依托對口支援平臺改進數學建模競賽培訓的探索與實踐

吳清華 郭 博

依托對口支援平臺改進數學建模競賽培訓的探索與實踐

吳清華 郭 博

（湖南科技學院 理學院，湖南 永州 425199）

數學建模競賽是大學生廣泛參與的一項重要賽事。建模競賽培訓的關鍵部分包括培訓內容、教師指導水平、學生參賽信心等三個方面。本文結合應用型本科院校的實際情況，探討如何依托對口支援平臺，對建模競賽培訓的關鍵部分進行改進的措施。給出了發揮對口支援平臺的優勢，提高建模競賽培訓質量的途徑。

數學建模；對口支援；競賽培訓

數學建模是通過對實際問題研究分析，將實際問題抽象、簡化，為了特定的目的，利用適當的數學工具，得到一個數學模型，并對模型進行求解、解釋和驗證，最終解決實際問題的過程。數學建模也是聯系數學理論與應用的橋梁，是理論走向應用的重要課程[1]。與該課程息息相關的一項賽事便是數學建模競賽。通過數學建模競賽不僅可以加深課程內容的學習，更能培養大學生的創新思維，提升學生實踐創新能力，促進學生知識結構的完善[2-4]。但是數學建模競賽涉及的知識面非常寬泛，會用到許多數學知識、方法以及數學軟件[1]。對于應用型本科院校，經費投入相對較少、優質的資源缺乏、學生基礎不牢、學習能力相對偏弱、師資隊伍有限、研究數學建模競賽的老師不多等問題一直以來是影響數學建模教學及競賽成績的重要因素。

2001年，為了實施西部大開發戰略，加快中西部地區發展，積極發展西部地區高等教育，加快培養急需的高級專門人才，教育部印發了“教育部關于實施‘對口支援西部地區高等學校計劃’的通知”（教高〔2001〕2號)，實施該計劃的主要目的是為整體提高西部地區高等教育辦學水平和教育質量，加快西部高等教育改革和發展[5]。2019年為了支持邊遠地區本科高校，湖南省瞄準區域經濟社會需求加快發展，出臺了“深入開展本科高校對口支援工作的通知”。在此背景下，應用型本科院校如何充分發揮對口支援平臺的作用，借助優質高校的教育資源，提升數學建模競賽培訓的工作成效從而提高人才培養的質量是一個值得深入探討和研究的問題。本文從應用型本科院校的實際情況出發，對數學建模競賽的培訓開展廣泛調研并深入思考，提出依托對口支援平臺進行數學建模競賽培訓的一些改進思路和方法。

1　應用型本科院校建模競賽培訓的現狀及問題

目前與一些知名高校相比，應用型本科院校在數學建模競賽中獲獎的數量和層次方面還存在一定的差距，特別是國家級的獎項較少。需要結合目前的現狀分析緣由，才能找到改進的辦法[6]。競賽成績主要受“學生素質”“競賽培訓和教師指導”“學校的組織”等三個因素的影響。從這三個方面來分析目前的現狀及問題。1）學生素質。應用型本科院校的學生，有時學習主動性不夠，理論學習不夠扎實。即使掌握了相關的知識點，但理論應用于實際的能力缺乏訓練[6]。有時學生存在畏難情緒，攻堅克難的信心和勇氣也較缺乏。2）競賽培訓和教師指導。競賽培訓多數安排在暑假集中進行，按照建模涉及的知識和方法模塊，由多個老師每人承擔一個模塊，共同完成。部分教師由于平時的教學任務繁重，自身對建模競賽知識的學習和研究較少，導致建模培訓課程的內容更新不及時，講解不深刻，影響到培訓的成效。3）學校的組織。在賽前制定競賽培訓方案，選拔學生。一方面，參賽的學生多數是數學專業的，其他專業的學生參與度不高。參賽學生基本是大二學生，一般只參加一次就不再參加了。另一方面，競賽經費有限，一些后勤保障和必要的關懷缺乏。

2 數學建模競賽培訓的探討

應用型本科院校師資和學生的特點與知名高校不同，需要對競賽培訓的實施過程進行深入分析，提出與之適宜的方法[7]。一般來說，整個競賽培訓過程大體上分為賽前、賽中和賽后3個階段。

2.1 賽前階段

賽前階段最重要，該階段又分為2個小階段。

1）基礎訓練及樹立信心。數學建模競賽需要在全校范圍內開展選拔，把學習能力相對較強、基礎相對較好、對建模感興趣的學生組成培訓班。需要挑選合適的培訓內容，培訓內容也包括建模的基本方法和軟件編程，利用周末或者晚上等課余時間進行相關建模基礎知識的培訓，使學生快速了解數學建模的一些基本概念和建模過程，能解決一些規模較小的問題。隨著“互聯網+”和大數據時代的到來，許多在線課程得到了蓬勃發展，優質的教育資源得到了共享。在此階段可以充分利用網絡平臺，尤其是對口支援高校的優質教育資源（如精品課程等）進行學習。建模的指導老師主要工作是為培訓篩選合適的課程和內容，并進行相應的答疑，這樣可以適當地緩解教師教學工作量大的問題。對于應用型本科院校來說，雖然不乏有個別優秀學生，但學生基礎薄弱，學習能力不強是一個普遍的問題，再加上數學建模本身比較難，大部分學生很容易產生畏難情緒，覺得獲獎是遙不可及的，參賽的自信心不足，最終導致放棄參賽。此時可以邀請對口支援高校的建模指導老師和優秀學生不定期來校進行講座交流，讓學生了解最新的動態，親眼目睹一下國賽一等獎獲得者、建模的名家大師，使學生清楚了解到獲獎者是和他們所學的知識基本一樣的大學生，進而樹立參賽信心。這一點對地方本科院校的學生非常重要。建模指導老師也可以和對口支援高校教師相互交流，更新相關培訓內容和理念，提高自身水平。

2）模擬訓練及賽題講解。經過了第一階段的訓練，學生對數學建模及競賽題有了一定的了解，掌握了一些基本的建模方法和理論。但“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，要想真正領會數學建模的思想和方法，還需要自己動手實踐，真正感受下競賽過程。此階段培訓的效果將對最后的競賽結果產生重大的影響。在此過程中，需要重點培養學生的團隊協作能力、知識的融會貫通能力、計算機編程能力、論文的寫作能力，在此簡稱為建模競賽“四大能力”。然而這“四大能力”中“知識的融會貫通能力”“論文的寫作能力”的培養，很難有一個可供操作的模式，現有的一些培養方法也只是泛泛而談。因此只能通過大量的模擬訓練和多寫論文。此時可以考慮參考對口支援高校的模擬訓練題和訓練模式進行更有針對性地訓練。此階段一般都安排在暑假進行，可以考慮在第一階段的基礎上，選拔部分優秀的學生到對口支援高校進行學習，參與他們的培訓和模擬。

2.2 賽中階段

該階段主要是為學生提供良好的競賽環境，做好后勤服務工作。競賽的三天時間里，要確保賽題準時發放，網絡通暢，資料獲取方便，競賽的場所、電腦、打印機等設備齊全，還需要提供休息的場所，最好能提供餐飲服務，讓學生全身心地投入競賽中。此時指導老師雖不能參與其中，但可以提供一些人文關懷，多關心、鼓勵學生。

2.3 賽后階段

很多時候參加完比賽后，就松懈下來，缺乏賽后的總結和再研究。其實對于應用型本科院校而言，很多學生都是大二參加第一次比賽，參加完之后很多都沒獲獎。即使獲獎了，到了大三，有的由于準備考研，也不愿回來參加競賽，這也是影響競賽成績的重要因素之一。如果加強賽后的總結和講解，將這部分第一次參賽的學生再次組織起來第二次參賽，相信效果會得到很大的提高。此階段可以考慮將競賽期間的結果進一步完善，參與其他創新項目申報或作為將來畢業論文的研究方向，對于一些做得好的論文，考慮推薦發表，從而提高學生賽后研究的動力以及再次參賽的積極性。為了提升自身賽后總結的層次，需要與對口支援高校進行交流。

3 近年來取得的成績

近年來湖南科技學院積極組織參加各類建模競賽，其中華中地區的建模競賽，從2017年7個三等獎到2019年21個三等獎，1個二等獎，有了很大的進步。由于數學建模競賽參賽隊伍數量的不斷增加，而設置的獎項數量增幅不大，相對而言，獲獎比例下降了很多，這導致全國大學生數學建模競賽的獲獎難度逐年增加，特別是國家級的獎項數量不是根據選題人數按比例設置的。近年來，雖然全國大學生數學建模競賽我們每年只有1～2個省級三等獎。但是這種情況隨著與對口支援學校交流的深入，相信在不久的將來，不僅在一些局部賽事，在國賽中也會取得更好的成績。

4　結 語

本文首先分析了數學建模競賽培訓的現狀和存在問題，然后結合應用型本科院校的實際情況，對數學建模競賽培訓進行深入思考及探討，提出了一些改進的思路和方法。特別是依托對口支援平臺對“培訓內容”“教師指導水平”“學生參賽信心”等建模競賽培訓的關鍵部分進行了分析。建模競賽的培訓要與時俱進，需要不斷地探索和逐步完善，在以后的培訓過程中還有待仔細探討和研究，以便進一步提高培訓的效果和競賽的成績。

[1]姜啟源,謝金星,葉俊.數學模型（第五版）[M].北京:高等教育出版社,2018.

[2]劉法貴,岳紅偉.關于數學建模教育與數學建模競賽的思考[J].華北水利水電大學學報(社會科學版),2019,35(3): 34-38.

[3]張景祥.依托數學建模競賽,提升大學生創新實踐能力[J].內蒙古師范大學學報(教育科學版),2018,31(3):59-61.

[4]孫璐,謝鳴鳳,朱明海,等.基于創新型人才培養的數學建模競賽培養模式[J].高師理科學刊,2018,38(8):78-81.

[5]李延成.對口支援:對幫助不發達地區發展教育的政策與制度安排[J].教育發展研究,2002(10):16-20.

[6]紀凱,韓東,郭誼,等.我院數學建模教學訓練相關問題分析及建議[J].高教學刊,2019(21):96-100.

[7]劉好斌,牟廉明.地方院校數學建模競賽培訓體系的構建與實踐[J].文山學院學報,2018,31(3):96-98,106.

G642

A

1673-2219（2021）03-0086-02

2020-02-28

2018年湖南省教學改革研究項目；2018年湖南省大學生研究性學習和創新性實驗項目。

吳清華（1982－)，男，江西貴溪人，博士，副教授，研究方向為數學建模、高振蕩積分數值方法。

（責任編校：宮彥軍）