产学研协同视角下数学建模能力培养的路径创新与机制优化研究

一、引言

在科技迅猛发展的当下，数学建模作为将实际问题转化为数学问题并求解的关键方法，在科学研究、工程技术、经济管理等诸多领域都发挥着至关重要的作用，培养具备较强数学建模能力的人才对推动各行业创新发展意义重大。产学研协同是企业、高校与科研机构通过合作交流实现资源共享、优势互补，以共同推动技术创新与人才培养的模式。将该模式引入数学建模能力培养，可充分整合企业实际项目需求、高校科研教学资源以及科研机构先进技术成果，为学生营造更贴近实际、更具挑战性的学习环境，进而有效提升学生的数学建模能力与解决实际问题的能力。

二、相关理论基础

（一）数学建模能力理论

数学建模能力是指运用数学知识和方法，对实际问题进行分析、抽象、建立数学模型，并求解模型、解释结果的能力。它包括对实际问题的理解能力、数学知识的运用能力、模型的构建与求解能力以及结果的分析与评价能力等多个方面。数学建模能力的培养需要注重理论与实践相结合，让学生在解决实际问题的过程中提高数学建模能力。

（二）产学研协同理论

产学研协同理论强调企业、高校和科研机构之间的合作与互动，通过整合各方的资源优势，实现技术创新和人才培养的目标。在产学研协同中，企业提供实际项目需求和市场信息，高校提供科研教学资源和人才培养平台，科研机构提供先进的技术成果和研发支持。三方通过合作开展项目研发、人才培养等活动，实现互利共赢。

（三）能力培养路径与机制理论

能力培养路径是指为实现特定能力培养目标而采取的一系列方法和措施的组合。能力培养机制则是指保障能力培养活动顺利进行的一系列制度和规则。在数学建模能力培养中，需要构建科学合理的培养路径和优化培养机制，以提高培养质量和效率。

三、数学建模能力培养现状及问题分析

（一）数学建模能力培养现状

目前，国内高校普遍重视数学建模能力的培养，开设了数学建模课程，并组织学生参加数学建模竞赛。数学建模课程的教学内容主要包括数学建模的基本概念、方法和技巧，以及一些常见的数学模型的应用。在教学过程中，教师通常采用理论讲授与案例分析相结合的方式，引导学生学习数学建模的方法和步骤。

（二）存在的问题

当前高校数学建模教学存在多方面问题亟待解决：教学内容与实际需求脱节，过度侧重理论传授而忽视应用场景的对接，导致学生面对实际问题时难以有效运用建模知识；实践教学环节薄弱，项目数量有限且缺乏企业真实案例，学生难以获得实战经验；师资队伍结构失衡，部分教师缺乏项目实践经验，制约了实践指导水平；评价体系单一化，过度依赖考试成绩和竞赛结果，未能全面反映学生的实际建模能力和创新水平。这些问题相互关联，共同影响了数学建模教学质量的提升，需要通过加强校企合作、优化课程体系、提升师资水平、完善评价机制等系统性改革来加以解决。

四、产学研协同视角下数学建模能力培养路径创新

（一）课程体系创新

数学建模课程体系的创新应注重理论与实践的结合，构建 " 基础 - 专业 - 实践 " 三位一体的模块化课程体系。基础模块重点培养学生数学建模的基本思维和方法论，包括模型构建、算法设计等内容；专业模块则根据不同学科特点，开设如《金融数学建模》《工程优化模型》等专业课程；实践模块通过校企合作项目、数学建模竞赛等形式强化应用能力。课程内容要及时融入行业前沿案例，如大数据分析、人工智能等新兴领域的建模应用。同时建立动态调整机制，定期邀请企业专家参与课程修订，确保教学内容与产业发展同步。这种课程体系既能夯实学生的理论基础，又能培养解决实际问题的能力。

（二）教学方法创新

教学方法的创新应突出学生主体地位，采用项目驱动与小组合作相结合的模式。项目驱动教学以企业真实问题为切入点，指导学生完成从问题分析、模型构建到解决方案的全过程，如某物流企业的配送优化项目。小组合作学习通过组建跨学科团队，模拟实际工作场景，培养学生的团队协作能力。教学中要注重启发式引导，采用案例教学、情景模拟等多样化手段，激发学生的创新思维。同时要充分利用信息技术，开发虚拟仿真实验平台，支持学生进行建模方案的测试与优化。这种教学方法能有效提升学生的参与度和实践能力。

（三）实践教学创新

实践教学的创新关键在于建立校企协同的实践平台。要与行业龙头企业共建数学建模实践基地，引入真实的研发项目作为教学案例，如某制造企业的生产排程优化问题。开展 " 校企双导师 " 制，由企业工程师和学校教师共同指导学生完成项目。鼓励学生参与创新创业活动，将数学建模成果转化为创业项目，如开发基于数学模型的分析软件。建立实践教学资源库，收集整理各类行业案例和解决方案。通过参加数学建模竞赛、学术会议等活动，拓展学生的专业视野。这种实践教学模式能有效提升学生的职业适应能力和创新素质。

（四）评价机制创新

构建科学完善的评价体系是保障数学建模人才培养质量的关键环节。要突破传统的单一考试评价模式，建立多元化的综合评价机制。在评价内容上，既要考察学生对数学建模理论知识的掌握程度，更要注重评估其解决实际问题的能力；在评价方式上，采用过程性评价与结果性评价相结合的方式，通过项目报告、方案答辩、实践操作等多种形式全面考核学生能力；在评价主体上，实行学校教师、企业导师和第三方专家共同参与的评价模式。特别要引入行业认证标准，将企业实际需求作为重要评价依据。通过这种多维度的评价体系，引导学生注重理论与实践的结合，提升综合应用能力。

（五）资源保障创新

建立强有力的资源保障体系是推进数学建模人才培养的重要支撑。在师资方面，要打造校企混编教学团队，通过教师企业实践、专家进校园等方式提升师资队伍水平。在平台建设方面，整合校企资源共建数学建模实验室、虚拟仿真中心等实践平台。在资源建设方面，联合开发项目案例库、在线课程等教学资源，实现资源共享。在资金投入方面，设立专项经费支持课程建设、师资培训和实践教学。同时要建立资源动态更新机制，定期引入行业最新技术和案例，确保教学资源的前沿性和实用性。通过全方位的资源保障，为数学建模人才培养提供坚实支撑。

五、产学研协同视角下数学建模能力培养机制优化

（一）合作机制优化

产学研协同需要构建制度化的合作框架。高校、企业和科研机构应签订长期战略合作协议，明确各方在资源共享、项目研发、人才培养等方面的权责义务。建立由三方代表组成的协调委员会，定期召开联席会议，协调解决合作过程中的问题。设立专门的产学研合作办公室，配备专职人员负责日常联络和项目管理。同时要建立知识产权保护机制，明确成果归属和利益分配方案。通过校企共建联合实验室、研发中心等实体平台，形成 " 人才共育、过程共管、成果共享 " 的深度合作模式。这种机制能有效降低合作成本，提高协同效率，确保合作项目的可持续发展。

（二）激励机制优化

完善的激励机制需要覆盖所有参与主体。对学生设立专项奖学金，对在数学建模竞赛、创新项目中表现突出者给予奖励，并提供企业实习、科研项目参与等发展机会。对教师实施 "双轨制 " 评价，将产学研合作成果与学术成果同等对待，在职称评定中单列指标。建立校企人员互聘制度，鼓励教师到企业挂职，企业专家来校任教。对企业给予税收减免、研发补贴等政策支持，对合作成效显著的企业授予 " 产教融合示范企业 " 称号。政府层面可设立产学研协同创新基金，对重大合作项目给予资助。通过多方激励形成合力，充分调动各方的参与积极性。

（三）评价机制优化

数学建模能力评价要突破传统单一模式，构建" 三维一体" 的评价体系。在评价内容上，建立包含知识掌握度（ 30% ）、实践应用能力（ 40% ）和创新素质（ 30% ）的指标体系；在评价主体上，实行学校评价、企业评价和第三方评价相结合，企业重点评估学生的实际问题解决能力，第三方机构侧重教学质量的客观评估；在评价方式上，采用笔试、实操、项目答辩等多样化手段。特别要建立跟踪评价机制，对毕业生进行 3-5 年的职业发展追踪，评估人才培养的长期效果。评价结果要及时反馈用于改进教学，形成" 评价- 反馈- 改进" 的良性循环。

六、保障措施

（一）政策支持

政府应建立健全促进产学研协同的政策体系，为数学建模人才培养提供制度保障。一方面，通过制定专项扶持政策，对开展校企合作的高校和企业给予政策倾斜，如在项目审批、资金支持等方面提供便利条件。另一方面，完善配套政策法规，明确各方在人才培养中的权责关系，特别是要健全知识产权保护机制，保障合作各方的合法权益。同时，政府应搭建产学研对接平台，定期组织交流活动，促进信息共享和资源整合。通过政策引导，营造有利于产学研深度融合的制度环境，推动形成政府引导、校企主体、社会参与的人才培养新格局。

（二）资金投入

构建多元化的资金保障机制是推进数学建模人才培养的重要基础。高校应当将数学建模能力培养纳入重点建设内容，设立专项经费支持课程开发、实践基地建设和师资培训等工作。企业可通过共建实验室、设立奖学金等方式投入资金，既支持人才培养，又能获得所需的智力资源。科研机构要充分发挥技术优势，开放科研设施和平台资源，为教学活动提供支持。建议建立协同投入机制，通过设立联合基金等方式，实现资金资源的优化配置和高效利用。同时要加强对资金使用的管理和监督，确保投入产出效益。

（三）师资队伍建设

建设高水平的师资队伍是提升数学建模教学质量的关键。高校要着力培养既懂理论又懂实践的 " 双师型 " 教师，通过建立教师企业实践制度，选派教师到行业一线锻炼，丰富其实践经验。同时要拓宽师资来源渠道，从企业和科研机构聘请具有丰富实践经验的专家担任兼职教师，参与课程教学和项目指导。完善教师评价激励机制，将参与产学研合作的成效纳入考核评价体系。定期组织教学研讨和经验交流活动，促进教师专业能力持续提升。通过校企协同、专兼结合的方式，打造一支结构合理、素质优良的教师队伍。

（四）实践平台建设

构建多层次的实践教学平台是提升数学建模应用能力的重要保障。高校应与企业共建产学研实践基地，将真实项目引入教学过程，让学生参与完整的数学建模实践。建设虚实结合的实验环境，既要有配备专业软件的计算机实验室，也要有对接企业生产系统的虚拟仿真平台。同时要建立开放共享机制，推动高校间实践教学资源的互通互用。通过项目驱动、任务引领的教学模式，使学生在解决实际问题中掌握数学建模的核心技能。

（五）质量监控体系

建立全过程的质量监控体系是确保人才培养质量的重要举措。要制定科学的质量标准，涵盖课程教学、实践训练、师资水平等关键环节。实施动态监测机制，定期收集教学过程数据和学生学习成效反馈。组建由高校、企业和第三方专家组成的评估团队，开展人才培养质量评价。建立持续改进机制，将评估结果及时反馈到教学改革中。通过闭环式的质量监控，不断提升数学建模人才培养的针对性和有效性。

七、结论与展望

本文从产学研协同视角深入探究数学建模能力培养的路径创新与机制优化，通过剖析当前培养存在的问题并结合产学研协同优势，提出课程体系、教学方法、实践教学等路径创新举措以及合作、激励、评价等机制优化措施，结果表明产学研协同能整合各方资源以提升培养质量和效率，助力培养适应社会需求的高素质人才。然而，研究仍存在不足，如对产学研协同具体实施过程和效果缺乏深入实证研究，对不同专业、层次学生的培养需求考虑不全面。未来研究可加强对产学研协同实施过程的实证研究以探寻更有效合作模式与运行机制，针对学生特点制定个性化培养方案提升培养针对性，拓展产学研协同范围领域并加强国际合作交流，引进国外先进教学理念方法以提升我国数学建模人才培养的国际竞争力 。

参考文献

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[3] 王凤玲. 依托产学研用合作教育模式培养应用数学专业应用型人才的研究 [J]. 赤子( 上中旬 ), 2015, (05): 86.

基金项目：中国高等教育学会教育科学规划课题“ 数字经济背景下创新创业人才培养范式变革研究” （22CX 0205）；省教育厅教育改革项目“ 构建产教科教多维互融互促的创新创业教育发展新模式” （Z2023121）；教研教改项目“ 产学研深度融合的理科应用研究型创新人才培养机制研究” （F2023- 023）

第一作者：纪玉超（1976.10），女，人，硕士，副教授，主要研究方向：创新创业教育与管理；

第二作者：李俊（1978.03），男，烟台人，硕士，副教授，主要研究方向：创新创业教育；第三作者：王道林（1987.05），男，河北邢台人，学士，高级工程师，主要研究方向：人工智能。