時間:2023-06-05 09:57:46
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數(shù)學(xué)建模競賽,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn) 課程建設(shè) 教學(xué)改革 人才培養(yǎng)
計算機(jī)科學(xué)的飛速發(fā)展,使數(shù)學(xué)在自然科學(xué)、工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理乃至人文社會科學(xué)等領(lǐng)域中的地位越來越高,日益成為解決實(shí)際問題的不可缺少的有力工具。數(shù)學(xué)技術(shù)、理論研究、實(shí)驗(yàn)研究三足鼎立,在現(xiàn)代社會進(jìn)步中正起著巨大的作用。一個學(xué)生的數(shù)學(xué)修養(yǎng)直接關(guān)系到他走向社會之后的工作能力,尤其對其終身學(xué)習(xí)能力起著舉足輕重的作用。如何培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用知識和創(chuàng)造性思維的能力,并提高學(xué)生的綜合素質(zhì),是高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革中應(yīng)該解決的重要課題。
為了促進(jìn)數(shù)學(xué)在各學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用,培養(yǎng)更多能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的人才,我們必須進(jìn)行教學(xué)改革。中華女子學(xué)院自2006年以來,就嘗試組織和培訓(xùn)學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,數(shù)學(xué)教研室的教師擔(dān)任了數(shù)學(xué)建模活動指導(dǎo)的角色。從2006年至2009年,中華女子學(xué)院連續(xù)4年組隊(duì)參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,共獲得了國家一等獎1項(xiàng)、國家二等獎1項(xiàng)、北京一等獎3項(xiàng)和北京二等獎3項(xiàng)。在近幾年的實(shí)踐和探索中,我們不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),吸取教訓(xùn),逐步形成了中華女子學(xué)院數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式。
一、數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)和課程建設(shè)的實(shí)踐
數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是連接實(shí)際問題、數(shù)學(xué)知識與計算機(jī)應(yīng)用能力的橋梁,幾年來我們以數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)和大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽為載體,建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)建模教學(xué)體系,探索數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)模式和數(shù)學(xué)教學(xué)改革,在以下幾方面進(jìn)行了積極的探索與實(shí)踐。
1.數(shù)學(xué)建模競賽的培訓(xùn)模式。
中華女子學(xué)院數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)的具體運(yùn)作方式可以分為:第一步,每年的10月―12月,組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)選修課;第二步,第二年4月―6月,組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模選修課;第三步,在每年的6月下旬,舉行全校數(shù)學(xué)建模競賽,確定參加暑假培訓(xùn)的學(xué)生;第四步,每年的7月上旬―8月上旬,要求參加暑期培訓(xùn)學(xué)生自學(xué)部分與競賽有關(guān)的知識,為培訓(xùn)做好充分的準(zhǔn)備;第五步,每年的8月中旬―8月底,對學(xué)生進(jìn)行集中強(qiáng)化培訓(xùn)和模擬競賽,并在培訓(xùn)結(jié)束后再次進(jìn)行選拔和組隊(duì),確定我校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的參賽選手;第六步,每年的9月初至賽前,對參賽選手進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)模擬訓(xùn)練,進(jìn)行兩次賽前技巧及注意事項(xiàng)講解,并具體布置競賽工作。
參賽結(jié)束后,指導(dǎo)老師和參賽隊(duì)員認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn),將好的經(jīng)驗(yàn)作為下屆參賽隊(duì)員的培訓(xùn)內(nèi)容之一。
2.合理安排數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)內(nèi)容、數(shù)學(xué)試驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模選修課內(nèi)容。
考慮到學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)內(nèi)容和以數(shù)學(xué)為工具解決實(shí)際問題的需要,數(shù)學(xué)建模課程應(yīng)以數(shù)學(xué)知識和方法為縱向、以問題為橫向,由易到難、由淺入深地安排培訓(xùn)內(nèi)容。
明確數(shù)學(xué)建模課程的目的,就是要培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)方法分析、解決實(shí)際問題的意識和能力,并試圖引起學(xué)生的關(guān)注,激發(fā)其興趣,并介紹方法和培養(yǎng)學(xué)生的能力。例如,2006年,在對我校參賽選手進(jìn)行培訓(xùn)時,由于國內(nèi)的教材多是針對理科重點(diǎn)院校,適合于女子學(xué)院的教材相對很少,我校從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)教學(xué)的教師,在查閱了大量的相關(guān)資料后,結(jié)合女子學(xué)院的特點(diǎn),從中精選出實(shí)用性、針對性較強(qiáng)的內(nèi)容,一邊進(jìn)行數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)和建模競賽培訓(xùn),一邊進(jìn)行修訂,不斷完善教學(xué)內(nèi)容。經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐,于2007年完成了《數(shù)學(xué)建模》校內(nèi)課件。課件的第一部分是數(shù)學(xué)建模引論,介紹數(shù)學(xué)建模的概念、功能、一般步驟和一些典型例子;第二部分介紹Mathematica,lindo/lingo數(shù)學(xué)軟件,為學(xué)生提供一些軟件支持;第三部分是講評一些典型的建模案例,選擇案例的思路是:實(shí)際背景簡明、問題能吸引人、假設(shè)和建模的依據(jù)容易理解、求解不太復(fù)雜,使學(xué)生從這些問題入手,學(xué)習(xí)體會應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的技巧,激起學(xué)習(xí)的興趣;第四部分是綜合模型練習(xí)。同時,于2008年完成了《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》校內(nèi)講議,講議的第一部分介紹MATLAB數(shù)學(xué)軟件,第二部分是小型實(shí)驗(yàn)問題,訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識和計算機(jī)去解決實(shí)際問題。
由于對參賽選手培訓(xùn)的宗旨是應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和方法解決實(shí)際問題,因此教師不需要講授高深、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)知識,僅介紹和引用一些實(shí)用的數(shù)學(xué)理論和方法,便于學(xué)生接受和臨摹,特別是一些與學(xué)生專業(yè)相結(jié)合的數(shù)學(xué)模型,更能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望。
3.開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模選修課,舉行全校數(shù)學(xué)建模競賽,普及建模知識,提高群體建模能力。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競賽活動的開展,促進(jìn)了數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革,并且培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的意識和能力,使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了顯著的提高。因此,我校一方面將數(shù)學(xué)建模內(nèi)容引入數(shù)學(xué)教學(xué),進(jìn)行教學(xué)改革,另一方面從2007年開始開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課,2008年開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)選修課,大膽啟用進(jìn)取心強(qiáng)的年輕競賽指導(dǎo)老師主講,選課人數(shù)累計達(dá)800人。數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)選修課的開設(shè),受到了學(xué)生的好評,教學(xué)效果良好。此舉既普及了數(shù)學(xué)建模知識,又為數(shù)學(xué)建模競賽培養(yǎng)了選手。同時,我院連續(xù)4年舉行了全校數(shù)學(xué)建模競賽活動,推動了我院課外科技活動的蓬勃開展,又為全國競賽選拔了人才。
一方面,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模課程的建設(shè)是數(shù)學(xué)建模競賽取得優(yōu)異成績的前提,另一方面,數(shù)學(xué)建模競賽題目都是來自實(shí)際問題,需要教師平時積累豐富的資料,在教學(xué)和輔導(dǎo)中不斷地完善,為學(xué)生灌輸新的思想和方法,促進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模課程的建設(shè)。此外,數(shù)學(xué)建模競賽、數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和課程建設(shè)為我院的數(shù)學(xué)教學(xué)改革找到了強(qiáng)有力的突破口。
二、數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)和課程建設(shè)的體會
1.數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)推動了女子學(xué)院的數(shù)學(xué)教學(xué)的改革。
從數(shù)學(xué)教學(xué)思想上說,培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力可以從以下兩個方面著手:一是通過分析、計算或邏輯推理,能夠正確、快速地求解數(shù)學(xué)問題,即運(yùn)用已經(jīng)建立起來的數(shù)學(xué)模型;二是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法去抽象、概括客觀對象的內(nèi)在規(guī)律,構(gòu)造出需要解決的實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型。幾乎所有傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程都著眼和著重于前者,將數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入教學(xué),可以有效地加強(qiáng)后一方面的訓(xùn)練,是對原有數(shù)學(xué)教學(xué)體系的一種改革嘗試,也給教學(xué)思想的改革提供了新鮮、生動的素材。
數(shù)學(xué)建模教學(xué)要求對以往的數(shù)學(xué)教學(xué)方法進(jìn)行改革和創(chuàng)新。傳統(tǒng)的“注入式”教學(xué)法,忽視“受者”的心智創(chuàng)造過程,將知識高度濃縮地“灌”給學(xué)生。這樣的教學(xué)過程對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作用甚微。數(shù)學(xué)建模教學(xué)中指導(dǎo)老師采用的“研討式”教學(xué)法,在傳授知識的同時,注意把前人發(fā)現(xiàn)與積累知識的方法、過程,以及創(chuàng)新的經(jīng)驗(yàn)介紹給學(xué)生的同時,不斷地引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)真理。我們鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力,把教室既當(dāng)作是傳授知識的課堂,又變成是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與“研究”的園地。
我校《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程主要學(xué)習(xí)MATLAB數(shù)學(xué)軟件,引出實(shí)際問題讓學(xué)生建立模型,然后利用計算機(jī)數(shù)學(xué)軟件對其模型進(jìn)行求解、分析和檢驗(yàn)的建模全過程實(shí)踐。該課程具有以問題為載體、以計算機(jī)為手段、以軟件為工具、以學(xué)生為主體的特點(diǎn),讓學(xué)生面對實(shí)際問題積極思考、主動參與,并在親身實(shí)踐中體會到數(shù)學(xué)的獨(dú)特魅力。
隨著數(shù)學(xué)建模活動的影響日益擴(kuò)大和參與的教師不斷增加,越來越多的教師在自己原有的教學(xué)內(nèi)容中引入了數(shù)學(xué)建模,進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練。在競賽訓(xùn)練的課堂討論教學(xué)中,計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件的引入,豐富了原來教學(xué)的形式和方法;在競賽中計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件的使用,促進(jìn)了數(shù)學(xué)教研室的計算機(jī)軟、硬件設(shè)備的建設(shè),并在一定程度上提高了數(shù)學(xué)教師運(yùn)用計算機(jī)的能力。
2.數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模課程由于內(nèi)容多、學(xué)時少,授課主要靠學(xué)生自學(xué),這樣既能充分調(diào)動學(xué)生的積極性,又能充分發(fā)揮其潛能,并且能在潛移默化中培養(yǎng)他們的自學(xué)能力。盡管數(shù)學(xué)建模的題目是由實(shí)際問題經(jīng)過適當(dāng)簡化加工而成的,但是它們又不同于數(shù)學(xué)應(yīng)用題,因?yàn)樗鼈兂尸F(xiàn)學(xué)科交叉的特點(diǎn)。因此,數(shù)學(xué)建模要求學(xué)生不僅需要具備一定的基礎(chǔ)知識,而且應(yīng)當(dāng)具備一定的綜合運(yùn)用知識的能力。數(shù)學(xué)建模活動既可發(fā)掘?qū)W生的潛力,又可提高學(xué)生的就業(yè)概率。我校參加過全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生供不應(yīng)求,就業(yè)質(zhì)量明顯要比我校同屆畢業(yè)生好。他們中有三分之二考上研究生,有的還考上一類重點(diǎn)院校的研究生。
3.數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)加強(qiáng)了師資隊(duì)伍建設(shè)。
自2006年以來,我校先后有4名教師參加了數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模選修課的教學(xué)工作,主要以青年教師為主。數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)和課程建設(shè)調(diào)動了青年教師愛學(xué)習(xí)、求上進(jìn)的積極性,激發(fā)了他們學(xué)習(xí)新知識、研究新問題的熱情,對提高教師的教學(xué)和科研水平起著不可替代的作用。近幾年來,數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)組老師發(fā)表相關(guān)教研論文20余篇,獲校級教學(xué)成果一等獎1項(xiàng),2008年數(shù)學(xué)教研室被評為中華女子學(xué)院優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì),1名教師被評為校級中青年骨干教師,1名教師獲得校級課堂教學(xué)優(yōu)秀獎。此外,2006年1名教師獲“中華女子學(xué)院優(yōu)秀教師”稱號,2007年1名教師獲“全國婦聯(lián)崗位建新功活動標(biāo)兵”稱號。
有機(jī)會參加數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生畢竟是少數(shù),要使它的輻射作用更廣泛地發(fā)揮出來,必須與日常教學(xué)活動和教學(xué)改革緊密結(jié)合起來。通過這幾年數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動的實(shí)踐,我們認(rèn)識到以大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽為主體的數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動實(shí)際上是一種不打亂現(xiàn)行教學(xué)秩序、規(guī)模相當(dāng)大的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的試驗(yàn)。
鑒于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需要,又不額外增加課時和學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),將數(shù)學(xué)建模的思想和方法有機(jī)地融入到數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中去,加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用內(nèi)容和實(shí)踐環(huán)節(jié),是一種有效的教學(xué)改革的途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力人才至關(guān)重要的一個措施。
參考文獻(xiàn):
[1]庫在強(qiáng),劉煥彬.以數(shù)學(xué)建模活動為載體促進(jìn)數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革[J].黃岡師范學(xué)院學(xué)報,2008,(03).
[2]李寶健.開展數(shù)學(xué)建模活動培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)[J].北京郵電大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2003,(02).
隨著數(shù)學(xué)建模大賽的廣泛開展,高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革也隨之展開并取得了一定的效果。本文在分析高職院校學(xué)生及數(shù)學(xué)教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,較為詳細(xì)的闡述了數(shù)學(xué)建模競賽視角下的高職數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新和改革措施,希望對提升高職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量起到一定的積極作用。
【關(guān)鍵詞】
高職;數(shù)學(xué)建模競賽;教學(xué)創(chuàng)新;探索
隨著經(jīng)濟(jì)和科技的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)形式已經(jīng)無法適應(yīng)新時期的教學(xué)要求,所以,對教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新和改革已經(jīng)勢在必行。數(shù)學(xué)建模是一種全新的數(shù)學(xué)教學(xué)驅(qū)動方式,通過將抽象的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行簡化,從而建立起直觀的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而解決實(shí)際生活中的問題是數(shù)學(xué)建模的基本思想。在高職數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,如果數(shù)學(xué)建模思想能夠得到較好的應(yīng)用,將在一定程度上提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
一、高職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中存在的主要問題
(一)學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性普遍較差
在進(jìn)入高職學(xué)校以后,很多學(xué)生脫離的父母的管教和老師的看管,又沒有了升學(xué)壓力,很容易對于學(xué)習(xí)產(chǎn)生倦怠心理,失去學(xué)習(xí)的動力和積極性。曠課現(xiàn)象常有發(fā)生,課后習(xí)題很少有同學(xué)能夠完成,即使布置的作業(yè)也有一部分同學(xué)應(yīng)付了事,教師安排的輔導(dǎo)答疑去的同學(xué)也很少,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性主動性很差。
(二)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍薄弱
對于高職院校學(xué)生來說,他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍比較薄弱,這是影響高職數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革的重要問題。而數(shù)學(xué)又是一門環(huán)環(huán)相扣的學(xué)科,前面的知識基礎(chǔ)沒有打牢,后續(xù)的知識理解起來就會很吃力[1]。所以,導(dǎo)致高職數(shù)學(xué)教師也很為難,有限的教學(xué)時間也不能總?cè)セ仡欉^去的知識,畢竟每節(jié)課都有一定的教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)要完成。
(三)高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠濃厚
數(shù)學(xué)課程是一門較為抽象難以理解的課程,又需要課后大量的練習(xí)鞏固,學(xué)生很容易對數(shù)學(xué)課程失去興趣[2]。另外,由于高職院校的教育偏重于職業(yè)教育,教學(xué)一般都針對實(shí)用性較強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科,對于兼具理論性和抽象性,學(xué)習(xí)過程中又具有一定難度的數(shù)學(xué)學(xué)科,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高,缺乏主動學(xué)習(xí)的動力更沒有長期堅持的耐力。
(四)教學(xué)形式過于傳統(tǒng),院校重視不夠
對于高等職業(yè)院校而言,讓學(xué)生獲得專業(yè)技能是主要的培養(yǎng)目標(biāo)。所以,教學(xué)過程中,職業(yè)技能的訓(xùn)練和培養(yǎng)是學(xué)校教學(xué)中的重點(diǎn),對于數(shù)學(xué)課程,學(xué)校的重視程度不夠[3]。由于高職的學(xué)生就業(yè)過程中也不需要通過數(shù)學(xué)課程相關(guān)的考試,即使是專升本考試也是在臨考前才集中輔導(dǎo)以期獲得好成績,其結(jié)果并不十分令人滿意。其實(shí),數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)從平時抓起,日積月累,夯實(shí)基礎(chǔ),才能湊效。
二、基于數(shù)學(xué)建模競賽視角的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革策略
(一)運(yùn)用案例導(dǎo)入課堂教學(xué)內(nèi)容
數(shù)學(xué)課程相對于其它課程來講,具有很強(qiáng)的邏輯性和抽象性,許多數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)定理都十分抽象,理解起來也有一定的難度,并且學(xué)習(xí)的過程也非常枯燥,很容易使學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣。因此,在高職數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,應(yīng)該注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而使學(xué)生在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中具有一定的主動性和積極性,促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)效果的提升。具體來說,老師應(yīng)該將數(shù)學(xué)案例引入高職數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,案例引入可以使學(xué)生深刻認(rèn)識到本節(jié)課的數(shù)學(xué)知識能夠解決實(shí)際問題,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力和興趣。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機(jī)技術(shù)教學(xué)早已滲透到多個教育領(lǐng)域。計算機(jī)教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)方式所不具備的巨大優(yōu)勢,能夠集圖片、色彩、聲音和視頻于一身,全方位、多角度的展示教學(xué)內(nèi)容,大大提升了高職數(shù)學(xué)的教學(xué)效率[4]。所以,在高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,老師可以應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)技術(shù)引入生動的案例,以此來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率。老師可以在課前將所要講授的知識做成教學(xué)課件,并且要將課件做得盡量生動,多運(yùn)用聲音或者色彩鮮明的圖片,因?yàn)閷W(xué)生對于這些都具有天生的好奇心,可以以此來吸引學(xué)生的注意力。
(二)開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),豐富高職教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的教師在講臺講,學(xué)生在座位聽已不能滿足學(xué)生的要求,學(xué)生又厭于枯燥的練習(xí),數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了一種很好的解決方式。教師可以講完一章內(nèi)容之后,引導(dǎo)學(xué)生動筆練習(xí)和計算機(jī)操作結(jié)合起來,這樣,既能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的積極參與又能調(diào)動學(xué)生的積極性。
(三)利用數(shù)學(xué)建模競賽形式深化學(xué)生對知識的理解
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育形式存在諸多缺點(diǎn),無法適應(yīng)時展和素質(zhì)教育的要求,在運(yùn)用數(shù)學(xué)建模競賽教學(xué)的過程中,應(yīng)該積極的改變教學(xué)方式。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,老師應(yīng)該在充分掌握學(xué)生學(xué)習(xí)和成長特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,首先向?qū)W生講授有關(guān)的數(shù)學(xué)知識,然后在學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的前提下,讓學(xué)生根據(jù)已有的知識體系進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立,建模過程可以采用競賽的形式,這樣更能激發(fā)學(xué)生的自身潛力,培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識,建模過程中老師可以給予學(xué)生及時的有針對性的指導(dǎo),從而使學(xué)生建立起科學(xué)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而幫助學(xué)生更好的理解和掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)知識,起到提升教學(xué)質(zhì)量的作用。除此之外,為了保證數(shù)學(xué)建模的教學(xué)效果,學(xué)校和老師還應(yīng)該及時對傳統(tǒng)的教學(xué)評價體系進(jìn)行完善,或者制定出專門針對數(shù)學(xué)建模競賽的教學(xué)評價標(biāo)準(zhǔn),以此來檢驗(yàn)教學(xué)的整體效果。
三、結(jié)語
綜上所述,傳統(tǒng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中存在較多的問題,這些問題也成為高職數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新和改革過程中的巨大障礙,而通過運(yùn)用數(shù)學(xué)建模競賽的形式進(jìn)行高職數(shù)學(xué)教學(xué),將可能解決某些問題。所以,教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)該對此給予足夠重視,積極探索并改進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)形式和內(nèi)容,促進(jìn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新和改革的順利開展。
參考文獻(xiàn):
[1]琚莉,蔣世輝.探究數(shù)學(xué)建模對高職學(xué)校數(shù)學(xué)改革的意義[J].今日湖北(中旬刊),2013(6):102-102.
[2]徐瑩.高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新改革模式探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2014(5):20-21.
關(guān)鍵詞:建模競賽;參賽隊(duì)員;培訓(xùn);獎勵
一、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的背景
數(shù)學(xué)建模競賽最早是由美國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會在1985年發(fā)起的一項(xiàng)大學(xué)生競賽活動,我國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是由教育部高教司和中國工業(yè)與數(shù)學(xué)學(xué)會主辦、面向全國高等院校的、每年一屆的通訊競賽。競賽的宗旨是創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)精神、重在參與、公平競爭。自1992年在中國創(chuàng)辦以來,呈現(xiàn)出迅速發(fā)展的勢頭,目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競賽。2011年,來自全國33個省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、美國的1251所院校、19490個隊(duì)(其中本科組16008隊(duì)、專科組3482隊(duì))、58000多名大學(xué)生報名參加本項(xiàng)競賽。可以說,數(shù)學(xué)建模競賽已經(jīng)成為全國高校規(guī)模最大課外科技活動。
參加數(shù)學(xué)競賽的大學(xué)生,按照規(guī)定以隊(duì)為單位參賽,每隊(duì)3人,專業(yè)不限,競賽期間參賽隊(duì)員可以使用各種圖書資料、計算機(jī)和軟件,在國際互聯(lián)網(wǎng)上瀏覽,但不得與隊(duì)外任何人(包括在網(wǎng)上)討論。參加過建模競賽的學(xué)生都感覺受益匪淺,數(shù)學(xué)建模活動對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維意識和能力、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要作用,應(yīng)該讓更多的人參與到數(shù)學(xué)建模競賽中來。如何能讓更多的人參與到數(shù)學(xué)建模競賽中來?如何更有效地指導(dǎo)學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競賽呢?
二、如何有效指導(dǎo)學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競賽
1.選拔數(shù)學(xué)建模競賽的參賽隊(duì)員
組建大學(xué)生數(shù)學(xué)建模協(xié)會,每學(xué)年開學(xué)初,協(xié)會組織納新活動,面向1~2年級學(xué)生廣泛宣傳數(shù)學(xué)建模,讓學(xué)生知道建模是怎么回事,讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)有用、如何用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強(qiáng)求知欲。
每年的4月份開始,面向全校的大學(xué)生,開展“校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽”,建議組成參賽小組的3人來自不同院系、不同專業(yè),分別對數(shù)學(xué)模型、計算機(jī)編程和寫作有一定特長。聘請專家組評閱,評選出一等、二等獎若干隊(duì),設(shè)定獲獎比例不超過參賽隊(duì)伍的25%,并對獲得一等獎的參賽隊(duì)組織答辯,確有較高水平的可評出一個特等獎。競賽成績將作為選拔參加“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”和“國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”的參考。
2.組織數(shù)學(xué)建模競賽的賽前培訓(xùn)
每年的暑假期間,組織指導(dǎo)教師、“校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽”的獲獎學(xué)生和部分建模活動的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行賽前培訓(xùn)。由于每年的數(shù)學(xué)建模競賽題材相當(dāng)寬泛,涉及的專業(yè)領(lǐng)域也都不同,各個專業(yè)領(lǐng)域主要用到的數(shù)學(xué)方法也不一樣,學(xué)生在學(xué)的時候壓力非常大。建議培訓(xùn)過程中可以考慮按專業(yè)將學(xué)生分成幾個班,每個班重點(diǎn)講與這個專業(yè)聯(lián)系比較緊的數(shù)學(xué)理論與建模方法。這樣學(xué)習(xí)內(nèi)容大大減少,沒有太大的負(fù)擔(dān),目標(biāo)也明確,學(xué)習(xí)起來不會太累。
數(shù)學(xué)建模競賽所需要的知識除了必要的專業(yè)知識外,還需要諸如微分方程、數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學(xué)規(guī)劃、最優(yōu)化理論、圖論、數(shù)值方法、計算機(jī)應(yīng)用軟件等知識的支撐,知識面很廣,教師在收集資料的時候比較困難,學(xué)生在學(xué)的過程中也感覺比較亂。沒有一本合適的教材是達(dá)不到好的學(xué)習(xí)效果的。建議由校內(nèi)部分建模骨干教師,按專業(yè)領(lǐng)域編寫不同的建模培訓(xùn)教材。每本教材涉及到這個領(lǐng)域的簡單專業(yè)名詞介紹、所涉及的數(shù)學(xué)理論簡單介紹以及與這些理論相關(guān)的數(shù)學(xué)軟件介紹。由于專業(yè)領(lǐng)域固定,所以即使有內(nèi)容更新,依然比較容易修訂,這樣可以使學(xué)生的知識系統(tǒng)化,可以從系統(tǒng)的學(xué)習(xí)開始,并能接觸最前沿的知識。
3.建立數(shù)學(xué)建模競賽獲獎的獎勵政策
3.1對獲獎學(xué)生的獎勵
(1)對于參賽學(xué)生在各等級數(shù)學(xué)建模競賽中獲獎,可以獲得相應(yīng)的學(xué)分獎勵。
(2)適當(dāng)?shù)莫劷皙剟睢?/p>
(3)每年表彰在各類學(xué)科競賽中表現(xiàn)突出的學(xué)生。
(4)學(xué)生參加學(xué)科競賽獲得省級一等獎或國家級二等獎以上獎項(xiàng)可以推薦免試攻讀碩士學(xué)位研究生。
3.2指導(dǎo)教師的獎勵
(1)為指導(dǎo)教師計算適當(dāng)?shù)墓ぷ髁俊?shù)學(xué)建模競賽的指導(dǎo)教師指導(dǎo)一個隊(duì)的工作量計30學(xué)時。
(2)指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)科競賽的成績與職稱評聘相結(jié)合,獲獎指導(dǎo)教師在同等條件下優(yōu)先晉升職稱,優(yōu)先評選本科教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀獎。
(3)每年評選學(xué)科競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師,給予相應(yīng)的獎勵。
論文摘要:論述數(shù)學(xué)建模對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、競爭意識和社會應(yīng)變能力的作用, 研究了數(shù)學(xué)建模對高職數(shù)學(xué)教學(xué)的重要作用, 提出了數(shù)學(xué)教育不僅要使學(xué)生學(xué)會并掌握一些數(shù)學(xué)工具,更應(yīng)著眼于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)能力,而數(shù)學(xué)建模競賽正是培養(yǎng)這種能力的有效載體.
高等職業(yè)教育作為教育類型得到了空前發(fā)展.高職教育在于培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高素質(zhì)技能型人才不僅成為人們的一種共識, 而且逐步滲透到高職院校的辦學(xué)實(shí)踐中.?dāng)?shù)學(xué)課程作為一門公共基礎(chǔ)課程如何服務(wù)于這個目標(biāo)成為高職基礎(chǔ)課程改革中的熱點(diǎn).將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)是一個重要取向之一.
一、數(shù)學(xué)建模競賽對大學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性
大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽起源于美國, 我國從1989 年開始開展大學(xué)生數(shù)模競賽,1994年這項(xiàng)競賽被教育部列為全國大學(xué)生四大競賽之一,每年都有幾百所大學(xué)積極參加.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽與以往主要考察知識和技巧的數(shù)學(xué)競賽不同,是一個完全開放式的競賽.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽的主要目的在于“激勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的綜合能力,鼓勵學(xué)生踴躍參加課外科技等活動,開拓知識面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識,推動大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革”.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽的題目沒有固定的范圍和模式,往往是由實(shí)際問題稍加修改和簡化而成,不要求參賽者預(yù)先掌握深入的專門知識.題目有較大的靈活性供參賽者發(fā)揮其創(chuàng)造性,參賽者從所給的兩個題目中任選一個,可以翻閱一切可利用的資料,可以使用計算機(jī)及其各種軟件.競賽持續(xù)3天3夜,參賽者可以在此期間充分地發(fā)揮自己的各種能力.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽也是一個合作式的競賽,學(xué)生以小組形式參加比賽,每組3人,共同討論,分工協(xié)作,最后完成一份答卷論文.?dāng)?shù)學(xué)建模涉及的知識幾乎涵蓋了整個自然科學(xué)領(lǐng)域甚至涉及到社會科學(xué)領(lǐng)域.而且愈來愈多的人認(rèn)識到學(xué)科交叉的結(jié)合點(diǎn)正是數(shù)學(xué)建模.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽是能夠把數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)以外學(xué)科聯(lián)系的方法.通過競賽把學(xué)生學(xué)過的知識與周圍的現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來,培養(yǎng)了學(xué)生的下列能力:
(一)有利于大學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)
高等教育的重要目的是培養(yǎng)國家建設(shè)需要的中高層次人才,而許多教育工作者認(rèn)識到目前的高等學(xué)校教學(xué)中還存在著許多缺陷,其中一個重要的問題是培養(yǎng)的學(xué)生缺乏創(chuàng)造性的思維,缺乏一種原創(chuàng)性的想象力.這是我國高等教育的一個致命弱點(diǎn),嚴(yán)重制約了我國科技競爭力.我國高等學(xué)校的教學(xué)還是以灌輸知識為主,這種教育體制嚴(yán)重扼殺了學(xué)生的能動性和創(chuàng)造性.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽并不要求求解結(jié)果的唯一性和完美性,而是重點(diǎn)要求學(xué)生怎樣根據(jù)實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)關(guān)系,并給出合乎實(shí)際要求的結(jié)果和方案,重點(diǎn)考察的是學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力.
(二)有利于學(xué)生動手實(shí)踐能力的培養(yǎng)
目前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,大多是教師給出題目,學(xué)生給出計算結(jié)果.問題的實(shí)際背景是什么? 結(jié)果怎樣應(yīng)用? 這些問題都不是現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教學(xué)能夠解決的.
數(shù)學(xué)模型是一個完整的求解過程,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際問題,抽象和提煉出數(shù)學(xué)模型,選擇合適的求解算法,并通過計算機(jī)程序求出結(jié)果.在這個過程中,模型類型和算法選擇都需要學(xué)生自己作決定,建立模型可能要花50%的精力,計算機(jī)的求解可能要花30%的精力.動手實(shí)踐能力有助于學(xué)生畢業(yè)后快速完成角色的轉(zhuǎn)變.
(三)有利于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的完善
一個實(shí)際數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建涉及許多方面的問題,問題本身可能涉及工程問題、環(huán)境問題、生殖健康問題、生物競爭問題、軍事問題、社會問題等等,就所用工具來講,需要計算機(jī)信息處理、Internet 網(wǎng)、計算機(jī)信息檢索等.因此數(shù)學(xué)建模競賽有利于促進(jìn)學(xué)生知識交叉、文理結(jié)合,有利于促進(jìn)復(fù)合型人才的培養(yǎng).另外數(shù)學(xué)建模競賽還要求學(xué)生具有很強(qiáng)的計算機(jī)應(yīng)用能力和英文寫作能力.
(四)有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)
學(xué)生畢業(yè)后,無論從事創(chuàng)業(yè)工作還是研究工作,都需要合作精神和團(tuán)隊(duì)精神.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式參加,3個人為一組,共同工作3天.在競賽的過程中3位同學(xué)充分的分工與合作,最后完成問題的解決.集體工作,共同創(chuàng)新,榮譽(yù)共享,這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,培養(yǎng)學(xué)生將來協(xié)同創(chuàng)業(yè)的意識.任何一個參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生都對團(tuán)隊(duì)精神帶來的成功和喜悅感到由衷的鼓舞.
二、將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中
通過數(shù)學(xué)建模,給我們的教學(xué)模式提出了更多的思考,使我們不得不回過頭重新審視一下我們的教學(xué)模式是否符合現(xiàn)代教學(xué)策略的構(gòu)建?現(xiàn)代的教學(xué)策略追求的目標(biāo)是提倡學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力.只有遵循現(xiàn)代的教學(xué)策略才能培養(yǎng)出適應(yīng)新世紀(jì)、新形勢下的高素質(zhì)復(fù)合型人才.知識的獲取是一個特殊的認(rèn)識過程,本質(zhì)上是一個創(chuàng)造性過程.知識的學(xué)習(xí)不僅是目的,而且是手段,是認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法的手段,在教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是發(fā)現(xiàn)知識的過程,而不是簡單地獲得結(jié)果,強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性解決問題的方法和養(yǎng)成不斷探索的精神.在學(xué)習(xí)、接受知識時要像前人創(chuàng)造知識那樣去思考,去再發(fā)現(xiàn)問題,在解決問題的各種學(xué)習(xí)實(shí)踐活動中盡量提出有新意的見解和方法,在積累知識的同時注意培養(yǎng)和發(fā)展創(chuàng)新能力.數(shù)學(xué)建模恰恰能滿足這種獲取知識的需求,是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的一個極好的載體,更是建立現(xiàn)代教學(xué)模式的一種行之有效的方法.因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該融入數(shù)學(xué)建模思想.如何將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)課程中,我認(rèn)為要合理嵌入,即以科學(xué)技術(shù)中數(shù)學(xué)應(yīng)用為中心,精選典型案例,在數(shù)學(xué)教學(xué)中適時引入,難易適中.以為要抓好以下幾個關(guān)鍵點(diǎn):
轉(zhuǎn)貼于
(一)在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想
滲透數(shù)學(xué)建模思想的最大特點(diǎn)是聯(lián)系實(shí)際.高職人才培養(yǎng)的是應(yīng)用技術(shù)型人才,對其數(shù)學(xué)教學(xué)以應(yīng)用為目的,體現(xiàn)“聯(lián)系實(shí)際、深化概念、注重應(yīng)用”的思想,不應(yīng)過多強(qiáng)調(diào)灌輸其邏輯的嚴(yán)密性,思維的嚴(yán)謹(jǐn)性.學(xué)數(shù)學(xué)主要是為了用來解決工作中出現(xiàn)的具體問題.
而高職教材中的問題都是現(xiàn)實(shí)中存在又必須解決的問題,正是數(shù)學(xué)建模案例的最佳選擇.因此,作為數(shù)學(xué)選材并不難,只要我們深入鉆研教材,挖掘教材所蘊(yùn)涵應(yīng)用數(shù)學(xué)的材料,從中加以推廣,結(jié)合不同專業(yè)選編合適的實(shí)際問題,創(chuàng)設(shè)實(shí)際問題的情境,讓學(xué)生能體會到數(shù)學(xué)在解決問題時的實(shí)際應(yīng)用價值,激發(fā)學(xué)生的求知欲,同時在實(shí)際問題解決的過程中能很好的掌握知識,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用和解決問題、分析問題的能力.數(shù)學(xué)教學(xué)中所涉及到的一些重要概念要重視它們的引入,要設(shè)計它們的引入,其中以合適的案例來引入概念、演示方法是將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)教學(xué)的重要形式.這樣在傳授數(shù)學(xué)知識的同時,使學(xué)生學(xué)會數(shù)學(xué)的思想方法,領(lǐng)會數(shù)學(xué)的精神實(shí)質(zhì),知道數(shù)學(xué)的來龍去脈,使學(xué)生了解到他們現(xiàn)在所學(xué)的那些看來枯燥無味但又似乎天經(jīng)地義的概念、定理和公式,并不是無本之木、無源之水,也不是人們頭腦中所固有的, 而是有現(xiàn)實(shí)的來源與背景, 有其物理原型和表現(xiàn)的.在教學(xué)實(shí)踐中, 我們依據(jù)現(xiàn)有成熟的專業(yè)教材,選出具有典型數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用案例,然后按照數(shù)學(xué)建模過程規(guī)律修改和加工之后作為課堂上的引例或者數(shù)學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用例題.這樣使學(xué)生既能親切感受到數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛,也能培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)解決問題的能力.總之,在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,等于教給學(xué)生一種好的思想方法,更是給學(xué)生一把開啟成功大門的鑰匙,為學(xué)生架起了一座從數(shù)學(xué)知識到實(shí)際問題的橋梁,使學(xué)生能靈活地根據(jù)實(shí)際問題構(gòu)建合理的數(shù)學(xué)模型,得心應(yīng)手地解決問題.但這也對數(shù)學(xué)教師的要求就更高,教師要盡可能地了解高職專業(yè)課的內(nèi)容,搜集現(xiàn)實(shí)問題與熱點(diǎn)問題等等.
(二)在課程教學(xué)及考核中適度引入數(shù)學(xué)建模問題
實(shí)踐表明,真正學(xué)會數(shù)學(xué)的方法是用數(shù)學(xué), 為此不僅要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)有用,還要鼓勵他們自己用數(shù)學(xué)去解決實(shí)際問題.同時越來越多的人認(rèn)識到,數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個極好載體, 而且能充分考驗(yàn)學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、文字表達(dá)能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力; 學(xué)生們同舟共濟(jì)的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)組織能力,以及誠信意識和自律精神.在教學(xué)實(shí)踐中,在數(shù)學(xué)課程的考核中增加數(shù)學(xué)建模問題,并施以“額外加分”的鼓勵辦法,在平常的作業(yè)中除了留一些鞏固課堂數(shù)學(xué)知識的題目外,還要增加需要用數(shù)學(xué)解決的實(shí)際應(yīng)用題.這些應(yīng)用題可以獨(dú)立或自由組合成小組去完成, 完成的好則在原有平時成績的基礎(chǔ)上獲得“額外加分”.這種作法, 鼓勵了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué),提高了邏輯思維能力, 培養(yǎng)了認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍、精益求精的風(fēng)格,提高了運(yùn)用數(shù)學(xué)知識處理現(xiàn)實(shí)世界中各種復(fù)雜問題的意識、信念和能力, 調(diào)動了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)造力, 團(tuán)結(jié)協(xié)作精神, 從而獲得除數(shù)學(xué)知識本身以外的素質(zhì)與能力.
(三)、適時開設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實(shí)驗(yàn)》課
數(shù)學(xué)建模競賽之所以在世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)展,是與計算機(jī)的發(fā)展密不可分的,許多數(shù)學(xué)模型中有大量的計算問題,沒有計算機(jī)的情況下這些問題的實(shí)時求解是不可能的。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展, 數(shù)學(xué)的思想和方法與計算機(jī)的結(jié)合使數(shù)學(xué)從某種意義上說已經(jīng)成為了一門技術(shù).為使學(xué)生熟悉這門技術(shù),應(yīng)當(dāng)增設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實(shí)驗(yàn)》課,主要以專題講座的形式向同學(xué)們介紹一些成功的數(shù)學(xué)建模實(shí)例以及如何使用數(shù)學(xué)軟件來求解數(shù)學(xué)問題等等.與數(shù)學(xué)建模有密切關(guān)系的數(shù)學(xué)模擬,主要是運(yùn)用數(shù)字式計算機(jī)的計算機(jī)模擬.它根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)或過程的特性,按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)律,用計算機(jī)程序語言模擬實(shí)際運(yùn)行狀況,并根據(jù)大量模擬結(jié)果對系統(tǒng)和過程進(jìn)行定量分析.在應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法解決實(shí)際問題時,往往需要較大的計算量,這就要用到計算機(jī)來處理.計算機(jī)模擬以其成本低、時間短、重復(fù)性高、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn),被人們稱為是建立數(shù)學(xué)模型的重要手段之一,由此也可以看出數(shù)學(xué)建模對提高學(xué)生計算機(jī)的應(yīng)用能力的作用是不言而喻的.
當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的競爭是高科技的競爭,是人才綜合素質(zhì)與能力的競爭.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、競爭意識和適應(yīng)社會應(yīng)變能力,具有不可低估的作用.所以說進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與實(shí)踐,既適應(yīng)了知識經(jīng)濟(jì)時代對高等學(xué)校人才培養(yǎng)的要求,同時也為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)開辟了一條新的途徑.
參考文獻(xiàn)
[1] 姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].北京:高等教育出版社,1986.
【關(guān)鍵詞】 淺談;數(shù)學(xué)建模競賽;高中學(xué)生;創(chuàng)新能力培養(yǎng)
山東省高等學(xué)校人文社會科學(xué)研究項(xiàng)目(J15WC78)
隨著我國高職教育伴隨著改革開放,對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)逐步成為我國高職教育的一大培養(yǎng)目標(biāo),通過數(shù)學(xué)建模競賽對提高學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維、鍛煉學(xué)生創(chuàng)新意識具有非常重大的意義.目前我國數(shù)學(xué)建模競賽在高職教育中的影響還相對較弱,通過數(shù)學(xué)建模競賽來提高高職學(xué)生創(chuàng)新能力仍然有很長的路要走,筆者在總結(jié)前輩研究成果的基礎(chǔ)上,從理論和實(shí)踐兩個維度上對我國數(shù)學(xué)建模競賽對提高高職學(xué)生創(chuàng)新意識進(jìn)行簡單的探討分析,以期對我國高職學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識有所裨益.
一、數(shù)學(xué)建模競賽
數(shù)學(xué)建模競賽首先誕生于美國,在1985年美國幾所高等院校的推動下建立了全球首個數(shù)學(xué)建模競賽,數(shù)學(xué)建模競賽出現(xiàn)在神州大地是在數(shù)學(xué)建模競賽誕生四年后,國內(nèi)幾所高校數(shù)學(xué)建模教師組織并推動了我國數(shù)學(xué)建模競賽的開展,并與當(dāng)年參加了美國的數(shù)學(xué)建模大賽,在參與美國數(shù)學(xué)建模大賽中,師生的數(shù)學(xué)建模思維得到了極大發(fā)展,對于促進(jìn)我國數(shù)學(xué)建模研究效率和水平打下了堅實(shí)的基礎(chǔ).1992年在我國相關(guān)單位的組織推動下,首屆中國數(shù)學(xué)建模大賽召開,參賽隊(duì)伍達(dá)到了驚人314支!數(shù)學(xué)建模研究的發(fā)展呈現(xiàn)出一派繁榮的壯觀景象.截止目前,我國數(shù)學(xué)建模競賽每年以20 % 的速度增長,到2009年共有來自全國33個省、直轄市、自治區(qū)、特區(qū)的共計1,137所院校和15,046支參賽對于參與到了數(shù)學(xué)建模競賽之中.
二、當(dāng)前我國數(shù)學(xué)建模競賽的一般特點(diǎn)
1.數(shù)學(xué)建模競賽自主性較強(qiáng)
數(shù)學(xué)建模競賽自主性較強(qiáng)反映在以下兩個方面:首先是學(xué)生自主性較強(qiáng),學(xué)生可以在數(shù)學(xué)建模過程中按照學(xué)生建模的需要進(jìn)行相關(guān)資料的查閱,利用一切可茲利用的工具、資源來進(jìn)行資料的收集處理,在數(shù)學(xué)建模比賽過程中隊(duì)員可以按照自己的思維進(jìn)行解答,自由發(fā)表個人意見,隊(duì)伍組織形式比較靈活多變;其次是數(shù)學(xué)建模競賽的組織形式比較多元化、自主性較強(qiáng),數(shù)學(xué)建模是一種分析思想,因而其沒有標(biāo)準(zhǔn)答案可供分享,在數(shù)學(xué)建模組織制度上也較為靈活多變.
2.規(guī)模龐大,數(shù)學(xué)建模研究廣泛分布于各類高職院校
從1992年首屆中國數(shù)學(xué)建模大賽以來,數(shù)學(xué)建模競賽的影響力隨時間而與日俱增,參賽隊(duì)伍和參賽院校越來越多,參賽學(xué)生的質(zhì)量穩(wěn)中有升,數(shù)學(xué)模型也日漸合理科學(xué),各院校和社會各界對數(shù)學(xué)建模也更加重視,我國數(shù)學(xué)建模大賽在國際數(shù)學(xué)建模大賽中屢創(chuàng)佳績,取得驕人戰(zhàn)績,數(shù)學(xué)建模大賽已然成為我國學(xué)校素質(zhì)教育的重要組成部分.
3.培訓(xùn)時間較長,對學(xué)生綜合素質(zhì)要求較高
由于數(shù)學(xué)建模競賽對學(xué)生數(shù)學(xué)知識的掌握及其靈活運(yùn)用、口套表達(dá)和語言邏輯思維都要求較高,因而各院校在遴選參賽選手時都花費(fèi)了不少的精力,從人員組織到人員培訓(xùn),這是一個漫長的過程,此過程也是數(shù)學(xué)建模競賽的重要環(huán)節(jié).如果沒法選擇更優(yōu)秀的參賽選手,沒有很好的組織培訓(xùn)工作,那么在全國數(shù)學(xué)建模競賽上去優(yōu)異成績無異成了天方夜譚.因而做好參賽選手選拔、組織和培訓(xùn)工作成為數(shù)學(xué)建模競賽成功的前提.
三、數(shù)學(xué)建模大賽對于培養(yǎng)高職學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的重要意義
1.數(shù)學(xué)建模競賽的團(tuán)隊(duì)組織形式有力培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和意識
數(shù)學(xué)建模大賽在組織形式上采取學(xué)生組隊(duì)模式,高職學(xué)生在數(shù)學(xué)建模大賽中可以通過數(shù)學(xué)建模大賽鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和能力.數(shù)學(xué)建模競賽參賽隊(duì)伍是一個整體,對數(shù)學(xué)模型的研究分析可以針對學(xué)生的特長和優(yōu)點(diǎn)讓學(xué)生分工完成整個數(shù)學(xué)建模,在此過程中學(xué)生需要養(yǎng)成很好團(tuán)隊(duì)意識,保障每個參賽學(xué)生人盡其才使之發(fā)揮各自最大優(yōu)勢和長處,保證數(shù)學(xué)建模能夠取得最大的效用.
2.鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維能力和靈活運(yùn)用知識、臨危不亂的能力
數(shù)學(xué)建模競賽本身就是一個充滿刺激和挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目,學(xué)生在數(shù)學(xué)建模競賽過程中需要做好充分的思想準(zhǔn)備以應(yīng)對其他參賽選手的質(zhì)問和評委們的問答,數(shù)學(xué)建模競賽成就的確定除了數(shù)學(xué)建模本身更加符合實(shí)際、更有邏輯性以外,也取決于學(xué)生在競賽過程中通過自己的表述使評委和其他參賽選手能夠很好的理解參賽小組數(shù)學(xué)模型的含義,這對學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維和語言表達(dá)能力是一個很大的挑戰(zhàn).
3.有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,塑造學(xué)生堅強(qiáng)的意志力
數(shù)學(xué)建模競賽對于參賽學(xué)生的綜合知識要求之高是顯而易見,在數(shù)學(xué)建模過程中,許多知識都是學(xué)生在日常學(xué)習(xí)過程中難以理解甚至于說是基本上接觸不到的,因而在組建數(shù)學(xué)建模參賽小組后參賽成員往往需要自己去不斷摸索和參閱資料來掌握數(shù)學(xué)建模所需要的基礎(chǔ)知識,對學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)和鍛煉是一個很好的機(jī)會.同時,在參與資料、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模知識的過程無疑是枯燥而乏味的,對學(xué)生的堅毅的求知品質(zhì)是一個很好的鍛煉.
四、以數(shù)學(xué)建模競賽為跳板培養(yǎng)高職學(xué)生創(chuàng)新能力策略分析
1.在日常課堂教學(xué)中積極引入數(shù)學(xué)建模思想
在高職日常教學(xué)活動中教師積極引入數(shù)學(xué)建模思想,通過在日常教學(xué)活動中引入數(shù)學(xué)建模思想來充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模知識的積極性和主動性,數(shù)學(xué)建模本書就是對學(xué)生數(shù)學(xué)邏輯思維以及數(shù)學(xué)知識運(yùn)用能力的綜合過程,對于提高高職學(xué)生的創(chuàng)新意識大有裨益.數(shù)學(xué)建模思想在很大程度上就是一種創(chuàng)新思想,其運(yùn)用數(shù)學(xué)工具和數(shù)學(xué)邏輯達(dá)到特定的研究分析目的,對原有的特點(diǎn)現(xiàn)象或者理論進(jìn)行創(chuàng)新研究.
2.以參加數(shù)學(xué)建模大賽為契機(jī),加大對數(shù)學(xué)建模思想的實(shí)踐力度,提高高職學(xué)生的創(chuàng)新意識
高職院校要以數(shù)學(xué)建模競賽為契機(jī),加大對數(shù)學(xué)建模思想的宣傳力度,強(qiáng)化對學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng),努力踐行數(shù)學(xué)建模思想,不斷夯實(shí)數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)知識,使數(shù)學(xué)建模思想能夠成為不斷提高高職學(xué)生創(chuàng)新能力的活的思想源泉.加大對數(shù)學(xué)建模的宣傳,使更多的高職學(xué)生能夠充分認(rèn)識到數(shù)學(xué)建模對于提高其創(chuàng)新思想和能力的認(rèn)識.高職院校還可以結(jié)合本院校的實(shí)際情況開展一系列的數(shù)學(xué)建模活動.例如在課堂上可以開展數(shù)學(xué)建模研討班,在教師的積極引導(dǎo)下吸引更多的學(xué)生能夠參與到數(shù)學(xué)建模的探討活動中;還可以在校內(nèi)開展許多富有個性的數(shù)學(xué)建模競賽,多樣化的宣傳組織活動可以有效的幫助高職學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)建模思想對提高其創(chuàng)新能力的重要性.
3.營造必要的教學(xué)環(huán)境,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識,夯實(shí)高職學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
高職學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),借助于數(shù)學(xué)培養(yǎng)邏輯思維能力使學(xué)生能夠充分認(rèn)識創(chuàng)新思維的重要性,日程教學(xué)活動中教師要積極灌輸給學(xué)生創(chuàng)新性思想,使學(xué)生不能僅僅只限于對建模知識的掌握、吸收以及運(yùn)用,還需要對現(xiàn)有知識領(lǐng)域的突破和創(chuàng)新.培養(yǎng)創(chuàng)新意識要鼓勵實(shí)證主義要摒棄以往本本主義思維,使學(xué)生能夠按照數(shù)學(xué)建模的需要對知識進(jìn)行一定的揚(yáng)棄,使之能夠適應(yīng)數(shù)學(xué)建模的需要.除上述以外,夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,是實(shí)現(xiàn)以數(shù)學(xué)建模為手段培養(yǎng)高職學(xué)生創(chuàng)新意識的必要保證,如果連最基本的微積分都不會運(yùn)用何談數(shù)學(xué)建模,因而務(wù)實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識對于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力也顯得格外重要.
【參考文獻(xiàn)】
[1] 孫浩:加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模 推動創(chuàng)新教育[J] .高等數(shù)學(xué)研究 2006(06).
[2] 朱家榮:大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)問題的探索[J] .職業(yè)時空 2008(09),
[3] 伍艷春:淺談數(shù)學(xué)建模競賽與工科數(shù)學(xué)教學(xué)[J] .廣西高教研究 1997(04).
關(guān)鍵詞:建模競賽;連續(xù)型題目;數(shù)學(xué)應(yīng)用;計算機(jī)技術(shù)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)07-0047-02
全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是教育部高等教育司與中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會共同舉辦、面向全國高等院校學(xué)生的一項(xiàng)競賽活動。有關(guān)調(diào)查表明,認(rèn)為此項(xiàng)活動對大學(xué)生解決實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)非常有益的分別占97.1%、98.6%和95%[1]。可見,數(shù)學(xué)建模競賽活動的意義已經(jīng)被人們所認(rèn)識。具體競賽中,各種競賽題涉及醫(yī)學(xué)、生態(tài)、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理、交通等相關(guān)內(nèi)容。按照賽題描述和解題特點(diǎn)可以將這些賽題細(xì)分為四類:連續(xù)型賽題;離散型賽題;大數(shù)據(jù)量處理型賽題;其它無規(guī)律型[2]。其中,連續(xù)型賽題占了一定的比例,本文將針對連續(xù)型題目在競賽中的價值進(jìn)行較為深入的研究。
一、連續(xù)型數(shù)學(xué)建模競賽題的特點(diǎn)
大數(shù)據(jù)量賽題的特點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)性質(zhì)和報告類的描述多,數(shù)據(jù)量很大,通常為表和數(shù)據(jù)的形式,這類題目主要考察參賽者用計算機(jī)處理大量數(shù)據(jù)的能力;離散型賽題的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)量不大,問題明確,附加限制條件特別多,考慮起來比較復(fù)雜,要求比較高的計算機(jī)算法功底;其它無規(guī)律型賽題較少,其問題描述比較簡單,背景介紹及數(shù)據(jù)少,只提出要解決什么問題,希望給出一個合理的解決方案。此類題目,參賽者自由發(fā)揮的空間很大,可謂百花齊放,要求參賽者有創(chuàng)新能力,又能合理解釋。而連續(xù)型賽題更象解一道數(shù)學(xué)題,只不過它的背景資料比一般的數(shù)學(xué)題復(fù)雜得多,需要參賽者善于從復(fù)雜的背景中將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)問題,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。有的賽題還明確需要計算某些量,這些量都是連續(xù)變化的量,其答案并不具有開放性和多樣性,而是具有傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)的唯一性、精確性。所涉及的數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程密切相關(guān),如2006年的“易拉罐形狀和尺寸的最優(yōu)設(shè)計”這道題,需要學(xué)生掌握《數(shù)學(xué)分析》中極值的討論和計算;2004年的“飲酒駕車”這道題,需要學(xué)生掌握常微分方程的意義及計算;2002年“車燈線光源的計算”這道題,需要學(xué)生掌握《解析幾何》中常見曲面的方程及性質(zhì)。這類賽題,所涉及課程包括了《數(shù)學(xué)分析》、《解析幾何》、《高等代數(shù)》、《常微分方程》等專業(yè)基礎(chǔ)課,它們突出了數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,要求參賽者邏輯思維嚴(yán)密,有扎實(shí)的數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)。
二、連續(xù)型賽題在數(shù)學(xué)建模競賽中的價值體現(xiàn)
1.連續(xù)型賽題較其它賽題讓參賽學(xué)生能更真切感受到數(shù)學(xué)的應(yīng)用。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué),越來越顯形式、抽象,只見定義、定理、推導(dǎo),授課時滿足于邏輯嚴(yán)密的推導(dǎo)、證明,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)是“思維的體操”,而越來越少講與我們?nèi)粘I钪忻芮新?lián)系的東西。這使得我們的學(xué)生,縱有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),但面對實(shí)際問題,卻不知從何入手。并不是他們的數(shù)學(xué)知識不足,而是他們運(yùn)用數(shù)學(xué)知識處理實(shí)際問題的能力較差。這讓我們的學(xué)生費(fèi)了很多精力學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識,感覺沒有什么用,久而久之,就會失去興趣。數(shù)學(xué)建模競賽中的離散型及其它賽題,就問題的解決方法而言,分別涉及到統(tǒng)計分析、層次分析、機(jī)理分析、插值與擬合等諸多方法。由于學(xué)生知識面比較窄,特別是對于低年級的學(xué)生來說,沒有開設(shè)這些課程,只在短時間內(nèi)參加培訓(xùn)學(xué)習(xí),當(dāng)在競賽中碰上此類問題時,很難與之聯(lián)系,建立適合的模型,往往采用“拼湊法”、“嘗試法”等做法,多根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)去解決。如2008年針對5.12汶川大地震的“地面搜索測量”賽題,較好的模型是轉(zhuǎn)換為矩形網(wǎng)格上的遍歷問題,而學(xué)生卻是多用嘗試、拼湊的方法,雖然較好地解決了問題,但由于沒有建立起好的數(shù)學(xué)模型,所以沒有推廣的價值[3]。這一類賽題,讓大部分參賽學(xué)生覺得用不上數(shù)學(xué),或不知如何去用數(shù)學(xué),因而不能真正體會數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。而連續(xù)型賽題,要解決好必須得用數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程的知識,它能讓學(xué)生直接感受到課堂上所學(xué)的知識在生活中的應(yīng)用價值。如2006年的“易拉罐形狀和尺寸的最優(yōu)設(shè)計”賽題,本題是《數(shù)學(xué)分析》中求最值問題在生活中的一個典型應(yīng)用。這樣的應(yīng)用,只要具有一定的數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)生都會,這就讓大部分參賽學(xué)生能直接地感受到數(shù)學(xué)在日常生活中的應(yīng)用。
2.連續(xù)型競賽題較其它賽題更容易建立模型,體會建模的成就感。在數(shù)學(xué)建模競賽評優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)之一就是論文里必須有模型,數(shù)學(xué)模型可以是一個(組)公式、算法、圖表等形式的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。一般而言,離散型及其它型題目容易理解,卻不容易建立模型。而連續(xù)型競賽題,題目不易審清,而一旦弄清題意,模型卻比較容易建立。在選題時,學(xué)生通常喜歡選擇連續(xù)型賽題。連續(xù)型競賽題難點(diǎn)往往不在于建模,而在于能否審清題目條件及相關(guān)的概念。在此基礎(chǔ)上,就會發(fā)現(xiàn)這些題目計算的多是一些連續(xù)量,或是求這些連續(xù)量的最值。這在傳統(tǒng)的教材中,已有一套完善的解決方案,有現(xiàn)成的公式可用,這就讓參賽者能較容易地利用現(xiàn)成公式建立起模型。如2002年的“車燈線光源的計算”問題,只要參賽者通過查閱資料,審清題目,就會發(fā)現(xiàn)這實(shí)際上是解析幾何上的計算問題,有現(xiàn)成的公式方法建模。
3.展現(xiàn)古典數(shù)學(xué)與現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的完美結(jié)合。在計算機(jī)日益發(fā)展的今天,如果數(shù)學(xué)不能與之很好地結(jié)合起來,將會大大降低數(shù)學(xué)的應(yīng)用與地位。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué),重理論而輕實(shí)踐,以知識傳授為目的,學(xué)生動手機(jī)會很少,縱使是動手也是做一些機(jī)械的計算證明,學(xué)生不了解知識發(fā)生過程,不利于培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力。通過做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),一些概念變得形象直觀,一些復(fù)雜的運(yùn)算,用計算機(jī)迎刃而解。而數(shù)學(xué)建模競賽中的連續(xù)型題目,借助matlab或mathematica等數(shù)學(xué)軟件的強(qiáng)大功能,提供了一個數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的平臺。在連續(xù)型賽題中,古典數(shù)學(xué)提供了思想和方法,建立數(shù)學(xué)模型,奠定基礎(chǔ),而計算機(jī)則解決了計算問題,展現(xiàn)了古典數(shù)學(xué)與現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的完美結(jié)合。
例如2000年“飛越北極”這道題,要利用球面的參數(shù)方程和空間平面的四階行列式方程建立基本模型,從而得到空間曲線的參數(shù)方程及其曲線積分式近似解,這些都是古典數(shù)學(xué)成熟思想的應(yīng)用[4]。但要完滿解決問題,得出最終結(jié)論,在三天時間內(nèi),用手工計算是不可能的,此時得依靠Mathematica數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行公式推導(dǎo)、求解,方能得到最終的結(jié)論。通過做這些賽題,讓參賽學(xué)生充分體會了古典數(shù)學(xué)與計算機(jī)的完美結(jié)合,二者互為補(bǔ)充,缺一不可。
參考文獻(xiàn):
[1]晉貴堂.數(shù)學(xué)建模競賽與學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[J].沈陽師范大學(xué)大學(xué)學(xué)報,2008,(4):248-249.
[2]左黎明,盛梅波.大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽培訓(xùn)方法與指導(dǎo)策略研究[J].華東交通大學(xué)學(xué)報,2007,(12):80-81.
[3]姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].北京:高等教育出版社,2003.
[4]王建生.“飛越北極”最佳航線之探討[J].甘肅科學(xué)學(xué)報,2002,(3):101-103.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;培訓(xùn)與指導(dǎo);人的因素
中圖分類號:G642.0
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1674-9324(2012)09-0017-03
全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是提高大學(xué)生和研究生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新意識和合作精神,促進(jìn)學(xué)校教學(xué)建設(shè)和教學(xué)改革的重要平臺,不僅可以鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在課內(nèi)所學(xué)的知識,拓寬解題思路,而且能充分考驗(yàn)洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、文字表達(dá)能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力、團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)組織能力。人的因素(human factors)是指在自然科學(xué)和社會科學(xué)中,一切事物在發(fā)展和變化的時候,由于人的參與,使得事物的組成要素、成分、決定事物的條件都隨著人的活動的作用而受到影響,人的這種作用和影響稱之謂人的因素。如何科學(xué)地培訓(xùn)和指導(dǎo)大學(xué)生參與大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽是一個很值得研究的課題。筆者結(jié)合幾年來對于數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)的體會,從數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)及指導(dǎo)中人的因素方面探索,以期對數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及指導(dǎo)提供參考。
一、數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中人的因素分析
眾所周知,數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中有兩個不可分割的因素,即技術(shù)因素和人的因素。課程設(shè)計是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中的技術(shù)因素,而教師和學(xué)生是培訓(xùn)中的人的因素,只有實(shí)現(xiàn)技術(shù)因素與人的因素的統(tǒng)一,數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)工作才能順利進(jìn)行。在數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)中,人的因素主要有以下幾個方面。
1.決策層人員。大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽培訓(xùn)和指導(dǎo)是一個系統(tǒng)工程,涉及到高校多個部門及院系,然而學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)決策層的支持是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競賽的關(guān)鍵因素之一。領(lǐng)導(dǎo)決策層必須為數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)及競賽創(chuàng)造良好環(huán)境并參與到整個實(shí)施過程中。在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競賽的組織實(shí)施中,領(lǐng)導(dǎo)決策層主要起行使領(lǐng)導(dǎo)權(quán),把握關(guān)鍵點(diǎn),保證資金到位,監(jiān)控全過程,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各部門的關(guān)系的作用。
2.組織者。組織者負(fù)責(zé)與決策層的溝通,完成決策層下達(dá)的任務(wù),擬定教學(xué)及培訓(xùn)計劃,安排相關(guān)課程的任課老師,制定教學(xué)計劃,負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)建模競賽過程中的相關(guān)事務(wù),數(shù)學(xué)建模競賽后的答辯工作,經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等,是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競賽中的保障,因此,組織者能否持續(xù)高效地支持?jǐn)?shù)學(xué)建模的培訓(xùn)、競賽指導(dǎo)及賽后事宜,也是決定數(shù)學(xué)建模競賽成敗的因素之一。
3.教師。培訓(xùn)教師是數(shù)學(xué)建模競賽的奠基者,也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中重要的人的因素。由于培訓(xùn)質(zhì)量的高低直接影響數(shù)學(xué)建模競賽的成效,因此,各大高校應(yīng)該重視培訓(xùn)教師的選拔和培訓(xùn)的質(zhì)量。在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中應(yīng)該注重對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),即如何從現(xiàn)實(shí)問題中抽象出數(shù)學(xué)模型,這也是學(xué)生亟待加強(qiáng)的能力。對于培訓(xùn)教師而言,牢牢把握住每門課程培訓(xùn)的要點(diǎn)以及方向是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中的首要任務(wù),即所有的課程設(shè)置都是為了數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)的。其次,端正態(tài)度,認(rèn)真對待每次課程及每個案例,重視過程而不僅僅是結(jié)果。最后,重視競賽后的總結(jié),在每次數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競賽后,進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流,不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,提高培訓(xùn)質(zhì)量。因此,培訓(xùn)及指導(dǎo)教師也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及指導(dǎo)中的關(guān)鍵的人的因素。
4.學(xué)生。學(xué)生是學(xué)習(xí)建模培訓(xùn)及競賽的主體,也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競賽的直接參與者,是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中的最關(guān)鍵的人的因素,因此,對學(xué)生創(chuàng)新能力的提高,是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和競賽的最根本目的。在數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)中,應(yīng)該注重學(xué)生自身的因素,即人本主義論中的學(xué)習(xí)。
二、團(tuán)隊(duì)模式及人員管理問題
由于數(shù)學(xué)建模競賽中要求三人組隊(duì)進(jìn)行競賽,因此在數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)進(jìn)行到一定階段后,就需要對學(xué)生進(jìn)行組隊(duì),形成了團(tuán)隊(duì)模式。根據(jù)筆者多年培訓(xùn)和指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐,數(shù)學(xué)建模過程中最重要的方面之一就是要加強(qiáng)各個院系的建模學(xué)生之間的信息溝通和交流,而建立跨院系的建模小組則是達(dá)到這種目標(biāo)的有效組織形式。在我校的數(shù)學(xué)建模組隊(duì)中,首先根據(jù)選的學(xué)生所在的院系,將不同學(xué)科的學(xué)生組成團(tuán)隊(duì),盡量不要使相同的學(xué)科背景學(xué)生在同一團(tuán)隊(duì)中,例如,管理類的學(xué)生最好與數(shù)學(xué)背景及信息工程背景的學(xué)生組隊(duì),這樣的團(tuán)隊(duì)中,不僅具備分析實(shí)際問題的能力,也具有較好的數(shù)學(xué)背景,利于模型的求解,同時還具備較強(qiáng)的編程能力,這樣的團(tuán)隊(duì)在數(shù)學(xué)競賽中具備應(yīng)對不同類型題目的能力,相對而言,取得好的成績的幾率也比較大。因此,在數(shù)學(xué)建模組隊(duì)時,鼓勵學(xué)科交叉,盡可能地讓不同專業(yè)的學(xué)生組成一隊(duì);或者鼓勵優(yōu)勢互補(bǔ),盡可能地讓能力、素質(zhì)方面不同的學(xué)生(創(chuàng)新能力強(qiáng)的,認(rèn)真踏實(shí)的,有組織能力的,文筆好的等)組成一隊(duì);盡可能地讓學(xué)生通過案例學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,在隊(duì)內(nèi)充分磨合,達(dá)成默契,逐步形成自己的團(tuán)隊(duì)及配合模式。數(shù)學(xué)建模的這種小組方式也帶來了一些新的管理問題。首先,來自不同院系的小組成員的配合問題。由于數(shù)學(xué)建模小組的成員都來自不同的院系,而且專業(yè)背景不同,那么在遇到實(shí)際問題時,思考問題的方式和求解問題的方法有可能不同,那么如何協(xié)調(diào)該問題,是建模小組必須解決的問題,也即小組成員的配合問題。其次,成員都是來自各院系,主要的時間和精力投入到了新組建的小組的工作,對原所在院系的學(xué)習(xí)有所放松。因此,如何協(xié)調(diào)數(shù)學(xué)建模的工作與原院系的學(xué)習(xí)也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中應(yīng)該解決的問題。最后,對于主管培訓(xùn)和指導(dǎo)的院系而言,需要根據(jù)自身人力資源的現(xiàn)狀合理分配,適當(dāng)控制建模小組的數(shù)量,以使指導(dǎo)教師確實(shí)有時間和精力來指導(dǎo)學(xué)生,而不是名義上的指導(dǎo)。要解決這些問題,必須通過合理的規(guī)劃,制定合理的教學(xué)計劃,通過精心的準(zhǔn)備,多個部門和院系的密切配合,使學(xué)生能夠合理利用時間,在確保自身專業(yè)知識不缺失的前提下,做好數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)及參賽工作。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;應(yīng)用能力;發(fā)展
一、開展數(shù)學(xué)建模活動及競賽的意義
全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽問題涉及面廣,不僅對學(xué)生數(shù)學(xué)知識要求高,對學(xué)生綜合能力方面要求更高。通過比賽的方式,可以有效地檢驗(yàn)一個學(xué)校學(xué)生綜合素質(zhì)能力及創(chuàng)新能力等方面是否過硬,從而可以側(cè)面反映出該學(xué)校教學(xué)過程中存在哪些問題,對學(xué)校教學(xué)方面改革發(fā)展具有重要作用。從2004年開始,我院積極組織號召學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,該項(xiàng)賽事組織以來,在我院得到快速發(fā)展,并且取得了驕人的成績,其中獲得國家獎項(xiàng)6項(xiàng),省級獎項(xiàng)70余項(xiàng),培養(yǎng)了許多創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力強(qiáng)的優(yōu)秀畢業(yè)生。學(xué)生各方面能力提升的同時,更重要的一點(diǎn),這對于我院數(shù)學(xué)教學(xué)方面改革指明方向,教學(xué)中如何有效促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)。數(shù)學(xué)建模競賽作為一個學(xué)習(xí)交流平臺,對培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)知識運(yùn)用及創(chuàng)新方面起到很好的作用,而將建模活動貫穿于整個數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,無形中提升學(xué)生綜合能力,十分符合我院實(shí)行項(xiàng)目化教學(xué)的要求,也符合社會上用人單位對學(xué)生基本能力的要求。通過對我院參加建模競賽活動學(xué)生調(diào)查問卷追蹤并進(jìn)行訪談得出,82%的學(xué)生認(rèn)為,通過建模活動,自身綜合能力得到極大地提高,工作后查閱資料等方面學(xué)習(xí)能力進(jìn)一步提升;14%的學(xué)生認(rèn)為一般,并不是說數(shù)學(xué)建模不好,主要在于自己學(xué)習(xí)能力弱,壓根不想學(xué)新知識,有份工作就好;4%的學(xué)生表示不關(guān)心,沒興趣,工作中很難遇到相關(guān)數(shù)學(xué)問題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果及數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師長期經(jīng)驗(yàn),本文得出一些結(jié)論值得肯定:(1)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識及能力的提高;(2)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生以后小組合作能力及交往能力的提高;(3)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生探索、創(chuàng)新能力的提高;(4)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生自身自學(xué)能力的提高。
二、開展課堂有效數(shù)學(xué)建模活動,提高學(xué)生綜合能力策略
(一)課堂教學(xué)采取建模競賽活動方式使學(xué)生
學(xué)習(xí)觀念轉(zhuǎn)變,提升興趣高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)明顯欠缺,且高等數(shù)學(xué)課程體系已成,傳統(tǒng)的圍繞定義、定理、公式等理論填鴨式教學(xué)方式已不再適合學(xué)生學(xué)習(xí),即使學(xué)生被認(rèn)為掌握了非常重要的數(shù)學(xué)知識,卻難以在實(shí)際生活中應(yīng)用或根本不會應(yīng)用,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低或毫無興趣。課堂開展數(shù)學(xué)建模活動,則可以為數(shù)學(xué)和實(shí)際問題架起一座橋梁,通過該活動,可以促進(jìn)學(xué)生想方設(shè)法將實(shí)際問題歸納、整理并轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,并加以解決,這樣學(xué)生也感到有成功感。讓學(xué)生學(xué)會知識的同時,更感受到數(shù)學(xué)真的有用,無處不在。因而,利用數(shù)學(xué)建模活動教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生興趣是很有必要的。
(二)數(shù)學(xué)建模活動可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)
全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽題目多是從工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)、管理等方面遇到的實(shí)際問題提煉而成,而建立模型求解的過程就是對這些問題進(jìn)行合理解決。針對實(shí)際問題從分析開始,到建立模型、求解模型及最后對結(jié)果分析,這一系列過程沒有固定的方法可用,也沒有相同模式遵循,求解過程主要依賴學(xué)生知識掌握的功底及充滿想象力的思路和方法,這就要求學(xué)生必須具有良好的獨(dú)立思考的能力,極大地發(fā)揮自己創(chuàng)造力的能力。所以,教師在實(shí)際的教學(xué)過程中,利用數(shù)學(xué)建模競賽活動教學(xué)方式對學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)具有很好的效果。不斷地重復(fù)引導(dǎo)學(xué)生分析問題、收集資料、建立模型,逐步使學(xué)生學(xué)會用所學(xué)數(shù)學(xué)知識有針對性地、創(chuàng)造性地解決問題,這樣,既拓展學(xué)生視野,又能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
(三)數(shù)學(xué)建模活動可以促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力
既然大學(xué)生數(shù)學(xué)建模題目從工學(xué)、農(nóng)學(xué)、社會科學(xué)等實(shí)際問題提煉而成,那么學(xué)生要想真正意義上解決一個實(shí)際問題,就必須了解掌握該問題的相關(guān)背景,進(jìn)而必須查閱行業(yè)相關(guān)資料,自學(xué)并掌握行業(yè)相關(guān)方面知識,這樣才可以做到游刃有余。這一過程,學(xué)生不知不覺中自學(xué)能力得到較大提高,其綜合能力潛移默化中得到增強(qiáng),因此,數(shù)學(xué)建模活動教學(xué)方式對學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)很有必要。
(四)數(shù)學(xué)建模活動可以促進(jìn)學(xué)生之間互相合作
從參加該項(xiàng)賽事開始,我院積極鼓勵學(xué)生參與,吸引不同專業(yè)數(shù)學(xué)愛好者參加,并成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會。針對數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn),我們數(shù)學(xué)教師利用暑期對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),并根據(jù)學(xué)生特長優(yōu)勢,將其三人分組,進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)性訓(xùn)練,有效發(fā)揮學(xué)生所學(xué)。數(shù)學(xué)建模競賽解決的是一個綜合性問題,相關(guān)背景、明確問題、建立模型等涉及學(xué)科方面很廣,一個人很難完成,這就要求小組成員互相合作,充分信任,取長補(bǔ)短,并得出相對完善結(jié)論。通過這一系列活動,既增加了學(xué)生間感情,更讓他們體會到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。
關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué) 數(shù)模競賽 創(chuàng)新能力培養(yǎng) 改革舉措
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.05.015
Exploration and Practice of Mathematical Modeling Activities
in the Innovation Educational Background
WANG Wenfa[1], WU Zhongyuan[2], XU Chun[1]
([1] College of Mathematics and Computer Science, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000;
[2] Office of Academic Affairs, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000)
Abstract Under the innovative education based on university personnel training requirements and problems of traditional mathematics education, the importance of mathematical modeling of students' innovative ability to Yan'an University, for example, according to "sub-level, sub-module" model of teaching and organization contest guidance, teaching and assessment in accordance with academic competitions, math majors and computer majors, two contests with a thesis project and Daiso, boutique website and digital-analog Association and second class "four convergence" approach to student innovation and innovative ability, and made remarkable achievements in personnel training, curriculum development, team building, professional building.
Key words mathematical modeling teaching; mathematical modeling contest; innovative ability training; reform measures
高等學(xué)校的大學(xué)生是國家科技發(fā)展的主力軍,大學(xué)生的創(chuàng)新能力決定著國家未來的科技創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與競賽的廣泛開展對高等學(xué)校大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有十分重要的作用。如何在數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與實(shí)踐中,既能增強(qiáng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,又能提高大學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和計算機(jī)技術(shù)分析和解決問題的能力,從而達(dá)到提高大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的目的,這個問題是近年來眾多高校關(guān)注的問題。延安大學(xué)作為一所地方高校,在近幾年數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與實(shí)踐過程中,進(jìn)行了一系列卓有成效的探索和改革,學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到大幅度提升。
1 更新教育理念,充分認(rèn)識數(shù)學(xué)建模對學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性
數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,它涉及的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛,如經(jīng)濟(jì)、計算機(jī)及軟件、管理、國防等,雖然數(shù)學(xué)在高校教育教學(xué)中的地位不斷提高,人們對其認(rèn)識也不斷加深。但是,人們對數(shù)學(xué)類課程、數(shù)學(xué)學(xué)科在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要性仍認(rèn)識不夠深入,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、評價措施等諸多方面,仍然沿用傳統(tǒng)數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)模式和思維方式,導(dǎo)致高校人才培養(yǎng)與創(chuàng)新教育背景下的人才培養(yǎng)需求完全脫節(jié)。正如著名的數(shù)學(xué)家王梓坤院士所說“今天的數(shù)學(xué)科學(xué)兼有科學(xué)和技術(shù)兩種品質(zhì),數(shù)學(xué)科學(xué)是授人以能力的技術(shù)。”面向21世紀(jì),高等教育在高度信息化的時代培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高科技技術(shù)人才,數(shù)學(xué)作為一門技術(shù),現(xiàn)已成為一門普遍實(shí)施的技術(shù),也是未來高素質(zhì)人才必須具備的一門技術(shù)。因此,在數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與實(shí)踐過程中,必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)類課程的教育教學(xué)理念,不能將其簡單地當(dāng)作工具和方法,而要將其當(dāng)作是一門技術(shù),而且是一門普遍適用的高新技術(shù),在保證打牢基礎(chǔ)的同時,力求培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識與應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力,真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的目的。
2 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的改革與實(shí)踐
2.1 分層次、分模塊實(shí)施數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)和競賽指導(dǎo)
一是在數(shù)學(xué)建模專業(yè)課、專業(yè)選修課、公共選修課教學(xué)中按照知識點(diǎn)及教師研究方向,將課程內(nèi)容分為兩個層次九個模塊。第一層次包括數(shù)學(xué)軟件、初等模型、優(yōu)化模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、微分方程模型等五個模塊;第二層次包括離散模型、概率模型、統(tǒng)計回歸模型、數(shù)值計算與算法設(shè)計等四個模塊。第一層次針對公共選修課教學(xué),第一層次+第二層次針對專業(yè)課和專業(yè)選修課教學(xué)。具體措施是:由數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)集體制定課程教學(xué)大綱和實(shí)施計劃,每位教師按照課程教學(xué)大綱和實(shí)施計劃主講自己所從事的方向模塊,在保證課程教學(xué)內(nèi)容完整性和系統(tǒng)性的同時,根據(jù)學(xué)生知識層次,充分發(fā)揮每位教師專業(yè)優(yōu)勢,有效地提升了課程教學(xué)質(zhì)量;二是在大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,按知識點(diǎn)將數(shù)學(xué)建模思想融入其中,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣的同時,強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng);三是在校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽中,按照“建模知識+專題講座+模擬+競賽”的模式組織校內(nèi)建模競賽,主要以數(shù)學(xué)建模的基本思路、基本方法、基本技能為內(nèi)容,使學(xué)生對數(shù)學(xué)建模有更加深入的感知和認(rèn)識,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣和積極性的同時,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和創(chuàng)新意識;四是在全國數(shù)學(xué)建模競賽中,按照“集訓(xùn)+軟件應(yīng)用+舊題新做+模擬選拔+強(qiáng)化訓(xùn)練”的模式組織全國建模競賽,主要以培養(yǎng)學(xué)生的洞察力、聯(lián)想力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和吃苦精神為內(nèi)容,使學(xué)生的創(chuàng)新意識、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神得到良好培養(yǎng)。
2.2 建立數(shù)學(xué)建模精品課程網(wǎng)站,為數(shù)學(xué)建模愛好者搭建學(xué)習(xí)交流平臺
網(wǎng)站將數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)與數(shù)模競賽有機(jī)地融合,為學(xué)生全方位了解、學(xué)習(xí)和掌握數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識、相關(guān)技能開辟第二條通道。網(wǎng)站包括:課程介紹【課程描述、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)大綱、建設(shè)規(guī)劃】、教學(xué)團(tuán)隊(duì)【整體情況、課程負(fù)責(zé)人、主講教師】、教學(xué)資源【教學(xué)安排、多媒體課件、授課錄像、電子教案、課程作業(yè)、課程習(xí)題、模擬試卷、參考資源】、實(shí)驗(yàn)教學(xué)【實(shí)驗(yàn)任務(wù)、實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、課程設(shè)計、實(shí)驗(yàn)作品、實(shí)驗(yàn)報告】、教學(xué)研究【教學(xué)方法、教學(xué)改革、教學(xué)課題、教學(xué)論文、學(xué)生評教】、教學(xué)成果【教學(xué)成果獎、獲教學(xué)獎項(xiàng)、人才培養(yǎng)成果、教材建設(shè)】、在線學(xué)習(xí)【在線交流、在線自測】、成績考核【平時成績、作業(yè)成績、實(shí)驗(yàn)成績】、下載專區(qū)【教學(xué)軟件、常用工具】、數(shù)模協(xié)會【協(xié)會簡介、協(xié)會章程、通知公告、新聞動態(tài)、競賽獲獎、優(yōu)秀論文、往屆賽題、模擬賽題、校內(nèi)競賽、新手入門】等,這些內(nèi)容幾乎囊括了數(shù)學(xué)建模教育教學(xué)活動的所有內(nèi)容,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)資料學(xué)習(xí)就可以全面了解數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識與技能。
2.3 專業(yè)相互融合,取長補(bǔ)短,充分發(fā)揮學(xué)生各自專業(yè)優(yōu)勢
數(shù)學(xué)與計算機(jī)科學(xué)學(xué)院現(xiàn)有數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計算科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程四個專業(yè),其中兩個為數(shù)學(xué)類專業(yè)、兩個為計算機(jī)類專業(yè)。在課程教學(xué)中針對兩專業(yè)的長處和不足,按照專業(yè)結(jié)隊(duì)子、學(xué)生結(jié)隊(duì)子的模式組織教學(xué)和小組討論,強(qiáng)化計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng),強(qiáng)化數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生的計算機(jī)軟件應(yīng)用能力培養(yǎng);在競賽組隊(duì)中,每隊(duì)均配備至少1名計算機(jī)類專業(yè)學(xué)生和1名數(shù)學(xué)類專業(yè)學(xué)生。充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,取長補(bǔ)短,使學(xué)生的綜合能力得到提升。
2.4 延伸數(shù)學(xué)建模競賽效能,不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
每年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽和校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽試題都是從實(shí)際生活中提取出的實(shí)際問題。因此,指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文(設(shè)計)和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目時,從往屆賽題或模擬試題中選擇一些題目,將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)难由熳鳛閷W(xué)生畢業(yè)論文(設(shè)計)和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目選題。通過這一方式,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識,為學(xué)生今后從事科學(xué)研究奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
3 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革取得的成效
3.1 我校全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽成績居全省同類院校前列
我校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽共獲得國家一等獎4項(xiàng)、國家二等獎6項(xiàng)、陜西省一等獎33項(xiàng)、二等獎71項(xiàng),4次被評為優(yōu)秀組織獎,1名指導(dǎo)教師獲陜西省數(shù)學(xué)建模競賽陜西賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)教師,600多名學(xué)生參與大創(chuàng)項(xiàng)目,公開發(fā)表科研論文30余篇,學(xué)生的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量得到明顯提高。該賽事因此也成為了延安大學(xué)學(xué)科競賽品牌和亮點(diǎn)。
3.2 我校數(shù)學(xué)建模教育獲得多項(xiàng)教學(xué)成果獎、質(zhì)量工程項(xiàng)目及教改項(xiàng)目
教學(xué)成果獎:“理工類大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐”榮獲2009年陜西省教學(xué)成果二等獎;“地方性院校開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的實(shí)踐與探索” 榮獲2003年延安大學(xué)教學(xué)成果一等獎;“計算機(jī)專業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐” 榮獲2012年延安大學(xué)教學(xué)成果一等獎;“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、強(qiáng)化工程素質(zhì)和創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐”榮獲2011年延安大學(xué)教學(xué)成果二等獎;“數(shù)學(xué)建模課程改革及數(shù)學(xué)建模競賽的研究與實(shí)踐”榮獲2007年延安大學(xué)教學(xué)成果二等獎。
質(zhì)量工程項(xiàng)目:“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)”為2010年省級特色專業(yè);“數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)”為2011年省級教學(xué)團(tuán)隊(duì);“數(shù)學(xué)建模精品課程”為2012年校級精品課程;2014年“數(shù)學(xué)建模”課程獲批為省級精品資源共享課程;2014年“數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)”專業(yè)獲批為省級專業(yè)綜合試點(diǎn)項(xiàng)目。
教改項(xiàng)目:“大學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力創(chuàng)新能力培養(yǎng)的改革與實(shí)踐”為2009年省級重點(diǎn)教改項(xiàng)目;“地方高校青年教師教學(xué)能力提升途徑的研究與實(shí)踐”為2013年省級重點(diǎn);“青年教師教學(xué)能力提升的研究與實(shí)踐”為2011年校級重點(diǎn);“計算機(jī)相關(guān)專業(yè)校企合作人才培養(yǎng)模式改革的研究與實(shí)踐”為2013年校級重點(diǎn)。
3.3 依托數(shù)學(xué)建模教育平臺,推動指導(dǎo)教師教學(xué)科研能力和綜合素質(zhì)提升
數(shù)學(xué)建模教育不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力,同時也為指導(dǎo)教師的教學(xué)、科研及綜合素質(zhì)的提升起到了推動作用。數(shù)學(xué)建模課程是一門面向全校理、工、經(jīng)、管、教各學(xué)科專業(yè)大學(xué)生開設(shè)的理論與實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)課程,主要以學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)新能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、抽象能力、文字表達(dá)能力、綜合分析能力、思辨能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力、計算機(jī)編程能力、數(shù)學(xué)軟件應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和組織協(xié)調(diào)能力等綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo),以數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)、數(shù)學(xué)建模競賽、第二課堂、畢業(yè)論文(設(shè)計)、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目等為手段,通過“分層次、分模塊、四融合”的教學(xué)模式的有效實(shí)施,在提高我校學(xué)生解決在理、工、經(jīng)、管、教等學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域遇到的數(shù)學(xué)建模問題的能力的同時,為我校高素質(zhì)、應(yīng)用型人才培養(yǎng)做出貢獻(xiàn)。
基金項(xiàng)目:2013 “地方高校青年教師教學(xué)能力提升途徑的研究與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號:13BZ37);2014年陜西本科高等學(xué)校“精品資源共享課程建設(shè)”項(xiàng)目“數(shù)學(xué)建模”課程建設(shè)階段性成果
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科院校;數(shù)學(xué)建模;教學(xué)改革;應(yīng)用能力;創(chuàng)新意識
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)19-0226-02
應(yīng)用型本科院校的目標(biāo)是培養(yǎng)培養(yǎng)應(yīng)用性人才,應(yīng)用性人才的知識能力結(jié)構(gòu)是應(yīng)用型,而不是學(xué)術(shù)型,這種人才不僅具有扎實(shí)而寬廣的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、綜合知識,較強(qiáng)的表達(dá)、動手、創(chuàng)新與組織能力,而且還應(yīng)具有不斷學(xué)習(xí)新知識,掌握新技術(shù),跟蹤最新科技發(fā)展與社會變化的能力。這就要求我們的專業(yè)改革要按照應(yīng)用型能力結(jié)構(gòu),重新架構(gòu)理論和實(shí)踐教學(xué)的體系,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力,以滿足學(xué)生發(fā)展需求。從這樣的教育改革理念出發(fā),數(shù)學(xué)建模活動的開展就成為必然。
一、開展數(shù)學(xué)建模活動的意義
數(shù)學(xué)建模一般分三個步驟:建立模型、數(shù)學(xué)解答、模型檢驗(yàn)。建立數(shù)學(xué)模型是一種積極的思維活動,從認(rèn)識論角度看,是一種極為復(fù)雜且應(yīng)變能力很強(qiáng)的心理現(xiàn)象,沒有統(tǒng)一模式,沒有固定方法,其中既有分析、推理、判斷等邏輯思維,又有非邏輯思維。建模過程大體都要經(jīng)過分析與綜合、抽象與概括、系統(tǒng)化與具體化等階段,其中分析與綜合是基礎(chǔ),抽象與概括是關(guān)鍵。而建模過程中的數(shù)學(xué)解答與模型檢驗(yàn)步驟就要求學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識、計算機(jī)知識和其他方面的知識進(jìn)行綜合,應(yīng)用到實(shí)際問題中,再根據(jù)計算結(jié)果給出符合實(shí)際的合理解釋。通過這樣的實(shí)踐,學(xué)生會明白學(xué)以致用的道理,從而提高學(xué)生分析、綜合與解決實(shí)際問題的應(yīng)用能力。
在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)過程中,有大量的數(shù)學(xué)模型不是單靠數(shù)學(xué)知識就能解決的,需要跨學(xué)科、跨專業(yè)的知識綜合在一起,當(dāng)今科學(xué)的發(fā)展也使得一個人再也沒有足夠精力去通曉每門學(xué)科,這就需要具有不同知識結(jié)構(gòu)的人經(jīng)常在一起相互討論,從中受到啟發(fā)。數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)、競賽提供了這一場所,三位同學(xué)在學(xué)習(xí)、集訓(xùn)、競賽的過程要彼此磋商、團(tuán)結(jié)合作、互相交流思想、共同解決問題,使得知識結(jié)構(gòu)互為補(bǔ)充,取長補(bǔ)短。這種能力、素質(zhì)的培養(yǎng)為他們的科學(xué)研究打下了良好的基礎(chǔ)。而由于實(shí)際問題的廣泛性,大學(xué)生在建模實(shí)踐中要用到的很多知識是以前沒有學(xué)過的,而且也沒有時間再由老師作詳細(xì)講解,只能由教師講一講主要的思想方法,同學(xué)們通過自學(xué)及相互討論來進(jìn)一步掌握,這就培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和分析綜合能力。他們走上工作崗位之后正是靠這種能力來不斷擴(kuò)充和更新自己的知識。可以說數(shù)學(xué)建模活動是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與應(yīng)用能力的主要載體。
二、我校開展數(shù)學(xué)建模活動的一些做法
皖西學(xué)院(時為六安師專)于1998年組隊(duì)參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,2009年組隊(duì)參加國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,在安徽省同類院校中是比較早的。從2001年開始,將數(shù)學(xué)建模類課程設(shè)為數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)、信息與計算科學(xué)專業(yè)的必修課,制定符合應(yīng)用性人才培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)大綱和實(shí)踐教學(xué)規(guī)劃。在校、院各級領(lǐng)導(dǎo)的支持下,于2001年組建了大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽教練組和皖西學(xué)院數(shù)學(xué)建模協(xié)會,建立了適合我校實(shí)際的組織、培訓(xùn)、比賽和獎懲的有效機(jī)制,制定了《皖西學(xué)院數(shù)學(xué)建模競賽章程》和《皖西學(xué)院大學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)實(shí)施方案》等文件,據(jù)此形成具有皖西學(xué)院特色的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模系列活動:
(1)每年開學(xué)初,為一年級學(xué)生舉辦數(shù)學(xué)建模講座,對他們進(jìn)行數(shù)學(xué)建模啟蒙教育,使剛進(jìn)大學(xué)校門的新生懂得打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重要性,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的興趣,這是我校組織學(xué)生開展數(shù)學(xué)建模活動的宣傳、發(fā)動工作的環(huán)節(jié)之一,起到了良好效果;
(2)通過開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程使學(xué)生對數(shù)學(xué)建模有進(jìn)一步深入的了解;
(3)組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模協(xié)會組織的數(shù)學(xué)建模研討班、培訓(xùn)班;
(4)在全校范圍廣泛發(fā)動,組織學(xué)生參加皖西學(xué)院數(shù)學(xué)建模競賽,選拔參加全國、國際數(shù)學(xué)建模競賽隊(duì)員;
(5)認(rèn)真組織、培訓(xùn)隊(duì)員參加全國、國際數(shù)學(xué)建模競賽活動,使學(xué)生真正體會到建模的實(shí)用性和成功后的喜悅,提高學(xué)生數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力和解決實(shí)際問題的科研能力。在每年5月底,在學(xué)校數(shù)學(xué)建模競賽的基礎(chǔ)上,組建大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的預(yù)備隊(duì)進(jìn)行暑期的培訓(xùn),每年依據(jù)隊(duì)員的專業(yè)背景、年級等具體情況制定詳細(xì)的培訓(xùn)計劃,大體上整個培訓(xùn)分三個階段進(jìn)行。①由建模教練組選派優(yōu)秀的指導(dǎo)教師結(jié)合實(shí)際的建模問題串講各個知識點(diǎn),使學(xué)生掌握建模過程和其一般規(guī)律;②組織模擬比賽使隊(duì)員感受實(shí)戰(zhàn)氣氛,比賽結(jié)束進(jìn)行結(jié)果的評講和研討,每組談本隊(duì)的建模思路和感受,相互促進(jìn)、相互提高。③進(jìn)行全國賽的選拔,選拔優(yōu)秀隊(duì)員參加9月份的全國比賽。
(6)讓學(xué)生結(jié)合學(xué)校畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié),參與一定的實(shí)際科研活動。在每年的畢業(yè)論文(設(shè)計)的出題、選題過程中加入許多涉及建模的實(shí)際問題,通過實(shí)際問題的研究、畢業(yè)論文的撰寫、答辯,使學(xué)生再一次受到真實(shí)的科研實(shí)踐鍛煉,解決實(shí)際問題的應(yīng)用能力得到了很大的提高。
現(xiàn)在,數(shù)學(xué)建模教學(xué)、實(shí)踐和競賽活動已在皖西學(xué)院蓬勃開展,成為我校本科教學(xué)中的亮點(diǎn),在加強(qiáng)素質(zhì)教育、培養(yǎng)開拓型和應(yīng)用型人才方面發(fā)揮了獨(dú)特作用。
三、取得的成果與改進(jìn)設(shè)想
(一)取得的成果
皖西學(xué)院一直積極開展大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐,緊緊圍繞應(yīng)用型示范本科院校的培養(yǎng)目標(biāo),以國家級特色專業(yè)點(diǎn)和省級教改示范專業(yè)建設(shè)為抓手,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力為宗旨,以“因材施教,分類培養(yǎng)”為教育理念,以學(xué)生社團(tuán)為依托,遵循學(xué)以致用原則,把數(shù)學(xué)建模教育與培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)”的意識、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力結(jié)合起來,構(gòu)造了“面向應(yīng)用,依托學(xué)科,以應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心”的課程體系,融教育與實(shí)踐相結(jié)合。在數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)、數(shù)學(xué)、信息等專業(yè)培養(yǎng)計劃制定以及競賽的組織、培訓(xùn)和參賽指導(dǎo)等方面得到了廣泛的應(yīng)用;數(shù)學(xué)建模的教育教學(xué)取得了可喜的成績,進(jìn)入數(shù)學(xué)建模社團(tuán)組織的人數(shù)越來越多,比賽成績逐年提高。2008年“新建本科院校中數(shù)學(xué)建模與大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)”獲得安徽省教學(xué)成果一等獎,獲批和數(shù)學(xué)建模相關(guān)的教研項(xiàng)目5項(xiàng)、成果獎3項(xiàng);近5年來,我校學(xué)生共獲得國際數(shù)學(xué)建模競賽二等獎2項(xiàng),全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模國家一等獎1項(xiàng)、二等獎6項(xiàng)和省級獎勵50多項(xiàng)。
(二)改進(jìn)設(shè)想
(1)和培養(yǎng)方案的修訂結(jié)合,進(jìn)一步完善大學(xué)數(shù)學(xué)課程的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)。
(2)進(jìn)一步完善數(shù)學(xué)建模競賽的組織、培訓(xùn)、比賽和獎懲機(jī)制,使得數(shù)學(xué)建模活動進(jìn)一步規(guī)范化。
(3)規(guī)范《數(shù)學(xué)建模》全校通識選修課教學(xué),使更多的理工科學(xué)生甚至文科學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模活動。
(4)和大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革結(jié)合,使數(shù)學(xué)建模思想融入大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,改變教師對數(shù)學(xué)的認(rèn)識,提高大學(xué)數(shù)學(xué)教師的工程觀,從而提高學(xué)生數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力和利用數(shù)學(xué)和計算機(jī)解決實(shí)際問題的能力。
四、結(jié)束語
一、數(shù)學(xué)建模的重要作用
通常情況下,數(shù)學(xué)建模指的就是將實(shí)際的事物進(jìn)行數(shù)字簡化,它既是一種數(shù)學(xué)思考方法,同時也是一種數(shù)學(xué)語言的運(yùn)用方法。數(shù)學(xué)建模能夠有效地將實(shí)際現(xiàn)象通過數(shù)學(xué)語言來進(jìn)行充分合理的描述,是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問題的重要橋梁,同時也是促使數(shù)學(xué)能夠廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域中的重要媒介。數(shù)學(xué)建模在我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中起著越來越重要的推動作用,其能夠有效地將復(fù)雜的實(shí)際問題進(jìn)行簡單的抽象,從而促使人們能夠更加準(zhǔn)確地抓住問題的主要矛盾,并及時發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在規(guī)律,使其有效地建立起反映實(shí)際問題的數(shù)量關(guān)系,并進(jìn)一步促使人們充分利用數(shù)學(xué)理論來解決實(shí)際生活中所面對的困難與問題,進(jìn)而有效地提高分析問題與解決問題的能力。
二、影響民辦高職院校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的因素
(一)院系領(lǐng)導(dǎo)重視不夠?qū)τ诿褶k高職院校全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽來說,院系領(lǐng)導(dǎo)的重視是實(shí)現(xiàn)建模競賽的有效開展的重要保證。通過院系主任的支持與鼓勵,以及輔導(dǎo)員和教師在班級里的進(jìn)一步宣傳,來提高學(xué)生的積極性,能夠使更多的學(xué)生參與其中。同時,在進(jìn)行大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的培訓(xùn)過程中,需要為學(xué)生準(zhǔn)備充分的參賽用品,只有提高院系領(lǐng)導(dǎo)之間的相互配合,才能為數(shù)學(xué)建模競賽提供相應(yīng)的保障。然而,在部分的民辦高職院校中,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對建模比賽的重視度不夠,往往使得建模比賽不能得到有效開展。
(二)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模競賽時,不僅需要運(yùn)用到大量的數(shù)學(xué)知識和一定的計算機(jī)理論,同時還會跟化學(xué)、生物和物理等各個學(xué)科領(lǐng)域相聯(lián)系,知識面要求十分廣泛。這就要求參賽者在掌握大量綜合知識的同時,還需要具備一定的知識轉(zhuǎn)換能力,使其能夠運(yùn)用所學(xué)的理論來解決生活中的實(shí)際難題。但是在一般的民辦高職院校中,因?yàn)槠涓呖嫉匿浫》謹(jǐn)?shù)線較低,學(xué)生群體普遍存在基礎(chǔ)差的問題,且文科學(xué)生的比例比較大,造成整體的數(shù)學(xué)水平比較低。學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差等現(xiàn)象,影響到民辦高職中大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的有效開展實(shí)施。
(三)教師教育水平低在進(jìn)行民辦高職院校全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽中,教師的引導(dǎo)對建模比賽的成效起著關(guān)鍵作用。要想更好地參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽,就需要教師認(rèn)真組織與開展教學(xué)培訓(xùn)工作,教師自身的教學(xué)能力能夠?qū)8傎惖挠行ч_展產(chǎn)生不小的影響。然而,目前我國各大民辦高職院校普遍師資力量匱乏,許多教師都是剛剛畢業(yè)就登上了講臺,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)理念不豐富、不成熟,學(xué)生教育管理力度也不夠,這就進(jìn)一步影響到民辦高職院校全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽活動的開展。
三、民辦高職院校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的方法指導(dǎo)
(一)提高對數(shù)學(xué)建模比賽的宣傳力度要想更好地開展數(shù)學(xué)建模比賽活動,為最終參賽選拔出更多優(yōu)秀的參賽隊(duì)員,就必須做好比賽的宣傳工作,提高數(shù)學(xué)建模比賽的宣傳力度,構(gòu)建良好的競賽氛圍。通過掛橫幅和張貼海報的方法,在教室、操場、宿舍、食堂等多個地方進(jìn)行多角度的宣傳工作,來為數(shù)學(xué)建模的比賽活動構(gòu)建出一個更好的競賽氛圍,提高學(xué)生的參賽積極性。同時,為了更好地進(jìn)行建模比賽的宣傳工作,必須加大教室的宣傳力度,將數(shù)學(xué)建模思想有效地融入到實(shí)際教學(xué)過程中,做好課堂宣傳工作,并有計劃地將建模思想和方法融入到教學(xué)活動中。
(二)加強(qiáng)對學(xué)生的賽前培訓(xùn)工作為了能夠更好地開展民辦高職大學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模比賽的相關(guān)工作,學(xué)校在加強(qiáng)參賽隊(duì)員選拔工作的同時,應(yīng)進(jìn)一步提高對賽前培訓(xùn)的重視,使學(xué)生能夠?qū)1荣愑幸粋€更加充分的認(rèn)知。學(xué)校可以通過開設(shè)相關(guān)的培訓(xùn)課程,向?qū)W生講述和強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,并要求教師在講授過程中,采用正確的方法,更加注重學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的廣泛性理解。而對深入理解則不做硬性要求,重點(diǎn)讓學(xué)生充分了解這些知識并加以轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)對實(shí)際問題的有效解決即可。此外,學(xué)校還要提高學(xué)生對數(shù)學(xué)軟件的熟悉程度,并通過賽前模擬訓(xùn)練使學(xué)生進(jìn)一步了解競賽的基本流程,提前發(fā)現(xiàn)問題,從而避免在比賽過程中發(fā)生類似的錯誤,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的參賽信心,提高其數(shù)學(xué)建模水平。
(三)加強(qiáng)對參賽過程的引導(dǎo)教師的正確引導(dǎo)是建模比賽能夠順利完成的重要保證。為了使學(xué)生能夠更好地參與到比賽過程中,教師應(yīng)做好學(xué)生的心理輔導(dǎo)工作,因?yàn)樵诒荣悤r學(xué)生通常需要連續(xù)作戰(zhàn)72個小時,這對于學(xué)生來說將會是一個極大的心理上的挑戰(zhàn)。良好的心理輔導(dǎo)能夠激發(fā)學(xué)生的無限動力,使其順利完成比賽活動。同時,對于初次參與比賽的學(xué)生,因其對比賽內(nèi)容的了解不全面,賽前容易緊張,這就要求教師做好對學(xué)生知識與技術(shù)的指導(dǎo)工作,使其能夠?qū)?shù)學(xué)建模比賽有一個更加充分的掌握,從而更好地參與到競賽過程中。
(四)提高對賽后總結(jié)工作的重視對于學(xué)校的競賽組織者和學(xué)校的教師來說,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的結(jié)束并不代表學(xué)校建模工作的結(jié)束,這就需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)的教師對其進(jìn)行有效的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),并找出比賽過程中所存在的缺陷不足,對比賽內(nèi)容與比賽過程進(jìn)行不斷的優(yōu)化完善,從而為下一次的數(shù)學(xué)建模競賽提供更多的借鑒經(jīng)驗(yàn)。而對于殘余競賽活動中的學(xué)生而言,進(jìn)行有效的賽后經(jīng)驗(yàn)總結(jié),能夠更好地發(fā)現(xiàn)自己在比賽過程中的優(yōu)缺點(diǎn),在自我完善過程中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更好的自我發(fā)展。
近年來,各級各類數(shù)學(xué)建模比賽越來越受到重視,參與的隊(duì)伍也愈來愈多。學(xué)生通過建模競賽學(xué)會了應(yīng)用數(shù)學(xué)知識,創(chuàng)造性地解決問題,從而進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生對數(shù)學(xué)的濃厚興趣。我校數(shù)學(xué)建模隊(duì)組建于1993年。多年來,在學(xué)校、院部的大力支持下,逐漸發(fā)展壯大,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為擁有10個參賽小組共計40多人的團(tuán)隊(duì)。數(shù)模隊(duì)秉承多年來形成的“團(tuán)結(jié)協(xié)作、無私奉獻(xiàn)、奮力拼搏、勇創(chuàng)佳績”的優(yōu)良傳統(tǒng)和作風(fēng),成為一支凝聚力、戰(zhàn)斗力極強(qiáng)的隊(duì)伍,在歷年的各級比賽中都取得了驕人的成績,在國內(nèi)醫(yī)藥院校中享有盛譽(yù)。
2009年首次參加國際數(shù)模競賽獲國際二等獎 2011年榮獲國際數(shù)模競賽國際一等獎
一、學(xué)校高度重視、多方支持,不斷完善制度保障
為保護(hù)數(shù)模隊(duì)的興趣和積極性,以參與數(shù)模比賽為突破口吸引更多的學(xué)生喜歡數(shù)學(xué),學(xué)會用知識解決實(shí)際問題。學(xué)校高度重視數(shù)模隊(duì)的建設(shè),在人力、物力、財力上都給予一定的支持。校教務(wù)處從課程建設(shè)和改革上予以立項(xiàng),為教師們更系統(tǒng)地研究數(shù)模提供了很好的平臺,多次通過表彰和嘉獎激勵數(shù)模隊(duì)的發(fā)展。同時,在數(shù)學(xué)教研室和基礎(chǔ)部的全力支持下,參賽經(jīng)費(fèi)、參賽場所、文獻(xiàn)資料等都得到了很好的保障,為數(shù)模隊(duì)快速發(fā)展和取得優(yōu)異成績創(chuàng)造了良好的氛圍。
二、擁有甘于奉獻(xiàn)的指導(dǎo)教師隊(duì)伍和強(qiáng)有力的學(xué)科支撐
數(shù)學(xué)建模隊(duì)一直以來都擁有一支甘于奉獻(xiàn)、德才兼?zhèn)涞闹笇?dǎo)教師隊(duì)伍。自建隊(duì)以來共有十多位教師參與指導(dǎo),其中教授2名,副教授4名。楊靜化、高祖新、盛海林、言方榮四位教師先后擔(dān)任數(shù)模隊(duì)的總教練,其中楊靜化、高祖新兩位教授還擔(dān)任江蘇省數(shù)學(xué)學(xué)會理事、江蘇省工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會理事、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽江蘇賽區(qū)評審專家。曾獲得全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師、江蘇省中青年學(xué)術(shù)帶頭人、江蘇省高校優(yōu)秀黨員、江蘇省高校優(yōu)秀青年骨干、江蘇省數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師等諸多榮譽(yù)稱號。無論是寒冬臘月,還是炎熱酷暑,數(shù)模隊(duì)的歷任指導(dǎo)教師都勤勤懇懇、任勞任怨地進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)工作。由于我校的基礎(chǔ)教學(xué)校區(qū)先后位于較偏遠(yuǎn)的燕子磯校區(qū)和江寧的方山校區(qū),其學(xué)生參賽的培訓(xùn)、教學(xué)、指導(dǎo)及競賽都需要遠(yuǎn)距離奔波才能進(jìn)行,在最為緊張忙碌的競賽的72小時,他們往往是通宵達(dá)旦、廢寢忘食地忘我工作,付出了不同尋常的艱辛努力。他們常年參與數(shù)模隊(duì)的指導(dǎo)工作,犧牲了大量的業(yè)余時間,擁有豐富的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。他們甘于奉獻(xiàn)、不計名利,為數(shù)模隊(duì)長盛不衰的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。同時,他們積極參與承擔(dān)各項(xiàng)科研課題項(xiàng)目,其中先后參與承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目就有6項(xiàng)。通過加強(qiáng)科學(xué)研究,不斷提高專業(yè)研究水平,為數(shù)模隊(duì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的學(xué)科支撐。他們還為學(xué)生(包括研究生)開設(shè)了數(shù)學(xué)建模類課程4門,建立了數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站,并在基礎(chǔ)數(shù)學(xué)和統(tǒng)計課程的教學(xué)和主編教材中融入了數(shù)學(xué)建模的思想和方法,在數(shù)學(xué)建模競賽活動與課程建設(shè)、教學(xué)改革相互促進(jìn)、相互提高等方面做了大量的工作,并取得了極為出色的成績,先后榮獲國家級優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎、江蘇省優(yōu)秀教學(xué)成果一、二等獎、江蘇省高等學(xué)校精品課程、江蘇省高校一類優(yōu)秀課程、國家理科基地立項(xiàng)建設(shè)名牌課程、江蘇省普通高校精品教材、國家級“十一五”規(guī)劃教材等省部級獎項(xiàng)20余項(xiàng),主編出版的教材和校內(nèi)講義有近20冊,其中數(shù)學(xué)建模類教材講義就有6冊,從而達(dá)到了以數(shù)模促教學(xué)與科研,推進(jìn)學(xué)生能力全面提升的目的。
《數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程網(wǎng)站 教學(xué)成果獲國家級優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎
三、形成了勇于挑戰(zhàn)、排除萬難的團(tuán)隊(duì)精神
每年的數(shù)模比賽往往在寒假或暑假舉行,每每遇到酷暑和寒冬,假期堅持在校參加比賽對于隊(duì)員來說都是巨大的挑戰(zhàn)。但是,他們在老師的親自指導(dǎo)和全程參與下,不分晝夜,連續(xù)奮戰(zhàn)四五天不言苦、不言累,多年來形成了奮力拼搏、勇于挑戰(zhàn)的作風(fēng)。正因?yàn)橛辛诉@種優(yōu)良的傳統(tǒng),數(shù)模隊(duì)的隊(duì)員們在歷年的比賽中不僅取得了優(yōu)異的成績,更結(jié)下了深厚的友誼,這種傳統(tǒng)和隊(duì)員之間的感情年年相傳,隊(duì)員以隊(duì)為榮,隊(duì)因隊(duì)員的團(tuán)結(jié)而屢創(chuàng)佳績。同時多年來,團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀學(xué)子,有的已開始嶄露頭角。例如早期我校數(shù)模隊(duì)獲獎隊(duì)員趙亮受數(shù)學(xué)建模的影響,把數(shù)學(xué)建模的方法成功運(yùn)用到藥學(xué)研發(fā)中,目前已是美國食品與藥品監(jiān)督局(FDA)的定量藥理審評官員,2010年在定量藥理國際學(xué)術(shù)報告會上作大會報告時,他在報告中唯一特別致謝的是他當(dāng)年的數(shù)模競賽指導(dǎo)教師楊靜化教授。
四、創(chuàng)建數(shù)學(xué)建模協(xié)會,為隊(duì)伍不斷壯大培育優(yōu)秀后備人才
為擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模隊(duì)的影響,帶動更多的學(xué)生參與其中,經(jīng)過廣泛發(fā)動, 2008年4月知識成立了數(shù)學(xué)建模協(xié)會。其定位是一個學(xué)習(xí)研究性質(zhì)的學(xué)生團(tuán)體,其宗旨在于吸引對數(shù)學(xué)建模感興趣的學(xué)生,引導(dǎo)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識,培養(yǎng)他們運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,激發(fā)創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力。協(xié)會從建設(shè)之初便擁有健全的組織結(jié)構(gòu)、明確的發(fā)展目標(biāo)和較完善的管理制度。他們通過舉辦研討班、講述數(shù)學(xué)家的故事、舉辦趣味數(shù)學(xué)大賽等活動,很好地提高了會員的應(yīng)用數(shù)學(xué)能力。同時,特別通過舉辦“中國藥科大學(xué)數(shù)學(xué)建模競賽”為參加各類比賽選拔人才。通過創(chuàng)建與發(fā)展數(shù)學(xué)建模協(xié)會,進(jìn)一步擴(kuò)大了數(shù)學(xué)建模隊(duì)的影響,同時更進(jìn)一步發(fā)揮了數(shù)學(xué)建模隊(duì)的育人功能。
五、屢獲佳績,捷報頻傳,受到學(xué)校上下一致贊譽(yù)