数学建模论文

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研究大学生数学建模竞赛开展的必要性及对策

来源:牡丹江大学学报 作者:王义康
发布于:2020-02-22 共4599字
大学生数学建模论文专业推荐范文10篇之第九篇:研究大学生数学建模竞赛开展的必要性及对策
 
  摘要:本文研究了大学生数学建模竞赛开展的必要性、制约竞赛发展的基本因素以及可持续发展的对策。认为制约竞赛发展的基本因素主要为数学建模竞赛本身有一定的难度、管理人员对竞赛内涵的理解偏颇、师生投入精力不足、相关制度保障不力等几个方面。完善的保障制度、系统的创新实践平台、先进的教学方法与手段、优秀的教学团队是高校大学生数学建模竞赛可持续发展的基本条件。
 
  关键词:数学建模竞赛; 可持续发展; 对策研究;
 
  一、引言
 
  全国大学生数学建模竞赛是全国高校规模最大的课外科技活动之一, 该项活动创办于1992年, 目前也是世界上最大的数学建模竞赛。[1]当前我国普通高等院校开展的大学生科技竞赛种类繁多, 几乎覆盖所有专业。在众多学科竞赛发展的同时, 大学生数学建模竞赛独树一帜, 发展尤为迅速。随着竞赛活动的不断开展, 在取得创新成果的同时, 竞赛开展过程中出现了一些不容忽视的问题。这些问题表现为:竞赛活动单一, 形式单调乏味;竞赛与教学互动性差, 形成竞赛、教学“两张皮”;竞赛指导教师参与积极性不高, 投入精力不足;竞赛组织体系混乱, 效率低下;学生参与积极性不高、主动性不强等。深入探究大学生数学建模竞赛发展过程中的制约因素, 探索有效的解决对策, 对促进数学建模竞赛可持续健康发展、推动大学数学教学改革有着重要的实际意义。
数学建模
 
  二、开展大学生数学建模竞赛活动的必要性
 
  学科竞赛的发展, 既是常规课堂教学的有效补充, 也是丰富学生第二课堂和提升大学生创新实践能力的重要途径。大学生数学建模竞赛的发展, 其必要性主要表现在以下几个方面:
 
  1. 素质教育和时代发展的需求
 
  素质教育是指, 依据人的发展和社会发展的实际需要, 以全面提高全体学生的基本素质为根本目的, 以尊重学生主体性和主动精神, 注重开发人的智慧潜能, 注重形成人的健全个性为根本特征的教育。而大学生数学建模竞赛的活动形式, 主要表现以团队形式, 通过自主学习和讨论协作的方法解决现实中的实际问题。在解决问题的过程中, 培养学生的学习积极性、主动性和创造性, 这和素质教育不谋而合。近年来, 大数据热潮的兴起, 更加凸显数学建模的重要性, 通过数学建模, 解放学生思想, 把学生从课堂教学中解脱出来, 激发他们利用所学知识解决问题的兴趣, 激活学生创造力。
 
  2. 大学生数学应用能力培养的需求
 
  数学应用与创新能力既是理工科学生的基础和核心能力, 也是经管类学生的基本素养和深度学习的必备条件。在传统教学过程中注重方法的严谨和程序的规范, 以逻辑思维训练为主, 创新实践能力的培养在一定程度上受到了抑制, 理科大学生普遍表现为在创造实践性倾向方面较其它学科的大学生要低。工科是培养学生应用科学和技术的原理, 来解决实际中的问题。工程师通过想象、判断和推理, 将科学、技术、数学和实践经验应用到设计、制造、对象或程序的操作中。[2]大学数学应用能力已是大学生必备的基本能力之一, 数学建模活动作为大学数学应用能力培养的重要手段, 是数学理论与应用实际相结合的纽带, 是第一课堂与第二课堂契合的粘合剂。加强数学应用和创新能力的培养, 既可夯实理工科专业数学理论基础、推动与专业实践相融合, 也可加强经管类专业的深度学习和就业竞争力。
 
  3. 学生专业学习与创新发展的需求
 
  任何学科和专业的发展都离不开数学, 尤其一些工科专业的发展, 其底层的研究往往都回归到数学的研究。马克思曾说“任何一门科学, 只有成功的应用数学时, 才能达到完善的地步”。数学作为基础学科, 在学科发展中起着举足轻重的作用, 扎实的数学基础, 有利于拓宽学生在未来专业学习和研究中的深度和视野, 这归根结底是学生在专业学习和发展中所必备的数学素质。数学建模是沟通现实世界和数学学科之间的桥梁, 数学综合素质是学生专业发展的基石。
 
  4. 大学数学基础课程教学的需求
 
  大学数学基础课程主要包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等课程, 由于数学理论知识的抽象性, 导致学生在学习时普遍觉得枯燥乏味, 甚至觉得数学学习除了应付考试之外, 并无其它用处, 这使得学生学习数学时兴趣缺失, 缺乏主动性和积极性, 不能体会数学和其它学科之间的内在联系。数学建模要求学生运用数学方法和计算机技术来解决现实中的数学问题, 这不仅要求学生有较好的数学理论基础, 更注重学生对这些知识的灵活运用。学生在解决问题的过程中, 不断探索事物的内在联系深化课堂知识, 感受到知识发现和运用的乐趣, 从而激发他们学习的主动性和积极性, 提升学习大学数学的兴趣。
 
  三、制约竞赛发展的基本因素
 
  学科竞赛是高校教学工作的重要组成部分, 也是高校开展素质教育和创新能力培养的重要阵地。在高校开展的各类学科竞赛中, 以数学建模竞赛为代表的数理类竞赛在学科竞赛中却遇到较多的困难。究其原因, 主要表现为以下几点:
 
  1. 数理类竞赛本身有一定的难度
 
  数学建模竞赛属于典型的数理类竞赛, 竞赛活动的参与者需要有一定的数理基础, 而数理类课程, 本身具有一定的抽象性。和其它竞赛如电子设计、机械设计、智能汽车等相比较, 数理类竞赛难度更大、需要准备的时间更长, 短时间的突击式训练难以取得较好的效果, 这就要求学生具有更好的耐力和毅力。但任何竞赛活动都有其内在的规律性, 仅就数学建模竞赛活动而言, 并非要解决现实中真正的实际问题, 往往都是经过人为的简化, 只要把握竞赛内部规律, 理论基础扎实, 程序编写熟练, 做好这类学科竞赛还是有规律可循的。
 
  2. 对竞赛活动本质和内涵的理解偏颇
 
  大学生学科竞赛活动是一种重要的教学形式, 竞赛活动开展的出发点和落脚点都是人才培养。单纯的将学科竞赛看成一种竞技活动, 将竞赛获奖看成竞赛成功与否的判别标准, 这样理解显得偏颇, 也让竞赛失去本身的意义, 既让参与竞赛的师生充满了功利心, 也让竞赛活动难以长时间持续发展。奖项只是诱饵, 竞赛的根本目的是通过奖项来吸引学生参加竞赛, 从而激发学生的学习意识和竞争意识。对于竞赛的指导教师或管理人员来说, 不能急功近利, 更不能“唯奖是图”, 忽略了竞赛本身的作用。
 
  3. 教师缺少奉献意识, 学生缺少吃苦精神
 
  学科竞赛不同于一般的常规教学, 活动开展中蕴涵着竞争, 想在竞赛中获得优异成绩不容易。近年来, 竞赛的竞争强度不断增大, 优异成绩既需要教师的精心指导, 又需要学生刻苦努力。而目前高校的普遍情况是教师有繁重的教学科研考核任务, 致使很多教师在校工作的主要努力方向是完成科研论文和课堂教学任务, 而对于学生的培养特别是指导学生的课外科技活动, 往往不够重视, 缺少奉献意识。另一方面, 现在的学生独生子女较多, 不少学生盲目追求物质条件, 缺乏刻苦学习的精神。数学建模等竞赛的训练, 一般需要利用寒暑假、周末等时间, 要占用大量的课外时间, 学生在参与集训时不仅需要有吃苦精神, 同时还要抵制来自身边的各种诱惑。学生吃苦精神的缺失, 导致很多学生在竞赛集训开始时蜂拥而至, 但随着集训进程的推进, 不断有学生退出, 这也成了当今大学生学科竞赛开展过程中的一个普遍现象。
 
  4. 相关制度保障不力
 
  激励程度不够也是影响学生参与积极性的一个重要因素, 一些地方性普通本科院校并无保送研究生的资格或条件, 学生获奖仅是以创新学分或奖金的方式进行鼓励, 奖励力度难以吸引更多的学生参与;对于教师而言, 高校多数以职称晋升、岗位聘任为指挥棒, 从而导致教师普遍认为最重要的工作就是科学研究和课堂教学, 把大量时间花在写文章、申报项目上, 承担一两门课程的教学往往也是为了应付考核中的教学工作量, 几乎完全忽视课外科技活动对人才培养的重要性。没有完善的制度保障, 教师就不愿意把时间花在学生课外科技指导上。教学管理者在制定相关制度文件时, 只有提升对学科竞赛指导教师的认可度, 加强制度保障力度, 方可缓解教师负担, 使其安心指导学生课外科技活动。
 
  四、基本对策
 
  1. 完善的制度保障体系
 
  竞赛活动的开展离不开完善的制度保障, 通过制订大学生课外科技活动实施办法、教师教学业绩考核办法等, 从不同的角度来保障竞赛活动的顺利开展, 并不断对这些制度进行完善, 鼓励和支持学生积极参与竞赛, 保障参与指导的教师的基本利益, 这是解决竞赛持续发展的一个重要举措。
 
  2. 构建创新实践平台
 
  构建以数学建模为核心的科技创新实践活动体系, 如设立学生科研计划项目、组织程序设计大赛、开设开放实验项目、组织参加数学建模系列比赛等。形成以数学应用、程序设计、科学研究、综合创新、系列比赛为一体的综合科技创新实践活动体系, 学生通过创新实践平台, 可以得到多方面的锻炼和提升。创新实践平台适合不同层次的学生参加, 形式多样, 参与时间自由, 从而可以吸引更多的学生参与, 扩大活动的受益面。
 
  3. 先进的教学方法和手段
 
  通过课程与竞赛互动, 课堂教学与课外科技有机结合, 在课堂教学中实施大班上课小班讨论、项目导入式、问题驱动式教学法, 将数学建模活动融入课堂教学, 课外竞赛与课堂教学互相促进。在教学方法改革上, 摒弃传统说教式课堂教学法, 大力实施启发式、探索式和研究式教学方法, 可以有效激发学生的创造力和求知欲, 将被动学习转变为主动探究和自主学习, 增强学生的参与意识。
 
  4. 优秀的教学团队
 
  一支结构合理、知识覆盖面广、人员稳定的教师教学团队是竞赛持续发展的又一重要保障。教学团队在教学设计、思路启迪、作品评价等方面发挥着重要的作用。教学团队既可以制定科学合理的训练计划, 还可以在指导过程中不断对学生的思路予以启迪、拓展视野、提升理论高度。这样不仅可以提高学生的竞赛成绩, 而且还可以提升学生参与活动的积极性和自信心。
 
  五、应注意的几个问题
 
  尽可能避免功利化。学科竞赛设置各种奖项, 对学生和指导教师来说, 不仅是荣誉, 甚至还会获得一定的物质奖励。但学科竞赛本身是为了培养学生某方面的能力和素质, 其根本仍然着眼于人才培养, 只有避免功利化, 才会注重竞赛前期的训练和准备过程, 正所谓“台上一分钟, 台下十年功”, 注重平时的训练和准备过程, 才能真正将学科竞赛拉回到健康的轨道上来。
 
  尽可能避免小众化。学科竞赛作为常规教学的重要补充, 是搞活课堂教学的重要手段, 不能简单地把学科竞赛看成是精英教育, 只能是少数人的游戏, 这必将对学科竞赛的参与面和受益面产生负面影响。既使是专业性的比赛, 也应该让本专业的绝大多数学生都可以参加, 都有参与竞赛的途径和办法, 只是参与成绩的好坏不同而已。避免小众化, 才能增加学科竞赛的群众基础, 才能让更多学生受益。
 
  尽可能避免孤立化。几乎所有的学科竞赛都根植于某一门或者多门课程里, 只有把学科竞赛和课堂教学有机结合, 通过竞赛促进学生学习理论课程的积极性, 将竞赛贯穿于课堂教学之中, 才能彰显学科竞赛的活力和意义。单纯地为竞赛而竞赛, 则会失去竞赛本身的魅力。
 
  六、结语
 
  大学生学科竞赛开展多年, 问题多样, 对学科竞赛健康可持续发展的研究尤为重要。从影响竞赛持续发展的成因及对策进行多方面的探析, 有助于推动学科竞赛的健康发展, 有利于促进新时期创新人才的培养。大学生数学建模竞赛开展时间长, 数理特点鲜明, 通过对大学生数学建模竞赛可持续发展的研究, 既有助于数学建模竞赛本身的健康发展, 对其它学科竞赛的发展也具有一定的借鉴意义。
 
  参考文献
  [1]姜启源, 谢金星.一项成功的高等教育改革实践——数学建模教学与竞赛活动的探索与实践[J].中国高教研究, 2011, (12) :79-83.
  [2]王刚.工科教育模式的改革和实践[J].高等工程教育研究, 2011, (01) :28-32.
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作者单位:中国计量大学理学院
原文出处:王义康.大学生数学建模竞赛可持续发展的策略研究[J].牡丹江大学学报,2017,26(12):150-152.
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