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)建模以實際問題為驅(qū)動，培養(yǎng)大學(xué)生的實踐能力，通過對大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教學(xué)的探索與實踐，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 實踐能力

中圖分類號：G642 文獻標識碼：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)建模競賽介紹

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽（以下簡稱競賽）創(chuàng)辦于1992年，每年一屆，競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)會共同主辦的面向全國大學(xué)生的群眾性科技活動，目的在于激勵學(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)模型和運用計算機技術(shù)解決實際問題的綜合能力，鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動，開拓知識面，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識，推動大學(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)過適當簡化加工的實際問題，不要求參賽者預(yù)先掌握深入的專門知識，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、計算方法的設(shè)計和計算機實現(xiàn)、結(jié)果的分析和檢驗、模型的改進等方面的論文（即答卷）。競賽評獎以假設(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準。目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽，也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競賽。

2013年，來自全國33個省/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個隊（其中本科組19892隊、?？平M3447隊）、70000多名大學(xué)生報名參加本項競賽。競賽宗旨：創(chuàng)新意識，團隊精神，重在參與，公平競爭。競賽的指導(dǎo)原則：擴大受益面，保證公平性，推動教學(xué)改革，提高競賽質(zhì)量，擴大國際交流，促進科學(xué)研究。同時設(shè)立了“2013高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽Matlab創(chuàng)新獎和IBM SPSS創(chuàng)新獎”，極大地吸引大學(xué)生的參與熱情，參賽隊越來越多，受益面日益擴大。

2 數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對開發(fā)新型應(yīng)用人才具有重要作用。以知識經(jīng)濟為主導(dǎo)的經(jīng)濟全球化浪潮，不僅要求個體綜合素質(zhì)的全面提高，還要求個體具備開拓創(chuàng)新的意識和精神，這決定了具有創(chuàng)新意識的人才，才能成為經(jīng)濟持續(xù)增長和社會持續(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)同時對緩解大學(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，變被動的求職者為能夠主動進行創(chuàng)新的就業(yè)者，這顯然是緩解大學(xué)生就業(yè)壓力、實現(xiàn)大學(xué)生就業(yè)范圍持續(xù)擴大、增強就業(yè)拉動能力的重要途徑。

數(shù)學(xué)建模對大學(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、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新人格、創(chuàng)新的知識儲備、創(chuàng)新能力等六個方面。從解決具體實際問題方面來看，數(shù)學(xué)建模運用了與所學(xué)數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)歸納總結(jié)的方法，它具有結(jié)合實際、輻射面廣、依賴數(shù)學(xué)計算等特點，培養(yǎng)了大學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時一個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，促進了大學(xué)生對于所學(xué)數(shù)學(xué)知識的融會貫通，養(yǎng)成了多層面思考的良好習(xí)慣，從而對大學(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)生動手實踐和總結(jié)能力、日常學(xué)習(xí)能力、未來踏入社會能力，增加學(xué)生對生活中實際問題的理解，掌握更多的分析處理問題的方法，提升綜合素質(zhì)，培養(yǎng)更多與社會接軌的應(yīng)用型人才。

意識到創(chuàng)新能力源于實踐能力，實踐能力是創(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)建模就是運用數(shù)學(xué)的方法解決實際問題的全過程，不僅涉及數(shù)學(xué)方法的介紹，更涉及對問題的分析與簡化、對方法的運用與檢驗、對計算機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)就是具有較強的創(chuàng)新能力。大學(xué)生解決具體實際問題具有創(chuàng)新意識，要把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，用數(shù)學(xué)的眼光角度進行定性與定量分析，把所學(xué)的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到實際中。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)生知識面，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新，敢于實踐的精神。

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

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)模式中只注重知識傳播、忽略實際應(yīng)用的弊端，進一步吸引學(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)建模實踐教學(xué)中，課堂討論、計算機輔助教學(xué)、數(shù)學(xué)軟件實踐和真實賽題模擬等環(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)知識的興趣，使學(xué)生從實踐中體會到打好數(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訓(xùn)案例，讓學(xué)生自己進行調(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，進而體會理論分析與實際應(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)生提供一個展現(xiàn)才能、發(fā)揮創(chuàng)造力的平臺，通過小組團隊的集體協(xié)作，對典型案例進行建模與分析，檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、實踐能力和創(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)和參加競賽形式，增強數(shù)學(xué)建模意識、改進數(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踐創(chuàng)新能力，為他們今后的發(fā)展有重要的推動作用。

基金項目：許昌學(xué)院教學(xué)研究項目（02013074）

參考文獻

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