土建类研究生创新型人才培养模式研究★

陈孝国 母丽华 杜 红 冯玉铁

(黑龙江科技大学理学院，黑龙江 哈尔滨 150022)

土建类研究生创新型人才培养模式研究★

陈孝国 母丽华 杜 红 冯玉铁

(黑龙江科技大学理学院，黑龙江 哈尔滨 150022)

以数学建模竞赛为载体，探讨了融合建模思想的土建类研究生课程教学改革方法和研究生创新团队的构建途径，有利于学生建模能力的快速培养，同时以参赛为契机，建立了一套培训—竞赛—指导—反馈为核心体系的学习型创新团队培养模式。

数学建模，研究生，创新型人才，培养模式

建设创新型国家是我国发展的重要战略之一，教育部已将提高学生创新精神和培养学生善于解决问题的实践能力明确列入到《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》中[1-3]。随着社会经济和生产技术的飞速发展，社会对人才的质量要求明显提高，研究生教育越发显得重要。社会就业压力的增大，也导致本科毕业直接攻读研究生的现象成为了一种趋势，研究生数量逐年递增。在这种形式下，研究生教育质量变得尤为重要。国家对研究生培养质量高度重视。要培养出具有较高的科研能力和自主创新意识的优秀人才。而科研能力的提高只有在日常学习中逐渐提高，没有任何捷径。课堂教学或者完成导师课题的活动，正是培养科研能力的机会。在研究生课堂教学中，如果借用数学建模手段可能会完成某些其他方法根本解决不了的或者解决得差强人意的科学问题。将问题完美解决，能激发研究生创新思维意识，能引导他们如何进行建模，逐渐提高建模能力和创新能力。在遇到类似问题，将会迎刃而解[4-7]。尽管不同学科对数学建模的需求程度不同，但其对各学科的影响都是巨大的，数学建模的能力是可以在各个领域发挥作用[8]。但是，数学建模是一个通用的研究手段，不存在某些领域行不通的情况。为了完成一个数学建模工作，本身就需要若干个学科交叉研究，可能涉及到几个不同学科，所以建模和学科之间没有制约关系。因此迫切需要加强在数学建模思想的影响下各学科之间的相互交叉与渗透研究，以及研究生创新型人才培养模式研究。

1 基于数学建模竞赛的土建类创新型人才培养模式的实践

对于土建专业研究生，开展融合数学建模思想的土建类理工科研究生创新能力培养模式的探讨和实践具有现实意义。除了开设研究生数学建模课程之外，还要积极参加全国数学建模竞赛。在参加竞赛的过程中，指导教师负责把握整体思路，将任务拆分给每名研究生。他们进行大面积查阅相关资料和类似案例，这就是一个积极主动学习的过程。将资料深刻剖析之后，转化为自己的思想，解决自己的问题，这就将学习的知识得到了提升和灵活运用。综合问题得到解决之后，他们将体会到数学建模过程的乐趣，体会到分工合作的好处，体会到辛苦付出的收获。这不仅能使研究生们提高建模能力，还能培养团队合作意识，为高层次人才培养奠定坚实的基础。

1.1 开展融合数学建模思想的研究生数学课程教学改革研究

针对当前研究生数学基础课程侧重讲授数学方法，导致学生由于缺少数学建模思想的指导，不善于运用所学数学理论解决专业问题。为此，针对数学基础课教学中全部重要知识点探讨设计恰当的建模教学案例，并研究案例教学对学生实践能力和创新能力的影响，最终将数学建模的思想有效地应用在土建类研究生数学课堂教学当中。

探索开设数学建模选修课。为打造出研究生数学建模第二课堂一个普及平台，尝试进一步以讲座的形式开设数学建模选修课，根据研究生专业和研究方向的不同探讨选修课教学模块的合理选择，以及开设选修课对提高专业技能和科研能力的影响。搜集、整理和充分利用因特网上已有资源，自主研发数学建模网络版教学课件，为提高数学建模教学质量提供保障。

1.2 尝试构建“建模能力”促进下的研究生科研创新能力培养途径

研究生需要具备一定的创新能力和创新思维，为了培养该能力，应尝试建立研究生数学建模机制。借助科研创新项目，数学建模指导教师和土建专业的研究生组成团队，密切配合，共同完成项目。探究研究生数学建模思想，提炼并解决科研项目中专业问题的创新能力培养途径。将具有一定难度的土建类工程问题得以有效解决，发挥数学建模手段在理工科科学问题当中的重要性，启发教师和研究生的科研思维。

1.3 以数学建模竞赛为契机，构建学习型研究生创新团队研究

对参与数学建模竞赛研究生专业分布、参赛动机、赛后收获进行调研。通过组织研究生参加数学建模培训和竞赛，从安排培训内容、竞赛组织模式、选拔和组队、强化教学创新、赛后总结等方面探讨形成一套较为合理的培训—竞赛—指导—反馈体系。从建设跨学科交流创新团队、激发创新意识、推广数学文化等方面探讨学习型研究生创新团队的构建途径。

2 基于数学建模竞赛的土建类创新型人才培养模式的成效

本项研究以提高应用型高校人才培养质量为目标，努力培养土建类研究生的专业兴趣、专业素质、科学素养、创新思维能力和科研实践能力。恰当地在土建类研究生课堂理论学习中贯穿数学建模思想和方法，利用数学建模的手段方便快捷地解决土建工程设计或施工中复杂的科学问题，甚至是其他方法至今未能解决的科学问题。既提高学生的数学建模意识和建模实践能力，又能提高专业创新科研能力。主要取得了如下研究成果。

2.1 教学改革及创新人才培养模式初步形成

通过各类调研，收集整理了土建专业的热门科学问题。将数学基础课教学中的知识点尽量往科学问题靠拢，向科学问题拓展延伸。将课堂教学的工程案例在热门问题中选取，引导研究生关注本学科的科学问题，为确定科研方向和撰写科研论文提供帮助。成功开设了内容模块化的数学建模选修课。研究生通过数学建模选修课的学习，真正掌握了数学建模思想及方法，为提高土木专业技能和科研能力打下良好的基础。通过组织研究生参加数学建模培训和竞赛，从安排培训内容、竞赛组织模式、选拔和组队、强化教学创新、赛后总结等方面形成了一套较为合理的培训—竞赛—指导—反馈体系；借助开展建模创新实验项目建立了研究生长期科研活动机制。得到了数学建模指导教师和专业教师的有效合作方式以及共同引导研究生结合专业知识和数学建模思想开展实践研究的方法。通过对参加建模竞赛学生的专业分布、参赛动机、培训认可度、赛后收获进行调研，研究以建设跨学科交流为纽带、激发创新意识为动力、参与科研项目为平台的保障措施对实现学习型研究生创新团队构建的作用。

2.2 各类竞赛成绩显著

在我校研究生院大力支持与各二级学院的积极配合下，近三年在“全国研究生建模竞赛”和“东三省研究生数学建模竞赛”中喜获佳绩，共获得了国家二等奖4项，省一等奖5项，二等奖7项，三等奖8项，获奖率达到了71%。

3 结语

通过本课题的不断深入研究，将得到融合数学建模思想的土建类理工科研究生数学课程教学改革方法及实施步骤，同时形成一套较为合理的培训—竞赛—指导—反馈体系，并在此基础上构建出学习型研究生创新团队的实现途径。这些研究成果将在培养研究生基本科学素养和创新能力方面发挥重要的作用。

[1] 张晓鹏.美国大学创新人才培养模式探析[J].中国大学教学，2006(3):7-11.

[2] 刘凤秋，毕 卉，陈东彦，等.融合数学建模思想的理工科研究生创新能力培养模式[J].高师理科学刊，2014,34(9):82-84.

[3] 陈孝国，朱 捷，宋作忠，等.CDIO教育模式在高等数学网络教学平台构建中的应用研究[J].高师理科学刊,2015,35(2):71.

[4] 陈朝辉.探索数学建模活动对应用型人才创新实践能力的培养[J].黑龙江教育(理论与实践)，2015(1):73-74.

[5] 王树忠，赵 辉，陈东彦.数学建模在创新型人才培养中的作用[J].高师理科学刊，2007,27(5):85-88.

[6] 陈东彦，李冬梅，刘凤秋.基于学生创新能力培养的数学建模三级教学平台建设[J].工程数学学报，2011(28):11-16.

[7] 华卫红，马东堂.研究生教学改革的几点研究思考[J].高等教育改革研究，2000,23(4):60-62.

[8] 施伟锋.教学模式改革是提高工科研究生科研能力的最好切入点[J].高教论坛，2010(9):99-101.

Research on the training mode of innovative talents of civil engineering graduate students★

Chen Xiaoguo Mu Lihua Du Hong Feng Yutie

(CollegeofScience,HeilongjiangUniversityofScienceandTechnology,Harbin150022,China)

Mathematical modeling contest is used as the carrier to probe into the teaching reform of the graduate course of civil engineering and the way to construct the innovative team of graduate students, it is helpful for the students to cultivate the ability of modeling to properly design. At the same time, taking the competition as an opportunity, this paper sets up a set of training, competition, guidance and feedback as the core system for the training of innovative team.

mathematical modeling, postgraduate, innovative talents, training mode

1009-6825(2017)20-0227-02

2017-04-19★:黑龙江省学位与研究生教育教学改革研究项目(JGXM_HLJ_2016134)

陈孝国(1978- )，男，博士，副教授

G642.0

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