摘要:产学研融合是新时代高等教育发展的需求,也是高等学校应用型人才培养的必然选择。在分析以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系建设的重要性基础上,对当前数学建模实践教学体系中存在的问题进行剖析,提出产学研融合下数学建模实践教学体系建设措施,总结相关的建设成果,旨在为地方院校构建以产学研融合为目标的人才培养模式提供新思路。
关键词:产学研融合,数学建模,实践教学,教学改革
产学研融合是在政府指导下,以企业与高校为主体,开展市场导向的合作模式,是教育与经济的紧密结合。产学研融合作为当前高等教育的重要发展方向,对数学建模实践教学也提出了新的要求。随着时代的变迁和科技的发展,高等院校的数学建模教学,不能再仅仅满足于基础理论的教学,还需要更多地关注在从发现问题到解决问题的实践过程中,学生如何深入理解现实需求,开展多专业、跨学科的协同合作,以及整合各类优秀资源等。因此,如何构建以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系,以更好地培养学生的综合素质,已经成为当前教育界和产业界共同关注的问题,需要在实践和研究中不断地进行探究和改进。
全国大学生数学建模竞赛已经开展了三十余年,我国各高校在数学建模实践教学方面开展了多样化的探索,并取得了众多优秀成果。实践证明,开展数学建模教学能产生诸多正面影响。俞孟君等学者通过对成都师范学院的研究发现,数学建模课程与竞赛的开展有助于提高师范生综合素质[1]。在实践教学体系方面,杨启帆等学者指出,浙江大学通过开展校内竞赛,实施分级教学课程,取得了优异教学效果[2]。周新民等学者依据“三位一体”的教学模式,对数学建模教学体系开展了新的探索[3]。朱婧等学者对数学模型实践课程教学中渗透课程思政的必要性和实践路径进行了探索与研究,开创了课程思政教育的新模式[4]。
产学研融合自20世纪80年代提出以来,如今已成为高校开展教学的重要指导思想之一。从传统的理工科课程或专业,如生物工程、通信工程等,再到经济管理类课程或专业,如财务管理、酒店管理等,甚至思政课程,均可以贯彻产学研融合思想[5-7]。长期的数学建模教学实践表明,依托数学建模活动能够极大地提高学生的实践创新能力和科研能力,有助于促进教学与科研融合[8]。同时,以数学建模竞赛为载体,也是促进地方本科院校创新创业教育教学改革的有效途径[9]。因此,将产学研融合作为数学建模实践教学体系的目标合理且必要。
一、以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系建设的重要性
建设以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系对于推进高等教育发展和实现国家战略目标具有重要意义和深远影响。该体系的建设不仅有助于课堂实践教学体系改革,提升教学质量,还有助于培养学生的实践能力,提升人才培养质量。同时,产学研融合的教学体系还可以实现高校资源、产业需求和科研成果的共享,为产业升级提供源源不断的人才和技术支持,促进经济社会的可持续发展和创新驱动发展。
(一)有助于课堂实践教学体系改革,提升教学质量
传统数学建模实践教学体系以课堂教学与竞赛活动配合为主。在产学研融合目标指引下,数学建模实践教学体系建设可创新教学方法,提升教学质量。例如,可通过将前沿学术问题或业界现实问题作为竞赛题目背景,提高题目创意性与现实性,激发学生兴趣与参赛热情。同时,在产学研融合思想的渗透下,教师也必须与时俱进,持续学习,以应对新型数学建模问题与新兴数据分析方法,提升教学质量。
(二)有助于学生实践能力培养,提升人才培养质量
以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系能够促进实践能力培养,提升人才培养质量。首先,数学建模实践教学与产业界的紧密合作和融合,能够使学生在课堂上接触到现实问题,更好地理解数学在实际问题中的应用,提高课堂教学的实用性和针对性。其次,数学建模教学注重学生的团队协作能力和创新思维能力的培养,让学生在小组项目中相互合作交流,形成集体智慧,提高了教学的互动性和学习效果。因此,产学研融合的教学体系能够帮助学生成为适应社会发展要求的复合型人才,更好地培养学生的实践能力,助力学生就业与职业发展。
(三)有助于加强校企合作,促进成果转化
以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系建设可以加强高校与企业之间的合作,促进模型研究成果和应用成果的转化。通过与产业界的紧密合作,高校能够更好地了解企业的需求和挑战,提高模型研究的实用性和可操作性,进而加速模型研究成果的推广和应用。同时,高校还可以为产业升级提供源源不断的人才和技术支持。
二、数学建模实践教学体系中存在的问题与不足
(一)课堂教学设计深度不足
在传统数学建模课堂教学中可能存在“学”与“研”融合不足的问题。目前,数学建模教学模式主要为模块化教学,即教师先简要讲解基础知识,再分别介绍各个经典模型,最后结合例题讲解模型的应用方法。在这种教学模式下,部分教师过于侧重于“应该怎么做”的讲解,而忽视了思考“为什么这么做”的引导。学生可能难以完全理解消化理论知识,在实践过程中只是简单的套用和模仿,而缺少改进和创新意识,难以促进“学”与“研”融合。另外,部分授课教师在教学的过程中照本宣科,模型讲解宽泛,指导流于表面,对教学内容没有融入自己的理解,导致课堂对学生的吸引力不足、启发性不强,难以引导学生对数学建模进行进一步的深入研究与探索。
(二)实践教学重赛轻研
目前高校开展数学建模教学实践活动主要面向各种数学建模竞赛,比如全国大学生数学建模竞赛,以及其他区域性数学建模竞赛和企业举办的赛事等。实践教学与学生的主要目标是在各项赛事中获得奖项。相较于赛事的评价标准,科研学术的标准更加严格,在规范性和创新性等方面要求更高。在数学建模的实践教学中,融入科研学术的意识有所欠缺,难以对学生的学术生涯提供更好的帮助。
(三)与产业界衔接不充分
数学建模赛事题目大多以现实生活或产业界需求为背景,但目前的数学建模实践教学在一定程度上过于侧重理论,缺乏与产业界的联系。学生所学的模型和工具往往与现实需求脱节,理论和实践未能充分融合,难以为社会和企业带来实际的利益和价值。学生在学习和竞赛中产出的数学建模论文成果,可能会为解决业界问题提供一定的帮助和建议,但往往存在可行性差的问题。要解决这个问题,则需要与企业紧密合作,了解企业的实际需求和行业趋势,加强产学研融合,培养具有实践经验和市场适应能力的专业人才。
(四)实践教学评价方法单一
数学建模实践教学评价方法单一表现在主要以论文、报告等形式进行评价,忽视了实际操作能力和实践经验的重要性,评价方式较为单一。过于注重成果,忽视了学生的思维过程和思维方法的培养。数学建模实践教学的目标是提升学生的综合素质,因此在考核评价时可更侧重于创新性和学术规范性。同时,评价应该注重过程,关注学生的思维方法和思考过程,促进学生思维能力的培养,锻炼学生的学术科研能力。
三、以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系建设措施
(一)改进数学建模课程教学方式
推进“学”与“研”融合,将学术科研训练融入数学建模课堂实践教学中。开展分级教学,对学有余力的学生增加教学深度,介绍学术前沿方法与争议,启发学生创新思维。在课堂练习后引导学生对建模成果进行深入探究,提炼学术问题,争取将其转化为学术成果,同时在教学中加入学术规范性训练,为学生走学术道路打下良好基础。创新考核方式,采用多种评价方式全面评价学生的综合素质和思维能力。
(二)加强数学建模实践教学产学合作
在数学建模课堂教学的基础上积极进行合作延伸。与企业开展校企合作,通过企业办赛、项目合作、第二课堂等模式,在实际问题中锻炼学生的数学建模能力,通过数学建模帮助企业解决现实问题。加强与其他院系或高校的合作交流,鼓励学生参与经济管理、工程技术等领域科研项目,积极开展跨学科交叉问题研究,锻炼学生学以致用的能力。
四、以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系建设效果
近年来,在产学研融合的目标指引下,河南财经政法大学持续不断地完善数学建模教学体系,持续改进数学专业人才培养体系,有效提升了人才培养质量。河南财经政法大学金融数学专业于2020年8月获批河南省一流本科专业;数学建模方法与竞赛课程荣获第二批国家级线上一流本科课程、河南省线上一流本科课程和河南省精品在线开放课程;数学建模课程荣获河南省本科教育线上教学优秀课程二等奖、河南财经政法大学本科教育线上教学优秀课程特等荣誉。同时,校园创新氛围也日趋浓厚,学生数学应用能力与理性分析思维得到有效锻炼。在以产学研融合为目标的数学建模实践教学体系的培养下,学生锻炼了科研思维与基础技能,数学思维与应用能力不断提高。在数学建模实践的锻炼下,学生较好地掌握了专业软件操作技巧与论文写作规范,学术素养得到了有效提高。此外,近年来,河南财经政法大学学生参与国际国内各项数学建模竞赛的积极性显著提高,并在获奖率、获奖数量和质量上居于省内高校前列。近五年来,河南财经政法大学数学与信息科学学院教师指导的学生荣获美国大学生数学建模竞赛国际一等奖12项、国际二等奖20余项,全国大学生数学建模竞赛国家二等奖以上奖项60余项,河南省一、二、三等奖700余项。
校企合作新路径的开辟,极大地扩大了数学建模在实际生活中的应用范围。河南财经政法大学以数学建模为抓手,主动与省内多个优质企业开展深入合作,主动开发校外导师共建课程,共建实习实训和就业基地,逐渐形成产教深度融合,校企共建共享的良好发展势头。通过企业现实问题为学生数学建模训练提供支持,为企业提供应用与分析能力强的优质人才,实现共建共赢。先后同河南智游臻龙教育科技有限公司、中国银河证券河南分公司智慧岛营业部及其他相关机构等签署实践实习基地协议,密切与企业合作,探索数学专业人才培养与教学一线实际需求相结合的创新人才培养新模式和新机制。
综上所述,围绕数学专业人才培养的内在要求,充分发挥数学建模实践教学中产学研协同作用,建设高水平的人才培养体系,能够增强学生创新创业能力和意识,促进学生全面发展。
参考文献:
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