張亞東

摘 要 培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和高素質(zhì)應(yīng)用型人才是地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的人才培養(yǎng)規(guī)格。數(shù)學(xué)建模以實(shí)際問題為驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)踐能力，通過對(duì)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教學(xué)的探索與實(shí)踐，從而提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模 應(yīng)用型人才 創(chuàng)新能力 實(shí)踐能力

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Exploration and Practice of College Students' Mathematical

Modeling Innovative Ability and Applied Talents Training.

ZHANG Yadong

（School of Mathematics and Statistics， Xuchang University， Xuchang， He'nan 461000）Abstract Develop innovative and high-quality application-oriented talents are personnel training specification of local colleges restructuring and development. Mathematical modeling in actual problems for the driver， train college students' practice ability， through mathematical modeling of exploration and practice of teaching college students， so as to enhance the quality of personnel training applications.

Key words mathematical modeling； applied talents； innovative ability； practice ability

1 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽介紹

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽（以下簡稱競(jìng)賽）創(chuàng)辦于1992年，每年一屆，競(jìng)賽是教育部高等教育司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦的面向全國大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，目的在于激勵(lì)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)際問題的綜合能力，鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng)，開拓知識(shí)面，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí)，推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。競(jìng)賽題目一般來源于工程技術(shù)和管理科學(xué)等方面經(jīng)過適當(dāng)簡化加工的實(shí)際問題，不要求參賽者預(yù)先掌握深入的專門知識(shí)，只需要學(xué)過高等學(xué)校的數(shù)學(xué)課程。題目有較大的靈活性供參賽者發(fā)揮其創(chuàng)造能力。參賽者應(yīng)根據(jù)題目要求，完成一篇包括模型的假設(shè)、建立和求解、計(jì)算方法的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)、結(jié)果的分析和檢驗(yàn)、模型的改進(jìn)等方面的論文（即答卷）。競(jìng)賽評(píng)獎(jiǎng)以假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性和文字表述的清晰程度為主要標(biāo)準(zhǔn)。目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽，也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。

2013年，來自全國33個(gè)省/市/自治區(qū)（包括香港和澳門特區(qū)）及新加坡、印度和馬來西亞的1326所院校、23339個(gè)隊(duì)（其中本科組19892隊(duì)、專科組3447隊(duì)）、70000多名大學(xué)生報(bào)名參加本項(xiàng)競(jìng)賽。競(jìng)賽宗旨：創(chuàng)新意識(shí)，團(tuán)隊(duì)精神，重在參與，公平競(jìng)爭(zhēng)。競(jìng)賽的指導(dǎo)原則：擴(kuò)大受益面，保證公平性，推動(dòng)教學(xué)改革，提高競(jìng)賽質(zhì)量，擴(kuò)大國際交流，促進(jìn)科學(xué)研究。同時(shí)設(shè)立了“2013高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽Matlab創(chuàng)新獎(jiǎng)和IBM SPSS創(chuàng)新獎(jiǎng)”，極大地吸引大學(xué)生的參與熱情，參賽隊(duì)越來越多，受益面日益擴(kuò)大。

2 數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對(duì)開發(fā)新型應(yīng)用人才具有重要作用。以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)全球化浪潮，不僅要求個(gè)體綜合素質(zhì)的全面提高，還要求個(gè)體具備開拓創(chuàng)新的意識(shí)和精神，這決定了具有創(chuàng)新意識(shí)的人才，才能成為經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在依托，是建設(shè)創(chuàng)新型國家的關(guān)鍵所在。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)同時(shí)對(duì)緩解大學(xué)生就業(yè)壓力具有重要作用。幫助大學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力，激發(fā)大學(xué)生潛在的創(chuàng)新意識(shí)，變被動(dòng)的求職者為能夠主動(dòng)進(jìn)行創(chuàng)新的就業(yè)者，這顯然是緩解大學(xué)生就業(yè)壓力、實(shí)現(xiàn)大學(xué)生就業(yè)范圍持續(xù)擴(kuò)大、增強(qiáng)就業(yè)拉動(dòng)能力的重要途徑。

數(shù)學(xué)建模對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新人才結(jié)構(gòu)應(yīng)該包括：創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新人格、創(chuàng)新的知識(shí)儲(chǔ)備、創(chuàng)新能力等六個(gè)方面。從解決具體實(shí)際問題方面來看，數(shù)學(xué)建模運(yùn)用了與所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)歸納總結(jié)的方法，它具有結(jié)合實(shí)際、輻射面廣、依賴數(shù)學(xué)計(jì)算等特點(diǎn)，培養(yǎng)了大學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí)一個(gè)具體的問題可以擁有很多種解決方法，這樣使得大學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力在問題的解決過程中有了很大的發(fā)揮空間，促進(jìn)了大學(xué)生對(duì)于所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通，養(yǎng)成了多層面思考的良好習(xí)慣，從而對(duì)大學(xué)生以后的創(chuàng)新思維培養(yǎng)提供了更好的方法。以及培養(yǎng)大學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和總結(jié)能力、日常學(xué)習(xí)能力、未來踏入社會(huì)能力，增加學(xué)生對(duì)生活中實(shí)際問題的理解，掌握更多的分析處理問題的方法，提升綜合素質(zhì)，培養(yǎng)更多與社會(huì)接軌的應(yīng)用型人才。

意識(shí)到創(chuàng)新能力源于實(shí)踐能力，實(shí)踐能力是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)；創(chuàng)新能力是思維能力與實(shí)踐能力的融合與升華。數(shù)學(xué)建模方法的多樣性，奠定了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)；數(shù)學(xué)建模的過程鍛煉創(chuàng)新思維能力。數(shù)學(xué)建模就是運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法解決實(shí)際問題的全過程，不僅涉及數(shù)學(xué)方法的介紹，更涉及對(duì)問題的分析與簡化、對(duì)方法的運(yùn)用與檢驗(yàn)、對(duì)計(jì)算機(jī)軟件和算法的使用等，是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用的解決實(shí)際問題的過程。而學(xué)生擁有綜合分析能力的體現(xiàn)就是具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力。大學(xué)生解決具體實(shí)際問題具有創(chuàng)新意識(shí)，要把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，用數(shù)學(xué)的眼光角度進(jìn)行定性與定量分析，把所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中。從而提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力；激發(fā)廣大學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，拓展學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新，敢于實(shí)踐的精神。

大學(xué)生講授實(shí)際生活中各種案例模塊以及結(jié)合工程和管理科學(xué)中實(shí)際問題進(jìn)行模擬訓(xùn)練，使學(xué)生的各項(xiàng)能力和素質(zhì)得到提高：如運(yùn)用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力；利用計(jì)算機(jī)求解數(shù)學(xué)模型的能力；面對(duì)復(fù)雜事物發(fā)揮想象力、洞察力、創(chuàng)造力和獨(dú)立進(jìn)行研究的能力；關(guān)心、投身國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的意識(shí)和理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)；團(tuán)結(jié)合作精神及進(jìn)行協(xié)調(diào)的組織能力；勇于參與競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和不怕困難、奮力攻關(guān)的頑強(qiáng)意志；查閱文獻(xiàn)、收集資料及自學(xué)的能力；撰寫科技論文的文字表達(dá)能力等。

3 數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)應(yīng)用型人才教學(xué)改革中的具體措施

（1）將數(shù)學(xué)建模思想逐漸滲透到大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，通過在教學(xué)內(nèi)容中引入數(shù)學(xué)建模思想和案例，引起了學(xué)生興趣，期望取得好的教學(xué)效果。案例教學(xué)不但可以豐富教學(xué)內(nèi)容，而且可以克服傳統(tǒng)教學(xué)模式中只注重知識(shí)傳播、忽略實(shí)際應(yīng)用的弊端，進(jìn)一步吸引學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)、用好數(shù)學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。（2）在數(shù)學(xué)建模實(shí)踐教學(xué)中，課堂討論、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、數(shù)學(xué)軟件實(shí)踐和真實(shí)賽題模擬等環(huán)節(jié)的引入，豐富教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生，特別是非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣，使學(xué)生從實(shí)踐中體會(huì)到打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重要性。（3）在學(xué)習(xí)過程中充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。根據(jù)學(xué)生的具體情況，安排布置具有綜合性、開放性、靈活性和趣味性的實(shí)訓(xùn)案例，讓學(xué)生自己進(jìn)行調(diào)查研究，收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，建立模型與分析，進(jìn)而體會(huì)理論分析與實(shí)際應(yīng)用之間的關(guān)系。（4）舉辦多種形式的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，豐富數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。給學(xué)生提供一個(gè)展現(xiàn)才能、發(fā)揮創(chuàng)造力的平臺(tái)，通過小組團(tuán)隊(duì)的集體協(xié)作，對(duì)典型案例進(jìn)行建模與分析，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，從而反饋教學(xué)效果，分析總結(jié)人才培養(yǎng)模式。

4 結(jié)束語

數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才過程中扮演著極其重要的角色，是本科生創(chuàng)新教育的一種有效方式。通過課程學(xué)習(xí)和參加競(jìng)賽形式，增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)、改進(jìn)數(shù)學(xué)建模思想方法、提高數(shù)學(xué)建模能力，深化教育教學(xué)改革，不僅能使學(xué)生學(xué)有所用，而且能夠提高他們的科研思路和實(shí)踐創(chuàng)新能力，為他們今后的發(fā)展有重要的推動(dòng)作用。

基金項(xiàng)目：許昌學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目（02013074）

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