探索數(shù)學(xué)建模活動(dòng)對(duì)應(yīng)用型人才創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)

姚計(jì)成+羅燦

摘 要：數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力的有效途徑。本文在數(shù)學(xué)建模研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，論證了數(shù)學(xué)建模可以有效提升應(yīng)用型本科人才核心競(jìng)爭(zhēng)力，介紹了數(shù)學(xué)建模在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的實(shí)踐與成效，并從數(shù)學(xué)建模活動(dòng)中得到了幾點(diǎn)啟示。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模 核心競(jìng)爭(zhēng)力 應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)

一、數(shù)學(xué)建模對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的影響

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的轉(zhuǎn)型急需大批應(yīng)用型人才，這給高校人才培養(yǎng)工作提出了新的要求。為適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，教育部提出本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展戰(zhàn)略，引導(dǎo)部分高校轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，以培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才為首要目標(biāo)，著重提升大學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，而數(shù)學(xué)建模正是培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的良好方式之一。[1]

1.有效提高應(yīng)用型本科人才分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力

理科大學(xué)生普遍注重邏輯思維訓(xùn)練，忽視創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，存在重理論輕實(shí)踐、重口頭筆頭輕動(dòng)手能力的傾向，一旦遇到紛繁復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題時(shí)，往往顯得束手無(wú)策； 而工科或其他專業(yè)學(xué)生則注重專業(yè)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)，忽視數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)，在實(shí)際工作中往往缺乏分析和創(chuàng)新能力。[2]

2.有效提高應(yīng)用型本科人才的數(shù)學(xué)素養(yǎng)

所謂數(shù)學(xué)素養(yǎng)，就是能從數(shù)學(xué)角度看問(wèn)題，有條理地進(jìn)行理性思維、縝密求證，在解決問(wèn)題時(shí)具有邏輯推理的意識(shí)和能力，對(duì)所從事的工作能夠合理地量化和簡(jiǎn)化。在應(yīng)用型本科高校，學(xué)生普遍對(duì)數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)興趣不大，特別是最基本的“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“概率論”3 門(mén)數(shù)學(xué)課，這導(dǎo)致大學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)普遍不高。而數(shù)學(xué)建模涉及“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“概率統(tǒng)計(jì)”和“運(yùn)籌學(xué)”等課程基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是，數(shù)學(xué)建模是從應(yīng)用的角度及具有實(shí)際背景的問(wèn)題出發(fā)，應(yīng)用這些知識(shí)來(lái)分析和解決問(wèn)題，而不是純粹地從理論上講解。這極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性，促使學(xué)生在應(yīng)用中再學(xué)習(xí)這些知識(shí)，因此可以有效提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。[3]

3.有效提升應(yīng)用型本科人才核心競(jìng)爭(zhēng)力

所謂核心競(jìng)爭(zhēng)力，是大學(xué)生綜合素質(zhì)的集中體現(xiàn)，包括思維力、意志力、凝聚力、適應(yīng)力和創(chuàng)造力，其中思維力是核心內(nèi)容，是大學(xué)生最重要的智力資本。目前，社會(huì)對(duì)人力資源的要求越來(lái)越高，日趨激烈的發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)正迫使每個(gè)人必須不斷提高自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值目標(biāo)創(chuàng)造基礎(chǔ)性條件。因此，如何培育與提升應(yīng)用型本科人才的核心競(jìng)爭(zhēng)力是廣大師生應(yīng)該認(rèn)真思考的問(wèn)題，而數(shù)學(xué)建模活動(dòng)能夠充分培養(yǎng)大學(xué)生抽象思維能力，并在實(shí)踐應(yīng)用中提升其核心競(jìng)爭(zhēng)力。[4]

二、實(shí)踐與成效

常州工學(xué)院屬于應(yīng)用型本科高校，開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)得到了學(xué)校有關(guān)部門(mén)的大力支持。經(jīng)過(guò)幾年實(shí)踐與探索，數(shù)學(xué)建模活動(dòng)已形成自身的特色，學(xué)生的核心競(jìng)爭(zhēng)力得到了一定的提高。

1.數(shù)學(xué)建模的具體實(shí)踐

學(xué)校每年組織學(xué)生參加江蘇省五一數(shù)學(xué)建模比賽和全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽，分別在每年5月與9月舉行。這2項(xiàng)賽事賽制基本相同，每次比賽歷時(shí)3天，要求每個(gè)參賽隊(duì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)合作完成1篇完整的數(shù)學(xué)建模論文。賽事目的在于提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí)。依托校數(shù)學(xué)建模學(xué)會(huì)，每年在全校遴選優(yōu)秀學(xué)生組隊(duì)參加培訓(xùn)和比賽，有效地提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，也提高了他們數(shù)學(xué)建模能力。

2.數(shù)學(xué)建模的具體成效

經(jīng)過(guò)近幾年的實(shí)踐，學(xué)校數(shù)學(xué)建模活動(dòng)開(kāi)展得有聲有色，取得了良好的成效。數(shù)學(xué)建模促發(fā)了學(xué)生進(jìn)行科研的動(dòng)力，也激發(fā)學(xué)生考研的熱情。對(duì)大學(xué)生而言，數(shù)學(xué)建模活動(dòng)實(shí)際上是初步的科研訓(xùn)練，建模過(guò)程讓他們體會(huì)到科研帶來(lái)的樂(lè)趣與滿足，在很大程度上激發(fā)了他們繼續(xù)深造學(xué)習(xí)的意愿。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，參加建模比賽的同學(xué)中有 80% 左右參加了研究生入學(xué)考試。更為重要的是，這些學(xué)生中相當(dāng)一部分因參加數(shù)學(xué)建模比賽而在碩士面試中獲得導(dǎo)師的青睞。

三、啟示

數(shù)學(xué)建模要有效開(kāi)展并取得成效，關(guān)鍵靠人才和制度，前者起著決定性作用，后者是起著激勵(lì)和保障作用。

1.充滿活力的數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)是有效開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的關(guān)鍵

數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)是數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的靈魂，是數(shù)學(xué)建模活動(dòng)成敗的決定因素。教師團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該由不同專業(yè)、不同研究方向的師資組成，可覆蓋多領(lǐng)域的數(shù)學(xué)模型知識(shí)，這樣有利于提高教學(xué)效果和比賽成績(jī)。此外，還要適當(dāng)擴(kuò)大教師團(tuán)隊(duì)的規(guī)模，增加不同學(xué)科的教師，對(duì)不同學(xué)科領(lǐng)域的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行講授，互為補(bǔ)充，從而有效提高數(shù)學(xué)建模活動(dòng)水平。

2.完善的激勵(lì)機(jī)制是數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的保障

學(xué)校有關(guān)部門(mén)制定了公選課、培訓(xùn)課工作量核算辦法，規(guī)定了數(shù)學(xué)建模比賽不同級(jí)別的獎(jiǎng)勵(lì)辦法，在團(tuán)隊(duì)成員進(jìn)修、職稱晉升等方面給予了適當(dāng)優(yōu)先權(quán)等，這些政策或措施充分調(diào)動(dòng)了團(tuán)隊(duì)成員的積極性。此外，學(xué)校認(rèn)定學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)與比賽可獲得創(chuàng)新學(xué)分，在學(xué)生年度評(píng)優(yōu)方面給予優(yōu)先考慮等。這些激勵(lì)機(jī)制不僅保護(hù)了師生的利益，還能較好地帶動(dòng)師生參與數(shù)學(xué)建模的積極性。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽自 1993 年開(kāi)始在全國(guó)舉行至今已有二十年有余，在這二十年的教學(xué)、競(jìng)賽的探索中培養(yǎng)了不少動(dòng)手能力強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐型人才，這些人才在后來(lái)的工作中也表現(xiàn)出比較強(qiáng)的綜合能力，數(shù)學(xué)建模活動(dòng)不僅改變了數(shù)學(xué)教學(xué)的方式、方法，對(duì)其他學(xué)科也具有很好的借鑒作用。盡管我國(guó)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)進(jìn)行的有聲有色，但地區(qū)、校際間存在較大差異，目前很多高校都看到了數(shù)學(xué)建模活動(dòng)對(duì)應(yīng)用型人才創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的巨大貢獻(xiàn)，越來(lái)越重視數(shù)學(xué)建模活動(dòng)，并形成了一整套自己的培養(yǎng)方案及配套師資、設(shè)備，也有越來(lái)越多的學(xué)者投入到這一領(lǐng)域的研究中，希望這一較好的教學(xué)模式能夠應(yīng)用到更多的學(xué)科教學(xué)中，為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期的中國(guó)培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)

[1]謝金星.科學(xué)組織大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)和數(shù)學(xué)教育改革[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2009（ 2） ： 8 - 11.

[2]李大潛. 從數(shù)學(xué)建模到問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)[J]. 數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用，2014（ 3） ： 1 - 9.

[3]楊啟帆，談之奕.通過(guò)數(shù)學(xué)建模教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新人才： 浙江大學(xué)數(shù)學(xué)建模方法與實(shí)踐[J].中國(guó)高教研究，2011（ 12） ：84 -85.

[4]姜啟源，謝金星. 一項(xiàng)成功的高等教育改革實(shí)踐： 數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競(jìng)賽活動(dòng)的探索與實(shí)踐[J]. 中國(guó)高教研究，2011（ 12） ：79 - 83.endprint