高職院校參加數(shù)學建模競賽的探索和實踐

摘 要: 根據(jù)高職數(shù)學教學現(xiàn)狀和發(fā)展的要求，本文提出，高職數(shù)學教學應注重應用能力的培養(yǎng)，開展數(shù)學建模競賽，并指出競賽對教學改革的推動作用。

關鍵詞: 高職院校 數(shù)學建模 競賽

一、數(shù)學建模及競賽介紹

數(shù)學建模是根據(jù)客觀的實際問題抽象出它的數(shù)學形式，用以分析、研究和解決實際問題的一種科學方法。它強調(diào)的是以解決實際問題為背景的數(shù)學方法和計算手段。

我國部分高校于1989年參加了國際大學生數(shù)模競賽活動，1992年舉行了第一首屆全國大賽。我國大學生數(shù)學建模競賽面向全國大專院校學生，不分專業(yè)(分甲、乙兩組，甲組競賽所有大學生均可參加，乙組競賽只有高職高專學生可以參加)。該競賽在每年9月的第3個星期五開始，歷時半天。參賽者每3人組成一隊，甲組的每個參賽隊在A、B兩道試題中選一題，乙組的每個參賽隊可在C、D兩道試題中選一題，在72小時內(nèi)合作完成所選的題目并提交一篇論文。競賽期間可查閱各種資料，組內(nèi)的隊員可以相互討論。這種新穎的開放的競賽模式受到學生的廣泛歡迎。通過競賽，學生可以鍛煉團隊合作、創(chuàng)新精神、數(shù)學應用、科技論文寫作等科研品質(zhì)和素質(zhì)。

二、開展數(shù)學建模教學和競賽的意義

開展數(shù)學建模的教學和競賽有非常重要的意義。在建模過程中，學生能增強數(shù)學的應用意識、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，資料檢索能力與計算機應用能力，鍛煉領會和掌控新知識的技能，培養(yǎng)團隊精神、合作意識，訓練邏輯思維和開放性思考方式。

開展數(shù)學建模教學還可以培養(yǎng)學生的主動學習能力，促進學生學習觀念的轉變，變“要我學”為“我要學”。學生通過完成建模過程，在教師的引導下，積極主動地探索找到解決問題的方案，真正成為學習的主體，有效地激發(fā)學生的學習興趣和學習積極性，變被動接受知識為主動學習。

三、我院開展數(shù)學建模競賽的探索和實踐

高職教育是國民教育中高等教育的一個重要的組成部分，它和本科教育不同，高職教育培養(yǎng)的是面向生產(chǎn)、管理、服務等一線工作的高級技能型、應用型人才。高職院校人才培養(yǎng)應該具有實踐性、針對性等特點，在教學過程中注重學生的動手能力、創(chuàng)新能力和團隊合作能力的培養(yǎng)。

參加數(shù)學建模大賽的目標不能僅僅是為了得獎，為了競賽而競賽，而是通過競賽來促進數(shù)學建模在平常數(shù)學教學中的滲透，促進高職數(shù)學教學的改革，讓數(shù)學變得“實用”、“適用”。

1.常規(guī)數(shù)學教學過程中滲透數(shù)學建模思想。

開展數(shù)學建模競賽，不只是最后參賽十幾個隊員和個別指導老師的任務。雖然大學生數(shù)學建模現(xiàn)在我國開展得紅紅火火，但能直接參賽的人畢竟是少數(shù)，在我校學生中不到5%的比例。在日常教學中，我校首先更新了教材，采用了更適合高職高專用的大學應用數(shù)學教材。該教材和原來的教材相比，廣泛增加了數(shù)學應用案例，每章都會有數(shù)學應用題。教師在每個教學模塊授課中都會滲透數(shù)學建模思想。如在常微分方程教學中，對電專業(yè)的學生講授時，會針對專業(yè)適當講些微分方程在電路中的應用。以數(shù)學建模為契機，深化數(shù)學教學的改革，貫徹“必需、夠用”原則，刪去復雜的理論推導，采用案例教學引導學生自主探索研究新知識，改變傳統(tǒng)教學中“填鴨式”教學方式。在數(shù)學課考核中，要加大平時成績的考核力度，調(diào)動學生開動腦筋解決問題的積極性。

2.精心選拔，認真培訓。

選拔和培訓是數(shù)學建模競賽前期非常重要的環(huán)節(jié)，隊員的素質(zhì)直接關系到競賽成績。我院一般每年四月在全院進行一次大規(guī)模的大學生數(shù)學知識應用大賽，參與的學生廣泛，主要為一年級學生，從中選出大約40名優(yōu)秀學生進行第一階段的培訓。

第一階段的培訓主要為知識性的補充。高職的數(shù)學教學現(xiàn)狀是，學生整體素質(zhì)不高，教學任務重，課時少。大多數(shù)高職學生只是學習了基本的微積分知識，部分專業(yè)學生學習了常微分方程初步，級數(shù)等，但數(shù)學建模競賽需要的一些基礎知識都還有所欠缺。這個階段培訓，指導老師會對數(shù)學建模基礎及方法，線性代數(shù)，概率統(tǒng)計，線性規(guī)劃等做介紹性的知識補習。另外會讓學生了解常用數(shù)學軟件的使用，如Mathemati ca、Matlab、Lingo等。講解簡單的微分方程模型、概率模型，規(guī)劃模型等，并在這一階段培訓結束時，優(yōu)中選優(yōu)，挑出12名學生準備參加9月的全國大賽。

3.賽前集訓，強化培優(yōu)。

9月賽前25天左右，也就是在暑假的時候就開始對12名學生進行賽前強化集訓。集訓包括以下內(nèi)容:科技論文及數(shù)學建模大賽論文寫作規(guī)范;數(shù)學軟件的熟悉;文獻資料的快速檢索;往年全國數(shù)學建模大賽試題解析與點評;3人一組，團隊協(xié)作的模擬建模大賽。

在這個階段，尤其不能忽視論文規(guī)范和文獻檢索能力的訓練。首先，因為競賽最后是以論文為最后的考核內(nèi)容的，空有好的思想而不能有理有據(jù)地體現(xiàn)在論文上是不行的。其次，在數(shù)學建模競賽過程中學生經(jīng)常會遇到從來沒有遇到過的問題，需要各種新的知識來解決，這個時候在有效時間內(nèi)快速的搜索到相關文獻顯得尤其重要，而這些能力的培養(yǎng)訓練在常規(guī)性的教學中因為學時、學生基礎等各方面原因容易被忽視。

4.競賽隊員表彰，以競賽促進常規(guī)教學的改革。

對參加數(shù)學建模大賽獲獎隊員，我院都會給予精神和物質(zhì)上的獎勵。根據(jù)獲獎級別不同會給予一定的學分鼓勵，并且在學生科研獎學金評比時會給予政策性傾斜。

大賽的獲獎也激發(fā)了廣大學生和指導老師的熱情，進一步促進了常規(guī)教學中數(shù)學建模思想的滲透，促進了常規(guī)教學的改革。

在2009年9月的全國大學生數(shù)學競賽中，我院四個參賽隊伍取得了一個國家二等獎，一個湖北省一等獎的好成績。

參考文獻:

[1]將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程[J].中國大學教學，2006.1.

[2]姜啟源.數(shù)學模型[M].北京:高等教育出版社，1993.6.