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數學(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(wú)歧義的書(shū)面描述。下面是小編為你帶來(lái)的數學(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“如何培養學(xué)生實(shí)踐應用能力提高就業(yè)素質(zhì)”出發(fā)，通過(guò)對大專(zhuān)院校進(jìn)行廣泛的調研，分析了目前高職院校開(kāi)展數學(xué)建模的現狀，并總結了黑龍江交通職業(yè)技術(shù)院校開(kāi)展數學(xué)建模教學(xué)與競賽活動(dòng)的經(jīng)驗和做法，對指導高職院校的數學(xué)建模實(shí)踐教學(xué)工作具有重要意義。
關(guān)鍵詞：數學(xué)建模競賽;教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)
中國大學(xué)生數學(xué)建模競賽是目前全國高校中規模最大、影響最廣的大學(xué)生課外科技活動(dòng),它在培養大學(xué)生知識的應用能力、創(chuàng )新能力以及團隊的合作精神、頑強的意志品質(zhì)等方面都顯示了獨特的作用和優(yōu)勢。然而,大學(xué)生數學(xué)建模競賽在高職學(xué)院的開(kāi)展卻起步遲緩且步履維艱,如何改變現狀，促進(jìn)大學(xué)生數學(xué)建模競賽在高職學(xué)院持續健康發(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(kāi)展數學(xué)建模競賽活動(dòng)的現狀
總體來(lái)說(shuō)起步較緩慢，以黑龍江賽區為例,參加全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽的院校和參賽隊雖然逐年增加,2009年達到了34所參賽院校共444支參賽隊,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(cháng)期徘徊在競賽之外,有的斷斷續續,今年參賽明年休息。分析其原因主要有兩個(gè):一是部分高職學(xué)院對大學(xué)生數學(xué)建模競賽十分陌生,對競賽的意義缺乏認識,沒(méi)有配套的實(shí)施辦法和有效的激勵機制;二是競賽的指導教師匱乏,能力有限,目前高職數學(xué)教師隊伍嚴重萎縮,有的學(xué)院數學(xué)教研室只剩一兩個(gè)人。
參加數學(xué)建模競賽需要扎實(shí)的數學(xué)功底和良好的應用意識。而高職的課程體系突出專(zhuān)業(yè)技能的培養,通常只在一年級開(kāi)設一個(gè)學(xué)期的“高等數學(xué)”課程,總學(xué)時(shí)一般僅有30學(xué)時(shí)，有的甚至不開(kāi)數學(xué)課。教學(xué)內容以一元微積分的基本概念和簡(jiǎn)單算法為主。大多數參賽的高職院校,僅僅是為競賽而競賽,極少關(guān)注數學(xué)建模思想和方法在深化數學(xué)教學(xué)改革、促進(jìn)課程建設等方面的作用。
高職學(xué)生總體水平較差,但對從未接觸過(guò)的數學(xué)建模充滿(mǎn)好奇。然而數學(xué)建模競賽對學(xué)生的知識和能力要求都比較高,同時(shí)因高職學(xué)生二年級末就要面臨頂崗實(shí)習和就業(yè)問(wèn)題,參賽學(xué)生通常只能在一年級中選拔,他們的基礎和能力顯然都沒(méi)有本科生扎實(shí),因此賽前培訓的工作量非常大。
二、高職學(xué)院開(kāi)展數學(xué)建模競賽活動(dòng)的意義
通過(guò)數學(xué)建模競賽可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，是培養學(xué)生綜合能力的有效途徑。數學(xué)建模競賽可以培養團隊精神與合理表達自己思想和綜合運用知識的能力等，所有這些對提高學(xué)生的素質(zhì)都是很有幫助的，且非常符合當今提倡素質(zhì)教育精神。
數學(xué)建模競賽不同于其它各種具有單個(gè)學(xué)科如：數學(xué)競賽，物理競賽，計算機程序設計競賽等的競賽，因為這些競賽只涉及到一門(mén)學(xué)科，甚至一門(mén)課程的知識，而數學(xué)建模競賽涉及到數學(xué)學(xué)科，計算機學(xué)科等其他許多學(xué)科的知識，僅數學(xué)學(xué)科就涉及到高等數學(xué)，線(xiàn)性代數，概率統計，計算方法，運籌學(xué)，圖論，數學(xué)軟件等方面的知識。學(xué)生要想在數學(xué)建模競賽中取得好成績(jì)，除了具有以上數學(xué)知識外，還要有較好的計算機編程能力，網(wǎng)上查閱資料的能力及論文寫(xiě)作能力等，此外，他們還應有接觸各種新知識的環(huán)境和喜好。因為數學(xué)建模的競賽題遠非只是一個(gè)數學(xué)題目，而更多是一個(gè)初看起來(lái)與數學(xué)沒(méi)有聯(lián)系的實(shí)際問(wèn)題，它涉及到很多知識，有些還是當前尚未解決的問(wèn)題，如：飛行管理問(wèn)題，DNA排序問(wèn)題等就是較有代表性的數學(xué)建�？荚囶}目。通常數學(xué)建模題目只給出問(wèn)題的描述和要達到的目的，參賽學(xué)生要做的事情是將問(wèn)題用數學(xué)語(yǔ)言轉化成數學(xué)問(wèn)題，然后在數學(xué)的背景下使用計算機或數學(xué)軟件來(lái)求解，最后再根據所得的解來(lái)解釋和檢驗所給的實(shí)際問(wèn)題。與數學(xué)競賽不同的是，數學(xué)建模賽題沒(méi)有標準的正確答案，試卷的評分標準是看學(xué)生解決問(wèn)題和創(chuàng )新的能力.因此要做好一個(gè)數學(xué)建模問(wèn)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)各種知識的綜合運用，對學(xué)生是一個(gè)挑戰。
數學(xué)建模競賽的題目由工程技術(shù)、經(jīng)濟管理、社會(huì )生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題簡(jiǎn)化加工而成，沒(méi)有事先設定的標準答案，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，在三天時(shí)間內可以自由地收集資料、調查研究，使用計算機、軟件和互聯(lián)網(wǎng)，但不得與隊外任何人(包括指導教師在內)以任何方式討論賽題。競賽要求每個(gè)隊完成一篇用數學(xué)建模方法解決實(shí)際問(wèn)題的科技論文。競賽評獎以假設的合理性、建模的創(chuàng )造性、結果的正確性以及文字表述的清晰程度為主要標準�？梢钥闯�，這項競賽從內容到形式與傳統的數學(xué)競賽不同，是大學(xué)階段除畢業(yè)設計外難得的一次 “真刀真槍”的訓練，相當程度上模擬了學(xué)生畢業(yè)后工作時(shí)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(gè)從未接觸過(guò)的實(shí)際問(wèn)題，運用數學(xué)方法和計算機技術(shù)加以分析、解決，他們必須開(kāi)動(dòng)腦筋、拓寬思路，充分發(fā)揮創(chuàng )造力和想象力，從而培養了學(xué)生的創(chuàng )新意識及主動(dòng)學(xué)習、獨立研究的能力。
三、通過(guò)數學(xué)建模推動(dòng)數學(xué)課程教學(xué)改革
通過(guò)數學(xué)建模競賽可以推動(dòng)高校的教育教學(xué)改革。十幾年來(lái)在競賽的推動(dòng)下許多高校相繼開(kāi)設了數學(xué)建模課程以及與此密切相關(guān)的數學(xué)實(shí)驗課程，出版了兩百多本相關(guān)的教材，一些教師正在進(jìn)行將數學(xué)建模的思想和方法融入數學(xué)主干課程的研究和試驗。
數學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，要體現素質(zhì)教育的要求，數學(xué)的教學(xué)不能完全和外部世界隔離開(kāi)來(lái)，關(guān)起門(mén)來(lái)在數學(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)了許多據說(shuō)是非常重要、十分有用的數學(xué)知識以后，卻不怎么會(huì )應用或無(wú)法應用。開(kāi)設數學(xué)建模和數學(xué)實(shí)驗課程，舉辦數學(xué)建模競賽，為數學(xué)與外部世界的聯(lián)系打開(kāi)了一個(gè)通道，提高了學(xué)生學(xué)習數學(xué)的積極性和主動(dòng)性，是對數學(xué)教學(xué)體系和內容改革的一個(gè)成功的嘗試。
數學(xué)建模教學(xué)和競賽活動(dòng)中經(jīng)常用到計算機和數學(xué)軟件，普遍采取案例教學(xué)和課堂討論，豐富了數學(xué)教學(xué)的形式和方法。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)參加數學(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，知識結構改善了，利用數學(xué)工具和計算機找出解決實(shí)際問(wèn)題的意識和能力提高了，另一方面，由于理論與實(shí)際的結合多，學(xué)生的動(dòng)手能力增強了，學(xué)習的主動(dòng)性和積極性有了很大的提高，同時(shí)也培養了學(xué)生的創(chuàng )新意識和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
四、我校數學(xué)建模競賽活動(dòng)開(kāi)展情況
近年來(lái)，我校一直有序地組織學(xué)生參加數學(xué)建模競賽，學(xué)校領(lǐng)導和教務(wù)處等有關(guān)部門(mén)非常重視和支持學(xué)生參加數學(xué)建模競賽，逐步探索完善了一套合理的激勵機制，激發(fā)指導教師的工作積極性和學(xué)生的參賽榮譽(yù)感及學(xué)習積極性。
我校開(kāi)展的數學(xué)建模競賽活動(dòng)是采用第二課堂課余活動(dòng)的形式進(jìn)行的。由數學(xué)教研室負責每學(xué)期對學(xué)生進(jìn)行集體強化培訓，以提高建模水平，培養學(xué)生之間的團隊協(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(gè)代表隊的優(yōu)秀論文參加東三省數學(xué)建模聯(lián)賽的評獎。通過(guò)校級的比賽在全校范圍內選拔出隊員，再進(jìn)行深入的培訓，最后參加全國比賽。
我校歷年來(lái)在大學(xué)生數學(xué)建模競賽活動(dòng)中保持優(yōu)秀成績(jì)，涌現了一批優(yōu)秀的指導教師和學(xué)生。2008年黑龍江交通職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第一次組隊參加東北三省大學(xué)生數學(xué)建模競賽,由于領(lǐng)導重視,工作扎實(shí),平時(shí)訓練重過(guò)程、重細節,競賽中隊員們表現出了良好的意志品質(zhì)和團隊精神,最終取得了不俗的成績(jì):5個(gè)參賽隊中,1個(gè)隊榮獲省一等獎,另有1個(gè)隊獲省二等獎。2009年參加東北三省數學(xué)建模聯(lián)賽，四個(gè)隊獲得二等獎;2009年參加全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽，一個(gè)隊獲得省級二等獎，一個(gè)隊獲得省級三等獎;2010年參加東北三省數學(xué)建模聯(lián)賽，一個(gè)隊獲得一等獎，三個(gè)隊獲得二等獎。事實(shí)證明:通過(guò)自身的努力,高職學(xué)院可以在全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽中取得較好成績(jì),而高職學(xué)生也必定會(huì )在艱苦的培訓和競賽過(guò)程中得到鍛煉和提高。
五、結語(yǔ)
盡管目前高職學(xué)院開(kāi)展大學(xué)生數學(xué)建模競賽活動(dòng)仍有不少困難,但是我們有理由相信,在社會(huì )各界的關(guān)心和支持下,這一項能使高職學(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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