張玉林
(成都師范學院數學系,四川 成都 611130)
全國大學生數學建模競賽是由教育部主辦的全國高校規模最大的課外科技活動之一。本項比賽目的在于激發學生學習數學的積極性,提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養創造精神及合作意識,推動大學數學教學體系、教學內容和方法的改革。我校每年11月組織學生報名,隨著比賽的逐年舉辦,學生的熱情也是日漸高漲。通過近幾年的培訓參賽,我們再歷年的比賽中取得了一些成績,同時也有更多經驗值得總結探討。
此次建模競賽中取得的成績和學校、教務處、學生處以及數學系等領導的重視是密不可分的。數學系成立了數學建模競賽工作小組組織安排此次競賽活動,學校以及教務處給予此次活動更方面的支持,親自動員并多次親臨現場看望學生,學生處領導積極解決暑期學生生活方面的各項苦難,數學系領導親自參加競賽的培訓工作,細心了解學生及培訓教師的情況并積極解決,使得此次活動能順利圓滿的進行。
數學建模競賽的主角是參賽學生,選擇參賽學生的成功與否將直接影響到參賽成績。我們于每年11月啟動了全校規模的報名活動,為使學生更好的了解數學建模以及數學建模競賽,數學系指導教師在報名之前進行了“走進數學建模”主題講座。學生報名熱情高漲,積極半報名參加。
選拔分為預賽和復賽兩個階段。主要圍繞以下三個方面選拔參賽隊員:首先要對數學建模有濃厚的興趣;其次,要有創造力,勤于思考,用于創新并且有扎實的數學功底,能熟悉操作計算機;最重要的還要有團隊合作意識。經過預賽以及復賽共選拔出30-40名同學進入競賽培訓名單。
此次競賽培訓共分兩個階段進行。第一階段從每年3月至月,培訓教師利用周末時間向學生講解數學建模的一些基礎知識,包括:Matlab的使用;學生欠缺的知識(如運籌學,概率統計等);常用數學模型(如規劃模型,微分方程模型,回歸模型,層次分析法等)。經過第一階段的培訓,學生已經具備的初步的數學建模能力,具備了參加數學建模競賽的基礎。
第二階段從8月至9月,數學系對參賽學生進行了暑期培訓。經過第一階段的培訓,有33名同學進入了暑假培訓班。按照比賽要求,每三人一組,分本科專科組,共十余隊,其中本科組四隊,專科組七隊。由于比賽在9月初進行,暑期培訓就顯得尤為重要了。由于我校暑假的特殊情況,學生的食宿等各項問題都需解決。數學系領導及時與學生處以及各部分協調,解決了學生的生活困難,保證了培訓的順利進行。在本階段培訓以模型的案例分析為重點,主要從近年競賽真題出發,通過對試題的分析,討論,加深對數學建模的認識,同時學習了競賽論文的寫作規范。為了讓學生更好的準備比賽,數學系還邀請了四川省數學建模競賽閱卷專家來校對培訓教師以及學生進行指導。通過本階段的學習,學生已經具備了參加數學建模競賽的能力。
由于數學建模競賽需要大量用到計算機,數學系在培訓期間對學生全天開放數學系實驗室,并有培訓老師現場指導,以便學生更好的學習和練習數學建模的相關知識。
在數學建模培訓中,培訓教師是核心。指導教師保證培訓效果和競賽成功的關鍵因素。為此,數學系從本系老師中抽調了專業教師組成指導教師組,制定培訓方案,組織學生培訓。從3月份集訓開始,到9月份比賽結束,指導教師放棄了周末以及暑假的休息時間進行培訓。尤其是暑假近一個月的培訓,在高溫的情況下給學生上課,所有的老師都是任勞任怨,從未有過一個老師爭報酬,講價錢。為了最后的比賽,和學生一起在暑期奮戰。
在學生參賽過程中,指導教師的及時指導是學生完成競賽的保證。主要體現在以下方面:一是做好參賽學生的心理指導,比賽是在連續72小時內完成的,并且要和同組的隊員合作,對學生的心理和生理都是極大的挑戰。有很多學生中間會有放棄的心理,此時需要指導教師的鼓勵和關心。指導教師細致的思想工作,在整個培訓過程中不斷強調團隊合作的重要性,這些都是學生順利完成比賽的保證。二是做好論文細節方面的指導。論文格式的規范與否與能否獲獎息息相關。在競賽的最后階段,指導教師會提醒學生注意論文格式,并親自幫學生檢查論文格式是否符合要求,論文題目、摘要、關鍵詞是否合適,參考文獻格式是否正確,論文是否完整等各方面問題。這些細節是論文是否取得好成績的關鍵。為了更好的指導學生參加比賽,數學系在比賽期間抽調了十余名教師在比賽三天中對學生全天進行指導。
數學建模競賽想取得優異的成績不僅要依靠競賽培訓,更重要的是學生要對數學產生濃厚的學習興趣。現在,很多學生對數學興趣不高,主要是由于學生對所學到的知識無法學以致用。數學建模恰好是一個數學知識的實際應用,在這個平臺上,大學生們不僅僅是運用數學方法和計算機技術解決實際問題,更重要是鍛煉了他們分析問題、解決問題的能力。因此,經過近幾年的競賽培訓,我們總結了建模中一些和高等數學密切相關的實例,在高等數學的教學中融入相關知識,使學生體會到數學的真正樂趣。同時,在線性代數以及概率論與數理統計等課程中融入相關數學軟件的應用,增強知識的應用性,同時為數學建模打下良好基礎。
開設數學建模課程、進行數學建模競賽輔導這些都表明數學建模是一個團結協作的過程。多年的建模實踐證明,我校的建模競賽工作是成功、有效的,建模競賽活動的經驗在其他院校得到了推廣應用,也取得了優異的成績。為推動數學建模活動在我校進一步發展,我們要開拓創新,克服困難,將日常的教學與建模培訓緊密聯系在一起,努力學習和工作,力爭再創佳績!