提高班拔尖创新人才数学建模能力培养问题探索:数学建模能力

提高班拔尖创新人才数学建模能力培养问题探索

摘 要：
拔尖创新人才；
启新学院；
高等数学；
数学建模；
创新 能力 国外教育界对培养拔尖创新型人才是十分重视的。

例如美国高校就通过对荣誉学生培养模式的研究而为美国 的科技发展和人才强国战略提供大量有创造性思维的优秀 拔尖人才[1,2]。

浙江理工大学借鉴美国高校荣誉学生的培养模式以及 清华、北大等著名高校的做法，于2007年6月设立了启新学 院，目的是汲取现代教育思想的精髓，启迪智慧，培养创新 创业型拔尖人才。主要有四个特点：一是严格遴选，对高分 考生经过精心挑选的优秀学生组成。二是采用滚动淘汰制， 进行定期调整，即前期培养阶段，被其他学院录取的优秀学 生经考核后可进入启新学院学习，而一定比例的不适应启新 学院教学模式的学生退回到入学时原班级学习。三是实行本 科生专业导师制，选聘各学院学识渊博、思想活跃、经验丰富、对教学工作满腔热情的教师担任导师。四是实施厚基础、 宽口径的大类基础教育与自主性、个性化的专业培养相结合 的培养模式[4]。根据学校专业学科的布局与水平按大学科 门类，开设理科类实验班、工程教育实验班、经济管理实验 班和艺术类创业班、经管类创业班等。根据实验班的不同类 型和人才培养规格制定各具特色的人才培养方案。

新生选拔标准以高考总分为主，兼顾英语、语文、数学 单科成绩，必要时进行加试或面试。第一学期结束时进行第 二次选拔，选拔标准主要依据学生第一学期的专业排名及综 合表现，选拔人数视班级规模而定。各类实验班实施“2+2” 模式，即前两年对学生进行数学、计算机、英语等基础课程 的强化训练和学科基础课程训练，后两年进入相应专业学习。

启新学院的培养模式对授课教师提出了很高的要求，课 程教学内容的程度比一般课程更深、更难、要求更高。我们 对启新学院的数学教学作了如下改革尝试。

1．数学建模思想的普及 在高等数学教学中渗透数学建模的思想。我们意识到， 若要提高启新学院尖子生的素 质和创新能力，那么做好数学建模的普及工作是非常重 要的。在西方发达国家，二十多年前就开设了数学建模课程， 美国于1985年率先创立了一年一度的数学建模竞赛工作，并 吸引了好几个国家参赛，获得特等奖的同学常常能申请到赴 美留学奖学金，这说明他们是十分重视这项工作的。在课外做一次讲座，宣传数学建模的思想方法，告诉同学们：数学 建模所研究的对象是非常广泛的，可以说包含了自然科学与 社会科学的各个领域。通过各种方式，逐渐吸引了一批学生 喜欢上了数学建模，典型的例子是到了大四，还经常有启新 学院的学生跟我们指导老师联系，要求参加美国大学生数学 建模竞赛。

2. 在高等数学教学中渗透数学建模的思想方法 在高等数学课程中讲授与当今社会与科技发展密切相 关的实例，并以数学实验的方式去讲授，也就是提出问题， 让学生通过做实验和具体的演算去得到规律性的结果。在具 体的实施过程中，我们遵循两种方法：
1) 由简单的数学建模来表达数学思想，如向海中沉放 探测仪器问题：从船上向海中沉放某种探测仪器，按探测要 求，需确定仪器的下沉深度(从海平面算起 ) 与下沉速度之 间的函数关系。（此问题源自美国的“核废料处理问题”） 。

2) 在参赛组织中对学生加以引导：每个学期任课老师 向启新学院的尖子生布置三个数学建模的问题，学生至少完 成其中两个问题。可以三个人组成一组，用A4纸打印成文， 成绩计入学期平时成绩。每年4月初到6月底，对启新学院的 参赛学生进行集中培训。培训强度每周4节课。重点是各种 软件的学习和基础建模方法的培养。力求让尖子学生取得更 全面，系统的学习效果。我们还进行暑期集中培训，让每个 启新学院参赛学生提前感受竞赛的氛围，达到良好的训练效果。

经过多年尝试，启新学院的学生不仅数学成绩在全 校领先10个百分点以上，而且数学建模竞赛成绩喜人，每年 有启新学院的学生获得全国大学生数学建模竞赛一、二等奖， 美国数学建模竞赛一、二等奖等荣誉。

3 结语 总之，对启新学院的尖子学生要倡导研究性学习，以学 生为主体，开展讨论式、互动式、参与式教学方法和手段的 改革。对提高班的学生，有意识地创设实际问题情境，给学 生灌输数学建模的思想，并用实际问题开展教学。通过数学 建模活动加强和巩固课堂教学，提高优秀生的综合应用能力 和创新能力。

参考文献：
[1]沈蓓绯.荣誉学院：美国高校本科生“拔尖创新人才” 培养模式研究[J].高教探索，2010年第4期：59-91. [2]司忠业，史悦，徐佩若. 理工科优秀大学生培养的 多维度探究[J].化工高等教育，2010年第4期：10-13. [3]邹晓东, 李铭霞, 陆国栋, 刘继荣.从混合班到竺可 桢学院——浙江大学培养拔尖创新人才的探索之路[J]. 高 等工程教育研究，2010年第1期：64-74. [4]钟春玲.拔尖创新类本科人才培养的探索与实践[J]. 高等理科教育.2009年第2期：104-107. 浙江省教育科学规划研究课题 编号11430132311102