李冬梅，陳東彥，牛 ，孫 偉

（哈爾濱理工大學應用科學學院，黑龍江哈爾濱 150080）

1.引言

加強大學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已經(jīng)成為世界各國高等教育改革的共同趨勢，也是我國實現(xiàn)“科教興國”戰(zhàn)略的基本要求。創(chuàng)新人的才培養(yǎng)，必須經(jīng)過一個注重創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式。就現(xiàn)有的研究來看，人才培養(yǎng)模式是指在一定教育思想指導下，以相對穩(wěn)定的教學內(nèi)容和課程體系實施人才教育的過程的總和［1］。歐美國家強調(diào)高等教育要有效地服務社會的教育宗旨，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力和信息處理能力及對未來發(fā)展的適應性和靈活性［2，3］。在人才培養(yǎng)模式方面，注重學生在各個領(lǐng)域的實踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)和訓練［4，5］。數(shù)學是最能激起人的自由創(chuàng)造本能，構(gòu)建以數(shù)學建模為平臺的創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)，將會帶動人才培養(yǎng)模式的整體創(chuàng)新［6］。

2.以數(shù)學建模為平臺的創(chuàng)新人才實驗區(qū)建設的指導思想

數(shù)學教育在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中具有其他學科不可替代的優(yōu)勢和作用。數(shù)學建模過程則恰好應用數(shù)學理論和方法重新應用于解決現(xiàn)實問題有效途徑。這一過程高度地反映了人的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

（1）建立應用數(shù)學建?；顒优囵B(yǎng)創(chuàng)新人才的教育理念。實驗區(qū)建設要針對工科專業(yè)學生培養(yǎng)需要，開展系列數(shù)學建模教學工作，充分發(fā)揮課程的開放性、創(chuàng)造性、應用性等特點，提高學生綜合運用數(shù)學知識和專業(yè)理論解決實際問題的創(chuàng)新實踐能力。

（2）轉(zhuǎn)變工科大學生數(shù)學建模能力培養(yǎng)的教學定位。根據(jù)生源結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整教學模式，針對專業(yè)的特點和學生需求，著重培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，使部分優(yōu)秀學生或具有優(yōu)秀潛質(zhì)的學生脫穎而出。

（3）倡導理工結(jié)合培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教學方法。針對專業(yè)的實際需求和一些有潛質(zhì)學生，讓他們自己動手完成幾個典型問題的解決過程，強調(diào)專業(yè)對口培養(yǎng)的一種特殊的培養(yǎng)模式。

3.工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)建設的內(nèi)涵研究

（1）確立實驗區(qū)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標。堅持面向工科專業(yè)學生培養(yǎng)為宗旨，以數(shù)學建模為主線進行專業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)，要創(chuàng)建理工結(jié)合的新型教學模式，著重培養(yǎng)學生應用數(shù)學知識和專業(yè)知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新和團隊合作能力，使他們成長具有發(fā)展?jié)撡|(zhì)的高素質(zhì)復合型的創(chuàng)新人才。

（2）制訂實驗區(qū)創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。開設多元化數(shù)學建模課程。一是增加《數(shù)學建?！繁匦拚n與選修課的覆蓋面，培養(yǎng)學生應用數(shù)學知識解決實際問題的基本意識和能力。二是開設數(shù)學建模培訓選修課，培養(yǎng)學生逐步地用數(shù)學建模方法解決日常生活和專業(yè)學習實際問題。三是開設與理工科專業(yè)應用密切的數(shù)學類選修課，讓學生充分體會用數(shù)學發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新的樂趣，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

改進數(shù)學建模教學方法。實行以問題驅(qū)動的研究式為主、以知識驅(qū)動的講授式為輔的教學方法。根據(jù)數(shù)學建模各個教學環(huán)節(jié)的具體要求，有意識地嘗試不同于以往傳統(tǒng)的教學模式，適當?shù)貙⒂懻撌?、參與式及探究式教學模式進行優(yōu)化組合，力求以教師為引導、以學生為主體，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

完善數(shù)學建模實踐活動。一是建立數(shù)學建模學習小組（3～5人），完成簡單的數(shù)學建模問題，通過學生討論、教師點評，讓學生對比較模糊、難以辨清的問題得到較好的理解。二是引導學生參加各類數(shù)學建模競賽，真正體驗數(shù)學建模解決實際問題的真諦。通過開展“賽后討論”，使學生認識到實際問題的解決需要層層深入、不斷完善，步步地逼近問題的本質(zhì)。

搭建數(shù)學建模創(chuàng)新研究平臺。對數(shù)學建模感興趣的部分同學，組織他們參加數(shù)學建模協(xié)會，數(shù)學建模教師也會定期參與他們的數(shù)學建模活動。以數(shù)學建模帶動的系列科技活動在學生中得到了普及和開展，有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，確保數(shù)學建模培養(yǎng)4年不斷線。

（3）建設創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)的師資隊伍。在師資隊伍中融入其他專業(yè)的專業(yè)課教師，實現(xiàn)實驗區(qū)教師隊伍的多元化。從而將最新的研究成果融入實驗區(qū)教學工作，學科交叉、知識互補，也促進專業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

4.工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)建設的探索與實踐

（1）實施實驗區(qū)教育新模式。通過專業(yè)聯(lián)合，進行跨學科培養(yǎng)，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享。以實驗區(qū)建設為突破口，實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的多樣化教學模式。堅持數(shù)學教學服務于工科，培養(yǎng)學生具有較高的數(shù)學素質(zhì)和較強的專業(yè)能力，進而使他們成長為高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

（2）實施好模塊式教學體系。實驗區(qū)教學體系是按基礎、訓練、專業(yè)融合和實踐等4個模塊實施。針對每個模塊特征，動態(tài)完成教學內(nèi)容、案例、教法和實施過程的設計。再根據(jù)模塊的特點，通過大作業(yè)，參加各類數(shù)學建模競賽及科研項目、課程設計、畢業(yè)設計等多種動手實踐活動，讓學生真正領(lǐng)會教學內(nèi)容。

（3）完善實驗區(qū)教學內(nèi)容。數(shù)學建模問題取材廣、涉及面寬，還要關(guān)注數(shù)學建模競賽發(fā)展前沿問題，選題要難易兼顧、層次分明，以便適應“四個模塊式”教學環(huán)節(jié)需要。研究國際、國內(nèi)數(shù)學建模競賽問題特點及變化趨勢，結(jié)合生產(chǎn)實際、社會生活的實際問題，結(jié)合我校優(yōu)勢學科專業(yè)的工程技術(shù)實際課題，與工科專業(yè)教師一起研究設計各類練習及訓練題目，建設數(shù)學建模問題庫，確保實驗區(qū)創(chuàng)新人才培養(yǎng)有效實施。

（4）建設新型多元化的實驗區(qū)師資隊伍。數(shù)學建模教師不僅要學習新的數(shù)學建模理論和計算軟件，優(yōu)化教學內(nèi)容和教學方法，還要學習建模涉及的專業(yè)背景知識，與專業(yè)教師交流學習，強化自身綜合能力。同時，培養(yǎng)適當數(shù)量的其他專業(yè)教師成為數(shù)學建模指導教師，也是數(shù)學建模的發(fā)展需要。

（5）加強工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)的教學管理。通過搭建創(chuàng)新實驗區(qū)教學平臺，推進了學科之間的深層次融合。針對以數(shù)學建模為平臺的工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)建設的特點，制訂了一套完整的教學管理制度，根據(jù)4個教學模式制訂了教學計劃、培訓計劃、實踐訓練計劃、課堂教學與實踐教學考核標準、參加競賽隊員考核標準、學生考勤制度等，使每個教學模塊環(huán)節(jié)都有章可循，使實驗區(qū)建設能夠良性運行。

5.創(chuàng)新人才培養(yǎng)實驗區(qū)建設的成效

在創(chuàng)新人才培養(yǎng)的過程中，教師、學生、學校、社會多方受益，產(chǎn)生了良好的社會效益。

（1）促進學生多方面發(fā)展。在實驗區(qū)學習過的大多數(shù)學生，他們獲取新知識、處理問題能力都有不同程度提高。在參加其他類別的科技競賽中能更多地融入數(shù)學建模的思想方法，得到了專業(yè)教師認可。

（2）促進學生后繼學習和工作。參加實驗區(qū)的活動的學生，增強了團結(jié)協(xié)作能力和社會實踐能力。同時，數(shù)學建模思想也影響著學生們?nèi)蘸蟮目蒲心芰驅(qū)嶋H工作能力。

（3）促進教師隊伍的建設。教師在教學中將數(shù)學建模思想方法應用于其它課程教學中，拓寬新的研究理念和研究視野；在與專業(yè)教師交流與合作中，產(chǎn)生了專業(yè)交叉開展合作研究的新課題。

［1］關(guān)仲和.關(guān)于應用型人才培養(yǎng)模式的思考［J］.中國大學教學，2010，（6）：7-11.

［2］張曉鵬.美國大學創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探析［J］.中國大學教學，2006，（3）：7-11.

［3］高雪蓮.國外創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式對我國教育改革的啟示［J］.高等農(nóng)業(yè)教育，2007，（1）：85-87.

［4］陳東彥，李冬梅等.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大學生數(shù)學建模競賽培訓模式研究［J］.科技與管理，2011，（7）.

［5］陳東彥，李冬梅等.基于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的數(shù)學建模三級教學平臺建設［J］.工程數(shù)學學報，2011，（28）.