0 引言
目前,大学生就业已成为社会的一个热门话题,如何培养学生的创新能力和综合素质,促进大学生就业途径的多元化已成为高校教育所要解决的重要课题之一。而数学建模可以提高大学生的创新能力和综合素质。因为数学建模是把数学与实际问题联系起来的纽带,而实际问题往往没有固定答案,学生不能通过套用公式来解决问题,必须要充分发挥自己的创造力,对已有问题进行分析,搜集数据,建立合适的模型。
1 数学建模竞赛
大学生数学建模竞赛是近年来国内外高校蓬勃开展的一项学科竞赛活动,有国际性的、全国性的、地区性的及院校自己组织的。1986年美国举办了首届“美国大学生数学建模竞赛”,1989年有少数国内学校开始参加美国大学生数学建模竞赛,1992年由中国工业与应用数学学会举办了我国首届全国大学生数学建模竞赛,该项竞赛每年9月举行,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。2019年,有来自全国及美国和新加坡的1490所院校/校区、42992队近13万人报名参赛。通常情况下,数学建模竞赛要求三名大学生组成一队,选择适合的题目,在三天时间内完成,可以使用任何资料和软件。
2 数学建模竞赛有助于培养大学生的综合素质
数学建模竞赛有助于培养大学生的创新意识 数学建模竞赛赛题多由工程技术、管理科学及社会热点问题等简化而成,涉及到的知识面很广,这就引导学生不断的获取新知识、新方法、新技术,在分析问题,获取知识的过程中培养学生的创新意识和创新能力。另外,由于赛题没有标准答案,不能直接套用书本公式得出结果,赛题的评判以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性、表述的清晰性为标准[1]。这就需要学生在具有一定知识储备的基础上,从不同的角度思考问题,提出合理假设,利用不同的方法解决问题,充分发挥自己的创造力,在分析、研究、改造已有模型的基础上建立自己的数学模型,得出相应的结论。赛题结果并不唯一,只要能够运用正确的理论和方法,解题过程具有创新性,能够自圆其说,解决方案就是好的。
数学建模竞赛有助于培养大学生应用数学方法解决实际问题的实践能力 传统的大学数学课教学都是重理论,轻实践,学生在学习过程中通常会感到枯燥无味,晦涩难懂,甚至一些同学会产生学习数学没有用的想法,进而丧失了学习数学的主动性,导致学习都是以应对考试及考研为目的。而数学建模竞赛正是要把学习的数学思想、数学理论、数学方法应用到实践中去,通过一个个生活中遇到的问题简化而成的题目,激发学生的探索欲望和学习兴趣。学生若想解决这类问题,必须能把所学的理论知识与实际问题建立联系,并具备一定的软件操作能力。进而学生在分析问题、解决问题的过程中不断提高应用数学方法解决实际问题的实践能力。
数学建模竞赛有助于培养大学生的团队合作能力 数学建模竞赛由三名学生组成一队,三天之内共同完成,在竞赛的过程中能不断培养学生的团队意识和团队合作能力。因为数学建模竞赛不仅需要学生参考大量的文献,还要学生具有较强的逻辑思维能力,理解题意,找准方向,然后搜集数据,处理数据,建立模型,并能对模型结果进行分析得出合理的结论,最后完成一篇建模论文,仅靠一位同学在三天之内是不可能完成的。这就使得三名学生从培训开始,就要相互磨合,分工合作,在竞赛的三天内更要齐心协力,发挥每个学生的特长优势,相互配合才能交出合格的答卷。
数学建模竞赛有助于培养学生的论文写作能力 由于数学建模竞赛涉及的知识面很广,很多知识是学生平时在课堂上没有接触过的,这就要求学生会使用数据库和搜索引擎检索文献资料,并通过比较、分析文献,形成自己的解题思路。通过这个过程,培养学生的文献搜集和分析能力,为学生的论文写作奠定基础。另外,数学建模竞赛不仅要分析问题,解决问题,还需要将问题分析、模型建立、模型结果等综合起来以学术论文的形式呈现。即便学生建立了模型,给出了结论,但缺乏写作能力,不能较好地将整个过程完整的表达出来,那么再好的模型也缺乏说服力。因此,为了更好的完成竞赛,学生在一次次的培训和参赛过程中,会不断的提高论文写作能力。
3 进一步推动数学建模竞赛的建议
构建分层的数学建模教学体系 由于专业不同学生的数学基础、学习能力等存在差异,而不同专业学生的学习侧重点也有很大不同。因此,构建数学建模分层课程体系显得尤为必要。首先在全校范围内开展数学建模讲座及选修课,介绍数学建模的基本理论、基本方法和常用模型;然后各个专业在结合自身专业特色基础上,适当开设数学建模专业课,有针对性设置教学方案和内容。另外,面向全校学生组织数学建模竞赛工作,不同层次的学生可以参加不同类别的数学建模竞赛,提高学生的参与度。
加强数学建模师资队伍建设 数学建模竞赛虽只有三天时间,竞赛期间教师不能指导,但前期需要经过很长时间系统的培训。学生需要学习各种数学软件,如MATLAB、SPSS、LINGO等,掌握数学建模的基本方法,具备较好的论文写作能力,这些都离不开教师的悉心指导。因此组建责任心强、综合素质高、经验丰富、结构合理的教师指导团队是做好数学建模竞赛的保证。数学建模指导教师可以通过自主研修、网络研修、教学研讨,会议讨论等方式提高自身业务水平[2]。只有建成一支高素质的指导教师团队,数学建模整体水平才能有较大提升,才能适应数学建模发展的现实需要[3,4]。
建立数学建模竞赛激励制度 由于数学建模竞赛通常战线较长,要学习的内容较多,导致一些学生和教师害怕困难,参与竞赛的积极性不是很高,这就需要建立数学建模竞赛奖励机制。学生方面,通过设立创新创业奖学金或数学建模奖学金,或者建模获奖者可以认定其他课程学分,以此来提高学生参与竞赛的兴趣;教师方面,学校认可教师培训工作量,在职称评审、教学奖励方面给予一定的政策倾斜,就会使教师能够将更多的精力投入其中。从而,教师和学生都能从数学建模竞赛中不断地学习,不断地提高自身综合素质。
参考文献
[1] 姜启源,谢金星,叶俊. 数学模型[M],北京:高等教育出版社.2018.5
[2] 张景祥. 依托数学建模竞赛,提升大学生创新实践能力[J],2018,31(3),59-61.
[3]孙静懿. 高数教学中数学建模思想融入实践研究[J],内蒙古师范大学学报(教育科学版),2014,27(10):61-63.
[4] 宋云燕,朱文新. 浅析大学数学教学中数学建模思想的融入[J]. 教育与职业,2015(4):76-77.
作者简介:陈超群,女,1990年5月出生,汉族,籍贯河南固始,博士研究生学历,研究方向:算子代数。