■劉君

（廣州城建職業(yè)學院，廣東 廣州 510925）

創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革是新工科建設(shè)中最關(guān)鍵的任務(wù)。高職院校如何培養(yǎng)適應(yīng)新產(chǎn)業(yè)的復合型創(chuàng)新型人才，是值得研究的重要課題。創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵在于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而在眾多創(chuàng)新能力培養(yǎng)方式中，學科競賽是重要途徑之一[1]。近年來，針對不同學科和專業(yè)，增加了很多競賽活動，目的也都是為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力。歷史悠久的數(shù)學建模競賽也一直是培養(yǎng)學生創(chuàng)新應(yīng)用能力的重要途徑[2]。本文以數(shù)學建模競賽為例，探索基于數(shù)學建模競賽平臺的高職創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式改革策略。

一、新工科建設(shè)背景下數(shù)學建模競賽對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略意義

2017年以來，教育部積極推進新工科建設(shè)，拓展和實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃，發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》《關(guān)于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索工程教育的中國模式，助力教育強國建設(shè)。新工科人才必不可少的是創(chuàng)新能力，依托數(shù)學建模競賽促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有重要現(xiàn)實意義。

（一）數(shù)學建模競賽的主要功能與作用

一是通過競賽的組織開展，在高職數(shù)學教學中融入數(shù)學建模，豐富課程實踐教學，進一步優(yōu)化完善教學環(huán)節(jié)，提高教學質(zhì)量水平。二是通過競賽可以衡量學校的辦學水平。2019年數(shù)學建模競賽參賽人數(shù)超過了12萬，競賽之所以受到大學生們的熱愛，主要是因為其賽題強烈的實際應(yīng)用背景和開放性，強調(diào)考察學生的理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新能力，從參賽結(jié)果能夠衡量一個學校數(shù)學教學質(zhì)量水平。三是通過競賽促進學生創(chuàng)新能力的提升。建模競賽為學生的創(chuàng)新實踐提供了平臺，既能激發(fā)學生個人的創(chuàng)新意識，又能豐富學生課外實踐活動，為培養(yǎng)高素質(zhì)復合型技能人才提供新思路。

（二）數(shù)學建模競賽與創(chuàng)新能力的關(guān)系

1.數(shù)學建模競賽平臺是創(chuàng)新的重要載體

首先，數(shù)學建模競賽的競技性與應(yīng)用性是統(tǒng)一的，數(shù)學建模是理論與現(xiàn)實的橋梁。如2019年的“空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)的校準”、2018年的“百貨商場會員畫像”等，都是建立在眾多不同專業(yè)知識背景下的實際問題，具有較強的現(xiàn)實意義。其次，競賽促進創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。競賽團隊不僅要從實際問題抽象出原理、建立模型，還要根據(jù)模型結(jié)果給出問題解決方案。這不僅僅是參賽團隊間已有知識水平的高低較量，更是創(chuàng)新能力與精益求精的實踐能力的比較，所以數(shù)學建模競賽一直以來都是培養(yǎng)鍛煉學生創(chuàng)新思維與應(yīng)用能力的重要平臺。

2.在學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的重要作用

一直以來，建模競賽對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)發(fā)揮著重要作用。一是從激發(fā)學生創(chuàng)新實踐的興趣開始，逐步有效培養(yǎng)增強學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。相比傳統(tǒng)理論學習，建模競賽是實踐教學的延伸，一定程度上調(diào)動學生創(chuàng)新興趣，不斷提高創(chuàng)新意識。二是建模拓展了學生創(chuàng)新視野，激發(fā)創(chuàng)新活力。與其他課外實踐不同，競賽本身就是發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的研究過程，依托數(shù)學建模競賽平臺，能夠促進學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此，數(shù)學建模競賽在學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的優(yōu)勢是非常明顯的。

二、基于數(shù)學建模競賽的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式內(nèi)涵

基于數(shù)學建模競賽的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式重點是提升學生專業(yè)技能和創(chuàng)新能力。數(shù)學建模競賽是學生創(chuàng)新實踐能力提升的重要途徑。實踐證明，以建模競賽培訓為載體，將競賽與學生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)相結(jié)合，能夠有效提升高職技能型人才創(chuàng)新能力[2]。

（一）以競賽培訓為載體，促進課程教學改革

以建模競賽培訓模塊為基礎(chǔ)，在高職數(shù)學課程教學中融入建模思想，以提高學生創(chuàng)新能力為目標，大力推動高職數(shù)學課程教學改革，促進專業(yè)教學內(nèi)容和課程體系改革。開設(shè)《數(shù)學建?；A(chǔ)》課程，以實際應(yīng)用問題為抓手，提高學生科研創(chuàng)新意識，鍛煉學生利用所學解決實際問題的能力，重視創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)。

（二）以競賽創(chuàng)新為先導，激發(fā)學生創(chuàng)新思維

創(chuàng)新是面向新興產(chǎn)業(yè)的新工科人才必備素質(zhì)，而數(shù)學建模競賽能夠有效激發(fā)和培養(yǎng)創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。筆者在指導數(shù)學建模競賽時，積極調(diào)動學生的主動性，注重引導培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力，鼓勵拓展思維積極思考，提高學生對科研的認識，反復研究和改進模型方案，深入挖掘?qū)W生的創(chuàng)新思維能力。

（三）以競賽實踐為抓手，鍛煉學生綜合實力

數(shù)學建模本質(zhì)是針對實際問題，通過對基礎(chǔ)建模方法的深入理解，對問題的系統(tǒng)梳理建立模型進行創(chuàng)新應(yīng)用的過程。以建模競賽為載體，結(jié)合建模案例的實踐教學和組隊參賽，培養(yǎng)學生團隊合作意識，理論聯(lián)系實際的創(chuàng)新實踐能力。

（四）以競賽經(jīng)驗為指導，提升學科教學質(zhì)量

深化數(shù)學課程體系與內(nèi)容改革，加強課程建設(shè)是提升高職數(shù)學教學質(zhì)量的重要內(nèi)容。只有根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展不斷更新教學內(nèi)容和教學方法，才能調(diào)動學生創(chuàng)新活力。為促進學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，我們編寫了工學結(jié)合教材《高等數(shù)學》，對教學內(nèi)容進行模塊化整合，將數(shù)學建模方法和案例融入高等數(shù)學課程教學內(nèi)容，該課程2016年被立項為校級精品課程?！叭谌霐?shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革”獲2019年校級教育教學成果二等獎。實踐證明，以數(shù)學建模競賽為載體，能有效推動數(shù)學課程在內(nèi)容和教學方法上的改革，促進學科教學質(zhì)量和學生創(chuàng)新實踐能力的提高。

三、基于數(shù)學建模競賽的創(chuàng)新人才模式構(gòu)建策略

基于數(shù)學建模競賽的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式著重提高課程教學質(zhì)量，提升人才培養(yǎng)綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力。以學科競賽為載體，促進專業(yè)建設(shè)和課程改革，提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量。

（一）基于競賽強化實踐，培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力

1.基于數(shù)學建模專題打造實踐教學模塊

為更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力，根據(jù)教學目標與大綱要求，基于建模專題將數(shù)學課程教學內(nèi)容重組為基礎(chǔ)知識、專業(yè)應(yīng)用、綜合建模三大模塊。基礎(chǔ)知識模塊主要包括基礎(chǔ)數(shù)學知識和簡單建模實驗，通過該模塊的學習可以讓學生對課程主體內(nèi)容有基本的認知，為深層應(yīng)用實踐學習奠定基礎(chǔ)。專業(yè)應(yīng)用模塊主要針對學生后續(xù)專業(yè)課程所需的數(shù)學模塊，結(jié)合建模專題設(shè)置應(yīng)用教學案例，有效激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和專業(yè)知識的實踐能力。綜合建模模塊主要是知識拓展綜合建模實踐模塊，會運用到多個知識點，培養(yǎng)學生應(yīng)對較復雜問題的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

2.以建模競賽為載體建設(shè)實踐教學平臺

創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要軟硬件教學平臺的支撐，建設(shè)更適合新工科人才的創(chuàng)新實踐教學平臺，更有利于人才培養(yǎng)與市場需求精準對接。隨著大量新工科專業(yè)的發(fā)展和新技術(shù)革新，對人才實踐和創(chuàng)新能力的需求更高了，這就需要建設(shè)綜合性實踐創(chuàng)新平臺，以多學科交叉融合為主，培養(yǎng)適合企業(yè)需求的創(chuàng)新人才。數(shù)學建模競賽本身就是多學科交叉融合，基于數(shù)學建模競賽的創(chuàng)新實踐平臺不僅可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，還可以鼓勵學生積極開展創(chuàng)新性實踐，將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實。比如大數(shù)據(jù)、云計算等新工科專業(yè)，通過建模數(shù)據(jù)分析實踐，可有效提高學生進行數(shù)據(jù)分析和解決現(xiàn)實問題的能力，提升人才培養(yǎng)綜合素質(zhì)。

（二）教賽研三位一體促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)

學科競賽對課程教學改革、人才培養(yǎng)質(zhì)量提高等方面發(fā)揮著重要作用，比如數(shù)學建模競賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，已經(jīng)成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神重要載體。同時，成立創(chuàng)新團隊項目化運作，可實現(xiàn)教賽研三位一體培養(yǎng)模式。

1.課程教學為基礎(chǔ)

在數(shù)學課程教學中融入建模思想，創(chuàng)新實踐教學。數(shù)學建模競賽的本質(zhì)是鍛煉學生利用基礎(chǔ)理論知識與技能解決實際問題的創(chuàng)新能力，達到培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。而學生基礎(chǔ)理論知識的獲取還要通過日常教學完成，在數(shù)學課程教學中，融入數(shù)學建模案例，將建模競賽中的新方法和新技術(shù)融入數(shù)學課堂教學，同時配合建模選修課提高學生創(chuàng)新思維，促進課程教學改革，達到培養(yǎng)學生理論運用能力的良好教學效果。

2.教賽相長尋突破

數(shù)學建模競賽是學生對建模基礎(chǔ)理論的理解、知識系統(tǒng)構(gòu)建和應(yīng)用創(chuàng)新的過程。以具體競賽項目為載體，將競賽案例與課堂教學相結(jié)合，在課程教學中有意識培養(yǎng)學生的知識應(yīng)用能力，以達到提高學生整體建模競賽水平的目的。同時，對建模案例方法進行梳理，針對不同專業(yè)建立不同的建模專題系列，以建模競賽結(jié)合學生專業(yè)改革數(shù)學課程教學，使創(chuàng)新能力培養(yǎng)更加有針對性，達到教賽相長的良好教學效果，突破傳統(tǒng)教學限制，拓展第二課堂以賽促教，培養(yǎng)提高學生綜合素質(zhì)。

3.成果推廣提成效

數(shù)學建模競賽作品一般是從學術(shù)研究的角度，建立模型并完成競賽論文寫作，整個競賽過程是一個針對現(xiàn)實問題的學術(shù)研究過程。賽后可以鼓勵學生組建創(chuàng)新團隊進行項目化運作，參與各類學術(shù)研究和創(chuàng)新競賽活動，促進學生整體創(chuàng)新研究水平提升。比如參加大學生“挑戰(zhàn)杯”學術(shù)研究賽項，“互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”等，多途徑推廣建模競賽創(chuàng)新成果。另一方面，根據(jù)學校競賽獎勵辦法表彰各類競賽獲獎學生，以此鼓勵更多學生積極參與創(chuàng)新競賽活動，提升競賽成效。

（三）健全競賽平臺管理措施調(diào)動師生積極性

為達到以競賽促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)，豐富的建模專題模塊內(nèi)容是競賽培訓實施的核心，而競賽保障機制是數(shù)學建模競賽平臺能夠穩(wěn)定正常運行的關(guān)鍵，不僅需將其與數(shù)學課程教學有機結(jié)合，還必須有相應(yīng)的競賽項目正常運行的保障機制[3]。

1.積極的支持配合

學科競賽往往與人才培養(yǎng)的多個方面緊密相關(guān)[4]。就數(shù)學建模競賽而言，要想順利開展，則需要學校人力、物力、財務(wù)等多方面的支持。從競賽方案制定到選拔培訓參賽，每一環(huán)節(jié)都需要學校各級層面審批；競賽培訓教學需要指導教師制定完整的建模培訓實踐專題內(nèi)容與培訓計劃，這些計劃外的大量工作需要學校予以認可；面向選拔學生開展的大量課外建模培訓練習都與課程學習聯(lián)系，參賽學生的免修免考等事項需要政策支持；培訓與參賽所產(chǎn)生的耗材比如打印復印資料、交流學習經(jīng)費、參賽費用等都需要學校各級職能部門配合解決。

2.完善的管理機制

任何競賽的良好發(fā)展，都離不開科學人性化的管理和激勵機制。以數(shù)學建模競賽為載體培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，需建立完善的競賽管理制度和合理的物質(zhì)與精神激勵機制，以強化項目開展的推動力。競賽的物質(zhì)保障除了實驗設(shè)備、場地、經(jīng)費等之外，通過給予獲獎學生和競賽指導老師物質(zhì)與精神獎勵，能夠極大程度上發(fā)揮正向激勵功能，更有利于形成良好的競賽氛圍。比如對獲獎學生進行全校大會表彰頒發(fā)獎狀、給予評優(yōu)評先和物質(zhì)獎勵，指導教師職稱晉級等與指導學生競賽掛鉤等管理機制。本校目前已有相對完善的競賽獎勵辦法和配套的管理機制，從而能夠保障競賽制度化，依照相關(guān)規(guī)章制度科學與人性化管理。

3.穩(wěn)定的指導團隊

教師的培訓和指導對學生參加數(shù)學建模競賽發(fā)揮著重要作用。數(shù)學建模競賽因其涉及知識面廣，多學科交叉且方法多樣化等特點[5]，決定了競賽需要一批專業(yè)扎實、經(jīng)驗豐富的教師指導團隊參與指導培訓，團隊成員相對穩(wěn)定且包含多個不同專業(yè)研究方向。建模競賽賽題每年都在隨著當年社會熱點發(fā)生變化，因此教師在培訓指導過程中，需緊扣建模理論對賽題進行及時總結(jié)提煉，并結(jié)合學生個性化特點，安排建模實踐訓練和指導。

4.充足的學生儲備

我們結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建了“基礎(chǔ)教學——建模實踐——拓展課堂——學科競賽”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。參賽的學生需要辛苦投入自己的時間和精力，所以擁有一批興趣濃厚、參賽意志堅定的學生儲備是競賽成功的關(guān)鍵?？梢悦嫦蛉W生進行選拔，擇優(yōu)選取專業(yè)和數(shù)學課程、數(shù)學建模選修課程考核成績優(yōu)秀，掌握一定數(shù)學軟件和建模能力的學生，并且在賽前培訓中要注重興趣和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

四、基于數(shù)學建模競賽的創(chuàng)新型人才模式成效

（一）創(chuàng)新教學理念，實踐教學促創(chuàng)新

學生利用建模與數(shù)據(jù)挖掘等知識，將現(xiàn)實問題與理論相聯(lián)系，作為溝通現(xiàn)實世界的橋梁，數(shù)學建模競賽發(fā)揮著重要作用。學生通過參加競賽，獲得傳統(tǒng)課堂教學不易獲得的實踐經(jīng)驗。教師將建模思想融入課程教學，以競賽平臺為載體，圍繞知識、能力、素質(zhì)目標全面提升學生的綜合能力，有效地促進了高職創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

（二）教學成果顯著，以賽促教見成效

從模式實施的效果來看，促進了數(shù)學課程建設(shè)和實踐教學體系的完善。自2015年本校參加全國大學生數(shù)學建模競賽以來，共獲獎51項，其中全國一等獎1項、全國二等獎4項、省級以上獎46項，學校獲優(yōu)秀組織獎1項，“挑戰(zhàn)杯”學術(shù)賽項省獎4項，以數(shù)學建模競賽為依托促進創(chuàng)新人才培養(yǎng)項目獲校級教育教學成果二等獎。隨著建模競賽的推進，促進了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，實現(xiàn)了以賽促教的良好教學效果。

五、結(jié)語

基于數(shù)學建模競賽的高職創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革，以提升學生創(chuàng)新實踐能力為目標，以自主探索、創(chuàng)新綜合發(fā)展、教賽相長的教學理念，培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力，使高職人才培養(yǎng)能夠更精準對接新興產(chǎn)業(yè)，為新工科建設(shè)背景下的人才培養(yǎng)提供了新的思路。經(jīng)過多年教學實踐，我們不斷完善建模競賽實踐平臺，使競賽與教學相互促進，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面發(fā)揮重要作用。