以数学建模教育及竞赛为抓手促进独立学院应用型人才培养效能

梁 艳

（宁夏大学a.民族预科教育研究中心；b.民族预科教育学院，银川750021）

以数学建模教育及竞赛为抓手促进独立学院应用型人才培养效能

梁 艳a，b

（宁夏大学a.民族预科教育研究中心；b.民族预科教育学院，银川750021）

依据独立学院的办学模式和培养目标，结合独立学院数学建模教育及竞赛的实践，分析独立学院开展数学建模教育及竞赛的必要性，并以笔者对数学建模教育及竞赛的指导实践为依托，提出了以数学建模教育及竞赛为抓手，促进独立学院应用型人才培养效能的几个途径。

数学建模；独立学院；应用型人才培养

D01∶10.19329/j.cnki.1673-2928.2016.06.034

独立学院的人才培养目标是“专业口径适度，基础知识扎实，应用能力强劲，综合素质较高”的高级应用型人才[1-2]。数学建模运用数学的语言和工具，对实际问题进行合理的简化和假设，建立适当的数学模型，并借助网络、计算机等先进的工具求解、验证[3-5]，是理论和实际的桥梁。开展数学建模教育和竞赛，对独立学院应用型人才培养效能具有积极的促进作用[3-5]。

1 独立学院开展数学建模教育及竞赛的必要性

1.1 独立学院的人才培养目标

独立学院产生于20世纪90年代末期，是由普通本科高校按照新的机制和模式，与国家机构以外的社会组织或个人合作举办的进行本科层次教育的二级学院。独立学院凭借母体学校的教育资源优势和民营运作的资金优势迅速崛起，在不到20年的时间里，已经发展到303所，成为新时期我国高等教育的一支生力军。

独立学院以培养“专业口径适度，基础知识扎实，应用能力强劲，综合素质较高”的高级应用型人才为目标，构建“按社会需求设专业，按学科打基础，按就业设模块，使学生横向可转移，纵向可提升”的本科培养体系，强化学生的应用能力，创新意识和创新能力以及团队合作意识。

1.2 数学建模教育及竞赛的方式和内容

数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践，起源于美国，是美国大学生的一项重要的课外实践活动。自20世纪80年代引入中国以来，不断发展壮大，经过30多年的发展，数学建模教育几乎遍及所有的本科院校。教育模式也是多种多样，有些院校不仅把数学建模作为公选课，甚至开设为专业必修课。与数学建模同步发展的还有各种数学建模竞赛活动，最主要的是每年一次的“全国大学生数学建模竞赛”（简称CUMCM）。竞赛题目每年由各行各业的专家根据各自领域的研究热点提供，都是来源于实际的问题，有工业生产、经济管理、质量控制以及日常生活等各个领域，遍及医学、力学、生物学、社会学等各学科，再由组委会精选出四道作为正式赛题，本科组做A题和B题，专科组做C题和D题。各院校组织队伍参赛，每队3人，集中在三天三夜完成，竞赛过程中三名队员可选择其中一道题目，经过分析问题、查阅资料、建立模型、求解验证等步骤，结合现代科学计算方法及相关软件共同完成一篇科技论文。

1.3 数学建模教育及竞赛在独立学院“应用型人才”培养中的地位和作用

21世纪是知识经济的时代，定量分析和数学建模等数学素质是知识经济人才素质的一个重要方面，是培养创新能力的一个重要方法和途径。数学建模教育及竞赛的内容和形式，充分体现了“学以致用”的思想。数学建模的学习及竞赛过程充满挑战性和创造性，能极大地激发学生刻苦钻研和探索创新的精神，不仅能很好地培养学生综合运用各种知识和工具解决实际问题的能力，还能培养学生的独立思维能力、应变能力、创新意识、拼搏精神和团结合作意识。这些正是新世纪对人才素质的主要要求，也与独立学院培养高素

质“应用型人才”的目标不谋而合。因此，在独立学院中开展数学建模教育和竞赛是非常必要的，对独立学院创新型应用人才培养具有非常重要的意义和作用。

2 独立学院数学教育及数学建模现状

1）独立学院为更好地实施“应用型”人才的培养，大多都将理论教学缩短为三年，留出一年作实践教学，在这种形势下，作为基础课的数学课课时被压缩，内容被精简。许多独立院校的数学课程只开设高等数学、线性代数和概率论与数理统计三门课，课时分别为64、32、48学时左右。教师讲授时由于课时所限，大多重理论轻应用，重经典轻现代，重计算技巧轻数学思想，无法顾及数学的应用意识和能力的培养。

2）在教学上过分强调教学要求、教学进度的统一，缺乏层次多样性，不能适应不同专业，不同程度学生的需求。独立院校的教师大多以毕业没几年的青年教师为主，教龄短，经验少，教学方法单一。在有限的学时下，为保证教学内容的系统性及完整性，多采用填鸭式教学方法，为保证学生考试的及格率，在教学内容及考试内容上大多只注重基本理论和基本计算方法的讲解，忽略知识的融会贯通及应用能力的培养，影响专业基础课的学习。

3）独立院校的学生由于是本科三批次录取的，普遍基础较差，自主学习能力较弱，对教师过于依赖。

4）数学建模教育及竞赛在普通本科院校开展已有多年，但是独立院校还处于探索起步阶段。许多独立院校已经意识到了数学建模活动对学生的创新能力及应用能了培养的重要作用，但苦于学生基础薄弱，师资力量匮乏，教学任务过重，领导支持不足，要么没有启动，要么发展缓慢，只有少数的几个学院（如中国矿业大学徐海学院）借助母体院校较强的资源优势及学院良好的政策支持，发展较快。

3 以数学建模教育及竞赛为抓手，促进独立学院应用型人才培养效能的途径

数学教育是大学教育不可或缺的基础环节，为学生提供了必备的理论基础，数学建模教育及竞赛是数学知识和理论应用的桥梁，是独立学院培养应用型创新人才的有力支撑。如何在有限的时间内培养和提高学生的数学建模能力，是很多独立院校亟待解决的问题。笔者先后在南京航空航天大学金城学院及中国矿业大学银川学院开展数学建模教育及竞赛已有8年，期间也曾经到其他院校调研过，在与同行的交流学习以及不断的探索实践中，结合独立院校的教育现状，认为可以从以下几方面开展独立院校的数学建模活动，从而提升学生的数学建模素养和能力，进而提升学生的应用能力和创新能力。

3.1 学院领导层应给予重视，建立服务数学建模教育及竞赛工作的平台

学院可拨出部分资金专门用于数学教师的培训进修。对参与数学建模培训及竞赛的教师降低教学工作量要求，以保证教师有充分的精力投入到数学建模活动中。对竞赛获奖的教师给予适当的奖金奖励，在评优评先评职称时优先考虑，以激发教师的积极性。对获奖学生除给予奖金奖励之外，在期末考核、评奖、保送研究生等方面给予优先考虑。配备固定的数学建模实验实训室，方便学生上机学习。创建较好的网络平台，构建必要的数字资源，方便教师和学生查阅资料，上网交流学习。建立符合本科教学要求的、全方位合作的、长期稳定的校外实训基地，与企业建立互信互利的关系，安排教师和学生顶岗实习，服务社会，使教师和学生在实践中提高自己的素养和能力。

3.2 切实加强师资队伍建设，打造一支具有较高数学建模素养和能力的教师团队

教师是数学建模教育的实施者，要想做好数学建模教育及竞赛，必须有一支能吃苦、肯奉献的教师团队，要充分发挥母体院校的资源优势，以老带新，以新辅老。团队的每位教师根据自身专业特点，选择数学建模的一个专题进行学习研究，定期开展教研室活动，交流学习心得。每位教师应至少掌握一门数学软件，因为实际问题中数学模型的求解往往离不开数学软件。在资金允许下，每年派几位青年教师参加数学建模的相关培训和学习，交流学习各兄弟院校的经验，取彼之长，补己之短。调动青年教师的积极性，让青年教师参与到数学建模教育、培训及竞赛的各个环节，在实践中提升数学建模素养和能力。

3.3 积极开展数学课程改革，将数学建模融入到数学基础课程的教学中，加强学生的数学建模素养和能力

数学基础课的教学应为独立学院“应用型”人才培养目标而服务，在学时压缩的情况下，应大胆地进行改革创新[4-5]。在基础课教授上可以弱化理论，强化数学思想和应用能力的培养。在数学教学中融入数学建模的思想，加强学生的数学建模意识和能力，例如在重要极限里可以引入银行复利模型；在导数中引入传染病传播的数学模型；在定积分中融入捕鱼成本模型等；在微分方程中可以引入人口预测模型等，这样不但提高了学生

学习数学的兴趣，而且让他们体验到探索发现和创造的过程。降低考试难度，考试方式可灵活多样，不必拘泥于闭卷考试的形式，例如线性代数和概率论与数理统计可采取开卷或考查的形式，加大平时成绩比重，强化自主学习和合作创新意识，平时可适当地布置些较为简单的数学建模题目，让学生分组查阅讨论，作为平时成绩的一项依据。

3.4 开设数学建模公选课，加强数学建模教育，为数学建模竞赛做铺垫

独立学院的数学课时比较少，不可能在数学教学中过多地融入数学建模，因此可以针对全院学生开设数学建模公选课，向学生系统地讲授数学建模的思想和方法、介绍常用的数学建模软件，深入地讲解来自社会各个领域的数学建模问题，以及各届数学建模竞赛的赛题，激发学生借助数学建模解决实际问题的浓厚兴趣。数学建模公选课可设为针对一年级和二年级的普及班，针对二年级和三年级的提高班，为数学建模竞赛队员的选拔做铺垫。

3.5 创办数学建模协会，充分调动学生的积极性和主观能动性

参加公选课的学生是有限的，为了进一步开展数学建模活动，可以借鉴中国矿业大学的做法，创办数学建模协会，成立数学建模兴趣小组，让学生管理学生，激发学生对数学建模的积极性，充分调动学生学习的积极性与主观能动性，树立为自己而建模的思想。在教务处、团委及学生处的合作努力下，将协会不断发展壮大，一届一届传承下去，高年级带动低年级，形成一个良性循环，从而成为学院数学建模活动的有力支撑。

3.6 举办数学建模讲座，开展数学建模活动月，举办数学建模校内赛，营造良好的学术氛围

独立学院的教师教学任务比较重，出去学习的机会也不是很多，可以邀请校内外数学建模专家或竞赛获奖学生举办面向全院的数学建模讲座，通过与专家和参赛者的交流，可以提升指导教师的数学建模素养，增加学生对数学建模的感性认识，激发对数学建模竞赛的热情。为了更好地宣传和实践数学建模，学院可以每年开展一次数学建模活动月，举办一次数学建模校内赛，根据学生的建模水平，将一些现实生活问题转化为数学建模题目，由学生自由组队合作完成。这些活动可以营造出良好的学术氛围，将那些对数学建模真正感兴趣的学生聚集到一起，激发他们的创新意识和团队合作能力，是学生数学建模实践能力培养的一个良好平台和有力手段。

3.7 组织学生循序渐进的参加数学建模竞赛，探索合理的有效的竞赛队员选拔机制

数学建模竞赛为数学建模教育提供了实践的平台。数学建模竞赛以其形式的新颖性，内容的丰富多样性，受到了几乎所有高校的追捧。很多院校领导非常看重竞赛的成绩，因为这在某种程度上也反映了学生的综合素质水平，尤其对于培养应用型人才的独立学院。因此独立学院应组织学生循序渐进的参加各种数学建模竞赛，如苏北地区数学建模邀请赛、数学中国数学建模网络挑战赛、“高教社”杯全国大学生数学建模竞赛、中国电机工程学数学建模竞赛以及美国大学生数学建模竞赛等。在一次次的参赛中不断地提升学生和教师的数学建模素养和能力，一步步地加强自身的创新应用能力。竞赛是3人一队团结合作完成的，因此对参赛队员的选拔也是非常重要的。参赛队员可以由学生自发报名或者由教师和数学建模协会推荐，结合数学建模选修课的情况以及参赛经历、知识结构，赛前组织专门的选拔考试，挑选合适的学生按不同的专业背景和知识技能组队，参加全国赛和国际赛。

数学建模教育和竞赛是沟通课堂理论和现实问题的桥梁，有助于培养学生运用网络和计算机解决实际问题的能力、团队协作的公关能力以及创新能力，有助于学生在今后的工作中全面发展迅速成才。因此在独立学院开展数学建模活动，有助于提升独立学院应用型创新人才培养效能。独立学院应紧抓数学建模教育和竞赛，结合自身情况，不断探索完善适合于独立院校的培养机制，从而更多地培养适应现代化建设的创新人才。

[1]邓传德.关于独立学院人才培养目标定位的探讨[J].中国高教研究，2008（4）：86-87.

[2]姜启源.数学模型[M].北京∶高等教育出版社，1996：1-204.

[3]李松林.独立学院开展数学建模活动的探索与实践[J].现代商贸工业，2012（10）：139-140.

[4]曾宪林.高校数学建模方法的教学策略研究[J].数学教育学报，2012（6）：92-94.

[5]LI M Z,PANG K,YU P.A Study on influencial Factors in Mathematics Modeling Academic Achievement[J].Journal of the Koreal Society of Mathematical Education Series D∶Re⁃search in Mathematical Education,2009(1)∶31-38.In Mathematical Modeling Competition of Education to Promote the Independent College and Communities in Applied Talents Training Effectiveness

LIANG Yan
(Reserch Center of Ethnic Preparatory Education,Institute of Ethnic Preparatory Education,Yinchuan 750021,China)

Based on the running mode of the independent college and the training goal,combined with the prac⁃tice of the independent college mathematical modeling competition and education,analysis the necessity of the independent colleges to carry out the mathematical modeling competition and education,and based on the math⁃ematical modeling education and guidance of the competition practice,the author put forward some ways of pro⁃moting the applied talents training effectiveness of independent institute by mathematical modeling education and competition.

independent college;mathematical modeling;applied talents training

G420

A

1673-2928（2016）06-0107-04

（责任编辑：郝安林）

2015-09-19

宁夏回族自治区“质量工程”项目：“开展数学建模教育推进独立学院应用型人才的培养”。

梁艳（1981-），女，宁夏平罗县人，副教授，硕士，主要研究应用概率统计、民族预科教育、数学建模教育。