數學建模競賽助力學生成才的影響力探究

摘" 要：數學建模競賽作為一項具有競爭性與挑戰性的賽事，對學生的成才具有積極的影響。文章闡述了數學建模競賽的背景與發展趨勢，以及在本科生與碩士研究生創新能力培養中的影響力分析。實例佐證表明，數學建模競賽所取得的獎項對本科生保送研究生以及對碩士研究生找到較好的工作崗位所起到的作用力與影響力是突出的。結果表明，無論是本科生還是碩士研究生，參與數學建模競賽都能或多或少提高分析問題、解決問題的能力，特別是獲獎后更能增強其學業與求職的自信力，因此，數學建模競賽能顯著促進學生的成長與成才。

關鍵詞：數學建模；學生成才；影響力；競賽

中圖分類號：G642" " 文獻標識碼：A" " 文章編號：1673-7164（2024）07-0119-04

一、引言

在當今社會，科學技術的迅猛發展對于培養具備創新能力和解決問題能力的人才提出了更高的要求。而數學建模競賽在學生成長過程中具有積極的促進作用，［1］從學科知識的角度看，該競賽需要學生深化對數學的理解，又需要根據對實際問題的深入理解并建立模型求解實際問題。在競賽中，學生需要迅速理解并分析問題，建立合理的數學模型，并利用數學方法進行求解。這一過程不僅考驗了學生的數學水平，更鍛煉了他們的團隊協作、溝通表達以及創新能力。通過參與競賽，學生將在實際問題中培養出敏銳的觀察力和解決問題的決策能力，這對于他們未來在科研、工程和實際工作中起到積極的助力作用。［2］數學建模競賽還為學生提供了一個綜合運用數學、統計學、運籌學、計算機科學等多學科知識的機會，培養了學生的跨學科思維和問題綜合分析的能力。不僅有助于打破學科之間的壁壘，促使學生形成全面的學科素養，也為他們今后更深入地研究特定領域奠定了堅實的基礎。［3］文章以數學建模競賽為切入點，探討其在培養學生成才方面的作用和影響力，旨在為今后更好地推動數學建模教育提供理論支持和實踐經驗。

二、數學建模競賽的背景與發展

數學建模競賽是一項由中國工業與應用數學學會和教育部高教司共同主辦的全國性競賽。中國大學生數學建模競賽的前身可以追溯到1992年，當時由中國工業與應用數學學會組織舉辦了我國10個城市的大學生數學模型競賽。此后，教育部決定從1994年起由教育部高教司和中國工業與應用數學學會共同主辦全國大學生數學建模競賽。自1994年起，數學建模競賽每年舉辦一屆。數學建模競賽不僅推動了該賽事在全國大學生和研究生中的普及，也促進了數學教育的創新和發展。例如趙鵬飛與邢蕾在文獻中闡述了數學建模競賽不僅可以提升學生應用數學知識與計算機軟件解決實際問題的能力，還能在論文寫作、數據處理、科研探討等多個方面培養學生的綜合能力。［4］特別之處在于，獲得好的建模獎項還有利于拓寬學生的就業口徑。因此，數學建模競賽成為本科生和碩士研究生增強自身能力的“香餑餑”賽事。［5］

據不完全統計，2023年全國大學生數學建模競賽吸引了59611支隊伍（本科54158支隊伍、專科5453支隊伍），共1685所院校/校區，近18萬大學生報名參加數學建模競賽。具體情況可參看表1所示，由該表計算可知，報名參加數學建模競賽的校數、總隊數、本科隊數、專科隊數在2023年比2022年分別增長4.6%、9.8%、9.5%、12.8%。由此可看出，學生對數學建模賽事的關注度幾乎是只增不減，且增長趨勢明顯。其實，數學建模賽事受到廣大學生的歡迎，以近十年為例，2014年數學建模參賽報名總隊數為25347隊，然后呈逐年增長的趨勢，至2023年數學建模參賽報名總隊數為59611隊。趨勢具體如圖1所示。

在知網中檢索“數學建模競賽”的文獻量發現（如圖2所示），數學建模競賽中文文獻量的增長率趨于穩定值，但中文文獻量比外文文獻量大得多，這充分說明了我國數學建模賽事發展迅猛。近些年里大量高校將數學建模設定為A類賽事，并且學生獲獎后根據獲獎等級給予貨幣獎勵，這也極大地提升了學生參與該賽事的興趣。說明我國教育主管部門和高校對數學建模賽事的重視。

三、數學建模競賽在學生創新能力培養中的作用

數學建模競賽在學生創新能力培養中扮演著重要角色。因為該賽事由三人組成，在面對實際問題后，建模隊員經過仔細分析問題并各自提出自己的想法進行討論，把自己解決問題的靈感呈現出來并寫進建模論文里，這個過程就是對學生創新能力的鍛煉與培養。陳小彪等人在文獻中闡述：數學建模競賽作為一種鍛煉學生數學思維和實際問題解決能力的賽事，逐漸成為培養高素質人才的有效手段之一。［7］總而言之，數學建模通過對實際問題的建模與問題的解決，激發了學生的創造性思維與嚴謹的論文寫作能力。數學建模競賽對學生創新能力培養的幾個關鍵作用主要體現在以下幾個方面：數學建模一般由三人組成，需要團隊合作來完成任務，即三個成員在這個過程中都貢獻獨特的技能與想法并應用于實際問題的解決，這就促進了參賽學生對所學知識的掌握與應用能力的培養，從而培養了隊員的團隊合作和溝通能力。數學建模過程讓參賽學生將所學習的知識進行跨學科地應用，從而可以極大地提高參賽學生的實踐應用能力；數學建模競賽通常有嚴格的時間限定（一般為三天），這促使參賽學生必須在有限時間內高效地組織和管理任務，從而培養建模隊員的應對解決問題的壓力和時間管理的能力； 通過面對現實問題，建模隊員需要尋找合適的數學模型或創造性地構建相關模型、提出合理假設以及解決方案，從而促進參賽學生的創新思維和獨立思考的能力；該賽事要求建模論文的重復率不高于某一個指定值，否則不予評獎，這一要求促使參賽隊員必須有自己的想法和做法以及語言組織和寫作能力——論文的寫作就是一個創新。

下文以安徽師范大學數學與統計學院教師培養的應用統計專業碩士周紫祥為例，佐證數學建模競賽對學生創新能力培養的顯著作用。從表2可看出，研究生周紫祥同學參加了多次數學建模賽事并獲得了較好的成績，也獲得了安徽省研究生“創新創業之星”榮譽稱號。因此，在碩士研究生階段，學生參加數學建模等賽事對碩士研究生的綜合能力與創新能力的培養是有益的，作用力也是顯著的。從表2中的“能力的體現”中可佐證該結論。

四、數學建模競賽對學生成才的影響力探究

（一）數學建模競賽對大學生成才的影響力探究

數學建模競賽對大學生成才的影響力是多方面的，主要體現在以下方面：數學建模競賽關注實際問題的建模和解決，使大學生更好地理解學科知識在實際中的應用，提高他們將理論知識轉化為實際解決方案的能力；數學建模競賽通常要求參賽者從數學、計算機科學、工程項目等多個領域綜合運用知識，因此參與競賽能夠促使大學生全面發展，培養他們在不同學科領域的綜合能力。［6］這種實際問題的解決能力培養有助于提高大學生對實際問題處理的思維和應用能力；通過參與數學建模競賽，大學生能夠在實踐中積累豐富的經驗，了解實際問題的復雜性，提高他們對未來實際工作的適應能力。參與數學建模競賽對大學生成才的促進作用是顯著的，以建模指導的學生為實際例子來說明，具體情況如表3所示。可以看出，所有被保送的大學生都參加了一些競賽類賽事，其中參加數學建模類的賽事最多。通過參加一些數學建模類的賽事，大學生對所學知識的應用能力更高，且對解決問題的主觀能動性更強，當然，數學建模競賽也成為實現他們保研夢想（成才之路）的一個有效平臺。例如高新月（安徽師范大學數學與統計學院2020級學生）參加了4次數學建模賽事并取得了較好的建模成績。最終被保送到了“雙一流”高校——中央民族大學繼續攻讀碩士研究生。該生被保研的結果，雖然不全是數學建模的功勞，但建模獎項一定是該生成功保研的鋪路石。

（二）數學建模競賽對碩士研究生成才的影響力探究

數學建模競賽通常要求參賽者從實際問題中提煉數學模型，進行分析和求解，這促使碩士研究生在數學建模過程中培養創新思維，學會從不同角度思考問題。通過建模過程，研究生能夠培養更強的問題解決能力，學會將理論知識應用于實際問題，能夠在實際問題中尋找更有效的解決途徑與積累解決問題的實踐經驗。［7］碩士研究生在數學建模競賽中獲得較好的獎項是對他們的能力與綜合素質的肯定，從而極大地增強他們獲得更好工作崗位的求職自信心。總而言之，數學建模競賽對碩士生成才有著積極的影響，不僅有助于提升他們的學科水平，還有助于培養實踐能力和自信力。表4為碩士生參加數學建模競賽獲獎情況，從該表可看出，從安徽師范大學應用統計專業碩士畢業后能找到較好的工作單位，這與參加多次數學建模競賽并獲獎有著密不可分的關聯度。因為數學建模競賽使得參賽者積累解決實際問題的經驗，這在找工作時會增加競爭力。根據表4中的五位研究生的就業待遇情況，從整體上看，他們比沒有參加數學建模競賽或者參與競賽但沒有獲獎的研究生的工作待遇要高一個層次。這也佐證了數學建模競賽對碩士研究生成才與就業具有顯著促進作用。

（三）數學建模競賽對職業發展的影響力探究

數學建模競賽對職業發展有著積極的影響力，主要體現如下：數學建模競賽往往涉及數學建模、數據分析、編程等方面的技術。這為參賽者提供了鍛煉技術能力的機會，這些技能在許多職業領域都是非常受歡迎的。

數學建模過程使得參賽者能夠綜合運用數學、統計學、計算機科學等多個學科的知識，這為數學建模參賽者在職業發展中打下了良好的求職基礎。數學建模賽事也使得參賽者能夠更好地適應多樣化的職業要求，使其能夠在職業生涯中更好地應對各種挑戰。

五、結語

本研究梳理了近十年的數學建模競賽的發展情況，通過實際例子佐證了數學建模競賽不僅是一種比賽，更是一種培養學生創新能力和成才的有效途徑。通過數學建模競賽，學生在這個過程中不斷提升解決問題、創新思維和團隊協作等能力。這些寶貴的經驗和技能將對學生的未來發展等均產生深遠的影響，能促進他們在學術研究、職業發展和個人成長中取得更大的成功。因此，數學建模競賽在培養學生成才方面能發揮顯著的作用。該論文的探究結果以期能激發更多的學生參與數學建模競賽并從該賽事中受益。

參考文獻：

［1］ Gibbs A M，Park J Y. Unboxing mathematics：creating a culture of modeling as critic［J］. Educational Studies in Mathematics，2022，110（01）：167-192.

［2］ 李大潛. 現實世界的數學模型是數學的研究對象：介紹高爾斯《數學》［J］. 數學建模及其應用，2023，12（01）：107-109.

［3］ 黃伯強，李啟才. 帶交互作用的雙因素方差分析的線性回歸建模［J］. 統計與決策，2021，37（01）：10-15.

［4］ 趙鵬飛，邢蕾. 數學建模競賽對地球物理本科人才培養的引領作用探索［J］. 科技資訊，2023，21（08）：142-145.

［5］ 劉章，王映龍，張森. 數學建模競賽中大學生創新績效影響因素的量化評估研究［J］. 數學建模及其應用，2023，12（03）：76-84.

［6］ 陳小彪，連高社. 面向競賽的數學建模團隊教學的探討與研究［J］. 數學學習與研究，2023（16）：137-139.

［7］ 韓中庚. 數學建模方法及其應用［M］. 北京：高等教育出版社，2009.

（責任編輯：胡甜甜）