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數(shù)學建模競賽對教學改革的意義與實踐研究論文
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)學建模競賽對教學改革的意義與實踐研究論文 ，歡迎閱讀。
摘 要：本文從“如何培養(yǎng)學生實踐應用能力提高就業(yè)素質(zhì)”出發(fā)，通過對大專院校進行廣泛的調(diào)研，分析了目前高職院校開展數(shù)學建模的現(xiàn)狀，并總結了黑龍江交通職業(yè)技術院校開展數(shù)學建模教學與競賽活動的經(jīng)驗和做法，對指導高職院校的數(shù)學建模實踐教學工作具有重要意義。
關鍵詞：數(shù)學建模競賽;教學改革;實踐教學
中國大學生數(shù)學建模競賽是目前全國高校中規(guī)模最大、影響最廣的大學生課外科技活動,它在培養(yǎng)大學生知識的應用能力、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,大學生數(shù)學建模競賽在高職學院的開展卻起步遲緩且步履維艱,如何改變現(xiàn)狀，促進大學生數(shù)學建模競賽在高職學院持續(xù)健康發(fā)展，已經(jīng)成為教育工作者研究的重要課題。
一、高職學院開展數(shù)學建模競賽活動的現(xiàn)狀
總體來說起步較緩慢，以黑龍江賽區(qū)為例,參加全國大學生數(shù)學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,但是高職學院參賽的少,僅占全省高職學院的1/3,有的高職學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:一是部分高職學院對大學生數(shù)學建模競賽十分陌生,對競賽的意義缺乏認識,沒有配套的實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(shù)學教師隊伍嚴重萎縮,有的學院數(shù)學教研室只剩一兩個人。
參加數(shù)學建模競賽需要扎實的數(shù)學功底和良好的應用意識。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一個學期的“高等數(shù)學”課程,總學時一般僅有30學時，有的甚至不開數(shù)學課。教學內(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,極少關注數(shù)學建模思想和方法在深化數(shù)學教學改革、促進課程建設等方面的作用。
高職學生總體水平較差,但對從未接觸過的數(shù)學建模充滿好奇。然而數(shù)學建模競賽對學生的知識和能力要求都比較高,同時因高職學生二年級末就要面臨頂崗實習和就業(yè)問題,參賽學生通常只能在一年級中選拔,他們的基礎和能力顯然都沒有本科生扎實,因此賽前培訓的工作量非常大。
二、高職學院開展數(shù)學建模競賽活動的意義
通過數(shù)學建模競賽可以提高學生的綜合素質(zhì)，是培養(yǎng)學生綜合能力的有效途徑。數(shù)學建模競賽可以培養(yǎng)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(shù)學建模競賽不同于其它各種具有單個學科如：數(shù)學競賽，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學科，甚至一門課程的知識，而數(shù)學建模競賽涉及到數(shù)學學科，計算機學科等其他許多學科的知識，僅數(shù)學學科就涉及到高等數(shù)學，線性代數(shù)，概率統(tǒng)計，計算方法，運籌學，圖論，數(shù)學軟件等方面的知識。學生要想在數(shù)學建模競賽中取得好成績，除了具有以上數(shù)學知識外，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(shù)學建模的競賽題遠非只是一個數(shù)學題目，而更多是一個初看起來與數(shù)學沒有聯(lián)系的實際問題，它涉及到很多知識，有些還是當前尚未解決的問題，如：飛行管理問題，DNA排序問題等就是較有代表性的數(shù)學建�？荚囶}目。通常數(shù)學建模題目只給出問題的描述和要達到的目的，參賽學生要做的事情是將問題用數(shù)學語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學問題，然后在數(shù)學的背景下使用計算機或數(shù)學軟件來求解，最后再根據(jù)所得的解來解釋和檢驗所給的實際問題。與數(shù)學競賽不同的是，數(shù)學建模賽題沒有標準的正確答案，試卷的評分標準是看學生解決問題和創(chuàng)新的能力.因此要做好一個數(shù)學建模問題并不是一件容易的事情，需要學生很多的知識以及對所學各種知識的綜合運用，對學生是一個挑戰(zhàn)。
數(shù)學建模競賽的題目由工程技術、經(jīng)濟管理、社會生活等領域中的實際問題簡化加工而成，沒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。競賽以通訊形式進行，三名大學生組成一隊，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、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(nèi))以任何方式討論賽題。競賽要求每個隊完成一篇用數(shù)學建模方法解決實際問題的科技論文。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�？梢钥闯觯@項競賽從內(nèi)容到形式與傳統(tǒng)的數(shù)學競賽不同，是大學階段除畢業(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生畢業(yè)后工作時的情況，既豐富、活躍了廣大同學的課外生活，也為優(yōu)秀學生脫穎而出創(chuàng)造了條件。
競賽讓學生面對一個從未接觸過的實際問題，運用數(shù)學方法和計算機技術加以分析、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)了學生的創(chuàng)新意識及主動學習、獨立研究的能力。
三、通過數(shù)學建模推動數(shù)學課程教學改革
通過數(shù)學建模競賽可以推動高校的教育教學改革。十幾年來在競賽的推動下許多高校相繼開設了數(shù)學建模課程以及與此密切相關的數(shù)學實驗課程，出版了兩百多本相關的教材，一些教師正在進行將數(shù)學建模的思想和方法融入數(shù)學主干課程的研究和試驗。
數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，要體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求，數(shù)學的教學不能完全和外部世界隔離開來，關起門來在數(shù)學的概念、方法和理論中打圈子，處于自我封閉狀態(tài)，以致學生在學了許多據(jù)說是非常重要、十分有用的數(shù)學知識以后，卻不怎么會應用或無法應用。開設數(shù)學建模和數(shù)學實驗課程，舉辦數(shù)學建模競賽，為數(shù)學與外部世界的聯(lián)系打開了一個通道，提高了學生學習數(shù)學的積極性和主動性，是對數(shù)學教學體系和內(nèi)容改革的一個成功的嘗試。
數(shù)學建模教學和競賽活動中經(jīng)常用到計算機和數(shù)學軟件，普遍采取案例教學和課堂討論，豐富了數(shù)學教學的形式和方法。經(jīng)過幾年來參加數(shù)學建模競賽和教學方法和手段的改革，一方面教師的知識面拓寬了，知識結構改善了，利用數(shù)學工具和計算機找出解決實際問題的意識和能力提高了，另一方面，由于理論與實際的結合多，學生的動手能力增強了，學習的主動性和積極性有了很大的提高，同時也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力。
四、我校數(shù)學建模競賽活動開展情況
近年來，我校一直有序地組織學生參加數(shù)學建模競賽，學校領導和教務處等有關部門非常重視和支持學生參加數(shù)學建模競賽，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生的參賽榮譽感及學習積極性。
我校開展的數(shù)學建模競賽活動是采用第二課堂課余活動的形式進行的。由數(shù)學教研室負責每學期對學生進行集體強化培訓，以提高建模水平，培養(yǎng)學生之間的團隊協(xié)作精神。通常我們在每年四月份組織校級競賽，然后評選出五個代表隊的優(yōu)秀論文參加東三省數(shù)學建模聯(lián)賽的評獎。通過校級的比賽在全校范圍內(nèi)選拔出隊員，再進行深入的培訓，最后參加全國比賽。
我校歷年來在大學生數(shù)學建模競賽活動中保持優(yōu)秀成績，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的指導教師和學生。2008年黑龍江交通職業(yè)職業(yè)技術學院第一次組隊參加東北三省大學生數(shù)學建模競賽,由于領導重視,工作扎實,平時訓練重過程、重細節(jié),競賽中隊員們表現(xiàn)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:5個參賽隊中,1個隊榮獲省一等獎,另有1個隊獲省二等獎。2009年參加東北三省數(shù)學建模聯(lián)賽，四個隊獲得二等獎;2009年參加全國大學生數(shù)學建模競賽，一個隊獲得省級二等獎，一個隊獲得省級三等獎;2010年參加東北三省數(shù)學建模聯(lián)賽，一個隊獲得一等獎，三個隊獲得二等獎。事實證明:通過自身的努力,高職學院可以在全國大學生數(shù)學建模競賽中取得較好成績,而高職學生也必定會在艱苦的培訓和競賽過程中得到鍛煉和提高。
五、結語
盡管目前高職學院開展大學生數(shù)學建模競賽活動仍有不少困難,但是我們有理由相信,在社會各界的關心和支持下,這一項能使高職學生、教師和學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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