基于数学建模竞赛提升工程硕士创新能力探索与实践

王晓峰 苏盈盈 孙宝光

（重庆科技学院 重庆 401331）

应用型改革是教育部为加快发展现代职业教育，建设现代职业教育体系，探索“产学研一体、教学做合一”的应用型创新人才培养模式。2014年，李克强总理提出“大众创业、万众创新”的号召，创新教育已经提高到国家战略的高度，全国各高校普遍大力开展创新教育和实践工作。2017年，习近平主席在十九大报告中指出“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑”。目前，我校作为应用型高校，进一步贯彻和落实十九大精神，聚焦十九大的战略部署，服务科教兴国战略、人才强国战略和创新驱动发展战略，聚焦研究生教育高质量发展的时代命题，积极推进研究生创新创业教育[1]。

为提高研究生创新能力，2013年起，教育部学位与研究生教育发展中心举办“中国研究生创新实践系列大赛”，包括中国研究生数学建模竞赛、能源工程设计竞赛、能源装备创新设计竞赛等科技竞赛。这些大赛已成为在校研究生培养创新精神和创新意识，提高实践能力的平台，并逐渐发展为研究生培养单位提高研究生培养质量、营造研究生创新氛围，推动研究生创新创业教育改革的有力抓手[2]。

数学教育是研究生教育的基础，也是创新创业的基础，在工程硕士教育占有很重要的地位[3]。大量调查统计显示，我国高校培养的工程硕士创新能力总体不足，不能很好地满足社会对创新人才的需求，其根本原因之一是数学基础理论知识不够，数学基本功底过于薄弱，导致科技创新中的核心技术难以突破[4]。为提高研究生数学建模能力，中国研究生数学建模竞赛在全国大力推广。目前，中国研究生数学建模竞赛已经成为“中国研究生创新实践系列大赛”影响力最广、参赛队伍最多、历史最悠久的竞赛之一。

1 目前现状

目前，我校参加的大多国家级、省部级、校级的研究生科技竞赛，以获得优异的竞赛成绩为目标，以竞赛内容培训为主，培训时以应试竞赛为前提，没有本质上研究针对性地提高学生创新能力的措施，与国家、重庆市、学校工程硕士创新能力的要求差距甚远；也没有考虑赛后应用创新和科研需要，赛后的研究力度不够。目前，我校工程硕士数学建模竞赛主要存在以下几个方面问题：

（1）竞赛创新理念滞后。我校科技竞赛培训普遍存在“重成绩、轻培养；重赛内培训、轻赛后创新”等问题，与国家、重庆市、学校等工程硕士的发展战略不匹配。科技竞赛与工程硕士创新的结合是模糊的、不明确的。

（2）竞赛培训效率不足。目前，数学建模竞赛培训继承我校多年建模培训思路，主要针对应试竞赛为主，时间松散、内容独立、学时有限，没有与工程硕士创新教育相联系。工程硕士平时学习、科研任务繁多，如何在数学建模竞赛培训加入创新内容，高效地提高研究生培训内容是需要进一步探索的。

（3）赛后可持续性不畅。通常每年数学建模竞赛赛前累计培训1个月，竞赛时间约100小时，竞赛培训对工程硕士的数学算法、计算机编程、科技论文写作等创新基础能力有较大提高。很多工程硕士连续三年参加数学建模竞赛，收获颇丰，成绩斐然。然而，赛后学生和老师基本处于偶尔联系状态。工程硕士创新能力提高不应仅是竞赛期间，也应持续性地开展赛后创新能力培养。

（4）建模创新资源不足。近年，我校工程硕士招生发展迅速，然而面向不同专业、不同层次的工程硕士，竞赛培训、赛后提高、创新能力提升的所需相关建模资源和平台匮乏。

2 具体实施

2.1 高效建模竞赛培训

目前我校招收的工程硕士招生分数略低，大多数学生的数学基础和计算机编程能力不足，同时工程硕士入学后的平时课程和科研任务繁多，故我们统筹优化了建模培训内容及方式，加强了数学建模竞赛培训的综合性和实用性，有效地提高工程硕士创新能力，并普适各层次的工程硕士。

（1）梳理了教学内容，优化重组了数学建模竞赛培训内容，增设了关于创新能力和课程思政方面的教学及培训内容。对数学建模竞赛培训时间的安排、培训内容覆盖面、培训内容衔接、各专业知识的契合度等进行了统筹安排，力求克服原有数学建模竞赛培训体系中的“重经典、轻现代；重数学思想、轻计算技巧；重知识传授、轻能力培养”等问题，加强工程硕士的应用能力提高与创新意识的培养。

（2）加强数学建模算法与计算机编程能力的结合，提高工程硕士动手能力。基于实际问题和案例，借助计算机和数学编程软件，通过工程硕士的亲自设计和动手编程，体验利用数学算法并解决实际问题的过程，从实际问题中学习、探索和发现数学建模的规律，使工程硕士学有所用，提高工程硕士数学创新能力。

2.2 持续赛后创新能力提高

目前，数学建模竞赛仅考虑中国研究生数学建模竞赛期间的培训和数学建模成绩提高，没有考虑服务学生的后期应用创新和学生科研需要，赛后研究严重不足。

（1）建立数学建模赛后互动机制。以研究生数学建模指导教师或工程硕士导师牵头，建立了兴趣小组，并以QQ群、微信等形式，引导学生自己提出问题，从而激发工程硕士的学习、科研兴趣；开展课外拓展和赛后培训，保证数学建模活动的延续性，研究生数学建模指导教师及时组织学生讲评和研讨竞赛问题，对竞赛中解决不彻底的问题重新研究，引导学生深入思考。

（2）建立师生科研创新互动机制。建立互动机制，将科研涉及的数学算法及程序与建模教师交流，探索将数学建模教师的科研项目带领工程硕士积极参与；以实际问题为导向，解决工程硕士在平时科研遇到的问题。在交流过程中注重结合实际问题，加强创造性思维的训练、创造性品格的锻炼、创造能力的培养。

（3）搭建多渠道师生赛后交互式交流平台。建设网站、QQ群等多渠道师生赛后交互式交流平台，将数学建模竞赛培训课件、课外教材、案例库、历年优秀论文等放到交流平台上，方便学生资料的获取；增加交流平台互动性，工程硕士在QQ群里自由提问，增加数学建模指导教师与工程硕士的自由互动环节，相互讨论，提高工程硕士的积极性及创新能力。

2.3 创新型建模平台及资源建设

目前现有平台存在普适度不够、支撑度不力、全面性不足、创新型缺乏等问题，教学实效整体上明显偏低。建设了数学建模竞赛期间和赛后创新培养建设相关平台和资源。

（1）开发数学建模赛前培训和赛后拓展教学资源。收集建模案例、查阅资料，整理了建模创新方面最新的科研成果和技术方法，并将数学建模的工程实例引入竞赛培训中；开发相关算法集、程序集等；编写适合不同专业、不同层次的案例库，适合不同领域和方向的学生。

（2）建设教学资源网站。精选适合我校工程硕士创新能力培养的创新实践案例库；基于校企合作，构建适合我校工程硕士创新需求的网站建设，资源包括工程案例库、常用建模算法、程序库、相关数学软件、历届各级数学建模赛题讲解等；录制数学建模算法视频，方便学生赛后建模能力提升。

3 总结

通过数学建模竞赛，提升了工程硕士创新能力探索与实践。我们提高了工程硕士创新能力；培养了数学建模竞赛赛后可持续培养创新能力；建立了适合工程硕士创新型平台建设。