基于創新型人才培養的高職院校數學建模競賽培訓模式構建分析

摘 要：以全國大學生數學建模競賽為主導的數學建模競賽活動已成為全國高校中規模最大的基礎性學科競賽，主要是培養學生創新意識及運用數學方法和計算機技術解決實際問題的能力。基于創新型人才培養的高職院校，完善數學建模競賽培訓模式對高職院校的數學教學改革、提升教師建模水平、培養學生實踐創新能力、引導學生更好地應用數學服務于社會都起到了積極的促進作用。

關鍵詞：創新型人才;培養;高職院校;數學建模競賽培訓模式

1982年起我國開設數學建模課程，1992年開展全國大學生數學建模競賽，經過多年努力，以數學建模為核心的教學和研究活動得到長足發展，成為我國最成功的數學教學改革事項。2019年，有來自全國33個省/市/區及國外1490所院校近13萬人報名參加全國大學生數學建模大賽。數學建模在相關的學科和應用中占有關鍵性的作用和地位，已經成為發展現代應用數學的重要突破口和核心內容，高職學生如何更好地學習數學建模知識，教師采取何種方式能高效指導學生培訓學習、如何提高高職院校數學建模競賽水平等都是值得根據實際情況深入探討研究的問題。通過調研部分高職院校數學建模競賽培訓模式、參賽現狀及存在的瓶頸，總結培訓及參賽面臨的主要挑戰，筆者將從數學建模競賽培訓模式構建的師資、學生、內容等方面為突破口，構建基于創新型人才培養的數學建模培訓模式。

1 數學建模的重要作用

高職院校數學教學中，傳統的教學方式注重理論知識的學習，實踐教學嚴重不足，學生缺乏學習主動性，學習數學的興趣和應用數學的意識與創新能力不強。因此，充分發揮數學建模的開放性、創造性、應用性等特點，把數學學習與現實生活相聯系，將數學建模培訓教師和工科專業教師聯合起來，將數學建模思想融入數學主干課程，提出以數學建模為核心，以數學建模競賽培訓為基點，以面向理工科專業學生建模能力培養為主構建數學建模培訓模式，共同指導學生利用數學建模思想去解決具有一定專業背景的實際問題，為數學和外部世界的聯系，在教學過程當中打開一個通道，提供有效的方式，為培養創新型的高職學生和提高學生的數學素養起到了積極的促進作用。通過參加數學建模的學習和培訓，師生親自參加把數學應用于實際的嘗試，親自參加發現和創造的過程，培養了學生收集、處理和利用信息的能力;提高了學生發現問題、研究問題、解決問題的創新能力;促進了師生間相互交流、共同發展，師生教學相長。通過開展研究性學習，使學生真正理解數學在現實生活中的用途，真正做到學有所用。增強學生綜合實力，提高學生就業競爭力。

2 目前高職院校數學建模培訓存在問題

2.1 缺乏專業師資隊伍，建模競賽培訓水平不足

基于近些年數學建模競賽試題方向趨向于專業、交叉性強等特點，組建一支理論基礎扎實、建模水平、軟件操作能力較強、擅長論文寫作、信息搜索及團結合作的建模競賽培訓師資團隊是必不可少的。而目前高職院校擁有的能夠用于數學建模競賽培訓的專業師資數量比較少，且整體的師資在對于數學建模競賽的認識上也有一定的不足，很多數學建模競賽培訓教師自身沒有參與此類競賽的經驗，很難保證培訓水平和質量，不能取得理想的培訓效果。

2.2 學生缺乏參與興趣，培訓難成規模

要確保高職院校數學建模競賽培訓模式發展完善，促進培訓中各方面資源配置和方法優化，必須要有一定的學生團隊規模，如果僅僅是個別學生想要參與數學建模競賽培訓，為他們安排專人來進行培訓是不切實際的。而目前高職院校的數學建模競賽中，學生整體的參與積極性不高，很多高職院校學生即使有機會參與數學建模大賽，但因各方面原因中途退出。這種現狀，會導致高職院校無法為數學建模競賽配備更高配置的師資資源，實際的數學建模競賽培訓質量難以實現提升。

2.3 具體的培訓內容和形式單一

就目前一些高職院校的數學建模競賽培訓內容和形式來看，開展對于高職學生的數學建模競賽培訓，主要是針對歷年來的全國大學生數學建模競賽試題進行講解，培訓的形式也主要是班級授課制，和傳統的數學課程教學模式比較類似，而實際上，數學建模領域相關的建模技術、內容等也是在不斷發展進步的，單一的培訓內容和模式很難保證數學建模競賽培訓效果的提升。

3 基于創新型人才培養的高職院校數學建模競賽培訓模式構建對策

3.1 組建數學建模競賽培訓師資團隊，提升培訓水平和質量

高職院校要發揮數學建模競賽的積極作用，就要強化數學建模競賽專業師資隊伍培養，旨在提高數學教師的數學建模能力及水平，為使創新型課程真正地落到實處做準備。

首先重視建模高水平人才引進。招聘有參賽經驗、學習數學應用研究的博士生作為指導教師，能夠直接為院校建模培訓師資團隊注入活力，提供培訓新的思路和方法;其次重視教師自身能力的提升。明確數學建模的思想及一般步驟，熟悉數學建模的理論、方法與實踐。利用網上課程資源及外出培訓學習，不斷提升教師建模能力，更新其觀念，學習高水平院校和同行在數學建模培訓中的措施和方法，取長補短，加強對基于數學建模微課程（案例）教學、數學建模的教學改革、數學建模的工具軟件應用技巧等探究，構建適合本院校的數學建模競賽培訓與指導方法，更好地促進數學建模的常態化教學。另外，培訓團隊參與數學應用及建模方向高水平課題研究，理論實踐相結合促發展;最后針對高職院校數學建模競賽工作進行全面總結，開展賽后教學研討，對學院各隊賽題中的主要問題及全國專科組獲得國獎的優秀作品進行細致的分析，查找不足，修改和完善原有結果，總結經驗，不斷實踐、反思、改進，逐漸形成一套完整科學的競賽培訓指導模式。

3.2 建立參賽學生選拔機制，激發學生興趣

全國大學生數學建模有助于培養學生數學素養，增強學生的統籌規劃、協同作戰的團隊合作意識。整個培訓和參賽過程是以解決問題為主線，3名同學組成一個團隊，雖有分工不同，但團隊目標一致，共同體驗建模過程中的曲折、艱辛、趣味和意境，從而能夠真正領悟數學建模的方法，感受到建模的豐富內涵和無限發展魅力。高職院校積極在校園內營造數學建模競賽活動的氛圍，讓高職學生認識到數學建模競賽的重要性。

為保證良好的培訓效果，建立一套完善的數學建模參賽學生選拔機制很有必要。首先通過創建高職院校數學建模社團，從新生入學初的全校宣傳動員等形式招募對數學、計算機及科技創新感興趣的學生及數學基礎較好，勤思考，善鉆研的學生成為會員，對于培訓的開展能夠起到事半功倍的效果。其次建議高職院校開設數學建模相關選修課程，建設建模專用實驗室，購買培訓所需的專用設備及軟件，為學員提供共同學習探討的場所。同時通過舉辦校內競賽的形式選拔能力較強的優秀學生進行暑期強化培訓和進一步篩選，邀請行業專家舉辦講座或培訓指導，拓展師生建模思路，深入了解并掌握建模方法，讓學生在數學建模培訓中獲得更多的樂趣，提升整體數學建模培訓學習效率。

3.3 制定培訓教學內容和形式，完善培訓模式

在開展高職院校數學建模競賽培訓活動中，要堅決改變以往的將數學建模競賽和傳統數學課程教學割裂的教學做法，改變學生被動接受教師對于數學建模競賽試題的講解狀態，要結合創新型人才培養的實際需要，學生的特點，研究總結提煉出各個階段具體的培訓教學內容，完善教學大綱、教學計劃、教學案例、培訓試題庫等教學文件，實行定期動態更新，保障培訓的長期性、指導性和可操作性。讓學生圍繞數學建模競賽相關的問題開展小組討論，開展相關的實踐探究，在平常的培訓教學中，要主動采取措施，潛移默化，鼓勵并推動學生解決理論或實際的問題，反復鉆研、互相切磋，形成相應的數學問題并分析問題，尋求解決問題方法，得到有關結論，判斷結論對錯或優劣，讓學生親自體驗參加把數學應用于實際的嘗試，參加發現和創造的過程，取得在書本上和課堂里無法代替的寶貴經驗和切身感受，啟迪數學心智，更好地應用數學、品味數學、理解數學和熱愛數學。形成“以數學建模教育為基礎，以暑期集中培訓為提高，以賽前模擬為強化”的培訓模式，從而促進整體培訓教學質量的提升。

4 結語

基于創新型人才培養的高職院校數學建模培訓模式的構建，不光需要院校政策支持，機制激勵，在具體工作中，更要針對高職院校在數學建模競賽培訓模式構建中師資不足、建模團隊規模較小、學生興趣不足、內容和形式單一等問題，一一分析，采取針對性、可行性措施，切實提高高職院校學生建立數學模型和運用互聯網信息技術解決實際問題的能力，培養科研創新精神和團隊合作意識，從而促進高職院校創新型人才培養目標的實現。

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課題項目：寶雞職業技術學院院級課題，課題名稱：基于創新型人才培養的我院數學建模培訓體系研究與實踐（課題編號：2020142Y）

作者簡介：張少鳳（1983— ），女，漢族，陜西寶雞人，碩士，高校講師，研究方向：數學教育。