1 前言
全国大学生数学建模竞赛(以下简称数模竞赛)是中国工业与应用数学学会主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激发学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力。数模竞赛有助于培养学生的创新能力、团队协作能力和实践动手能力。有效组织开展数学建模竞赛能够提高学生的综合素质,培养学生的创新精神以及团结协作精神,同时还能够培养符合社会需求的高素质应用型人才。
2 数模竞赛对学生的影响及在教学中的作用及意义
2.1提高学生学习数学类课程的积极性
大学数学类课程属于理论性较强的学科,学生往往感觉课程内容枯燥无味,又缺乏实用价值。数模竞赛可以为学生带来全新的认识,数模竞赛的赛题一般都是来自实际生活中的问题。解题过程是通过数学与相关专业知识结合转化为数学模型,最后通过解数学模型得到相应结果,反过来解决实际问题。参加数模竞赛有助于学生对数学建立全新的认识,调动学生学习数学的积极性,进而提升数学教学质量和效果。
2.2促使学生利用数学和相关软件解决现实问题
在数模竞赛中,需要运用数学知识建立模型并进行求解,在这个过程中会用到相关计算机软件进行数据处理、模型求解及误差分析等步骤。因此,数模竞赛能够促使学生利用数学和相关软件解决现实问题。
2.3提升学生查阅和利用文献的能力
在竞赛阶段,竞赛题目涉及到各个领域,对于与自己专业不相关的赛题,参赛学生需要迅速的理解问题的实际背景,然后搜集资料和查找相关文献,自己学习消化,了解类似问题常用的解决方法并进行归纳,再结合自己的知识提出新的解决方案。数模竞赛过程中需要大量查阅相关文献,运用文献中搜索到的相关内容,并通过自身对实际问题的分析和理解,建立数学模型。
2.4提高学生的科技论文写作能力
数模竞赛题目最终以论文的形式完成,论文的很多格式和要求与科技论文一致。在数模竞赛过程中学生的科技论文写作能力得到提高。通过参与数模竞赛,可以不断提高学生的科技论文写作能力,对毕业论文写作也具有重要帮助。
2.5提升学生的团队合作意识、协调沟通能力及心理素质
数模竞赛由三个人组成一队进行比赛,比赛中三个人作为一个团体,要认真探讨和商榷每个问题的细节,并进行适当分工。通过在比赛中的探讨和磨合,可以有效提升学生的团队合作意识、协调沟通能力及心理素质。
2.6增强大学生自学能力
影响大学生创新能力的指标有很多,自学能力、动手能力、组织协调能力、应变能力和表达能力在数学建模竞赛中都有所体现,而自学能力尤为重要。创新除了需要具有一定的专业知识外,还需要持续不断学习新知识,具备突出的自学能力。在赛前培训阶段,学生要在老师的指导下自学相关的建模方法,这个阶段培养了学生的自学能力。此外,在赛后总结阶段,学生还要学习优秀论文的建模方法和写作方法,找出参赛论文中的不足,并进行完善,这个阶段也能培养其自学能力。
3 数模竞赛管理体系完善策略
3.1广泛宣传,对学生进行相关知识的培训
学生是数模竞赛的参与者,是活动的主体。要在学生中间开展广泛而充分的宣传,调动他们参加数模竞赛的积极性。每年在固定的时间段在学校中做各种宣传活动,宣传的形式应体现出多样化的特点,比如建立数学建模学会、举办校级数学建模竞赛、向学生开设数学建模课程、开展数学建模讲座等。通过开展这些活动,加深学生对数学建模的认识,调动学生参加数模竞赛的积极性。在赛前动员和鼓励学生报名,利用暑假对报名学生进行集中培训,主要培训学生未涉及和学习过的相关知识。
3.2提升技能,加强指导教师队伍的建设
参加竞赛的学生大部分是大一大二的学生,他们学习的数学类课程还比较少,很多知识还需要指导教师的集中讲解,因此指导教师在赛前培训中占有重要地位。第一,指导教师团队应选用数学与计算机软件掌握较好的教师人才。第二,鼓励教师多与其他院校的指导教师交流经验,共同进步,鼓励并安排教师进行相关专业的进修学习。第三,每年在竞赛培训期间总有学生因为种种原因退出,因此指导教师要在对学生进行理论知识培训的同时,加强对学生的心理疏导,或吸纳有学生管理经验的教师,专门进行学生的心理疏导,提升学生的自信心。第四,要考虑到指导教师团队的长远发展和可持续性,定期培养和吸纳年轻教师进入团队。
3.3给予适当的奖励政策激励
参加竞赛的学生和指导教师都要放弃休息时间在周末和暑假进行培训。给予适当的奖励支持能够激发学生和指导教师对数模竞赛的热情和积极性,从而提升竞赛成绩。奖励政策可以不仅仅是奖金,也可以包含其他形式,如给获奖学生以学分奖励,给获奖指导教师以科研或教学奖励等。
3.4善于总结经验教训
每年比赛结果出来后,要总结成功的经验和失败的原因,并及时汇总。针对下一年的工作计划进行相应的调整和优化,将结果和总结汇报给学校,并进行存档。
3.5形成自身独特的建模成果
在每年比赛结束后,可以选取比较优秀的论文整理成科研论文进行发表。如果某些模型可以在实际生产生活中应用,也可以进行相应的科技成果转化。例如,北京诺亚数学建模科技有限公司是国内首家数学建模公司,该公司就是本着数学建模走向社会、走向应用的方向和理念,确立了数学建模应用的创业方向。
4结语
大学生数学建模竞赛是一项非常有意义的活动,这项活动的顺利有效开展,可以锻炼大学生坚韧不拔的毅力,培养大学生团队合作的精神,还可以大幅提高学生综合运用专业知识和数学知识解决实际问题的能力。本文提出通过以上五个方面的完善策略,有助于培养大学生数学建模竞赛能力的大学数学教学模式。数学建模与科学计算能力已经成为现代科技工作者必备的重要能力之一,数学建模也是培养学生基本科学素养和综合创新能力的有效方法。因此,有效组织开展大学生数学建模竞赛需注重师生合作,培养符合社会需求的高素质应用型人才。
参考文献
[1] 李建平.高校大学生数学建模竞赛管理体系建立策略[J].黑龙江科学,2021,12(17):63-65.
[2] 全国大学生数学建模竞赛章程.全国大学生数学建模竞赛官方网站http://www.mcm.edu.cn/
[3] 张杰明,景冰清,李文姿,张一帆.关于更好开展大学生数学建模竞赛活动的探索[J].大学教育,2021(08):88-90.