斷探索什么是學生喜愛的教學方式，希望孩子們愛上我們的‘數學課’！”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名師，在他們的帶領下，團隊“春風化雨，潤物無聲”把數學的思維、哲學思想以及思政元素融入到數學公共課程的教與學中，在有效提升學生們學習成效的同時，也逐漸形成了具有數學特色的課程思政模式。
2020年初，新冠肺炎疫情爆發(fā)，學生無法返校，全面開啟線上教學。團隊主講《概率論與數理統計》課程的房永飛結合核酸檢測，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學課中，提升了學生們的學習興趣，也讓他們從黨和國家領導的抗疫斗爭中，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MOOC”已被教育部認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”被教育部認定為線上線下混合式國家級一流本科課程、“數學實驗”被評為北京市高等學校優(yōu)質本科課程。
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《工科數學分析》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。那么當太陽足夠充足的時候，能夠存儲多少電量呢？”2019年，在學校數學建模競賽中出現了這樣一道“天氣與光伏發(fā)電”的相關問題。眼前一新的題目，把生活中的問題轉化為數學建模命題，幫助學生提升數學實踐創(chuàng)新能力，而這道題正是團隊成員姜海燕結合自己的科研項目提煉出的。
把“大科研”變?yōu)椤靶栴}”融入課堂教學中，是團隊的“教學法寶”，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生需要掌握的知識點、可以接受的知識范圍，并要精準把握問題的難度。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，反復進行推演、計算。
為進一步提升、培養(yǎng)學生的科研素養(yǎng)，團隊還將各個科研合作單位變?yōu)閷W生們的實踐基地，以在“實戰(zhàn)”中提高學生的創(chuàng)新實踐能力。馬志武是徐厚寶帶過的2016級畢業(yè)生，在指導畢業(yè)設計中，徐厚寶結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“基于實飛數據的氣動模型統計分析方法研究”的本科畢設題目，利用遙測數據，量化仿真結果與遙測結果差異，分析差異原因，并給出差異補償的方法和建議，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支撐。
2018 年，國家知識產權局知識產權發(fā)展研究中心與北理工數學與統計學院簽訂了戰(zhàn)略合作協議，繼續(xù)開展知識產權調查題庫改進設計與數據統計分析工作，該中心也成為了提高我校學生數學創(chuàng)新實踐能力的實習實踐基地。
抓好競賽，也是團隊大力發(fā)展學生實踐創(chuàng)新教育的“法寶”。團隊構建了“輔導-訓練-競賽-輔導-研究”螺旋式上升的數學創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式，不僅在數學建模競賽等學科知識競賽中取得優(yōu)異成績，也在廣大學生群體普及了數學建模思想，有效推動了數學實踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
2017級本科生鄧京陽從一名建?！靶“住背砷L為建?！案呤帧?，離不開團隊老師數年來的精心輔導與訓練。從大一開始，鄧京陽不斷參加數學競賽，在老師的指導下，總結經驗，訓練提升，最終獲得了全國大學生數學競賽一等獎、美國大學生數學建模競賽特等獎題名（F獎）、“卓越聯盟”大學生數學競賽特等獎等。
近5年來，團隊指導學生參加各類數學實踐創(chuàng)新活動，多次獲得北京市級及以上的大學生數學學科知識競賽獎項。2020年，本科生于丁一、任微明、汪斯純在美國大學生數學建模競賽中從全球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生數學建模競賽特等獎。2020年阿里巴巴全球數學競賽中，北理工7人闖入決賽，入選決賽人數全球第14名（國內第12名）。
“數學三代人”解好這道“題”
“歡迎各位同學來到北京理工大學！北理工數學學科的發(fā)展可以追溯到上世紀五十年代，發(fā)展至今，我們已經是‘數學第三代人’……”在本科生入學后的第一堂課上，徐厚寶總會將數學專業(yè)的學科史生動地講給每一位新生。
1949年，華北大學工學院（北京理工大學前身）跟隨黨中央遷入北平（北京）。1950年10月，原中法大學校本部、圖書館和數理化三系并入華北大學工學院。學校在重工業(yè)部的支持下，廣納賢才，邀請到著名數學教育家陳藎民教授來校任教，從事數學教學與數學研究。同年，著名數學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“數學第一代人”，為學校數學學科的發(fā)展奠定了堅實的基礎。陳藎民教授編寫的《高等數學教程》被列為全國工科院校通用教材。孫樹本教授牽頭建立了學校的應用數學專業(yè)，之后又設立了國內最早的應用數學博士點，培養(yǎng)了一批應用數學領域的高級人才。
新世紀，在“數學第二代人”葉其孝、葛渭高教授的帶領下，學校數學學科蓬勃發(fā)展，葉其孝教授致力于大學、中學數學教育改革，特別是數學建模的教學和競賽活動，主編了《大學生數學建模競賽輔導教材》等多本經典建模競賽教材。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域取得了一系列研究成果。這一時期，北理工學子積極參加國內外數學學科競賽、建模比賽，取得了優(yōu)異的成績。
近年來，在胡峻教授等帶領下，學院的“數學第三代人”茁壯成長，以才聚才，一批批青年才俊加盟北理工，在國內外形成了較大學術影響力。胡峻教授帶領團隊成功獲批建設教育部數學拔尖學生培養(yǎng)基地2.0。
三代“數學人”接續(xù)奮斗，懷著對數學執(zhí)著的熱愛，發(fā)揚“北京理工大學精神”，實事求是、追求卓越，敢于創(chuàng)新、開拓進取，始終把培養(yǎng)出德才兼?zhèn)涞陌渭鈩?chuàng)新人才作為“標準答案”。
“每學期我們都會進行教學規(guī)劃會。在研討過程中，經過幾位教學名師的指導，老師們經常會有很多創(chuàng)新點‘奔涌而出’?！眻F隊中工科數學分析課程教學負責人閆曉霞說道。“在我們這個團隊，幾位帶頭人在關鍵時刻總能啟發(fā)我們想出新‘點子’！”
在團隊中，對青年教師的思想引領和業(yè)務培養(yǎng)始終是重中之重。例如圍繞“課程思政”，團隊經常舉辦青年教師主題沙龍、交流座談等活動，引導他們深入思考教書育人的使命責任。此外，團隊還十分鼓勵教師“走出去”“學回來”，提倡青年教師要研究“真問題”，著眼國家重大需求和世界學術前沿，解決實際問題。團隊鼓勵青年教師赴美國、德國、意大利等國進修或者開展教學研究，學習新知識、新技術、新理論?！拔覀冏鳛榍嗄杲處?，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?？f道。
近來，數學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，團隊成員的學術背景也涵蓋“數學與應用數學”“信息與計算科學”“統計學”等不同方向，他們在各自領域潛心治學、開拓創(chuàng)新，致力于打造優(yōu)質“金課”。
近年來，團隊成員們取得了優(yōu)異的成績，徐厚寶獲得2018年北京市青年教學名師獎，吳惠彬獲得2020年北京市教學名師獎；王宏洲獲得2020年北京理工大學教學名師獎，獲得2014年T-more優(yōu)秀教師獎（課堂教學類）二等獎；閆曉霞、趙穎老師分別獲得2019年與2020年迪文獎（課堂教學類）一等獎；《高等數學》教學團隊、《概率統計》教學團隊分別于2017年和2019年獲得北京理工大學“三育人”先進集體稱號……
他們是普通的數學老師，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。
