近日，第二屆廈門地區數學建模聯合研習活動答辯決賽在福建省廈門第六中學(以下簡稱“廈門六中”)舉行。本次活動由廈門市教育科學研究院和廈門六中共同舉辦，共有來自廈門市和上海市5所中學的9支隊伍入圍決賽。經過激烈角逐，廈門六中和上海市虹口實驗學校獲得特等獎。這是廈門六中打造數學建模教育體系的成功實踐。近年來，廈門六中在數學建模教育上持續發力，學生在各類比賽中取得驕人成績的同時，也為他們的素養發展打下了堅實的基礎。現在，依托數學建模課程的學習，育“博雅”型科技人才，已經成為廈門六中又一張嶄新的“名片”。

素養為本

課程面向全體學生

茶水的口感與放置的時間存在什么關系?廈門六中數學教師蘇圣奎讓學生從這個簡單的事例入手，了解利用函數模型方法來解決實際問題的基本步驟。這個問題雖然簡單，但卻涉及數學、物理、化學、生物等多個學科的知識。最后，學生要通過建模研究報告的撰寫和展示交流，來匯報建模學習成果，并接受考核。這是廈門六中學生進行數學建模學習的一個典型場景。

在廈門六中，數學建模的學習并非只針對少數數學成績優秀的學生，其作為一種素質教育的載體，已經成為一門“大眾化”的課程。

2016年，蘇圣奎在擔任廈門六中高中段長的時候，就開始籌劃數學建模教學活動。他與邱錦泉、藍華彬、鄒玲平3名教師組成數學建模指導教師團隊，吸引了五六十名學生參加學習。經過幾年發展，參與數學建模學習的學生越來越多，最近的一次培訓會，吸引了數百名學生參加。近5年來，廈門六中參加數學建模活動的學生達到了1500多人。

在學校數學建模教學團隊的眼里，進行數學建模學習，不只是單純地解決數學問題，而是要進行涉及多個學科的學習，是對學生進行綜合素養教育的有效載體。團隊認為，“模型建構、模型認知、模型優化”這些建模概念，也出現在中學物理、化學、生物、信息技術、通用技術、美術等學科的核心素養體系之中，這是數學模型思想在科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、人文藝術(Art)和數學(Mathematics)等不同學科領域的滲透，這也體現了數學建模在跨學科教學體系中的橋梁和紐帶作用。

其實，數學建模教學既能傳承數學文化底蘊，又跳出純數學知識背景的局限，將觸角延伸到多個學科，通過拓寬應用數學解決現實問題的領域和渠道，成為實施STEAM教育的跨學科融通工具。

在大學里，數學建模活動已經得到普及，但在中學里它還是一個新鮮事物，會“玩”數學建模的中學生不多。現在廈門六中從事建模學習的學生，以小組形式，共同研究現實生活中的熱點問題，比如交通擁堵、未來人口發展、醫療質量評價、垃圾分類等問題，都成為學生的研究對象，他們通過建立數學模型進行分析，最終形成研究報告，實現學習目標。數學建模也使原本抽象的數學知識，變得現實有趣，學生團隊在合作中，培養了“異想天開”的創新能力，這也為他們科技素養的形成打下了堅實基礎。

廈門六中校長姚育青認為，數學建模教育覆蓋多個學科，涉及的領域包含課內和課外，能讓學生開拓視野，也切合了學校博雅教育中“博”學的要求。姚育青說，進入信息時代，學生從中學就開始在數學建模中感悟信息技術的魅力，感悟科技的魅力，這本身也是在培養一種氣質，培養一種感悟前沿知識的高雅氣質。

如今，廈門六中構建了“三位一體”數學建模“進階式”校本課程體系，具體是指數學建模必修課程、研究性學習課程、STEAM課程3種課程。為了讓不同層次的學生都有學習機會，廈門六中又將課程分為基礎、進階和高階3個階段，簡稱“數模三階課程”。課程研究成果“多元融合，協同育人——基于創新人才培養的中學數學建模課程體系構建與實施”獲得2020年福建省基礎教育教學成果一等獎。

廈門六中副校長張斌說，之所以要區分不同難度，是為了保證普及性，如果都學高階課程，肯定會有一些學生知難而退，而保持普及性，則能實現面向更多學生的教育，從而真正服務于素質教育。

校企合作

“體悟”科技創新

從20世紀80年代開始，廈門六中就開始實施科技創新教育，讓學生“玩”起了小發明、小創造。到20世紀90年代初，中青年教師的加入使學校的創新與創造教育隊伍壯大起來，活動漸成規模，再加上各種配套競賽和獎勵機制，更多學生的參與熱情被激發出來，學校將創新與創造教育引入課堂。進入新世紀到現在，創新與創造教育始終在廈門六中弦歌不輟，并被不斷發揚光大，而數學建模則為學校的創新與創造教育插上了騰飛的翅膀。

現在，廈門六中學生通過3個階段數學建模課程的學習，學會了在關注知識的同時，還關注技能的應用。而學校則以激發學生興趣和創新潛質為導向，構建中學數學建模綜合活動平臺，包括數學建模實驗室、數學建模社團、校企合作(大學—中學—企業)創新實踐基地等多個具體載體。這個平臺匯集教學、實驗、交流、競賽與成果展示等多樣化功能，讓學生在社團活動中交流合作，在實驗室探究實驗，在實踐基地應用創新，從而滿足不同層次、不同階段、不同特點學生的學習需求。

學校的數學建模社團，利用每周的社團活動時間，將廈門大學教授、聯想集團工程師請進校園，開設TRIZ入門、人工智能應用、企業產品創意風暴等內容的系列講座。此外，廈門六中還是北京師范大學“京師數學建模教育中心實踐基地”，并在科技谷(廈門)信息技術有限公司建立“生涯規劃教育實踐基地”，通過組織學生走進高校和企業，開展數學建模實踐教學和生涯規劃教育，讓學生的奇思妙想在學校和企業的協助下轉化為創新成果。

學校與傘具生產企業建立校企合作創新實踐基地，組織數學建模社團的學生到企業開展社會實踐活動。學生在企業親身體驗傘具的組裝流程，與企業工程師交流多功能雨傘的創意設計，如傘巢優化、太陽能風扇、儲電充電、紫外線監測、實時定位等，并融合數學、物理、信息、工程等學科知識開展綜合建模活動，并在企業的幫助下將研究成果轉化為產品。

姚育青說：“讓學生在高中時代就能夠走出校門，直接‘體悟’科技創新、‘體悟’生產實踐，這對于培養學生的科技創新意識有很大的幫助。我們希望通過這種‘體悟’，能培養更多的未來從事科技創新的‘博雅’型科技人才。”

強學術素養

育“博雅”型人才

數學建模活動一般由2至4名學生組成數學建模小組，通過合作來解決問題，最終以研究報告的形式呈現團隊的研究成果。研究報告是對整個研究過程的學術表達，這對團隊成員的文字功底和學術規范提出了要求，需要團隊成員分工協作、取長補短，并在有限的時間內完成既定任務。在這個過程中，學生要學會綜合運用各種知識，這就需要學生做到涉獵廣泛，這也與學校博雅教育中的“博”不謀而合。

學生經過“數模三階課程”的學習和“數學建模綜合活動平臺”的磨煉，體驗了數學建模活動的全過程，成績比較優異的學生，則可以在更大的交流平臺進行交流和展示，而這些又與學校博雅教育中的“雅”相吻合，因為學生需要在交流和展示過程中，展示出優雅的氣質。

普及與分層教育為廈門六中數學建模打下了堅實的基礎，學生在各類競賽中頻頻獲獎。

2016年，廈門六中組隊參加由清華大學主辦的第二屆“登峰杯”全國中學生數學建模競賽，獲得多個一等獎和二等獎，并作為福建省僅有的獲得參加全國總決賽資格的學校，代表福建省赴北京參賽。2017年，廈門六中學生再次參加第三屆“登峰杯”全國中學生學術創新大賽，晉級北京總決賽，并斬獲兩個一等獎、兩個二等獎及3個三等獎。

值得一提的是，2018年被美國哈佛大學錄取的廈門六中女生胡文芯也參加了數學建模的課程學習和比賽，并取得了不錯的成績。胡文芯認為，參加數學建模的學習，讓她的綜合素質不斷提升，這也為她在面對哈佛大學的各種測試時，提供了實力支撐。

在廈門六中獲得的眾多獎項中，獲得第五屆國際數學建模挑戰賽(IMMC2019)大中華區決賽特等獎是較為亮眼的一個。這也標志著廈門六中的數學建模教育水平已經達到福建省前列。

第五屆國際數學建模挑戰賽(IMMC2019)大中華區答辯決賽于2019年4月26日至27日在香港中文大學工程學院舉行。經過答辯評審及復核，廈門六中高二學生組成的四人團隊，以“探究在網絡游戲中設置的自我控制機制”為參賽主題，獲得了決賽特等獎。該大賽歷時半年，并通過了嚴格的論文評審，廈門六中從586支團隊中脫穎而出，并與中國人民大學附屬中學等20支團隊共同獲獎。廈門六中也是當年福建省僅有的進入IMMC中華賽及國際賽的學校。

(廈門六中黨委書記、校長 姚育青)

關鍵詞： 數學建模 課程學習 博雅型 科技人才