淺析大學生數(shù)學建模競賽組織與培訓

摘要：以華北水利水電學院為例，介紹了大學生數(shù)學建模競賽隊員的選拔、指導教師的培養(yǎng)以及課程設置，并指出了幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，總結(jié)了幾點經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：數(shù)學建模 組織 培訓

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0237-01

大學生數(shù)學建模競賽首次比賽于1985 年在美國舉行，國內(nèi)首次比賽于1989年舉辦，并于1994年被中國教育部列為全國性的大學生賽事，目前已成為國內(nèi)高校規(guī)模最大的課外科技活動。[1][2]

我校自2001年組隊參賽以來，取得了一些成績。其中，2006年—2011年期間，共獲得國家二等獎7組次，省一等獎22組次，省二等獎38組次。2012年2月10日，學校選拔了2個小組，參加了美國的競賽，均獲得了一等獎。本人將我校多年來的實際工作和經(jīng)驗教訓進行總結(jié)，希望能對其他兄弟院校的數(shù)學建模活動起到一定的積極作用。

1 時間安排

1.1 第一階段主要進行宣傳及初次選拔：3月15日—5月15日

宣傳及動員工作由學校“大學生數(shù)學建模協(xié)會”組織實施，重點人群為在校二年級學生。報名結(jié)束后進行初次選拔，選拔的方式為筆試，考試內(nèi)容包括高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計及簡單數(shù)學模型。按照考試成績從高到低排序，選拔150名學生組成若干數(shù)學建模學習小組，然后進行初級培訓。

1.2 第二階段主要進行第二次選拔：5月16日—6月1日

由教務處、校團委聯(lián)合發(fā)文，由數(shù)學與信息科學學院具體承辦“創(chuàng)新杯”大學生數(shù)學建模大賽暨數(shù)學建模校內(nèi)選拔賽，每年一屆。嚴格履行大學生數(shù)學建模大賽的程序，由評審專家組進行評選。學校對優(yōu)秀的作品予以表彰，并鼓勵隊員進行下一階段的訓練。

1.3 第三階段主要進行理論培訓：6月2日—7月10日

將進入第三階段培養(yǎng)的學員組成“國賽”集訓隊，進行系統(tǒng)的理論培訓，這是組織數(shù)學建模的中級階段，也是發(fā)現(xiàn)人才和培養(yǎng)人才的關(guān)鍵階段。

根據(jù)多年的經(jīng)驗，最終獲得優(yōu)異成績的學員，往往不是常規(guī)考試中成績最好的，而是對數(shù)學建模熱情高漲、善于鉆研、有創(chuàng)新思想的學員。這就要求指導教師對學員進行全面的了解，并根據(jù)學員的特點，進行合理分組搭配，使各小組的建模能力、計算機應用能力以及協(xié)作能力盡量均衡，充分發(fā)揮團隊協(xié)作精神。

1.4 第四階段進行第三次選拔：7月10日—8月30日

此階段為暑期強化培訓期，學員不僅要研讀優(yōu)秀論文，而且每組要完成3-4篇模擬論文，并給其他學員講解。根據(jù)學員表現(xiàn)情況，進行第三次校內(nèi)選拔。此階段也是參加大學生數(shù)學建模競賽全國賽的沖刺、提高階段。

1.5 第五階段為競賽期：9月中旬

數(shù)學建模實驗室停止對外開放，營造一個封閉、安靜的競賽環(huán)境。

1.6 第六階段主要進行總結(jié)、再啟動：9月下旬至年底

此階段可分兩個層次，一是類似第一階段，擴大數(shù)學建模競賽的影響力，吸引更多學生關(guān)注，為下一步工作做準備；二是提高層次。指導老師把各自負責的參賽小組的論文進行匯總、整理，并提出改進意見，幫助學員把勞動成果轉(zhuǎn)化成更優(yōu)秀的論文，爭取在期刊上發(fā)表，同時遴選出參加美國大學生數(shù)學建模競賽的同學。

2 師資培養(yǎng)

數(shù)學建模培訓的核心是指導教師，教師隊伍的戰(zhàn)斗力不僅影響到培訓的效果，而且是決定競賽結(jié)果的一個重要因素。因此，多年來，我校始終堅持業(yè)務第一、奉獻第二的原則，同時在選拔過程中，有意選拔一些年富力強、具有創(chuàng)新意識的青年教師，同時注意學歷、職稱結(jié)構(gòu)的調(diào)整，現(xiàn)已逐步建立一支年齡結(jié)構(gòu)合理、教學態(tài)度嚴謹、業(yè)務素質(zhì)高、科研能力強、善于團結(jié)、樂于奉獻的師資隊伍。

以下是我校師資隊伍建設的幾點做法：

1）每年選派指導教師參加全國大學生數(shù)學建模競賽全國組委會組織的暑期數(shù)學建模競賽培訓與應用研究研討會和年底當年命題研討會，傾聽國內(nèi)外知名建模專家的學術(shù)報告，及時了解國內(nèi)數(shù)學建模動態(tài)和當年數(shù)學建模題目出題思路及解題方法，同時向國內(nèi)其他兄弟院校學習。2）每年選派指導教師參加河南省或中南地區(qū)組織的數(shù)學建模師資培訓與教學研討，借鑒他校的成果經(jīng)驗，改進我校的不足，提高師資水平。3）組織指導教師隊伍到省內(nèi)高校交流學習。4）邀請數(shù)學建模專家到校內(nèi)講學。近年來多次邀請解放軍信息工程大學韓中庚教授、鄭州大學石東洋教授等分別來校做報告。5）指導教師定期、不定期的召開研討會，有時會邀請隊員參加，共同探討競賽組織過程中出現(xiàn)的一些問題及解決方法。

通過以上工作，開闊了視野，更新了理念，拓展了知識，豐富了經(jīng)驗。

3 課程設置

我校構(gòu)建了“選修課+課外活動+集訓”相結(jié)合的課程體系，逐步形成“以教學促競賽，以競賽帶教學”的良性循環(huán)。

3.1 開設選修課

在全校范圍內(nèi)開設《數(shù)學建模》公選課。一是幫助同學們了解數(shù)學建模，增強對數(shù)學建模的興趣，進而積極參與到數(shù)學建模競賽中；二是普及數(shù)學建模基本知識和基本方法，為集訓節(jié)省大量的時間和精力。

學校還開設了《數(shù)學實驗》選修課，講授數(shù)學軟件Matlab和優(yōu)化軟件lingo/lindo。經(jīng)過學習，同學們對經(jīng)典案例的解決思路和計算方法有了清晰的認識，掌握了案例的分析、建模、編程等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠自行建立簡單的數(shù)學模型并用軟件進行求解。

3.2 組織課外活動

我校于2003年成立了“大學生數(shù)學建模協(xié)會”，該社團由數(shù)學建模愛好者組成，秉承“不畏困難，頑強攻堅，銳意創(chuàng)新，不驕不餒”的精神，多次承辦校內(nèi)數(shù)學建模競賽相關(guān)的活動，成為我校數(shù)學建模體系中不可或缺的重要組成部分。

3.3 集中理論培訓

集中理論培訓授課內(nèi)容包括概率統(tǒng)計、運籌規(guī)劃、微分方程、數(shù)值分析、模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡、層次分析法、圖論、排隊論、灰色數(shù)學、模型講解等。

4 幾點經(jīng)驗

1）充分發(fā)揮大學生數(shù)學建模協(xié)會的作用，使其成為人才儲備庫。2）吸納校內(nèi)其他競賽的優(yōu)勝者參賽。如校團委舉辦的“磐石杯”基礎學科知識競賽、信息工程學院舉辦的“C語言程序設計大賽”等。3）發(fā)揚團隊協(xié)作精神，這是關(guān)系競賽成功與否的關(guān)鍵因素。一是要團結(jié)；二是三個隊員能力需各有所長，努力爭取在建模能力、計算機應用能力以及協(xié)作能力達到均衡。4）注重思想教育。當競賽結(jié)果公布后，要密切關(guān)注成績不理想的小組成員的思想情緒波動，引導學員正確對待失敗，增強抵抗挫折的能力，不要計較一時的成敗得失，更不要后悔、指責隊友當時的選擇。[3]引導學員保持高昂的斗志，為下次競賽做好準備。

參考文獻

[1]李大潛.中國大學生數(shù)學建模競賽[M].北京：高等教育出版社，2001（12）.

[2] 楊啟帆等.數(shù)學建模[M].北京：高等教育出版社，2005（5）.

[3] 黃娜.組織學生參加數(shù)學建模競賽的經(jīng)驗與建議[J].內(nèi)江科技，2007（9）.