以大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為牽引的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究與實(shí)踐

馬元魁 張麗麗 伏文清

摘要：以大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為牽引，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程建設(shè)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、科學(xué)研究相融合，把以競(jìng)賽為目的變?yōu)橐愿?jìng)賽為手段，解決創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐平臺(tái)問(wèn)題。構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐教學(xué)體系，完善大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的運(yùn)行模式和激勵(lì)機(jī)制，進(jìn)行大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合。本課題的研究可以推廣到其他的大學(xué)生科技競(jìng)賽，搭建更多的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工科院校大學(xué)生科技競(jìng)賽與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；學(xué)科建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）09-0151-02

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽1985年出現(xiàn)于美國(guó)[1]，教育部高等教育司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)從1994年起共同主辦全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，每年一屆，目前已成為全國(guó)高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽，在高校中已變成最廣泛的大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)之一。這項(xiàng)競(jìng)賽2007年被列入教育部質(zhì)量工程首批資助的學(xué)科競(jìng)賽之一。

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目由工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理、社會(huì)生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化加工而成，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和挑戰(zhàn)性[1]。學(xué)生面對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，對(duì)解決方法沒(méi)有任何限制，學(xué)生可以運(yùn)用自己認(rèn)為合適的任何數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)加以分析、解決，他們必須充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立研究的能力。競(jìng)賽沒(méi)有事先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)答案，但留有充分余地供參賽者發(fā)揮其聰明才智和創(chuàng)造精神，并充分發(fā)揚(yáng)3人一組的團(tuán)結(jié)合作精神。由于競(jìng)賽面向所有專業(yè)的在校大學(xué)生，因此每年吸引了大量工科類專業(yè)的大學(xué)生參賽。

競(jìng)賽實(shí)際上包括三個(gè)階段，即賽前培訓(xùn)階段、競(jìng)賽階段和賽后研究階段，彼此相互聯(lián)系。在賽前培訓(xùn)階段，學(xué)生要通過(guò)課程學(xué)習(xí)或課外講座掌握一些包括數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)軟件的使用等數(shù)學(xué)建模的基本知識(shí)，并通過(guò)實(shí)際建模得到訓(xùn)練；競(jìng)賽三天集中完成競(jìng)賽題目；賽后對(duì)賽題繼續(xù)深入研究。

在“十二五”期間[2]，國(guó)家決定通過(guò)實(shí)施大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃促進(jìn)高等學(xué)校轉(zhuǎn)變教育思想觀念，改革人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓(xùn)練，增強(qiáng)高校學(xué)生的創(chuàng)新能力和在創(chuàng)新基礎(chǔ)上的創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應(yīng)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)需要的高水平創(chuàng)新人才。而數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為人才培養(yǎng)模式的探索打開了新思路，給交叉學(xué)科建設(shè)與拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)開辟了新途徑，所以要充分利用好數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽這個(gè)平臺(tái)，讓更多的師生參與進(jìn)來(lái)，不斷擴(kuò)大師生的受益面，作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。那么如何組織好數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)和建模競(jìng)賽活動(dòng)，以及如何積極引導(dǎo)師生廣泛參與是值得思考和研究的課題。如何結(jié)合數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)進(jìn)行大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐教學(xué)也是值得思考和研究的課題。

一、以大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為牽引的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究?jī)?nèi)容

1.構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)踐教學(xué)體系的目標(biāo)是在專業(yè)知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上通過(guò)在實(shí)踐平臺(tái)上以模擬實(shí)訓(xùn)的方式培養(yǎng)學(xué)生初步的創(chuàng)業(yè)意識(shí)。在構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)體系過(guò)程中要突出課堂理論教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐緊密結(jié)合，在大學(xué)期間將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿于專業(yè)課程、學(xué)科建設(shè)、大學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)課程等各個(gè)過(guò)程。重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，構(gòu)建創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)，完善學(xué)生的綜合素質(zhì)，將第一課堂與第二課堂相結(jié)合來(lái)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，形成以專業(yè)為依托、以競(jìng)賽和社團(tuán)為組織形式的“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育”實(shí)踐群體，讓學(xué)生適時(shí)調(diào)整專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自我分析，尋找進(jìn)入社會(huì)的切入點(diǎn)。

2.探索大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的運(yùn)行模式和激勵(lì)機(jī)制。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐平臺(tái)之一，良好的競(jìng)賽運(yùn)行模式和激勵(lì)機(jī)制能夠促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐教學(xué)。不以比賽為目的，而以比賽為手段，重視比賽的各個(gè)階段，從賽前的課程學(xué)習(xí)到校內(nèi)選拔賽，再到賽后繼續(xù)研究，在激勵(lì)機(jī)制的調(diào)動(dòng)下構(gòu)成了一個(gè)緊密結(jié)合和協(xié)調(diào)發(fā)展的氛圍。

3.提出實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)施方案。針對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計(jì)算科學(xué)兩個(gè)專業(yè)，在二年級(jí)的第二學(xué)期，即每年的3月份開設(shè)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)于全校其他專業(yè)二年級(jí)以上的學(xué)生，每個(gè)學(xué)期都開設(shè)數(shù)學(xué)建模公共選修課。在每年的5月份進(jìn)行數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的校內(nèi)選拔賽，6—8月份進(jìn)行賽前的培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)，9月份進(jìn)行全國(guó)賽的比賽，12月份進(jìn)行賽后賽題繼續(xù)研究的立項(xiàng)申報(bào)工作并積極開展研究，數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)給每個(gè)項(xiàng)目配備了指導(dǎo)教師，次年3月開始結(jié)合賽題的后續(xù)研究申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，爭(zhēng)取進(jìn)一步的基金支持。在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中，理學(xué)院的數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室、數(shù)學(xué)建模開源平臺(tái)全程對(duì)學(xué)生開放，提供研究的軟硬件條件以及團(tuán)隊(duì)教師的及時(shí)指導(dǎo)。

二、以大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為牽引的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)具體措施

1.成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)，創(chuàng)建數(shù)學(xué)建模開源平臺(tái)。目前我校的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)的宣傳工作主要由理學(xué)院科協(xié)承擔(dān)，因?yàn)榭茀f(xié)承擔(dān)的工作過(guò)多，不能突出數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)的重要地位，所以需要單獨(dú)成立一個(gè)協(xié)會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)進(jìn)行全方位的跟蹤，為數(shù)學(xué)建模愛(ài)好者提供一個(gè)展示才華的舞臺(tái)，成為宣傳和推廣數(shù)學(xué)建模的一支重要力量。另外，為了方便學(xué)生可以隨時(shí)隨地的針對(duì)數(shù)學(xué)建模問(wèn)題、數(shù)學(xué)建模論文和具有代表性的程序算法、源代碼進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)、討論和切磋、研究和完善，需要借助網(wǎng)絡(luò)的力量創(chuàng)建一個(gè)持久的數(shù)學(xué)建模開源平臺(tái)。

2.數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程的建設(shè)。廣泛宣傳和動(dòng)員，增加數(shù)學(xué)建模公共選修課的選課人數(shù)，以使得數(shù)學(xué)建模公共選修課成功開課，便于更多的工科學(xué)生學(xué)習(xí)掌握一些數(shù)學(xué)建模的基本知識(shí)，讓更多的學(xué)生了解和參與數(shù)學(xué)建模活動(dòng)，這樣可以縮短賽前培訓(xùn)中基礎(chǔ)知識(shí)的培訓(xùn)，增加實(shí)際建模訓(xùn)練時(shí)間，積極進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)。以精品資源共享課為建設(shè)目標(biāo)，采取慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)手段，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)效果。

3.賽題的后續(xù)研究。賽題的進(jìn)一步研究是競(jìng)賽的一個(gè)重要階段。賽題的實(shí)用性也引起了一些相關(guān)企業(yè)的關(guān)注，通過(guò)對(duì)賽題的進(jìn)一步研究，有些成果已經(jīng)在生產(chǎn)和管理實(shí)踐中得到了直接應(yīng)用，所以我校賽后應(yīng)積極向全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組委會(huì)申報(bào)賽題的賽后研究項(xiàng)目，積極把賽題的延續(xù)研究申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。建議理學(xué)院積極孵化大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，進(jìn)行院級(jí)立項(xiàng)或者開放課題，并對(duì)全校學(xué)生開放。

4.積極進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)由十幾名教師組成，在從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)和賽前培訓(xùn)的過(guò)程中，拓寬了知識(shí)面，改善了知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高了利用數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力，促進(jìn)了“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)”研究，進(jìn)一步引導(dǎo)教師對(duì)賽題進(jìn)行后續(xù)研究，結(jié)合自身研究方向，挖掘科研課題，提高自身水平，并積極參加全國(guó)競(jìng)賽組委會(huì)每?jī)赡杲M織一次的全國(guó)數(shù)學(xué)建模教學(xué)與應(yīng)用會(huì)議，開展數(shù)學(xué)教學(xué)研討和應(yīng)用數(shù)學(xué)科研交流。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝金星.科學(xué)組織大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，促進(jìn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)和數(shù)學(xué)教育改革[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2009，（2）.

[2]教育部關(guān)于做好“本科教學(xué)工程”國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃實(shí)施工作的通知[Z].新華網(wǎng)，2012.