数学建模竞赛在计算机学科研究生创新能力培养中的作用研究

仁庆道尔吉 郑碧莹 李娜 许霞

关键词 创新能力 计算机专业研究生 研究生数学建模竞赛

中图分类号：G643                                  文献标识码：A   DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.09.021

Keywords innovative ability; postgraduate students majoring in computer science; postgraduate mathematical modeling competition

0 引言

實践和创新能力普遍不强的事实是计算机专业研究生实践创新能力的现状。目前，中国正处在信息快速更新的时代，与计算机有关的信息产业正蓬勃发展。因此，更有必要让计算机科学专业的研究生具备实用，创新和独立的学习技能。目前，中国全日制研究生主要来自本科应届生，虽有扎实的理论基础，但缺乏与本专业相关的工作经历和项目经验，创新意识淡薄，创新能力不足，动手实践的机会较少。加强专业实践是提高实践能力和增强创新意识的主要手段。数学建模竞赛可以作为一项实践项目，来弥补研究生在创新方面的不足。

2003年东南大学发起并成功主办的“南京及周边地区高校研究生数学建模竞赛”打开了全国研究生数学建模竞赛的大门，同年被纳入教育部学位中心“全国研究生创新实践系列活动”。此竞赛是为全国各地的研究生举办的科技竞赛。

数学建模是以实际问题为导向的数学模型在生活中的应用研究，将实际问题以数学的思维进行数学模型的建立，求解数学模型进而解决实际问题。这当中需要运用计算机来解数学模型，需要参赛人员具备一定的编程能力。计算机学科研究生在数学建模竞赛中有不可替代的作用，同时要求具备一定的创新能力。数学模型往往被用来表现一个实际事务的抽象形式，是接近在某种概念上具有实际意义的事情，但它与实际事务有着本质的不同。有许多形式来描述一个真实的现象，如录音，录像，比喻，谣言等等。为了使描述更加科学，合理，客观和可重复的，人们通常使用被认为是更加严格的数学语言描述各种现象。

自数学建模竞赛开展以来，其参赛人数不断增加，影响范围越来越广，截止到目前为止，该竞赛已成功举办了十三届研究生数学建模竞赛。从中涌现出很多优秀的创新型人才，使他们在各自的领域内更好的发光发热。

通过查阅和分析发现，国内目前关于数学建模方面的论文多为就竞赛本身的简介或是赛事回顾，关于数学建模竞赛中研究生创新能力培养的研究论文很少，特定到计算机科学研究生方面的更是寥寥无几。通过对已查阅的文献进行分析，发现创新能力培养的研究可以分为以下两个方面：（1） 理论研究。如数学建模与研究生创新能力的培养[1]（刘勇，2009）;融合数学建模思想的理工科研究生创新能力培养模式[2]（刘凤秋，2014）;研究生数模竞赛与西部高校研究生创新能力培养的研究[3]（戴喜生，2014）（2） 方法措施研究。基于数学建模教学改革推进研究生创新素质教育[4]（刘心歌，2016）;研究生数学建模与创新实践培养的研究[5]（任泽民，2016）;基于研究生数学建模对研究生科研能力提升的若干思考[6]（张朝辉，2017）;工科研究生数学建模教育与创新能力的培养[7]（周生田，2016）;对研究生数学建模与创新的几点思考[8]（朱道元，2015）。

1 数学建模竞赛对提高计算机学科研究生创新能力的作用研究

1.1 研究生数学建模竞赛对培养学生创新能力的重要性

在信息快速发展的现今，要求每一位合格的计算机学科研究生都必须具备创新能力。创新是指个人能够调用所有获得的信息，包括现有的知识，技术和经验，以生产新的有价值的产品。数学建模竞赛就是发挥学生创新能力的良好途径。关键是培养研究生创新意识，掌握创新方法，并具备创新技能。创新具体表现为找到解决问题的新方法或者将以前的几种方法重新组合。

第一，从宏观上讲，研究生数学建模竞赛让计算机学科研究生清楚的知道解决一个实际问题的全过程，增强了学生在今后学习工作中独立分析问题并寻找解决办法的能力。更让计算机学科研究生深切的体会到现如今计算机学科的重要性，其应用的范围之广，解决的问题之难，方法之灵活。另外，研究生数学建模的大多数题目均来自于企业机构中存在的实际問题，解决了这些问题，即是为企业攻克了难题，甚至可以带来一定程度的经济收益。以此为前提，作为年轻且思维活跃的计算机技术学科研究生就会积极参加研究生数学建模竞赛，通过竞赛来培养自己的创新能力和创新意识，这并不仅仅是在教室里认真学习某一门专业课所能得到的效果。

第二，从微观上讲，研究生数学建模竞赛为计算机科学研究生培养奠定了基础，是培养计划的基本路线：以基本理论出发，再以基本理论为基石从实际问题中提取出问题，最后将已学的和可搜集的知识梳理、探究并完美的解决问题。研究生获得的基础理论知识更多，更深入，更广泛。首先，如何很好的将这些知识筛选整合，就是体现计算机学科研究生创新能力的一个重要环节。计算机学科研究生在解答问题过程中发现，即使是平时学习很好的，考试成绩很高的学生，运用现有的理论知识也不能应用到解决实际问题。这时发现了解决现实问题的能力不足，这一点正是数学建模竞赛要具备的基本技能。其次，研究生数学建模竞赛中给出的问题往往只是某些数据信息，从这些数据信息中寻找问题所在，选择正确的数学模型需要计算机学科研究生具有发现和提问的能力。最后，研究生数学建模竞赛不只是单一的计算机学科类的竞赛，而是几个学科交叉才能完成的，需要用到自己本学科以外的知识，多元知识体系的构建是研究生应该具备的技能。

第三，研究生数学建模竞赛为研究生群体提供一个很好的平台以增强研究生的创新能力。尽管整个竞赛仅历时四天，但从开题到给出成绩，却需要参赛者们投入不少的精力。相信数学建模竞赛一定可以培养出越来越多的优秀的计算机学科的创新型人才。

1.2 研究生数学建模竞赛中提高计算机专业研究生创新能力的措施

第一， 赛前定期培训。高校可以在研究生可以在自主完成组队的前提下，利用周末及寒暑假，对完成组队的研究生进行培训，题目可由简到难逐步提升。在赛前的假期，学校可结合科研热点给出几道模拟题下发队员，并指派专门指导老师指导队员完成任务，合理把控竞赛进度。这样做可以增强队员彼此的默契度。其中，对于计算机科学专业的学生，他们应该锻炼自己使用计算机建立数学模型的能力。因为，有越来越多求解数学模型和测试评估模型的应用需要使用计算机来解决。一个编程能力强的队员，可以为模型的检验提供极大便利。

第二，开展经验座谈会。开展经验座谈会重要且必要，邀请一些专家和获过奖的研究生分享参加数学建模竞赛的经验，这将极大地促进队员在短时间内提升数学建模水平。同样也可以通过查阅并阅读相关的介绍经验的论文，获取一些建模过程中的高效方法。数学建模对于计算机研究生的培养，旨在最大程度地提升研究生创新能力。通过参与竞赛，完成实际问题的提取、分解、深化、解决和延伸。同时，数学建模活动对计算机专业学生有较好的实践效果，是计算机科学研究生能够而且应该经历的一项科技创新的实践活动。

第三，赛后总结和反思。在整个比赛的过程中，探究涉及的思想和解决问题的方法都是研究生应具备的技能。因此，研究生应在比赛前进行一系列数学建模赛前训练活动，找到自己的缺点，有针对性地进行补充学习。每名参赛队员还应在建模指导老师的培训之余，多阅读优秀的竞赛论文。分析为何别人可以做到而自己不能，并思考如何缩小这种差距。

2 结论

研究生数学建模竞赛活动在培养跨学科科技创新人才，加强发散思维训练中发挥着重要作用。由于研究生数学建模竞赛可以激发计算机学科研究生的创新潜能，在培养研究生创新能力方面具有很强的促进作用。但是随着时代的进步，科技的发展，需要我们不断地发现问题并且总结经验教训，使研究生数学建模竞赛成为促进研究生进步的一个更好的平台。

基金项目：内蒙古自治区研究生教育教学改革研究与实践课题项目，编号：YJG20181012802，YJG20151012805;内蒙古工业大学研究生教育教学改革项目，编号：YJG2017027， JY2014008;内蒙古自治区高等学校科学研究项目，编号NJSZ1834

参考文献

[1] 刘勇，何晓川.数学建模与研究生创新能力的培养[J].中国研究生，2009（06）：48-50.

[2] 刘凤秋，毕卉，陈东彦，李冬梅，孙伟.融合数学建模思想的理工科研究生创新能力培养模式[J].高师理科学刊，2014，34（05）：82-84.

[3] 戴喜生，魏锋，舒庆春.研究生数模竞赛与西部高校研究生创新能力培养的研究[J].广西教育，2014（39）：31-32+35.

[4] 刘心歌，王凤仙，韩旭里，唐美兰.基于数学建模教学改革推进研究生创新素质教育[J].科教导刊（上旬刊），2016（01）：65-66.

[5] 任泽民，王洪珂，唐利明，陈照辉.研究生数学建模与创新实践培养的研究[J].重庆与世界（学术版），2016.33（06）：1-4.

[6] 张朝辉.基于研究生数学建模对研究生科研能力提升的若干思考[J].产业与科技论坛，2017.16（23）：188-189.

[7] 周生田，陈华，李维国，高平发.工科研究生数学建模教育与创新能力的培养[J].教育教学论坛，2016（32）：135-136.

[8] 朱道元.对研究生数学建模与创新的几点思考[J].高等数学研究，2015.18（03）：1-3.