创新创业教育改革背景下开展数学建模教学活动的重要意义

【摘要】本文通过分析创新创业教育改革背景，根据宁夏大学新华学院的发展现状，从学生综合素质的培养、师资队伍的建设、大学数学的教学改革，学院的人才培养目标四个方面，讨论了在独立学院开展数学建模教学活动的重要意义。

【关键词】创新创业教育改革 大学数学 数学建模教学活动

【基金项目】2016年自治区高校创新创业教育改革项目（NXSC20160311）。

【中图分类号】R47-4；G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）32-0224-02

一、创新创业教育改革背景简介

2015 年5 月，国务院颁行的《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》明确指出：“深化高等学校创新创业教育改革，是国家实施创新驱动发展战略、促进经济提质增效升级的迫切需要，是推进高等教育综合改革、促进高校毕业生更高质量创业就业的重要举措。”2016年5月，宁夏回族自治区人民政府办公厅印发的《宁夏回族自治区深化高等学校创新创业教育改革实施方案》指出：“高等学校创新创业教学改革的主要任务是：要广泛开展多种形式、全员参与的创新创业教育专题学习和研讨活动，把深化创新创业教育改革作为高等教育综合改革的突破口，切实将创新创业教育融入人才培养全过程，丰富课程，创新教法，强化实践，优化师资”。

宁夏大学新华学院是由宁夏大学按照新机制、新模式举办的一所全日制普通本科高等学校，拥有全日制本科在校生6700多名。截止目前，学院已向社会培养输送了12届共计14100余名各专业毕业生，是培养符合地方经济发展的应用型人才的重要力量。2016年10月，宁夏大学新华学院结合学院实际制定了《宁夏大学新华学院深化创新创业教育改革实施方案》，该方案指出：“学院要毫不动摇地把深化创新创业教育改革作为学院教育工作的重中之重。”

数学在培养学生的创新精神和探索精神方面具有重要作用，而数学建模则在培养学生的创新和应用能力方面具有不可替代的作用。如何将培养具有创新性的人才与地方经济发展很好地融合起来成为了一个重点问题。信息与计算机科学系数学老师们以数学建模教学活动为主要抓手，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，激发学生的创新思维，创新意识，力图提升学生的创新创业能力。

二、数学建模教学活动的定义

数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践。即通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后，将实际问题用数学方式表达，建立起数学模型，然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解[1]。叶其孝老师指出我国大学中开展的数学建模教学活动大致有以下几种[2]：

1.开设必修的或选修的数学建模课程；2.组织学生参加大学生数学建模竞赛， 这是一种三人组队、共三天（72 小时）的通讯竞赛[3，4]；3.数学（建模）实验室课程或活动， 实验室装备有许多良好的计算机和相应的软件，为学生、教师创造、提供用数学建模方法解决各种实际问题的条件和交流活动的场所[5，6]；4.由团委或学生科协举办的各种与数学建模有关的学生科技发明和创造活动。

三、开展数学建模活动对培养学生综合素质的重要意义

数学教育本质上是一种素质教育，数学建模教学活动对于创新能力的培养尤为重要，其过程是循序渐进、不断发现问题、解决问题的过程；在认识论层面提供了从理论到实践再从实践到理论的双向思维平台[7]；也是培养学生思考问题的能力，提高学生数学创新能力的有效途径。

在数学建模教学或赛前培训中，需要学生认真阅读题目，仔细推敲每一句话、每一个概念，深入分析题目中给出的条件，根据研究对象的具體情况，抓住问题的核心和关键，进行必要的合理假设，然后结合自己已掌握或通过查阅文献资料而及时了解的相关知识，建立起相应的数学模型，将实际问题转化为数学模型来求解，这一过程有助于培养学生将实际问题抽象简化成数学问题的能力。

模型求解过程需要学生掌握、利用计算机和一些先进的数学软件，这可以促进学生更深入地学习数学、研究数学，使学生具备利用软件工具解决数学问题的素养与能力。

数学建模竞赛或数学建模期末考核最终需要提交一篇科研论文，一方面，论文有严格的格式规范，且要保持完整性（问题分析、模型假设、模型的建立与求解、模型检验、误差分析、模型推广等）；另一方面，论文须具有较强的可读性。撰写论文的训练过程有助于培养学生语言表达能力及文字写作能力。

数学建模竞赛或教学活动以小组（3人一组）为单位开展，在此过程中需要组员合理分工，取长补短，充分发挥个人潜力的同时能团结协作完成建模论文。这为学生们的合作精神、团队意识的培养提供了一个良好的平台[8]。

数学建模教学活动的开展是与应用型人才培养目标相一致的，数学建模能力与应用型人才的创新能力是吻合的，开展数学建模教学活动是激发学生创新思维，提高学生创新能力的重要且有效的途径之一[9，10]。而且数学建模的题目来自生产实践，通过参加数学建模活动或数学建模竞赛，可以为大学生创新创业训练（实践）项目拓宽思路，提供素材。

四、开展数学建模活动对师资队伍建设的重要意义

开展数学建模教学活动，有助于学院师资队伍的建设。首先，教师从事数学建模教学工作时需要对数学专业课程的深入学习与研究，这可以提升教师的专业素养，改善教师的知能结构。其次，数学建模采用模块化教学模式，推行启发式、讨论式、案例式、团队式教学方法，这有助于教师在角色上由“灌注”型向“引领”型转变。最后，数学建模竞赛的题目涉及内容宽、广、专，指导数学建模竞赛有助于教师拓宽知识面，提升应用数学知识解决实际问题的意识与能力。

五、开展数学建模活动对大学数学教学改革的重要意义

大学数学教育的任务就是要通过教学活动让学生学习、掌握数学的思想、方法和技巧， 并能学以致用。多年来的实践使我们认识到以大学生数学建模竞赛为主体的数学建模教学活动实际上是一种不打乱现行正常教学秩序的、规模相当大的大学数学教育改革的试验[3]。

数学建模教学活动可以检测学生对已学数学知识的掌握情况，可以检测学生能否应用所学数学知识来解决实际问题， 从而有助于我们发现大学数学教学中存在的问题，进而进行相应的改善。在宁夏大学新华学院，对于数学专业来讲， 数学建模课已经是必修课了，对于非數学专业来讲， 我们选拔、组织学生参加数学建模培训，数学建模竞赛活动，鼓励学生参与数学建模社团活动。系里许多教师已经开展了基于数学建模的大学数学教学改革研究，力图将数学建模思想渗透在自己开设的课程中，并取得了很好的教学效果。

六、开展数学建模活动对学院实现人才培养目标的重要意义

数学建模采用模块化教学，他积极实行启发式、讨论式、案例式、团队式教学方法，打破“强调知识的系统性、完备性”的传统约束，着力培养学生实践能力、应用能力、合作能力、创新能力，使其知识、能力、人格形成有机融合，这有助于学院统筹理论教学和实践教学，加大实践教学比重，有助于统筹第一课堂（课堂教学）和第二课堂（课外活动），将第二课堂纳入人才培养体系，有助于学院培养具有扎实专业功底，拥有较强实践能力，具备创新创业能力和良好职业道德的人才，有助于学院实现“知识、能力、素质”协调发展的应用型人才培养目标。

总之，数学建模教学活动有助于培养学生综合素质，激发学生创新思维，有助于加强师资队伍建设，有助于推动大学数学教学改革，有助于促进学院实现人才培养目标，进而促进学院的长远发展。

参考文献：

[1]刘冬梅，大学生数学建模竞赛与教学策略研究[J].山东师范大学，硕士学位论文，2008：10.

[2]叶其孝，数学建模教学活动与大学生教育改革[J].数学的实践与应用，1997（1）：92-96.

[3]叶其孝，美国大学生数学模型竞赛及一些想法[J].高校应用数学学报，1989（l）： 137-145.

[4]叶其孝，大学生数学建模竞赛辅导教材[M].长沙：湖南教育出版社，1993.

[5]叶其孝，建立数学实践课（数学实验室）课程的探索[J].广州：国家教委直属高等工业院校应用数学协作组第四届工作会议资料，1998.

[6]叶其孝，尽快建立我校的数学建模实验室[J].北京理工大学科协第三届学会、学术工作研讨会论文集，1993，10：47-53.

[7]张再云，丁卫平，萧振纲，李松华，甘向阳.数学建模与大学生数学创新能力培养的研究和探索[J].湖南理工学院学报，2015，02：85-87.

[8]阎晨光，苏连青，孙晓岭，基于数学建模的创新人才培养模式探索及分析[J].DOI：10.16534/j.cnki.cn13-9000/g.20170814.001

[9]李大潜，数学建模与素质教育[J].中国大学学报，2002（10）：33.

[10]张双德，杨灿荣.大学生数学建模竞赛与高等数学教育改[J].数学教育学报，1999（3）：64.

作者简介：

任杰（1985.4-），女，宁夏中卫人，宁夏大学新华学院讲师，研究生（2008级硕士），研究方向：运筹学与控制论。