依托对口支援平台改进数学建模竞赛培训的探索与实践

2021-12-06吴清华

湖南科技学院学报 2021年3期

吴清华郭博

吴清华郭博

（湖南科技学院理学院，湖南永州 425199）

数学建模竞赛是大学生广泛参与的一项重要赛事。建模竞赛培训的关键部分包括培训内容、教师指导水平、学生参赛信心等三个方面。本文结合应用型本科院校的实际情况，探讨如何依托对口支援平台，对建模竞赛培训的关键部分进行改进的措施。给出了发挥对口支援平台的优势，提高建模竞赛培训质量的途径。

数学建模；对口支援；竞赛培训

数学建模是通过对实际问题研究分析，将实际问题抽象、简化，为了特定的目的，利用适当的数学工具，得到一个数学模型，并对模型进行求解、解释和验证，最终解决实际问题的过程。数学建模也是联系数学理论与应用的桥梁，是理论走向应用的重要课程[1]。与该课程息息相关的一项赛事便是数学建模竞赛。通过数学建模竞赛不仅可以加深课程内容的学习，更能培养大学生的创新思维，提升学生实践创新能力，促进学生知识结构的完善[2-4]。但是数学建模竞赛涉及的知识面非常宽泛，会用到许多数学知识、方法以及数学软件[1]。对于应用型本科院校，经费投入相对较少、优质的资源缺乏、学生基础不牢、学习能力相对偏弱、师资队伍有限、研究数学建模竞赛的老师不多等问题一直以来是影响数学建模教学及竞赛成绩的重要因素。

2001年，为了实施西部大开发战略，加快中西部地区发展，积极发展西部地区高等教育，加快培养急需的高级专门人才，教育部印发了“教育部关于实施‘对口支援西部地区高等学校计划’的通知”（教高〔2001〕2号)，实施该计划的主要目的是为整体提高西部地区高等教育办学水平和教育质量，加快西部高等教育改革和发展[5]。2019年为了支持边远地区本科高校，湖南省瞄准区域经济社会需求加快发展，出台了“深入开展本科高校对口支援工作的通知”。在此背景下，应用型本科院校如何充分发挥对口支援平台的作用，借助优质高校的教育资源，提升数学建模竞赛培训的工作成效从而提高人才培养的质量是一个值得深入探讨和研究的问题。本文从应用型本科院校的实际情况出发，对数学建模竞赛的培训开展广泛调研并深入思考，提出依托对口支援平台进行数学建模竞赛培训的一些改进思路和方法。

1　应用型本科院校建模竞赛培训的现状及问题

目前与一些知名高校相比，应用型本科院校在数学建模竞赛中获奖的数量和层次方面还存在一定的差距，特别是国家级的奖项较少。需要结合目前的现状分析缘由，才能找到改进的办法[6]。竞赛成绩主要受“学生素质”“竞赛培训和教师指导”“学校的组织”等三个因素的影响。从这三个方面来分析目前的现状及问题。1）学生素质。应用型本科院校的学生，有时学习主动性不够，理论学习不够扎实。即使掌握了相关的知识点，但理论应用于实际的能力缺乏训练[6]。有时学生存在畏难情绪，攻坚克难的信心和勇气也较缺乏。2）竞赛培训和教师指导。竞赛培训多数安排在暑假集中进行，按照建模涉及的知识和方法模块，由多个老师每人承担一个模块，共同完成。部分教师由于平时的教学任务繁重，自身对建模竞赛知识的学习和研究较少，导致建模培训课程的内容更新不及时，讲解不深刻，影响到培训的成效。3）学校的组织。在赛前制定竞赛培训方案，选拔学生。一方面，参赛的学生多数是数学专业的，其他专业的学生参与度不高。参赛学生基本是大二学生，一般只参加一次就不再参加了。另一方面，竞赛经费有限，一些后勤保障和必要的关怀缺乏。

2 数学建模竞赛培训的探讨

应用型本科院校师资和学生的特点与知名高校不同，需要对竞赛培训的实施过程进行深入分析，提出与之适宜的方法[7]。一般来说，整个竞赛培训过程大体上分为赛前、赛中和赛后3个阶段。

2.1 赛前阶段

赛前阶段最重要，该阶段又分为2个小阶段。

1）基础训练及树立信心。数学建模竞赛需要在全校范围内开展选拔，把学习能力相对较强、基础相对较好、对建模感兴趣的学生组成培训班。需要挑选合适的培训内容，培训内容也包括建模的基本方法和软件编程，利用周末或者晚上等课余时间进行相关建模基础知识的培训，使学生快速了解数学建模的一些基本概念和建模过程，能解决一些规模较小的问题。随着“互联网+”和大数据时代的到来，许多在线课程得到了蓬勃发展，优质的教育资源得到了共享。在此阶段可以充分利用网络平台，尤其是对口支援高校的优质教育资源（如精品课程等）进行学习。建模的指导老师主要工作是为培训筛选合适的课程和内容，并进行相应的答疑，这样可以适当地缓解教师教学工作量大的问题。对于应用型本科院校来说，虽然不乏有个别优秀学生，但学生基础薄弱，学习能力不强是一个普遍的问题，再加上数学建模本身比较难，大部分学生很容易产生畏难情绪，觉得获奖是遥不可及的，参赛的自信心不足，最终导致放弃参赛。此时可以邀请对口支援高校的建模指导老师和优秀学生不定期来校进行讲座交流，让学生了解最新的动态，亲眼目睹一下国赛一等奖获得者、建模的名家大师，使学生清楚了解到获奖者是和他们所学的知识基本一样的大学生，进而树立参赛信心。这一点对地方本科院校的学生非常重要。建模指导老师也可以和对口支援高校教师相互交流，更新相关培训内容和理念，提高自身水平。

2）模拟训练及赛题讲解。经过了第一阶段的训练，学生对数学建模及竞赛题有了一定的了解，掌握了一些基本的建模方法和理论。但“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，要想真正领会数学建模的思想和方法，还需要自己动手实践，真正感受下竞赛过程。此阶段培训的效果将对最后的竞赛结果产生重大的影响。在此过程中，需要重点培养学生的团队协作能力、知识的融会贯通能力、计算机编程能力、论文的写作能力，在此简称为建模竞赛“四大能力”。然而这“四大能力”中“知识的融会贯通能力”“论文的写作能力”的培养，很难有一个可供操作的模式，现有的一些培养方法也只是泛泛而谈。因此只能通过大量的模拟训练和多写论文。此时可以考虑参考对口支援高校的模拟训练题和训练模式进行更有针对性地训练。此阶段一般都安排在暑假进行，可以考虑在第一阶段的基础上，选拔部分优秀的学生到对口支援高校进行学习，参与他们的培训和模拟。

2.2 赛中阶段

该阶段主要是为学生提供良好的竞赛环境，做好后勤服务工作。竞赛的三天时间里，要确保赛题准时发放，网络通畅，资料获取方便，竞赛的场所、电脑、打印机等设备齐全，还需要提供休息的场所，最好能提供餐饮服务，让学生全身心地投入竞赛中。此时指导老师虽不能参与其中，但可以提供一些人文关怀，多关心、鼓励学生。

2.3 赛后阶段

很多时候参加完比赛后，就松懈下来，缺乏赛后的总结和再研究。其实对于应用型本科院校而言，很多学生都是大二参加第一次比赛，参加完之后很多都没获奖。即使获奖了，到了大三，有的由于准备考研，也不愿回来参加竞赛，这也是影响竞赛成绩的重要因素之一。如果加强赛后的总结和讲解，将这部分第一次参赛的学生再次组织起来第二次参赛，相信效果会得到很大的提高。此阶段可以考虑将竞赛期间的结果进一步完善，参与其他创新项目申报或作为将来毕业论文的研究方向，对于一些做得好的论文，考虑推荐发表，从而提高学生赛后研究的动力以及再次参赛的积极性。为了提升自身赛后总结的层次，需要与对口支援高校进行交流。

3 近年来取得的成绩

近年来湖南科技学院积极组织参加各类建模竞赛，其中华中地区的建模竞赛，从2017年7个三等奖到2019年21个三等奖，1个二等奖，有了很大的进步。由于数学建模竞赛参赛队伍数量的不断增加，而设置的奖项数量增幅不大，相对而言，获奖比例下降了很多，这导致全国大学生数学建模竞赛的获奖难度逐年增加，特别是国家级的奖项数量不是根据选题人数按比例设置的。近年来，虽然全国大学生数学建模竞赛我们每年只有1～2个省级三等奖。但是这种情况随着与对口支援学校交流的深入，相信在不久的将来，不仅在一些局部赛事，在国赛中也会取得更好的成绩。

4　结语

本文首先分析了数学建模竞赛培训的现状和存在问题，然后结合应用型本科院校的实际情况，对数学建模竞赛培训进行深入思考及探讨，提出了一些改进的思路和方法。特别是依托对口支援平台对“培训内容”“教师指导水平”“学生参赛信心”等建模竞赛培训的关键部分进行了分析。建模竞赛的培训要与时俱进，需要不断地探索和逐步完善，在以后的培训过程中还有待仔细探讨和研究，以便进一步提高培训的效果和竞赛的成绩。

[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型（第五版）[M].北京:高等教育出版社,2018.

[2]刘法贵,岳红伟.关于数学建模教育与数学建模竞赛的思考[J].华北水利水电大学学报(社会科学版),2019,35(3): 34-38.

[3]张景祥.依托数学建模竞赛,提升大学生创新实践能力[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2018,31(3):59-61.

[4]孙璐,谢鸣凤,朱明海,等.基于创新型人才培养的数学建模竞赛培养模式[J].高师理科学刊,2018,38(8):78-81.

[5]李延成.对口支援:对帮助不发达地区发展教育的政策与制度安排[J].教育发展研究,2002(10):16-20.

[6]纪凯,韩东,郭谊,等.我院数学建模教学训练相关问题分析及建议[J].高教学刊,2019(21):96-100.

[7]刘好斌,牟廉明.地方院校数学建模竞赛培训体系的构建与实践[J].文山学院学报,2018,31(3):96-98,106.

G642

1673-2219（2021）03-0086-02

2020-02-28

2018年湖南省教学改革研究项目；2018年湖南省大学生研究性学习和创新性实验项目。

吴清华（1982－)，男，江西贵溪人，博士，副教授，研究方向为数学建模、高振荡积分数值方法。