關于高校開展數學建模競賽與創新思維培養的思考

◆畢波 杜輝

(東北石油大學數學科學與技術學院)

作為高等教育的基礎的數學教育，其重要性越來越顯著。但傳統的數學教育存在明顯的不足，主要表現在:重理論輕應用;重連續輕離散;重經典輕現代;重知識傳授輕能力培養;偏重知識的死記硬背，忽視知識的靈活運用。對傳統的數學教育進行改革顯得迫切和必要，在此背景下，數學建模活動應運而生。數學建模活動的開展，培養和提高了學員的創新能力和綜合素質，它在教學內容、教學方法、教學手段等方面的新穎特點，使其成為探索創新教育、素質教育的切入點和生長點。

自1996年至今，東北石油大學已經連續19年參加全國大學生數學建模競賽，成績名列全省前茅，如2007～2009年的3年中，獲國家獎5項，省級獎25項。特別是在2008年和2009年的美國國際大學生建模競賽中都取得了非常優異的成績。在2008年的3個參賽隊伍中，2隊榮獲國際一等獎，在2009年的5個參賽隊伍中，3隊榮獲國際二等獎，獲獎等級和獲獎率均位居我國參賽學校前列。

雖然取得了上述成績，但是數學建模競賽作為一項培養學生科學品質、激發學生創新的活動并沒有結束，而是剛剛開始，我們希望通過改革和研究，大范圍提高我校學生學數學、用數學的能力，并培養學生的創新能力。

一、數學建模競賽與創新思維的聯系

創新思維是人類創造力的核心和思維的最高形式，是人類思維活動中最活躍和最有成果的一種思維形式。它是如何產生的，需要哪些支撐條件，對于這一問題的回答涉及到對創新思維本質的理解。大學生作為一個特殊的主體，其思維是否具備發展創新思維的能力，也是研究的前提之一。此外，如何去培養大學生創新思維或者說創新思維在何種環境中才能有效地產生并發展，對大學生而言十分重要，也是研究的重點所在。

數學建模競賽能調動學生的學習積極性，為創新思維的發展奠定一定的理論知識基礎。創新思維是在掌握一定的理論基礎知識之上進行的，而參加數學建模競賽則能有力地調動學生主動學習的積極性，特別是數學建模競賽的前期準備階段實際就是學生學習知識、拓寬知識面，掌握了解知識并運用于實踐的過程。而因為數學建模競賽具有和實際問題聯系緊密的特點，在準備競賽的過程中可能會促使學生主動學習這些相關領域的知識，同時積極主動參加各種培訓，以使自己系統地掌握它們，從而致使自己原有的知識結構發生變化。此外，科技創新的知識需要又會調動學生涉獵和學習其他學科領域的主動性，為了能夠達到賽事的要求，不在拘泥于原有的專業理論基礎知識，而是在此基礎上使自己知識儲備根據賽事項目要求而出現相應的變化，即知識結構發生活化。

大學生參加數學建模競賽的原因除了檢驗自己對所學知識的掌握和實際運用以外，更為重要的原因是想取勝獲獎，可以說各種數學建模競賽活動為成功的參賽選手提供的物質獎勵以及名譽褒獎才是大學生積極參與其中的真正原因所在，而這無疑體現出數學建模競賽的功利性特點，為了在最短時間內創造佳績，參賽學生必須積極接受各種針對性的訓練，獲取本專業以外的學科知識，在學習中學會分析和運用，進行高強度的腦力勞動，找出新穎的解決方案，這在客觀上也有利于創新意識的形成。

二、對數學建模競賽有效開展的思考

1.高素質的教師和領導層建設是有效開展數學建模競賽的前提條件。通過調查可知高校高素質的領導層團隊和教師群體被認為是培養大學生發展創新思維的重要前提條件。這是因為無論是高校創新教育的開展、優良校風教風學風的建設、濃厚校園學術氛圍的形成和數學建模競賽活動的開展，其領導層都起著關鍵的作用。而教師則是創新教育的根本，高校要培養具有創新思維和創新能力的人才，根本在于教師的創新。

針對于數學建模競賽而言，由于競賽命題范圍廣、涉及課程多和新技術應用強，必然要求指導教師要有更寬廣的知識面和更豐富的實踐經驗，其專業背景應精良涵蓋所指導的技術領域，這是對其學術水平的要求，除去教師學術水平和治學態度，創新激情更是直接影響學生創新思維的發展。

2.數學建模競賽活動的順利開展，廣大師生的積極參與是取得成功的重要保障條件。要想求得學生積極參加數學建模競賽活動，就要搞好數學建模競賽活動的宣傳工作，只有加強應用能力、創新能力培養重要性的宣傳，以及社會對高校人才的需求標準，才能引起全體學生的注意，提高學生的參與意識，鼓勵學生跨學科參加競賽和多學科聯合參加數學建模競賽。學校可以充分利用學校廣播臺、校園網、展板、櫥窗、簡報、校報等載體，以圖片、作品等學生喜聞樂見的形式，吸引廣大學生的注意力，激發他們的興趣和熱情，踴躍參與其中。

三、對數學建模競賽持續開展的思考

1.完善評定機制和激勵機制是數學建模競賽持續開展的基礎前提。數學建模競賽需要一定的物質基礎，增加對各類數學建模競賽所需要的科研硬件投入。學校學院劃撥一定的經費，為數學建模競賽提供更多的更適用的實驗室、實習基地、學習研究場所等物質條件與環境。但更為重要的是建立完善一套合理的評定機制和激勵機制，只有建立完善的長效評定和激勵機制，才能使數學建模競賽向前發展并不斷完善，步入規范化制度化的軌道。實踐證明競賽獲得等級的評定是數學建模競賽最重要也是最容易出現問題的環節，為真正體現“公開、公平、公正”的原則，就必須擬訂一套嚴格、完善的評審細則。

2.產學研結合，促進科研成果向現實生產力的轉化是重要保障。毫無疑問，多數高校和大部分大學生參加數學建模競賽活動的主要目的是獲獎，因此對于項目獲獎后，如何使項目產生經濟效益真正轉化為現實生產力，他們對此并不太熱心。此外或是由于現實條件所限，也使得一些項目還不能立即實現應用轉化。對于這一問題，除了對組織數學建模競賽活動的相關國家、省部級單位來說是對基金和資源的浪費之外，作為參賽的高校為了使項目成果能夠取得較高的名次，也需要大量的基金和資源投入。事實上相對來說高校的項目基金是較為有限的，即便可以在競賽中取得較好的名次，也是高投入的活動，若不能實現向現實生產力的轉化以換取經濟效益長此以往必然會消減高校持續參與數學建模競賽的能力。因此，今后不僅要鼓勵和支持高校大學生參與數學建模競賽活動，更要積極拓展途徑和空間，推動優秀科研成果的轉化與應用。

四、結束語

高校是培養創新型人才的搖籃，培養創新人才應該成為大學教育的主要目標。培養大學生的創新能力，是高校必須并且已然直接面對的一個重大課題。創新思維活動是人創新能力的核心和靈魂。培養和開發大學生的創新思維對青年學生的成長和成才具有極為特殊的意義，也是使他們成為創新型人才不可或缺的重要方面。

本文對培養創新思維過程中具有啟發性的問題進行了深入思考，以便有助于今后高校開展發展大學生創新思維的教學工作。

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