創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革背景下開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)的重要意義

【摘要】本文通過(guò)分析創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革背景，根據(jù)寧夏大學(xué)新華學(xué)院的發(fā)展現(xiàn)狀，從學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、師資隊(duì)伍的建設(shè)、大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)改革，學(xué)院的人才培養(yǎng)目標(biāo)四個(gè)方面，討論了在獨(dú)立學(xué)院開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)的重要意義。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革 大學(xué)數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)

【基金項(xiàng)目】2016年自治區(qū)高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革項(xiàng)目（NXSC20160311）。

【中圖分類號(hào)】R47-4；G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）32-0224-02

一、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革背景簡(jiǎn)介

2015 年5 月，國(guó)務(wù)院頒行的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》明確指出：“深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，是國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級(jí)的迫切需要，是推進(jìn)高等教育綜合改革、促進(jìn)高校畢業(yè)生更高質(zhì)量創(chuàng)業(yè)就業(yè)的重要舉措?！?016年5月，寧夏回族自治區(qū)人民政府辦公廳印發(fā)的《寧夏回族自治區(qū)深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實(shí)施方案》指出：“高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)改革的主要任務(wù)是：要廣泛開(kāi)展多種形式、全員參與的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育專題學(xué)習(xí)和研討活動(dòng)，把深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革作為高等教育綜合改革的突破口，切實(shí)將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過(guò)程，豐富課程，創(chuàng)新教法，強(qiáng)化實(shí)踐，優(yōu)化師資”。

寧夏大學(xué)新華學(xué)院是由寧夏大學(xué)按照新機(jī)制、新模式舉辦的一所全日制普通本科高等學(xué)校，擁有全日制本科在校生6700多名。截止目前，學(xué)院已向社會(huì)培養(yǎng)輸送了12屆共計(jì)14100余名各專業(yè)畢業(yè)生，是培養(yǎng)符合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才的重要力量。2016年10月，寧夏大學(xué)新華學(xué)院結(jié)合學(xué)院實(shí)際制定了《寧夏大學(xué)新華學(xué)院深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革實(shí)施方案》，該方案指出：“學(xué)院要毫不動(dòng)搖地把深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革作為學(xué)院教育工作的重中之重?！?/p>

數(shù)學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和探索精神方面具有重要作用，而數(shù)學(xué)建模則在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力方面具有不可替代的作用。如何將培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的人才與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展很好地融合起來(lái)成為了一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)系數(shù)學(xué)老師們以數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)為主要抓手，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，創(chuàng)新意識(shí)，力圖提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

二、數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)的定義

數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的一種實(shí)踐。即通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化、假設(shè)、引進(jìn)變量等處理過(guò)程后，將實(shí)際問(wèn)題用數(shù)學(xué)方式表達(dá)，建立起數(shù)學(xué)模型，然后運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)學(xué)方法及計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行求解[1]。葉其孝老師指出我國(guó)大學(xué)中開(kāi)展的數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)大致有以下幾種[2]：

1.開(kāi)設(shè)必修的或選修的數(shù)學(xué)建模課程；2.組織學(xué)生參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽， 這是一種三人組隊(duì)、共三天（72 小時(shí)）的通訊競(jìng)賽[3，4]；3.數(shù)學(xué)（建模）實(shí)驗(yàn)室課程或活動(dòng)， 實(shí)驗(yàn)室裝備有許多良好的計(jì)算機(jī)和相應(yīng)的軟件，為學(xué)生、教師創(chuàng)造、提供用數(shù)學(xué)建模方法解決各種實(shí)際問(wèn)題的條件和交流活動(dòng)的場(chǎng)所[5，6]；4.由團(tuán)委或?qū)W生科協(xié)舉辦的各種與數(shù)學(xué)建模有關(guān)的學(xué)生科技發(fā)明和創(chuàng)造活動(dòng)。

三、開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要意義

數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)對(duì)于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤為重要，其過(guò)程是循序漸進(jìn)、不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程；在認(rèn)識(shí)論層面提供了從理論到實(shí)踐再?gòu)膶?shí)踐到理論的雙向思維平臺(tái)[7]；也是培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題的能力，提高學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的有效途徑。

在數(shù)學(xué)建模教學(xué)或賽前培訓(xùn)中，需要學(xué)生認(rèn)真閱讀題目，仔細(xì)推敲每一句話、每一個(gè)概念，深入分析題目中給出的條件，根據(jù)研究對(duì)象的具體情況，抓住問(wèn)題的核心和關(guān)鍵，進(jìn)行必要的合理假設(shè)，然后結(jié)合自己已掌握或通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料而及時(shí)了解的相關(guān)知識(shí)，建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型來(lái)求解，這一過(guò)程有助于培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題抽象簡(jiǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。

模型求解過(guò)程需要學(xué)生掌握、利用計(jì)算機(jī)和一些先進(jìn)的數(shù)學(xué)軟件，這可以促進(jìn)學(xué)生更深入地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、研究數(shù)學(xué)，使學(xué)生具備利用軟件工具解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的素養(yǎng)與能力。

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽或數(shù)學(xué)建模期末考核最終需要提交一篇科研論文，一方面，論文有嚴(yán)格的格式規(guī)范，且要保持完整性（問(wèn)題分析、模型假設(shè)、模型的建立與求解、模型檢驗(yàn)、誤差分析、模型推廣等）；另一方面，論文須具有較強(qiáng)的可讀性。撰寫論文的訓(xùn)練過(guò)程有助于培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力及文字寫作能力。

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽或教學(xué)活動(dòng)以小組（3人一組）為單位開(kāi)展，在此過(guò)程中需要組員合理分工，取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分發(fā)揮個(gè)人潛力的同時(shí)能團(tuán)結(jié)協(xié)作完成建模論文。這為學(xué)生們的合作精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)的培養(yǎng)提供了一個(gè)良好的平臺(tái)[8]。

數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展是與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致的，數(shù)學(xué)建模能力與應(yīng)用型人才的創(chuàng)新能力是吻合的，開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要且有效的途徑之一[9，10]。而且數(shù)學(xué)建模的題目來(lái)自生產(chǎn)實(shí)踐，通過(guò)參加數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)或數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，可以為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練（實(shí)踐）項(xiàng)目拓寬思路，提供素材。

四、開(kāi)展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)對(duì)師資隊(duì)伍建設(shè)的重要意義

開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)，有助于學(xué)院師資隊(duì)伍的建設(shè)。首先，教師從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作時(shí)需要對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)課程的深入學(xué)習(xí)與研究，這可以提升教師的專業(yè)素養(yǎng)，改善教師的知能結(jié)構(gòu)。其次，數(shù)學(xué)建模采用模塊化教學(xué)模式，推行啟發(fā)式、討論式、案例式、團(tuán)隊(duì)式教學(xué)方法，這有助于教師在角色上由“灌注”型向“引領(lǐng)”型轉(zhuǎn)變。最后，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目涉及內(nèi)容寬、廣、專，指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有助于教師拓寬知識(shí)面，提升應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)與能力。

五、開(kāi)展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的重要意義

大學(xué)數(shù)學(xué)教育的任務(wù)就是要通過(guò)教學(xué)活動(dòng)讓學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握數(shù)學(xué)的思想、方法和技巧， 并能學(xué)以致用。多年來(lái)的實(shí)踐使我們認(rèn)識(shí)到以大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為主體的數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)實(shí)際上是一種不打亂現(xiàn)行正常教學(xué)秩序的、規(guī)模相當(dāng)大的大學(xué)數(shù)學(xué)教育改革的試驗(yàn)[3]。

數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)可以檢測(cè)學(xué)生對(duì)已學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握情況，可以檢測(cè)學(xué)生能否應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題， 從而有助于我們發(fā)現(xiàn)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的改善。在寧夏大學(xué)新華學(xué)院，對(duì)于數(shù)學(xué)專業(yè)來(lái)講， 數(shù)學(xué)建模課已經(jīng)是必修課了，對(duì)于非數(shù)學(xué)專業(yè)來(lái)講， 我們選拔、組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模社團(tuán)活動(dòng)。系里許多教師已經(jīng)開(kāi)展了基于數(shù)學(xué)建模的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革研究，力圖將數(shù)學(xué)建模思想滲透在自己開(kāi)設(shè)的課程中，并取得了很好的教學(xué)效果。

六、開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)對(duì)學(xué)院實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要意義

數(shù)學(xué)建模采用模塊化教學(xué)，他積極實(shí)行啟發(fā)式、討論式、案例式、團(tuán)隊(duì)式教學(xué)方法，打破“強(qiáng)調(diào)知識(shí)的系統(tǒng)性、完備性”的傳統(tǒng)約束，著力培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、應(yīng)用能力、合作能力、創(chuàng)新能力，使其知識(shí)、能力、人格形成有機(jī)融合，這有助于學(xué)院統(tǒng)籌理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，加大實(shí)踐教學(xué)比重，有助于統(tǒng)籌第一課堂（課堂教學(xué)）和第二課堂（課外活動(dòng)），將第二課堂納入人才培養(yǎng)體系，有助于學(xué)院培養(yǎng)具有扎實(shí)專業(yè)功底，擁有較強(qiáng)實(shí)踐能力，具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和良好職業(yè)道德的人才，有助于學(xué)院實(shí)現(xiàn)“知識(shí)、能力、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

總之，數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，有助于加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，有助于推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革，有助于促進(jìn)學(xué)院實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)院的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

任杰（1985.4-），女，寧夏中衛(wèi)人，寧夏大學(xué)新華學(xué)院講師，研究生（2008級(jí)碩士），研究方向：運(yùn)籌學(xué)與控制論。