應用型院校研究生學科競賽的組織體系架構(gòu)研究

邱銳，許建強，徐宗瑋，何莉莉

（上海應用技術(shù)大學，上海 201418）

上海應用技術(shù)大學作為全國最早以“應用技術(shù)”命名的本科高校，一直以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力的高層次應用技術(shù)型人才為目標。研究生教育肩負雙重使命，即高端人才供給、科學技術(shù)創(chuàng)新，是經(jīng)濟社會又穩(wěn)又好發(fā)展的主要驅(qū)動力，是實施國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略和建設創(chuàng)新型國家的重要基石。我國越來越重視研究生教育，現(xiàn)在研究生在學人數(shù)已是數(shù)以百萬計，呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長[1-2]。

學科競賽作為研究生教育的重要一環(huán)，同時也是一項長期的工作。高效且完備的學科競賽組織管理體系是學生獲得好成績的有力保障[3-4]。為了實現(xiàn)科教興國、人才強國戰(zhàn)略，我校積極組織推進各類大學生學科競賽，尤其是在中國研究生數(shù)學建模競賽中，結(jié)合自身的資源與學科特點建立了一套適合研究生的學科競賽組織管理模式，做到了以賽促教、以賽促學，給各類高校學科競賽組織與管理提供了寶貴經(jīng)驗。

1 數(shù)學建模比賽背景及我?，F(xiàn)狀

中國研究生數(shù)學建模競賽是教育部學位管理與研究生教育司、教育部學位與研究生教育發(fā)展中心指導，是一項面向在校研究生進行數(shù)學建模應用研究的學術(shù)競賽活動，是廣大在校研究生提高建立數(shù)學模型和運用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)解決實際問題能力，培養(yǎng)研究生科研創(chuàng)新意識和團隊合作意識的重要平臺。

數(shù)學建模通常是指運用數(shù)學理論的方法，建立數(shù)學模型，借助相關(guān)軟件編寫配套算法，對問題進行深入分析、求解、計算并最終解決工程實踐和社會生活中實際問題的一個過程。中國研究生數(shù)學建模競賽，則是將實際工程實踐和社會生活中的數(shù)學問題進行適當?shù)母木?，使得其作為適合比賽的賽題，讓學生去解決問題。研究生參賽隊由3 人組成，他們需要在約定的3-4 天時間內(nèi)，得出問題的最優(yōu)解決方案，并提交研究論文。研究生數(shù)學建模競賽的目的是充分激發(fā)廣大研究生群體的創(chuàng)新活力和學習能力、學習興趣，切實提高研究生的數(shù)學思維、 數(shù)學建模能力和利用計算機來解決現(xiàn)實問題的能力。當前，我國研究生系列創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐大賽中，被最廣泛關(guān)注的研究生數(shù)學建模競賽，已成為培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要途經(jīng)，既是研究生教育中培養(yǎng)研究生思考問題、分析并解決問題能力的有效手段，也是培養(yǎng)研究生團結(jié)協(xié)作能力的重要平臺。

研究生數(shù)學建模競賽共有來自456 個研究生培養(yǎng)單位的近15 000 支隊伍，超過40 000 名研究生參賽。以我校上海應用技術(shù)大學為例，涉及的研究生數(shù)量已超過研究生總?cè)藬?shù)的三分之一。經(jīng)過幾年的努力，我校研究生數(shù)學競賽取得了驚人的突破，獲得一等獎1 項、二等獎幾十余項、三等獎幾十項。2020年參賽獲獎積分位列全國高校前13%，遙遙領先于其他同類高校。

2 學科競賽管理

充分發(fā)揮我?！皯眉夹g(shù)型”高校優(yōu)勢，建立健全的研究生數(shù)學建模競賽的組織管理機制，依托學校、研究生院、學工部，利用“數(shù)學建?！鄙鐖F的“數(shù)模教練組”的優(yōu)勢，整合資源，發(fā)揮各方優(yōu)勢。從賽前的前期準備、前期宣傳，到組織校內(nèi)培訓，再到中期的實戰(zhàn)訓練，到最后的各參賽隊伍報名比賽，已經(jīng)形成了一套特色的、健全的學科競賽制度。

2.1 學科競賽的組織管理機構(gòu)

一直以來，上海應用技術(shù)大學高度重視和發(fā)展研究生創(chuàng)新實踐教育。從每年4月份開始，在黨委學工部、研究生院、理學院的“數(shù)模競賽教練組”組織下，經(jīng)過前期深入二級學院動員宣傳、線上報名審核、專項系統(tǒng)培訓等一系列環(huán)節(jié)，三個部門充分發(fā)揮各自職能作用，并配有專人負責參賽隊伍報名信息審核、過程管理等服務，形成了校、院、專家組三位一體的競賽管理機制，確保了競賽各項工作的順利開展，大大激發(fā)了參賽師生的參賽熱情，為競賽再創(chuàng)佳績提供了切實充分的保障，在正式比賽前的各項組織和培訓工作，為取得優(yōu)異成績打下了堅實的基礎，競賽也得到了許多其他院系和研究生導師的積極支持，形成了一個良性循環(huán)。

2.2 前期準備

每年三月份，學科競賽組織管理小組將召開一次會議，主要是總結(jié)本屆競賽的經(jīng)驗和對下一屆競賽的工作部署，專家組將通過我校研究生所取得的成績與他們提交的競賽論文中找出大家的優(yōu)點與不足，力求尋找出一個完善的培訓方案，落實競賽的側(cè)重點，主攻我校研究生參加數(shù)學建模競賽的薄弱環(huán)節(jié)。會議將明確各部門任務與職責，各部門緊密配合，落實工作，形成了多部門長效聯(lián)動的良好機制。會后將組織一次關(guān)于研究生數(shù)學建模競賽的講座，旨在切實加強研究生對數(shù)學建模的認識，提高其應用數(shù)學知識解決問題的能力，加強廣大研究生對數(shù)學建模等研究生相關(guān)創(chuàng)新實踐系列競賽的了解，調(diào)動各專業(yè)研究生參與數(shù)學建模的熱情，提高科研興趣。有助于形成良好的科研氛圍，進一步推動我校研究生創(chuàng)新實踐系列競賽的開展。在發(fā)布競賽通知后，第一時間通過黨委學工部研究生公眾號做好前期宣傳準備工作，對數(shù)學建模競賽的背景與意義、參賽的注意事項，尤其是競賽重要的時間節(jié)點信息，比如報名時間、報名步驟、學校審核時間等重要信息羅列清楚，方便大家做好自己的時間規(guī)劃表。輔導員是研究生教育中非常重要的一環(huán)，是研究生思想教育、學術(shù)文化、日常管理等工作的組織者、實施者和指導者，是研究生成長成才的引路人。要充分發(fā)揮并利用好各學院研究生輔導員資源，使他們通過社交軟件、主題班會等形式協(xié)助宣傳?！皞鲙蛶А币恢笔俏覀凕h的寶貴經(jīng)驗和優(yōu)良傳統(tǒng)。通過邀請獲獎學生組織學術(shù)沙龍的形式，向新參加競賽的學生更好的宣傳，也利用研究生課題組的優(yōu)勢，老生帶新生，老生向新生宣傳等方式，將有意向參賽的學生組織起來統(tǒng)一管理，學生完成自主組隊后在校內(nèi)資源平臺登記，并完成校內(nèi)組隊預報名。

2.3 競賽隊伍培訓管理

在疫情防控常態(tài)化的背景下，完善的學科競賽組織管理機制是成功組織學生參加競賽的基礎，構(gòu)建資源型校內(nèi)競賽平臺是高校學生參賽取得好成績的保障[4]。建設一個優(yōu)質(zhì)且完善的學科競賽支撐平臺，學生才能有更多的資本去完成比賽。合理利用學校的學科競賽平臺資源，充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、挖掘?qū)W生的科研潛力。我校由數(shù)模教練組牽頭搭建了優(yōu)質(zhì)的學科競賽資源平臺，通過前期的宣傳準備工作后，將有意向參賽的隊伍統(tǒng)一管理，利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，在校內(nèi)平臺中共享數(shù)學建模競賽相關(guān)教學與培訓的視頻資源、 歷屆競賽的真題與詳解資源，平臺會將各隊伍學習時長、下載量記錄在后臺，這樣也更方便結(jié)合大家學習進度，制定個性化的培養(yǎng)方案。

專業(yè)的數(shù)學建模專家組指導教師會制定一套詳細的培養(yǎng)方案，將培訓方案模塊化，由有各個模塊領域?qū)ｉL的教師定期組織參賽隊參加線下的專業(yè)知識培訓，并且黨委學工部研究生助理團隊也會做好培訓的簽到與簽退工作，盡可能覆蓋所有參賽隊伍成員。每次培訓結(jié)束后將由培訓教師布置參賽學生實操的題目，并在下次培訓時檢查大家解決問題的成果。除了定期的線下培訓，“數(shù)模教練組” 教師也會不定期組織線上的培訓和答疑環(huán)節(jié)，專門解答學生學習的薄弱環(huán)節(jié)，確保大家都能夠?qū)⑴嘤柕闹R理解與吸收。

建立研討會機制能充分利用校內(nèi)資源，讓學生更直觀了解數(shù)學建模競賽的解答過程與論文寫作思路，激發(fā)了學生參加競賽的熱情與積極性，既是將理論轉(zhuǎn)化為實踐的一個良好契機，也為學生參加競賽并取得好成績提供了又一有力保障[5]。學生在完成培訓后，接下來就是組織校內(nèi)實戰(zhàn)，在實戰(zhàn)的前一周會發(fā)布校內(nèi)比賽公告，實戰(zhàn)以正式比賽的步驟為參考，力保給大家真實的比賽環(huán)境。比賽開始前會在校內(nèi)平臺發(fā)布試題供各隊完成下載，正式開始后會在平臺發(fā)布解鎖密碼，各隊伍自行完成比賽并最終提交論文以及相應的附件。管理機構(gòu)會組織校內(nèi)的專家組成專業(yè)的論文評審團，挑選出優(yōu)秀的論文和有代表性的論文進行線下的評閱論文專題研討會，要求所有參賽隊伍成員參加，并由挑選出的優(yōu)秀與典型隊伍進行現(xiàn)場答辯，專家進行現(xiàn)場點評。

3 學科競賽參賽流程

學生學科競賽組織參賽流程是否細致合理，是影響學生參賽能否取得理想成績的重要因素。因此，統(tǒng)籌做好學生競賽參賽流程以及賽后總結(jié)，可以更好地促進參加競賽學生取得良好的成績，更好的健全學科競賽組織管理體系。

3.1 競賽隊伍的組建

成功參加比賽的第一步就是參賽隊伍的組建，要想完成學科競賽并取得優(yōu)異的成績需要組建一個優(yōu)秀的團隊[6-7]。研究生數(shù)學建模競賽也是在考驗研究生團隊協(xié)作的能力。在經(jīng)過競賽組織管理小組前期系統(tǒng)的培訓與實際操作后，各研究生參賽隊伍都經(jīng)歷了一個良好的磨合期，隊員間的配合默契度顯著提高，這也有助于參賽隊伍進行一個合理的分工。同時這也是給大家提供一次重新選擇適合自己隊友的機會，經(jīng)過前期的訓練與實戰(zhàn)后95%的隊伍都會保持不變。邏輯思維能力強的同學負責提供解題的思路和數(shù)學模型的建立，算法運用能力強的同學負責提供解題的算法，寫作能力強的同學則負責整合、論文撰寫的工作，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，發(fā)揮學生的自身優(yōu)勢來完成競賽。

3.2 競賽的準備與參賽

參賽團隊最終組建完成后，將進入準備競賽環(huán)節(jié)。此時充分回顧培訓、實戰(zhàn)的知識與經(jīng)驗，制定詳細的回顧計劃表，根據(jù)自身特長確定最終的分工[8]。正式開賽后，將集中時間下載賽題，等待發(fā)布解題密碼，參賽隊伍獨立完成比賽。學生解開賽題后，需要各自進行充分討論，閱讀每一套賽題，選擇適合自己隊伍的題目。確定題目后，參賽隊需充分利用校內(nèi)平臺資源、學校論文查閱資源、互聯(lián)網(wǎng)資源，查閱相關(guān)資料，分析問題，并尋求解題方案。確定解題方案后，制定詳細的解題框架，并分析解題框架下的解題方法與步驟。準備工作完成后參賽隊需完成數(shù)學模型的建立，并寫出相應的代碼，問題解決后完成論文寫作，并且完成最終的上傳工作。各參賽隊伍完成競賽工作后，需在校內(nèi)平臺同步完成上傳工作，做好保存留檔、資源共享的工作，作為下一年競賽培訓的資源。

4 學科競賽對學生能力的提升作用

高校組織研究生通過參加數(shù)學建模競賽，是對研究生培養(yǎng)教育的重要環(huán)節(jié)。通過競賽，學生在科研創(chuàng)新方面有了很大的提升。

4.1 對數(shù)學理論理解與運用更加透徹

數(shù)學是人類用來描述事物的一種手段，通常以定理、推論、定義等多種形式出現(xiàn)，內(nèi)容過于抽象，數(shù)學理論知識連續(xù)性、關(guān)聯(lián)度高，體系性強，甚至對初學者來說晦澀難懂。除了數(shù)學相關(guān)專業(yè)或者是對數(shù)學有著強烈興趣的學生外，部分學生是在學校各種考試的驅(qū)動下，被迫的接受數(shù)學，這就導致了這部分學生對基礎知識的掌握并不扎實，學得慢、忘得快，不能深入的理解其知識體系和各部分之間的聯(lián)系，很難將數(shù)學理論知識用于解決現(xiàn)實中的實際問題。數(shù)學建模競賽作為重要的紐帶，加強了學生對理論知識的理解與在實際問題中的運用能力[9]。

4.2 提高了實際運用能力

在現(xiàn)實工作和生活中，遇到的數(shù)學問題多種多樣。運用數(shù)學理論對所遇到的問題進行準確清晰的表征，利用數(shù)學語言對問題進行精準刻畫，運用數(shù)學理論知識，將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題，這恰恰是數(shù)學建模的基本要求。首先學生要了解實際問題的原理、背景與其之間的邏輯關(guān)系。其次學生要掌握較好的數(shù)學理論知識。最后，學生還需要具備較高水平的數(shù)學研究能力。

4.3 提高了自身的綜合能力

在研究生數(shù)學建模競賽中，研究生要面對各種實際問題。首先，通常是需要查閱大量的相關(guān)文獻資料，從大量的文獻資料中篩選、梳理出有效內(nèi)容，對這些內(nèi)容進行整理分析，從而提出一個甚至幾個可行方案，從這些方案中再驗證出最佳方案。這對研究生文獻檢索和文獻綜述能力的提升有著很大幫助。

方案確定后就需要求解數(shù)學模型，在求解模型的過程中，需要許多專業(yè)軟件的幫助，通常大家會使用許多編譯類軟件、統(tǒng)計分析類軟件、數(shù)學規(guī)劃類軟件、繪圖軟件等。在解決一些復雜或某個專業(yè)領域問題時，還會借助一些其他的專業(yè)軟件，比如有限元計算軟件、流體力學仿真軟件等。研究生在參加數(shù)學建模競賽中，文獻檢索、文獻綜述分析、問題分析、建立模型、模型求解、 論文撰寫等多個環(huán)節(jié)都會用到很多不同類型的數(shù)學軟件及其其他的專業(yè)軟件，這對研究生利用多學科交叉知識、 多學科專業(yè)軟件來解決實際問題能力有著很大的提升。

5 結(jié)語

研究生數(shù)學建模競賽，拓寬了學生們的視野，豐富了大家的專業(yè)知識儲備，加強了理論轉(zhuǎn)化為實踐的運用，培養(yǎng)了學生團結(jié)協(xié)助的意識，提高了大家實際操作能力。學科競賽是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力、應用能力以及創(chuàng)造能力的重要步驟，是深入落實科教興國、人才強國、 創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，充分激發(fā)人才創(chuàng)新活力，進一步完善科技創(chuàng)新機制的有力環(huán)節(jié)，是高校培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的重要的措施，健全且完備的學科競賽組織管理體系是這重要一環(huán)成功實施的重要保障。

隨著科技的迅速發(fā)展，國家迫切需要大量具有多學科知識儲備的創(chuàng)造性人才。傳統(tǒng)的教育模式逐漸無法滿足社會的需求，難以培養(yǎng)出大量的跨學科、多學科人才，完善的學科競賽培養(yǎng)體系在培養(yǎng)人才方面發(fā)揮了巨大的作用。建立科學的數(shù)字化校內(nèi)資源平臺可以有效提升學科競賽管理功能與服務水平。該體系的建立要明確組織管理機構(gòu)各方的職能與任務，也需要依賴學生的學習自覺性與自我學習能力。該模式也整合了高校的功能資源，充分調(diào)動了學校的校內(nèi)資源，為學生參加學科競賽提供了有力的保障，對高校組織其他類競賽也具有一定的借鑒意義。