论数学建模竞赛对教育教学改革和创新人才培养的推动作用
2012-08-15方辉平胡建伟
方辉平,胡建伟
(黄山学院 数学与统计学院,安徽 黄山 245041)
0 引 言
大学生数学建模竞赛1985年出现于美国,1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了我国10城市的大学生数学模型联赛。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,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,在高校中已变成最广泛的大学生科技创新活动之一。2011年,来自全国 (包括香港和澳门特区)及新加坡和美国1251所院校、19490支代表队、近6万多名大学生参加了本项竞赛,而且每年参赛人数不断增加。[1]这项竞赛2007年被列入了教育部质量工程首批资助的学科竞赛之一。
中国数学建模竞赛走过20年,全国大学生数学建模竞赛20周年庆典2011年12月22日在人民大会堂隆重举行。全国人大常委会副委员长路甬祥,全国政协副主席王志珍,原中国高等教育学会会长周远清,教育部高教司司长张大良,教育部高等教育评估中心副主任李志宏,李大潜等10余名中国科学院院士出席庆典。领导和专家对数学建模竞赛的重视和关爱,说明了数学建模竞赛历经20年取得的成果是显著的,不仅推动了数学等学科的教育教学改革,也为社会培养了一大批优秀人才。
数学建模竞赛的题目都是来自社会、经济、工程等领域的热点问题,没有标准答案,可以给大学生充分发挥创造力和想象力的空间,培养学生的创新意识和独立研究的能力,并充分发扬3人一组的团结合作的团队精神。参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,可在互联网上浏览,但不得与队外任何人进行讨论。由于竞赛面向所有专业的在校大学生,因此每年也吸引了大量人文社科类专业的大学生参赛。
经过多年的指导学生参赛,发现有些学校和教师为了取得好成绩而参赛,为了个人荣誉而参赛,违背了竞赛的宗旨。本文提出了“以赛促培、以赛促教、以赛促改、赛培结合,重在培养”的竞赛理念,让竞赛形成良性循环,让更多的师生参与并获益。
1 以赛促教、以赛促改
教师通过辅导建模培训和指导学生参加竞赛,促进自身的教学水平和教学能力;通过竞赛以及与竞赛相关的建模活动,促进教育教学改革和教学体系改革,不断提高教育教学质量。
1.1 以赛促教
首先教师通过参与竞赛活动实现自我提高。高等教育实施素质教育的重点是学生创新意识和实践能力的培养,每一名任课教师要根据每一门课程的特点,认真研究如何培养学生的创新意识和实践能力,以推进素质教育的发展。数学已经从一门传统的基础课走向应用广泛的学科,其理论发展的速度、广度和深度都有了新的飞跃,在各学科和实践中的应用也越来越多,教师的知识技能也必须不断更新扩充,不断适应创新型人才培养的需要。通过参与数学建模活动和指导大学生数学竞赛,可以促使自己多学习、多研究,不断吸收新知识、新事物,知识面进一步扩大。同时,教师通过参加一些数学建模和数学教学方面的培训和研讨,提高自身的素质,使得自己教学水平和科研能力得到进一步提升,同时反过来促进自己指导学生参赛的水平和效果,能更好的培养学生的综合素质,起到了相互促进,相互推动的作用。
第二,教师通过参与竞赛来研究教学。竞赛活动推动着教学活动的改革,譬如参加数学建模活动的老师在相关课程中不断更新教学内容和教学方法,大量采用案例教学、启发式教学、互动式教学,教学与实践相结合,将数学建模思想和方法主动融入到课程教学中去。在规定的教学要求下,对一些章节的内容可以做灵活处理,对一些复杂的理论证明可以采用学生课后自学、教师答疑的方式,这样既节省了宝贵的课堂时间,又激发了学生学习数学的兴趣,特别是可以提高学生认识并能够利用数学解决实际问题。
1.2 以赛促改
数学建模竞赛的强大生命力在于与日常的教学活动和教育改革相结合,目前大学生数学建模已经普及,并已成为高等院校提高素质教育及教学改革的重要手段,数学建模思想融入到高等数学的教学中已经成为必然。十几年来在竞赛的推动下,相关的教材出版、精品课程建设、教学团队建设等国家、省、校三级教育教学质量工程项目上取得了可喜的成绩,成果显著。数学建模及其竞赛活动打破了原有数学课程自成体系、自我封闭的局面,打通了数学和外部世界联系的道路。通过开设数学建模课、数学实验课,将数学知识、数学软件、计算机以及各个实际应用领域的知识有机结合起来,解决实际问题。课程体系的更新改变了原有重基础理论、轻实践应用,重经典内容、轻数值计算的教学特点,使数学理论与实际应用相结合,数学学习更加贴近现实走进生活。
广大师生积极参加数学建模活动,通过努力,可以探索出真正提高学生数学能力和综合素质的教学内容、教学方法和课程体系,并运用于实际教学中,为高校的数学教育教学改革起到尽可能大的作用。所以数学建模竞赛可以进一步深化课程体系、教学内容和教学方法改革。
2 赛培结合、重在培养
要通过竞赛来促进人才培养,提高学生的综合素质;要将竞赛和人才培养相结合,将竞赛融入到日常教学当中去。高校的根本任务就是培养人才,所以要把竞赛和人才培养有机结合起来,竞赛的宗旨是“创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争”,其最终目的也就是为了培养学生的创新意识和创新能力,不断提高学生的综合素质,培养一批国家需要的创新人才。
2.1 竞赛与人才培养相结合
数学建模竞赛活动是为培养创新人才而设立的,可以加强课堂教学和实践教学的联系,充分锻炼学生运用数学的能力。竞赛不是孤立的,是为教学服务的,更是为培养人才服务的,因此要将数学类竞赛和日常数学课程教学结合起来,促进教学改革,进一步提高学生处理问题的能力。通过参加大学生数学建模活动,积极申报大学生科研课题,进一步深入研究数学建模,进一步研究实际问题的模型求解,最终能够培养质量更高的创新型人才。参加全国大学生数学建模等竞赛,学生综合素质与创新能力可以得到明显提高,学习数学等知识的兴趣更加浓厚。
获奖成绩好坏不能代表数学建模活动开展的成败,为了成绩而参赛,一味追求竞赛成绩,对竞赛的良性发展是不利的,对培养学生的综合素质更加不利。所以全国大学生数学建模竞赛委员会倡导“一次参赛,终身受益”的参赛口号,其理念就是倡导大家积极参与这项活动,让学生在参与的过程中提高自己,促使他们更好的应用数学、理解数学,享受到数学应用所带来的快乐。
2.2 重在人才培养
原教育部高等教育学会会长周远清指出,数学建模竞赛活动激发了学生的学习兴趣,增强了学习主动性,培养了学生的实践能力、创新意识和团队精神,提高了学生的综合素质,是一项融知识、能力和素质为一体的非常好的活动。除此之外,数学建模竞赛活动可以训练快速获取信息和文献使用的能力、锻炼快速了解和掌握新知识的技能、增强写作技能和排版技术、更重要的是训练人的逻辑思维和开放性思考方式。随着赛事的开展,越来越多的人认识到,数模竞赛是培养创新能力的一个极好载体,学生的团队精神、自律精神和诚信意识,都能得到很好地培养。
所以要充分利用好数学建模竞赛这个平台,让更多的师生参与进来,不断扩大师生的获益面,作为创新人才培养的一个重要环节。那么如何组织好数学建模教育活动和建模竞赛活动以及如何积极引导师生广泛参与是值得思考和研究的新课题。竞赛是手段,人才培养才是目的,所以组织竞赛的同时,更要注重人才培养。很多学校都有数学建模协会,为数模爱好者提供一个展示才华的舞台,是宣传和推广数学建模的一支重要力量,要充分发挥好数学建模协会的作用。数学建模相关课程的开设,能让更多的同学直接参与数学建模活动,所以要探索如何开设相关课程和内容、课时和难度如何把握等问题,最终能让学生真正获益,真正起到人才培养的作用。各学校或地区组织的数学建模比赛让平时参与多、知识面广、建模水平高的同学能够脱颖而出,最后能在每年的全国大学生数学建模竞赛这个大舞台上去展示自己,所以作为组织者,要紧紧围绕培养创新人才这个宗旨,提高竞赛质量,研究竞赛未来的发展,引导学生得到更有益、更全面的锻炼。
培养创新人才,首先必须解决观念问题,其中包括教师的观念和学生的观念。因为学校的教育教学任务是由教师和学生共同来完成的,是在教师和学生的互动中实现的。数学建模竞赛是大学阶段难得的一次实践训练,学生通过参加数学建模的实践,不断尝试将数学应用于实际,取得了在课堂里和书本上所无法获得的宝贵经验和亲身感受,提升了实践创新能力。数学建模的教育及数学建模竞赛活动是这些年来最为成功的一项数学教学改革实践,对创新人才培养作出了重大贡献。数学建模竞赛能够从茁壮成长到发展壮大,说明它符合培养高素质、高质量人才的需要,期待数学建模竞赛在培养创新人才上起到更大的作用。
[1]全国大学生数学建模竞赛组委会.回顾历程,总结经验,迎接挑战,创造辉煌[J].全国大学生数学建模竞赛通讯,2011,(3):1-8.