研究生数模竞赛与西部高校研究生创新能力培养的研究

戴喜生++魏锋++舒庆春

【摘 要】介绍研究生数模竞赛的背景，以及研究生数模竞赛与培养研究生创新能力的关系，指出研究生数学建模在西部高校研究生创新能力培养过程中的重要性；结合广西科技大学参加研究生数模竞赛的实践，对研究生数学建模竞赛与西部高校研究生创新能力培养进行了探讨。

【关键词】创新能力培养 研究生数学建模 西部高校

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）10C-0031-03

一、研究生数模竞赛与培养研究生创新能力之间的关系

（一）研究生数模竞赛的背景

全国研究生数学建模竞赛（简称研究生数模竞赛）是由教育部学位与研究生教育发展中心主办的“全国研究生创新实践系列活动”主题赛事之一。主要面向各高等学校、科研院所的广大在读研究生，其中参赛者既可以是硕士研究生，也可以是博士研究生，因此从层次上来讲是一种科技竞赛活动。其主要目的在于激发研究生群体的创新活力和学习兴趣，提高研究生建立数学模型和运用计算机解决实际问题的综合能力，拓宽知识面，培养创新精神和团队合作意识，促进研究生中优秀人才的脱颖而出、迅速成长，推动研究生教育改革，增进各高校之间以及高校、研究所与企业之间的交流与合作。研究生数模竞赛从2004首届竞赛由南京师范大学承办，就有24个省 84所高校及中国科学院的约1440名研究生参加，其中包括60名博士生，到2013年，全国30个省、市、区的332家高校和科研院所的3884个队、11643名研究生（其中博士生573人）参加，可见其规模和影响力之大，在广大研究生中打下了扎实基础。不仅如此，各省或自治区也都组织了省一级的研究生数模竞赛，其目的也是为参加由教育部学位与研究生教育发展中心主办的全国研究生数学建模竞赛，为培养创新人才贡献力量。

（二）研究生数模竞赛的目的：培养研究生创新能力

如前所述，研究生数模竞赛的根本目的在于培养研究生创新能力。创新能力是运用知识和理论，在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”，特别在目前国际形势日益复杂，社会分工越来越细，科学技术、信息传播速度飞快的时代，创新尤为重要。而创新的关键在于人才，人才的培养靠教育。研究生作为教育阶梯中的最高层次，其创新能力的培养更是重中之重。教育部学位与研究生教育发展中心主办研究生数模竞赛正是意识到这一点，在组织竞赛过程中，参与命题的不仅有教育界的专家，还有学术领域的甚至知名企业的工程师、专家，提出的科学问题涉及工程领域的各个方面，如生物（2012年数模竞赛A题）、信息处理（2013年B题）、大气科学、环境科学（2013年D题：PM2.5）、航空航天（2012年C题）等。同时，问题没有统一标准答案，只有更优，没有最优，博士生参与答题则体现了问题的难度，往往完成一份试题比写一篇科研论文难度还大。因为提出的问题来自于工程实践，所以研究生数模竞赛为研究生创新能力的培养提供了很大的空间。

二、研究生数学建模在西部高校研究生创新能力培养过程中的重要性

第一，从宏观上讲，研究生数模竞赛让研究生深刻地体会到科学技术是第一生产力这一科学论断，为广大研究生自主、自觉地培养创新能力提供了动力源泉。“科学技术是第一生产力”这句话或许对还没有进入社会的研究生来讲显得并不具体，但研究生数模竞赛由华为公司赞助，且在2013年度的数模竞赛命题中直接给出了和华为公司产品具体相关的科学问题，难度不言而喻。但正是这一举措，让研究生们深刻而又实在地体会到科学技术是第一生产力这一科学论断。其实并不仅仅如此，研究生数模竞赛的很多题目都来自于工程实际问题，如果能够圆满的解答，不亚于为企业解决了科研难题，甚至可以直接产生经济效益。有了这个前提，作为年轻而又思维活跃的在校研究生就会主动去培养自己的创新意识和创新能力，这一点不是某一门课程所能达到的效果。

第二，从微观上，研究生数模竞赛的本身内容为培养研究生的创新能力给出了一条基本道路：扎实学好基本理论——基于基本理论从实际问题抽象出科学问题——更高更广层次的知识解决问题。研究生阶段所掌握的数理化等自然科学的基本理论知识往往比本科生相对要多点。虽然本科生也有数模竞赛，但比较起来，研究生数模竞赛所涉及的问题难度要大得多，需要的知识更广，理论更深。因此，其一，很多研究生在解答题目过程中发现自己基本理论不扎实。并不是说考试分数不高（能够上研究生的往往是精英），而是实际应用知识的能力欠缺，不能将类似于微积分的基本思想——微元法应用到所面临的实际问题中，这一点正是建立数学模型所需要的基本技能。其二，有的数学模型问题给出并不像考试题目那么具体的问题，给出的仅仅只是某些数据，从大量的数据中找出问题，建立适合于一般问题的模型，这要求研究生有提出问题的能力。其三，完整的解决一个数学模型问题除了建立模型外，往往还需要通过一些专门的知识进行分析，进而解决问题。这要求研究生具有更深更专业的知识。因此在研究生解答完一份数模竞赛试题后，真正体会到解决实际问题所需要的知识。有些研究生甚至在竞赛后感言：“参加一次数模竞赛4天的时间好像经历了整个研究生阶段。”

第三，研究生数模竞赛从整体上为培养研究生创新能力提供了一个好的平台。教育部学位与研究生教育发展中心主办的研究生数模竞赛，其出发点就是培养研究生创新能力，随着时间的推移，实践证明了这的确是一个好的平台，尽管学生竞赛时间只有4天，但整个竞赛周期，包括从命题到最终给出竞赛成绩，却需要花不少时间去精心设计。相信研究生数模竞赛这一平台会培养更多适应社会的创新人才。

三、研究生数模竞赛促进西部高校研究生创新能力培养的具体措施

研究生创新能力的培养是一项系统工程，需要综合各方面的力量。研究生数模竞赛在研究生创新能力培养中有着重要作用，结合西部高校研究生特点，经过作者的实践与探索，下面从两个方面来阐述利用研究生数模竞赛促进西部高校研究生创新能力培养的具体措施。endprint

其一，高等学校是承担研究生创新能力培养这一系统工程实施的主体，做好两个方面的工作。一是从顶层设计，可将研究生数模竞赛纳入到研究生创新能力培养体系整体结构中，作为一种提升创新能力的常规手段。研究生创新能力培养体系有许多方面，包括制度建设，基地建设，创新实践平台等。作者认为，研究生数模竞赛可作为一个常规的创新实践平台，让研究生通过这个平台提升创新能力，这也是教育部学位与研究生教育发展中心的目的。二是作为研究生培养的高校，要构建有利于参加研究生数模竞赛的环境， 从而激发研究生的创新思维。客观上，西部高校研究生创新能力提高需要更多的引导，建立一个研究生乐于参加，并从数模竞赛中获得创新源泉的环境非常重要，也是激发创新思维基本的第一步。这方面主要手段有：建立研究生数模协会，设立网络互动平台或网站，在评优或者奖学金方面考虑将参加数模竞赛作为一种鼓励，获得奖励的予以表扬，让获得好成绩的同学谈体会等。从多方面鼓励各学科专业研究生参加数模竞赛。

其二，充分利用数模竞赛指导教师，竞赛本身来全面提升研究生创新能力。创新能力包括三个方面：创新基本技能、创新思维能力，创新品质。因此在通过利用研究生数模竞赛来进行研究生创新能力培养中从以下三个方面进行：

通过指导教师精心设计赛前培训，培养创新技能。创新基本技能是创新能力的基础。借助指导教师组丰富的专业知识（一般为具有较强的科研能力和较好的科研实践经验的博士）和具体的竞赛案例，对参加数模竞赛的研究生在专业知识方面进行补充和提升。比如运用计算机进行图像处理（2013年数模竞赛中利用数据绘制卫星云图），查找某一专业方向最新的研究进展等，将有助于创新基本能力的提高。

注重发挥研究生数模竞赛本身的作用，提升研究生创新思维。创新思维能力是创新能力的核心和要点。数学模型竞赛是从实际问题转化为抽象科学问题并分析研究的一系列过程。包括：专家们提出实际工程/科学中的问题→通过合理假设，对提出的问题建立符合要求的模型→综合利用各学科知识进行模型分析→提出解决问题的方法→计算机仿真或实验室验证→对现实问题给出指导性或具体解决方案。从整体上看，这一过程其实是解决一般科学问题的思路，包括数学，物理，化学，生物工程，社会经济活动等各方面，在面对实际问题基本上都可以采用这一思维方法，因此，数学建模抽象的思维方法有助于培养各专业研究生创新思维能力。同时从过程中各个步骤角度看，也都能起到促进创新思维能力提高的作用。比如，参赛研究生可以从专家问题提问角度学习到未来自己在面临实际问题时应该如何提出问题（提出问题包含了要对问题进行简化和初步合理假设，同时要分清问题主次）。尽管指导教师在研究生参加竞赛活动中起辅助作用，但可以总结这一基本思维方法给学生。“授人以鱼，不如授之以渔”，这里就是具体体现。

利用赛后反思和总结，培养良好的创新品质。创新品质是创新的动力和方向。研究生有正确的创新品质将会受益一生。数学建模竞赛作为达到研究生培养目标而采取的手段之一，要服务于研究生培养目标，服从培养计划。指导老师比赛完成后一方面要提醒学生以端正的态度面对比赛成绩，让学生正确理解“一次参赛，终身受益，不仅看成绩，重在过程中，重在参与，扩大受益面”的竞赛目的，不要为了参赛获得好的成绩而不顾学业或其他必须完成的事情。另一方面也要鼓励研究生持续参与，不泄气，不因为成绩不好或者难度大而不再关心比赛。

四、研究生数学建模在西部高校研究生创新能力培养中的实践

根据作者在西部高校参加省级和国家级研究生数模竞赛的实际经历，以广西科技大学为例，认为西部高校应该在以下三个方面进行组织，进一步推动研究生数模竞赛在培养创新人才中的作用。

（一）西部高校应该更加重视研究生数学模型竞赛这一课外科技活动，为培养研究生创新能力提供好的外部条件。根据作者所知，广西地区研究生数模竞赛全省统一开始时间为三年，且自2013年开始由广西区教育厅学位办主办。相对其他地区时间上要晚一些，参加全国研究生数模竞赛的成绩到2013年有一等奖获得。实际上，作为西部地区高校，提供给研究生实践的机会或许没有发达地区那么多，因此，数模竞赛作为培养研究生创新能力的实践活动更应该受到重视。各个具有硕士点的高校尽可能提供条件给研究生参加数模竞赛，如场地，师资力量等。这一点在广西科技大学执行比较好，成绩也不错，仅参加第二次就获得全国二等奖。

（二）多方面鼓励研究生参与，积极倡导以研究生为主体的研究生数模竞赛，营造校园创新环境与创新氛围。通过宣传，鼓励研究生参与，同时在研究生评优中可适当向获得竞赛等级的研究生倾斜；在竞赛中严格执行竞赛规则，倡导以研究生为主体的研究生数模竞赛。不限制专业，允许自由组队。

（三）通过研究生数模竞赛，创新研究生培养模式，从研究生数模竞赛中发现人才，个性化培养。笔者作为指导教师参与研究生数模竞赛，体会很深的一点就是，从研究生数模竞赛中容易发现综合能力较强的学生。如果在此基础上加以引导，将有利于人才培养。

研究生数模竞赛既是检验研究生创新能力的一种方式，更重要的是，通过研究生数模竞赛，可以提高研究生自主创新意识，是培养研究生创新人才的一个好平台。高校在组织研究生数模竞赛的同时，也当充分利用这一点，进行广泛宣传，在研究生中积极营造创新氛围。西部高校资源相对落后，可以借助这一平台，通过不断的改革创新，积累经验，为培养创新人才努力。

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【基金项目】国家自然科学基金项目（61364006），广西研究生教育创新计划项目（JGY2014119），广西科技大学研究生教改项目资助（03100194）

【作者简介】戴喜生，广西科技大学副教授，博士，硕士研究生导师。

（责编 丁 梦）endprint