高职院校参加全国大学生数学建模竞赛的思考*

邵晓锋

(黄冈职业技术学院基础课部,湖北黄冈438002)

高职院校参加全国大学生数学建模竞赛的思考*

邵晓锋

(黄冈职业技术学院基础课部,湖北黄冈438002)

本文首先简单介绍了我国全国大学生数学建模竞赛的发展历程、参赛形式及现状,然后就参加全国大学生数学建模竞赛的意义及条件保障等方面谈了自己的几点思考。

数学建模竞赛;意义;条件保障

随着社会的发展,数学在工程技术、自然科学、经济、生物、医学、环境、地质、人口、交通等各个领域都有着广泛的应用。然而,社会对数学人才的需求除了需要数学家和专门从事数学研究的人才外,更大量的是需要善于运用数学知识及数学的思维方法来解决大量的实际问题,从而获取经济效益和社会效益的人。简单地说,通过对复杂的实际问题进行分析,把实际问题转化成数学问题,这样得到的数学问题就称为数学模型,建立数学模型的过程就称为数学建模。

一、全国大学生数学建模竞赛简介

大学生数学建模竞赛最早是1985年在美国出现的,1989年我国大学生(北京大学、清华大学、北京理工大学共 4个队)开始参加美国的竞赛。1992年中国工业与应用数学学会数学模型专业委员会共同组织举办了我国10个城市的大学生数学建模联赛。从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,并被国家教委规定为全国大学生四大竞赛之一,每年一次。十几年来这项竞赛的规模发展速度平均年增长在25%以上。到2009年,全国有33个省、市、自治区(包括香港和澳门特区)1137所院校的15042队(其中本科组12272队、专科组2770队)共45000多名来自各个专业的大学生参加了这项竞赛,是历年来参赛人数最多的。与2008年的1023所院校12846队(其中本科组10384队、专科组2462队),均保持了两位数的增长。

全国大学生数学建模竞赛以通讯的形式进行, 3名学生组成一队,每个队在3天时间内首先选择一个赛题,然后队员可以自由地收集资料、调查研究,队员之间可以相互讨论,可以使用计算机、软件和互联网,但不得与队外任何人包括指导教师讨论。最后需要完成一篇包括模型的假设、建立和求解,计算方法的设计及计算机实现,结果的分析和检验,模型的改进等方面的论文。竞赛评奖以模型假设的合理性、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。可以看出,这项竞赛从内容到形式与传统的数学竞赛不同,既丰富、活跃了广大同学的课外生活,也为优秀学生脱颖而出创造了条件。

笔者通过近几年的探索与实践,浅谈以下几点思考:

二、高职院校参加全国大学生数学建模竞赛的意义

参加数学建模竞赛的主要目的在于“激起学生学习数学的兴趣,提高学生运用数学和计算机技术解决实际问题的综合能力,激励学生积极参加课外科技活动,开拓学生的知识视野,培养学生的创新意思及合作意识,推动高等数学教学体系、教学内容和教学方法的改革”.将数学建模课程引入我院课程及参加全国大学生数学建模竞赛意义重大、影响深远。

(一)有利于培养及提高学生的综合素质能力

数学建模竞赛是培养及提高学生的综合素质能力的一个极好载体,数学建模竞赛培训对于学生来说,主要作用有:完善学生的知识结构,提高学生将实际问题转化为数学问题的能力,提高学生运用数学知识及相关专业知识解决实际问题的能力,提高学生计算机编程及使用数学软件包的能力,提高学生查阅资料及论文写作的能力,提高学生自主学习的能力,培养学生的创新思维及团结协作的精神等。

很多参赛学生都感受到“一次参赛,终生受益”。特别是参加过竞赛的学生的自主学习和科研能力都得到了显著提高,在毕业设计中表现得尤其突出,很受用人单位的欢迎。

(二)有利于促进高职《高等数学》课程教学改革

在高职高专院校,除了通过数学建模必修或选修课,让学生学习掌握一些数学建模的知识和方法,提高学生的综合素质外,教师在《高等数学》和其他数学课程的教学中也可引入一些生动的建模案例、数学建模的教学方式与教学手段,并注重数学建模思想的培养,强化建模意识,逐步教会学生通过抽象、简化建立数学模型,让学生通过“用”数学认识到“学数学是实际生活和专业学习的需要”。这样既培养了学生数学应用能力,又使学生获取成就感,从而提高对数学重要性的认识,提高他们学习数学的积极性和主动性。

所以,在教学实践中将数学建模思想与方法融入高职数学教学中去,在课堂授课中努力做到先引入案例,提出问题,解决问题的数学建模方式,将不仅有利于学生更好地掌握知识、运用知识,提高分析问题和解决问题的能力及创新意识和创新能力,而且,这种方法也最大限度地把数学与专业以及实际生活结合起来,应该是高职院校数学教学改革的新的发展方向。

(三)有利于提高教师的综合素质能力

教师在数学建模教学和指导竞赛的过程中,必须要不断地学习,从而完善了知识结构,丰富了教师的视野,拓宽了知识面,提高了教师运用数学工具和计算机技术解决实际问题的意识和能力,也进一步培养了教师不计名利、热爱学生、献身祖国教育事业的职业精神,这些对一支新型的数学教师队伍的成长都能起到重要作用。

在现在的高等学校教学评估中,学生积极参加包括数学建模竞赛在内的各项课外科技活动的情况,已被列为评估指标之一,这也说明数学建模竞赛对我国高校教学改革的意义正越来越突出。

三、参加全国大学生数学建模竞赛的条件保障

(一)良好的资源保障

从各个部门的协调到实际活动经费资助,这项活动的顺利开展都离不开领导的支持与帮助。因为这项活动从活动宣传、选拔学生、进行培训到参加竞赛历时需要6个多月,培训所需场地,教师及机房的使用等需要领导的协调,同时需用的经费主要包括教师培训费用的支付;购置学生实验所用微机费用;购买数学建模教材及参考书费用;暑假期间对学生培训教师补贴费用;数学建模竞赛期间的费用等。

(二)敬业的竞赛培训团队

这项活动要求教师牺牲许多课外时间对学生进行辅导,同时需要教师具有较强的专业知识及利用数学工具和计算机技术解决实际问题的意识和能力。同时竞赛培训教师必须形成团队,教师之间要能进行良好的合作沟通,因为数学建模所涉及和用到的知识是方方面面的,既包括数学的各个方向的知识,又涉及到各个专业的知识,同时还有数学软件的应用。

(三)有力的竞赛宣传

我院参加竞赛历时两年,在这两年的时间里,学院的竞赛宣传工作取得了不少的成绩,组织了数学建模协会,参加数学建模活动的学生数不断地增加。但还很不够,还有些学生不知道有该项赛事。应该加大宣传力度,使得学院学生人人都知道有该项赛事,使得大部分学生都能积极参与到数学建模活动中来。宣传的方式有很多,举办数学建模讲座、数学建模协会的活动、学院教师特别是辅导员的宣传等等。

(四)能力强的学生

竞赛队员的选拔对竞赛来说是非常重要的,是竞赛取得良好成绩的关键。选拔的标准是被选拔学生具有扎实的数学专业基础知识,并将实际问题转换成数学问题的能力;具备刻苦钻研精神;具备一定的创新思维能力;具备较强的计算机编程能力;具备良好的合作精神;具备查阅文献的能力等。选拔的原则要坚持公平公正。

(五)认真开展竞赛培训

竞赛培训工作的开展情况直接关系到竞赛成绩的优劣。数学建模竞赛在每年9月份举行,目前我院竞赛培训工作主要分为两个阶段:在每年的3月至6月,我院开设数学建模选修课,在选修课中主要讲授数学建模的基本概念、微分方程、线性代数、概率统计、线性规划等数学建模基础知识以及数学软件的简单使用方法。同时每年的五月份还举办一次全院的数学建模竞赛,由该次竞赛成绩结合选修课的成绩确定下一阶段的培训名单,进入第二阶段培训。培训的第二阶段主要在暑假,我们主要对选拔出来参加数学建模竞赛的预选队员进行培训,培训内容主要是将第一阶段内容进行加深巩固,然后进入中高级模型的培训,讲授数学软件程序设计、各种文献检索、建模论文写作等,并进行模拟数学建模竞赛,进一步培养提高学生的综合素质能力,选拔参加全国大学生数学建模竞赛的队员。

(六)注重培训内容的探索

虽然许多高职院校从事数学建模教学的教师对竞赛培训内容进行了探索,但目前探索得还是很不够,许多高职《数学建模》课程教学内容主要还是沿袭本科教学内容而来,还没有探索出符合高职学生特点和参加数学建模竞赛需要的教学内容。就高职《数学建模》教材而言,目前公开出版的只有梁炼教授主编出版的高职高专《数学建模》教材,所以高职《数学建模》课程的教学内容及教材建设都有许多值得探索的地方。

我院在两年数学建模竞赛中取得了许多好的成绩,在竞赛组织的各个方面都有一套完整的方案,但我认为还有许多方面丞待加强,诸如师资力量的不足,实验条件不够,宣传力度需加大等,需要我们共同努力,以期取得更好的成绩。

[1]张纬民.对数学建模竞赛实施的点滴探索与认识[J].大学数学,2004.

[2]肖兆武.高职院校参加数学建模竞赛活动的探索[J].成人教育,2004.

[3]李海涛.浅谈高职高专数学建模竞赛的培训[J].科技信息,2009.

[4]叶其孝.大学生数学建模竞赛辅导教材(四)[M].湖南教育出版社,2002.

[5]李大潜.中国数学大学生建模竞赛[M].高等教育出版社,1995.

Discussion on the Experience of College Students’Participation in the National College Mathematical Modeling Contest

SHAO Xiao-feng
(Huanggang Polytechnic University,Huanggang438002Hubei)

This paper briefly introduces the development process,participating forms and the situation of the national college mathematical modeling contest,and then talks about the author’s experience of the meaning and condition safeguards of the participation in the national college mathematical modeling contest.

National college mathematical modeling contest;Meaning;Condition safeguard

G423

A

1672-1047(2010)04-0068-03

10.3969/j.issn.1672-1047.2010.04.20

[责任审校:蔡新职]

2010-5-28

黄冈职业技术学院2009年度院级教研课题“高职《数学建模》课程内容与教学实践的探索”(2009C2042110)阶段性研究成果。

邵晓锋,女,理学硕士,副教授。E-mail:fengxiaoshao@hgpu.edu.cn.