基于创新型人才培养的大学生数学建模考核方法研究

陶海州

【摘要】数学建模是一种对实际的现象通过心智活动构造出的能抓住其重要且有用的特征的表示，是大学生数学综合素质的核心内容.对于数学建模课程而言，探索多元化的考核方法就是要达到激发学生学习兴趣、提升考核准确性，培养学生创新性、协作能力的目的.本论文将以创新型人才培养的数学建模课程考核观念为出发点，提出优化数学建模课程考核的多元化方式，培养学生积极发现问题的能力，探索解决问题的心理趋向，培养学生的创新能力，并对其考核方法的实践过程进行阐述.

【关键词】创新型人才;数学建模;考核方法

【基金项目】本文系海南省高等学校教育教学改革研究项目“基于创新型人才培养的大学生数学建模能力的建构与评价研究”（项目编号：Hnjg2018-75）.

数学建模课程是一门应用性很强的课程，主要讲授解决现实问题的方法和过程，侧重培养学生解决实际问题的创新能力.它既与传统数学基础课的教学有所不同，又与其相互配合、补充，使学生得到完整的数学训练.琼台师范学院开设数学建模课程已有十二年.数学建模课程的考核方法随着课程教学内容与教学方法的改革也在不断变化，使其适应创新人才培养的需要.课程考试是人才培养过程中的一个重要的环节，它可以真实地评估学生掌握课程基本知识的程度与运用知识的能力，客观地评价课程教学质量.以往高等学校的课程考核主要突出的是重课本知识，轻实践能力，重结果，轻学习过程，不利于学生综合能力的培养和创新精神的形成.

因新时期应用型、创新型人才培养的需要，数学建模受到了高等院校的重视，相应的课程建设计划也得到了实施，竞赛活动也得到了开展.培养学生的创新能力实际上就是培养学生的创新意识，积极发现问题的能力，探索解决问题的心理趋向.基于数学建模培养学生解决实际问题能力的优势，通过数学建模来提升大学生的综合素质，已成为一个逐步引起关注的教育教学问题.

一、更新数学建模课程考核理念

高等学校课程考核改革要从培养创新型人才的理念出发.高等学校课程是检验学生学习成绩的一种教学过程，也是引导学生学习方向的指挥棒.在评价指标上，应增加对学生灵活运用所学知识解决实际问题能力的考查项目，加大对实践能力的考核比重，以此鼓励创新，注重学生个性化发展.考核评价的教育功能是通过教学改革，促进学生创新能力的提升.但目前考核分析只是给出分数段学生人数百分比，不能反映出教学中存在的问题.所以，高等学校应鼓励教师开展考核后的综合成绩分析，促进教与学的深入研究，从而发现问题，及时解决问题，促进教学质量的提高.

开展大学生数学建模竞赛，可以检验数学建模课程考核效果，有利于培养大学生的创新意识，提高大学生的综合素养.然而，目前我国高校依旧使用传统的教学方式来培养创新型人才，导致无法挖掘大学生的真实潜力，因此，如何将数学建模竞赛完整地运用于教学中来培养新型人才，发挥建模竞赛模式的作用，成为各所高校需快速解决的问题.学校数学建模课程的考核理念需要结合学校的数学建模竞赛成果和培养方案，做出相应的改变或调整.

二、创新教育在数学建模课程教学过程中的体现

数学建模课程教学的全过程为创新教育提供了范例.数学建模课程教学的效果会关系到学生的思维是否得到拓展，创新意识是否增强，综合素质是否提高.

1.以数学建模课程的设置为视角，学生需具备一定的初等和高等数学知识，即具备学习数学建模课程的预备知识，然后需掌握数学模型和数学软件的基本理论知识，最后在此基础上需针对实际问题进行综合分析和研究.在数学建模课程教学中，“综合—分析—综合”的方法是所有其他课程设置可以广泛引用的.

2.以数学建模的教学内容为视角，对于案例教学法中的教学案例的选择和设置要求具有一定的趣味性、目的性、代表性、严泛性.因为这样才能调动学生的积极性和主动性，也能使教师的教学研究工作上一个新的台阶.

3.以数学建模的教学方法为视角，传统的“灌输式”“注入式”教学法收效甚微，让学生被迫地接收知识已不能对培养学生的创新意识起到很好的作用，而数学建模的教学可以改变这种状态，其往往注重从实际问题出发来分析，这样可使学生很好地运用学到的理论去联系实际问题.

4.在讲解过程中，教师不断启迪学生思考，让他们自己去发现问题，解决问题，找到问题与理论知识的联系，培养其独立思考的能力、创新意识、创新思维和创新精神.

5.以数学建模课程使用教学工具为视角，往往采用实物模型与实际问题相结合的模式，利用计算机模拟、编程来得出结论，这无疑增强了学生的实感和动手操作能力.在课堂中，教师广泛采用计算机辅助教学、多媒体教学等各种现代化的教学手段，既丰富了课堂信息，又提高了教学效率.数学和计算机的结合，使得数值计算、图形处理变得异常简单，让实际问题的结果更准确，更易于接受实践的检验，这一教学手段的改革使学生的创造性潜力得到了充分的发挥.

6.以数学建模教学评估考核为视角，传统的数学教育需要进行闭卷考试，学生花费大量的时间背公式、做习题、记概念，基本上没有时间对所学知识加以拓展.而数学建模课程一般分为选修课和必修课.在写论文的过程中，教师要求学生通过自己查阅资料、剖析实例、抽象问题、建立模型、推导理论、求解答案、分析结果、提出展望，最终形成一篇论文.相对来说，学生各方面的素质受到了考核，同时又促进了其综合素质的提升.

三、基于创新型人才培养的数学建模课程考核的多元化

平时成绩+期末考试成绩=综合成绩，这是我们常用的考核方式.随着教改工作的深入及创新型人才培养的需求以及在教学中对教学方法的不断改进，相应的数学建模考核方法也随之改变，现采用“过程考核+期末考试”的方法进行考核，且“过程考核”采用多元考试方式.加强考核内涵可促进学生创新能力的培养，具体成效在后期的数学建模竞赛中有所体现.

数学建模课程考核方法多样化.第一，教师按教学内容要求，结合案例展開课堂讨论，从而根据学生回答问题的程度完成考核.第二，教师根据教学知识结构的特征，设计具有现实意义的数学建模问题的综合大作业，学生可以个人或小组的方式完成建模论文，完成考核.第三，学生自主选题，设计创新性的数学建模问题，采用论文答辩形式完成考核.多样性的考核方法培养了学生的动手能力以及学习主动性，提高了学生的创新能力.

数学建模是一种解决现实问题的量化手段，亦是一种创造性活动.根据创造性人才成长和发展的规律以及当今社会对人才素质的要求，将创新能力培养于数学建模教学之中，是培养学生创新能力的一条有效途径.因此，如何将数学建模竞赛完整地运用于教学中来培养新型人才，发挥建模竞赛模式的作用，成为各所高校需快速解决的问题.我校开设数学建模选修课之前，举行建模活动周，让学生了解数学建模，宣传我校所取得的成绩，强调团队意识，模拟组队，通过竞赛活动锻炼学生的创新能力与协助能力.数学建模竞赛是学习数学的一种新方式，它为学生提供了自主学习的空间，有助于激发学生学习数学的兴趣，有助于发展学生的创新意识和实践能力，有助于学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用，有助于学生体验数学与日常生活和其他学科的联系，有助于学生体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程，从而使其增强应用意识.

3.数学建模考试在保留传统的考试命题特点的基础上，应注重选取能够发挥学生创新能力的题型及考试方法.数学建模考试的方式是半开卷形式.试卷命题在保留部分传统的命题特点的基础上，还要注重结合教材案例深入分析，这种命题，答案多样，避免了学生抄袭.

4.数学建模考试采用多元考试方式，弱化期末一次考核的权重，加大过程考核的权重.学生的成绩由多次过程考试确定，如课后作业、课堂回答问题、思考题、综合大作业、数学建模竞赛活动和出勤.每个考核环节都有明确的考核标准及分值，最后综合所有的考核成绩计算出每个学生的总成绩.

四、基于创新型人才培养的数学建模课程改革考核方法实践

1.以我校为视角，数学建模课程的多元化考核在琼台师范学院已经进行多年，在考试内容及考核方式的选择上，坚持以发展能力为主，培养和考核学生的创新精神、综合素质，在制订过程考核评分标准方面进行了新的尝试，力求开放性和人性化，特别是通过加重过程考核的权重，为学生更好地发挥创新能力提供了平台.学生的总成绩是由平时与期末成绩按一定权重综合给出的.过程考核由原来单一的交课后作业的次数及出勤的次数定量考核分数，细化为多样性考核，强调了学习过程，提高了学生学习的兴趣及创新的能力.数学建模课程考核方式方法改革是教学改革的一部分，充分发挥好考核的作用，能更好地促进学生创新能力的培养及教师的教改工作的开展.课内知识与课外实践活动相结合的多元化考核方式，提高了学生应用所学知识解决实际问题的创新能力，也培养了学生学习的主动性与自觉性.

2.以自身为视角，笔者通过多次指导全国大学生数学建模竞赛发现许多参加过竞赛的学生的自主学习和科研能力普遍很高，因为比赛提高了学生主动寻找问题、思考问题、解决问题的能力，而这些是学生参赛之前特别缺乏的，同时也增强了学生用数学解决实际问题的能力，而且坚定了学生在学科方面不断钻研的信心.大学生数学建模竞赛的开展，有利于培养大学生的创新意识，提高大学生的综合素养，提高大学生的数学应用能力，培养大学生的团队合作意识以及个人创新能力.数学建模在我国已经得到了充分的肯定，我国各大高等院校已开始实施相关课程教学.

综上所述，在适应新时期应用型、创新型人才培养的市场需求下，大学生数学建模竞赛人才培养模式是指以数学建模竞赛为依托来培養创新型人才的一种新型的培养方式.数学建模竞赛作为一种项目完整地运用到大学数学教学中，可以促进课程改革的良性循环，辅助高等院校对创新型人才的培养.数学建模课程考核方式方法改革是教学改革的一部分，充分发挥好考核的作用，能更好地促进学生创新能力的培养及教师的教改工作的开展.课内知识与课外实践活动相结合的多元化考核方式，提高了学生应用所学知识解决实际问题的创新能力，也培养了学生学习的主动性与自觉性.

【参考文献】

[1]沈瑛.选修课考核方式改革的实践与探索[J].中国校外教育，2008（1）：48，58.

[2]孙素芹，顾永安.应用型人才培养模式创新的几点思考[J].中国高校科技， 2012（9）：52-53.

[3]宋国亮，孔令彬，刘今子，等.大学生数学建模竞赛的探索与实践[J].科技视界，2016（8）：32，36.