朱德刚，蒋华松

（南京林业大学理学院，南京210037）

大数据时代创新型人才培养的探索与实践
——基于数学统计建模竞赛的视角

朱德刚，蒋华松

（南京林业大学理学院，南京210037）

创新是引领发展的第一动力，是推动一个国家和民族向前发展的重要力量。大数据、“互联网+”时代的中国需要大量创新型人才。基于数学统计建模竞赛的视角，从竞赛教学平台建设、指导教师师资队伍建设、学生竞赛管理平台建设三个方面，对创新型人才的培养进行探讨和分析。

大数据；数学统计竞赛；创新；人才培养

习近平总书记指出，创新驱动实质上是人才驱动。一支规模宏大、富有创新精神、敢于承担风险的创新型人才队伍，能够推动以科技创新为核心的全面创新。因此，加快建设创新型人才队伍，是国家、民族发展的当务之急［1］。如何培养更多优秀创新型人才，是高等教育的一个重大课题。很多学者已经注意到，学科竞赛在创新型人才的培养方面具有十分重要的作用，从不同角度对此进行了探讨和分析［2-6］。过硬的数据处理能力，是创新型人才培养的一个重要环节。大数据时代必须对如何提高学生的数据处理能力作出相应的思考。有学者对此做过一些探讨和研究［7-8］。基于大学生数学统计建模竞赛的视角，从竞赛教学平台建设、指导教师队伍建设、学生竞赛管理平台建设三个方面，对创新型人才的培养进行探讨和分析。

一、数学统计建模竞赛的现状

美国数学家Halmos说，“问题是数学的心脏”。数学统计建模竞赛在创新型人才培养方面发挥着重要的作用。这一点可以从竞赛设置，参赛的人数、规模等多方面得到体现。

1.美国大学生数学建模竞赛

早在1985年，美国就设立了大学生数学建模竞赛（MCM/ICM），这是世界上最具影响力的数模竞赛。当年，美国发起这项竞赛活动时，一批专家就敏锐地意识到，这不仅仅是一项普通的学科竞赛，更是一个培养学生综合素质和创新能力的有效途径。据统计，2014年共有来自美国、中国、加拿大等18个国家和地区的6 755支队伍参加，其中包括哈佛大学、普林斯顿大学、清华大学、北京大学等众多国内外知名高校。

2.全国大学生数学建模竞赛

全国大学生数学建模竞赛于1992年发起，1994年被教育部正式确定为全国大学生四大赛事之一，每年举办一次。据统计，2016年共有来自中国、新加坡及美国的1 326所院校的85 000多名大学生报名参赛。目前已成为全国规模最大的基础性学科竞赛，也是世界上规模最大的数模竞赛。全国研究生数学建模比赛从2004年起开始举办，2008年初，被教育部研究生司列入研究生创新教育计划项目。据统计，2015年全国报名参加第十二届全国研究生数模竞赛的人数达到21 768人。

3.全国大学生统计建模大赛

随着统计学一级学科的设立，统计应用领域的日益广泛，全国大学生统计建模大赛于2009年开始举办。首届比赛共有334支队伍约1 002人参加。到2015年第四届大赛时，共有来自全国的167所高校的898支代表队参加比赛，北京大学、复旦大学等国内几乎所有重点大学，都组队参加了本次比赛，参赛人数是首届的近3倍，影响力与知名度迅速提升。

二、竞赛教学平台建设

1.竞赛项目的申报与管理

竞赛工作，需要精心的组织管理和各部门的协调合作，需要配备专门的机构和人员。为此，学校建立了竞赛项目申报制度，每年由学校向对口学院实行项目申报和评审，配套相应的经费作为保障，由项目承担人负责竞赛的宣传发动和组织管理等工作。

2.竞赛配套硬件资源建设

竞赛活动，需要固定的场地和设备。如，培训教室、电脑机房等。经过多年的探索和实践，目前已经建立了数学建模实验室，拥有完备的计算机、打印机、扫描仪等硬件设备，基本可以满足竞赛的培训辅导、通讯、资料搜索、计算等任务，为竞赛的顺利实施奠定了良好的硬件基础。

3.竞赛配套软件资源建设

大数据时代的数学统计建模经常需要对海量数据进行统计分析，需要专门软件作为支撑。目前主要配备了以下三个专门软件，第一个是在工程领域的建模仿真上经常使用的软件MATLAB，可用于算法开发、数据分析以及数值计算等，代表了当今国际科学计算软件的先进水平；第二个是在运筹和优化领域经常使用的软件LINGO，可用于求解非线性规划，是求解优化模型的最佳选择；第三个是目前非常流行的软件R，R是一个用于统计计算和统计制图的优秀工具，也是一套完整的数据处理、计算和制图软件系统。

三、指导教师师资队伍建设

1.专业指导教师的选拔与培训

高水平的专业指导教师队伍不可或缺。针对数学统计竞赛特点，选拔配备了一支专业的高水平指导教师队伍，以年轻教师为主体，具有多样学术背景，特别是挑选具有海外留学经历的教师担任竞赛指导教师，借鉴国际上先进的培训方案和专业软件，以竞赛活动为载体，在全面提升系列课程教学质量的同时，开展以数学统计建模为主题的教研活动和学生课外科技活动，培训内容以往年获奖优秀论文为案例，进行若干次模拟竞赛与试题讲评。这些教学培训活动的开展，极大地促进了不同学科背景的专业教师之间的交流和合作，逐渐形成了一支热爱建模教学和培训，乐意为建模工作付出精力的教练团队。

2.教练组的分配与统筹

如何合理分配使用教练组，是竞赛活动过程中十分重要的一个环节。众所周知，建模竞赛通常有多个备选题目，涉及不同的领域，所采用的研究方案和方法也会有较大的差别。注重将不同专业背景的教师划分成不同的教练组，根据学生的专业背景及兴趣，有针对性地选择对口的指导教师组成教练组，统筹协调，集体攻关。比如，对于大数据分析的竞赛题，配备概率统计专业背景的教师，对于理论模型方面的竞赛题，则配备数理方程和计算数学专业背景的教师。

3.指导教师的激励奖励机制

目前，国内高校对于教师的考核都非常严格，教师教学科研任务较重。对参赛学生的培训和指导，必然要挤占教师完成本职工作的时间和精力。这个问题如果没有得到有效的解决，势必会影响教师对竞赛活动的参与热情和精力投入。为此，通过积极争取，学校出台一系列相应的激励奖励措施来鼓励和支持教师投入到竞赛活动当中。比如，对参赛学生的培训和指导，纳入教学工作量；对竞赛活动提供一定的经费支持；学生竞赛获奖可奖励教师业绩点等。这些激励奖励机制，解决了指导教师的后顾之忧，极大地提高了教师对竞赛活动的参与热情。

四、学生竞赛管理平台建设

1.参赛学生的选拔机制

为了取得较好的竞赛成绩，需要选拔一批高素质的参赛学生。如何把一些基础好、动手能力强的学生选拔出来，成为至关重要的第一环。我们采取了如下一些具体措施：（1）任课教师推荐制度。每学期开学初，部署教师注意发现一些数理基础好的学生，作为参赛积极份子重点培养。期末考试后，根据学生平时的学习情况和最终考试成绩，由任课教师推荐一些备选参赛学生。（2）筛选淘汰机制。汇总任课教师的推荐学生，教练组进行个别了解和考察，再通过一些笔试和面试环节，经过层层筛选，最终形成一支备选参赛学生队伍，在暑假进行集中培训。

2.竞赛期间的管理协调机制

一个大型竞赛项目的顺利实施，离不开科学高效的管理协调机制。我们着重从后勤保障、部门协调两个方面进行了科学的安排。首先，赛前和竞赛期间，协调各部门，对实验室机房的供电、网络通讯、晚间保安力量的配备等做出周密安排，确保各部门运作正常，防止突发事件对竞赛的干扰和影响。其次，竞赛期间，教练组安排教师轮流值班，及时解答学生竞赛过程中的各种问题，遇到复杂问题，教练组集体讨论方案，迅速给出一些指导意见，避免学生陷入思维的死角，确保参赛学生能在规定的时间内提交研究成果。

3.获奖学生的激励奖励机制

为了进一步扩大数学统计竞赛的影响力和知名度，也为了吸引更多的学生参与到这些竞赛活动当中，我们建立了一些对获奖学生的激励奖励机制。比如，在个人的评优活动中，在研究生的保送过程中，在科技创新项目的申报上，对这些获奖学生进行适当的倾斜。这些激励奖励措施，引导广大学生积极投入到课程学习、动手能力和创新能力的培养实践当中，形成热爱学习、积极学习、享受学习的良好局面，引导他们不断提高自身的综合素质，勇敢接受挑战，积极参与竞争。

4.获奖学生的后期跟踪提升机制

竞赛活动只是短暂的一次知识和能力的检验，无法做到毕其功于一役，创新型人才的培养是一项长期的系统工程，对学生创新能力的培养必须贯彻人才培养的全过程。特别是对于获奖学生，他们的创新能力已得到初步的展现，数学统计竞赛已经点燃了他们的学习和研究热情，为了进一步引导学生向更高的目标迈进，更好地促进他们的成才成长，需要配套后期的跟踪和提升机制。经过多年的探索和实践，形成了一些完善的措施和办法。比如，根据学生的专业背景和自身兴趣，对这些学生继续进行相关的培训和指导，依托数学建模实验室平台，成立学习兴趣小组，开展一些更加复杂的研究项目。再比如，利用各种资源，积极联系一些硕士生导师，为想考研的学生牵线搭桥，为学生的快速成长，搭建更高层次的平台。

［1］戚伟.新华网评：建设创新型人才队伍“四要素”［EB/ OL］.［2014年10月16日］.http：//news.xinhuanet.com/ comments/2014-10/16/c_1112845448.htm

［2］李兴华，李冬梅，王树忠.论数学建模与创新型人才的培养［J］.林区教学，2010，（9）：86-87.

［3］王晓勇，俞松坤.以学科竞赛引领创新人才培养［J］.中国大学教学，2007，（12）：59-60.

［4］孙慧慧.数学建模在统计专业应用型人才培养中的作用［J］.林区教学，2015，（4）：84-84.

［5］柏连阳，蒋建初，盛正发.基于学科竞赛的新建本科院校技术创新人才培养探析［J］.中国高教研究，2010，（08）：65-67.

［6］李金昌，林家莲.实践教学与学科竞赛相结合，促进创新人才培养［J］.实验技术与管理，2011，（11）：1-3+ 16.

［7］姜启源，谢金星.一项成功的高等教育改革实践——数学建模教学与竞赛活动的探索与实践［J］.中国高教研究，2011，（12）：79-83.

［8］李大潜.数学建模与素质教育［J］.中国大学教学，2002，（10）：41-43.

〔责任编辑：李海波〕

G642.4

A

1008-6714（2017）07-0067-03

10.3969/j.issn.1008-6714.2017.07.030

2017-04-21

南京林业大学高等教育研究重点课题（163101148）；南京林业大学“教学质量提升工程”课程建设项目（163101052）

朱德刚（1980-），男，安徽来安人，博士，从事大学数学教学与概率统计研究。