以數學建模教育及競賽為抓手促進獨立學院應用型人才培養效能

梁 艷

（寧夏大學a.民族預科教育研究中心；b.民族預科教育學院，銀川750021）

以數學建模教育及競賽為抓手促進獨立學院應用型人才培養效能

梁 艷a，b

（寧夏大學a.民族預科教育研究中心；b.民族預科教育學院，銀川750021）

依據獨立學院的辦學模式和培養目標，結合獨立學院數學建模教育及競賽的實踐，分析獨立學院開展數學建模教育及競賽的必要性，并以筆者對數學建模教育及競賽的指導實踐為依托，提出了以數學建模教育及競賽為抓手，促進獨立學院應用型人才培養效能的幾個途徑。

數學建模；獨立學院；應用型人才培養

D01∶10.19329/j.cnki.1673-2928.2016.06.034

獨立學院的人才培養目標是“專業口徑適度，基礎知識扎實，應用能力強勁，綜合素質較高”的高級應用型人才[1-2]。數學建模運用數學的語言和工具，對實際問題進行合理的簡化和假設，建立適當的數學模型，并借助網絡、計算機等先進的工具求解、驗證[3-5]，是理論和實際的橋梁。開展數學建模教育和競賽，對獨立學院應用型人才培養效能具有積極的促進作用[3-5]。

1 獨立學院開展數學建模教育及競賽的必要性

1.1 獨立學院的人才培養目標

獨立學院產生于20世紀90年代末期，是由普通本科高校按照新的機制和模式，與國家機構以外的社會組織或個人合作舉辦的進行本科層次教育的二級學院。獨立學院憑借母體學校的教育資源優勢和民營運作的資金優勢迅速崛起，在不到20年的時間里，已經發展到303所，成為新時期我國高等教育的一支生力軍。

獨立學院以培養“專業口徑適度，基礎知識扎實，應用能力強勁，綜合素質較高”的高級應用型人才為目標，構建“按社會需求設專業，按學科打基礎，按就業設模塊，使學生橫向可轉移，縱向可提升”的本科培養體系，強化學生的應用能力，創新意識和創新能力以及團隊合作意識。

1.2 數學建模教育及競賽的方式和內容

數學建模是利用數學方法解決實際問題的一種實踐，起源于美國，是美國大學生的一項重要的課外實踐活動。自20世紀80年代引入中國以來，不斷發展壯大，經過30多年的發展，數學建模教育幾乎遍及所有的本科院校。教育模式也是多種多樣，有些院校不僅把數學建模作為公選課，甚至開設為專業必修課。與數學建模同步發展的還有各種數學建模競賽活動，最主要的是每年一次的“全國大學生數學建模競賽”（簡稱CUMCM）。競賽題目每年由各行各業的專家根據各自領域的研究熱點提供，都是來源于實際的問題，有工業生產、經濟管理、質量控制以及日常生活等各個領域，遍及醫學、力學、生物學、社會學等各學科，再由組委會精選出四道作為正式賽題，本科組做A題和B題，專科組做C題和D題。各院校組織隊伍參賽，每隊3人，集中在三天三夜完成，競賽過程中三名隊員可選擇其中一道題目，經過分析問題、查閱資料、建立模型、求解驗證等步驟，結合現代科學計算方法及相關軟件共同完成一篇科技論文。

1.3 數學建模教育及競賽在獨立學院“應用型人才”培養中的地位和作用

21世紀是知識經濟的時代，定量分析和數學建模等數學素質是知識經濟人才素質的一個重要方面，是培養創新能力的一個重要方法和途徑。數學建模教育及競賽的內容和形式，充分體現了“學以致用”的思想。數學建模的學習及競賽過程充滿挑戰性和創造性，能極大地激發學生刻苦鉆研和探索創新的精神，不僅能很好地培養學生綜合運用各種知識和工具解決實際問題的能力，還能培養學生的獨立思維能力、應變能力、創新意識、拼搏精神和團結合作意識。這些正是新世紀對人才素質的主要要求，也與獨立學院培養高素

質“應用型人才”的目標不謀而合。因此，在獨立學院中開展數學建模教育和競賽是非常必要的，對獨立學院創新型應用人才培養具有非常重要的意義和作用。

2 獨立學院數學教育及數學建模現狀

1）獨立學院為更好地實施“應用型”人才的培養，大多都將理論教學縮短為三年，留出一年作實踐教學，在這種形勢下，作為基礎課的數學課課時被壓縮，內容被精簡。許多獨立院校的數學課程只開設高等數學、線性代數和概率論與數理統計三門課，課時分別為64、32、48學時左右。教師講授時由于課時所限，大多重理論輕應用，重經典輕現代，重計算技巧輕數學思想，無法顧及數學的應用意識和能力的培養。

2）在教學上過分強調教學要求、教學進度的統一，缺乏層次多樣性，不能適應不同專業，不同程度學生的需求。獨立院校的教師大多以畢業沒幾年的青年教師為主，教齡短，經驗少，教學方法單一。在有限的學時下，為保證教學內容的系統性及完整性，多采用填鴨式教學方法，為保證學生考試的及格率，在教學內容及考試內容上大多只注重基本理論和基本計算方法的講解，忽略知識的融會貫通及應用能力的培養，影響專業基礎課的學習。

3）獨立院校的學生由于是本科三批次錄取的，普遍基礎較差，自主學習能力較弱，對教師過于依賴。

4）數學建模教育及競賽在普通本科院校開展已有多年，但是獨立院校還處于探索起步階段。許多獨立院校已經意識到了數學建模活動對學生的創新能力及應用能了培養的重要作用，但苦于學生基礎薄弱，師資力量匱乏，教學任務過重，領導支持不足，要么沒有啟動，要么發展緩慢，只有少數的幾個學院（如中國礦業大學徐海學院）借助母體院校較強的資源優勢及學院良好的政策支持，發展較快。

3 以數學建模教育及競賽為抓手，促進獨立學院應用型人才培養效能的途徑

數學教育是大學教育不可或缺的基礎環節，為學生提供了必備的理論基礎，數學建模教育及競賽是數學知識和理論應用的橋梁，是獨立學院培養應用型創新人才的有力支撐。如何在有限的時間內培養和提高學生的數學建模能力，是很多獨立院校亟待解決的問題。筆者先后在南京航空航天大學金城學院及中國礦業大學銀川學院開展數學建模教育及競賽已有8年，期間也曾經到其他院校調研過，在與同行的交流學習以及不斷的探索實踐中，結合獨立院校的教育現狀，認為可以從以下幾方面開展獨立院校的數學建模活動，從而提升學生的數學建模素養和能力，進而提升學生的應用能力和創新能力。

3.1 學院領導層應給予重視，建立服務數學建模教育及競賽工作的平臺

學院可撥出部分資金專門用于數學教師的培訓進修。對參與數學建模培訓及競賽的教師降低教學工作量要求，以保證教師有充分的精力投入到數學建模活動中。對競賽獲獎的教師給予適當的獎金獎勵，在評優評先評職稱時優先考慮，以激發教師的積極性。對獲獎學生除給予獎金獎勵之外，在期末考核、評獎、保送研究生等方面給予優先考慮。配備固定的數學建模實驗實訓室，方便學生上機學習。創建較好的網絡平臺，構建必要的數字資源，方便教師和學生查閱資料，上網交流學習。建立符合本科教學要求的、全方位合作的、長期穩定的校外實訓基地，與企業建立互信互利的關系，安排教師和學生頂崗實習，服務社會，使教師和學生在實踐中提高自己的素養和能力。

3.2 切實加強師資隊伍建設，打造一支具有較高數學建模素養和能力的教師團隊

教師是數學建模教育的實施者，要想做好數學建模教育及競賽，必須有一支能吃苦、肯奉獻的教師團隊，要充分發揮母體院校的資源優勢，以老帶新，以新輔老。團隊的每位教師根據自身專業特點，選擇數學建模的一個專題進行學習研究，定期開展教研室活動，交流學習心得。每位教師應至少掌握一門數學軟件，因為實際問題中數學模型的求解往往離不開數學軟件。在資金允許下，每年派幾位青年教師參加數學建模的相關培訓和學習，交流學習各兄弟院校的經驗，取彼之長，補己之短。調動青年教師的積極性，讓青年教師參與到數學建模教育、培訓及競賽的各個環節，在實踐中提升數學建模素養和能力。

3.3 積極開展數學課程改革，將數學建模融入到數學基礎課程的教學中，加強學生的數學建模素養和能力

數學基礎課的教學應為獨立學院“應用型”人才培養目標而服務，在學時壓縮的情況下，應大膽地進行改革創新[4-5]。在基礎課教授上可以弱化理論，強化數學思想和應用能力的培養。在數學教學中融入數學建模的思想，加強學生的數學建模意識和能力，例如在重要極限里可以引入銀行復利模型；在導數中引入傳染病傳播的數學模型；在定積分中融入捕魚成本模型等；在微分方程中可以引入人口預測模型等，這樣不但提高了學生

學習數學的興趣，而且讓他們體驗到探索發現和創造的過程。降低考試難度，考試方式可靈活多樣，不必拘泥于閉卷考試的形式，例如線性代數和概率論與數理統計可采取開卷或考查的形式，加大平時成績比重，強化自主學習和合作創新意識，平時可適當地布置些較為簡單的數學建模題目，讓學生分組查閱討論，作為平時成績的一項依據。

3.4 開設數學建模公選課，加強數學建模教育，為數學建模競賽做鋪墊

獨立學院的數學課時比較少，不可能在數學教學中過多地融入數學建模，因此可以針對全院學生開設數學建模公選課，向學生系統地講授數學建模的思想和方法、介紹常用的數學建模軟件，深入地講解來自社會各個領域的數學建模問題，以及各屆數學建模競賽的賽題，激發學生借助數學建模解決實際問題的濃厚興趣。數學建模公選課可設為針對一年級和二年級的普及班，針對二年級和三年級的提高班，為數學建模競賽隊員的選拔做鋪墊。

3.5 創辦數學建模協會，充分調動學生的積極性和主觀能動性

參加公選課的學生是有限的，為了進一步開展數學建模活動，可以借鑒中國礦業大學的做法，創辦數學建模協會，成立數學建模興趣小組，讓學生管理學生，激發學生對數學建模的積極性，充分調動學生學習的積極性與主觀能動性，樹立為自己而建模的思想。在教務處、團委及學生處的合作努力下，將協會不斷發展壯大，一屆一屆傳承下去，高年級帶動低年級，形成一個良性循環，從而成為學院數學建模活動的有力支撐。

3.6 舉辦數學建模講座，開展數學建模活動月，舉辦數學建模校內賽，營造良好的學術氛圍

獨立學院的教師教學任務比較重，出去學習的機會也不是很多，可以邀請校內外數學建模專家或競賽獲獎學生舉辦面向全院的數學建模講座，通過與專家和參賽者的交流，可以提升指導教師的數學建模素養，增加學生對數學建模的感性認識，激發對數學建模競賽的熱情。為了更好地宣傳和實踐數學建模，學院可以每年開展一次數學建模活動月，舉辦一次數學建模校內賽，根據學生的建模水平，將一些現實生活問題轉化為數學建模題目，由學生自由組隊合作完成。這些活動可以營造出良好的學術氛圍，將那些對數學建模真正感興趣的學生聚集到一起，激發他們的創新意識和團隊合作能力，是學生數學建模實踐能力培養的一個良好平臺和有力手段。

3.7 組織學生循序漸進的參加數學建模競賽，探索合理的有效的競賽隊員選拔機制

數學建模競賽為數學建模教育提供了實踐的平臺。數學建模競賽以其形式的新穎性，內容的豐富多樣性，受到了幾乎所有高校的追捧。很多院校領導非常看重競賽的成績，因為這在某種程度上也反映了學生的綜合素質水平，尤其對于培養應用型人才的獨立學院。因此獨立學院應組織學生循序漸進的參加各種數學建模競賽，如蘇北地區數學建模邀請賽、數學中國數學建模網絡挑戰賽、“高教社”杯全國大學生數學建模競賽、中國電機工程學數學建模競賽以及美國大學生數學建模競賽等。在一次次的參賽中不斷地提升學生和教師的數學建模素養和能力，一步步地加強自身的創新應用能力。競賽是3人一隊團結合作完成的，因此對參賽隊員的選拔也是非常重要的。參賽隊員可以由學生自發報名或者由教師和數學建模協會推薦，結合數學建模選修課的情況以及參賽經歷、知識結構，賽前組織專門的選拔考試，挑選合適的學生按不同的專業背景和知識技能組隊，參加全國賽和國際賽。

數學建模教育和競賽是溝通課堂理論和現實問題的橋梁，有助于培養學生運用網絡和計算機解決實際問題的能力、團隊協作的公關能力以及創新能力，有助于學生在今后的工作中全面發展迅速成才。因此在獨立學院開展數學建模活動，有助于提升獨立學院應用型創新人才培養效能。獨立學院應緊抓數學建模教育和競賽，結合自身情況，不斷探索完善適合于獨立院校的培養機制，從而更多地培養適應現代化建設的創新人才。

[1]鄧傳德.關于獨立學院人才培養目標定位的探討[J].中國高教研究，2008（4）：86-87.

[2]姜啟源.數學模型[M].北京∶高等教育出版社，1996：1-204.

[3]李松林.獨立學院開展數學建模活動的探索與實踐[J].現代商貿工業，2012（10）：139-140.

[4]曾憲林.高校數學建模方法的教學策略研究[J].數學教育學報，2012（6）：92-94.

[5]LI M Z,PANG K,YU P.A Study on influencial Factors in Mathematics Modeling Academic Achievement[J].Journal of the Koreal Society of Mathematical Education Series D∶Re?search in Mathematical Education,2009(1)∶31-38.In Mathematical Modeling Competition of Education to Promote the Independent College and Communities in Applied Talents Training Effectiveness

LIANG Yan
(Reserch Center of Ethnic Preparatory Education,Institute of Ethnic Preparatory Education,Yinchuan 750021,China)

Based on the running mode of the independent college and the training goal,combined with the prac?tice of the independent college mathematical modeling competition and education,analysis the necessity of the independent colleges to carry out the mathematical modeling competition and education,and based on the math?ematical modeling education and guidance of the competition practice,the author put forward some ways of pro?moting the applied talents training effectiveness of independent institute by mathematical modeling education and competition.

independent college;mathematical modeling;applied talents training

G420

A

1673-2928（2016）06-0107-04

（責任編輯：郝安林）

2015-09-19

寧夏回族自治區“質量工程”項目：“開展數學建模教育推進獨立學院應用型人才的培養”。

梁艷（1981-），女，寧夏平羅縣人，副教授，碩士，主要研究應用概率統計、民族預科教育、數學建模教育。