導(dǎo)語：基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)探究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］在解決實際問題的時候，數(shù)學建模往往作為一種科學性的方法被使用，其所具有的實用性和創(chuàng)新性思維，很好地符合了創(chuàng)新人才的人才培養(yǎng)需求。除此之外，數(shù)學建模還具有多維性、通識性等一系列適用于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的特征。因此，在高校，數(shù)學建模的教育一直在發(fā)展。目前在數(shù)學建模的教育上，仍有較多提升點，如利用數(shù)學建模的通識性進行多學科的教學等等，文章對基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑給出方法，并對培養(yǎng)模式研究提出展望和適用范圍。

［關(guān)鍵詞］數(shù)學建模；創(chuàng)新人才；培養(yǎng)模式

1關(guān)于數(shù)學建模與創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

1．1數(shù)學建模的歷史溯源。很多高科技都以數(shù)學技術(shù)為基礎(chǔ)，而數(shù)學建模則是應(yīng)用數(shù)學與數(shù)學技術(shù)的基礎(chǔ)。早在1960年前后，美、英等國家的高校開始開設(shè)數(shù)學建模課程，其課程內(nèi)容涵蓋了部分實際問題，如一些金融、土木、交通等遇到的問題，并在課上通過數(shù)學的手段加以解決，培養(yǎng)學生的建模能力，增強他們在遇到現(xiàn)實問題時的應(yīng)對能力。在1983年，清華大學首開數(shù)學建模課程。在1992年，中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學學會數(shù)學模型專業(yè)委員會舉辦了第一次的大學生數(shù)學模型聯(lián)賽，而這也標志著我國數(shù)學建模比賽的起點。至此，數(shù)學建模比賽被有關(guān)部門高度重視，如今發(fā)展為世界上規(guī)模最大的數(shù)學建模競賽。在CUMCM官網(wǎng)上，寫道：“2020年，來自全國及美國、英國、馬來西亞的1470所院校／校區(qū)、45680隊（本科41826隊、專科3854隊）、13萬多人報名參賽?！保瑹o論是參賽國家還是人數(shù)，都可以看出各個國家和高校對于數(shù)學建模競賽的重視。研究生也有相應(yīng)競賽，如全國研究生數(shù)學建模競賽。各大高校都十分重視數(shù)學建模的教育，因為其不僅僅可以提高學生的全面綜合素質(zhì)、將實際問題用科學的數(shù)學方法解決，更可以提高學生的創(chuàng)新能力，而創(chuàng)新能力也是近幾年國家強調(diào)的。在黨的報告中指出，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。而數(shù)學建模，則是學生創(chuàng)新能力的全面培養(yǎng)。首先，數(shù)學建模中的實際問題往往是多個領(lǐng)域的，而解決這些策略的辦法，所使用的數(shù)學模型也都不是一定的，可以說，這是一個多維矩陣下選取最優(yōu)解的過程，這之中所產(chǎn)生的的思維則是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。隨著國家對學生創(chuàng)新能力的要求，數(shù)學建模的教育只會越來越重要，同時這種教育在學生課程中的比重也會越來越高。1．2數(shù)學建?；诖髮W教育體系下的定位數(shù)學建模固然重要，但其應(yīng)在目前的教育體系下來辯證看待。首先，數(shù)學建模的教育應(yīng)在學生具有良好的數(shù)學基礎(chǔ)上進行，包括一些微分方程理論、運籌學、統(tǒng)計學等，而這些理論的學習并不是幾天可以學成的。在實際中，包括一些競賽，往往學生僅通過兩三天的速成，簡單的套用公式來解決問題，這種數(shù)學建模的能力只浮于表面，而非其內(nèi)化的能力，這對于我們的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是十分不利的。因此，數(shù)學建模的教育應(yīng)要求學生具備基礎(chǔ)的數(shù)學能力，同時了解多種的數(shù)學建模方法。其次，數(shù)學建模的教育不應(yīng)全依靠數(shù)學學科。數(shù)學建模的教育為培養(yǎng)學生綜合能力，解決實際問題的途徑，往往多領(lǐng)域的實際問題都可以通過數(shù)學建模加以解決。而單純的將數(shù)學建模歸結(jié)為數(shù)學的領(lǐng)域，則顯得過分狹義。數(shù)學建模在整個教育體系中的定位應(yīng)高于學科分類，通過不同領(lǐng)域不同的特性，來具體學習不同類型的數(shù)學建模方法。所以，數(shù)學建模應(yīng)是一種專業(yè)化的通識教育，通識在解決問題的思路，即用數(shù)學的方式解決實際問題，而專業(yè)化則指通過不同的數(shù)學建模方法，解決該領(lǐng)域內(nèi)的特定問題。

2基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)路徑

2．1完善師資力量。首先，開展新型的創(chuàng)新培養(yǎng)模式的時候，應(yīng)該完善師資力量，從根本上提升師資隊伍的實力。在數(shù)學建模師資隊伍的構(gòu)成方面，可以不僅僅從數(shù)學系選取師資力量，而更多的從其他學科選取相關(guān)老師，并總結(jié)該領(lǐng)域內(nèi)常用數(shù)學建模的模型與規(guī)律，完善數(shù)學方法的搭建，從而從多學科領(lǐng)域完善師資力量。其次，也可以將在數(shù)學建模競賽上取得優(yōu)秀名次的學生作為小老師，通過他們對數(shù)學建模的理解，與當時如何選擇模型，如何深入、優(yōu)化等一系列數(shù)學建模的方法，對學生進行數(shù)學建模的教育。這樣的好處有二，一是通過將競賽這種高強度高質(zhì)量的論文成果和過程與同學分享，讓他們知道數(shù)學建模的步驟、競賽的規(guī)則和技巧，為以后參加競賽、解決實際問題奠定充足的基礎(chǔ)；二是作為學生，參加競賽的時候是通過團隊協(xié)作得出的結(jié)果，而非老師單一的教授，這種通過學生組合來進行授課的方式更能讓學生知道團隊的作用，而且團隊內(nèi)部的分工也會讓這個教學模式更加多元，從而讓課堂多維化。2．2開設(shè)新課程或講座。數(shù)學建模聽起來是數(shù)學系開設(shè)的課程，但其并不是理科生的專項，而應(yīng)作為一門通識教育進行普及。因此，可以通過開設(shè)新課程或講座的方式來進行數(shù)學建模的教育。在理工科領(lǐng)域中，可以通過豐富已有課程內(nèi)容來教學數(shù)學建模，如前一節(jié)所說。一些社科類的學科，學校并沒有太多課程鞏固學生的基礎(chǔ)同時教會他們數(shù)學建模的基本方法。因此，在開設(shè)新課程的時候，須將相關(guān)數(shù)學基礎(chǔ)的課程也一并納入，通過數(shù)學基礎(chǔ)和建模的相關(guān)知識一同教授，達到解決相關(guān)學科領(lǐng)域內(nèi)的問題，讓社科類的同學在以后的問題研究時候，更具有理論性和系統(tǒng)性。比如概率模型和概率論的學習則是對一些論文的基礎(chǔ)問題研究都有幫助，比如一些航空公司的超額售票策略、博彩中的數(shù)學，都需要對概率模型和概率論有一些了解。包括問卷的發(fā)放，其正確的發(fā)放數(shù)量和最后結(jié)果呈現(xiàn)，也需要一定的概率模型加以解讀。開設(shè)相關(guān)的全校講座，也是普及數(shù)學建模教育的一種好的辦法。由于數(shù)學建模是通識教育，其可以通過短時間面向大量學生群體的方式，讓他們了解數(shù)學建模的一些基礎(chǔ)性問題和解題策略，但是其不適用于復(fù)雜問題的解釋和較為難解的實際問題，但是普及一些較為簡單的解題策略和思路還是比較受用的，同時這種講座教授的并不是具體的解題策略，而是教會大家如何通過數(shù)學的思維邏輯，通過數(shù)學建模，去解決實際問題的邏輯。2．3組織校內(nèi)比賽。組織校內(nèi)比賽是提高學生數(shù)學建?；钴S度的一個好辦法，通過組織校內(nèi)比賽，可以讓學生積極地將理論用于實際的項目中。而且，校級的數(shù)學建模競賽除了為鍛煉學生的建模能力外，也是對創(chuàng)新性思維的一種考核。學生們將在有限的時間內(nèi)，對實際問題給予解答，這種短時間內(nèi)的解答，往往是具有創(chuàng)新性的，在比賽之后的分享會上，對優(yōu)秀論文進行分享，不僅可以拓寬學生的視野，讓他們的創(chuàng)新性思維互相碰撞，更可以提高學生的綜合素質(zhì)，提高他們的核心競爭力。在組織校內(nèi)比賽的時候，有很多點值得注意。其一是注意課題選取不應(yīng)以理科為主，而需要均攤到所有學科上，這樣設(shè)置的題目才具有多元性與多維性；其二是在組織比賽的時候，盡量與所授課程相結(jié)合，盡管學生可以在短時間內(nèi)學到一些建模的技巧與軟件，但這種學習往往是短時效的，無法提高學生的創(chuàng)新力與核心競爭力；其三是時效性，這種比賽不一定是一年一屆，可以通過一季度一屆甚至月度比賽來對數(shù)學建模的概念進行加強，具有通識教育特征點的數(shù)學建模也符合了這種月度校園比賽的必須特征。通過高頻次、多維度的數(shù)學建模競賽，學生通過面對不同的沒有標準答案的實際問題，對自己的數(shù)學建模能力進行檢驗，并進一步提高想象力與創(chuàng)造力。2．4開展交流活動。提高學校內(nèi)學生的整體素質(zhì)與師資力量，必不可少的就是開展交流，通過交流，各學校、企業(yè)可以在其擅長的領(lǐng)域方向相互幫助，從而豐富學科在數(shù)學建模上的多元性與深入性。交流活動可以通過多個維度展開，比如暑期集訓，通過和其他學校聯(lián)合進行暑期集訓營，組建社團，開設(shè)專家講座等一系列方式綜合師資力量，并對學生加以培訓；或者可以通過邀請企業(yè)來讓學生了解企業(yè)在實際中遇到的問題和相應(yīng)的解題策略，這樣更可以了解實際問題是什么樣的，并如何通過高效的方式解決。交流活動的開展，保證了數(shù)學建模教育的時效性，也保證了其應(yīng)用性。此外，在更加廣義的交流活動中，也包括了促進課堂內(nèi)的組內(nèi)交流。數(shù)學建模競賽一般以三個人一組，在這之中鍛煉的不只是他們的創(chuàng)新能力，還有他們的團隊協(xié)作能力，而在實際應(yīng)用中，一個創(chuàng)新往往需要多人協(xié)作完成并完善。在課堂中的團隊協(xié)作，能更好地激發(fā)創(chuàng)新的火花，并為學生的綜合素質(zhì)打下堅定的基礎(chǔ)。

3展望與思考

3．1發(fā)展前景。對于學生來說，數(shù)學建模能力培養(yǎng)了他們的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，而這兩項都是當今人才畫像中核心競爭力的體現(xiàn)，并且讓他們在面對未來的問題的時候，更加具有邏輯性與科學性。創(chuàng)新人才培養(yǎng)的根本項是創(chuàng)新思維的鍛煉，創(chuàng)新知識的學習和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而數(shù)學建模的教育能很好地符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)的根本項。值得注意的是，仍需進一步挖掘數(shù)學建模在整個教育系統(tǒng)中所占的比重，既不能輕視數(shù)學建模的重要性而忽略其對于綜合素質(zhì)和創(chuàng)新力的巨大推力，也不能過分重視，減少了數(shù)學基礎(chǔ)能力的教育。只有找到合適的度，才可以讓學生在未來的發(fā)展中向創(chuàng)新人才發(fā)展。3．2適用范圍?；跀?shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式也有一定的適用范圍。首先其應(yīng)適用于擁有一定的數(shù)學基礎(chǔ)的學生，所以數(shù)學建模的教育應(yīng)具有先后性，在開設(shè)此類課程的時候，往往需要開設(shè)相關(guān)數(shù)學知識的課程來加以鞏固。對于數(shù)學基礎(chǔ)不強的學生，或者對社科類領(lǐng)域的學科，可以通過開展新課和講座的形式進行數(shù)學建模的教育。其次，基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式具有可借鑒性，可以通過校際間的交流和學習，來學習其他高校對于數(shù)學建模教育的創(chuàng)新和優(yōu)勢。一方面，數(shù)學建模具有著通識教育的特性，可以匹配進各學科的教學內(nèi)容；另一方面，數(shù)學建模競賽又是全國性的比賽，學校間可以通過優(yōu)秀論文交流與教師間的交流互相提高數(shù)學建模教育水平與學生綜合素質(zhì)。

4結(jié)語

基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)，已經(jīng)在各高校陸續(xù)開展。筆者通過總結(jié)數(shù)學建模的發(fā)展前景與其在教育系統(tǒng)中的定位，總結(jié)出三點提升基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，并最后探討了其發(fā)展前景與適用范圍。此外，在基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)層面上，還需要考慮理論、實踐以及創(chuàng)新能力三個方面的培養(yǎng)模式的層級，其是否可以同時混合式培養(yǎng)，還是需要以理論帶動實踐、實踐帶動創(chuàng)新能力的兩級模式仍需討論。但可以確定的是，在創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式中，數(shù)學建模一定是必不可少的一個助推點。

參考文獻

［1］楊真真，李雷，趙洪牛，等．基于數(shù)學建模競賽的“六位一體”創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實踐研究［J］．實驗室研究與探索，2018，37（9）：172－176．

［2］閻晨光，蘇連青，孫曉嶺．基于數(shù)學建模的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索及分析［J］．當代教育實踐與教學研究，2018（1）：37－38，41．

作者:付彤 馬艷英 單位:吉林工程技術(shù)師范學院應(yīng)用理學院