戴喜生++魏鋒++舒慶春

【摘 要】介紹研究生數(shù)模競賽的背景，以及研究生數(shù)模競賽與培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的關(guān)系，指出研究生數(shù)學(xué)建模在西部高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的重要性；結(jié)合廣西科技大學(xué)參加研究生數(shù)模競賽的實踐，對研究生數(shù)學(xué)建模競賽與西部高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力培養(yǎng) 研究生數(shù)學(xué)建模 西部高校

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）10C-0031-03

一、研究生數(shù)模競賽與培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力之間的關(guān)系

（一）研究生數(shù)模競賽的背景

全國研究生數(shù)學(xué)建模競賽（簡稱研究生數(shù)模競賽）是由教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心主辦的“全國研究生創(chuàng)新實踐系列活動”主題賽事之一。主要面向各高等學(xué)校、科研院所的廣大在讀研究生，其中參賽者既可以是碩士研究生，也可以是博士研究生，因此從層次上來講是一種科技競賽活動。其主要目的在于激發(fā)研究生群體的創(chuàng)新活力和學(xué)習(xí)興趣，提高研究生建立數(shù)學(xué)模型和運用計算機解決實際問題的綜合能力，拓寬知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和團隊合作意識，促進(jìn)研究生中優(yōu)秀人才的脫穎而出、迅速成長，推動研究生教育改革，增進(jìn)各高校之間以及高校、研究所與企業(yè)之間的交流與合作。研究生數(shù)模競賽從2004首屆競賽由南京師范大學(xué)承辦，就有24個省 84所高校及中國科學(xué)院的約1440名研究生參加，其中包括60名博士生，到2013年，全國30個省、市、區(qū)的332家高校和科研院所的3884個隊、11643名研究生（其中博士生573人）參加，可見其規(guī)模和影響力之大，在廣大研究生中打下了扎實基礎(chǔ)。不僅如此，各省或自治區(qū)也都組織了省一級的研究生數(shù)模競賽，其目的也是為參加由教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心主辦的全國研究生數(shù)學(xué)建模競賽，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才貢獻(xiàn)力量。

（二）研究生數(shù)模競賽的目的：培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力

如前所述，研究生數(shù)模競賽的根本目的在于培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是運用知識和理論，在科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)和各種實踐活動領(lǐng)域中不斷提供具有價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力”，特別在目前國際形勢日益復(fù)雜，社會分工越來越細(xì)，科學(xué)技術(shù)、信息傳播速度飛快的時代，創(chuàng)新尤為重要。而創(chuàng)新的關(guān)鍵在于人才，人才的培養(yǎng)靠教育。研究生作為教育階梯中的最高層次，其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)更是重中之重。教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心主辦研究生數(shù)模競賽正是意識到這一點，在組織競賽過程中，參與命題的不僅有教育界的專家，還有學(xué)術(shù)領(lǐng)域的甚至知名企業(yè)的工程師、專家，提出的科學(xué)問題涉及工程領(lǐng)域的各個方面，如生物（2012年數(shù)模競賽A題）、信息處理（2013年B題）、大氣科學(xué)、環(huán)境科學(xué)（2013年D題：PM2.5）、航空航天（2012年C題）等。同時，問題沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)答案，只有更優(yōu)，沒有最優(yōu)，博士生參與答題則體現(xiàn)了問題的難度，往往完成一份試題比寫一篇科研論文難度還大。因為提出的問題來自于工程實踐，所以研究生數(shù)模競賽為研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了很大的空間。

二、研究生數(shù)學(xué)建模在西部高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中的重要性

第一，從宏觀上講，研究生數(shù)模競賽讓研究生深刻地體會到科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力這一科學(xué)論斷，為廣大研究生自主、自覺地培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供了動力源泉?！翱茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”這句話或許對還沒有進(jìn)入社會的研究生來講顯得并不具體，但研究生數(shù)模競賽由華為公司贊助，且在2013年度的數(shù)模競賽命題中直接給出了和華為公司產(chǎn)品具體相關(guān)的科學(xué)問題，難度不言而喻。但正是這一舉措，讓研究生們深刻而又實在地體會到科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力這一科學(xué)論斷。其實并不僅僅如此，研究生數(shù)模競賽的很多題目都來自于工程實際問題，如果能夠圓滿的解答，不亞于為企業(yè)解決了科研難題，甚至可以直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益。有了這個前提，作為年輕而又思維活躍的在校研究生就會主動去培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，這一點不是某一門課程所能達(dá)到的效果。

第二，從微觀上，研究生數(shù)模競賽的本身內(nèi)容為培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力給出了一條基本道路：扎實學(xué)好基本理論——基于基本理論從實際問題抽象出科學(xué)問題——更高更廣層次的知識解決問題。研究生階段所掌握的數(shù)理化等自然科學(xué)的基本理論知識往往比本科生相對要多點。雖然本科生也有數(shù)模競賽，但比較起來，研究生數(shù)模競賽所涉及的問題難度要大得多，需要的知識更廣，理論更深。因此，其一，很多研究生在解答題目過程中發(fā)現(xiàn)自己基本理論不扎實。并不是說考試分?jǐn)?shù)不高（能夠上研究生的往往是精英），而是實際應(yīng)用知識的能力欠缺，不能將類似于微積分的基本思想——微元法應(yīng)用到所面臨的實際問題中，這一點正是建立數(shù)學(xué)模型所需要的基本技能。其二，有的數(shù)學(xué)模型問題給出并不像考試題目那么具體的問題，給出的僅僅只是某些數(shù)據(jù)，從大量的數(shù)據(jù)中找出問題，建立適合于一般問題的模型，這要求研究生有提出問題的能力。其三，完整的解決一個數(shù)學(xué)模型問題除了建立模型外，往往還需要通過一些專門的知識進(jìn)行分析，進(jìn)而解決問題。這要求研究生具有更深更專業(yè)的知識。因此在研究生解答完一份數(shù)模競賽試題后，真正體會到解決實際問題所需要的知識。有些研究生甚至在競賽后感言：“參加一次數(shù)模競賽4天的時間好像經(jīng)歷了整個研究生階段。”

第三，研究生數(shù)模競賽從整體上為培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力提供了一個好的平臺。教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心主辦的研究生數(shù)模競賽，其出發(fā)點就是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力，隨著時間的推移，實踐證明了這的確是一個好的平臺，盡管學(xué)生競賽時間只有4天，但整個競賽周期，包括從命題到最終給出競賽成績，卻需要花不少時間去精心設(shè)計。相信研究生數(shù)模競賽這一平臺會培養(yǎng)更多適應(yīng)社會的創(chuàng)新人才。

三、研究生數(shù)模競賽促進(jìn)西部高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的具體措施

研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程，需要綜合各方面的力量。研究生數(shù)模競賽在研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中有著重要作用，結(jié)合西部高校研究生特點，經(jīng)過作者的實踐與探索，下面從兩個方面來闡述利用研究生數(shù)模競賽促進(jìn)西部高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的具體措施。endprint

其一，高等學(xué)校是承擔(dān)研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)這一系統(tǒng)工程實施的主體，做好兩個方面的工作。一是從頂層設(shè)計，可將研究生數(shù)模競賽納入到研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系整體結(jié)構(gòu)中，作為一種提升創(chuàng)新能力的常規(guī)手段。研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系有許多方面，包括制度建設(shè)，基地建設(shè)，創(chuàng)新實踐平臺等。作者認(rèn)為，研究生數(shù)模競賽可作為一個常規(guī)的創(chuàng)新實踐平臺，讓研究生通過這個平臺提升創(chuàng)新能力，這也是教育部學(xué)位與研究生教育發(fā)展中心的目的。二是作為研究生培養(yǎng)的高校，要構(gòu)建有利于參加研究生數(shù)模競賽的環(huán)境， 從而激發(fā)研究生的創(chuàng)新思維。客觀上，西部高校研究生創(chuàng)新能力提高需要更多的引導(dǎo)，建立一個研究生樂于參加，并從數(shù)模競賽中獲得創(chuàng)新源泉的環(huán)境非常重要，也是激發(fā)創(chuàng)新思維基本的第一步。這方面主要手段有：建立研究生數(shù)模協(xié)會，設(shè)立網(wǎng)絡(luò)互動平臺或網(wǎng)站，在評優(yōu)或者獎學(xué)金方面考慮將參加數(shù)模競賽作為一種鼓勵，獲得獎勵的予以表揚，讓獲得好成績的同學(xué)談體會等。從多方面鼓勵各學(xué)科專業(yè)研究生參加數(shù)模競賽。

其二，充分利用數(shù)模競賽指導(dǎo)教師，競賽本身來全面提升研究生創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力包括三個方面：創(chuàng)新基本技能、創(chuàng)新思維能力，創(chuàng)新品質(zhì)。因此在通過利用研究生數(shù)模競賽來進(jìn)行研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中從以下三個方面進(jìn)行：

通過指導(dǎo)教師精心設(shè)計賽前培訓(xùn)，培養(yǎng)創(chuàng)新技能。創(chuàng)新基本技能是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。借助指導(dǎo)教師組豐富的專業(yè)知識（一般為具有較強的科研能力和較好的科研實踐經(jīng)驗的博士）和具體的競賽案例，對參加數(shù)模競賽的研究生在專業(yè)知識方面進(jìn)行補充和提升。比如運用計算機進(jìn)行圖像處理（2013年數(shù)模競賽中利用數(shù)據(jù)繪制衛(wèi)星云圖），查找某一專業(yè)方向最新的研究進(jìn)展等，將有助于創(chuàng)新基本能力的提高。

注重發(fā)揮研究生數(shù)模競賽本身的作用，提升研究生創(chuàng)新思維。創(chuàng)新思維能力是創(chuàng)新能力的核心和要點。數(shù)學(xué)模型競賽是從實際問題轉(zhuǎn)化為抽象科學(xué)問題并分析研究的一系列過程。包括：專家們提出實際工程/科學(xué)中的問題→通過合理假設(shè)，對提出的問題建立符合要求的模型→綜合利用各學(xué)科知識進(jìn)行模型分析→提出解決問題的方法→計算機仿真或?qū)嶒炇因炞C→對現(xiàn)實問題給出指導(dǎo)性或具體解決方案。從整體上看，這一過程其實是解決一般科學(xué)問題的思路，包括數(shù)學(xué)，物理，化學(xué)，生物工程，社會經(jīng)濟活動等各方面，在面對實際問題基本上都可以采用這一思維方法，因此，數(shù)學(xué)建模抽象的思維方法有助于培養(yǎng)各專業(yè)研究生創(chuàng)新思維能力。同時從過程中各個步驟角度看，也都能起到促進(jìn)創(chuàng)新思維能力提高的作用。比如，參賽研究生可以從專家問題提問角度學(xué)習(xí)到未來自己在面臨實際問題時應(yīng)該如何提出問題（提出問題包含了要對問題進(jìn)行簡化和初步合理假設(shè)，同時要分清問題主次）。盡管指導(dǎo)教師在研究生參加競賽活動中起輔助作用，但可以總結(jié)這一基本思維方法給學(xué)生?！笆谌艘贼~，不如授之以漁”，這里就是具體體現(xiàn)。

利用賽后反思和總結(jié)，培養(yǎng)良好的創(chuàng)新品質(zhì)。創(chuàng)新品質(zhì)是創(chuàng)新的動力和方向。研究生有正確的創(chuàng)新品質(zhì)將會受益一生。數(shù)學(xué)建模競賽作為達(dá)到研究生培養(yǎng)目標(biāo)而采取的手段之一，要服務(wù)于研究生培養(yǎng)目標(biāo)，服從培養(yǎng)計劃。指導(dǎo)老師比賽完成后一方面要提醒學(xué)生以端正的態(tài)度面對比賽成績，讓學(xué)生正確理解“一次參賽，終身受益，不僅看成績，重在過程中，重在參與，擴大受益面”的競賽目的，不要為了參賽獲得好的成績而不顧學(xué)業(yè)或其他必須完成的事情。另一方面也要鼓勵研究生持續(xù)參與，不泄氣，不因為成績不好或者難度大而不再關(guān)心比賽。

四、研究生數(shù)學(xué)建模在西部高校研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的實踐

根據(jù)作者在西部高校參加省級和國家級研究生數(shù)模競賽的實際經(jīng)歷，以廣西科技大學(xué)為例，認(rèn)為西部高校應(yīng)該在以下三個方面進(jìn)行組織，進(jìn)一步推動研究生數(shù)模競賽在培養(yǎng)創(chuàng)新人才中的作用。

（一）西部高校應(yīng)該更加重視研究生數(shù)學(xué)模型競賽這一課外科技活動，為培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力提供好的外部條件。根據(jù)作者所知，廣西地區(qū)研究生數(shù)模競賽全省統(tǒng)一開始時間為三年，且自2013年開始由廣西區(qū)教育廳學(xué)位辦主辦。相對其他地區(qū)時間上要晚一些，參加全國研究生數(shù)模競賽的成績到2013年有一等獎獲得。實際上，作為西部地區(qū)高校，提供給研究生實踐的機會或許沒有發(fā)達(dá)地區(qū)那么多，因此，數(shù)模競賽作為培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的實踐活動更應(yīng)該受到重視。各個具有碩士點的高校盡可能提供條件給研究生參加數(shù)模競賽，如場地，師資力量等。這一點在廣西科技大學(xué)執(zhí)行比較好，成績也不錯，僅參加第二次就獲得全國二等獎。

（二）多方面鼓勵研究生參與，積極倡導(dǎo)以研究生為主體的研究生數(shù)模競賽，營造校園創(chuàng)新環(huán)境與創(chuàng)新氛圍。通過宣傳，鼓勵研究生參與，同時在研究生評優(yōu)中可適當(dāng)向獲得競賽等級的研究生傾斜；在競賽中嚴(yán)格執(zhí)行競賽規(guī)則，倡導(dǎo)以研究生為主體的研究生數(shù)模競賽。不限制專業(yè)，允許自由組隊。

（三）通過研究生數(shù)模競賽，創(chuàng)新研究生培養(yǎng)模式，從研究生數(shù)模競賽中發(fā)現(xiàn)人才，個性化培養(yǎng)。筆者作為指導(dǎo)教師參與研究生數(shù)模競賽，體會很深的一點就是，從研究生數(shù)模競賽中容易發(fā)現(xiàn)綜合能力較強的學(xué)生。如果在此基礎(chǔ)上加以引導(dǎo)，將有利于人才培養(yǎng)。

研究生數(shù)模競賽既是檢驗研究生創(chuàng)新能力的一種方式，更重要的是，通過研究生數(shù)模競賽，可以提高研究生自主創(chuàng)新意識，是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新人才的一個好平臺。高校在組織研究生數(shù)模競賽的同時，也當(dāng)充分利用這一點，進(jìn)行廣泛宣傳，在研究生中積極營造創(chuàng)新氛圍。西部高校資源相對落后，可以借助這一平臺，通過不斷的改革創(chuàng)新，積累經(jīng)驗，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才努力。

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【基金項目】國家自然科學(xué)基金項目（61364006），廣西研究生教育創(chuàng)新計劃項目（JGY2014119），廣西科技大學(xué)研究生教改項目資助（03100194）

【作者簡介】戴喜生，廣西科技大學(xué)副教授，博士，碩士研究生導(dǎo)師。

（責(zé)編 丁 夢）endprint