大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文范文

時(shí)間:2023-03-23 04:17:04

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大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文

篇1

1.?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模是對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行合理假設(shè),適當(dāng)簡(jiǎn)化,借助數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)化處理的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的選題都是源于真實(shí)的,受社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[2]。例如:小區(qū)開(kāi)放對(duì)道路通行的影響(2016年賽題),2010上海世博會(huì)影響力的定量評(píng)估(2010年賽題),題目有著明確的背景和要求,鼓勵(lì)參賽者選擇不同的角度和指標(biāo)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題,整個(gè)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程力求合理,鼓勵(lì)創(chuàng)新,沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,沒(méi)有固定方法,沒(méi)有指定參考書(shū),甚至沒(méi)有現(xiàn)成數(shù)學(xué)工具,這就要求學(xué)生在具備一定基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,獨(dú)立的思考,相互討論,反復(fù)推敲,最后形成一個(gè)好的解決方案,參賽作品好壞的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是模型的思路和方法的合理性、創(chuàng)新性,模型結(jié)論的科學(xué)性。同一個(gè)實(shí)際問(wèn)題從不同的側(cè)面、角度去思考或用不同的數(shù)學(xué)知識(shí)去解決就會(huì)得到不盡相同的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽不僅是培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的新途徑,也是將數(shù)學(xué)理論知識(shí)廣泛應(yīng)用于各科學(xué)領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的有效切入點(diǎn)和生長(zhǎng)點(diǎn)。

2.?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善。高校的理工科專業(yè)都開(kāi)設(shè)很多基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課,例如:高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌學(xué)、微分方程等,目前這些課程基本上還是理論教學(xué),主要以考試、考研為主要目標(biāo)。由于缺少實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用,知識(shí)點(diǎn)相對(duì)分散,很多學(xué)生不知道學(xué)了有什么用,怎么用。那么如何將所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)高效的立體組裝起來(lái),并有針對(duì)性拓展和延伸,是一個(gè)重要的研究課題[3]。實(shí)踐表明:數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)于促進(jìn)大學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)完善是一個(gè)極好的載體。例如在解決2009年賽題———眼科病床的合理安排的問(wèn)題時(shí),學(xué)生不僅要借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,找到醫(yī)院安排不同疾病手術(shù)時(shí)間的不合理性,還要結(jié)合運(yùn)籌學(xué)給出新的病床安排方案,并結(jié)合實(shí)際情況評(píng)估新方案合理性;2014年賽題嫦娥三號(hào)軟著陸軌道設(shè)計(jì)與控制策略,參賽學(xué)生首先根據(jù)受力分析和數(shù)據(jù),判斷出可能的變軌位置,再結(jié)合微分方程和控制論構(gòu)建模型,并借助計(jì)算機(jī)軟件求解,找到較好的軌道設(shè)計(jì)方案。整個(gè)數(shù)學(xué)建模過(guò)程中,參賽學(xué)生將所學(xué)分散的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)拼裝集成化,在知識(shí)體系上,數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)了知識(shí)性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性、綜合性、應(yīng)用性為一體的過(guò)程;在知識(shí)結(jié)構(gòu)上,數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)了學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)從單一型、集中型向復(fù)合型的轉(zhuǎn)變。

3.?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,提高溝通能力?,F(xiàn)代社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,具備良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力的優(yōu)秀人才越來(lái)越受到社會(huì)的青睞。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽也需要三個(gè)隊(duì)員組成一個(gè)團(tuán)隊(duì),因?yàn)橐谝?guī)定的時(shí)間內(nèi)完成確定選題,分析問(wèn)題、建立模型、求解模型,結(jié)果分析,單靠一個(gè)人是很難完成的,這就必須要由團(tuán)隊(duì)成員之間相互尊重、相互信任、互補(bǔ)互助,并且發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,才能讓團(tuán)隊(duì)的工作效率發(fā)揮到最大。同時(shí),數(shù)學(xué)建模作為一種創(chuàng)造性腦力活動(dòng),不僅要求團(tuán)隊(duì)成員之間學(xué)會(huì)傾聽(tīng)別人意見(jiàn),還要善于提出自己的想法和見(jiàn)解,并清晰、準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)。團(tuán)隊(duì)成員間良好的溝通能力,不僅可激發(fā)團(tuán)隊(duì)成員的競(jìng)賽熱情和動(dòng)力,還可以形成更加默契、緊密的關(guān)系,從而使競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)效益達(dá)到最大化。

二、依托數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,提升大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的對(duì)策

1.以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為抓手,構(gòu)建分層的數(shù)學(xué)建模教學(xué)體系,拓寬學(xué)生受益面。不同專業(yè)和年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)都存在較大差異,構(gòu)建數(shù)學(xué)建模層次化教學(xué)課程體系有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)和使用數(shù)學(xué)的興趣,讓更多的學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模以及競(jìng)賽,通過(guò)自己動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題,更加真切感覺(jué)到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,切實(shí)增強(qiáng)數(shù)學(xué)的影響力,擴(kuò)大學(xué)生的受益面。南京郵電大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、重慶大學(xué)和南京理工大學(xué)等高校這些方面相關(guān)工作和經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。因此,構(gòu)建數(shù)學(xué)建模分層課程體系,在課程內(nèi)容設(shè)置上,結(jié)合專業(yè)特色,有針對(duì)性設(shè)置教學(xué)方案和內(nèi)容,逐步完善具有不同專業(yè)特色的數(shù)學(xué)建模教材,講義和數(shù)據(jù)庫(kù)、并保持定期更新,不斷深入推進(jìn)創(chuàng)新教學(xué)理念[4];在課程時(shí)間的安排上,遵循循序漸進(jìn)的基本思路,一、二年級(jí)大學(xué)生開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課,介紹數(shù)學(xué)建模的基本理論和一些基本建模方法,三年級(jí)、四年級(jí)和研究生階段開(kāi)設(shè)創(chuàng)新性數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,重點(diǎn)訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的動(dòng)手能力,并通過(guò)參加建模培訓(xùn)、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以及課外科研活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力;在課程目標(biāo)的定位上,數(shù)學(xué)建模有別于其他的數(shù)學(xué)課程,集中體現(xiàn)在數(shù)學(xué)的應(yīng)用、實(shí)踐與創(chuàng)新,因此,數(shù)學(xué)建模不僅是一門課程,同時(shí)也是一門集成各種技術(shù)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的工具[6]。

2.以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為載體,搭建橫縱向科技服務(wù)平臺(tái),擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模影響力。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的理念是“一次參賽,終身受益”,這就要求數(shù)學(xué)建模活動(dòng)要立足高遠(yuǎn),不斷向縱深推進(jìn)與發(fā)展,將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用融入服務(wù)國(guó)計(jì)民生。因此,選擇優(yōu)秀本科學(xué)生、研究生和畢業(yè)生,結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃,科研課題以及企事業(yè)單位關(guān)注的問(wèn)題等,讓他們自己動(dòng)手去調(diào)查數(shù)據(jù),查閱相關(guān)建模問(wèn)題的文獻(xiàn)資料,建立數(shù)學(xué)模型,借助軟件進(jìn)行模型求解,最后獨(dú)立撰寫出建??萍?a href="http://www.eimio.cn/haowen/16187.html" target="_blank">論文或決策咨詢報(bào)告。全程參與“課外實(shí)習(xí)與科技活動(dòng)”的方式,不僅實(shí)現(xiàn)了因需施教、因材施教的目標(biāo),還搭建了連接企業(yè)和學(xué)生的橋梁,不僅讓大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)落到實(shí)處,為企事業(yè)單位提供了智力支撐,真正實(shí)現(xiàn)所學(xué)知識(shí)服務(wù)社會(huì)。

3.以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為平臺(tái),加強(qiáng)教師的隊(duì)伍建設(shè),提升教師教育教學(xué)能力。數(shù)學(xué)建模授課和指導(dǎo)教師的教育教學(xué)能力直接影響著學(xué)生的創(chuàng)新能力。教育教學(xué)能力是指教師從事教學(xué)活動(dòng)、完成教學(xué)任務(wù)、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)所需要的各種能力和素質(zhì)的總和。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)相比,對(duì)教師的動(dòng)手能力、教學(xué)內(nèi)容駕馭能力、教學(xué)研究和創(chuàng)新能力等有較高的要求,因此,數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師可以通過(guò)自主研修,網(wǎng)絡(luò)研修,參與集體備課、聽(tīng)評(píng)課、教學(xué)研討等方式提高自身業(yè)務(wù)水平,同時(shí)積極參與賽區(qū)、全國(guó)組織的學(xué)習(xí)和培訓(xùn),加強(qiáng)交流,開(kāi)闊視野,不斷地提高自我認(rèn)知、認(rèn)識(shí)水平。只有建成一支高素質(zhì)、實(shí)力雄厚、結(jié)構(gòu)合理、富有創(chuàng)新能力和協(xié)作精神的學(xué)科梯隊(duì),數(shù)學(xué)建模整體水平才能有較大提升,才能適應(yīng)數(shù)學(xué)建模發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要,切實(shí)有利于學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提高[6,7]。

三、我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽改革的實(shí)踐

1.構(gòu)建模塊化教學(xué)體系。針對(duì)我校輕工特色,結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)需求,構(gòu)建模塊化教學(xué)體系。針對(duì)食品、生工、醫(yī)藥、化工和輕化等實(shí)驗(yàn)科學(xué)為主的專業(yè),重點(diǎn)將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)分析等內(nèi)容模塊化;針對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、信息計(jì)算和自動(dòng)化等專業(yè),構(gòu)建微分方程,運(yùn)籌優(yōu)化和控制論等內(nèi)容模塊化;偏于社科類的管理、會(huì)計(jì)、金融和國(guó)貿(mào)等專業(yè),重點(diǎn)將概率模型、優(yōu)化等內(nèi)容模塊化。再結(jié)合數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃,構(gòu)建“專業(yè)基礎(chǔ)模塊+知識(shí)拓展模塊+競(jìng)賽需求模塊+科研論文寫作模塊”的實(shí)踐教學(xué)體系。

篇2

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模教學(xué)工程理論實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類號(hào):G623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

1、數(shù)學(xué)建模教學(xué)工程的理論

數(shù)學(xué)建模是應(yīng)用數(shù)學(xué)模型來(lái)解決各種實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,它通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化并確定變量和參數(shù),再利用數(shù)字、公式、圖表、符號(hào)等數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述事物的內(nèi)在規(guī)律,借助計(jì)算機(jī)求解數(shù)學(xué)問(wèn)題,并解釋、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)所得的解,從而確定能否將其用于解決實(shí)際問(wèn)題的多次循環(huán)、不斷深化的過(guò)程。而對(duì)在校大學(xué)生系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思想及方法的教育過(guò)程則稱之為數(shù)學(xué)建模教學(xué)工程。建立和完善數(shù)學(xué)建模教學(xué)工程有利于學(xué)生全面素質(zhì)的培養(yǎng),既可以豐富、活躍大學(xué)生的課外活動(dòng),也可以為發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)和條件,對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,學(xué)好難度相對(duì)較大的大學(xué)數(shù)學(xué)有非常重要的促進(jìn)作用。

數(shù)學(xué)建模在教學(xué)工程中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1.在定積分中的應(yīng)用

定積分是大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,其在理論教學(xué)和實(shí)際生活中都有所運(yùn)用。比如某地方矸石不允許堆放在未征用的土地上,那么如何根據(jù)下?lián)芙?jīng)費(fèi)、設(shè)計(jì)年產(chǎn)量和預(yù)期開(kāi)采年限這三個(gè)變量確定征地與堆放矸石方案呢?首先我們分析問(wèn)題的關(guān)鍵地方就是征地費(fèi)與堆積矸石用電這兩方面,這時(shí)候就可以運(yùn)用定積分來(lái)分析堆積矸石的電費(fèi),建立數(shù)學(xué)模型,從而合理地按照預(yù)期開(kāi)采量來(lái)征地和堆放煤矸石。

2.2在微分方程中的應(yīng)用

在我們生活中會(huì)經(jīng)常運(yùn)用到微分方程來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,比如目前在社會(huì)上引起廣泛關(guān)注的減肥問(wèn)題,如何利用數(shù)學(xué)建模思想確定合理的減肥方式呢?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題可以將減肥的兩個(gè)主要方法:控制飲食與加強(qiáng)體育鍛煉作為變量建立模型,運(yùn)用微分方程分析不同變量對(duì)減肥效果的影響,進(jìn)而對(duì)減肥者提供參考,幫助人們樹(shù)立科學(xué)的減肥理念,取得滿意的減肥效果。

2.3在概率統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用

日常生活中會(huì)經(jīng)常遇到概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題。比如某種植物有AA、Aa、aa三種基因類型,如何使這種植物的基因?qū)崿F(xiàn)純種化呢?可以利用全概率公式建立若用AA型基因和不同基因類型進(jìn)行繁殖后第n代與第n-1代基因之間的遞推關(guān)系式,通過(guò)計(jì)算極值來(lái)預(yù)測(cè)基因分布趨勢(shì),進(jìn)而分析如何進(jìn)行純種化的問(wèn)題。

3.如何培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力

在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并想方設(shè)法利用數(shù)學(xué)建模思想解決問(wèn)題是非常重要的。針對(duì)不同階段,筆者認(rèn)為應(yīng)采取相應(yīng)的教學(xué)方法來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。

3.1 感知學(xué)習(xí)階段

該階段主要分布在大一期間,以培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí)與簡(jiǎn)單應(yīng)用能力為主要目的。這期間的教學(xué)結(jié)構(gòu)主要包括以下四個(gè)方面:學(xué)習(xí)初步階段的應(yīng)用數(shù)學(xué);對(duì)數(shù)學(xué)建模的入門學(xué)習(xí);數(shù)學(xué)軟件的入門學(xué)習(xí);實(shí)際應(yīng)用高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)思想的例子或者是一些數(shù)學(xué)小實(shí)驗(yàn)。與之相適應(yīng)的教學(xué)方法有:(1)參與一些數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)的活動(dòng);(2)參與一些數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用競(jìng)賽;(3)開(kāi)設(shè)一些具有針對(duì)性的講座;(4)在高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)學(xué)習(xí)中應(yīng)用相關(guān)軟件并配合實(shí)驗(yàn)。

3.2 理論應(yīng)用階段

該階段主要是分布在大二、大三期間,以培養(yǎng)按數(shù)學(xué)建模思想解決理論的、抽象的問(wèn)題為主要目的。這期間的教學(xué)結(jié)構(gòu)主要有:學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)、管理學(xué)中的數(shù)學(xué)模型,機(jī)電工程技術(shù)中的數(shù)學(xué)模型,生物、化學(xué)中的數(shù)學(xué)模型,金融學(xué)中的數(shù)學(xué)模型,物理學(xué)中的數(shù)學(xué)模型;相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容主要包括以下五個(gè)方面:(1)開(kāi)設(shè)有關(guān)的數(shù)學(xué)建模課程;(2)開(kāi)設(shè)群組選修課程;(3)開(kāi)展校園文化活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng);(4)學(xué)生做專題報(bào)告;(5)參與MCM(大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽)活動(dòng)。

3.3 實(shí)際應(yīng)用階段

該階段主要是分布在大四期間,以培養(yǎng)解決實(shí)用問(wèn)題的綜合應(yīng)用能力與研究意識(shí)為主要目的。這期間的教學(xué)結(jié)構(gòu)主要有:學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模特殊方法、特殊建模軟件,建立綜合解決實(shí)際問(wèn)題的思維方式。相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容主要包括以下五個(gè)方面:(1)參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽;(2)參與C-MCM(全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽)活動(dòng)集訓(xùn);(3)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)與畢業(yè)論文;(4)參加相關(guān)的校園文化活動(dòng)(小論文、報(bào)告會(huì)、協(xié)會(huì)工作等);(5)參與相關(guān)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)(課題工作的參加研究、課件制作等)。

結(jié)論

數(shù)學(xué)建模在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中扮演著非常重要的角色,它既能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維轉(zhuǎn)換能力和空間想象能力,也能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此在大學(xué)教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)重視對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng),不斷引導(dǎo)、循序漸進(jìn),積極鼓勵(lì)學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)國(guó)家緊缺的開(kāi)拓性、創(chuàng)造性人才。

參考文獻(xiàn):

【1】韋程?hào)| 在常微分方程教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想的探索與實(shí)踐[期刊論文]-數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)2008(20)

篇3

論文摘要: 本文從我校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽推進(jìn)數(shù)學(xué)建模課程開(kāi)設(shè)的成功經(jīng)驗(yàn),淺淡了數(shù)學(xué)建模促進(jìn)大學(xué)生能力的培養(yǎng)。

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)的日益普及,數(shù)學(xué)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入,數(shù)學(xué)科學(xué)的地位發(fā)生了巨大的變化,它正在從國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科技的后臺(tái)走到了前沿。

把數(shù)學(xué)與客觀問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)的紐帶,首先是數(shù)學(xué)建模。應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實(shí)際問(wèn)題,首先是建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介,是數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑,數(shù)學(xué)建模在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的重要作用越來(lái)越受到數(shù)學(xué)界和工程界的普遍重視,它已成為現(xiàn)代科技工作者必備的重要能力之一。

一、 以競(jìng)賽推進(jìn)數(shù)學(xué)建模課程化

數(shù)學(xué)建模作為一門嶄新的課程在20世紀(jì)80年代進(jìn)入我國(guó)高校,蕭樹(shù)鐵先生1983年在清華大學(xué)首次為本科生講授數(shù)學(xué)模型課程,他是我國(guó)高校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)模型課程的創(chuàng)始人,1987年由姜啟源教授編寫了我國(guó)第一本數(shù)學(xué)建模教材。在八十年代后期開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課或必修課只是少數(shù)老牌大學(xué)。但自1992年由中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)舉辦全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽( 94年起由國(guó)家教委高教司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同舉辦)以來(lái),隨著參加競(jìng)賽高校的學(xué)生增加,各高校相繼開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程。2008 年全國(guó)有31個(gè)省/市/自治區(qū)(包括香港)1023所院校、12846個(gè)隊(duì)(其中甲組10384隊(duì)、乙組2462隊(duì))、3萬(wàn)8千多名來(lái)自各個(gè)專業(yè)的大學(xué)生參加競(jìng)賽。目前,在本科院校根據(jù)自己學(xué)校特點(diǎn)基本上開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)課程。

我校從95年開(kāi)始開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課,到97年學(xué)校決定在原有的基礎(chǔ)上,從97級(jí)學(xué)生開(kāi)始,在部分專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模必修課,并同時(shí)對(duì)其他專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課。最初開(kāi)設(shè)選修課是因?yàn)閰⒓訑?shù)學(xué)建模競(jìng)賽的需要,選修的學(xué)生數(shù)較少,而且必須是往年成績(jī)較優(yōu)的學(xué)生才允許選修。我們通過(guò)以競(jìng)賽為平臺(tái), 加強(qiáng)引導(dǎo)與指導(dǎo), 充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。而且通過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,促進(jìn)了我校教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段的創(chuàng)新,參加過(guò)訓(xùn)練和競(jìng)賽的學(xué)生們普遍感到,以往學(xué)多門課程的知識(shí)不如參加一次競(jìng)賽集訓(xùn)學(xué)得全面和扎實(shí)。因?yàn)閿?shù)學(xué)建模競(jìng)賽需要全面掌握本領(lǐng)域相關(guān)知識(shí), 在深入理解、領(lǐng)會(huì)前人智能精髓的基礎(chǔ)上, 敢于提出自己的想法和觀點(diǎn)。只有善于進(jìn)行創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)和運(yùn)用知識(shí), 善于對(duì)已知知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通, 注意知識(shí)積累的同時(shí)更注重對(duì)知識(shí)的處理和運(yùn)用, 才能取得成功。隨著數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在我校影響的增加,同時(shí)參加競(jìng)賽過(guò)的學(xué)生能力的提高,要求選修數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)生逐年增加?,使得開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模必修課有了一定的群眾基礎(chǔ),同時(shí)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的目的也轉(zhuǎn)向了競(jìng)賽與普及相結(jié)合,以提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力作為一個(gè)重要目標(biāo)。目前,已在自動(dòng)化、信息管理、統(tǒng)計(jì)、電子信息科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)、軟件、通信等專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)不同層次的數(shù)學(xué)建模必修課與限選課,同時(shí)仍然在全校開(kāi)設(shè)不同層次的數(shù)學(xué)建模選修課。對(duì)于不同層次,理論教學(xué)學(xué)時(shí)分別為34、50、66學(xué)時(shí),并輔以上機(jī)實(shí)踐訓(xùn)練,每年從當(dāng)初幾十名學(xué)生到目前每年近2000名學(xué)生修讀此課。為了進(jìn)一步提高實(shí)踐動(dòng)手能力,在軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息與計(jì)算科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程設(shè)計(jì),取得了比較明顯的效果。

為了讓信息與計(jì)算科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生能更好的應(yīng)用計(jì)算機(jī)工具和數(shù)學(xué)軟件來(lái)解決各種實(shí)際問(wèn)題,從2001年開(kāi)始我們開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課作為數(shù)學(xué)建模課程的補(bǔ)充和完善,并且目前面向全校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)選修課。為了進(jìn)一步推廣和普及數(shù)學(xué)建模,讓更多的學(xué)生了解和參與數(shù)學(xué)建模,在原開(kāi)設(shè)多種課程基礎(chǔ)上,在學(xué)校以及教務(wù)部門的支持下,課程組于2000年起結(jié)合課程教學(xué)安排,在每年五月底舉辦全校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。該項(xiàng)活動(dòng)得到了全校學(xué)生的積極響應(yīng),2009年有152個(gè)組,456人參賽。我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)已經(jīng)形成了多個(gè)品種、多種層次、多種方式的教學(xué)格局。

二、數(shù)學(xué)建模促進(jìn)大學(xué)生能力的培養(yǎng)

數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)包括數(shù)學(xué)建模課程、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程等方面。建?;顒?dòng)本身就是一項(xiàng)創(chuàng)造性的思維活動(dòng),它既具有一定的理論性又具有較大的實(shí)踐性;既要求思維的數(shù)量,還要求思維的深刻性和靈活性。著名數(shù)學(xué)家丁石孫副委員長(zhǎng)對(duì)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)給予了很高的評(píng)價(jià),他說(shuō):“我們教了幾十年的數(shù)學(xué),曾經(jīng)花了很多力氣想使大家能夠認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的重要性,但是我們沒(méi)有找到一個(gè)合適的方法,數(shù)學(xué)建模活動(dòng)是一個(gè)很好的方法,使很多的學(xué)生包括他們的朋友都能夠認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的真正用處”。李大潛院士也曾說(shuō)過(guò):“數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)具有強(qiáng)大的生命力,并必將不斷發(fā)展、日臻完善”。很多高校從當(dāng)初為了競(jìng)賽的需要,但隨著對(duì)數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的認(rèn)識(shí),數(shù)學(xué)教學(xué)改革的深入發(fā)展,許多普通高校都在積極思考,大膽探索,取得了許多可喜的成果。特別是對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)改革以數(shù)學(xué)建模為突破口,在教學(xué)體系、方法和內(nèi)容上都進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的改革,已取得了突破性的成果。如改革教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)與計(jì)算機(jī)結(jié)合,實(shí)行研討式教學(xué)等,這也為數(shù)學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)教學(xué)奠定了很好的基礎(chǔ)。我校從1997年開(kāi)始,我校將數(shù)學(xué)建模的教育從面向少數(shù)優(yōu)秀學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚋嗟钠毡閷W(xué)生。越來(lái)越多的學(xué)生從數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)中獲得了進(jìn)步,使數(shù)學(xué)建模教學(xué)在大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)中日益發(fā)揮著巨大的作用。

1.促進(jìn)大學(xué)生邏輯思維能力與抽象思維能力的提高。建模是從實(shí)際問(wèn)題到數(shù)學(xué)問(wèn)題,從數(shù)學(xué)問(wèn)題到數(shù)學(xué)解,從數(shù)學(xué)解到實(shí)際問(wèn)題的解決,這一過(guò)程提高了大學(xué)生邏輯思維能力與抽象思維能力。

2. 促進(jìn)大學(xué)生的適應(yīng)能力增強(qiáng)的。通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)及競(jìng)賽訓(xùn)練,他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維及方法的熏陶,更重要的是對(duì)于不同的實(shí)際問(wèn)題,如何進(jìn)行分析、推理、概括以及利用數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)知識(shí),還有各方面的知識(shí)綜合起來(lái)解決它。因此,他們具有較高的素質(zhì),無(wú)論到什么行業(yè),都能很快適應(yīng)需要。

3. 促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力。由于數(shù)學(xué)模型實(shí)際問(wèn)題的廣泛性,大學(xué)生在建模實(shí)踐中要用到的很多知識(shí)是學(xué)生以前沒(méi)有學(xué)過(guò)的,而且也沒(méi)有時(shí)間再由老師作詳細(xì)講解來(lái)補(bǔ)課,只能由教師講一講主要的思想方法,同學(xué)們通過(guò)自學(xué)及相互討論來(lái)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(lái)不斷擴(kuò)充和更新自己的知識(shí)。

4. 促進(jìn)大學(xué)生相互協(xié)作能力。在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)過(guò)程中,有大量的數(shù)學(xué)模型不是單靠數(shù)學(xué)知識(shí)就能解決的,它需要跨學(xué)科、跨專業(yè)的知識(shí)綜合在一起才能解決,當(dāng)今科學(xué)的發(fā)展也使得一個(gè)人再也沒(méi)有足夠精力去通曉每一門學(xué)科,這就需要具有不同知識(shí)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(jìng)賽提供了這一場(chǎng)所。三位同學(xué)在學(xué)習(xí)、集訓(xùn)、競(jìng)賽過(guò)程是彼此磋商、團(tuán)結(jié)合作、互相交流思想、共同解決問(wèn)題,使得知識(shí)結(jié)構(gòu)互為補(bǔ)充,取長(zhǎng)補(bǔ)短。這種能力、素質(zhì)的培養(yǎng)對(duì)他們的科學(xué)研究打下了良好的基礎(chǔ)。

5. 促進(jìn)大學(xué)生分析、綜合和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。這是由數(shù)學(xué)建模的任務(wù),目的所決定的。建模過(guò)程大體都要經(jīng)過(guò)分析與綜合、抽象與概括、比較與類比、系統(tǒng)化與具體化的階段,其中分析與綜合是基礎(chǔ),抽象與概括是關(guān)鍵。而從數(shù)學(xué)解答與模型檢驗(yàn)而言,要求大學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)與計(jì)算機(jī)知識(shí)還有其它方面知識(shí)綜合起來(lái),動(dòng)手去解決, 根據(jù)計(jì)算結(jié)果作出合理的解釋。通過(guò)實(shí)踐,明白學(xué)以致用,提高了分析、綜合與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

6. 促進(jìn)大學(xué)生的創(chuàng)造能力的提高。在數(shù)學(xué)建模實(shí)踐中,大多問(wèn)題沒(méi)有現(xiàn)成的答案、沒(méi)有現(xiàn)成的模式,要靠充分發(fā)揮自己(和隊(duì)友)的創(chuàng)造性去解決。而面對(duì)一大堆資料、計(jì)算機(jī)軟件等,如何用于解決問(wèn)題,也要充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性。數(shù)學(xué)建模對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)造性的培養(yǎng)是很有好處的。

三、開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程取得的效應(yīng)

數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)十分有利于達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的育人目標(biāo)。我校開(kāi)設(shè)的數(shù)學(xué)建模課程,在師資水平、普及程度、特色內(nèi)容建設(shè)、校內(nèi)競(jìng)賽以及全國(guó)競(jìng)賽等幾個(gè)方面,在國(guó)內(nèi)同類院校中處于領(lǐng)先地位,特別是每年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中,我校都取得了良好的成績(jī),而且在全國(guó)也有一定的影響,得到全國(guó)競(jìng)賽組委會(huì)專家的充分肯定。

在教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面取得明顯成效。從最初的4名教師,逐步擴(kuò)大到涉及運(yùn)籌與優(yōu)化、微分方程、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)算科學(xué)、最優(yōu)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等在數(shù)學(xué)建模中常用的學(xué)科方向的十多名教師,不僅解決了課程教學(xué)的需要,也促進(jìn)了教師教學(xué)科研水平的提高。

在課程設(shè)置研究方面。根據(jù)我們這樣一類學(xué)校的實(shí)際情況,我們?cè)诓煌瑢I(yè)的學(xué)生中開(kāi)設(shè)了多種不同課時(shí)不同程度要求的數(shù)學(xué)建模課,滿足了各種不同程度不同水平的學(xué)生的需要。并在個(gè)別專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)必修課,同時(shí)面向全體開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)選修課,把數(shù)學(xué)理論教學(xué)與數(shù)學(xué)軟件以及計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了很好的結(jié)合,進(jìn)一步豐富了數(shù)學(xué)建模教學(xué)的內(nèi)涵。以及在幾個(gè)不同專業(yè)中開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),有效地解決了大量一般學(xué)生如何加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)的問(wèn)題。

在加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與方法的研究與實(shí)踐方面,并取得明顯成效。除了選用合適的優(yōu)秀教材作為參考資料,更是投入精力編寫了適合我校的教學(xué)用書(shū)(即將在高教出版社出版)以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)材料。數(shù)學(xué)建模教學(xué)的目的是能夠讓學(xué)生知道到什么地方找什么工具來(lái)解決什么樣的問(wèn)題,我們堅(jiān)持努力把研究式討論式的教學(xué)方法應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模教學(xué)中去。2000年開(kāi)始,每年結(jié)合春季的數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作,在五月底進(jìn)行校內(nèi)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。該項(xiàng)活動(dòng)推廣普及了數(shù)學(xué)建模教學(xué),使更多學(xué)生的研究能力和實(shí)踐動(dòng)手能力得到了鍛煉,同時(shí)也有力促進(jìn)了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)在地方性普通院校中的開(kāi)展,促進(jìn)了競(jìng)賽水平的提高。

在教學(xué)改革方面。將數(shù)學(xué)建模思想融入到其他工科數(shù)學(xué)課程中去,并且在教學(xué)中注意強(qiáng)調(diào)討論式教學(xué)以及學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

在同類院校樹(shù)范性方面。2003年,該課程被確定為浙江省首批省級(jí)精品課程。通過(guò)幾年的建設(shè),已初步建成較有特色的課程資源。充分提升了網(wǎng)絡(luò)工具的輻射作用,一方面加強(qiáng)了我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽工作,以及數(shù)學(xué)建模課外活動(dòng)的開(kāi)展,另一方面對(duì)其他同類高校能起到較好輻射作用。另外,我校數(shù)學(xué)建模課程教師曾多次作為講課教師參加浙江省數(shù)學(xué)建模教練培訓(xùn)工作,多次應(yīng)邀到兄弟院校講課,也曾有多所院校到我校參觀調(diào)研。

通過(guò)幾年努力,完成數(shù)學(xué)建模教改研究項(xiàng)目《數(shù)學(xué)建模提高大學(xué)生綜合知識(shí)能力的探索與實(shí)踐》、《在工科院校中開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模必修課和選修課的實(shí)踐》與《以學(xué)科競(jìng)賽促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“四維互動(dòng)”模式研究與實(shí)踐》,三項(xiàng)成果皆獲得浙江省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。組織學(xué)生數(shù)學(xué)建模課外活動(dòng)的開(kāi)展,申報(bào)“新苗人才計(jì)劃”、“創(chuàng)新杯”并取得成功。自1995 年組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生建模競(jìng)賽以來(lái),共獲全國(guó)一等獎(jiǎng)25項(xiàng),全國(guó)二等獎(jiǎng)41項(xiàng),浙江省獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)42項(xiàng),二等獎(jiǎng)48項(xiàng),三等獎(jiǎng)41項(xiàng)。2006年至今共獲國(guó)際一等獎(jiǎng)8項(xiàng),國(guó)際二等獎(jiǎng)14項(xiàng)。取得了省參賽高校與全國(guó)高校中的優(yōu)異成績(jī)。

通過(guò)參加數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),很多學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和科研能力得到了顯著提高,在畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和研究生階段的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì),得到用人單位和研究生導(dǎo)師的普遍認(rèn)可。從2001年至今獲得“計(jì)算機(jī)世界獎(jiǎng)學(xué)金”十幾位學(xué)生中,清一色在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī)。而且隨著數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的不斷深入開(kāi)展,各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和各行業(yè)的用人單位逐漸對(duì)數(shù)學(xué)建模在實(shí)際中的應(yīng)用和人才培養(yǎng)中的地位和作用都有了新的認(rèn)識(shí)。目前,數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)在我校的開(kāi)展,得到了越來(lái)越多同學(xué)的歡迎。數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)不斷走向深入,由階段性轉(zhuǎn)向日常教學(xué)活動(dòng)。在教學(xué)方面,由初期的只在優(yōu)秀學(xué)生與部分專業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)選修課,發(fā)展形成了多個(gè)品種、多種層次、教學(xué)格局;在競(jìng)賽方面,由初期的只參加全國(guó)競(jìng)賽,發(fā)展到既參加全國(guó)競(jìng)賽,又將參加國(guó)際競(jìng)賽,同時(shí)每年舉辦校內(nèi)競(jìng)賽;在撰寫論文方面,由初期的只研究如何撰寫競(jìng)賽論文,發(fā)展到現(xiàn)在與教師做課題與一般學(xué)術(shù)論文寫作,參加新苗人才計(jì)劃與創(chuàng)新杯等。

參考文獻(xiàn)

篇4

關(guān)鍵詞學(xué)生管理教師管理建模實(shí)驗(yàn)室管理

中圖分類號(hào):G640文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

0引言

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽起源于美國(guó),1985年,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽走向國(guó)際化。我國(guó)于1989年開(kāi)始開(kāi)展大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。1994年起由我國(guó)教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦我國(guó)自己的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽(CUMCM),每年一次,并成為國(guó)家教育部規(guī)定的面向全國(guó)所有高校的四大學(xué)科競(jìng)賽之一。

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的目的在于“激勵(lì)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(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng),開(kāi)拓知識(shí)面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí),推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革?!?/p>

我校(陜西服裝工程學(xué)院)于2014年起組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,兩年間獲得陜西賽區(qū)一等獎(jiǎng)兩項(xiàng),二等獎(jiǎng)三項(xiàng)?;仡欉^(guò)去幾年的工作,我校雖然在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中積累了一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),取得了一些成績(jī),但總體上來(lái)說(shuō),我校的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的整體水平與國(guó)內(nèi)一些高校的建模水平還相差甚遠(yuǎn)。本項(xiàng)目結(jié)合我校近三年來(lái)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的管理模式,通過(guò)借鑒區(qū)內(nèi)外其他高校一些好的做法,提出一套大學(xué)生數(shù)學(xué)建模團(tuán)隊(duì)的管理模式。

1建模學(xué)生的管理

建模學(xué)生的管理主要包括學(xué)生思想認(rèn)識(shí)和能力培養(yǎng)兩方面的管理。

1.1學(xué)生思想的管理

學(xué)生思想的管理主要包括以下三個(gè)方面:

(1)對(duì)每年參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以及獲獎(jiǎng)的學(xué)生,在校報(bào)上提出表?yè)P(yáng),并在全校師生大會(huì)上為獲獎(jiǎng)學(xué)生頒發(fā)證書(shū)以及物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。這樣便可提升數(shù)學(xué)建模在學(xué)生思想上的地位。

(2)組織專題講座,請(qǐng)學(xué)有專長(zhǎng)的教師普及數(shù)學(xué)建模知識(shí),讓學(xué)生從思想上初步了解數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,激發(fā)學(xué)生興趣。

(3)在暑期舉辦建模培訓(xùn)班前,與學(xué)生簽訂培訓(xùn)協(xié)議。從思想上約束學(xué)生,從而保證培訓(xùn)質(zhì)量。

1.2學(xué)生能力培養(yǎng)的管理

學(xué)生能力的管理主要包括以下兩個(gè)方面:

(1)在全校理工科學(xué)生中開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模及相關(guān)選修課程,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)。

(2)在學(xué)校建立建模實(shí)驗(yàn)室,成立校級(jí)建模團(tuán)隊(duì),借助實(shí)驗(yàn)室這一平臺(tái)讓老師和學(xué)生平時(shí)在一起探討相關(guān)問(wèn)題,并可以將好的成果公開(kāi)發(fā)表,提高學(xué)生的自學(xué)能力和應(yīng)用能力。

暑期開(kāi)設(shè)校級(jí)建模培訓(xùn)班,為九月份的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽做準(zhǔn)備,從基礎(chǔ)知識(shí)、相關(guān)軟件、典型例題的講解,到寫作方面的指導(dǎo),最后以模擬數(shù)學(xué)競(jìng)賽的形式,讓學(xué)生組隊(duì)完成模擬競(jìng)賽題。通過(guò)這三個(gè)層次的培養(yǎng)管理,提升學(xué)生個(gè)人與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

2建模教師的管理

教師的管理主要包括心理和能力兩個(gè)方面:

(1)通過(guò)教師座談會(huì)或集體獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,讓建模指導(dǎo)教師意識(shí)到指導(dǎo)教師之間不應(yīng)該是完全獨(dú)立的,不僅僅是為教師個(gè)人的榮譽(yù),更是為學(xué)生和學(xué)校的榮譽(yù)。

(2)定期參加數(shù)學(xué)建模的指導(dǎo)教師培訓(xùn)會(huì)或研討會(huì),提高自身水平。借助學(xué)校自己的建模實(shí)驗(yàn)室這一平臺(tái),通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生,和學(xué)生一起探討并發(fā)表有價(jià)值的科研論文。

(3)建模競(jìng)賽結(jié)束后,指導(dǎo)組的幾位老師舉行座談會(huì),探討本次競(jìng)賽題是否有可以延伸或推廣的可能性,如果可以,將指導(dǎo)的論進(jìn)一步研究,并進(jìn)行發(fā)表。

3建模實(shí)驗(yàn)室的管理

對(duì)建模實(shí)驗(yàn)室的管理主要包括兩個(gè)方面:

(1)借助校內(nèi)建模實(shí)驗(yàn)室,在學(xué)校建立自己的建模團(tuán)隊(duì)(類似于大學(xué)社團(tuán)),由教師和學(xué)生共同管理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施。

(2)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)費(fèi)可分為兩部分,一部分來(lái)直接源于學(xué)校資助,另一部分通過(guò)學(xué)生和老師參加建模競(jìng)賽獲獎(jiǎng)或而獲得,并且經(jīng)費(fèi)由建模負(fù)責(zé)人管理。

4結(jié)論

本文提出一套大學(xué)生數(shù)學(xué)建模的管理模式,主要通過(guò)結(jié)合陜西服裝工程學(xué)院數(shù)學(xué)建模的現(xiàn)狀以及參加陜西省建模指導(dǎo)教師培訓(xùn)班,與同行的學(xué)習(xí)、交流,從學(xué)生、教師以及建模實(shí)驗(yàn)室三方面的管理進(jìn)行了研究。希望能為各位同行提供參考。

基金項(xiàng)目:本文受陜西服裝工程學(xué)院教學(xué)管理研究基金項(xiàng)目(2016G001),陜西省教學(xué)改革項(xiàng)目(15BY132)資助。

參考文獻(xiàn) 

[1] 李大潛.中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽[M].北京:高等教育出版社,2001. 

[2] 李尚志.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教程[M].南京:江蘇教育出版社,1996. 

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【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;教學(xué)改革;創(chuàng)新實(shí)踐

1.2015年廣西自治區(qū)級(jí)重點(diǎn)教改課題:財(cái)經(jīng)類院校數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量提高的探索與研究(2015JGZl592015A03);2.廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院2016年教師創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能力研究專項(xiàng)課題:“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代數(shù)學(xué)建模對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)模式的探索與研究――以廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院為例(2016JSZXCl4).

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽創(chuàng)辦于1992年,至今已有24年,目前已成為我國(guó)高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽.競(jìng)賽之初,主要是以理工科類院校參加為主,文科和財(cái)經(jīng)類院校較少參與.隨著競(jìng)賽的普及,人們對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有了更深刻的認(rèn)識(shí),意識(shí)到數(shù)模競(jìng)賽在提高大學(xué)生綜合素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了重要的作用.近幾年來(lái),參賽的規(guī)模、院校和專業(yè)越來(lái)越多.2015年,來(lái)自全國(guó)33個(gè)省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡和美國(guó)的1326所院校、28665個(gè)隊(duì)(其中本科組25646隊(duì)、專科組3019隊(duì))、近86000名大學(xué)生報(bào)名參加本項(xiàng)競(jìng)賽.

我校自2004年5月,由廣西財(cái)政高等??茖W(xué)校和廣西商業(yè)高等??茖W(xué)校合并組建廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院以來(lái),開(kāi)始組織學(xué)生參加本科組競(jìng)賽.從開(kāi)始每年8支隊(duì)伍,逐步增加到10支隊(duì)伍,到了2010年,基本上穩(wěn)定在15支隊(duì)伍左右.近5年來(lái),我們每年舉辦數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)講座,開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課,每年基本上都獲得1或2個(gè)全國(guó)獎(jiǎng)(同時(shí)獲得賽區(qū)一等獎(jiǎng)),3個(gè)賽區(qū)二等獎(jiǎng),4個(gè)賽區(qū)三等獎(jiǎng),在2015年還獲得了1個(gè)全國(guó)一等獎(jiǎng),實(shí)現(xiàn)零的突破.在取得這些成績(jī)的同時(shí),我們也摸索出適合財(cái)經(jīng)類院校數(shù)學(xué)建模的一些做法,我們的數(shù)學(xué)建模教學(xué)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)逐漸穩(wěn)定并走向成熟.

一、教學(xué)方法與創(chuàng)新實(shí)踐

每年秋季學(xué)期期末,我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)就本年度取得的成績(jī)做工作總結(jié),并討論和布置安排次年的數(shù)學(xué)建模工作.我校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽工作主要分為校內(nèi)選拔賽和暑期集中培訓(xùn)。

(一)校內(nèi)競(jìng)賽

每年4月初在全校范圍內(nèi),開(kāi)始招募隊(duì)員參加培訓(xùn),主要利用雙休日或晚自習(xí),每周6課時(shí),連續(xù)培訓(xùn)5周,約30個(gè)課時(shí).針對(duì)財(cái)經(jīng)類院校學(xué)生的特點(diǎn),培訓(xùn)的內(nèi)容主要有數(shù)學(xué)軟件、數(shù)學(xué)模型及論文寫作.其中數(shù)學(xué)軟件的入門培訓(xùn)主要包括Matlab、SPSS、統(tǒng)計(jì)R軟件;數(shù)學(xué)模型的培訓(xùn)則以姜啟源、謝金星、葉俊的《數(shù)學(xué)模型》為教材,主要培訓(xùn)較為簡(jiǎn)單的初等模型、優(yōu)化模型、回歸模型等;論文寫作則以如何查找文獻(xiàn)資料、論文包含的要點(diǎn)及寫作規(guī)范為側(cè)重點(diǎn).校內(nèi)競(jìng)賽主要以宣傳和普及競(jìng)賽為主,同時(shí)選拔對(duì)數(shù)學(xué)建模感興趣的學(xué)生,盡量鼓勵(lì)更多的同學(xué)參與到數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中來(lái).5月中下旬,開(kāi)展校內(nèi)競(jìng)賽,選拔優(yōu)秀學(xué)生,6月初確定競(jìng)賽名單。

(二)暑期集中培訓(xùn)

與大部分院校一樣,我們學(xué)校也開(kāi)展暑期集中強(qiáng)化培訓(xùn),我校每年組織校內(nèi)競(jìng)賽選拔的學(xué)生參加為期15天的暑期培訓(xùn).結(jié)合財(cái)經(jīng)類院校學(xué)生的特點(diǎn),我校暑期培訓(xùn)與大部分高校會(huì)有所不同.除了常規(guī)的數(shù)學(xué)軟件強(qiáng)化培訓(xùn)、論文寫作、競(jìng)賽模擬外,我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)的每位教師都做了大量的準(zhǔn)備工作,羅列數(shù)學(xué)建模常用的近20種算法,包括多因素分析法、層次分析法、方差分析法、主成分分析法和SVM算法、拉格朗日插值法、灰色預(yù)測(cè)法、時(shí)間序列分析法、蒙特卡羅(MC)仿真模型、最少二乘法與多項(xiàng)式擬合、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等等.由每一位教師負(fù)責(zé)講授其中一種或幾種,并結(jié)合案例開(kāi)展教學(xué)及軟件操作。

二、競(jìng)賽活動(dòng)的幾點(diǎn)啟示

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,從初期培訓(xùn)到選拔隊(duì)員,再到暑期強(qiáng)化培訓(xùn)、模擬競(jìng)賽,以及最后的全國(guó)賽復(fù)賽.通過(guò)這幾年對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的摸索與實(shí)踐,我們對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽工作有了更深的認(rèn)識(shí)。

(一)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽工作須與本校實(shí)際相結(jié)合,探索出適合本校學(xué)生特點(diǎn)的工作方式與教學(xué)方法

一般而言,理工科院校的學(xué)生,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好,計(jì)算機(jī)編程能力較強(qiáng).而財(cái)經(jīng)類院校的學(xué)生雖不具備上述特點(diǎn),但通常他們都具有較強(qiáng)的寫作能力和經(jīng)濟(jì)學(xué)知識(shí)背景.在實(shí)際的教學(xué)和培訓(xùn)中,應(yīng)揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短,繼續(xù)完善和提高寫作水平,同時(shí)強(qiáng)化和提高學(xué)生的建模思想和能力。

(二)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)需要有一支樂(lè)于奉獻(xiàn)的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

我校數(shù)模教學(xué)團(tuán)隊(duì)由十幾名教師組成,80%以上都是80后年輕教師,其中有4個(gè)博士.他們年輕富有激情,樂(lè)于挑戰(zhàn)和奉獻(xiàn),能夠很好地將建模方法與自身從事的科研相結(jié)合,并將研究?jī)?nèi)容介紹給學(xué)生,有效的拓寬了學(xué)生的視野,為建模培訓(xùn)提供了有力的保障。

(三)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)對(duì)推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)改革具有重大的意義

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關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;計(jì)量分析;科研;促進(jìn)

中圖分類號(hào):TB115 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)08-0189-03

一、引言

數(shù)學(xué)建模是指對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)特定對(duì)象,為了特定目的,做出一些必要的簡(jiǎn)化和假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具得到一個(gè)數(shù)學(xué)模型并求解,用它來(lái)解釋特定現(xiàn)象的現(xiàn)實(shí)性態(tài)、預(yù)測(cè)對(duì)象的未來(lái)狀況、提供處理對(duì)象的優(yōu)化決策和控制、設(shè)計(jì)滿足某種需要的產(chǎn)品等。湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院從2003年開(kāi)始進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和培訓(xùn)工作,并組織在校大學(xué)生組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。在這近十年的工作過(guò)程中,我們?nèi)〉昧艘欢ǖ某煽?jī),一大批學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),掌握了數(shù)學(xué)建模的基本知識(shí)和用建模知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,增強(qiáng)了服務(wù)社會(huì)、服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的能力;一批數(shù)學(xué)建模小組在全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得了優(yōu)異的成績(jī),包括全國(guó)一等獎(jiǎng)三項(xiàng)、全國(guó)二等獎(jiǎng)六項(xiàng)和省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)若干。我們欣喜的發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)建模工作在取得一系列教學(xué)成果的同時(shí),還極大的推動(dòng)了學(xué)??蒲械陌l(fā)展。下面就數(shù)學(xué)建模促進(jìn)學(xué)校科研發(fā)展的現(xiàn)實(shí)意義、目標(biāo)定位、應(yīng)該注意的問(wèn)題以及進(jìn)一步做好以數(shù)學(xué)建模促進(jìn)科研發(fā)展的具體措施等幾個(gè)方面進(jìn)行討論。

二、以數(shù)學(xué)建模促進(jìn)科研發(fā)展的現(xiàn)實(shí)意義

我校的數(shù)學(xué)建模工作主要包括選修課課堂教學(xué)、組織策劃數(shù)模講座、指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模社團(tuán)和課外興趣小組、組織學(xué)生積極參加課外實(shí)踐和課外科研項(xiàng)目、組織學(xué)生賽前培訓(xùn)及參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等環(huán)節(jié)。教學(xué)目的旨在提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力及競(jìng)爭(zhēng)意識(shí);通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅掌握了數(shù)學(xué)建模的基本知識(shí)和用建模知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,還增強(qiáng)了做科學(xué)研究和撰寫科研論文的能力。同時(shí),數(shù)學(xué)建模工作也為教師的科研工作注入了新的思想和素材??傊?,數(shù)學(xué)建模在促進(jìn)學(xué)??蒲邪l(fā)展上具有重大的現(xiàn)實(shí)意義,具體體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1.數(shù)學(xué)建模迅速提升大學(xué)生的科研能力。在數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)過(guò)程中,同學(xué)們需要查閱大量的文獻(xiàn)資料、將實(shí)際課題抽象成數(shù)學(xué)模型、開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)算法、使用計(jì)算機(jī)求解(作圖)、編制應(yīng)用軟件和撰寫論文等,經(jīng)過(guò)這種全方位的鍛煉,同學(xué)們的實(shí)踐能力特別是做科學(xué)研究和撰寫論文的能力得到了極大的提高。同時(shí),數(shù)學(xué)建模具有知識(shí)面廣、實(shí)踐性強(qiáng)、學(xué)科交叉性大的特點(diǎn),通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),同學(xué)們的知識(shí)水平和理論水平都會(huì)有一個(gè)很大的提高。實(shí)踐證明,數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科研能力具有其他課程無(wú)法替代的重要作用。數(shù)學(xué)建模教學(xué)與培訓(xùn)除了在課堂教學(xué)上向?qū)W生講解經(jīng)典案例外,還要求每個(gè)學(xué)生必須完成課外實(shí)際課題研究并提交研究論文。學(xué)生課外科研課題的來(lái)源目前有兩類:一類是教師從自己科研工作中收集來(lái)的小型課題;另一類是學(xué)生自己從本系或校內(nèi)其他部門收集來(lái)的課題。從我校實(shí)踐結(jié)果來(lái)看,做這樣的課外實(shí)際課題研究,學(xué)生的積極性更高,做得也較好。這種形式的教學(xué)為學(xué)生提供了一個(gè)開(kāi)展課外科研的機(jī)會(huì),開(kāi)始時(shí)大多數(shù)學(xué)生都不知道應(yīng)當(dāng)如何開(kāi)展研究,經(jīng)過(guò)課堂案例教學(xué)的引導(dǎo),實(shí)際研究的鍛煉,同學(xué)們的綜合素質(zhì)提高得非??欤瑒?chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)大大加強(qiáng),起到了明顯的人才培養(yǎng)效益,這也是我校學(xué)生能在全國(guó)競(jìng)賽中表現(xiàn)突出的重要原因之一。其中有一部分同學(xué)將學(xué)習(xí)中整理出來(lái)的優(yōu)秀在《藏龍學(xué)刊》、《金融園地》等期刊雜志上,供其他同學(xué)查閱參考。今后,我們將進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),使其在人才培養(yǎng)中發(fā)揮出更大的效益。

2.數(shù)學(xué)建模鞏固教師的自身素質(zhì),推動(dòng)教師科研工作的發(fā)展。教學(xué)和培訓(xùn)過(guò)程是教師和學(xué)生之間的一種雙邊互動(dòng)過(guò)程,教師的教和學(xué)生的學(xué)之間的“教學(xué)相長(zhǎng)”,對(duì)教師的科研工作有很好的促進(jìn)作用。這種促進(jìn)作用被大多數(shù)教育工作者認(rèn)可,教師準(zhǔn)備教學(xué)的過(guò)程,就是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整理、思考、鉆研的研究過(guò)程。特別是數(shù)學(xué)建模課程,由于其內(nèi)容均來(lái)自于實(shí)際問(wèn)題,可能會(huì)涉及到各個(gè)學(xué)科的知識(shí),如果教師自己沒(méi)有較廣的知識(shí)面,沒(méi)有較強(qiáng)的科研能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,沒(méi)有對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和文化發(fā)展最新成果的學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì),便不可能有好的教學(xué)、不可能帶領(lǐng)學(xué)生掌握這門知識(shí)和能力,因此,數(shù)學(xué)建模教學(xué)上的“教學(xué)相長(zhǎng)”就更加突出。此外,參加數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的同學(xué)都是求知欲和學(xué)習(xí)能力很強(qiáng)的同學(xué),他們?cè)诮邮苄碌闹R(shí)信息方面常常走在教師的前面,雙邊活動(dòng)的一個(gè)積極的結(jié)果常常是教師從學(xué)生身上得到很多新的東西,這給教師的科研提供了新的資源;同時(shí),教師在將一個(gè)個(gè)經(jīng)典的實(shí)踐性案例向?qū)W生闡述和講解時(shí),他的思路也會(huì)從這種闡述中得到整理和澄清。概括地說(shuō),數(shù)學(xué)建??梢造柟探處煹闹R(shí)水平和素質(zhì),可以理清教師的科研思路,拓寬教師的科研范疇。

3.數(shù)學(xué)建模極大地推動(dòng)了教學(xué)項(xiàng)目的研究。數(shù)學(xué)建模是一個(gè)新生事物,也是一個(gè)不斷總結(jié)、創(chuàng)新和進(jìn)步的過(guò)程,是不斷摸索新的教學(xué)方法和思路的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,我們進(jìn)行了相關(guān)教研課題的立項(xiàng)和研究,探索出更適合當(dāng)代大學(xué)生的教學(xué)方法和思路。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),參加數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作的老師,有半數(shù)以上的教研課題和數(shù)學(xué)建模直接相關(guān)。

4.數(shù)學(xué)建模為師生打開(kāi)跨學(xué)科研究的大門。數(shù)學(xué)建模問(wèn)題均來(lái)自于生活,涉及眾多學(xué)科領(lǐng)域,因此,討論研究數(shù)學(xué)建模問(wèn)題,必然用到跨學(xué)科研究的思路和方法,為老師和同學(xué)們展開(kāi)跨學(xué)科研究打下基礎(chǔ)。綜合應(yīng)用多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)探討一個(gè)問(wèn)題,在多門學(xué)科之間進(jìn)行交叉探索研究,容易發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題,構(gòu)建新的知識(shí)聯(lián)結(jié),形成新的知識(shí)點(diǎn),揭示新的理論或新的知識(shí)體系;能揭示各學(xué)科之間的辯證關(guān)系,解決相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題,有利于促進(jìn)學(xué)科創(chuàng)新發(fā)展或創(chuàng)建新學(xué)科等??鐚W(xué)科研究法以創(chuàng)新為根本取向,已廣泛地被應(yīng)用于學(xué)科發(fā)展及創(chuàng)建新學(xué)科的研究之中,從而獲得大量的研究成果,促進(jìn)了科學(xué)學(xué)科的創(chuàng)新發(fā)展及創(chuàng)建新學(xué)科。

三、以數(shù)學(xué)建模促進(jìn)科研發(fā)展的目標(biāo)和定位

數(shù)學(xué)建模為學(xué)校的科研發(fā)展帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的促進(jìn)作用,在此基礎(chǔ)上,我們以數(shù)學(xué)建模和參與數(shù)學(xué)建模的師生為紐帶搭建的全校性的計(jì)量分析公共平臺(tái)已具雛形。湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院是一所經(jīng)濟(jì)管理類院校,各學(xué)科專業(yè)內(nèi)的計(jì)量分析內(nèi)容較多,但由于歷史的原因,專業(yè)教師和同學(xué)們的計(jì)量分析能力普遍較弱,這給學(xué)科發(fā)展和科學(xué)研究帶來(lái)極大不便。通過(guò)數(shù)學(xué)建模搭橋,我們?cè)诤苯?jīng)濟(jì)學(xué)院內(nèi)搭建了一個(gè)全校性的計(jì)量分析公共平臺(tái),在這個(gè)平臺(tái)上,我們?yōu)槠渌麑I(yè)院系師生提供計(jì)量分析輔導(dǎo)和幫助、展開(kāi)學(xué)術(shù)交流和科研互動(dòng)。今后,我們打算以數(shù)學(xué)建模為依托,通過(guò)學(xué)生和教師這兩條路線繼續(xù)完善好這個(gè)全校性的計(jì)量分析公共平臺(tái)。在學(xué)生路線上,我們繼續(xù)對(duì)從各院系選的優(yōu)秀大學(xué)生進(jìn)行高質(zhì)量的集中培訓(xùn),培養(yǎng)他們的定量分析能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力、增強(qiáng)他們的科研能力和撰寫科研論文的能力,使這些同學(xué)回到各自院系后,成為同學(xué)中進(jìn)行定量分析和科學(xué)研究的佼佼者,他們一方面能積極與專業(yè)教師聯(lián)系,幫助專業(yè)教師完成科研工作中的定量分析任務(wù);另一方面,他們成為同班同學(xué)中做定量分析的能手,能帶動(dòng)更多的同學(xué)完成學(xué)習(xí)中遇到的定量分析工作和科研工作。在教師路線上,我們繼續(xù)積極與其他院系老師開(kāi)展合作,進(jìn)行跨學(xué)科科研項(xiàng)目的研究。截至目前,我們已經(jīng)與湖北水事研究中心、湖北物流發(fā)展研究中心、湖北數(shù)據(jù)與分析中心、湖北省大中型水庫(kù)移民后期扶持政策監(jiān)測(cè)評(píng)估中心建立了長(zhǎng)期、穩(wěn)定的合作,并參與了多項(xiàng)跨學(xué)科、跨專業(yè)院系的科研課題的研究。在此基礎(chǔ)上,我們爭(zhēng)取和更多的科研單位與專業(yè)教師展開(kāi)合作,使計(jì)量分析公共平臺(tái)發(fā)揮更大的效用。

四、以數(shù)學(xué)建模促進(jìn)科研發(fā)展中應(yīng)注意的問(wèn)題

數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)校的科研發(fā)展能起到推動(dòng)的作用,要使得這種推動(dòng)效應(yīng)達(dá)到最優(yōu),還需要在工作過(guò)程中注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

1.參與數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作的教師應(yīng)具備一定的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和道德水準(zhǔn)。由于數(shù)學(xué)建模知識(shí)具有一定的寬度和厚度,使得數(shù)學(xué)建模工作帶有一定的艱巨性,寬厚的知識(shí)儲(chǔ)備和較高的學(xué)術(shù)水平是完成數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作的基本前提,更是帶領(lǐng)學(xué)生完成相關(guān)科研工作,在全國(guó)競(jìng)賽中沖刺并能取得好成績(jī)的必要保證。同時(shí),要保證教師能從優(yōu)秀的學(xué)生身上汲取新的科研思想,但不是打壓、扼殺甚至剽竊學(xué)生的科研思想,這又需要教師具備較高的道德水準(zhǔn)與人格品位。

2.參與數(shù)學(xué)建模教學(xué)的師生應(yīng)具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)與合作精神。數(shù)學(xué)建模工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)活動(dòng),數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是一個(gè)團(tuán)隊(duì)競(jìng)賽,隊(duì)員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)與合作精神是工作和競(jìng)賽成敗的重要因素。當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)角落都需要合作,學(xué)校的科研工作更是如此,因此,較好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)與合作精神在帶給師生理想成績(jī)的同時(shí),也為他們較好的從事其他科研工作奠定了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.參與數(shù)學(xué)建模教學(xué)的師生應(yīng)具有平等、民主、融洽的師生關(guān)系。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)過(guò)程以及日常的科研工作都需要有大量的相互討論,良好的師生關(guān)系可以保障這種討論愉快地進(jìn)行,并能激發(fā)師生的想象力和創(chuàng)造力,從而獲得滿意的答案并發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。

4.圓滿完成數(shù)學(xué)建模工作,并使數(shù)學(xué)建模對(duì)科研發(fā)展的促進(jìn)作用得到良好的體現(xiàn),需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)以及各專業(yè)院系的大力支持和重視。參與數(shù)學(xué)建模的學(xué)生來(lái)源于各個(gè)院系,開(kāi)展跨學(xué)科科研合作也會(huì)涉及到多個(gè)院系和單位,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)以及各專業(yè)院系的大力支持和重視是順利完成數(shù)學(xué)建模工作的基本保障,也是開(kāi)展跨學(xué)科科學(xué)研究的基本前提。

五、進(jìn)一步完善以數(shù)學(xué)建模促進(jìn)科研發(fā)展的具體措施

1.進(jìn)一步加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)重視、加強(qiáng)院系合作,并廣泛宣傳、積極引導(dǎo)學(xué)生參與。領(lǐng)導(dǎo)重視,學(xué)生積極參與是我們搞好數(shù)學(xué)建模工作的基礎(chǔ)。近十年來(lái),我們能在數(shù)學(xué)建模教學(xué)和參賽方面取得較好的成績(jī),并利用數(shù)學(xué)建模引導(dǎo)科研工作不斷進(jìn)步,一靠領(lǐng)導(dǎo)的重視;二靠廣大教師和學(xué)生的積極參與。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)相當(dāng)重視學(xué)生的綜合素質(zhì)教育,為數(shù)學(xué)建模教學(xué)配置了專用的實(shí)驗(yàn)室,教務(wù)處也專門制定了學(xué)生參與數(shù)模學(xué)習(xí)和競(jìng)賽的相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)制度和規(guī)定,并給予專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助。今后應(yīng)繼續(xù)完善、利用這些條件,并廣泛宣傳、積極引導(dǎo)學(xué)生參與到數(shù)學(xué)建模中來(lái)。

2.進(jìn)一步加強(qiáng)自身建設(shè),提高師資力量。擔(dān)任本課程的教師既有多年從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)和教改的老教師,也有多名青年教師,年齡結(jié)構(gòu)與知識(shí)結(jié)構(gòu)合理,使得教學(xué)效果很好。但是,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和相關(guān)科研工作具有很強(qiáng)的時(shí)代性,其問(wèn)題多與同時(shí)期的重大事件聯(lián)系在一起,這就要求我們的教師要不斷進(jìn)行學(xué)習(xí),不斷更新知識(shí)儲(chǔ)備,不斷加強(qiáng)自身建設(shè),此外,也是為了滿足數(shù)學(xué)建模教學(xué)及進(jìn)行相關(guān)科學(xué)研究的需要。

3.加強(qiáng)配套教材建設(shè)。近十年來(lái),我們的教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)及科研工作中積累了大量的優(yōu)秀教學(xué)素材和經(jīng)驗(yàn),如果能將這些寫進(jìn)教材,直接呈現(xiàn)給學(xué)生,將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)學(xué)建模教學(xué)、競(jìng)賽及相關(guān)科研工作的發(fā)展。同時(shí),我們考慮到目前的一些傳統(tǒng)教材,主要是針對(duì)理工科學(xué)生編寫的,而不適合我校學(xué)生使用。因此,我們應(yīng)加強(qiáng)配套教材的編寫工作,以進(jìn)一步推動(dòng)我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽的發(fā)展,進(jìn)而為推動(dòng)學(xué)校科研發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

4.加強(qiáng)網(wǎng)站和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。網(wǎng)站是向?qū)W生宣傳數(shù)學(xué)建模內(nèi)容、展示數(shù)學(xué)建模成績(jī)的媒介,是我們與其他單位教師進(jìn)行溝通、開(kāi)展跨學(xué)科研究的橋梁;實(shí)驗(yàn)室是師生進(jìn)行教學(xué)、競(jìng)賽和開(kāi)展研究討論的硬件環(huán)境。因此,我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)網(wǎng)站和實(shí)驗(yàn)室建設(shè),更好地服務(wù)數(shù)學(xué)建模工作,服務(wù)學(xué)校的科研發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1]王偉廉.試論高校教學(xué)對(duì)科研的促進(jìn)作用[J].高等教育研究,2001,(1).

篇7

[關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué)建模;國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn);教學(xué)實(shí)踐

數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際現(xiàn)象的過(guò)程。是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫并“解決”實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段。

一、常規(guī)課堂教學(xué)中的數(shù)學(xué)建模教學(xué)

廣義地說(shuō),一切數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)理論體系、數(shù)學(xué)公式、方程式和算法系統(tǒng)都可以稱為數(shù)學(xué)模形。如“橢圓的方程及圖象”就是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,“用‘二分法’求方程的一個(gè)近似解”也是一個(gè)數(shù)學(xué)模型。針對(duì)學(xué)生在數(shù)學(xué)建模中不會(huì)對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象、簡(jiǎn)化、假設(shè)變量和參數(shù),形成明確的數(shù)學(xué)框架的困難,我們?cè)诔R?guī)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,有意識(shí)地選擇合適的教學(xué)內(nèi)容,模仿實(shí)際問(wèn)題中建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,來(lái)處理教材中常規(guī)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,從而為學(xué)生由實(shí)際問(wèn)題來(lái)建立模型奠定基礎(chǔ)。

譬如,對(duì)于二面角內(nèi)容的教學(xué),在學(xué)生原有生活經(jīng)歷中,有水壩面和水平面成適當(dāng)?shù)慕堑挠∠?;有半開(kāi)著的門與墻面形成角的印象,那么我們?cè)谧寣W(xué)生形成二面角的概念時(shí),應(yīng)當(dāng)從學(xué)生已有的這些認(rèn)識(shí)中,舍棄具體的水壩、門等對(duì)象,而抽象出“從一條直線出發(fā)的兩個(gè)半平面所組成的圖形叫做二面角”,在這里,半平面是相對(duì)于水壩攔水面、門等的具體對(duì)象而進(jìn)行合理假設(shè)得到的理想化對(duì)象,而在進(jìn)一步研究如何度量一個(gè)二面角的大小時(shí),我們是讓學(xué)生提出各種方案,然后通過(guò)討論、比較各方案所定義的幾何量對(duì)給定的二面角是不是不變量,同時(shí)又簡(jiǎn)潔表達(dá)了二面角中兩個(gè)半平面閉合程度的大小。以上關(guān)于二面角的概念及其度量方法的教學(xué)過(guò)程,實(shí)際上就是建立數(shù)學(xué)模型并研究模型的過(guò)程。建立數(shù)學(xué)模型實(shí)質(zhì)就是化抽象為具體。就像上文所說(shuō),把生活中的常識(shí)轉(zhuǎn)化為原理。在常規(guī)的曰常課堂教學(xué)中,完全可以選定適當(dāng)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)出數(shù)學(xué)建模的教學(xué)情景來(lái)處理教學(xué)內(nèi)容,從而為學(xué)生真正面對(duì)實(shí)際問(wèn)題來(lái)建立模型、研究模型創(chuàng)造條件,這樣更有利于學(xué)生們對(duì)事物的理解。

二、教師提供問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模教學(xué)

教師提供問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模,基本上同目前開(kāi)展的大學(xué)生、中學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中需要完成的建模任務(wù)相同。這種形式的數(shù)學(xué)建模學(xué)生不需要自己選定實(shí)際問(wèn)題研究,而是由教師選定適合于學(xué)生水平的實(shí)際問(wèn)題呈現(xiàn)給學(xué)生,在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下,學(xué)生小組通過(guò)討論,自己完成模型選擇和建立、計(jì)算、驗(yàn)證等過(guò)程,最后用小論文的形式呈現(xiàn)自己的研究成果,這種形式的數(shù)學(xué)建模學(xué)生已真正接觸到實(shí)際問(wèn)題,并經(jīng)歷建模的全過(guò)程。

經(jīng)過(guò)了曰常課堂教學(xué)中的數(shù)學(xué)建模教學(xué),學(xué)生對(duì)什么是數(shù)學(xué)建模已有了一定的認(rèn)識(shí),并已經(jīng)歷了由具體問(wèn)題抽象出明確數(shù)學(xué)框架的鍛練,因此,我們?cè)谶@種形式的數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,主要是加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的教學(xué)。

1.提供的實(shí)際問(wèn)題必須難易適度,應(yīng)當(dāng)適合于學(xué)生的認(rèn)知水平。對(duì)于較難的問(wèn)題,我們往往給出必要提示,如啟發(fā)學(xué)生通過(guò)提出合符常理的假設(shè)來(lái)將復(fù)雜的問(wèn)題化為可以建模的問(wèn)題;通過(guò)提示學(xué)生設(shè)定相關(guān)變量來(lái)達(dá)到使模型容易建立等。

教師可從選定的實(shí)際問(wèn)題、模型假設(shè)、變量設(shè)定等方面來(lái)控制難度,其中模型假設(shè)和變量設(shè)定是直接影響到模型建立的關(guān)鍵因素,對(duì)此關(guān)鍵點(diǎn)教師沒(méi)計(jì)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)形式,是“教師給定問(wèn)題型”建模教學(xué)的關(guān)鍵。

2.在“教師給定問(wèn)題型”的數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐中,學(xué)生將經(jīng)歷建模的全過(guò)程,其中在模型的求解這一環(huán)節(jié),往往需要借助計(jì)算機(jī)選擇一個(gè)合適的數(shù)學(xué)軟件平合,通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)求解模型。我校近年來(lái),對(duì)這一環(huán)節(jié)的教學(xué)比較重視,每年都對(duì)將參加上海市中學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行數(shù)學(xué)軟件Matlab的使用輔導(dǎo),通過(guò)使學(xué)生精通一種軟件的使用,再介紹學(xué)生自己鉆研其它幾種數(shù)學(xué)軟件的使用,從而為學(xué)生正確求出模型的解,鋪平了道路。

3.在近五年對(duì)學(xué)生的輔導(dǎo)過(guò)程中,我們感到以下一些問(wèn)題可用來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,它們是:(1)路橋問(wèn)題,(2)限定區(qū)域的駕駛問(wèn)題,(3)交通信號(hào)燈管理問(wèn)題,(4)球的內(nèi)接多面體問(wèn)題,(5)螺旋線問(wèn)題,(6)最短路問(wèn)題,(7)最小連接問(wèn)題,(8)選址問(wèn)題,(9)面包進(jìn)貨問(wèn)題等。

4.在“教師給定問(wèn)題型”的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐中,學(xué)生的研究結(jié)果,必須會(huì)用論文進(jìn)行表達(dá),會(huì)表達(dá)自己的研究思路及結(jié)果,是一個(gè)學(xué)生綜合素質(zhì)的體現(xiàn)。由于數(shù)學(xué)建模論文的撰寫有一定的格式要求,當(dāng)然這種格式要求是為了更好地使作者展現(xiàn)自己的研究結(jié)果,也是對(duì)論文質(zhì)量的保證。

三、學(xué)生自選問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模教學(xué)

篇8

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)模型;數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽;創(chuàng)新能力

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽創(chuàng)辦于1992年,每年一屆,目前已成為全國(guó)高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽.2015年,來(lái)自全國(guó)33個(gè)省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡和美國(guó)的1 326所院校、28 574個(gè)隊(duì)、85 000名大學(xué)生報(bào)名參加本項(xiàng)競(jìng)賽.在組織參加競(jìng)賽的過(guò)程中,學(xué)校充分認(rèn)識(shí)和體會(huì)到數(shù)學(xué)建模給學(xué)生提供了一個(gè)很好的應(yīng)用數(shù)學(xué)能力解決實(shí)際問(wèn)題的載體.

一、有助于學(xué)生創(chuàng)新性思維能力的提升

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目都是實(shí)際問(wèn)題,且一般以當(dāng)前熱點(diǎn)問(wèn)題為主,呈現(xiàn)很強(qiáng)的新穎性.賽題既沒(méi)有唯一的答案也沒(méi)有唯一的解法,姆治黽偕?、搅⒛P?、求解檢驗(yàn)、結(jié)果分析再到論文寫作,每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)步驟都由三名隊(duì)員自主完成.在模型建立求解過(guò)程中強(qiáng)化了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的技能,提高了思維的靈活性、獨(dú)創(chuàng)性,培養(yǎng)了學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)、分析歸納的邏輯思維能力.建模過(guò)程中通常需要運(yùn)用MATLAB、LINGO等軟件編程,對(duì)數(shù)據(jù)、圖像和模型進(jìn)行處理.

二、有助于學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽通過(guò)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),為學(xué)生以后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打下了良好的基礎(chǔ).現(xiàn)代教育不只是傳授給學(xué)生知識(shí),更要做到學(xué)而有用、學(xué)以致用,走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的道路.數(shù)學(xué)建模所培養(yǎng)出來(lái)的大批人才,正在成為科研隊(duì)伍的生力軍,數(shù)學(xué)建模的來(lái)源都是一些實(shí)際性問(wèn)題,體現(xiàn)了知識(shí)與實(shí)際的有力結(jié)合,能夠激發(fā)出學(xué)生參加科研活動(dòng)的熱情,讓他們感到學(xué)而知其用,研而感其趣,學(xué)以致用.

三、北華大學(xué)數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

(一)通過(guò)數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

從低年級(jí)的數(shù)學(xué)課程教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模的思想,培養(yǎng)學(xué)生的建模興趣.隨著教師對(duì)數(shù)學(xué)建模認(rèn)識(shí)的不斷提高,參與數(shù)學(xué)建模的教師也越來(lái)越多,近年來(lái)無(wú)論是從教師自身還是從學(xué)院要求,我們都加強(qiáng)了教師把數(shù)學(xué)建模思想融入教學(xué)中去的能力,注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,給學(xué)生滲透數(shù)學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐,再應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的方法.讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到學(xué)數(shù)學(xué)的目的在于用數(shù)學(xué),學(xué)的最終目的是能夠更好地用,而這一點(diǎn)正是數(shù)學(xué)建模的能力.

教學(xué)和培訓(xùn)相結(jié)合.數(shù)學(xué)建模課程在數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院是本科生的必修課,在電氣、機(jī)械等工科學(xué)院是選修課程,由于培養(yǎng)方案和專業(yè)課設(shè)置的制約,有些學(xué)生在參加建模的時(shí)候還沒(méi)有學(xué)習(xí)相關(guān)的建模課程,而等到學(xué)完數(shù)學(xué)建模課程,學(xué)生已經(jīng)到了面臨考研、培訓(xùn)、找工作的階段,通常不會(huì)把經(jīng)歷更多地放在參加建模競(jìng)賽上面.

數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容相當(dāng)廣泛,常用的方法包括概率與統(tǒng)計(jì)、線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃、模糊數(shù)學(xué)、微分方程和圖論等,隨便哪一個(gè)內(nèi)容拿出來(lái)都是一門學(xué)科.傳統(tǒng)的教學(xué)方式是一位教師擔(dān)任一個(gè)課堂的教學(xué),從頭講到尾.“術(shù)業(yè)有專攻”,教師也不可能都是全才,再好的教師都只能在某一領(lǐng)域有較深入的研究,因而,教學(xué)應(yīng)該“人盡其才,物盡其用”.為此,我們?cè)诮E嘤?xùn)的過(guò)程中一直采用專題輪流講座,一方面,充分發(fā)揮各位教師的專長(zhǎng),另一方面,每位教師講授任務(wù)不是很重,不必花很多時(shí)間在陌生的領(lǐng)域里面,容易做到精益求精,讓學(xué)生達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果.

在數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)中強(qiáng)調(diào)實(shí)際性和應(yīng)用性.講授經(jīng)典的模型,引入模型在實(shí)際問(wèn)題的具體應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力.通過(guò)從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)逐步引入模型更易于啟發(fā)學(xué)生尋求更為簡(jiǎn)捷、高效、精確的模型.強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建理論方法,加強(qiáng)數(shù)學(xué)模型的求解訓(xùn)練.在教學(xué)上充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件的優(yōu)勢(shì),讓數(shù)學(xué)模型的課程的講授不僅僅是理論的推導(dǎo),更具有數(shù)據(jù)的說(shuō)服力和可視化的直觀效果.

(二)通過(guò)開(kāi)展和組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提升學(xué)生的創(chuàng)新能力

校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽.每年新生入學(xué),我們都在入學(xué)教育環(huán)節(jié)中加入數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的介紹,建模協(xié)會(huì)及時(shí)納新.11月,舉辦院級(jí)的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,讓高年級(jí)學(xué)生做低年級(jí)學(xué)生的指導(dǎo)教師,一方面,讓大一新生對(duì)競(jìng)賽有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和體驗(yàn),另一方面,也讓高年級(jí)學(xué)生得到進(jìn)一步的鍛煉.第二年5月份暑假前我們會(huì)組織學(xué)生參加省級(jí)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,全校各個(gè)學(xué)院、各個(gè)專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生均可組隊(duì)參加,并以省數(shù)模競(jìng)賽的參賽成績(jī)作為選拔參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的依據(jù).

每年的9月舉行全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,全國(guó)大學(xué)生數(shù)模競(jìng)賽對(duì)于參賽學(xué)生而言,是對(duì)前期課程學(xué)習(xí)、參賽經(jīng)歷和創(chuàng)新探索的一次重要總結(jié)與檢驗(yàn),同時(shí)參與全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的過(guò)程就是科學(xué)研究的過(guò)程,競(jìng)賽題目的難度也符合從事科學(xué)研究的難度,參與競(jìng)賽是對(duì)自己創(chuàng)新意識(shí)的一次重要鍛煉,并從中尋求不足與肯定,再以此為起點(diǎn)進(jìn)一步探索解決實(shí)際問(wèn)題的方法,然后逐步從解決給定問(wèn)題過(guò)渡到自己發(fā)現(xiàn)和提出新的問(wèn)題.

從一定意義上講,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是對(duì)一所高校教學(xué)水平、管理水平和學(xué)生綜合素質(zhì)及能力的檢驗(yàn).為了搞好數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,取得理想的競(jìng)賽成績(jī),當(dāng)然少不了各方面的大力支持和配合.首先,學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視是開(kāi)展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的根本保證;其次,要充分認(rèn)識(shí)教師在開(kāi)展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)中的關(guān)鍵作用;再次,參賽學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、頑強(qiáng)拼搏是開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的基礎(chǔ);最后,各相關(guān)職能部門大力協(xié)助是開(kāi)展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的重要保障.

【參考文獻(xiàn)】

[1]顏文勇.高職高專數(shù)學(xué)建模教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].成都電子機(jī)械高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2012(4):46-49.

篇9

論文摘要:數(shù)學(xué)建模是一種對(duì)實(shí)際的現(xiàn)象通過(guò)心智活動(dòng)構(gòu)造出能抓住其重要且有用的特征的表示,是大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的核心內(nèi)容。本文探討了數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵,分析了數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的關(guān)系,并指出如何通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)提高大學(xué)生的綜合素質(zhì)。?

數(shù)學(xué)模型作為對(duì)實(shí)際事物的一種數(shù)學(xué)抽象或數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化,其應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)使其影響正在向更廣闊的領(lǐng)域拓展、延伸。因適應(yīng)新時(shí)期應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要,數(shù)學(xué)建模受到了高等院校的重視,相應(yīng)的課程建設(shè)計(jì)劃得到了實(shí)施,競(jìng)賽活動(dòng)得到了開(kāi)展?;跀?shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的優(yōu)勢(shì),通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)提升大學(xué)生的綜合素質(zhì),已成為一個(gè)逐步引起關(guān)注的教育教學(xué)問(wèn)題。

一、數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵及其應(yīng)用趨勢(shì)

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中提出:“數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)文化是貫穿于整個(gè)高中數(shù)學(xué)課程的重要內(nèi)容……,高中階段至少應(yīng)安排一次較為完整的數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模活動(dòng)。”[1]對(duì)于數(shù)學(xué)建模的理解,可以說(shuō)它是一種數(shù)學(xué)技術(shù),一種數(shù)學(xué)的思考方法。它是“對(duì)實(shí)際的現(xiàn)象通過(guò)心智活動(dòng)構(gòu)造出能抓住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符號(hào)的數(shù)學(xué)表示”[2]。從科學(xué)、工程、經(jīng)濟(jì)、管理等角度來(lái)看,數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫并“解決”實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具。?

通俗地說(shuō),數(shù)學(xué)建模就是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程。幾乎一切應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)都是數(shù)學(xué)建模,凡是要用數(shù)學(xué)解決的實(shí)際問(wèn)題也都是通過(guò)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。就其趨勢(shì)而言,其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,并在大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中肩負(fù)著重要使命。尤其是 20 世紀(jì)中葉計(jì)算機(jī)和其他技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,給數(shù)學(xué)建模以極大的推動(dòng),數(shù)學(xué)建模也極大地拓展了數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍。曾經(jīng)有位外國(guó)學(xué)者說(shuō)過(guò):“一切科學(xué)和工程技術(shù)人員的教育必須包括數(shù)學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)的更多內(nèi)容。數(shù)學(xué)建模和與之相伴的計(jì)算正在成為工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵工具?!保?]正因?yàn)閿?shù)學(xué)通過(guò)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程能對(duì)事實(shí)上很混亂的東西形成概念的顯性化和理想化,數(shù)學(xué)建模和與之相伴的計(jì)算正在成為工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵工具。因而了解和一定程度掌握并應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的思想和方法應(yīng)當(dāng)成為當(dāng)代大學(xué)生必備的素質(zhì)。對(duì)絕大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō),這種素質(zhì)的初步形成與《高等數(shù)學(xué)》及其相關(guān)學(xué)科課程的學(xué)習(xí)有著十分密切的關(guān)系。

二、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)提升

當(dāng)今的數(shù)學(xué)教育界,對(duì)什么是“數(shù)學(xué)素質(zhì)”,有過(guò)深入廣泛的討論。經(jīng)典的說(shuō)法認(rèn)為,數(shù)學(xué)是一門研究客觀世界中數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),因而,人們認(rèn)識(shí)事物的“數(shù)”、“形”屬性及其處理相應(yīng)關(guān)系的悟性和潛能就是數(shù)學(xué)素質(zhì)。一是抽取事物“數(shù)”、“形”屬性的敏感性。即注意事物數(shù)量方面的特點(diǎn)及其變化,從數(shù)據(jù)的定性定量分析中梳理和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的意識(shí)和能力。二是數(shù)理邏輯推理的能力。即數(shù)學(xué)作為思維的體操、鍛煉理性思維的必由之路,可提高學(xué)生的邏輯思維能力和推理能力。三是數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)能力。 即通過(guò)數(shù)學(xué)訓(xùn)練所獲得的運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行表達(dá)和思考、求助與追問(wèn)的能力。四是數(shù)學(xué)建模的能力。即在掌握數(shù)學(xué)概念、方法、原理的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理復(fù)雜問(wèn)題的能力。五是數(shù)學(xué)想像力。即在主動(dòng)探索的基礎(chǔ)上獲得的洞察力和聯(lián)想、類比能力。因此,數(shù)學(xué)建模能力已經(jīng)成為數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的重要內(nèi)容。那么,數(shù)學(xué)建模對(duì)于學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的提升表現(xiàn)在哪些方面呢??

(一)拓展學(xué)生知識(shí)面,解決“為‘遷移’而教”的問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模是指針對(duì)所考察的實(shí)際問(wèn)題構(gòu)造出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型的求解,使問(wèn)題得以解決的數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)建模教學(xué)與其他數(shù)學(xué)課程的教學(xué)相比,具有難度大、涉及面廣、形式靈活的特點(diǎn),對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)有較高的要求。因此,要使數(shù)學(xué)建模教學(xué)取得良好的效果,應(yīng)該給學(xué)生講授解決數(shù)學(xué)建模問(wèn)題常用的知識(shí)和方法,在不打亂正常教學(xué)秩序的前提下,周密安排數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng),為將來(lái)知識(shí)的“遷移”打下基礎(chǔ)。具體可將活動(dòng)分為三個(gè)階段:第一階段是補(bǔ)充知識(shí),重點(diǎn)介紹實(shí)用的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)方法,不講授抽象的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和繁復(fù)的數(shù)學(xué)計(jì)算,有些內(nèi)容還可以安排學(xué)生自學(xué),以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮他們的潛能;第二階段是編程訓(xùn)練,強(qiáng)化數(shù)學(xué)軟件包MATLAB編程,突出重要數(shù)學(xué)算法的訓(xùn)練;第三階段是數(shù)學(xué)建模專題訓(xùn)練,從小問(wèn)題入手,由淺入深地訓(xùn)練,使學(xué)生體會(huì)和學(xué)習(xí)應(yīng)用數(shù)學(xué)的技巧,逐步訓(xùn)練學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,掌握數(shù)學(xué)建模的思想和方法。[4]?

(二)發(fā)揮主觀能動(dòng)性,強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。數(shù)學(xué)建模是一種對(duì)實(shí)際的現(xiàn)象通過(guò)心智活動(dòng)構(gòu)造出能抓住其重要且有用的特征的表示,需要學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,通過(guò)主體心智活動(dòng)的參與,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的建構(gòu)和解決。在大學(xué),自主學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要方式。大學(xué)生課外知識(shí)的獲得、參與科研活動(dòng)、撰寫畢業(yè)論文和進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)等等,都是在教師的指導(dǎo)下的自主學(xué)習(xí),因此,自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力培養(yǎng)成為提升大學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵。數(shù)學(xué)建模對(duì)于強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)無(wú)疑具有典型意義。由于數(shù)學(xué)建模對(duì)知識(shí)掌握系統(tǒng)性的要求,而這些系統(tǒng)的知識(shí)又不可能系統(tǒng)地獲得,很多參與數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)和研究的學(xué)生,都深感其對(duì)提高自主學(xué)習(xí)能力的重要性,并從中汲取不竭的動(dòng)力,進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)和研究。?

(三)把握數(shù)學(xué)建模的內(nèi)在特質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是指利用自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),在個(gè)性品質(zhì)支持下,新穎而獨(dú)特地提出問(wèn)題、解決問(wèn)題,并由此產(chǎn)生有價(jià)值的新思想、新方法、新成果。數(shù)學(xué)建模具有創(chuàng)新的內(nèi)在特質(zhì),其本身就是一個(gè)創(chuàng)新的過(guò)程?,F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中,面臨的每一個(gè)實(shí)際問(wèn)題往往都比較復(fù)雜,影響它的因素很多,從問(wèn)題的提出、模型的建構(gòu)、結(jié)果的檢驗(yàn)等各個(gè)方面都需要?jiǎng)?chuàng)新活動(dòng)的參與,建立數(shù)學(xué)模型需以創(chuàng)新精神為動(dòng)力,不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想像力。因此,在數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)中,要鼓勵(lì)學(xué)生勤于思考、大膽實(shí)踐,嘗試運(yùn)用多種數(shù)學(xué)方法描述實(shí)際問(wèn)題,不斷地修改和完善模型,不斷地積累經(jīng)驗(yàn),逐步提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。持續(xù)創(chuàng)新是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的重要特征,高等院校應(yīng)堅(jiān)持把數(shù)學(xué)建模教育作為素質(zhì)培養(yǎng)的載體,大力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新勇氣和創(chuàng)新能力,使其真正成為創(chuàng)新的生力軍。?

(四)促進(jìn)合作意識(shí)養(yǎng)成,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,越來(lái)越多的高校將參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽作為高校教學(xué)改革和培養(yǎng)科技人才的重要途徑。數(shù)學(xué)建模比賽的過(guò)程就是培養(yǎng)學(xué)生全局意識(shí)、角色意識(shí)、合作意識(shí)的過(guò)程,也是一個(gè)塑造學(xué)生良好個(gè)性的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽采取多人組隊(duì)、明確時(shí)間、完成規(guī)定任務(wù)的形式進(jìn)行。一個(gè)數(shù)學(xué)建模任務(wù)的完成,往往需要成員之間的討論、修改、綜合,既有分工、又有合作,是集體智慧的結(jié)晶。競(jìng)賽期間學(xué)生可以自由地查閱資料、調(diào)查研究,使用必要的計(jì)算機(jī)軟件和互聯(lián)網(wǎng)。作為對(duì)學(xué)生的一種綜合訓(xùn)練,學(xué)生要解決建模問(wèn)題,必須有足夠的知識(shí),并有將其抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題、有良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng),有熟練的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,還要有較好的寫作能力,這些知識(shí)和能力要素的取得,往往來(lái)自于一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)。具有一定規(guī)模的建模問(wèn)題一般都不能由個(gè)人獨(dú)立完成,只有通過(guò)合作才能順利完成,沒(méi)有全局觀念和協(xié)作精神作為支撐,要完成好建模任務(wù)是非常困難的。

三、在數(shù)學(xué)建模的教與學(xué)中提升學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)

數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)不是傳統(tǒng)意義上的數(shù)學(xué)課,它不是“學(xué)數(shù)學(xué)”,而是“學(xué)著用數(shù)學(xué)”。它是以現(xiàn)實(shí)世界為研究對(duì)象,教我們?cè)谀睦镉脭?shù)學(xué),怎樣用數(shù)學(xué)。對(duì)模型的探索,沒(méi)有現(xiàn)成的普遍適用的準(zhǔn)則和技巧,需要成熟的經(jīng)驗(yàn)見(jiàn)解和靈巧的簡(jiǎn)化手段,需要合理的假設(shè),豐富的想像力,敏銳的洞察力。直覺(jué)和靈感往往也起著不可忽視的作用。因此,在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中要把握“精髓”,側(cè)重于給予學(xué)生一種綜合素質(zhì)的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。?

(一)將數(shù)學(xué)建模思想滲透到教學(xué)中去。把數(shù)學(xué)建模的思想和方法有機(jī)地融入“高等數(shù)學(xué)”等課程教學(xué)是一門“技術(shù)含量”很高的藝術(shù)。其困難之一就是數(shù)學(xué)建模往往與具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題和方法,可能是很深?yuàn)W的數(shù)學(xué)問(wèn)題和方法緊密相連。因此,怎樣精選只涉及較為初等的數(shù)學(xué)理論和方法而又能體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模精神,既能吸引學(xué)生而且學(xué)生又有可能遭遇的案例,并將其融入課程教學(xué)中十分重要。特別要重視在教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生的“雙向翻譯”的能力。這一能力的要求,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是把實(shí)際問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言翻譯為明確的數(shù)學(xué)問(wèn)題,再把數(shù)學(xué)問(wèn)題得到解決的結(jié)論或數(shù)學(xué)成果翻譯為通俗的大眾化的語(yǔ)言?!半p向翻譯”對(duì)于有效應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的思想和方法,是一個(gè)極為關(guān)鍵的步驟,權(quán)威的專家多次強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。建模的力量就在于“通過(guò)把物質(zhì)對(duì)象對(duì)應(yīng)到認(rèn)定到能‘表示’這些物質(zhì)對(duì)象的數(shù)學(xué)對(duì)象以及把控制前者的規(guī)律對(duì)應(yīng)到數(shù)學(xué)對(duì)象之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,就能構(gòu)造所研究的情形的數(shù)學(xué)建模;這樣,把原來(lái)的問(wèn)題翻譯為數(shù)學(xué)問(wèn)題,如果能以精確或近似方法求解此數(shù)學(xué)問(wèn)題,就可以再把所得到的解翻譯回去,從而解出原先提出的問(wèn)題?!??

(二)數(shù)學(xué)建模教學(xué)中重視各種技術(shù)手段的使用。在“高等數(shù)學(xué)”等課程的教和學(xué)中,使用技術(shù)手段,尤其是數(shù)學(xué)軟件,只是時(shí)間的問(wèn)題,盡管關(guān)于技術(shù)手段的好與壞還仍有爭(zhēng)議。企圖用技術(shù)手段來(lái)替代個(gè)人刻苦努力的學(xué)習(xí)過(guò)程,只會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生。但決不能因此徹底地排斥技術(shù)手段, 這是一個(gè)“度”的問(wèn)題。對(duì)于數(shù)學(xué)建模的教師來(lái)說(shuō),技術(shù)手段既可能成為科研和教學(xué)研究的有力工具, 也可以通過(guò)教學(xué)實(shí)踐來(lái)研究怎樣使用它們。數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)中涉及數(shù)理統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)工程、圖論、微分方程、計(jì)算方法、模糊數(shù)學(xué)等多科性內(nèi)容,這些作為背景性知識(shí)和能力的內(nèi)容,一個(gè)好的教師一定要在教學(xué)中把它作為啟發(fā)性的基本概念和方法介紹給學(xué)生。而這些內(nèi)容要取得基于良好引導(dǎo)效果的教學(xué)成效,就必須使用包括數(shù)學(xué)軟件在內(nèi)的多種技術(shù)手段,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能。?

(三)確立“學(xué)生是中心,教師是關(guān)鍵”的原則。所有的教學(xué)活動(dòng)都是為了培養(yǎng)學(xué)生,都要以學(xué)生為中心來(lái)進(jìn)行, 這是理所當(dāng)然的。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要改變以往教師為中心、知識(shí)傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,確立實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、學(xué)生為中心、綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)新模式。然而,教學(xué)活動(dòng)是在教師的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)下進(jìn)行的, 因而,教師是關(guān)鍵。在教學(xué)過(guò)程中教師對(duì)問(wèn)題設(shè)計(jì)、啟發(fā)提問(wèn)、思路引導(dǎo)、能力培養(yǎng)方面承擔(dān)重要職責(zé),教師能否充滿感情地、循循善誘、深入淺出地開(kāi)展數(shù)學(xué)建模的教學(xué)就成了學(xué)生學(xué)習(xí)成效的關(guān)鍵,教師的業(yè)務(wù)能力、敬業(yè)精神、個(gè)人風(fēng)格等發(fā)揮著非常重要的作用。因此,作為數(shù)學(xué)建模的教師,把數(shù)學(xué)建模思想運(yùn)用在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的意義,就在于在整個(gè)教學(xué)中給了學(xué)生一個(gè)完整的數(shù)學(xué),學(xué)生的思維和推理能力受到了一次全面的訓(xùn)練,使學(xué)生不僅增長(zhǎng)了數(shù)學(xué)知識(shí),而且學(xué)到了應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的本領(lǐng)。?

參考文獻(xiàn):?

[1]葉堯城.高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)教師讀本[M]. 武漢:華中師范大學(xué)出版社,2003:20.?

[2]王庚.數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)教育[M].北京:科學(xué)出版社,2004:56.?

篇10

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;微課;翻轉(zhuǎn)課堂

隨著大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的不斷開(kāi)展,各高校也越來(lái)越重視數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)工作,并通過(guò)圍繞該賽事組織本校的預(yù)賽等工作,大力推廣數(shù)學(xué)建模的參與面.分析歷年來(lái)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽賽題,可以發(fā)現(xiàn)近年的賽題有如下一些特點(diǎn):題目的難度逐年升高,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的要求超出書(shū)本范圍;問(wèn)題越來(lái)越接近解決生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題,題目應(yīng)用性很強(qiáng);題目中常常會(huì)出現(xiàn)大數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的處理和合理應(yīng)用直接影響題目的求解;題目經(jīng)常是命題專家的課題的一部分或簡(jiǎn)化,要求有一定的專業(yè)背景知識(shí);解決問(wèn)題的手段與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系也越來(lái)越密切,數(shù)學(xué)軟件的使用趨于普遍,對(duì)學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力要求越來(lái)越高;問(wèn)題的綜合性要求較高,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力也要求更高.

一、當(dāng)前數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)及不足

目前已有的數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作,主要是針對(duì)典型的教學(xué)案例,講授如何建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型的理論知識(shí),以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程.教學(xué)中,教師還是以電子課件的課堂講授為主,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)主要是在課外完成,練習(xí)作業(yè)也基本以較為簡(jiǎn)單的題目為主,學(xué)生難以獲得系統(tǒng)的、全面的訓(xùn)練.因此,數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法與近年數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和學(xué)生對(duì)競(jìng)賽輔導(dǎo)的要求的距離較大.學(xué)生在面對(duì)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的真題時(shí),普遍感覺(jué)題目較難,難以下手;很多學(xué)生在建模的過(guò)程中有一些好的想法,但是由于數(shù)學(xué)軟件基礎(chǔ)較弱,難以實(shí)現(xiàn)自己的算法.同時(shí),由于這兩門課程通常分期開(kāi)設(shè),加之學(xué)時(shí)有限,使學(xué)生很難把兩門課程有效地聯(lián)系起來(lái).

二、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革內(nèi)容

(一)教學(xué)形式多樣化

1.高等代數(shù)和數(shù)學(xué)分析等數(shù)學(xué)主干課程的教學(xué)中,要融入數(shù)學(xué)建模和笛實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,增加一些簡(jiǎn)單建模的例題,強(qiáng)調(diào)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的教學(xué).

2.我校每年舉辦多次數(shù)學(xué)建模系列講座,對(duì)更多的學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模啟蒙教育,宣傳數(shù)學(xué)建模的基本思想,激發(fā)了學(xué)生們對(duì)數(shù)學(xué)建模的興趣.

3.同時(shí),基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式,開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模公共選修課,系統(tǒng)介紹數(shù)學(xué)建模的基本內(nèi)容和數(shù)學(xué)軟件的功能,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力.

4.每年組織開(kāi)展1次校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、2次建模夏令營(yíng),選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽.2016年獲得美賽二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、國(guó)賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)賽二等獎(jiǎng)6項(xiàng)、國(guó)賽省一等獎(jiǎng)11項(xiàng).目前我校數(shù)學(xué)建模成績(jī)?cè)诩质忻星懊?

5.從數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)出發(fā),為學(xué)生開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),建立數(shù)學(xué)建模工作室,鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)數(shù)學(xué)建模的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的素養(yǎng)和能力.

(二)教學(xué)內(nèi)容多樣化

1.結(jié)合課程的特點(diǎn),在數(shù)學(xué)主干課程中穿插具有建模思想的例題.例如,在常微分方程課程中,增加對(duì)汽車碰撞模型的介紹.這類教學(xué)主要是讓學(xué)生了解和體會(huì)數(shù)學(xué)建模的基本思想和基本概念,激發(fā)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的興趣.

2.數(shù)學(xué)建模講座可以選取某種模型,使學(xué)生全面理解模型的適用范圍、典型特征、建模及求解過(guò)程.通過(guò)對(duì)該模型比較深入的理解,能了解數(shù)學(xué)建模的全過(guò)程,能舉一反三.

3.數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的選修課可以比較系統(tǒng)地講授常用的數(shù)學(xué)模型的基本知識(shí),介紹一種數(shù)學(xué)軟件的使用.通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能比較系統(tǒng)地了解數(shù)學(xué)建模的基本過(guò)程,掌握數(shù)學(xué)建模的基本技能,能運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決較為簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題.

(三)將數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程合并

將數(shù)學(xué)理論知識(shí)、數(shù)學(xué)建模的思維方法與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)融為一體,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值.

1.學(xué)生在學(xué)習(xí)各種典型案例的同時(shí),可以利用數(shù)學(xué)軟件及時(shí)開(kāi)展實(shí)驗(yàn).這樣既彌補(bǔ)了單獨(dú)開(kāi)設(shè)的缺點(diǎn),又在一定程度上節(jié)省了課時(shí),效果也有了明顯改觀.

2.合并后的課程強(qiáng)調(diào)淡化理論,特別注重學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng).

3.教學(xué)方式采用的是分專題的案例教學(xué)法,比如,在數(shù)據(jù)處理專題中,會(huì)介紹數(shù)據(jù)擬合、插值、線性回歸和非線性回歸分析的相關(guān)案例以及實(shí)驗(yàn)工具.

4.課程宗旨就是讓學(xué)生通過(guò)課程學(xué)習(xí),在分析問(wèn)題,應(yīng)用數(shù)學(xué)方法原理建立數(shù)學(xué)模型,并綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng)上有質(zhì)的飛躍.

(四)考核方式多樣化

本著以學(xué)生為主體,以能力考查為中心,以提高教學(xué)質(zhì)量為根本的理念,我們對(duì)課程的考核方式進(jìn)行了改革,具體的成績(jī)?cè)u(píng)定方案如下:

1.平時(shí)成績(jī)占最終成績(jī)的10%;

2.實(shí)驗(yàn)課考核占最終成績(jī)的30%;

3.實(shí)踐論文(模型+求解+排版)占最終成績(jī)的60%.

總體看,新的考核方式更看重實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核.這里的實(shí)踐有兩層含義:一是學(xué)數(shù)學(xué),用數(shù)學(xué),嘗試解決一些生活實(shí)際問(wèn)題;二是上機(jī)實(shí)踐,要求熟練掌握各種基本的數(shù)學(xué)軟件工具,并能輔助學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行探究和求解.