1、以数学建模竞赛为平台的公安创新型应用人才培养模式研究报告以数学建模竞赛为平台的公安创新型应用人才培养模式研究XX警察学院 X怀辉摘要在全面建立小康社会实现社会主义现代化的关键时期，公安工作出现了许多新问题新特点，如犯罪分子作案手段日趋复杂化、作案目的日益多元化等等，这些都给公安工作带来了严峻的挑战。为解决这一难题，培养公安创新型应用人才是关键，公安创新型应用人才那么是富于开拓性、具有创造能力，同时能熟练的把成熟的技术和理论应用到实际的公安工作中的技能型人才。公安创新型应用人才需同时具有创新型人才和应用型人才的优秀素质品质，在面对新形势下公安工作的具体问题时，要充分发挥创新能力，将理论应用于实际
2、问题中，创造性地解决公安工作中的难题。数学建模竞赛要求参赛者根据所给的题目要求，系统的运用所掌握的数学方法解决实际问题，是充分发挥创新能力，将成熟的理论和技术运用到实际中的过程。这一过程可以培养参赛者的创新能力、应用能力、团队合作精神等素质，这些素质都是创新型应用人才的必备素质，因此数学建模竞赛在创新型应用人才培养方面发挥着不可替代的巨大作用。我院作为公安干警最主要的输出地之一，结合自身特点和教学师资力量，在其他院校已有模式的根底上，建立了以数学建模竞赛为平台的1+3+1公安创新型应用人才培养模式。以数学建模竞赛为平台的1+3+1公安创新型应用人才培养模式，集选拔、培训、竞赛为一体，分阶段分层
3、次的实施，不断地加强学生的专业素质、创新能力、应用能力的培养，同时也提升了学生快速查阅资料的能力、团队合作能力和自身身体素质。在此模式下我院在全国大学生数学建模竞赛中取得的成绩也日益提升，参加竞赛4年来，共取得了国家二等奖4项，XX赛区一等奖3项、二等奖13项、成功参赛奖6项。从而为公安队伍培养了一批公安创新型应用人才，因此以数学建模竞赛为平台的1+3+1公安创新型应用人才培养模式，既是切实可行的又是行之有效的公安人才培养模式。关键词：数学建模竞赛；公安创新型应用人才；人才培养模式全国大学生数学建模竞赛创办于1992年，每年一届，目前已经成为全国高校最大规模的根底性学科竞赛。数学建模竞赛对提高
4、在校大学生的综合素质，培养创新型应用人才，促进学校教学建立和教学改革有重要的作用。目前，新形势下公安工作中存在着许多问题，如民警业务能力差，面对新形势下的新问题创新应变能力低等。我校作为XX省内唯一一所警察院校，每年都需向公安队伍输送源源不断的高素质人才，面对新形势下公安队伍急需创新型应用人才的现状，我们迫切需要加强对这方面的研究，研究践行以数学建模为平台的公安创新型应用人才培养模式。1公安工作现状目前公安工作面临着更加复杂严峻的形势。一是随着社会经济的快速开展，城乡构造、就业构造、社会阶层构造和社会组织形态发生的重大变化，导致了城乡差距以及社会成员之间的收入分配差距的不断扩大。招商引资，道路
5、升级建立等等，涉及到征地拆迁、环境污染、分配不均等问题和当前物价上涨等引发的各类社会矛盾重叠，极易诱发群体性事件，已经成为影响社会治安的重要因素；二是随着交通设施的逐步完善，人流量、车流量的剧增，对社会治安带来了严重的冲击，“两抢一盗、“流窜犯罪等现象有上升的趋势，加重了社会的不安定因素；三是加强社会治安防控体系建立迫在眉睫。当前社会治安防控体系建立，尤其在人防、物防、技防建立方面与新的社会治安形势及新的情况、新的问题不相适应，这将给不法分子留下较大的犯罪空间；四是社会管理创新是当前公安机关面临的重大难题。对公安机关职责内的流动人口管理效劳、行业场所管理效劳、特殊人群的帮教管理等方面的创新提出
6、了新的课题。从根本上说，最核心的问题那么是公安队伍中缺乏创新型应用人才，创新型应用人才可以直面现实工作中的具体问题，根据已有的方式和思路，创造性的提出新的思路解决公安工作中的现实性问题如，针对人流量、车流量的剧增问题，可以利用数学建模“河流模型，在地区的街道图上，可以合理利用现有的道路资源，缓解交通压力；对于公安民警警力缺乏的现象，可以通过数学建模的“资源合理配置思想，将现有警力最大限度的，合理的投入实际案件，以缓减人员缺乏而造成的为难境况 。所以综上所言，依据当前公安工作的现状及面临的形势，要想解决其中的问题，必须加强公安队伍创新型人才的培养，而公安创新型人才的培养，需要通过数学建模这个平台
7、，让广阔公安院校大学生熟练掌握相关的建模思想和建模知识，为以后的工作，打下坚实的理论知识根底。2创新型应用人才创新型人才是指富于开拓性，具有创造能力，能开创新局面，对社会开展做出创造性奉献的人才。通常表现出灵活、开放、好奇的个性，具有精力充分、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富以及富于冒险精神等特征。具体有以下几个特征：1有很强的好奇心和求知欲望；2有很强的自我学习与探索的能力；3在某一领域或某一方面拥有广博而扎实的知识，有较高的专业水平；4具有良好的道德修养，能够与他人合作或共处；5有安康的体魄和良好的心理素质，能承当艰辛的工作。需要具备人格、智能和身心三方面根本要素。1应用型人才那么是把成熟
8、的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技能型人才。2要求具备以下素质：1能够洞察先机具有敏锐的反响能力2谈吐自如应对得当3良好的生活习惯、身体素质和意志品质4有良好的团队精神和合作精神5有领导才能、敬业乐群6有创新意识和强烈的求知欲望7良好的环境适应能力和与人交往能力。创新型应用人才就是指富于开拓性、具有创造能力，同时能熟练的把成熟的技术和理论应用到实际的生产、生活中的技能型人才。同时具有创新型人才和应用型人才的优秀素质品质。在实际生产、生活中，这种复合型技能人才，可以熟练地运用已有的技术和理论，将所学所会应用于实际生产实践中，面对实践中所出现的新情况和新问题，勇于创新，运用创新性的思路，采用
9、创造性地方式解决新问题。在全面建立小康社会，实现中华民族伟大复兴的关键时期，无论是在经济建立还是在政治体制改革上，这种创新型应用人才都发挥着不可替代的巨大的作用。新形势下创新型应用人才将对公安工作的改革与转型产生巨大的影响，培养公安创新型应用人才已迫在眉睫。公安院校作为公安民警的最大的源泉，也是公安人才最大的产出地，需根据公安工作现状和需求，为公安队伍输送人才，即建立健全新型的创新型应用人才培养模式已刻不容缓。3数学建模与数学建模竞赛描述一个实际现象可以有很多种方式，如文学，相片等等。但为了使描述更具逻辑性，客观性和科学性，人们采用一种普遍认为比拟规X的语言来描述各种现象，这种语言就是数学。使
10、用数学语言描述的事物就称为数学模型。数学模型Mathematical Model是一种模拟，是用数学符号、数学式子、程序、图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻划，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的开展规律，或能为控制某一现象的开展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般是实际事物的一种数学简化，多数情况下并非现实问题的直接翻版，常是以某种意义上接近实际事物的抽象形式存在的，它的建立常常既需要人们对现实问题深入细微的观察和分析，又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就称为数学建模Mathematical Modeling。3全国
11、大学生数学建模竞赛是中国工业与应用数学学会和国家教育部高教司共同举办的面向全国大学生的群众性科技活动。竞赛题目一般源自于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题，不要求参赛者预先掌握专业知识，只需要学过普通高校的数学课程完成一篇包括模型的假设、建立和求解，计算方法的设计和计算机实现，结果的分析和检验，模型的改良等方面的论文。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。竞赛大学生以队为单位参赛，每队3人，专业不限需在给定的三天时间内完成题目并写作成论文提交。数学建模竞赛是将理论与实际相结合，将理论知识运用于实践的过程，在这一竞赛过程中可以培养参加者
12、的素质和能力，主要包括1创新意识和创造能力2快速获取信息和资料的能力3勇于参与的竞争意识和不怕困难、奋力攻关的顽强意志4运用所学分析和解决实际问题的能力5增强写作技能和排版技术训练人的逻辑思维和开放性思考方式6利用计算机求解数学模型的能力7关心、投身国家经济建立的意识和理论联系实际的学风。3 4 由此可见数学建模竞赛对培养创新型应用人才具有不可替代的作用，通过参加可以提高参赛者的创新能力和将所学应用到实际问题的能力，这一切正是创新型应用人才的根本素质。由此以数学建模竞赛为平台的公安创新型应用人才培养模式的建立是有理论根据的。4公安院校大学生与数学建模竞赛在全国34所公安院校中，参加全国大学生数
13、学建模竞赛的仅有五所院校。许多参加过数学建模竞赛的毕业学生都说：“毕业到基层单位工作以后，在学校学的许多知识都忘掉了，但是在数学建模过程中所学到的能力却没有忘。正是有了这种创新能力和将理论应用到实际生活工作的能力，使得他们在公安工作中无论遇到什么困难和怎样艰巨的问题，他们都能够正确的分析问题，创造性的找出解决方法，使得困难迎刃而解。参加过数学建模竞赛的公安大学生，在走上工作岗位之后，多数都成为有用性的人才，为公安建立事业做出了伟大的奉献。5数学建模竞赛对培养公安创新型应用人才的作用二十一世纪，是一个知识创新与信息交换的时代，高等教育要求全面适用现代化建立对各类人才培养的要求，培养大学生创新能力
14、，然而，就目前来看，大局部大学生缺少创新能力和实践能力，面对生活中的简单问题很难利用数学方法解决，然而数学建模竞赛变为我们这些公安大学生提供了一次锻炼的时机。数学建模竞赛要求参赛者根据所给的题目要求，系统的运用所掌握或所查到的数学方法解决实际问题，是将成熟的理论和技术运用到实际生活生产中的过程。公安大学生在参加这一竞赛的过程中，可以增强快速获取信息和资料的能力，组内之间进展团结协作，根据世界前沿有关技术的开展现状，运用这一或这些理论技术，进展创新，采取新思路和新方法，解决实际问题。数学建模竞赛对培养公安创新型应用人才有以下作用：1提高公安大学生发现问题和应用计算机的能力数学建模需运用数学知识和
15、实际生活经历解决生活中的问题，培养的是学生发现问题和解决实际问题的能力。在建立模型的过程中，学生所面临的最重要的问题是在杂乱无章的现象中如何提取问题，并寻找思路对问题进展解答，因此通过这种锻炼，会在不知不觉中提高同学们发现问题本质、抓住问题要点的洞察能力，针对问题建立数学模型，一般通过计算机来编写程序进展分析，使用相关的数学软件如MATLAB、SPSS等来绘制函数的图像，对数据进展分析处理，这样在学生解决数学问题的同时，提高了应用计算机的能力，提高了公安大学生的业务素质。2培养公安大学生的创新能力数学建模不同于传统的教学数学，在竞赛中，它的问题大多切合实际的热点和生活，并且没有绝对的标准答案，
16、这就给大学生提供了非常广阔的空间，让他们发挥自己的想象力、创造力。培养大学生的创新意识、创新能力，让学生在从未遇到的问题上开动脑筋、拓展思路，针对同一问题，构建不同的数学模型。在以后参加公安工作的过程中，可以根据具体的情况，采用创造性的思路解决问题。3数学建模可以帮助大学生扩展思维，灵活的处理生活实际问题如今的公安大学生大多都偏重于文科的学习，例如：历史、法律、政治等等，这些理论固然重要，但在实际生活工作中更多的是要求他们灵活的去处理生活中的案件问题，这就需要我们拥有敏锐的思维，例如，当某地发生交通事故时，我们通过录像可以观察出车流量、时间、地点等要素，而仅仅这些要素是不够的，还需要理论的分析
17、提出解决的方法。4增强团队精神和协作能力在参赛解决具体问题的过程中，组内三人面对问题难免会有思路和想法上的冲突、碰撞，经过相互交流，形成统一的意见并付诸行动，分工合作得出结论，增强了团队精神和合作能力，而团队精神是新时期人才的必备素质之一，经过数学建模的锻炼为日后成为创新型应用人才奠定了根底。6我校公安创新型应用人才培养模式我校在其他院校模式的根底上，结合我校有关课程设置特点，建立了有我校特色的以数学建模竞赛为根底的1+3+1创新型应用人才培养模式。首先，在全校X围内，通过自主报名、竞赛考核的形式，选拔对数学建模感兴趣的人才，即模式中的1。通过竞赛考核的形式，选取优秀学生进入数学建模小组，有利
18、于选拔对数学建模有兴趣，并具有较强数学素养的人才。在此根底上进展进一步培训，有助于优中选优，提高人才的素质和能力。降低本钱、实现投入和产出的最优比率，能够最大限度的培养出具有创新能力的应用型人才。其次，对通过考核的人才进展了进一步的培训，提升其数学素养、创新能力及应用能力，培训共分为三个阶段，即模式中的3。第一阶段，利用课余时间进展数学建模及相关计算机软件的根底性学习。通过培训，初步了解了数学建模的根底性知识，有关建模方法如回归分析、线性规划、层次分析法、曲线拟合等，还有有关根底数学模型如时间序列模型、最优化模型、模糊数学模型、灰色系统理论等。学习了有关数学软件如MATLAB、SPSS的根底性
19、使用，提升了利用数学软件解决问题的能力。为以后参加数学建模竞赛提供了必要的知识储藏。在此阶段，同学们之间相互了解相互帮助，为以后组队进展数学建模竞赛打下了良好的友谊根底。通过第一阶段的培训，将成熟的理论知识和技术掌握在手，为日后应用于实际问题的解决提供强大的后盾。我们在此阶段的培训中，体会到了数学建模的魅力，了解了有关专业性根底性知识，也发现了自己的缺乏，为以后弥补缺乏，进而进展建立数学模型的具体操作打下了坚实的根底。第二阶段，利用暑假时间到XX省内数学建模领袖院校XX大学进展暑期集训，进一步提高专业素质和数学能力。XX大学为培养在校大学生的数学综合素质和建模创新实践能力，在数学学院成立了以X
20、保东为总教练的数学建模竞赛指导教练组，设立了数学建模校级创新实验室，并面向全校在校大学生相继开设“数学建模通选课初、高级班、“数学建模与数学实验暑期学校等建模方法与技能培训课程。这些课程以全国大学生数学建模竞赛为依托，以解决实际问题为切入点，紧紧围绕数学建模根本方法、数学实验与计算机编程求解、科技文献检索与阅读、竞赛论文写作等进展系统、全面的知识传授与课后训练。近5年来，XX大学在此模式培养下，先后有5000余人参加数学建模课程学习和培训，有347个队1141人参加全国数学建模竞赛，共获得国家一等奖16项，二等奖25项，在国内各大高校中名列前茅。我校暑期参加的就是山大的暑期培训班，在此过程中贴
21、近体验XX大学培养模式学习经历寻找差距，提高自身能力和素养。创新性应用人才的要求之一便是具有某一领域的专业性知识，熟练掌握理论知识，通过暑期培训学习增加专业知识的储藏，加深了对局部数学建模方法的理解，提升了自身数学素养。暑假期间进展为期半个月的集中培训，同学们吃住一起，彼此之间增进了了解，加深了友谊，锻炼了同学们的人际交往能力和沟通能力。利用暑假的时间进展集中培训，能使同学们将全部精力投入数学建模学习中，增强了学习效率。第三阶段，在全国大学生数学建模竞赛的前半个月，进展全面的集中模拟训练。进展赛前集训，首先，以小组为单位，针对具体题目评析往年优秀论文，分析所用方法和思路的优点和缺点，并在原论文
22、上提出改良意见。这一过程中进一步提升同学们对具体方法的理解和运用，以及团队合作能力。通过对典型论文的分析促使同学们寻找新思路，在原有根底上进展创新型思维，提高创新能力。与此同时，可以进一步了解具体的建模方法和思路是如何应用于实际问题的，提升应用能力。其次进展二次模拟竞赛的训练，模拟真实竞赛的三天三夜的奋战，实现组内的磨合，体验团结协作共同奋斗。在面对真正具体的题目时，切实感悟从实际中分析资料，将正确对应的理论应用于实际问题中提升应用能力。针对具体的问题从书本和网XX量的数据和资料中，寻找自己所想用的资料，创新思维解决题目所给的问题，锻炼了创新能力。同时三天三夜的奋战工作，不仅是对组内三个人的数
23、学素养知识能力的考验，更是对三个人合理安排时间能力的考验，也是对身体素质的极大的考验，三天三夜，看似时间不短，实际那么不长，三天里常需要熬夜，是对身体素质的极大考验。最后，也是终极阶段，便是参加为时三天三夜全国大学生数学建模竞赛，便是模式中的1。针对竞赛题目进展选题思考，最终以创造性的思维将理论应用于实际的竞赛论文中，得出相应的结论。在这一比赛中，团队三个人相互合作，既有剧烈的争论，又有默契的配合，是对团队合作能力和合作精神的锻炼。当今社会无论是何种工作都离不开相互配合相互协作，具有团队精神和团队协作能力显得尤为可贵。而数学建模恰恰可以很好的锻炼这种能力。7 1+3+1模式取得成果我院自201
24、0年以来建立了以数学建模竞赛为根底的1+3+1公安创新型应用人才培养模式，并开场参加全国大学生数学建模竞赛。我院举办过三届学院内数学建模竞赛，第一届三百多人、第二届二百多人、第三届五百多人报名参加选拔竞赛，三届总计参加的同学约1100多人，同学们的参加热情高涨，竞赛的受益面也不断地扩大。参加全国大学生数学建模竞赛的四年以来，我院培养的人才规模的日益扩大，正式参赛的人员数量也逐年增加，由最初的二支代表队、增加到六支代表队、八支代表队、2013年到达十支代表队。竞赛期间，参赛队员们顽强拼搏，团结协作，经过三天三夜连续七十二小时的艰辛奋战，都取得了令人满意的成绩。竞赛成绩逐年提高，第一次参赛我院只收
25、获了省级三等奖和成功参赛奖，第二年就夺得了1项全国二等奖、3项省级二等奖和2项成功参赛奖，2012年获得了更好的成绩，2项全国二等奖、4项省级二等奖和2项成功参赛奖，2013年的成绩整体得到总的提升，取得了1项全国二等奖、3项省级一等奖和6项省级二等奖。就我们小组自身而言，我们参加了2013年“高教杯全国大学生数学建模竞赛，选取了A题车道被占用对城市道路通行能力的影响作为参赛题目，针对具体的城市道路道路通行能力问题，我们首先查阅了相关文献资料，了解了车道占用对道路实际通行能力影响的实际情况。确立了以下思路：针对问题一，根据相关文献资料和视频1的实际情况确定有关修正系数，并根据视频分析结果，建立
26、道路实际通车能力计算模型，计算事故发生至撤离期间单位时间实际通行能力，得出事故发生至撤离期间道路的实际通行能力不断波动下降的结论。针对问题二，对视频做出处理，并利用问题一构建的模型计算得出其道路实际通行能力。整合视频1、2中的道路实际通行能力变化情况，比照分析得出占用不同车道对道路实际通行能力的影响。针对问题三，建立多项式拟合模型和多重线性回归分析模型。建立多项式拟合模型，利用 MATLAB进展多项式拟合得出单位时间内上游车流量和通过事故横断面的交通量之间的函数关系式。根据视频统计每次拥堵单位间隔时间的车辆排队长度和路段上游标准车流量，进而利用上游车流量与横截面处实际通行能力的函数关系,求出对
27、应的横截面处实际通行能力。建立多重线性回归分析模型，利用MATLAB拟合出车辆排队长度和事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系式。针对问题四，利用速度公式计算车辆排队到上游路口所需时间。车辆排队长度到达上游路口，即车辆自事故发生横断面处开场拥堵直至到达上游路口，使车辆完全排满140m所用时间。假设事故发生横断面处实际通行能力为最小实际通行能力，利用速度公式计算车辆排队到上游路口所需的具体时间。在此次竞赛中，我们组内三个人相互交流、合作，提升了团队合作能力。面对具体的道路实际通行能力的具体问题，我们从专业知识零根底只是开场了解学习，实际操作中将所了解的知识应用于具体的问题，
28、提升了快速学习的能力和应用能力。建立模型之前。我们系统的学习了解了已有的理论知识，并在此根底上进展创新，建立多重线性回归分析模型、多项式拟合模型和道路实际通行能力计算模型，创造性地解决了A题的有关问题。努力便会有所回报，进步也会有所见证，我们组的论文最终取得了XX省赛区二等奖的成绩。我组以及近年来在全国大学生数学建模竞赛中取得的成绩，是对我院1+3+1公安创新型应用人才培养模式的高度肯定，说明这个以数学建模竞赛为平台的公安创新型应用人才培养模式既切实可行有灵活高效。8结论在公安院校课程安排丰富充实且课余时间相对较少的实际情况下，建立依托于数学建模竞赛的1+3+1公安创新型应用人才培养模式，利用
29、课余时间及假期时间进展建模人才的培养是切实可行的。且在这一人才培养模式下，能够培养出创新型应用的实干型人才。培养出的人才，具有良好的创新能力，能将成熟的理论知识应用于实际问题，同时具备较强的团结协作能力和良好的身体素质，能够满足目前公安工作日益复杂繁重的要求。依托于这一模式培养出的人才，在实际的公安工作中，能够灵活的处理解决如群体性突发事件、两抢一盗等实际问题，查阅已有的资料文献，采用创造性的思维，利用创造性的方法解决实际问题。参考文献1 创新型人才，XX百科，baike.baidu./view/553529.htm，2013年12月16日。2 应用型人才，XX百科，baike.baidu./
30、view/613621.htm，2013年12月16日。3 数学建模，XX百科，baike.baidu./link?url=lel33xoaaM_g2rwY2B5dWudb6V4A1f-_ULnjCk4geMxzYPTN4TvFfzhod3SJjFHz72gZdxaeGx82K5AneSk82a，2013年12月16日。4 全国大学生数学建模竞赛作用浅析，XX大学，吕跃进，XX文库wenku.baidu./link?url=N8D1Bc-eCOyrJy3xzJomrGdrGMMS-ZlhpfoPDPumE_0u_OSarKefIz3bnl3gC9SLwVKJNBQb_QcF9YQffCAtkdgMOnzgxX1ot6WLszeFISW，2013年12月16日。
