時間:2022-04-26 12:23:09
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇數學建模獲獎論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
2003年,湖北省數學建模競賽組委會在襄樊職業技術學院召開全國大學生數學建模研討會,各高職院校派教師參加了會議。會后,經過學院領導的批準,湖北職業技術學院(以下簡稱“我院”)選派了兩個代表隊參加全國數學建模競賽,以后每年都自己組織選拔學生參加這項競賽。開始的幾年,數學建模教學實際上只停留在賽前培訓上。由于硬件原因,培訓過程仍然是上理論課多,學生實際動手的少,加之每年參賽隊數的限制,使得數學建模教學變成只是為競賽培訓而進行,學生受益面很有限,在學生中的影響也很小。參加競賽開始的幾年,由于領導重視,指導教師的努力,同時我院在2005年投資建立了應用數學實驗室,為數學建模提供了一定的硬件基礎,使得數學建模教學能夠實現培養學生動手能力的目標。再加上學生的勤奮,因此,在2005年前取得了四個全國二等獎和三個湖北省一等獎、一個湖北省二等獎的好成績;但是隨著我院工作重心的轉移,數學課程教學時數的大幅壓縮,招收學生的數學素質的逐步下降,加之數學建模競賽實際上賽的是學生的應用數學的能力和素質,僅靠短期的培訓往往收效不大,所以近幾年競賽成績都不太理想,和同類院校相差較大,也直接影響到數學建模教學的發展。
為了改變這種不利的局面,根據專業計劃的調整進行數學教學改革,進一步推動數學建模教學,在相關專業開設數學建模與數學實驗選修課程,實現真正意義上的數學建模教學。為了進一步擴大影響和學生的受益面,鼓勵學生成立數學建模協會,我院每年舉辦一次應用數學知識校內競賽,使得數學建模教學大大地前進了一步。
二、高職院校數學建模教學中存在的問題
隨著高職院校參加各種專業技能競賽的增加,數學建模競賽在高職學生中的影響漸漸下降,學生參加數學建模競賽的積極性也逐漸下降。同時,數學建模教學存在的問題仍然很多。首先是競賽成績與數學建模教學目標之間存在的矛盾。如前所述,數學建模競賽賽的是學生應用數學的綜合素質,而且舉辦數學建模競賽的初衷是推動數學教學改革,只有把數學建模的思想方法融入到高職數學課程的整個教學中,才能實現數學建模教學的目標。隨著參加數學建模學生的增加,各高職院校在數學建模實踐設備的投資嚴重不足,設備老化沒有更新,不能滿足競賽隊員的培訓,在很大程度上制約了數學建模教學的發展。
其次,對數學建模缺乏應有的宣傳,直接影響了學生參與熱情,因而降低了應有的受益面。相對其它活動,數學建模的相關信息在各高職院校的新聞報道中很少聽到、見到,也沒有場地用來開展數學建模協會的活動,即使是教師進行數學建模的講座場地,也要經過多方審批。多年來,高職院校經常將獲獎學生的獎勵包括獎金直接發給學生,沒有舉行頒獎儀式,重視程度也大大不及學生的專業競賽和文體活動,這說明這方面的工作確實有較大的問題。
第三,學校的政策層面也對教師進行數學建模教學鼓勵不夠,甚至有些政策直接減少了教師在數學建模教學上的投入。追求科研項目、科研論文,使得教師沒有足夠的精力投入到數學建模教學中,有的純粹是應付差事、對付數學建模競賽,根本達不到通過數學建模教學提高學生應用素質的效果。急功近利的短視行為,很大程度上影響著數學建模競賽和數學建模教育的健康發展。把目標僅僅放在獲獎上,而忽略了數學建模教學和學習的規律,不在開發思路與培養能力上下工夫,只在注重歷年建模題型、所用工具的訓練上做文章,到真正遇到實際問題或者沒見過的類型時,就會一籌莫展。制約數學建模教學的根本問題還在于高等數學基礎課程開設不夠,甚至很多專業根本就沒有開設,即使開設高等數學的專業也只開設了一個學期的微積分,只靠一個學期的高等數學課和一個多月數學建模培訓,想要提高學生的應用數學素質實非易事。
三、推動數學建模教學,培養學生應用數學素質的措施
為了數學建模教學健康發展,提高學生應用數學素質,一方面需要好的政策和領導的重視,更重要的是數學教師自己的努力。因此,可以采取以下措施來推動數學建模教學,培養高職學生的應用數學素質。
首先,根據制約數學建模教學的根本問題,鼓勵和要求從事數學建模教學的教師利用高等數學課程的教學,改造學生的數學知識結構,培養學生的數學思維。由于高職學生普遍缺少足夠的數學建模能力和相應的數學建模教育,導致他們難以體驗到數學應用性的特點,因而數學學習興趣不高。數學在實際生活中的運用,往往需要經過數學建模的過程。數學建模能力不足,學生難以體驗數學的運用,從而感覺不到數學的應用性,導致學生數學學習興趣不高。因此在高等數學的教學內容中增加與生活實際和專業相關的實際問題,鼓勵和要求從事數學課程教學的教師把數學建模的思想方法融入到整個教學活動中,使學生能更好地進行數學建模的學習和實踐,進而提高分析問題、建立數學建模、求解模型、解決實際問題的能力。[2]
其次,可以在高等數學的教學中,開展數學建模周活動,拿出一到二周時間進行數學建模的教學,主要講述數學建模的一般原理和建模方法,布置與生活實際和專業相關的問題,讓學生用數學建模的方法去解決,并寫出論文報告,作為學生的高等數學學業成績的一部分。
第三,繼續開設數學實驗課程,讓學生體會到數學也可以這樣學,數學也可以解決身邊的實際問題,體會到數學的應用價值,同時結合計算機的操作以提高學生學習數學的積極性。
第四,加強數學建模的宣傳力度,利用新聞廣播、報紙、宣傳櫥窗、電子網絡學習平臺進行數學建模的相關報道,向數學建模教學開展好的學校學習,通過數學建模協會舉辦數學建模活動,并在舉辦形式上有所改進,不斷提高活動的檔次,把每年一屆的應用數學知識競賽提高到學校層面上,爭取有領導掛帥,使活動的影響力顯著增加。
3、《數學建模方法及其應用》,作者:韓中庚;
【中圖分類號】G427 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5962(2013)06(b)-0023-01
1、數學建模的概念
為了解決實際問題,通常需要作出一些必要的簡化與假設,并結合適當的數學知識,構造一個數學模型,再運用適當的數學工具,計算模型的最優解,從而解決實際問題。也就是說,數學模型即利用符號、式子,以及圖像等數學語言,來模擬現實的模型。從現實模型中抽象、簡化出具有某種數學結構的數學模型,用以解釋特定現象的實際狀態,并能預測到研究對象未來的狀態,或者能得出解決研究對象的最優策略,最后驗證模型的合理性及結果的有效性,并用結果解釋現實問題,這個過程稱為數學建模。
2、數學建模思想滲透教學的有效策略
由于教學內容對原始研究背景的省略,以及教學課堂的學習時間的局限性,傳統數學教學中缺乏對前人的探索過程的再現教學。任何一門數學分支學科,都是由于人類在探索自然規律的過程中的需要,而不斷發展進步的。著名數學家華特海曾經說過:“數學就是對于模式的研究”。其實,一些重要概念的提出、公式和定理的推導,以及每個分支理論的完善,都是有其現實原型的,是一些具體模型的數學抽象。因而,在大學數學教學過程中滲透建模思想的教學,是非常必要和重要的。筆者根據自身實踐經歷,總結出數學建模思想滲透教學的以下三個策略:
第一,將建模思想滲透到概念教學中。概念的抽象性不利于學生掌握其實際意義,因此,教學過程中,應當首先給出問題,再建立相應的數學模型,并探討解決問題的方法,最后抽象出數學概念。
第二,將建模思想滲透到定理公式的證明中。定理和公式實際上都有其自然背景,因此在教學中,可預先設定問題情境,引導學生逐步發現定理與公式。在探索過程中,培養學生的觀察能力、邏輯思維能力,以及創造性能力,并同時讓學生產生成就感,這樣有利于進一步對學習內容的學習。
第三,將建模思想滲透到實際應用中。在教學過程中,盡量收集一些實際應用的問題,進行建模示范,通過具體問題的建模實際運用,突出建模思想的重要性與靈活性,以幫助學生對知識有更深入的理解,體會與掌握。
3、數學建模思想滲透到教學中的案例
高等學校研究生招生指標分配問題,對研究生的培養質量、學科建設和科研成果的取得有直接影響.現有數據描述如下:數據為某高校2007-2011年碩士研究生招生實際情況.研究生招生指標分配主要根據指導教師的數量以及教師崗位進行分配.其中教師崗位分為七個崗位等級(一級崗位為教師的最高級,七級崗為具備碩士招生資格的最低級).另外數據表還列出了各位教師的學科方向,2007-2011年的招生數,科研經費,發表中、英文論文數,專利數,獲獎數,獲得校、省優秀論文獎數量等信息,通過參考有關文獻、利用數據建立數學模型,解決下列問題:
1.根據附錄,建立數學模型,補全缺失數據;
2.根據完整數據,以崗位級別為指標,分析每個崗位的招生人數、科研經費、發表中英文論文數、申請專利數、獲獎數、獲得優秀論文數量的統計規律,并給出合理的解釋;
3.找出合理的分配方案,并用此方案對2012年的名額進行預分配;
對于以上問題,我們通過分析及做出相應的模型假設,做出如下分析:
對于問題1,我們通過建立數學模型,首先利用SPSS進行主成分分析,得到在不影響結果的情況下的幾個主要因子,再用這些因子的數據進行判別分析,得到第18、103、110、123、150、168、274、324、335、352位教師對應的崗位級別:
對于問題2,以崗位級別為指標,通過使用Matlab對每個崗位的招生人數、科研經費、發表中英文論文數、申請專利數、獲獎數、獲得優秀論文數量的數據進行預處理,再在Excel中分別作出這6個方面隨崗位級別變化的統計規律,并給出合理的解釋;
2數學建模實驗室的硬件建設
在數學建模實驗室中收集一些數學模型、概率、統計、優化、運籌和計算方法等方面的書籍和歷年競賽的一些獲獎論文.數學建模競賽是一種開放式的競賽,競賽過程中除了上網查閱文獻資料外,還要參考一些專業方面的書籍,在實驗室中陳列這些資料便于學生取閱.歷年的獲獎論文無論在創新性還是在規范性方面都做的比較好,培訓和競賽過程中這些資料對學生有很大的幫助和較好的啟發性.計算機是實驗室建設的一個基本要求.由于在選拔前學生人數眾多,不可能做到每人一臺機器,但我們要確保正式競賽期間每個參賽隊員都有計算機使用.應該經常檢查機器的損毀情況,保證計算機的正常使用和運行,特別是保證正式競賽期間計算機的完好.定期對計算機的硬件進行更新,并有專人管理數學建模實驗室,正式競賽期間禁止非參賽人員進出.建設通暢的網絡.競賽開始后需從數學建模官網下載競賽試題,競賽期間也需要大量查閱資料,競賽結束后要通過網絡上傳論文,故此數學建模實驗室的網絡更顯得尤為重要.要保證數學建模實驗室機房供電的穩定性.突然停電會造成數據的丟失,既浪費了參賽隊員的精力和時間,也會嚴重影響他們的情緒,不利于競賽的順利進行.所以要保障好特別是正式競賽期間實驗室的供電穩定.另外,數學建模實驗室中還應配備多媒體,這樣便于培訓過程中指導教師進行教學和演示,收到事半功倍的效果.
3數學建模實驗室的軟件建設
縱觀歷年的全國大學生數學建模競賽的試題,題型以優化、概率統計、運籌、圖論、數據分析居多,解決這些問題往往要進行大量的數據處理或實驗模擬.這些工作都需要靠軟件來完成.所以在軟件建設方面應配置常用的一些數學軟件和文字處理軟件,做到及時更新,并在培訓過程中培養學生熟練使用軟件解決問題的能力.(1)競賽指導教師的培訓.選派指導教師積極參加建模競賽的各種全國性的培訓,與建模競賽活動開展較好、取得優異成績的高校做好指導教師的經驗交流工作,加強指導教師的自主學習,擴大知識面.(2)Matlab:用于數值計算、數據模擬、繪制圖像.進行數據擬合、函數逼近、數值積分與微分、矩陣計算、方程及方程組的求解、求常微分方程和偏微分方程數值解、作圖等.(3)SPSS:用于處理、分析數據.對數據進行預處理、假設檢驗(參數檢驗、非參數檢驗及其它檢驗)、方差分析、相關分析、回歸分析、聚類分析、時間序列分析、因子分析、可靠性分析等.(4)Lingo/Lindo:用于求解線性及非線性規劃問題.Lingo/Lindo可以用于求解線性規劃、非線性規劃、線性和非線性方程組的求解以及代數方程求根,還可以提供與其它數據文件(如文本文件、EXCEL電子表格文件、數據庫文件等)的接口,易于方便地輸入、求解和分析大規模最優化問題.(5)Word:用于文字、公式、圖像的編輯、表格的制作及論文的寫作和排版.(6)Excel:用于處理數據及數據的排序、選取.可以進行批處理數據、數據篩選、數據排序、數據統計、創建圖表等.
1研究生數學建模培訓教學在我校深入開展
我校自2007年6月開始組織研究生參加數學建模競賽,培養研究生200余人,教師們利用雙修日、暑期授課,給參加培訓的研究生講解數學方法的應用,從實際問題出發的建模能力,模型求解與數學軟件的編程等。研究生數學建模培訓教學的深入開展,有力地推動了研究生數學基礎課程的教學改革。
2研究生數學建模培訓教學方法
為了改變以往課堂教學“填鴨式、注入式”的教學方法,研究生數學建模培訓教學更多地采用自學指導法與研討探索法進行教學。
2.1自學指導法
自學指導法是由教師根據教學目的和教學內容,研究生已掌握的知識和智能發展水平制定授課方案,課前向研究生講明教學的目標,再根據研究生心理活動的邏輯規律,創造良好的教學環境,促使研究生的思維處于積極活動狀態,使他們在積極的思維活動中自我閱讀教學內容,掌握新知識,發展智能和創造力。自學指導法的基本步驟一般是:確定目的、自學、指導、練習。(1)確定目標。教師講課前,向研究生講明學習的目的和達到目的的方法與途徑,并提出學習中要思考的問題,為實現學習目標做好心理準備,引起研究生積極的心理活動。(2)自學。研究生有目的地閱讀教學材料,初步掌握新課的基本內容,并記錄閱讀中出現的疑難問題,在這一教學環節中,教師應啟發研究生提出問題。(3)指導。教師啟發、引導研究生利用已掌握的知識和積累的經驗,主動地研討、學習新的知識,找出規律,發展智能和創造力。在這一教學環節中,教師要注意在方法上指導研究生學習,及時解答研究生學習中遇到的各種疑難問題。(4)練習。布置作業由研究生獨立完成,教師及時檢查研究生作業情況,了解作業中出現的問題,研究生完成練習后,教師及時組織講評。
2.2研討探索法
研討探索法就是開始上課時,教師提出某一課題,讓研究生3個人一組去分析研究該課題,研究生可以查閱文獻資料,從而獲得對問題的感性認識,初步了解該問題的內部機理;然后組織研究生課堂討論,讓研究生講出自己在分析研究過程中的發現和形成的觀點,互相交流,互相啟發,互相質疑,進行必要的爭論,促使研究生盡快由感性認識上升到理性認識,形成一定層次水平的科學概念,建立數學模型,解決實際問題。研討探索法的基本步驟:(1)提出課題。教師提出一個開放性題目,由3個研究生一組共同去分析題意,了解問題背景。(2)分析研究。每一個研究生小組圍繞教師給出的課題,查閱文獻資料,分析實際問題中的數量關系,如應用處理連續量、離散量、隨機量的數學方法,建立數學模型,通過計算機求解,回答有關問題,寫出論文初稿。(3)課堂討論。將研究生小組集中起來,組織研究生在課堂上開展討論,研究生可以自愿上講臺講授自己的觀點、模型、解決問題的思路等。每個研究生小組都有一個代表首先上講臺講授自己小組的論文,回答課題中的有關問題,然后研究生自由發言,不同的解法、思路要充分表達出來。教師參加討論,主要是對需要拓展的知識進行補充講解。(4)總結。教師對討論的問題進行講評,研究生根據討論情況及自身對問題的分析和理解寫出科技論文,解決所提出的問題。在近幾年來研究生數學建模培訓教學工作中,我們采用了自學指導法和研討探索法教學。研究生通過學習掌握了新知識,智能和創造力得到發展,也培養了他們的自學能力。
3研究生數學建模培訓教學安排
1.1 數學建模競賽的推廣范圍不強
贛南師院科技學院共7個系,其中一個理科系,一個文理兼招今年剛成立的系,其他系分別是音體美,以及文科相關的系。在往年的參賽中,參賽學生都來自唯一的理科系中的數學與計算機專業的學生。
1.2 學生的實際操作較少,應用較少
我國近幾十年流行的思想是學生只要聽老師的話、認真看書、考試并且只要有個好成績、成績排名靠前,只管學習就行,其它什么都不要做都行。在這種思想的引導下,學生很少做除了學習之外的事情,更少接觸到把學到的知識運用到生活中去解決問題。在讀大學之前大部分學生都沒參加實踐過,即使在讀大學之后,不到學校外面參加社會實踐的人也不在少數。在這種情況下,學生接觸知識面單一,思維得不到訓練,當參加數學建模競賽面對賽題的解決實際問題,面對賽題的內容知識結構多樣性,涉及很多方面時,就會產生嚴重的挫敗感,這樣形成一個惡性循環,致使嚴重削弱學生參加數學建模競賽的積極性。
1.3 學生的合作探究能力較弱,團隊精神不強
現階段的獨立學院的學生很大部分是獨生子女,是在家里長輩的百般呵護下,成長起來的孩子,大部分眼里只有自己沒有他人,遇事多只考慮自己不考慮他人,雖然數學建模競賽是一種競爭,但這并不是一種單打獨斗式的競爭,而是以3人團隊的形式參賽雖然隊員之間有比較明確的分工,但他們之間還必須要有高度的合作探究和有效的溝通,發揮團隊的作用,如果合作探究能力較弱、團隊精神不強,那么思維就會受到局限、創新能力就較弱,就得不到很好的培養,拿不到好的成績,致使嚴重削弱學生參加數學建模競賽的積極性。
1.4 學校競賽的激勵機制不太合理,經費提供較少
數學建模競賽相對于其他競賽,獲獎難度更大,獲獎面更小,但是目前贛南師院科技學院的獎金制度中,數學建模競賽獲獎者所獲獎金遠比難易程度小得多的電腦知識賽更低,甚至還不如校有獎學金高。自從2011年學生參賽獎金制度改革以來,數學建模競賽經常面臨基本上是大一學生參賽的狀況。
1.5 學生的吃苦耐勞精神不強
數學建模競賽的賽期一般為三天三夜,在比賽期間經常會面臨熬夜。而在賽前的暑假里,贛南師院科技學院會組織專業的老師給學生進行為期三十至四十天的強化培訓,暑假天氣炎熱,教學環境一般,致使學生參賽一次后就不再參賽。
2 學生參賽積極性不高的應對策略
2.1 做好組織宣傳工作,提高師生對數學建模競賽的認識
通過網站和資料室等平臺,對獲獎作品進行宣傳和展示,讓學生和老師隨時了解大學生數學建模競賽的情況,促進師生的積極性,利用學院的網站和資料室,開辟一個專欄,對數學建模競賽進行宣傳,并把歷屆競賽獲獎作品的相關資料進行展示。利用數學建模競賽協會,定期組織活動,協會負責數學建模競賽活動的宣傳,如張貼海報、校報、展板、條幅、校廣播臺等;請參賽的老師和學生開設講座,了解最新動態;定期舉辦學術討論活動和小型競賽;組織項目申請、項目支持、項目檢驗等;進行跟蹤宣傳,不僅能聽到獲獎賽后感言,更能了解這種國際性賽事的進行程序,如何選拔、歷經了艱辛又堅持的過程,讓數學建模競賽成為獨立學院應用型創新人才關注的話題。
2.2 實行教學方式多元化,充實課外實踐活動
把課程教學活動與數學建模競賽活動聯系起來,構建數學建模競賽與課程體系和教學方式緊密結合,使數學建模競賽內容深入到日常教學活動中,使數學建模競賽成為日常教學活動的有益補充。將與數學建模競賽相關的課程納入到校公選課中,供全校不同學科的學生選修。數學建模競賽不是理工科學生的專項競賽,吸收更多跨學科跨專業學生學習數學建模競賽相關課程。同時,充分利用學生的課外活動時間和寒暑假時間進行數學建模競賽與應用實踐活動相結合,開展社會調查、專題調研、項目開發,走出校門到工廠到企業進行實地考察和現場學習,將所學的理論知識與實際相結合。還可在學院內部或兄弟院校之間舉行中小型數學建模競賽,讓學生對自己發現的問題進行自主選題,試驗題目的可行性,選擇多種解決方法,自行設計與制作,為學生提供一個充實課外活動,豐富創新實踐的舞臺,較好地培養了學生的組織能力、自我管理能力、團隊意識等綜合素質。
3 建立健全數學建模競賽激勵機制,調動師生的積極性
3.1 創立創新學分制度。建立創新學分制度,這是激勵數學建模競賽活動持續開展的內在動力。學院制定學分認定管理辦法,明確規定通過數學建模競賽培訓或競賽獲獎可以認定相應的公共選修課程學分。
1引言
近年來,為破解高等院校人才培養規格與社會發展不相適應的困境,部分高校開始轉型而走與地方經濟和產業技術相融合的發展之路。針對轉型試點的院校,國家將從擴大學校辦學自、加大支持力度、加大辦學經費等方面作為激勵機制。轉型發展意味著挑戰,同時也蘊含著機遇。在此當口,不少高校勇敢地走入轉型發展的行列當中。高校轉型發展不僅涉及到高校治理結構、專業體系的改革,還涉及到課程、教學、師資結構等方面,是全方位、系統性的改革。數學建模課程的開設起始于國外二十世紀七十年代,我國是八十年代初把建模課程引入課堂。數學建模,是針對需要從定量的角度進行分析和研究的實際問題,從調查研究入手,充分了解對象的相關信息,并作出合理化假設,在分析內在規律的基礎上,建立數學模型,然后對模型求解,利用結果解釋實際問題,并接受實際檢驗的全過程。隨著計算機技術的迅猛發展,數學正在以空前的廣度和深度向更多領域滲透開來,數學建模和科學計算正在成為相關領域的關鍵工具。學術界甚至有著“高技術本質上是數學技術”的說法,更有人說數學教育本質上是一種素質教育。毋庸置疑,數學建模對社會發展的促進以及學生能力的培養具有其它學科不可替代的優勢[1]。高校轉型發展的背景下,我們應該借助數學建模這個有利平臺,在教學中積極改革和創新,為提升學生的綜合素質和創新能力培養再添一份力。
2教的創新
2.1育人為本
因為事物總在不斷地變化,理念也就不會固定不變。不管什么理念,都要經過實踐不斷地磨礪和完善,從而在更高層次上把理念進化。育人為本理念的提出使教育回到了本真,抓住了教育的根本。教育的首要作用應該是使學生有能力把握自身的發展,這就要求從事教育的工作者在教育工作中重視學生,正確對待學生,充分發揮學生的主觀能動性。要從學生全面發展的視野來對待學生、培養學生,要樹立以學生為本的教育發展觀,在教育中把學生的全面發展放在教學的中心地位,堅持育人為本的教育理念。在教學中秉承尊重學生、關愛學生、服務學生,塑造學生、鑄造學生大愛、和諧的心靈。教師的使命是教書育人,也有人說,育人應該放在前面,改成育人教書。可見教師肩負的育人職責的重要性,不育人的教書自然失去了教育的本來意義,是失職的教育者。
2.2素質教育
多年來,從上到下各級各類學校都在積極倡導素質教育,素質教育的主渠道應該在課堂。教師應該深刻理解素質教育的內涵和核心內容,遵循學生身心發展規律和特點因材施教。所以,在育人為本的教育理念指引下,我們要挖掘本門課程在素質教育中的獨特所在。數學建模教材,是以案例為主,間雜數學專業知識的簡單介紹。數學建模與一般數學課程一樣可以鍛煉學生理性思維,讓學生感受到邏輯美、抽象美。又因為建模教材內容編排的特點,本門課程對學生的素質教育有著獨特的訓練效果:可以鍛煉學生獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力;能夠調動學生的探索精神,利于培養他們主動解決問題的行為習慣;在克服困難解決問題的過程中,能夠鍛煉學生敢于攻堅克難的勇氣和意志力,同時也能提升他們的拼搏精神和靈活處理問題的能力;數學建模更是培養學生創新能力的溫床,數學建模是一個從無到有的創新創造過程,無疑它會極大程度地鍛煉學生的創造能力和創新思維;數學建模鍛煉了學生應用數學的能力,讓學生清楚地了解到數學知識的廣泛應用性,利于激發學生對數學的熱愛。
2.3改革創新
2.3.1教學理念創新早年由于計算機技術的缺乏,數學建模的計算更多借助于手動完成,教師對計算機操作和軟件使用能力很弱。發展到現在,任課教師在掌握專業知識的基礎上,還要熟練掌握計算機操作,更要學會用于建模求解的多種數學軟件的使用才可以。數學建模教師除了教授課程以外,多數還擔任數學建模競賽的指導工作,這就要求老師要具有運用數學解決實際問題的實踐操作能力,面對各個級別的數學建模競賽的實戰,教師的歷練也是全方位的。數學建模賽題往往是數學專家精心調研編制的新鮮出爐的實際問題,一般情況下可以查詢到的相關資料很有限,難度可想而知。從知難而上起步,經歷了一籌莫展到茅塞頓開,再到思如泉涌,數學建模的過程對建模者的信心、智力、毅力、判斷力、決策力和創新能力來說,既是考驗也是鍛煉。經過建模競賽指導的教師相對而言思路更靈活,創新思維更強,這將有利于教學改革的推進。2.3.2教學模式創新多年來,人們普遍倡導在課堂上采用創設情境、啟發、引導、探究等教學模式,輔助以多媒體課件,激發學生的學習熱情,借以獲得更好的教學效果。其實最好的教學模式是讓學生更多地參與到教學中,而且參與程度越大教學效果會越好。在參與教學任務的過程中會把學生的積極性調動起來,學生的思維也就隨著躍動起來,人們所慣有的動手解決問題的沖動會激發出來,會使出渾身解數去完成任務,而且力爭完滿。因此,教師要用心去設計教學,用心地把學生的參與活動設計到教學中來,學生在動手實踐的過程中,充分發揮主觀能動作用,各方面的能力會自然而然地得到鍛煉和提升。在2014級建模課程的學習中,曾經就“大學生的家庭背景、個人消費、日常習慣”等進行調查和建模。從問卷設計、數據采集、統計分析到論文寫作都由學生分組完成,獲得了非常好的效果[2]。2.3.3考核方式創新考核方式直接對學生的學習態度有著引領和導向的作用。為此,我們首先改變成績考核的比例分配問題,因為以往期末成績所占比例偏大,久而久之形成學生平時學習松懈,臨近期末突擊備考的情形。通過減少期末成績所占比例,加大期中等平時成績的考核,并分別按比例計入總分,可以肯定地說,在一定程度上能夠轉變學生的學習狀態。平時考核可以靈活多樣,閉卷、開卷、提交論文等等,通過加大考核頻次,讓學生對學習保有持續的緊迫感,可以更熟練地掌握所學內容,同時也就達到了我們的教學目的。
3學的創新
3.1以講代學
我們選擇一些相對內容簡單的數學建模案例,先讓學生分組研究學習,討論完成后,由大家推選一名學生代表到黑板前來講解,如果有什么紕漏,別的同學可以進行補充。通過這種方式,使學生們明白如何用數學的思想去分析一個實際問題,其間用了哪種建模方法,每個表達式是如何推導的,用了哪些數學知識,如何用軟件進行求解等問題,在小組同學探討的過程中,每個人的疑團會漸次解開,對于小組同學共同的難題,可以和老師及其他同學一起解決。
3.2實踐中學
為了讓學生體驗建模的全過程,同時也為了訓練學生的實際建模能力,本門課程的期末考核采用提交數學建模論文的形式。提交論文的時間預留的要長些,因為這個任務要分四步來完成。第一步,對學生進行分組,然后小組研究討論,確定想要建模研究的實際問題,篩選想要調查的內容,將討論結果交給老師,根據老師的反饋意見,小組同學確定建模研究的課題并設計調查問卷。第二步,將各組同學設計好的問卷到網上,進行問卷調查。為了搜集到更多的調查樣本,這個階段占用時間相對要長些。第三步,根據網上獲取的調查樣本的各項數據,統計分析、建立數學模型。第四步,利用建模得到的數據結果,結合實際問題,完成論文書寫[3]。
3.3競爭中學
為了提升學生學習建模的源動力,我們把選拔數學建模競賽選手和學生的成績相掛鉤,也就是說,想獲得參加競賽的資格,就要獲得良好的學科成績。學生可以參加三個階段的競賽。第一階段是學校組辦的數學建模競賽,固定在每年的四月下旬舉行。根據學生們參賽論文成績的高低,擇優推選參加省級建模競賽的選手。最后再選派省賽成績優異者參加國家級數學建模競賽,對于國賽獲獎的參賽隊員,學校會給予表彰和獎勵。建模獲獎自然是一件榮耀的事情,也就成為不少學生向往的事情。為了獲得競賽的準入證,就必須成績過關才可以,為了參與競賽獲得榮譽,學生們會自覺重視建模課程的學習。關于教學,如果少數幾個學生學不明白,可能不是老師的事,如果多數學生沒學明白,那一定是老師的事。反過來說,如果多數學生沒學明白,那可能不是學生的事,但是如果少數學生沒學明白,那一定是學生的事。教學是師生雙邊的活動,效果好亦或不好,關鍵看老師的教學設計,只要充分地調動起老師自己和學生的積極性,教學一定會更精彩。
參考文獻:
[1]于強.數學建模教學中的幾點思考[J].湖南科技學院學報,2014(8):130-131.
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.05.015
Exploration and Practice of Mathematical Modeling Activities
in the Innovation Educational Background
WANG Wenfa[1], WU Zhongyuan[2], XU Chun[1]
([1] College of Mathematics and Computer Science, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000;
[2] Office of Academic Affairs, Yan'an University, Yan'an, Shaanxi 716000)
Abstract Under the innovative education based on university personnel training requirements and problems of traditional mathematics education, the importance of mathematical modeling of students' innovative ability to Yan'an University, for example, according to "sub-level, sub-module" model of teaching and organization contest guidance, teaching and assessment in accordance with academic competitions, math majors and computer majors, two contests with a thesis project and Daiso, boutique website and digital-analog Association and second class "four convergence" approach to student innovation and innovative ability, and made remarkable achievements in personnel training, curriculum development, team building, professional building.
Key words mathematical modeling teaching; mathematical modeling contest; innovative ability training; reform measures
高等學校的大學生是國家科技發展的主力軍,大學生的創新能力決定著國家未來的科技創新能力。數學建模課程教學與競賽的廣泛開展對高等學校大學生的創新能力培養具有十分重要的作用。如何在數學建模課程教學與實踐中,既能增強大學生的數學應用意識,又能提高大學生運用數學知識和計算機技術分析和解決問題的能力,從而達到提高大學生綜合素質和創新能力的目的,這個問題是近年來眾多高校關注的問題。延安大學作為一所地方高校,在近幾年數學建模課程教學與實踐過程中,進行了一系列卓有成效的探索和改革,學生的創新意識和創新能力得到大幅度提升。
1 更新教育理念,充分認識數學建模對學生綜合素質和創新能力培養的重要性
數學作為一門基礎學科,它涉及的領域相當廣泛,如經濟、計算機及軟件、管理、國防等,雖然數學在高校教育教學中的地位不斷提高,人們對其認識也不斷加深。但是,人們對數學類課程、數學學科在創新型人才培養中的重要性仍認識不夠深入,在教學內容、教學方法、教學手段、評價措施等諸多方面,仍然沿用傳統數學類課程的教學模式和思維方式,導致高校人才培養與創新教育背景下的人才培養需求完全脫節。正如著名的數學家王梓坤院士所說“今天的數學科學兼有科學和技術兩種品質,數學科學是授人以能力的技術。”面向21世紀,高等教育在高度信息化的時代培養具有創新能力的高科技技術人才,數學作為一門技術,現已成為一門普遍實施的技術,也是未來高素質人才必須具備的一門技術。因此,在數學建模課程教學與實踐過程中,必須轉變傳統數學類課程的教育教學理念,不能將其簡單地當作工具和方法,而要將其當作是一門技術,而且是一門普遍適用的高新技術,在保證打牢基礎的同時,力求培養學生的應用意識與應用能力、創新意識與創新能力,真正實現培養高素質創新人才的目的。
2 數學建模課程教學的改革與實踐
2.1 分層次、分模塊實施數學建模課程教學和競賽指導
一是在數學建模專業課、專業選修課、公共選修課教學中按照知識點及教師研究方向,將課程內容分為兩個層次九個模塊。第一層次包括數學軟件、初等模型、優化模型、數學規劃模型、微分方程模型等五個模塊;第二層次包括離散模型、概率模型、統計回歸模型、數值計算與算法設計等四個模塊。第一層次針對公共選修課教學,第一層次+第二層次針對專業課和專業選修課教學。具體措施是:由數學建模課程教學團隊集體制定課程教學大綱和實施計劃,每位教師按照課程教學大綱和實施計劃主講自己所從事的方向模塊,在保證課程教學內容完整性和系統性的同時,根據學生知識層次,充分發揮每位教師專業優勢,有效地提升了課程教學質量;二是在大學數學課程教學中,按知識點將數學建模思想融入其中,在激發學生學習數學興趣的同時,強化學生的數學應用能力培養;三是在校內數學建模競賽中,按照“建模知識+專題講座+模擬+競賽”的模式組織校內建模競賽,主要以數學建模的基本思路、基本方法、基本技能為內容,使學生對數學建模有更加深入的感知和認識,在激發學生學習數學興趣和積極性的同時,培養學生的科研意識和創新意識;四是在全國數學建模競賽中,按照“集訓+軟件應用+舊題新做+模擬選拔+強化訓練”的模式組織全國建模競賽,主要以培養學生的洞察力、聯想力、創新能力、團隊協作精神和吃苦精神為內容,使學生的創新意識、團隊協作精神得到良好培養。
2.2 建立數學建模精品課程網站,為數學建模愛好者搭建學習交流平臺
網站將數學建模課程教學與數模競賽有機地融合,為學生全方位了解、學習和掌握數學建模的相關知識、相關技能開辟第二條通道。網站包括:課程介紹【課程描述、教學內容、教學大綱、建設規劃】、教學團隊【整體情況、課程負責人、主講教師】、教學資源【教學安排、多媒體課件、授課錄像、電子教案、課程作業、課程習題、模擬試卷、參考資源】、實驗教學【實驗任務、實驗大綱、實驗指導、課程設計、實驗作品、實驗報告】、教學研究【教學方法、教學改革、教學課題、教學論文、學生評教】、教學成果【教學成果獎、獲教學獎項、人才培養成果、教材建設】、在線學習【在線交流、在線自測】、成績考核【平時成績、作業成績、實驗成績】、下載專區【教學軟件、常用工具】、數模協會【協會簡介、協會章程、通知公告、新聞動態、競賽獲獎、優秀論文、往屆賽題、模擬賽題、校內競賽、新手入門】等,這些內容幾乎囊括了數學建模教育教學活動的所有內容,學生可以通過網絡資料學習就可以全面了解數學建模的相關知識與技能。
2.3 專業相互融合,取長補短,充分發揮學生各自專業優勢
數學與計算機科學學院現有數學與應用數學、信息與計算科學、計算機科學與技術、軟件工程四個專業,其中兩個為數學類專業、兩個為計算機類專業。在課程教學中針對兩專業的長處和不足,按照專業結隊子、學生結隊子的模式組織教學和小組討論,強化計算機類專業學生的數學應用能力培養,強化數學類專業學生的計算機軟件應用能力培養;在競賽組隊中,每隊均配備至少1名計算機類專業學生和1名數學類專業學生。充分發揮各自的優勢,取長補短,使學生的綜合能力得到提升。
2.4 延伸數學建模競賽效能,不斷提高學生的創新能力
每年全國大學生數學建模競賽和校內數學建模競賽試題都是從實際生活中提取出的實際問題。因此,指導教師在指導學生畢業論文(設計)和大學生創新訓練項目時,從往屆賽題或模擬試題中選擇一些題目,將其進行適當的延伸作為學生畢業論文(設計)和大學生創新訓練項目選題。通過這一方式,進一步培養學生的創新思維和創新意識,為學生今后從事科學研究奠定了堅實的基礎。
3 數學建模課程教學改革取得的成效
3.1 我校全國大學生數學建模競賽成績居全省同類院校前列
我校參加全國大學生數學建模競賽共獲得國家一等獎4項、國家二等獎6項、陜西省一等獎33項、二等獎71項,4次被評為優秀組織獎,1名指導教師獲陜西省數學建模競賽陜西賽區優秀指導教師,600多名學生參與大創項目,公開發表科研論文30余篇,學生的就業率和就業質量得到明顯提高。該賽事因此也成為了延安大學學科競賽品牌和亮點。
3.2 我校數學建模教育獲得多項教學成果獎、質量工程項目及教改項目
教學成果獎:“理工類大學生數學素質與創新能力培養的研究與實踐”榮獲2009年陜西省教學成果二等獎;“地方性院校開展數學建模教學的實踐與探索” 榮獲2003年延安大學教學成果一等獎;“計算機專業高素質應用型人才培養模式的改革與實踐” 榮獲2012年延安大學教學成果一等獎;“厚基礎、重實踐、強化工程素質和創新的人才培養模式的研究與實踐”榮獲2011年延安大學教學成果二等獎;“數學建模課程改革及數學建模競賽的研究與實踐”榮獲2007年延安大學教學成果二等獎。
質量工程項目:“數學與應用數學專業”為2010年省級特色專業;“數學建模教學團隊”為2011年省級教學團隊;“數學建模精品課程”為2012年校級精品課程;2014年“數學建模”課程獲批為省級精品資源共享課程;2014年“數學與應用數學”專業獲批為省級專業綜合試點項目。
教改項目:“大學生數學應用能力創新能力培養的改革與實踐”為2009年省級重點教改項目;“地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”為2013年省級重點;“青年教師教學能力提升的研究與實踐”為2011年校級重點;“計算機相關專業校企合作人才培養模式改革的研究與實踐”為2013年校級重點。
3.3 依托數學建模教育平臺,推動指導教師教學科研能力和綜合素質提升
數學建模教育不僅提高了學生的創新能力,同時也為指導教師的教學、科研及綜合素質的提升起到了推動作用。數學建模課程是一門面向全校理、工、經、管、教各學科專業大學生開設的理論與實踐相結合的基礎課程,主要以學生的洞察能力、創新能力、數學語言翻譯能力、抽象能力、文字表達能力、綜合分析能力、思辨能力、使用當代科技最新成果的能力、計算機編程能力、數學軟件應用能力、團隊協作精神和組織協調能力等綜合素質培養為目標,以數學建模課程教學、數學建模競賽、第二課堂、畢業論文(設計)、大學生創新訓練項目等為手段,通過“分層次、分模塊、四融合”的教學模式的有效實施,在提高我校學生解決在理、工、經、管、教等學科專業領域遇到的數學建模問題的能力的同時,為我校高素質、應用型人才培養做出貢獻。
基金項目:2013 “地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”(項目編號:13BZ37);2014年陜西本科高等學校“精品資源共享課程建設”項目“數學建模”課程建設階段性成果
數學建模有利于將數學理論付諸實踐應用,在各行業中作用巨大。大學生數學建模教育的實施,也是素質教育創新的重要要求。開展數學建模競賽,有利于提高大學生創新能力,對提升大學生綜合素質也有幫助。研究如何通過大學生數學建模競賽培養大學生創新能力,具有十分重要的現實價值。
一、通過數學建模競賽培養大學生創新能力的途徑與策略
高校組織開展數學建模比賽,對創新型大學生的選拔機制進行完善,為大學生創新能力的提高提供實戰平臺。教師不僅要激發學生對數學建模的興趣,也要培養大學生的創新能力。學校鼓勵全體學生共同參與數學建模競賽,通過競賽實現大學生各方面能力的培養。競賽的開展主要分為初期選拔、暑期選拔以及賽前選拔三個階段。
1.初期選拔階段。高校于每年的4月開始進行初期選拔的籌備工作,在5月初開始進行動員宣傳,采用張貼海報及制作展板等形式進行文件的,全校級別的數學建模競賽于6月份組織開展。隨著近些年數學建模競賽的不斷發展,學生對數學建模的興趣高漲。數學指導組教師一同進行競賽論文的評審,遵循一定的評審原則,保證評審的合理性、客觀性。獲獎人數根據參賽總人數進行合理設置,通常約占總人數的50%。經過校級競賽選拔部分善于創新的學生進行暑期培訓。整體而言,數學建模競賽具有較大的影響,涉及較多的學校與學生,學生從中也可獲得較大的好處,對大學生創新能力的培養有利。
2.暑期選拔以及再次選拔階段。高校通常在8月開始著手參賽學生的建模專題培訓,合理制訂數學建模專題的培訓計劃,對競賽知識內容進行科學編排,保證理論課與實驗課課時的均衡安排,使指導教師的教學優勢得到發揮。課程組按照大綱的指示,進行年度教學計劃的科學制訂。教師也可一同進行備課,以全國競賽出題為中心進行探討,促進學生競賽能力的提高。
在短期集訓課的學習完成后,對參訓學生進行再次選拔。此時學生的競爭意識將十分強烈,選拔競爭也十分激烈。數模指導組教師需仔細考量選拔的結果,一同進行各小組學生論文的評審,善于發現創新型學生,堅持公正平等的原則對待各個參賽學生,最終選出享有全國大學生數學建模競賽資格的學生,并且對這些學生的組合進行優化。
3.賽前再選拔以及模擬訓練階段。高校在8月下半月進行賽題模擬訓練,模擬訓練的要求遵循全國賽的標準,頻率為5天一輪。指導教師此時需要在指導工作中投入大量心血與實踐,做好學生的指導與點評工作。學生根據全國賽的標準進行論文寫作,指導教師共同對學生的作品進行審閱和點評。各小組可選出一名代表作點評,討論匯報工作,由小組其他成員進行補充。此時學生的討論將十分激烈,在這個過程中,問題的結果也將逐漸浮現,數學建模理論也逐漸實現提升。
二、數學建模競賽開展培養大學生創新能力的效果分析
1.大學生參賽積極性高,參賽成績較為理想。通過以上方法,大學生在數學建模競賽中的參與十分積極,成績越來越理想,創新能力也得到階段性提高。近些年,大學生參賽人數持續上漲,上漲幅度甚至將近20%,學生的參賽成績也達到新的高度。與此同時,大學生在挑戰杯活動中的參與也同樣熱情高漲。這些學生憑借數學建模競賽,實現了數學素質與創新能力的提高。
2.大學生創新思維與能力得到有效提高。在數學建模訓練的作用下,大學生信息收集與處理的能力得到培養,使學生形成科學的數量觀念,能夠對事物數量及其變化進行敏銳觀察。并且,數學的嚴謹推導可使學生養成認真、仔細的良好習慣,使學生的邏輯思維能力得到提高,從而思路更加清晰,可以輕松地應對各項事務,使問題能得到有效解決,使數學理論能夠付諸實踐,從而使大學生的數學素養得到有效提高。
三、結語
總之,大學生數學建模競賽的開展,對大學生創新能力的培養與提高十分有益,并且能使學生其他素質得到提高,如團隊合作能力、競爭能力及表達交流能力等。高校應積極有效地組織和開展數學建模競賽,使大學生素質教育在此途徑中得到發展,促進大學生綜合素質的全面提高。
參考文獻:
[1]王文發,郝繼升,馬燕.在數學建模競賽活動中提高大學生的創新能力和綜合素質[J].延安大學學報(自然科學版),2010(1):40-43.
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)18-0205-02
全國研究生數學建模競賽是針對當前全國在讀研究生的競賽活動,主要是激發研究生對生活實際的創新同時提高研究生的學習興趣,提高學生對于與數學模型的建立和通過運用計算機對實際問題進行解決的綜合能力,拓展學生的知識面,培養大家的團隊合作意識和對事物的創新精神,從而使優秀的學生能夠在過程中通過實踐脫穎而出,迅速地成長起來。推動研究生教育改革,能夠更好地增進學校與學校之間的友誼關系。從2004年起開始舉辦以來,我校參加了歷次競賽,均取得了優秀的成績,這項競賽在我校研究生中的影響力越來越大,在廣大研究生中也打下了扎實基礎。該活動已經成為我校一項重要的課外活動之一,也成為研究生培養階段的一個重要實踐環節。
一、數學建模的概念
數學建模是利用數學方法解決實際問題的一種實踐方式。通過抽象、簡化、假設、引進變量等途徑將實際問題用數學的方式表達出來。建立數學模型,運用數學方法和先進的計算機技術對實際問題進行解答。
二、研究生數學建模的特點
我國的大學生數學建模競賽是從1992年開始的,分析20多年來的賽題可以發現,這些賽題雖然來自于實際問題,但這些問題經過命題人和全國組委會的研討和加工后,距離真正的數學問題已經很接近了,需要學生事先做的假設并不是很多。由于大多數命題人都是數學老師,盡管賽題具有一定的實際背景,但賽題本身所包含的專業知識不是很多,對于本科生而言,讀懂賽題需要的時間并不是很多。例如1998年的投資的收益和風險問題,學生不需要專門的經濟學知識,就能夠很輕松地完成試題;2011年的交巡警服務平臺的設置與調度問題,學生不需要專門的交通管理知識,只要有日常的交通規范常識就可以完成,在加上賽題所需的數據命題人也都給出了,這就大大減輕了學生收集數據的負擔。從完成賽題所需的數學知識來看,傳統的高等數學、線性代數、概率論與數理統計基本是夠用的,當然有些時候還要加上一些最簡單的運籌學和圖論知識等。
相比之下,研究生數學建模競賽的賽題更為開放。其題目一般來自工程技術和管理科學等方面的實際問題,雖然也不要求參賽者預先掌握深入的專門知識,但由于命題人大多都是課外人員,這就造成了出題的不嚴謹,造成好多的題目專業性較差,甚至有的題目還是命題人的科研項目里尚未解決的問題,因此這就造成了許多題目數學味道比較“淡”,學生在答題過程中有些專業知識用不上,經過作者十年來的實踐發現,很多研究生覺得由于不是專業性人員出題,造成題目脫離常規的學習項目,出題的范圍過深,題目“晦澀難懂”,為了能夠讀懂題目就需要花費一定的時間去查證研究,由于題目中涉及到一些專業術語,這就要求研究生拿出一定的時間查閱相關的專著和網上資源,浪費了很多的時間和精力。例如2007年的機械臂運動路徑設計問題,就需要學生對機械設計問題要有初步的了解才能夠讀懂并解答,2011年的基于光的波粒二象性一種猜想的數學仿真問題,需要學生掌握的物理學知識是比較多的,從而在回答問題過程中,不僅僅是有數學知識,還需要大量的物理知識,因此我們在教學過程中也要適當地去適應這種出題的模式,否則學生在今后回答問題的時候會有有力無處使的感覺。
從以上例題不難看出,歷年的賽題都是從實際問題出發,而好多的賽題都脫離了數學的范圍,要想更好地解決問題,常規的解決方法不但需要大量的數學知識同時還需要很多的其他方面的知識,而數學建模的利用不但能夠快速地解決實際問題,還能夠為學生節省很多的時間和精力。數學建模從概念上來看就能夠看出,這是一種獨特的解決實際問題的方法,它是將實際問題通過各種方法將實際問題多元化并結合計算機離散數學的運用以數學的方式解決出來。這種方法的運用更能夠讓實際問題快速地得到解決。而離散數學其獨特的離散性,也是從多個方面去解決問題,因此數學建模與離散數學的相結合是為解決實際問題量身定做的模式。針對這種方法如果我們把它運用到實際問題中,在解決起來就容易多了。只要將問題通過運用抽象、簡化、假設、引進變量等方法去多元化,通過離散數學的特性,將幾種或者多種元素進行分析,從而使問題的結果輕松就計算出來,在很大的程度上解決了因多方知識點不足而不能解決的問題,這就是數學建模的特點,運用一定的方法,通過多元素分析,從而輕松地解決實際生活中所遇到的問題。
三、研究生數學建模培訓的培訓策略
鑒于研究生數學建模的上述特點,我們在建模培訓時,不再對傳統的高等數學、線性代數、概率論與數理統計中的基本知識進行專門講解,按照數學建模所需數學知識,分專題進行培訓,重點講授圖論、運籌學、多元統計分析、模糊數學的內容及其在建模中的應用,具體計劃如下。
通過多元化強化的學習與實踐,能夠讓學生更快地將生活實踐與學習的理論結合起來,在真正地解決起問題來更快捷方便。通過分專題進行培訓,讓學生的各知識點記憶得更加牢固,運用起來更能得心應手。問題解決方便了,那么對于促進國家的發展也能起來良好的作用。
與此同時我們還鼓勵研究生挖掘所學專業中的一些數學模型進行交流,這樣做的目的就是將數學模型與專業學習相結合,使學生能夠從切身感受與專業融合在一起,從而為將來在實踐中能夠靈活地穿插運用,將數學模型作為專業學習的一部分。研究生數學建模競賽的培訓得到了導師們的大力支持,一些研究生導師還為我們們提供了許多相關領域的數學模型供我們在培訓過程參考。導師們普遍反映,經過數學建模訓練后,學生們的數學意識提高了,會“戴著數學眼睛”來進行專業學習,會進行“定量化”思維,寫出的學術論文更加規范了。一位導師甚至談到,無論博士論文還是碩士論文,無論理科論文還是文科論文,如果沒用一些數據作支撐,如果沒有使用一些數學方法來進行分析,文章通篇都是文字敘述,那么這樣的論文是不成功的。作者多年的實踐表明,數學建模的思想實際上已經融入了研究生學習的整個過程,成為研究生培養的一個重要工具和途徑。
因此在對學生培訓的時候,一定要針對數學建模的特點,讓學生能夠更多元化地去建立數學模型,在將來實際生活中遇到問題也能夠有更多的方法和手段去處理所遇到的問題。單點多元化的培訓,能夠讓學生對知識掌握得更牢靠,同時在運用過程中也能夠將問題同時多元化地去分析,通過運用數學的思考方式,使問題迎刃而解。所以改變大面灌的局面,使學生從各個學習的要點單點去突破,建立更多的數學模型,更容易讓學生能夠創新出好的思路和模式,為研究新課題開創出新的局面。這也是數學建模特點的靈活運用,所以我們在今后的培訓過程中一定要改變過去的死板模式,充分發揮學生們的積極性,開發學生們對于學習和創新的潛力,從而能夠真正地達到學習與實踐融合一體的目的。分析數學建模的特點,依據競賽問題的內容,結合實際問題的解決結果,充分將數學建模運用到生活當中去。
參考文獻: