近日，第二届厦门地区数学建模联合研习活动答辩决赛在福建省厦门第六中学(以下简称“厦门六中”)举行。本次活动由厦门市教育科学研究院和厦门六中共同举办，共有来自厦门市和上海市5所中学的9支队伍入围决赛。经过激烈角逐，厦门六中和上海市虹口实验学校获得特等奖。这是厦门六中打造数学建模教育体系的成功实践。近年来，厦门六中在数学建模教育上持续发力，学生在各类比赛中取得骄人成绩的同时，也为他们的素养发展打下了坚实的基础。现在，依托数学建模课程的学习，育“博雅”型科技人才，已经成为厦门六中又一张崭新的“名片”。
素养为本
课程面向全体学生
茶水的口感与放置的时间存在什么关系?厦门六中数学教师苏圣奎让学生从这个简单的事例入手，了解利用函数模型方法来解决实际问题的基本步骤。这个问题虽然简单，但却涉及数学、物理、化学、生物等多个学科的知识。最后，学生要通过建模研究报告的撰写和展示交流，来汇报建模学习成果，并接受考核。这是厦门六中学生进行数学建模学习的一个典型场景。
在厦门六中，数学建模的学习并非只针对少数数学成绩优秀的学生，其作为一种素质教育的载体，已经成为一门“大众化”的课程。
2016年，苏圣奎在担任厦门六中高中段长的时候，就开始筹划数学建模教学活动。他与邱锦泉、蓝华彬、邹玲平3名教师组成数学建模指导教师团队，吸引了五六十名学生参加学习。经过几年发展，参与数学建模学习的学生越来越多，最近的一次培训会，吸引了数百名学生参加。近5年来，厦门六中参加数学建模活动的学生达到了1500多人。
在学校数学建模教学团队的眼里，进行数学建模学习，不只是单纯地解决数学问题，而是要进行涉及多个学科的学习，是对学生进行综合素养教育的有效载体。团队认为，“模型建构、模型认知、模型优化”这些建模概念，也出现在中学物理、化学、生物、信息技术、通用技术、美术等学科的核心素养体系之中，这是数学模型思想在科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、人文艺术(Art)和数学(Mathematics)等不同学科领域的渗透，这也体现了数学建模在跨学科教学体系中的桥梁和纽带作用。
其实，数学建模教学既能传承数学文化底蕴，又跳出纯数学知识背景的局限，将触角延伸到多个学科，通过拓宽应用数学解决现实问题的领域和渠道，成为实施STEAM教育的跨学科融通工具。
在大学里，数学建模活动已经得到普及，但在中学里它还是一个新鲜事物，会“玩”数学建模的中学生不多。现在厦门六中从事建模学习的学生，以小组形式，共同研究现实生活中的热点问题，比如交通拥堵、未来人口发展、医疗质量评价、垃圾分类等问题，都成为学生的研究对象，他们通过建立数学模型进行分析，最终形成研究报告，实现学习目标。数学建模也使原本抽象的数学知识，变得现实有趣，学生团队在合作中，培养了“异想天开”的创新能力，这也为他们科技素养的形成打下了坚实基础。
厦门六中校长姚育青认为，数学建模教育覆盖多个学科，涉及的领域包含课内和课外，能让学生开拓视野，也切合了学校博雅教育中“博”学的要求。姚育青说，进入信息时代，学生从中学就开始在数学建模中感悟信息技术的魅力，感悟科技的魅力，这本身也是在培养一种气质，培养一种感悟前沿知识的高雅气质。
如今，厦门六中构建了“三位一体”数学建模“进阶式”校本课程体系，具体是指数学建模必修课程、研究性学习课程、STEAM课程3种课程。为了让不同层次的学生都有学习机会，厦门六中又将课程分为基础、进阶和高阶3个阶段，简称“数模三阶课程”。课程研究成果“多元融合，协同育人——基于创新人才培养的中学数学建模课程体系构建与实施”获得2020年福建省基础教育教学成果一等奖。
厦门六中副校长张斌说，之所以要区分不同难度，是为了保证普及性，如果都学高阶课程，肯定会有一些学生知难而退，而保持普及性，则能实现面向更多学生的教育，从而真正服务于素质教育。
校企合作
“体悟”科技创新
从20世纪80年代开始，厦门六中就开始实施科技创新教育，让学生“玩”起了小发明、小创造。到20世纪90年代初，中青年教师的加入使学校的创新与创造教育队伍壮大起来，活动渐成规模，再加上各种配套竞赛和奖励机制，更多学生的参与热情被激发出来，学校将创新与创造教育引入课堂。进入新世纪到现在，创新与创造教育始终在厦门六中弦歌不辍，并被不断发扬光大，而数学建模则为学校的创新与创造教育插上了腾飞的翅膀。
现在，厦门六中学生通过3个阶段数学建模课程的学习，学会了在关注知识的同时，还关注技能的应用。而学校则以激发学生兴趣和创新潜质为导向，构建中学数学建模综合活动平台，包括数学建模实验室、数学建模社团、校企合作(大学—中学—企业)创新实践基地等多个具体载体。这个平台汇集教学、实验、交流、竞赛与成果展示等多样化功能，让学生在社团活动中交流合作，在实验室探究实验，在实践基地应用创新，从而满足不同层次、不同阶段、不同特点学生的学习需求。
学校的数学建模社团，利用每周的社团活动时间，将厦门大学教授、联想集团工程师请进校园，开设TRIZ入门、人工智能应用、企业产品创意风暴等内容的系列讲座。此外，厦门六中还是北京师范大学“京师数学建模教育中心实践基地”，并在科技谷(厦门)信息技术有限公司建立“生涯规划教育实践基地”，通过组织学生走进高校和企业，开展数学建模实践教学和生涯规划教育，让学生的奇思妙想在学校和企业的协助下转化为创新成果。
学校与伞具生产企业建立校企合作创新实践基地，组织数学建模社团的学生到企业开展社会实践活动。学生在企业亲身体验伞具的组装流程，与企业工程师交流多功能雨伞的创意设计，如伞巢优化、太阳能风扇、储电充电、紫外线监测、实时定位等，并融合数学、物理、信息、工程等学科知识开展综合建模活动，并在企业的帮助下将研究成果转化为产品。
姚育青说：“让学生在高中时代就能够走出校门，直接‘体悟’科技创新、‘体悟’生产实践，这对于培养学生的科技创新意识有很大的帮助。我们希望通过这种‘体悟’，能培养更多的未来从事科技创新的‘博雅’型科技人才。”
强学术素养
育“博雅”型人才
数学建模活动一般由2至4名学生组成数学建模小组，通过合作来解决问题，最终以研究报告的形式呈现团队的研究成果。研究报告是对整个研究过程的学术表达，这对团队成员的文字功底和学术规范提出了要求，需要团队成员分工协作、取长补短，并在有限的时间内完成既定任务。在这个过程中，学生要学会综合运用各种知识，这就需要学生做到涉猎广泛，这也与学校博雅教育中的“博”不谋而合。
学生经过“数模三阶课程”的学习和“数学建模综合活动平台”的磨炼，体验了数学建模活动的全过程，成绩比较优异的学生，则可以在更大的交流平台进行交流和展示，而这些又与学校博雅教育中的“雅”相吻合，因为学生需要在交流和展示过程中，展示出优雅的气质。
普及与分层教育为厦门六中数学建模打下了坚实的基础，学生在各类竞赛中频频获奖。
2016年，厦门六中组队参加由清华大学主办的第二届“登峰杯”全国中学生数学建模竞赛，获得多个一等奖和二等奖，并作为福建省仅有的获得参加全国总决赛资格的学校，代表福建省赴北京参赛。2017年，厦门六中学生再次参加第三届“登峰杯”全国中学生学术创新大赛，晋级北京总决赛，并斩获两个一等奖、两个二等奖及3个三等奖。
值得一提的是，2018年被美国哈佛大学录取的厦门六中女生胡文芯也参加了数学建模的课程学习和比赛，并取得了不错的成绩。胡文芯认为，参加数学建模的学习，让她的综合素质不断提升，这也为她在面对哈佛大学的各种测试时，提供了实力支撑。
在厦门六中获得的众多奖项中，获得第五届国际数学建模挑战赛(IMMC2019)大中华区决赛特等奖是较为亮眼的一个。这也标志着厦门六中的数学建模教育水平已经达到福建省前列。
第五届国际数学建模挑战赛(IMMC2019)大中华区答辩决赛于2019年4月26日至27日在香港中文大学工程学院举行。经过答辩评审及复核，厦门六中高二学生组成的四人团队，以“探究在网络游戏中设置的自我控制机制”为参赛主题，获得了决赛特等奖。该大赛历时半年，并通过了严格的论文评审，厦门六中从586支团队中脱颖而出，并与中国人民大学附属中学等20支团队共同获奖。厦门六中也是当年福建省仅有的进入IMMC中华赛及国际赛的学校。
(厦门六中党委书记、校长 姚育青)
