关于高校开展数学建模竞赛与创新思维培养的思考
2014-07-17毕波杜辉
毕波++杜辉
作为高等教育的基础的数学教育,其重要性越来越显著。数学建模活动的开展,培养和提高了学员的创新能力和综合素质,它在教学内容、教学方法、教学手段等方面的新颖特点,使其成为探索创新教育、素质教育的切入点和生长点。
高校数学建模竞赛创新思维培养作为高等教育的基础的数学教育,其重要性越来越显著。但传统的数学教育存在明显的不足,主要表现在:重理论轻应用;重连续轻离散;重经典轻现代;重知识传授轻能力培养;偏重知识的死记硬背,忽视知识的灵活运用。对传统的数学教育进行改革显得迫切和必要,在此背景下,数学建模活动应运而生。数学建模活动的开展,培养和提高了学员的创新能力和综合素质,它在教学内容、教学方法、教学手段等方面的新颖特点,使其成为探索创新教育、素质教育的切入点和生长点。
自1996年至今,东北石油大学已经连续19年参加全国大学生数学建模竞赛,成绩名列全省前茅,如2007~2009年的3年中,获国家奖5项,省级奖25项。特别是在2008年和2009年的美国国际大学生建模竞赛中都取得了非常优异的成绩。在2008年的3个参赛队伍中,2队荣获国际一等奖,在2009年的5个参赛队伍中,3队荣获国际二等奖,获奖等级和获奖率均位居我国参赛学校前列。
虽然取得了上述成绩,但是数学建模竞赛作为一项培养学生科学品质、激发学生创新的活动并没有结束,而是刚刚开始,我们希望通过改革和研究,大范围提高我校学生学数学、用数学的能力,并培养学生的创新能力。
一、数学建模竞赛与创新思维的联系
创新思维是人类创造力的核心和思维的最高形式,是人类思维活动中最活跃和最有成果的一种思维形式。它是如何产生的,需要哪些支撑条件,对于这一问题的回答涉及到对创新思维本质的理解。大学生作为一个特殊的主体,其思维是否具备发展创新思维的能力,也是研究的前提之一。此外,如何去培养大学生创新思维或者说创新思维在何种环境中才能有效地产生并发展,对大学生而言十分重要,也是研究的重点所在。
数学建模竞赛能调动学生的学习积极性,为创新思维的发展奠定一定的理论知识基础。创新思维是在掌握一定的理论基础知识之上进行的,而参加数学建模竞赛则能有力地调动学生主动学习的积极性,特别是数学建模竞赛的前期准备阶段实际就是学生学习知识、拓宽知识面,掌握了解知识并运用于实践的过程。而因为数学建模竞赛具有和实际问题联系紧密的特点,在准备竞赛的过程中可能会促使学生主动学习这些相关领域的知识,同时积极主动参加各种培训,以使自己系统地掌握它们,从而致使自己原有的知识结构发生变化。此外,科技创新的知识需要又会调动学生涉猎和学习其他学科领域的主动性,为了能够达到赛事的要求,不在拘泥于原有的专业理论基础知识,而是在此基础上使自己知识储备根据赛事项目要求而出现相应的变化,即知识结构发生活化。
大学生参加数学建模竞赛的原因除了检验自己对所学知识的掌握和实际运用以外,更为重要的原因是想取胜获奖,可以说各种数学建模竞赛活动为成功的参赛选手提供的物质奖励以及名誉褒奖才是大学生积极参与其中的真正原因所在,而这无疑体现出数学建模竞赛的功利性特点,为了在最短时间内创造佳绩,参赛学生必须积极接受各种针对性的训练,获取本专业以外的学科知识,在学习中学会分析和运用,进行高强度的脑力劳动,找出新颖的解决方案,这在客观上也有利于创新意识的形成。
二、对数学建模竞赛有效开展的思考
1.高素质的教师和领导层建设是有效开展数学建模竞赛的前提条件。通过调查可知高校高素质的领导层团队和教师群体被认为是培养大学生发展创新思维的重要前提条件。这是因为无论是高校创新教育的开展、优良校风教风学风的建设、浓厚校园学术氛围的形成和数学建模竞赛活动的开展,其领导层都起着关键的作用。而教师则是创新教育的根本,高校要培养具有创新思维和创新能力的人才,根本在于教师的创新。
针对于数学建模竞赛而言,由于竞赛命题范围广、涉及课程多和新技术应用强,必然要求指导教师要有更宽广的知识面和更丰富的实践经验,其专业背景应精良涵盖所指导的技术领域,这是对其学术水平的要求,除去教师学术水平和治学态度,创新激情更是直接影响学生创新思维的发展。
2.数学建模竞赛活动的顺利开展,广大师生的积极参与是取得成功的重要保障条件。要想求得学生积极参加数学建模竞赛活动,就要搞好数学建模竞赛活动的宣传工作,只有加强应用能力、创新能力培养重要性的宣传,以及社会对高校人才的需求标准,才能引起全体学生的注意,提高学生的参与意识,鼓励学生跨学科参加竞赛和多学科联合参加数学建模竞赛。学校可以充分利用学校广播台、校园网、展板、橱窗、简报、校报等载体,以图片、作品等学生喜闻乐见的形式,吸引广大学生的注意力,激发他们的兴趣和热情,踊跃参与其中。
三、对数学建模竞赛持续开展的思考
1.完善评定机制和激励机制是数学建模竞赛持续开展的基础前提。数学建模竞赛需要一定的物质基础,增加对各类数学建模竞赛所需要的科研硬件投入。学校学院划拨一定的经费,为数学建模竞赛提供更多的更适用的实验室、实习基地、学习研究场所等物质条件与环境。但更为重要的是建立完善一套合理的评定机制和激励机制,只有建立完善的长效评定和激励机制,才能使数学建模竞赛向前发展并不断完善,步入规范化制度化的轨道。实践证明竞赛获得等级的评定是数学建模竞赛最重要也是最容易出现问题的环节,为真正体现“公开、公平、公正”的原则,就必须拟订一套严格、完善的评审细则。
2.产学研结合,促进科研成果向现实生产力的转化是重要保障。毫无疑问,多数高校和大部分大学生参加数学建模竞赛活动的主要目的是获奖,因此对于项目获奖后,如何使项目产生经济效益真正转化为现实生产力,他们对此并不太热心。此外或是由于现实条件所限,也使得一些项目还不能立即实现应用转化。对于这一问题,除了对组织数学建模竞赛活动的相关国家、省部级单位来说是对基金和资源的浪费之外,作为参赛的高校为了使项目成果能够取得较高的名次,也需要大量的基金和资源投入。事实上相对来说高校的项目基金是较为有限的,即便可以在竞赛中取得较好的名次,也是高投入的活动,若不能实现向现实生产力的转化以换取经济效益长此以往必然会消减高校持续参与数学建模竞赛的能力。因此,今后不仅要鼓励和支持高校大学生参与数学建模竞赛活动,更要积极拓展途径和空间,推动优秀科研成果的转化与应用。
四、结束语
高校是培养创新型人才的摇篮,培养创新人才应该成为大学教育的主要目标。培养大学生的创新能力,是高校必须并且已然直接面对的一个重大课题。创新思维活动是人创新能力的核心和灵魂。培养和开发大学生的创新思维对青年学生的成长和成才具有极为特殊的意义,也是使他们成为创新型人才不可或缺的重要方面。
本文对培养创新思维过程中具有启发性的问题进行了深入思考,以便有助于今后高校开展发展大学生创新思维的教学工作。
参考文献:
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