大學生數學建模競賽與創新能力培養

王聰 高宇博

摘 要：目前階段，各個大學在全國性質的數學建模比賽中都有派遣本校優秀的學生進行競賽，目的就是培養更多的創新型的人才。這不僅能促進各個學校教學質量的提高，同時也能增強學生的想象能力，從而促進學校教學質量和教學業務水平的提高。本文根據國家性質的數學建模比賽，總結學生在參加比賽的時候出現的問題和以后在學習和試驗的過程中需要注意的問題，針對這些問題對數學建模比賽中的質量控制和創新能力提出重要的培訓措施，使學生在面臨比賽時能有更好的心態和應對辦法處理遇到的難題。

關鍵詞：數學建模比賽；培養創新能力；教學質量；具體措施

1.引言

全國大學生數學建模競賽是由國家教育部和全國公應與應用教學數學協會聯合主辦的，主要是由各個省份的數學建模競賽委員會主管和負責，由社會各界人士進行資助的，主要面向全國的高等院校舉行的一項競技比賽。自1992年以來，已經有1000多支隊伍進行比賽，到目前為止，隊伍依舊在不斷地擴大，這就意味著已經有越來越多的學校和老師重視起數學建模競賽，對各界人士的影響也在逐漸加深。數學建模本身就是一項比較有意義的競賽，對于大學生綜合素質的考驗，培養創新精神和團隊合作精神，有效的促進學校教學建設和教學模式體制的改革有著促進作用。數學建模競賽是當代大學生素質教育的一種體驗模式，競賽的內容涉及到學生的品德、團隊協作能力、邏輯思維能力、創新和開發能力、獨立思考等等各個方面的能力水平。數學建模是將所學的理論知識與生活中的實踐相結合，運用數學的方式方法和計算機編程加以分析，解決所遇到的問題，它對學生的創新能力的培養的注重已經是眾所周知的。

2.數學建模競賽與創新能力的培養

現階段，國家的很多產品的技術都是從國外引進而來的，然后在國內生產制造最終出售，這就牽扯到這些技術都是國外的先進技術，在國內每賣出一件產品都要向國外擁有技術的國家支付大額的技術使用費。因此，無論是在高等院校還是在企業，都推行科技創新，發明創造屬于我們自己的技術，這樣不但能促進國家科技水平的不斷提高，還可以為企業家和資本家節省一大筆成本，同時也促進了國家經濟的發展，推動了社會的進步。創新能力的培養主要是創新思維的培養，然而創新思維的核心就是在于個人思維的獨特性和看待問題的角度與眾不同，有自己的想法和見解在內，主要表現為直覺思維、邏輯思維、聯想思維、發向思維和逆向思維等等，創新思維在科技中的作用是不言而喻的，由此國家對創新能力的培養也是十分的重視的。

數學建模主要以解決實際的問題為主，這些問題具體涉及到工程設計、經濟管理和社會生活面臨的問題的各個方面，傳統的定性思維在解決這些新的問題的時候總是會拙荊見肘，無法從根本上解決實際問題。但是數學建模競賽非常具有適用性和挑戰性，一般數學建模競賽沒有準確的答案，并且也沒有統一的答案，只要是說的有道理、有科學依據都是正確的。更有者說數學建模競賽是畢業設計論文前的一種訓練，在一定程度上是模擬畢業設計的實踐內容和工作情況。這樣的競賽既豐富了大學生的課外生活，又增長了學生的見識，受益頗多。

3.提高數學建模教學質量的重要措施

首先，在組建數學建模教學隊伍之前需要考察老師擅長的學術范圍，選擇對學生有幫助的教學隊伍，要確定一名經驗豐富并且各個領域都有接觸的總的指導老師，主要負責學生的研究方向做出確定和輔導，同時疏導學生平時的心理。同時再選擇不同專業、擅長不同領域的、研究比較透徹的老師組成一支隊伍，負責學生學習、培訓和輔導工作。還要設立一名文藝宣傳委員，主要負責聯絡、宣傳、安排教學等具體的工作事宜，這個位置也是不可或缺的。因為學生的興趣愛好，擅長的方面各有不同，只是一個老師的話不可能每個學生的問題都能分析透徹，解釋的很明白，所以師資力量的配備齊全也是必要的。

其次，要做好教學基礎課程、數學模型和數學實驗等課程的開展，畢竟這是最接近學生競賽項目的內容，每年在校內的舉行的數學競賽，對學生對學習數學的興趣有更好的影響，在一定程度上也選拔了許多優秀的學生。同時根據每個學校師資力量、教學安排和教學設備先進程度的不同，對學生的教育教學的好壞也會有所影響。因此，在高等院校的教學安排中，應當積極開設數學實驗和數學建模等課程，初步介紹數學建模所包含的內容，同時在大學要開展開放式的數學建模實驗室，有助于學生在面臨一些問題無法解決的時候，可以繼續進行手動操作實驗，加強了對知識點的理解。還可以通過對數學建模的思想進行普及和教育，引導學生積極思考問題，獨立的解決某些問題，理順數學建模的思考思路，同時培養學生從基礎知識學起，培養創新意識。教學實驗是數學建模實驗的一種補充和鋪墊，這一般注重模型的建立和實踐問題解決的能力。其次學生再利用計算機進行計算和編程解決實際的問題，以學生的練習，老師的教學為輔，重點培養學生自主學習和獨立思考的能力，從中自行發現解決問題的思路，總結解決問題的規律，探討問題規律性的能力，在以后面臨類似的問題的時候能夠迎刃而解。

最后，認認真真的對待每一場比賽，對自己的表現和競爭對手的表現進行總結。因為在參賽的過程中，根據比賽給出的題目我們要做出分析，同時結合自己所學的內容就行總結，找出適合解決問題的最優方法，接著提出合理的假設，建立數學模型。根據模型的設計，進行計算方法的設計，通過計算機的編程操作實現自己的計算結果，對結果進行分析和檢驗，最后就是撰寫論文的環節的工作，這代表的是向評委的匯報，這工作量是非常大的，挑戰性也是很大的，這也是很多挑戰者之前沒有經歷過的。因為隊員需要認真的對待比賽，緩解壓力等，各個隊員之間團結一致，共同完成比賽。

4.結束語

總之，要想提高學生數學建模的質量，就要從培養學生的創新能力開始，加強數學建模教學水平的提升，保證學生在良好的學習環境中學習和進步，同時為學生配備完整的師資力量，這需要學生和老師共同努力。培養學生將理論知識與實踐相結合的能力，發揮自身的綜合素養能力，在各個高校共同努力的情況下，不斷提升學生的綜合素質能力，遵循國家的政策，我相信數學建模的質量一定會越來越好。

參考文獻：

[1]馬元魁，張麗麗，伏文清.以大學生數學建模競賽為牽引的創新創業能力培養研究與實踐[J].教育教學論壇，2019（09）：151-152.

[2]張婷.數學建模在高職學生創新實踐能力培養中的作用——以全國大學生數學建模競賽賽題為例[J].科技經濟導刊，2018，26（20）：160+148.

作者簡介：

王聰，出生年月：1996.06.21，性別：男，民族：漢，籍貫（精確到市）：湖南益陽.