數(shù)學(xué)建模競賽對教學(xué)改革的意義與實(shí)踐研究論文
建模就是建立模型，就是為了理解事物而對事物做出的一種 抽象，是對事物的一種無歧義的書面描述。下面是小編為你帶來的數(shù)學(xué)建模競賽對教學(xué)改革的意義與實(shí)踐研究論文 ，歡迎閱讀。
摘 要：本文從“如何培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力提高就業(yè)素質(zhì)”出發(fā)，通過對大專院校進(jìn)行廣泛的調(diào)研，分析了目前高職院校開展數(shù)學(xué)建模的現(xiàn)狀，并總結(jié)了黑龍江交通職業(yè)技術(shù)院校開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競賽活動的經(jīng)驗(yàn)和做法，對指導(dǎo)高職院校的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐教學(xué)工作具有重要意義。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模競賽;教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)
中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是目前全國高校中規(guī)模最大、影響最廣的大學(xué)生課外科技活動,它在培養(yǎng)大學(xué)生知識的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)的合作精神、頑強(qiáng)的意志品質(zhì)等方面都顯示了獨(dú)特的作用和優(yōu)勢。然而,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽在高職學(xué)院的開展卻起步遲緩且步履維艱,如何改變現(xiàn)狀，促進(jìn)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽在高職學(xué)院持續(xù)健康發(fā)展，已經(jīng)成為教育工作者研究的重要課題。
一、高職學(xué)院開展數(shù)學(xué)建模競賽活動的現(xiàn)狀
總體來說起步較緩慢，以黑龍江賽區(qū)為例,參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的院校和參賽隊(duì)雖然逐年增加,2009年達(dá)到了34所參賽院校共444支參賽隊(duì),但是高職學(xué)院參賽的少,僅占全省高職學(xué)院的1/3,有的高職學(xué)院長期徘徊在競賽之外,有的斷斷續(xù)續(xù),今年參賽明年休息。分析其原因主要有兩個:一是部分高職學(xué)院對大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽十分陌生,對競賽的意義缺乏認(rèn)識,沒有配套的實(shí)施辦法和有效的激勵機(jī)制;二是競賽的指導(dǎo)教師匱乏,能力有限,目前高職數(shù)學(xué)教師隊(duì)伍嚴(yán)重萎縮,有的學(xué)院數(shù)學(xué)教研室只剩一兩個人。
參加數(shù)學(xué)建模競賽需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底和良好的應(yīng)用意識。而高職的課程體系突出專業(yè)技能的培養(yǎng),通常只在一年級開設(shè)一個學(xué)期的“高等數(shù)學(xué)”課程,總學(xué)時一般僅有30學(xué)時，有的甚至不開數(shù)學(xué)課。教學(xué)內(nèi)容以一元微積分的基本概念和簡單算法為主。大多數(shù)參賽的高職院校,僅僅是為競賽而競賽,極少關(guān)注數(shù)學(xué)建模思想和方法在深化數(shù)學(xué)教學(xué)改革、促進(jìn)課程建設(shè)等方面的作用。
高職學(xué)生總體水平較差,但對從未接觸過的數(shù)學(xué)建模充滿好奇。然而數(shù)學(xué)建模競賽對學(xué)生的知識和能力要求都比較高,同時因高職學(xué)生二年級末就要面臨頂崗實(shí)習(xí)和就業(yè)問題,參賽學(xué)生通常只能在一年級中選拔,他們的基礎(chǔ)和能力顯然都沒有本科生扎實(shí),因此賽前培訓(xùn)的工作量非常大。
二、高職學(xué)院開展數(shù)學(xué)建模競賽活動的意義
通過數(shù)學(xué)建模競賽可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的有效途徑。數(shù)學(xué)建模競賽可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神與合理表達(dá)自己思想和綜合運(yùn)用知識的能力等，所有這些對提高學(xué)生的素質(zhì)都是很有幫助的，且非常符合當(dāng)今提倡素質(zhì)教育精神。
數(shù)學(xué)建模競賽不同于其它各種具有單個學(xué)科如：數(shù)學(xué)競賽，物理競賽，計算機(jī)程序設(shè)計競賽等的競賽，因?yàn)檫@些競賽只涉及到一門學(xué)科，甚至一門課程的知識，而數(shù)學(xué)建模競賽涉及到數(shù)學(xué)學(xué)科，計算機(jī)學(xué)科等其他許多學(xué)科的知識，僅數(shù)學(xué)學(xué)科就涉及到高等數(shù)學(xué)，線性代數(shù)，概率統(tǒng)計，計算方法，運(yùn)籌學(xué)，圖論，數(shù)學(xué)軟件等方面的知識。學(xué)生要想在數(shù)學(xué)建模競賽中取得好成績，除了具有以上數(shù)學(xué)知識外，還要有較好的計算機(jī)編程能力，網(wǎng)上查閱資料的能力及論文寫作能力等，此外，他們還應(yīng)有接觸各種新知識的環(huán)境和喜好。因?yàn)閿?shù)學(xué)建模的競賽題遠(yuǎn)非只是一個數(shù)學(xué)題目，而更多是一個初看起來與數(shù)學(xué)沒有聯(lián)系的實(shí)際問題，它涉及到很多知識，有些還是當(dāng)前尚未解決的問題，如：飛行管理問題，DNA排序問題等就是較有代表性的數(shù)學(xué)建�？荚囶}目。通常數(shù)學(xué)建模題目只給出問題的描述和要達(dá)到的目的，參賽學(xué)生要做的事情是將問題用數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題，然后在數(shù)學(xué)的背景下使用計算機(jī)或數(shù)學(xué)軟件來求解，最后再根據(jù)所得的解來解釋和檢驗(yàn)所給的實(shí)際問題。與數(shù)學(xué)競賽不同的是，數(shù)學(xué)建模賽題沒有標(biāo)準(zhǔn)的正確答案，試卷的評分標(biāo)準(zhǔn)是看學(xué)生解決問題和創(chuàng)新的能力.因此要做好一個數(shù)學(xué)建模問題并不是一件容易的`事情，需要學(xué)生很多的知識以及對所學(xué)各種知識的綜合運(yùn)用，對學(xué)生是一個挑戰(zhàn)。
數(shù)學(xué)建模競賽的題目由工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理、社會生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問題簡化加工而成，沒有事先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)答案，但留有充分余地供參賽者發(fā)揮其聰明才智和創(chuàng)造精神。競賽以通訊形式進(jìn)行，三名大學(xué)生組成一隊(duì)，在三天時間內(nèi)可以自由地收集資料、調(diào)查研究，使用計算機(jī)、軟件和互聯(lián)網(wǎng)，但不得與隊(duì)外任何人(包括指導(dǎo)教師在內(nèi))以任何方式討論賽題。競賽要求每個隊(duì)完成一篇用數(shù)學(xué)建模方法解決實(shí)際問題的科技論文。競賽評獎以假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性以及文字表述的清晰程度為主要標(biāo)準(zhǔn)�？梢钥闯�，這項(xiàng)競賽從內(nèi)容到形式與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)競賽不同，是大學(xué)階段除畢業(yè)設(shè)計外難得的一次 “真刀真槍”的訓(xùn)練，相當(dāng)程度上模擬了學(xué)生畢業(yè)后工作時的情況，既豐富、活躍了廣大同學(xué)的課外生活，也為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造了條件。
競賽讓學(xué)生面對一個從未接觸過的實(shí)際問題，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計算機(jī)技術(shù)加以分析、解決，他們必須開動腦筋、拓寬思路，充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識及主動學(xué)習(xí)、獨(dú)立研究的能力。
三、通過數(shù)學(xué)建模推動數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革
通過數(shù)學(xué)建模競賽可以推動高校的教育教學(xué)改革。十幾年來在競賽的推動下許多高校相繼開設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程以及與此密切相關(guān)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，出版了兩百多本相關(guān)的教材，一些教師正在進(jìn)行將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入數(shù)學(xué)主干課程的研究和試驗(yàn)。
數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，要體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求，數(shù)學(xué)的教學(xué)不能完全和外部世界隔離開來，關(guān)起門來在數(shù)學(xué)的概念、方法和理論中打圈子，處于自我封閉狀態(tài)，以致學(xué)生在學(xué)了許多據(jù)說是非常重要、十分有用的數(shù)學(xué)知識以后，卻不怎么會應(yīng)用或無法應(yīng)用。開設(shè)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，舉辦數(shù)學(xué)建模競賽，為數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系打開了一個通道，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性，是對數(shù)學(xué)教學(xué)體系和內(nèi)容改革的一個成功的嘗試。
數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競賽活動中經(jīng)常用到計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件，普遍采取案例教學(xué)和課堂討論，豐富了數(shù)學(xué)教學(xué)的形式和方法。經(jīng)過幾年來參加數(shù)學(xué)建模競賽和教學(xué)方法和手段的改革，一方面教師的知識面拓寬了，知識結(jié)構(gòu)改善了，利用數(shù)學(xué)工具和計算機(jī)找出解決實(shí)際問題的意識和能力提高了，另一方面，由于理論與實(shí)際的結(jié)合多，學(xué)生的動手能力增強(qiáng)了，學(xué)習(xí)的主動性和積極性有了很大的提高，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決實(shí)際問題的能力。
四、我校數(shù)學(xué)建模競賽活動開展情況
近年來，我校一直有序地組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處等有關(guān)部門非常重視和支持學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽，逐步探索完善了一套合理的激勵機(jī)制，激發(fā)指導(dǎo)教師的工作積極性和學(xué)生的參賽榮譽(yù)感及學(xué)習(xí)積極性。
我校開展的數(shù)學(xué)建模競賽活動是采用第二課堂課余活動的形式進(jìn)行的。由數(shù)學(xué)教研室負(fù)責(zé)每學(xué)期對學(xué)生進(jìn)行集體強(qiáng)化培訓(xùn)，以提高建模水平，培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。通常我們在每年四月份組織校級競賽，然后評選出五個代表隊(duì)的優(yōu)秀論文參加?xùn)|三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽的評獎。通過校級的比賽在全校范圍內(nèi)選拔出隊(duì)員，再進(jìn)行深入的培訓(xùn)，最后參加全國比賽。
我校歷年來在大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動中保持優(yōu)秀成績，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的指導(dǎo)教師和學(xué)生。2008年黑龍江交通職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第一次組隊(duì)參加?xùn)|北三省大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,由于領(lǐng)導(dǎo)重視,工作扎實(shí),平時訓(xùn)練重過程、重細(xì)節(jié),競賽中隊(duì)員們表現(xiàn)出了良好的意志品質(zhì)和團(tuán)隊(duì)精神,最終取得了不俗的成績:5個參賽隊(duì)中,1個隊(duì)榮獲省一等獎,另有1個隊(duì)獲省二等獎。2009年參加?xùn)|北三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽，四個隊(duì)獲得二等獎;2009年參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，一個隊(duì)獲得省級二等獎，一個隊(duì)獲得省級三等獎;2010年參加?xùn)|北三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽，一個隊(duì)獲得一等獎，三個隊(duì)獲得二等獎。事實(shí)證明:通過自身的努力,高職學(xué)院可以在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中取得較好成績,而高職學(xué)生也必定會在艱苦的培訓(xùn)和競賽過程中得到鍛煉和提高。
五、結(jié)語
盡管目前高職學(xué)院開展大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動仍有不少困難,但是我們有理由相信,在社會各界的關(guān)心和支持下,這一項(xiàng)能使高職學(xué)生、教師和學(xué)院全面受益的競賽不僅值得我們?yōu)橹?而且一定能越辦越好。
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