探索數學建模活動對應用型人才創新實踐能力的培養

姚計成+羅燦

摘 要：數學建模是培養學生分析、解決問題能力的有效途徑。本文在數學建模研究現狀的基礎上，論證了數學建模可以有效提升應用型本科人才核心競爭力，介紹了數學建模在應用型人才培養中的實踐與成效，并從數學建模活動中得到了幾點啟示。

關鍵詞：數學建模 核心競爭力 應用型本科人才培養

一、數學建模對應用型人才培養的影響

當前，我國經濟建設的轉型急需大批應用型人才，這給高校人才培養工作提出了新的要求。為適應國家經濟發展的需要，教育部提出本科院校轉型發展戰略，引導部分高校轉變發展思路，以培養應用型本科人才為首要目標，著重提升大學生的實踐創新能力，而數學建模正是培養應用型本科人才的良好方式之一。[1]

1.有效提高應用型本科人才分析問題、解決問題的能力

理科大學生普遍注重邏輯思維訓練，忽視創新實踐能力的培養，存在重理論輕實踐、重口頭筆頭輕動手能力的傾向，一旦遇到紛繁復雜的實際問題時，往往顯得束手無策； 而工科或其他專業學生則注重專業知識與技能的學習，忽視數學知識的學習和數學能力的培養，在實際工作中往往缺乏分析和創新能力。[2]

2.有效提高應用型本科人才的數學素養

所謂數學素養，就是能從數學角度看問題，有條理地進行理性思維、縝密求證，在解決問題時具有邏輯推理的意識和能力，對所從事的工作能夠合理地量化和簡化。在應用型本科高校，學生普遍對數學課程學習興趣不大，特別是最基本的“高等數學”“線性代數”“概率論”3 門數學課，這導致大學生的數學素養普遍不高。而數學建模涉及“高等數學”“線性代數”“概率統計”和“運籌學”等課程基礎知識，更重要的是，數學建模是從應用的角度及具有實際背景的問題出發，應用這些知識來分析和解決問題，而不是純粹地從理論上講解。這極大地提高學生學習數學的興趣和積極性，促使學生在應用中再學習這些知識，因此可以有效提高數學素養。[3]

3.有效提升應用型本科人才核心競爭力

所謂核心競爭力，是大學生綜合素質的集中體現，包括思維力、意志力、凝聚力、適應力和創造力，其中思維力是核心內容，是大學生最重要的智力資本。目前，社會對人力資源的要求越來越高，日趨激烈的發展競爭正迫使每個人必須不斷提高自己的核心競爭力，為實現自身價值目標創造基礎性條件。因此，如何培育與提升應用型本科人才的核心競爭力是廣大師生應該認真思考的問題，而數學建模活動能夠充分培養大學生抽象思維能力，并在實踐應用中提升其核心競爭力。[4]

二、實踐與成效

常州工學院屬于應用型本科高校，開展數學建模活動得到了學校有關部門的大力支持。經過幾年實踐與探索，數學建模活動已形成自身的特色，學生的核心競爭力得到了一定的提高。

1.數學建模的具體實踐

學校每年組織學生參加江蘇省五一數學建模比賽和全國大學生數學建模比賽，分別在每年5月與9月舉行。這2項賽事賽制基本相同，每次比賽歷時3天，要求每個參賽隊在規定時間內合作完成1篇完整的數學建模論文。賽事目的在于提升學生學習數學的積極性，提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力，培養創造精神及合作意識。依托校數學建模學會，每年在全校遴選優秀學生組隊參加培訓和比賽，有效地提高他們學習數學的興趣，也提高了他們數學建模能力。

2.數學建模的具體成效

經過近幾年的實踐，學校數學建模活動開展得有聲有色，取得了良好的成效。數學建模促發了學生進行科研的動力，也激發學生考研的熱情。對大學生而言，數學建模活動實際上是初步的科研訓練，建模過程讓他們體會到科研帶來的樂趣與滿足，在很大程度上激發了他們繼續深造學習的意愿。據不完全統計，參加建模比賽的同學中有 80% 左右參加了研究生入學考試。更為重要的是，這些學生中相當一部分因參加數學建模比賽而在碩士面試中獲得導師的青睞。

三、啟示

數學建模要有效開展并取得成效，關鍵靠人才和制度，前者起著決定性作用，后者是起著激勵和保障作用。

1.充滿活力的數學建模教學團隊是有效開展數學建模活動的關鍵

數學建模教學團隊是數學建模活動的靈魂，是數學建模活動成敗的決定因素。教師團隊應該由不同專業、不同研究方向的師資組成，可覆蓋多領域的數學模型知識，這樣有利于提高教學效果和比賽成績。此外，還要適當擴大教師團隊的規模，增加不同學科的教師，對不同學科領域的數學模型進行講授，互為補充，從而有效提高數學建模活動水平。

2.完善的激勵機制是數學建模活動的保障

學校有關部門制定了公選課、培訓課工作量核算辦法，規定了數學建模比賽不同級別的獎勵辦法，在團隊成員進修、職稱晉升等方面給予了適當優先權等，這些政策或措施充分調動了團隊成員的積極性。此外，學校認定學生參加數學建模培訓與比賽可獲得創新學分，在學生年度評優方面給予優先考慮等。這些激勵機制不僅保護了師生的利益，還能較好地帶動師生參與數學建模的積極性。

結語

我國大學生數學建模競賽自 1993 年開始在全國舉行至今已有二十年有余，在這二十年的教學、競賽的探索中培養了不少動手能力強的創新實踐型人才，這些人才在后來的工作中也表現出比較強的綜合能力，數學建模活動不僅改變了數學教學的方式、方法，對其他學科也具有很好的借鑒作用。盡管我國數學建模活動進行的有聲有色，但地區、校際間存在較大差異，目前很多高校都看到了數學建模活動對應用型人才創新實踐能力培養的巨大貢獻，越來越重視數學建模活動，并形成了一整套自己的培養方案及配套師資、設備，也有越來越多的學者投入到這一領域的研究中，希望這一較好的教學模式能夠應用到更多的學科教學中，為經濟轉型期的中國培養出更多具有創新實踐能力的應用型人才。

參考文獻

[1]謝金星.科學組織大學生數學建模競賽，促進創新人才培養和數學教育改革[J].中國大學教學，2009（ 2） ： 8 - 11.

[2]李大潛. 從數學建模到問題驅動的應用數學[J]. 數學建模及其應用，2014（ 3） ： 1 - 9.

[3]楊啟帆，談之奕.通過數學建模教學培養創新人才： 浙江大學數學建模方法與實踐[J].中國高教研究，2011（ 12） ：84 -85.

[4]姜啟源，謝金星. 一項成功的高等教育改革實踐： 數學建模教學與競賽活動的探索與實踐[J]. 中國高教研究，2011（ 12） ：79 - 83.endprint