浅议数学建模对我校科研工作的促进

王玉宝　王磊

摘要：本文结合我校近年来在数学建模上的实践，讨论了数学建模促进我校科研发展的现实意义、目标定位、应该注意的问题以及进一步做好以数学建模促进学校科研发展的具体措施等问题。

关键词：数学建模；计量分析；科研；促进

中图分类号：TB115 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0189-03

一、引言

数学建模是指对现实世界的一个特定对象，为了特定目的，做出一些必要的简化和假设，运用适当的数学工具得到一个数学模型并求解，用它来解释特定现象的现实性态、预测对象的未来状况、提供处理对象的优化决策和控制、设计满足某种需要的产品等。湖北经济学院从2003年开始进行数学建模的教学和培训工作，并组织在校大学生组队参加全国大学生数学建模竞赛。在这近十年的工作过程中，我们取得了一定的成绩，一大批学生通过数学建模的学习，掌握了数学建模的基本知识和用建模知识解决实际问题的能力，增强了服务社会、服务经济建设的能力；一批数学建模小组在全国大学生数学建模竞赛中取得了优异的成绩，包括全国一等奖三项、全国二等奖六项和省级奖项若干。我们欣喜的发现，数学建模工作在取得一系列教学成果的同时，还极大的推动了学校科研的发展。下面就数学建模促进学校科研发展的现实意义、目标定位、应该注意的问题以及进一步做好以数学建模促进科研发展的具体措施等几个方面进行讨论。

二、以数学建模促进科研发展的现实意义

我校的数学建模工作主要包括选修课课堂教学、组织策划数模讲座、指导数学建模社团和课外兴趣小组、组织学生积极参加课外实践和课外科研项目、组织学生赛前培训及参加全国大学生数学建模竞赛等环节。教学目的旨在提高学生的实践能力、创新能力及竞争意识；通过本课程的学习，学生不仅掌握了数学建模的基本知识和用建模知识解决实际问题的能力，还增强了做科学研究和撰写科研论文的能力。同时，数学建模工作也为教师的科研工作注入了新的思想和素材。总之，数学建模在促进学校科研发展上具有重大的现实意义，具体体现在以下四个方面。

1.数学建模迅速提升大学生的科研能力。在数学建模的学习过程中，同学们需要查阅大量的文献资料、将实际课题抽象成数学模型、开展数学实验、设计算法、使用计算机求解（作图）、编制应用软件和撰写论文等，经过这种全方位的锻炼，同学们的实践能力特别是做科学研究和撰写论文的能力得到了极大的提高。同时，数学建模具有知识面广、实践性强、学科交叉性大的特点，通过数学建模的学习，同学们的知识水平和理论水平都会有一个很大的提高。实践证明，数学建模对培养学生的科研能力具有其他课程无法替代的重要作用。数学建模教学与培训除了在课堂教学上向学生讲解经典案例外，还要求每个学生必须完成课外实际课题研究并提交研究论文。学生课外科研课题的来源目前有两类：一类是教师从自己科研工作中收集来的小型课题；另一类是学生自己从本系或校内其他部门收集来的课题。从我校实践结果来看，做这样的课外实际课题研究，学生的积极性更高，做得也较好。这种形式的教学为学生提供了一个开展课外科研的机会，开始时大多数学生都不知道应当如何开展研究，经过课堂案例教学的引导，实际研究的锻炼，同学们的综合素质提高得非常快，创新能力和竞争意识大大加强，起到了明显的人才培养效益，这也是我校学生能在全国竞赛中表现突出的重要原因之一。其中有一部分同学将学习中整理出来的优秀论文发表在《藏龙学刊》、《金融园地》等期刊杂志上，供其他同学查阅参考。今后，我们将进一步加强实践性教学环节，使其在人才培养中发挥出更大的效益。

2.数学建模巩固教师的自身素质，推动教师科研工作的发展。教学和培训过程是教师和学生之间的一种双边互动过程，教师的教和学生的学之间的“教学相长”，对教师的科研工作有很好的促进作用。这种促进作用被大多数教育工作者认可，教师准备教学的过程，就是对教学内容进行整理、思考、钻研的研究过程。特别是数学建模课程，由于其内容均来自于实际问题，可能会涉及到各个学科的知识，如果教师自己没有较广的知识面，没有较强的科研能力和解决实际问题的能力，没有对现代科学技术和文化发展最新成果的学习和领会，便不可能有好的教学、不可能带领学生掌握这门知识和能力，因此，数学建模教学上的“教学相长”就更加突出。此外，参加数学建模学习的同学都是求知欲和学习能力很强的同学，他们在接受新的知识信息方面常常走在教师的前面，双边活动的一个积极的结果常常是教师从学生身上得到很多新的东西，这给教师的科研提供了新的资源；同时，教师在将一个个经典的实践性案例向学生阐述和讲解时，他的思路也会从这种阐述中得到整理和澄清。概括地说，数学建模可以巩固教师的知识水平和素质，可以理清教师的科研思路，拓宽教师的科研范畴。

3.数学建模极大地推动了教学项目的研究。数学建模是一个新生事物，也是一个不断总结、创新和进步的过程，是不断摸索新的教学方法和思路的过程，在这个过程中，我们进行了相关教研课题的立项和研究，探索出更适合当代大学生的教学方法和思路。据不完全统计，参加数学建模教学工作的老师，有半数以上的教研课题和数学建模直接相关。

4.数学建模为师生打开跨学科研究的大门。数学建模问题均来自于生活，涉及众多学科领域，因此，讨论研究数学建模问题，必然用到跨学科研究的思路和方法，为老师和同学们展开跨学科研究打下基础。综合应用多个学科领域的知识探讨一个问题，在多门学科之间进行交叉探索研究，容易发现新问题，构建新的知识联结，形成新的知识点，揭示新的理论或新的知识体系；能揭示各学科之间的辩证关系，解决相关的科学问题，有利于促进学科创新发展或创建新学科等。跨学科研究法以创新为根本取向，已广泛地被应用于学科发展及创建新学科的研究之中，从而获得大量的研究成果，促进了科学学科的创新发展及创建新学科。

三、以数学建模促进科研发展的目标和定位

数学建模为学校的科研发展带来了实实在在的促进作用，在此基础上，我们以数学建模和参与数学建模的师生为纽带搭建的全校性的计量分析公共平台已具雏形。湖北经济学院是一所经济管理类院校，各学科专业内的计量分析内容较多，但由于历史的原因，专业教师和同学们的计量分析能力普遍较弱，这给学科发展和科学研究带来极大不便。通过数学建模搭桥，我们在湖北经济学院内搭建了一个全校性的计量分析公共平台，在这个平台上，我们为其他专业院系师生提供计量分析辅导和帮助、展开学术交流和科研互动。今后，我们打算以数学建模为依托，通过学生和教师这两条路线继续完善好这个全校性的计量分析公共平台。在学生路线上，我们继续对从各院系选拔出来的优秀大学生进行高质量的集中培训，培养他们的定量分析能力和解决实际问题的能力、增强他们的科研能力和撰写科研论文的能力，使这些同学回到各自院系后，成为同学中进行定量分析和科学研究的佼佼者，他们一方面能积极与专业教师联系，帮助专业教师完成科研工作中的定量分析任务；另一方面，他们成为同班同学中做定量分析的能手，能带动更多的同学完成学习中遇到的定量分析工作和科研工作。在教师路线上，我们继续积极与其他院系老师开展合作，进行跨学科科研项目的研究。截至目前，我们已经与湖北水事研究中心、湖北物流发展研究中心、湖北数据与分析中心、湖北省大中型水库移民后期扶持政策监测评估中心建立了长期、稳定的合作，并参与了多项跨学科、跨专业院系的科研课题的研究。在此基础上，我们争取和更多的科研单位与专业教师展开合作，使计量分析公共平台发挥更大的效用。

四、以数学建模促进科研发展中应注意的问题

数学建模对学校的科研发展能起到推动的作用，要使得这种推动效应达到最优，还需要在工作过程中注意以下几个方面的问题。

1.参与数学建模教学工作的教师应具备一定的学术素养和道德水准。由于数学建模知识具有一定的宽度和厚度，使得数学建模工作带有一定的艰巨性，宽厚的知识储备和较高的学术水平是完成数学建模教学工作的基本前提，更是带领学生完成相关科研工作，在全国竞赛中冲刺并能取得好成绩的必要保证。同时，要保证教师能从优秀的学生身上汲取新的科研思想，但不是打压、扼杀甚至剽窃学生的科研思想，这又需要教师具备较高的道德水准与人格品位。

2.参与数学建模教学的师生应具有较强的团队协作意识与合作精神。数学建模工作是一个团队活动，数学建模竞赛是一个团队竞赛，队员的团队协作意识与合作精神是工作和竞赛成败的重要因素。当今社会的各个角落都需要合作，学校的科研工作更是如此，因此，较好的团队协作意识与合作精神在带给师生理想成绩的同时，也为他们较好的从事其他科研工作奠定了一个坚实的基础。

3.参与数学建模教学的师生应具有平等、民主、融洽的师生关系。数学建模的教学过程以及日常的科研工作都需要有大量的相互讨论，良好的师生关系可以保障这种讨论愉快地进行，并能激发师生的想象力和创造力，从而获得满意的答案并发现新问题。

4.圆满完成数学建模工作，并使数学建模对科研发展的促进作用得到良好的体现，需要学校领导以及各专业院系的大力支持和重视。参与数学建模的学生来源于各个院系，开展跨学科科研合作也会涉及到多个院系和单位，学校领导以及各专业院系的大力支持和重视是顺利完成数学建模工作的基本保障，也是开展跨学科科学研究的基本前提。

五、进一步完善以数学建模促进科研发展的具体措施

1.进一步加强领导重视、加强院系合作，并广泛宣传、积极引导学生参与。领导重视，学生积极参与是我们搞好数学建模工作的基础。近十年来，我们能在数学建模教学和参赛方面取得较好的成绩，并利用数学建模引导科研工作不断进步，一靠领导的重视；二靠广大教师和学生的积极参与。学校领导相当重视学生的综合素质教育，为数学建模教学配置了专用的实验室，教务处也专门制定了学生参与数模学习和竞赛的相关奖励制度和规定，并给予专项经费资助。今后应继续完善、利用这些条件，并广泛宣传、积极引导学生参与到数学建模中来。

2.进一步加强自身建设，提高师资力量。担任本课程的教师既有多年从事数学建模教学和教改的老教师，也有多名青年教师，年龄结构与知识结构合理，使得教学效果很好。但是，数学建模竞赛和相关科研工作具有很强的时代性，其问题多与同时期的重大事件联系在一起，这就要求我们的教师要不断进行学习，不断更新知识储备，不断加强自身建设，此外，也是为了满足数学建模教学及进行相关科学研究的需要。

3.加强配套教材建设。近十年来，我们的教师在数学建模教学及科研工作中积累了大量的优秀教学素材和经验，如果能将这些写进教材，直接呈现给学生，将会进一步促进数学建模教学、竞赛及相关科研工作的发展。同时，我们考虑到目前的一些传统教材，主要是针对理工科学生编写的，而不适合我校学生使用。因此，我们应加强配套教材的编写工作，以进一步推动我校数学建模教学和竞赛的发展，进而为推动学校科研发展做出更大的贡献。

4.加强网站和实验室建设。网站是向学生宣传数学建模内容、展示数学建模成绩的媒介，是我们与其他单位教师进行沟通、开展跨学科研究的桥梁；实验室是师生进行教学、竞赛和开展研究讨论的硬件环境。因此，我们需要进一步加强网站和实验室建设，更好地服务数学建模工作，服务学校的科研发展。

参考文献：

[1]王伟廉.试论高校教学对科研的促进作用[J].高等教育研究，2001，（1）.

[2]郑金洲.教育通论[M].上海：华东师范大学出版社，2000.

基金项目：本文系湖北经济学院2012年教学研究项目（2012026）