以数学类学科竞赛为依托的大学生创新能力培养研究与实践

郭立丰，石冠男，杨云峰

（东北石油大学 数学与统计学院，黑龙江 大庆 163318）

2021年2月3日，教育部印发《普通高等学校本科教育教学审核评估实施方案（2021-2025年）》。该方案中将基础理论、知识面和创新能力纳入学业成绩及综合素质指标点中；将工作体系、平台建设、学科竞赛参与和获奖比例纳入创新创业教育的指标点中[1-3]。

数学基础理论是创新能力的原始动力，数学建模思维是创新能力的核心动力。全国大学生数学和数学建模是两个被认可度最高的本科生数学类学科竞赛，以比赛的形式，促进学生理论联系实际，培养学生的创新意识、创新思维、创新能力和团队协作精神。

该文旨在探索将数学类学科竞赛和创新创业训练相结合的培养计划,把大学生在课堂所学的数学和专业知识从理论应用到实践中去，以培养创新能力为目标，提出了“数学类学科竞赛培训贯穿人才培养全过程”的育人理念，通过重构培训体系，改革培训模式，加强多学科、多专业融合，形成了“学科交叉—赛创结合—科创融合”的多维度合作机制，构建了“启于基础、学科融合、激发创造”的创新能力培养模式，开拓了“大学生数学竞赛—大学生数学建模—专业学科竞赛—创新创业活动”相互支撑、相互促进的创新能力培养路径。基于理、工、管科专业本科生进行研究和实践，更好地服务学校各类学科竞赛和创新创业活动的指导和培训，极大地促进公共数学基础课程教学质量的提高和改革[4-5]。

1 高校利用学科竞赛培养大学生创新能力的研究现状

近些年，“国际大学生数学竞赛”和“国际数学建模挑战赛”这两个数学类学科竞赛备受国际各高校所青睐。

2020年，李克强总理在“国家科技领导小组会议”上强调：“推动科技创新要引导各方面把更多注意力放在加强基础研究、应用基础研究上来。注重重大科学问题研究特别是原创性、颠覆性创新，要着力加强对数学等基础学科发展的支持，夯实创新的基础”。总理一方面对包括数学在内基础研究和应用基础研究的重要性给予了肯定，另一方面也对基础学科的教学和科研工作者提出了更高的要求，我们不得不思考在创新人才培养中数学教学活动如何发挥作用、发挥什么作用等问题。2022年5月，习近平总书记在《关于加强创新能力开放合作的若干意见》中强调“积极支持高校加强创新能力开放合作，不断提升教育服务经济社会发展的能力”，开启高等学校创新能力培养的新征程。

通过研究分析国内外研究现状，数学类学科竞赛对大学生创新能力的培养应该可以发挥更大的支撑作用，但是在以下3个方面存在明显的不足：

（1）竞赛内容停留于理论，与实践脱节，育人过程不突出；

（2）竞赛间的知识融合度不明显，模式互补性不够；

（3）对于创新创业能力培养没有有效的融合开展。

2 基于数学类学科竞赛的创新能力培养模式与实践

以两个数学类学科竞赛为基础，建设创新能力教育的平台，以学生为中心，加强数学理论基础，提升数学应用能力和建模能力，强化创新能力，进一步参加各类创新创业活动。

（1）依托全国大学生数学竞赛，计划开设《微积分选讲》系列通识课（4门），引进哈尔滨工业大学、北京理工大学、山东大学和西安交通大学系列大学生数学竞赛精品视频公开课，组织赛前集中培训，介绍高等数学课程基础知识、基本方法之外，还有强化考研和竞赛题目的解题技巧和方法，以及工程应用等方面知识。开展全年“专题化—递进式”教学模式，加强数学基础理论和数学应用思维培训，强化数学思维和逻辑训练，进而推动公共数学课程思政和教学创新改革，支撑数学建模竞赛和创新能力培养；

（2）以全国大学生数学建模竞赛为检验目标，已经开设《数学实验》《数学建模》等系列通识课程，积极推动和开展“全年一贯制”的“模块化—多阶段”实训，注重兴趣的养成、工程问题的阐述和表达、建模思维训练以及解决工程问题的能力。同时，广泛参与建模类竞赛，提供“全年一贯制”的竞赛培养模式，通过“以赛促学、以赛促教、以赛育人”，强化实践育人，提升创新能力的培养效果；

（3）参加“中国‘互联网+’大学生创新创业大赛”时，不限制学院、学科和专业，选择学生的创意作为项目，依据内容合理匹配指导教师，组成“跨学科、跨专业、跨年级”的导师团组，有效地实现“启于基础、学科融合、激发创造”的能力培养；

（4）申报“大学生创新训练项目”时，打破学院间界限，导师指定或学生自拟的选题方式，开放选题范围，根据项目选择学生，不同学院、不同专业的学生按照能力和兴趣均能参与，变被动为主动，主观能动性得到激发，实现“学以致用、团队协作、明德时事”创新能力的塑造性；

（5）全面服务工科学院专业类学科竞赛的开展，通过数学类竞赛的培养，学生夯实数学基础，提升学生在遇到复杂工程实际问题时的解决和思考能力，使其在“全国大学生电子设计竞赛”“全国大学生机械创新设计大学竞赛”等学科竞赛中屡获佳绩，实现并达到“基础扎实、学科融合、学以致用”的教育效果。此外，为各学院开展学科竞赛提供必要的帮助与合作，探索科研反哺教学，跨院系款学科合作开展科学研究，形成特色“赛项融合”的教研相长模式。

3 结束语与展望

以数学类学科竞赛为依托，将“中国‘互联网+’大学生创新创业大赛”和“大学生创新创业训练计划项目”构建成创新能力培养的持续性、长久性有效环节，凝聚全校各学科、各专业教师，面向全校理、工、管本科生重构系列可持续创新能力培养方案，以期进一步推动公共数学课程思政和教学创新改革，强化本科生数学建模思维，支撑各类创新创业活动和专业学科竞赛，全方位提升本科生创新能力和人才培养质量。