大学生数学建模能力与应用型人才培养的与实践

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摘 要 培养具有创新能力和高素质应用型人才是地方本科高校转型发展的人才培养规格.数学建模以实际问题为驱动,培养大学生的实践能力,通过对大学生数学建模教学的探索与实践,从而提升应用型人才培养质量.

关 键 词 数学建模 应用型人才 创新能力 实践能力

中图分类号：G642 文献标识码：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.数学建模竞赛介绍

全国大学生数学建模竞赛（以下简称竞赛）创办于1992年,每年一届,竞赛是教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革.竞赛题目一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过高等学校的数学课程.题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造能力.参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的假设、建立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文（即答卷）.竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准.目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛.

2013年,来自全国33个省/市/自治区（包括香港和澳门特区）及新加坡、印度和马来西亚的1326所院校、23339个队（其中本科组19892队、专科组3447队）、70000多名大学生报名参加本项竞赛.竞赛宗旨：创新意识,团队精神,重在参与,公平竞争.竞赛的指导原则：扩大受益面,保证公平性,推动教学改革,提高竞赛质量,扩大国际交流,促进科学研究.同时设立了“2013高教社杯全国大学生数学建模竞赛Matlab创新奖和IBM SPSS创新奖”,极大地吸引大学生的参与热情,参赛队越来越多,受益面日益扩大.

2.数学建模与创新能力

创新能力的培养对开发新型应用人才具有重要作用.以知识经济为主导的经济全球化浪潮,不仅要求个体综合素质的全面提高,还要求个体具备开拓创新的意识和精神,这决定了具有创新意识的人才,才能成为经济持续增长和社会持续发展的内在依托,是建设创新型国家的关键所在.创新能力的培养同时对缓解大学生就业压力具有重要作用.帮助大学生培养创新能力,激发大学生潜在的创新意识,变被动的求职者为能够主动进行创新的就业者,这显然是缓解大学生就业压力、实现大学生就业范围持续扩大、增强就业拉动能力的重要途径.

数学建模对大学生创新能力的培养.创新人才结构应该包括：创新意识、创新思维、创新精神、创新人格、创新的知识储备、创新能力等六个方面.从解决具体实际问题方面来看,数学建模运用了与所学数学知识和数学归纳总结的方法,它具有结合实际、辐射面广、依赖数学计算等特点,培养了大学生的创新能力.同时一个具体的问题可以拥有很多种解决方法,这样使得大学生的想象力和创造力在问题的解决过程中有了很大的发挥空间,促进了大学生对于所学数学知识的融会贯通,养成了多层面思考的良好习惯,从而对大学生以后的创新思维培养提供了更好的方法.以及培养大学生动手实践和总结能力、日常学习能力、未来踏入社会能力,增加学生对生活中实际问题的理解,掌握更多的分析处理问题的方法,提升综合素质,培养更多与社会接轨的应用型人才.

意识到创新能力源于实践能力,实践能力是创新能力的基础；创新能力是思维能力与实践能力的融合与升华.数学建模方法的多样性,奠定了创新能力培养的基础；数学建模的过程锻炼创新思维能力.数学建模就是运用数学的方法解决实际问题的全过程,不仅涉及数学方法的介绍,更涉及对问题的分析与简化、对方法的运用与检验、对计算机软件和算法的使用等,是培养学生综合应用的解决实际问题的过程.而学生拥有综合分析能力的体现就是具有较强的创新能力.大学生解决具体实际问题具有创新意识,要把实际问题转化为数学问题,用数学的眼光角度进行定性与定量分析,把所学的数学知识应用到实际中.从而提升学生分析问题、解决问题的能力；激发广大学生学习热情,拓展学生知识面,培养学生勇于创新,敢于实践的精神. 大学生讲授实际生活中各种案例模块以及结合工程和管理科学中实际问题进行模拟训练,使学生的各项能力和素质得到提高：如运用学过的数学知识分析和解决实际问题的能力；利用计算机求解数学模型的能力；面对复杂事物发挥想象力、洞察力、创造力和独立进行研究的能力；关心、投身国家经济建设的意识和理论联系实际的学风；团结合作精神及进行协调的组织能力；勇于参与竞争意识和不怕困难、奋力攻关的顽强意志；查阅文献、收集资料及自学的能力；撰写科技论文的文字表达能力等.

3.数学建模在培养应用型人才教学改革中的具体措施

（1）将数学建模思想逐渐渗透到大学数学教学中,通过在教学内容中引入数学建模思想和案例,引起了学生兴趣,期望取得好的教学效果.案例教学不但可以丰富教学内容,而且可以克服传统教学模式中只注重知识传播、忽略实际应用的弊端,进一步吸引学生学好数学、用好数学,从而提高教学质量.（2）在数学建模实践教学中,课堂讨论、计算机辅助教学、数学软件实践和真实赛题模拟等环节的引入,丰富教学形式,激发学生,特别是非数学专业的学生学习数学知识的兴趣,使学生从实践中体会到打好数学基础的重要性.（3）在学习过程中充分体现学生的主体地位.根据学生的具体情况,安排布置具有综合性、开放性、灵活性和趣味性的实训案例,让学生自己进行调查研究,收集数据、分析数据和处理数据,建立模型与分析,进而体会理论分析与实际应用之间的关系.（4）举办多种形式的数学建模竞赛,丰富数学建模的教学内容和教学方式.给学生提供一个展现才能、发挥创造力的平台,通过小组团队的集体协作,对典型案例进行建模与分析,检验学生的学习效果、实践能力和创新能力,从而反馈教学效果,分析总结人才培养模式.

4.结束语

数学建模在培养具有创新实践能力的应用型人才过程中扮演着极其重要的角色,是本科生创新教育的一种有效方式.通过课程学习和参加竞赛形式,增强数学建模意识、改进数学建模思想方法、提高数学建模能力,深化教育教学改革,不仅能使学生学有所用,而且能够提高他们的科研思路和实践创新能力,为他们今后的发展有重要的推动作用.

基金项目：许昌学院教学研究项目（02013074）