基于數學建模的計算機專業應用型人才培養模式的研究

胡海霞

摘要：本文以數學建模競賽為抓手，促進獨立學院計算機專業應用型人才培養。通過以賽促學，以賽促教、以賽促改、以賽促建對我校計算機專業應用型人才培養進行探索和研究，提升我院人才培養的教育模式，最終實現十個突破中的國家三大賽一等獎的目標。從而實現學生增值，教師增值，學校增值。

關鍵詞：數學建模 ?應用型 ?人才培養

1 前言

2018年9月，習近平總書記在全國教育大會上強調，要提升教育服務經濟社會發展能力，著重培養創新型、復合型、應用型人才。

錦城學院自2005年建校起就堅持以“跳出教育看教育”，“跳出教育版教育”等理論為指導，氣質鮮明地辦應用型大學，培養高素質、復合型、經世致用、具有較強創新創業能力的應用型人才。

全國大學生數學建模競賽始于1992年，是首批列入“高校學科競賽排行榜”的19項競賽之一，也是武書連大學排行榜評價指標之一。該競賽每年一屆，每年9月舉行，競賽不分專業，面向全國大專院校的學生。賽前著重培養學生的數學素養，同時鍛煉同學們多維思考其歸納總結能力，以及創新能力。賽中，鍛煉學生的類比分析能力、寫作能力，計算操作能力，并在過程中體會團隊合作的重要性。鼓勵學生深入學習數學建模相關知識，實現計算機和數學運用創新型人才的全方位培養。我院在數學建模競賽中起步相對較晚，本文基于數學建模的計算機專業應用型人才培養模式進行研究。

2 以數學建模競賽為抓手，促進獨立學院計算機專業應用型人才培養

2.1 以賽促學，組織學生參加數學建模競賽

2.1.1新生宣講

針對大一新生，在新生見面會中為數學建模競賽宣講，使得新生了解數學建模競賽，以及學習好基礎課程：通識選修課微積分，線性代數和專業必修課C語言，離散數學的重要性，為大二參加數學建模競賽打下夯實的基礎。

2.1.2開設通識選修課

為大一到大二的同學，開設通識選修課《算法應用基礎》。選修課從什么是數學建模競賽，怎樣學習數學模型，到數學模型算法分專題講解和應用，不僅了解數學模型算法，并且能夠利用計算機語言實現算法，再到實際問題解決中。通識選修課可以使對數學建模感興趣的同學，更進一步了解數學建模過程和數學建模相關算法，為競賽做準備。

2.1.3參加競賽，提升技能

2019年我院第一次通過校賽選拔14支種子隊，參加校集訓課程8個專題培訓，以及競賽模擬。為國賽做準備。2019年9月第一次帶領計算機與軟件學院15支隊伍參加全國大學生數學建模競賽，2支隊伍榮獲四川賽區三等獎。賽后復盤總結，向拿到結果的高校學習。在2020年走出學校建模的瓶頸，帶領我院學生，共31支隊伍參加“第十七屆五一數學建模競賽”，5支隊伍榮獲獎勵。榮獲專科組：一等獎1隊，二等獎1隊，三等獎2隊。本科組：三等獎1隊。參加五一建模競賽除了本院隊伍選拔排名外，更橫向與其他高校提前較量，橫向找差距，更好的為參加2020年全國大學生數學建模競賽奠定基礎。

2.1.4一對一個性化輔導

導師制一對一輔導，根據隊伍特點，成員優勢在疫情期間組織線上輔導，更好的準備參加國賽。于此同時更好的磨合隊伍，增強3位隊員的合作意識，數學建模三者缺一不可。

2.2以賽促教，構建教練團隊

2019年組建計算機與軟件學院數學建模教練組，由7位專職教師組成，教練組成員不計辛勞，全身心投入在集訓專題準備和輔導隊伍中。賽后積極參加四川省數學建模協會組織的賽題分享會，總結復盤查漏補缺，為下一年做好準備。

2020年教練組成員增至9位教師，在2020年通識選修課組織實施中相互配合，不斷的學習進去，相互討論，在學生增值的同時實現教師增值。現已順利完成通識選修課課程教學，著重培養學生的數學素養，建模能力，以及編程能力，同時鍛煉同學們多維思考其歸納總結能力及創新能力?，F階段已分配一對一輔導隊伍，在暑假期間給隊伍一對一輔導。

2.3以賽促改，對教學方法逐步進行科學合理改革

以數學建模競賽為載體，將數學建模慢慢融入我院離散數學課程教學活動中，在離散數學課程中引入數學模型和數學建模的概念，以實際生活案例為例，以反轉課堂形式，以學生為中心，鍛煉同學們數學對于離散數學知識在實際問題解決中的應用能力以及論文寫作能力，大力發展學生的創新和應用能力。

2.4以賽促建，建立健全的大數據，人工智能和算法方向人才培養方案

數學建模解決實際問題前數據清洗，解決問題中使用建立數學算法模型，使用程序實現求解模型的能力，均為大數據，人工智能和算法方向學生不可或缺的基本能力。以數學建模為依托建立健全大數據，人工智能，算法方向課程體系。

3 現階段不足與改進

3.1學生重視度不夠，能力待提升

雖然開設了選修課，但是學生隊選修課的重視度不夠，兩級分化明顯。學生多已必修課為重。通過選修課開設，以及課程考核情況分析，我院部分學生能動性不足，主動探索知識的執行力不足;部分學生功利心偏重，想參加比賽獲獎而又不愿意過多的付出。

建議解決方案：

（1）除了選修課組件數學建模競賽協會，一方面，在協會中逐漸滲透生活中數學建模問題，如包餃子面與餃子餡的比例問題，我校54路公交車接送站點合理制定等問題。另一方面，隨著我院數學建模逐漸累積，可以采用老帶新的方式，讓學生帶學生，這樣學生更容易接受，更能激發學生的能動性和執行力。

（2）明確更多獲獎隊伍獎勵方案，激勵學生主動參加比賽，并在比賽準備中全力以赴。

3.2教練組團隊經驗不足

和已經參賽十多年的高校或獨立學院相比，我院教練組非常年輕，雖然全身心投入，全方位服務，但是在經驗方面仍然有很長的路。

建議解決方案：

（1）向已經拿到結果的高校學習，如：電子科技大學，西南交通大學，西華大學，電子科技大學成都學院，西南交大希望學院，四川大學錦江學院等高校取經。請有經驗的老師為教練組培訓，為學生宣講。

（2）參加賽題分享會議，競賽經驗等分享會議，更進一步了解比賽評定規則，以及增加帶隊經驗。

（3）沒有拿到結果之前，永不言棄，砥礪前行，在帶隊磨礪中，增加教練組成員經驗。

4 總結

全國大學生數學建模競賽不僅可以鍛煉學生的文獻資料搜索，閱讀，分析能力，而且需要3位隊員配合在短時間內通過假設將現實問題抽象為數學模型，再通過計算機編程語言對數學模型求解，最后再還原應用到現實問題解決中，從而鍛煉學生的解決解決能力，團隊精神，以及創新能力，這三個能力對于應用型人才培養尤為重要。本文通過以賽促學，以賽促教、以賽促改、以賽促建，提升我院人才培養的教育模式，最終實現十個突破中的國家三大賽一等獎的目標?；跀祵W建模的計算機專業應用型人才培養可以實現學生增值，學生增值的同時教師也隨之增值，堅持不懈的能力拿到結果，也會實現學校的增值。

參考文獻

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基金項目

四川大學錦城學院校級項目“基于數學建模的計算機專業應用型人才培養模式的研究——以錦城學院為例”資助; 項目編號“2019jcky0013”。

本文第二作者：四川大學錦城學院計算機與軟件學院數學建模教練組——楊聲英、段雨梅、張桂花、郭曉丹、李欣、賀朝兵、郭昱君、陳靜。