1、基于數學建模競賽培養學員創新能力的思考    【摘 要】十八大報告指出，全面實施素質教育，培養學員創新精神，培養大批高素質新型人才。基于數學建模競賽活動的特點和多年參加全國大學員、研究生數學建模競賽活動的經驗分析，得出數學建模競賽是一種培養學員創新能力和創新精神的有效方法，對于提升學員創新素質有著不可替代的重要作用。 【關鍵詞】數學建模模競賽；創新素質；提升作用 1、引言 在2006年全國科技大會上，胡錦濤同志宣布，在15年內把我國建設成為“創新型國家”。成為創新型國家，必須要有創新人才的支撐。創新人才就是具有創新意識、創新思維、創新精神和創新能力的人才

2、。創新人才應有的素質是具有開拓進取和創新精神，具有靈活駕馭知識的社會適應能力，具有更高的思想品質和對人類社會的責任感，具有與他人合作、對科學和真理執著追求的胸懷，具有終身學習的能力，具有基本生存技能，具有掌握現代交際工具參與國際交往的能力。 2、數學建模競賽 參加數學建模競賽，就是三個學員（即一個參賽隊），在給定的幾個題目中選擇一個，在規定時間內（本科生比賽時間3天，研究生比賽時間3天半）完成建模過程，并將結果寫成一篇論文，以電子稿發回組委會（同時將紙質稿郵寄過去，必須保持兩稿內容完全一致）就算比賽完成，其成績由組委會組織專家評定。 從歷屆全國大學生、研究生數學建模競賽情況可以體會到，數學建模

3、解決的問題通常是從生產、管理、社會、經濟等領域中提出的一些重大工程項目、科技課題、民生熱點等實際問題。競賽過程中，首先要花大量時間讀題，收集相關資料，了解相關知識，做出適當的、合理的假設，使問題得到簡化；然后利用適當的數學方法和知識來提煉和形成數學模型；再經過模型求解、分析、檢驗、最后寫成論文。這些過程一般都不可能一蹴而就，往往需要多次反復才能完成。數學建模競賽考察參賽者將所學知識用于實際、強調分析問題和解決問題的能力，簡言之，就是在短時間內完成一次研究和創新。競賽期間，參賽隊員要經受毅力、智力、能力、體力及協作關系的考驗，只有經得起考驗的隊員，才能夠順利完成競賽。 3、參加數學建模競賽可以提

4、升學員創新素質 數學建模本身就是一種具有研究性質的創新活動，也是利用所學知識解決現實問題的有效量化方法。根據多年參加全國大學生、研究生數學建模競賽活動的經驗，數學建模競賽是一種提升學員創新能力的好方法，在提升學員創新素質方面有著非常重要的作用。 3.1提升信息獲取能力和自學能力。競賽過程中要解決的問題，涉及相關的專業知識，此外，還必須掌握諸如微分方程、數學規劃、計算方法、計算機語言、數學軟件及其它學科專業相關知識，這些知識中有了解的，更多的是不了解、不熟悉的。所以只能通過學員臨時查找資料、自學有關內容和相互討論來掌握問題所涉及的知識。 3.2 提升理論知識和實際應用能力。很多學員會問這樣一個問

5、題學數學有什么用？這個疑慮使學員在學習中目標不明確、學習被動、甚至對數學失去興趣，即使學習也不會下功夫，這在學員中是普遍存在的事實。但是通過數學建模的學習和競賽鍛煉，他們不僅受到了現代數學思維及方法的熏陶，更重要的是對不同的實際問題，掌握了如何進行分析、推理、概括以及如何利用數學知識和方法綜合解決實際問題的基本技能。使學員在解決問題的同時，享受到解決問題后的喜悅，體會了數學在科研、工程、經濟、軍事和民生等領域的廣泛應用。這種理論與實踐相結合的問題能有效地激發學員的學習興趣，提升創新的動力，也有利于增強學員學習數學、應用數學解決實際問題的意識和能力。 3.3 提升計算機編程和數據處理能力。數學建

6、模競賽中，需要使用計算機對復雜的實際問題和繁瑣的數據進行處理，同時也可用計算機來考察模型的優劣，還需要用相關數學知識、計算機軟件共同編程計算，利用數學軟件來完成圖形處理，這些都是數學建模過程中非常重要的環節。現在的競賽題目，數據量大，計算復雜，不僅需要數學知識和專業知識，對計算機編程計算也有較高要求。 3.4 提升團體意識和協作拼搏精神。學員通常是自己一個人念書，幾個人在一起解決問題的機會不多，不同專業的學員在一起討論問題的機會就更不多了。數學建模競賽要求在規定時間內對所給的問題提出一個較為完整的解決方案。時間短，要解決的問題多，在解決問題的過程中還會遇到很多困難，因此，僅僅依靠個人是很難完成

7、比賽的，這時就需要合理分工，充分發揮個人的潛能，密切協作，形成合力，做到人力資源的優化組合，使個人智慧與團隊精神有機地結合，最終順利完成比賽。 3.5 提升學習的動力和科研的熱情。興趣是學習的動力。在正常的理論教學過程中，學員為了應付考試，被動學習，因此缺乏動力。參加數學建模競賽，能體會到開始時的迷茫，知識的不足，過程的艱辛，克服困難后的喜悅，完成比賽后的快樂與成就感，更體會到競賽就是破解未知領域的難題，會遇到不少的問題和困難，需要去學習、探索和創造。這些深刻的體會，使學員感受到學有所用，從而提升學習的興趣。建模過程中解決的幾乎都是重大工程項目、科技課題、民生熱點等實際問題，因此，要求參賽隊員

8、要有對科學的熱情、嚴謹的學風、科學的態度和創新的能力。 3.6 提升創新的意識和創新的能力。數學建模中的題目通常都是從生產、管理、社會、經濟等領域中提出的實際問題，有些問題看起來與數學幾乎沒有關系。因此，建模時首先要花大量時間解讀題目，做出適當的、合理的假設，使問題得以簡化，然后再利用適當的數學方法和知識來提煉和形成數學模型。按照對模型機理的了解程度不同，數學模型可分為白箱模型、灰箱模型、黑箱模型。對于灰箱、黑箱模型，需要學員大膽假設、合理推證，需要創造性地給出解題方法。傳統的數學問題，一般有精確的答案，而數學建模中的問題卻沒有標準答案，給學員留有充分的想象空間，鼓勵學員創新，讓學員充分發揮想

9、象力和創造力，不拘于一種解決方法。 4、結論 要培養、提升學員創新素質，我們的教學活動就應該以調動學員的主觀能動性、培養提升學員的創新意識、創新思維、創新精神和創新能力為目標。加強學員動手能力的鍛煉，引導學員自主學習，啟發學員開放思維，潛移默化地培養學員創新能力，只有這樣才能使學員分析和解決問題的能力得到長足的進步，才能真正提升學員的創新素質。數學建模競賽能夠為學員提供自主學習、自我提高的空間、體驗數學在解決實際問題中的價值和作用、體驗數學與日常生活和其他學科的聯系、體驗綜合運用數學知識和方法解決實際問題的快樂，有助于激發學員學習數學的興趣，有利于提升學員的創新素質。 【參考文獻】 1張清年，葉曉楓，大學數學教育在創新人才培養中的地位和作用J.華北水利水電學院學報（社科版），2011，17（4）：150