發(fā)布時間:2022-02-10 01:23:48
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)學(xué)建模獲獎?wù)撐臉颖?,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
數(shù)學(xué)的符號和語言作表述來建立數(shù)學(xué)模型。
建模比賽的一般分工是數(shù)學(xué)模型的建立、程序編寫與擬合、論文的敘述。其中論文是評定參賽隊伍成績的好壞、高低、獲獎級別的唯一依據(jù),并且也是每組參賽期間成果的結(jié)晶,這是相當(dāng)重要的一部分。那么今天我們就來分享一下有關(guān)建模論文的寫作的一些注意事項。
首先
論文的評閱原則是
假設(shè)的合理性 ;建模的創(chuàng)造性;
結(jié)果的合理性 ;表述的清晰性。
在寫作的時候可以按照這些要點來給自己一個大概的估計。
我們在寫論文的時候,一般是按如下的結(jié)構(gòu):
1.摘要
2.問題的敘述,問題的分析,背景的分析等
3.模型的假設(shè),符號說明
4.模型的建立(問題分析,公式推導(dǎo),基本模型,最終或簡化模型等)
5.模型的求解
6.模型檢驗:結(jié)果表示、分析與檢驗,誤差分析,……
7.模型評價:特點,優(yōu)缺點,改進方法,推廣……
8.參考文獻
9.附錄:計算框圖、詳細圖表,……
摘要是整篇論文最精華的部分,也是評閱人最關(guān)注的部分。在寫摘要時,我們首先要對這個模型進行數(shù)學(xué)歸類,并且通過之前和隊友一起進行建模過程中對整體思路有著比較清楚的了解,然后闡述模型的優(yōu)點、算法特點等,最后對主要結(jié)果進行說明,即回答題目所問的全部問題。
對于模型的建立,基本原則是實用、有效,因為我們建立模型是為了解決實際問題的,而不是追求單純理論數(shù)學(xué)上的“高大上”。能用初等方法解決就不用高級方法;能用簡單方法解決就不用復(fù)雜方法;能用被更多人看懂、理解的方法就不用只能少數(shù)人看懂、理解的方法。
數(shù)學(xué)建模鼓勵創(chuàng)新,一般出現(xiàn)在模型本身、簡化優(yōu)化的好方法好策略、模型求解、模型檢驗甚至是模型推廣中。切忌為了標(biāo)新立異而離題。在闡述建模過程時盡可能使用專業(yè)的術(shù)語,分析要中肯、確切,表述簡明,關(guān)鍵步驟要列出。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;教學(xué)改革;實踐; 科學(xué)素質(zhì); 創(chuàng)新能力
數(shù)學(xué)思想已成為現(xiàn)代科技發(fā)展的原動力,微觀的機理性研究離不開數(shù)學(xué),宏觀的決策也離不開數(shù)學(xué),人們已逐漸習(xí)慣了用數(shù)學(xué)的思維去思考問題、用數(shù)學(xué)的語言去表述客觀的現(xiàn)象、用數(shù)學(xué)的方法去分析和了解事物發(fā)展的客觀規(guī)律。而架起各門科學(xué)與數(shù)學(xué)的橋梁,正是數(shù)學(xué)建模!大學(xué)生是未來的工程技術(shù)人員、科技工作者、工礦企業(yè)和政府機關(guān)管理人員,理應(yīng)具備扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和良好的數(shù)學(xué)素質(zhì),數(shù)學(xué)建模教育也就成為培養(yǎng)大學(xué)生綜合科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的必經(jīng)和有效途徑。
一、數(shù)學(xué)建模對學(xué)生能力的培養(yǎng)
數(shù)模競賽是培養(yǎng)學(xué)生綜合科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的一個極好載體,而且能充分考驗學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、文字表達能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力等。學(xué)生們同舟共濟的團隊精神和協(xié)調(diào)組織能力,以及誠信意識和自律精神的塑造,都能得到很好地培養(yǎng)。通過數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和訓(xùn)練,應(yīng)對大學(xué)生從以下七個方面進行培養(yǎng)和引導(dǎo)[1,2]。
1.將實際問題抽象和簡化成數(shù)學(xué)問題。引導(dǎo)學(xué)生在遇到實際問題時反復(fù)理解問題的本質(zhì),我們已有哪些條件?需要哪些相關(guān)的知識?與數(shù)學(xué)的哪些概念可能有關(guān)聯(lián)?通過閱讀題目,仔細推敲每一句話、每一個概念,客觀正確地理解問題,根據(jù)研究對象的具體情況,抓住問題的核心和關(guān)鍵,進行必要的合理假設(shè),然后根據(jù)自己已掌握或通過查閱而及時了解的相關(guān)知識,建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。同時,培養(yǎng)學(xué)生對其運用數(shù)學(xué)手段處理的研究結(jié)果做出通俗合理的解釋,使讀者較為容易地理解自己的思想。
2. 數(shù)學(xué)方法和思想的綜合應(yīng)用能力。隨著數(shù)學(xué)向經(jīng)濟、人口、生態(tài)、地質(zhì)等領(lǐng)域的滲透,一些交叉學(xué)科如計量經(jīng)濟學(xué)、人口控制論、數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)等應(yīng)運而生,當(dāng)用數(shù)學(xué)方法研究這些領(lǐng)域中的定量關(guān)系時,數(shù)學(xué)建模就成為首要的、關(guān)鍵的步驟和這些學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。在國民經(jīng)濟和社會活動的諸多方面,數(shù)學(xué)建模都有著非常具體的應(yīng)用,如通過藥物濃度在人體內(nèi)的變化以分析藥物的療效;數(shù)值模擬設(shè)計新飛機的機翼;預(yù)報與決策方法對產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的預(yù)報、氣象預(yù)報、經(jīng)濟增長預(yù)報、經(jīng)濟收益最大的價格決策、費用最小的維修決策;控制與優(yōu)化方法用于生產(chǎn)過程的最優(yōu)控制、零件設(shè)計的參數(shù)優(yōu)化;規(guī)劃與管理模型用于生產(chǎn)計劃、運輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、排隊策略、物資管理等[3]。這些都依賴于平時的積累,一方面要求學(xué)生有博覽群書的習(xí)慣,更重要的是任課教師的知識擴展。例如,講授微積分學(xué)課程的教師,不能僅僅介紹數(shù)學(xué)符號的運算,在講到微分、級數(shù)等內(nèi)容時應(yīng)讓學(xué)生知道它可用來做近似計算等。
3. 觀察力,洞察力,想象力和創(chuàng)造性。學(xué)生面對的建模問題是一個沒有現(xiàn)成答案和模式的問題,只能依靠充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性去解決。這就需要學(xué)生具有豐富的想象能力,從大量的文獻資料中攝取有用的思想和方法,從貌似不同的問題中窺視出其本質(zhì)的東西,加工處理,創(chuàng)造出新的形象;同時要具有把握問題內(nèi)在本質(zhì)的能力,即洞察力。例如,當(dāng)你遇見諸如速度、變化率、衰減、增長、邊際、彈性等字眼的時候,你是否想到了導(dǎo)數(shù)和微分?進而可建立一個微分方程模型來分析運動的機理?當(dāng)你遇見諸如使什么最大(極大或盡可能大)、最?。O小或盡可能小)、最佳、最省等字眼的時候,你是否會想到要建立一個目標(biāo)函數(shù)呢?進而去建立一個優(yōu)化決策的數(shù)學(xué)模型?
4. 熟練使用計算技術(shù)手段。即運用計算機編程解決模型的數(shù)值解。學(xué)生在學(xué)習(xí)計算機課程時,教材所提供的問題只是為了熟悉掌握一些編程的命令和語句,計算機編程能力相對較差。數(shù)學(xué)建模教學(xué)的開展,給學(xué)生提供了綜合運用各種命令和語言編寫程序的機會,學(xué)生針對教師所精選出的不同模型編寫出許多較大的程序,并通過運用程序求出模型問題的數(shù)值解,使學(xué)生編程能力和解模能力大大提高,為以后從事科研工作奠定必要的基礎(chǔ)。
5.學(xué)生的自學(xué)能力和善于使用文獻資料的能力。學(xué)生僅靠課堂上學(xué)習(xí)的知識遠遠不能滿足建模工作的需要,一方面,通過集中的培訓(xùn)和講授,可補充一些知識;另一方面,通過讓學(xué)生實際做一些建模題目,給學(xué)生布置一些沒有學(xué)過的數(shù)學(xué)內(nèi)容和沒有接觸過的建模問題,有意識地培養(yǎng)其自學(xué)能力和善于使用文獻資料的能力。并讓學(xué)生嘗試完成在網(wǎng)站上搜索他們感興趣或認(rèn)為比較重要的建模題目,以此提高其自我評價意識、自覺性、積極性和主動性。
6. 交流和表達能力,團結(jié)合作精神。競賽是集體項目,現(xiàn)代的科技開發(fā)也越來越需要多人多方面的合作。應(yīng)在平時就開始注重培養(yǎng)學(xué)生密切合作、集思廣益、取長補短的團隊精神,使其善于傾聽別人的意見,并能從不同觀點的討論中綜合出最優(yōu)的方案。這種相互協(xié)作的集體主義精神,是學(xué)生在未來的工作和生活中非常需要的。
7. 科技論文寫作能力。學(xué)生在參加數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)之前,科技論文寫作的能力普遍較弱,有的甚至是一片空白,對如何寫摘要、提取關(guān)鍵詞、使用數(shù)學(xué)公式編輯器等,都需要教師指導(dǎo)。不少學(xué)生初次寫出的建模論文根本無法閱讀。教師應(yīng)手把手地教,一字一句地改,讓學(xué)生知道為什么要這樣寫?這樣寫的目的和意義是什么?這樣才能使學(xué)生的寫作水平得到提高和穩(wěn)定地發(fā)揮。
二、數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革的實踐探索
有了正確的認(rèn)識和理念,才會有明確的行動方案和實效。我校的數(shù)學(xué)建模工作起步于1994年,通過數(shù)學(xué)建模工作者的不斷探索,開辟了現(xiàn)在的良好局面。
1.好的政策和穩(wěn)定的教師隊伍是數(shù)學(xué)建模教改成功的保障。在我校的數(shù)學(xué)學(xué)科中有一批穩(wěn)定而熱情的數(shù)學(xué)建模教師隊伍。他們團結(jié)、協(xié)作,從過去的三人發(fā)展到現(xiàn)在的十多人,并有主教練負責(zé)。學(xué)校出臺了對學(xué)生和指導(dǎo)教師具有相當(dāng)吸引力的鼓勵和獎勵政策,建立了校級數(shù)學(xué)建模實驗室,指導(dǎo)學(xué)生成立了全校的數(shù)學(xué)建模協(xié)會,為數(shù)學(xué)建模工作在本校的深入開展提供了有力的保障。
2.教學(xué)內(nèi)容的選取是提高學(xué)生參與度的核心環(huán)節(jié)。教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目的的直接反映,在提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力中具有決定性作用,教學(xué)內(nèi)容的先進性和科學(xué)性,是直接關(guān)系到學(xué)生參與度的核心環(huán)節(jié)。
起步時期的建模教學(xué)內(nèi)容,是以數(shù)學(xué)相關(guān)知識介紹為主。大致介紹數(shù)學(xué)建模的思想和一些簡單的建模案例,讓學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)建模的意義、基本方法和步驟,了解數(shù)學(xué)建模的特點、分類和作用。內(nèi)容較為平淡,其收效不大,當(dāng)學(xué)生遇到真正的數(shù)學(xué)建模問題時,就難以下手解決,學(xué)與用存在脫節(jié)的現(xiàn)象,特別是學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽成績不理想。
在數(shù)學(xué)建模教練小組的努力下,成功申報了一個省級教改項目“加強數(shù)學(xué)建模課程建設(shè),提高大學(xué)生綜合素質(zhì)”,深入開展教學(xué)改革研究。首先,組織編寫了數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)資料,并作為該課程使用教材,這也有利于讓該課程與大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽接軌;其次,教材依據(jù)數(shù)學(xué)建模中常用的一些方法,如數(shù)據(jù)分析方法、線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃、概率統(tǒng)計、微分方程、方差分析、聚類和分類、圖論、綜合評價、預(yù)測方法、滿意度評價以及科技論文的寫作等,并有機地結(jié)合相關(guān)的一些典型建模案例的分析和求解。這樣,使教材變得生動,大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.好的教學(xué)方法和手段是提高教學(xué)質(zhì)量的保證。培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力,是開展數(shù)學(xué)建模教育的根本目的??茖W(xué)有效的教學(xué)方法,可以提高學(xué)生的效率和創(chuàng)新實踐能力。因此,在教學(xué)活動中,注重理論教學(xué)的同時更應(yīng)加強實踐環(huán)節(jié)。
數(shù)學(xué)建模的整個過程是學(xué)生能力的綜合體現(xiàn)。在教學(xué)過程中,按照數(shù)學(xué)建模競賽的模式進行專題教學(xué)和訓(xùn)練,我們的具體作法是:(1)按照全國大學(xué)生參賽辦法,將三個學(xué)生組成一個隊,以隊為單位和教師一起參與經(jīng)常性的討論,討論地點放在數(shù)學(xué)建模實驗室。(2)免費開放數(shù)學(xué)建模實驗室,方便學(xué)生查閱資料和建模訓(xùn)練。(3)通過多媒體教學(xué)課件,介紹數(shù)學(xué)建模方法,讓學(xué)生隨時都可以反復(fù)學(xué)習(xí)和查閱。(4)精選訓(xùn)練題目,按競賽要求,讓學(xué)生在一定時間內(nèi)完成并提交論文。(5)對完成較好的論文,讓學(xué)生自己講解所完成題目的思想、方法,提出解題中的優(yōu)點和不足,達到互相學(xué)習(xí)的目的。(6)指導(dǎo)教師和學(xué)生一起討論所寫論文中存在的問題并進行修改。通過這種訓(xùn)練式的教學(xué)方式,學(xué)生無論是在分析問題處理問題方面,還是在論文寫作方面,都有了很大提高。
4.?dāng)?shù)學(xué)建模課程的考評應(yīng)不同于傳統(tǒng)的考核模式。由于數(shù)學(xué)建模注重的是綜合能力的培養(yǎng),因此,在該課程考評方面,應(yīng)不同于傳統(tǒng)的考核模式,我們的具體作法是:(1)由老師提供若干論文題目。
這些題目盡可能沒有現(xiàn)存的論文。(2)學(xué)生事先組好隊,依據(jù)所學(xué)專業(yè)的性質(zhì),每隊完成2~3篇論文。(3)為盡可能避免相互抄襲,每個題目最多不超過5個隊做,如果出現(xiàn)雷同,則返工重做。(4)根據(jù)教師制定的評分標(biāo)準(zhǔn),按質(zhì)量高低給分,并對每篇論文寫出評語,指出論文中的優(yōu)缺點。(5)期末不再進行考試,該門課程的期末成績由幾次論文質(zhì)量決定,每次論文在期末成績中所占權(quán)重基本相同。
通過對數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革的努力探索,我校在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中成績發(fā)生了根本性變化。2006年以來共獲得了國家一、二等獎13隊,省級獎45項,平均獲獎率達86%。
參考文獻:
[1] 李凝. 數(shù)學(xué)建模競賽緣何受大學(xué)生青睞[N]. 科學(xué)日報. 2007-01-18.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;教學(xué);數(shù)學(xué)素質(zhì)
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)17-0100-02
眾所周知,21世紀(jì)是知識經(jīng)濟的時代。所謂知識經(jīng)濟,是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為核心,建立在知識和信息的生產(chǎn)、存儲、使用和消費之上的經(jīng)濟;是以智力資源為第一生產(chǎn)力要素的經(jīng)濟;是以高科技產(chǎn)業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟。知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新是知識經(jīng)濟的基本要求和內(nèi)在動力,培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型的創(chuàng)新人才是時展的需要。創(chuàng)新型人才是指具有較強的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,并能夠?qū)?chuàng)造能力轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造性成果的高素質(zhì)人才。而數(shù)學(xué)建?;顒觿t旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、應(yīng)用意識和應(yīng)用能力。[1]為此,國外在20世紀(jì)80年代就開始舉辦數(shù)學(xué)建模競賽,我國也于1994年開始由中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會和教育部高教司聯(lián)合舉辦一年一次的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,極大地推動了高校數(shù)學(xué)教學(xué)的改革。隨著全國大學(xué)生建模競賽進入二十個年頭,參賽學(xué)校越來越多。到2011年,有來自全國33個省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、美國、伊朗的1251所院校、19490個隊(其中本科組16008隊、??平M3482隊)、58000多名大學(xué)生報名參加本項競賽。在組織和培訓(xùn)學(xué)生參賽過程中,積累了一些經(jīng)驗,但還存在許多問題,特別是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的目標(biāo)與短期利益要求不一致的問題,需要相關(guān)人員繼續(xù)努力,推動數(shù)學(xué)建模教學(xué),提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題的能力和素質(zhì)。
一、高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)現(xiàn)狀
2003年,湖北省數(shù)學(xué)建模競賽組委會在襄樊職業(yè)技術(shù)學(xué)院召開全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模研討會,各高職院校派教師參加了會議。會后,經(jīng)過學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn),湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院(以下簡稱“我院”)選派了兩個代表隊參加全國數(shù)學(xué)建模競賽,以后每年都自己組織選拔學(xué)生參加這項競賽。開始的幾年,數(shù)學(xué)建模教學(xué)實際上只停留在賽前培訓(xùn)上。由于硬件原因,培訓(xùn)過程仍然是上理論課多,學(xué)生實際動手的少,加之每年參賽隊數(shù)的限制,使得數(shù)學(xué)建模教學(xué)變成只是為競賽培訓(xùn)而進行,學(xué)生受益面很有限,在學(xué)生中的影響也很小。參加競賽開始的幾年,由于領(lǐng)導(dǎo)重視,指導(dǎo)教師的努力,同時我院在2005年投資建立了應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗室,為數(shù)學(xué)建模提供了一定的硬件基礎(chǔ),使得數(shù)學(xué)建模教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生動手能力的目標(biāo)。再加上學(xué)生的勤奮,因此,在2005年前取得了四個全國二等獎和三個湖北省一等獎、一個湖北省二等獎的好成績;但是隨著我院工作重心的轉(zhuǎn)移,數(shù)學(xué)課程教學(xué)時數(shù)的大幅壓縮,招收學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)的逐步下降,加之?dāng)?shù)學(xué)建模競賽實際上賽的是學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力和素質(zhì),僅靠短期的培訓(xùn)往往收效不大,所以近幾年競賽成績都不太理想,和同類院校相差較大,也直接影響到數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
為了改變這種不利的局面,根據(jù)專業(yè)計劃的調(diào)整進行數(shù)學(xué)教學(xué)改革,進一步推動數(shù)學(xué)建模教學(xué),在相關(guān)專業(yè)開設(shè)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗選修課程,實現(xiàn)真正意義上的數(shù)學(xué)建模教學(xué)。為了進一步擴大影響和學(xué)生的受益面,鼓勵學(xué)生成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會,我院每年舉辦一次應(yīng)用數(shù)學(xué)知識校內(nèi)競賽,使得數(shù)學(xué)建模教學(xué)大大地前進了一步。
二、高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)中存在的問題
隨著高職院校參加各種專業(yè)技能競賽的增加,數(shù)學(xué)建模競賽在高職學(xué)生中的影響漸漸下降,學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽的積極性也逐漸下降。同時,數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在的問題仍然很多。首先是競賽成績與數(shù)學(xué)建模教學(xué)目標(biāo)之間存在的矛盾。如前所述,數(shù)學(xué)建模競賽賽的是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的綜合素質(zhì),而且舉辦數(shù)學(xué)建模競賽的初衷是推動數(shù)學(xué)教學(xué)改革,只有把數(shù)學(xué)建模的思想方法融入到高職數(shù)學(xué)課程的整個教學(xué)中,才能實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的目標(biāo)。隨著參加數(shù)學(xué)建模學(xué)生的增加,各高職院校在數(shù)學(xué)建模實踐設(shè)備的投資嚴(yán)重不足,設(shè)備老化沒有更新,不能滿足競賽隊員的培訓(xùn),在很大程度上制約了數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
其次,對數(shù)學(xué)建模缺乏應(yīng)有的宣傳,直接影響了學(xué)生參與熱情,因而降低了應(yīng)有的受益面。相對其它活動,數(shù)學(xué)建模的相關(guān)信息在各高職院校的新聞報道中很少聽到、見到,也沒有場地用來開展數(shù)學(xué)建模協(xié)會的活動,即使是教師進行數(shù)學(xué)建模的講座場地,也要經(jīng)過多方審批。多年來,高職院校經(jīng)常將獲獎學(xué)生的獎勵包括獎金直接發(fā)給學(xué)生,沒有舉行頒獎儀式,重視程度也大大不及學(xué)生的專業(yè)競賽和文體活動,這說明這方面的工作確實有較大的問題。
第三,學(xué)校的政策層面也對教師進行數(shù)學(xué)建模教學(xué)鼓勵不夠,甚至有些政策直接減少了教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)上的投入。追求科研項目、科研論文,使得教師沒有足夠的精力投入到數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,有的純粹是應(yīng)付差事、對付數(shù)學(xué)建模競賽,根本達不到通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)提高學(xué)生應(yīng)用素質(zhì)的效果。急功近利的短視行為,很大程度上影響著數(shù)學(xué)建模競賽和數(shù)學(xué)建模教育的健康發(fā)展。把目標(biāo)僅僅放在獲獎上,而忽略了數(shù)學(xué)建模教學(xué)和學(xué)習(xí)的規(guī)律,不在開發(fā)思路與培養(yǎng)能力上下工夫,只在注重歷年建模題型、所用工具的訓(xùn)練上做文章,到真正遇到實際問題或者沒見過的類型時,就會一籌莫展。制約數(shù)學(xué)建模教學(xué)的根本問題還在于高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程開設(shè)不夠,甚至很多專業(yè)根本就沒有開設(shè),即使開設(shè)高等數(shù)學(xué)的專業(yè)也只開設(shè)了一個學(xué)期的微積分,只靠一個學(xué)期的高等數(shù)學(xué)課和一個多月數(shù)學(xué)建模培訓(xùn),想要提高學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)實非易事。
三、推動數(shù)學(xué)建模教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)的措施
為了數(shù)學(xué)建模教學(xué)健康發(fā)展,提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì),一方面需要好的政策和領(lǐng)導(dǎo)的重視,更重要的是數(shù)學(xué)教師自己的努力。因此,可以采取以下措施來推動數(shù)學(xué)建模教學(xué),培養(yǎng)高職學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)。
首先,根據(jù)制約數(shù)學(xué)建模教學(xué)的根本問題,鼓勵和要求從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教師利用高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué),改造學(xué)生的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。由于高職學(xué)生普遍缺少足夠的數(shù)學(xué)建模能力和相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模教育,導(dǎo)致他們難以體驗到數(shù)學(xué)應(yīng)用性的特點,因而數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高。數(shù)學(xué)在實際生活中的運用,往往需要經(jīng)過數(shù)學(xué)建模的過程。數(shù)學(xué)建模能力不足,學(xué)生難以體驗數(shù)學(xué)的運用,從而感覺不到數(shù)學(xué)的應(yīng)用性,導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高。因此在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中增加與生活實際和專業(yè)相關(guān)的實際問題,鼓勵和要求從事數(shù)學(xué)課程教學(xué)的教師把數(shù)學(xué)建模的思想方法融入到整個教學(xué)活動中,使學(xué)生能更好地進行數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和實踐,進而提高分析問題、建立數(shù)學(xué)建模、求解模型、解決實際問題的能力。[2]
其次,可以在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中,開展數(shù)學(xué)建模周活動,拿出一到二周時間進行數(shù)學(xué)建模的教學(xué),主要講述數(shù)學(xué)建模的一般原理和建模方法,布置與生活實際和專業(yè)相關(guān)的問題,讓學(xué)生用數(shù)學(xué)建模的方法去解決,并寫出論文報告,作為學(xué)生的高等數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績的一部分。
第三,繼續(xù)開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課程,讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)也可以這樣學(xué),數(shù)學(xué)也可以解決身邊的實際問題,體會到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,同時結(jié)合計算機的操作以提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。
第四,加強數(shù)學(xué)建模的宣傳力度,利用新聞廣播、報紙、宣傳櫥窗、電子網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺進行數(shù)學(xué)建模的相關(guān)報道,向數(shù)學(xué)建模教學(xué)開展好的學(xué)校學(xué)習(xí),通過數(shù)學(xué)建模協(xié)會舉辦數(shù)學(xué)建模活動,并在舉辦形式上有所改進,不斷提高活動的檔次,把每年一屆的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識競賽提高到學(xué)校層面上,爭取有領(lǐng)導(dǎo)掛帥,使活動的影響力顯著增加。
第五,繼續(xù)加強數(shù)學(xué)建模教學(xué)環(huán)節(jié),給學(xué)生灌輸正確的學(xué)習(xí)觀念與目標(biāo),把參加數(shù)學(xué)建模競賽獲獎作為參加數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的副產(chǎn)品,而通過學(xué)習(xí)和參與的過程,把培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的素質(zhì)和解決問題的能力作為真正的目標(biāo),真正實現(xiàn)全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的宗旨:培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”。
數(shù)學(xué)建模教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的教學(xué),不能停留在理論學(xué)習(xí)上,只有讓學(xué)生真正參加到通過建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題的過程中,才能真正體會到其中的苦與樂,才能真正有所收獲。教師的任務(wù)在于創(chuàng)造機會和條件,讓盡可能多的學(xué)生參加到數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和活動中來。只有這樣,才能使學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué),學(xué)到有用的數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)教學(xué)改革才能落到實處。
參考文獻:
1.教學(xué)方法的改革就課程設(shè)置的目的層面而言,數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課程在傳授數(shù)學(xué)理論知識的同時,注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,所以,對于這門課程的課堂教學(xué)主要采取了以下兩種改革方法:(1)開展案例教學(xué),適當(dāng)加入討論式教學(xué)法.在每堂課前,教師要花費一定的時間,搜集與所講授建模方法相關(guān)的生活實際案例,在教學(xué)中教師通過這些教學(xué)案例引出相應(yīng)建模的基本思想方法,通過解決這些實際問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可借機根據(jù)相關(guān)問題展開討論.這樣可以避免教師的“滿堂灌”現(xiàn)象,還可以活躍課堂氣氛,提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)的積極性,使傳授知識的過程變?yōu)閷W(xué)習(xí)知識、應(yīng)用知識的過程,真正地達到提高學(xué)生素質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生能力的教學(xué)目的.案例的選擇方面,形成了以下原則:要有明確的教學(xué)目的性;要有趣味性;要有原始性;要根據(jù)教學(xué)對象的不同有所側(cè)重性;要有創(chuàng)新性.(2)開展實驗教學(xué)法.針對數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗課程學(xué)習(xí)過程中學(xué)生實踐動手能力嚴(yán)重不足的問題,采取了依據(jù)建模方法設(shè)置每節(jié)課的實驗環(huán)節(jié)和綜合性的實驗項目,包括MATLAB、LINGO兩個軟件的使用和數(shù)學(xué)建模中各種模型的求解以及一些綜合性實驗項目,使學(xué)生在計算機上的實踐和對模型的簡化處理后求解,這樣,不僅有效地培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)軟件使用能力,還培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決實際問題的能力.
2.考核方式的改革數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗是解決生活問題的數(shù)學(xué)應(yīng)用性活動,不適合期末一張卷的閉卷考核方式.為突出數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗課程本身的特點以及滿足教學(xué)基本要求,重點培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和實踐創(chuàng)新能力,在成績考核方面,采用了1∶4∶2∶3考核模式,即平時表現(xiàn)分、基本建模和實踐能力訓(xùn)練分、創(chuàng)新能力訓(xùn)練分、期末上機考試分四個部分.平時表現(xiàn)10分用來約束學(xué)生逃課和激勵學(xué)生學(xué)習(xí),包括出勤、課堂回答問題和課堂討論三方面,表現(xiàn)突出者每次都要加分、超出部分可以代替其他訓(xùn)練分?jǐn)?shù).基本建模、實踐能力訓(xùn)練和創(chuàng)新能力訓(xùn)練共60分,用來加強學(xué)生對基本的建模思想方法、程序算法、方程求解以及模型應(yīng)用等方面的掌握及應(yīng)用.基本建模和實踐能力訓(xùn)練部分,要求學(xué)生學(xué)習(xí)完一些章節(jié)的內(nèi)容后,自愿三人組合為一隊,完成教師布置的和隨機抽取的2-3個問題的建模與求解,并撰寫實驗報告,這可以為數(shù)學(xué)建模競賽打基礎(chǔ);創(chuàng)新能力訓(xùn)練部分是指學(xué)生在學(xué)完一些章節(jié)后,要求學(xué)生單獨完成一些綜合實驗報告.這些報告題目貼近生活,開放性強,答案基本不唯一,有一定難度,要求單人單題,互不重復(fù),這樣不僅有效地避免學(xué)生的抄襲現(xiàn)象,還充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力.期末上機考試30分,用來考查學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力.
3.數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)與競賽選拔機制的改革改革建模競賽的培訓(xùn)方式,采用系列專題講座法.結(jié)合課程團隊教師自身的專業(yè)和科研方向,分配以相應(yīng)的專題進行講座.這樣能人盡其才,培訓(xùn)過程也顯得更為深刻和生動,效果也會明顯提高.要使學(xué)生在數(shù)學(xué)建模競賽中取得好成績,需要有一個科學(xué)合理的競賽選拔機制.各高校一般采用的都是三級或者四級競賽選拔機制.三級競賽選拔機制是校內(nèi)賽、幾省聯(lián)賽、國家賽;四級競賽選拔機制多一項國際競賽.很多高校根據(jù)自己的實際情況采取不同的方式.牡師院采用的是三級競賽選拔機制.即在每年4月份組織校內(nèi)賽,按照事先制定的規(guī)則和方法,教師先做專題講座后,學(xué)生參賽.大賽結(jié)束后,選拔出色隊員參加?xùn)|北三省賽;接下來在4月末開始組織參加?xùn)|北三省建模聯(lián)賽,大賽結(jié)束后,選拔出色隊員參加國家賽;最后在9月份組織參加國家賽.
2改革取得的主要成效
我們團隊自2006年實施相關(guān)課程教學(xué)改革以來,教學(xué)效果明顯提升,學(xué)生的素質(zhì)和能力培養(yǎng)有了質(zhì)的飛躍,具體表現(xiàn)為以下四點:(1)參加校內(nèi)競賽人數(shù)不斷上升.2009年初次舉辦校內(nèi)競賽,全校只有42人參加.2010年參賽人數(shù)達到120人,競賽規(guī)模有所改觀.2011年參加校競賽的人數(shù)上升到164人,這一規(guī)?;旧线_到了預(yù)期.在競賽過程中,大學(xué)生逐漸意識到了這項賽事的重要性,競賽組織形式由此也實現(xiàn)了由教師鼓動報名,到學(xué)生主動報名的轉(zhuǎn)換.競賽規(guī)模的不斷擴大,佐證了牡師院廣大學(xué)生在數(shù)學(xué)應(yīng)用方面的認(rèn)識水平有了巨大提高.(2)數(shù)學(xué)建模競賽成績提高明顯.2009年以前,牡師院在2年的建模競賽中只獲得省獎6項,現(xiàn)在牡師院的競賽總體成績已呈明顯的上升趨勢.(3)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用實踐與創(chuàng)新能力明顯提高.現(xiàn)在,學(xué)生已完成大學(xué)生創(chuàng)新性實踐項目5項;近3年,已有近90名參賽隊員以優(yōu)異成績考取研究生,部分研究生入學(xué)后,因為其出色的建模能力被導(dǎo)師重用;一些學(xué)生在畢業(yè)后選取了和建模密切相關(guān)的行業(yè)(如證券業(yè)).牡師院第一屆參加全國賽的6名隊員目前分別在IBM、網(wǎng)易、中興、高校任職或攻讀博士學(xué)位.(4)教師的教學(xué)和科研水平明顯提高.?dāng)?shù)學(xué)建模競賽培養(yǎng)了一批新型的數(shù)學(xué)教師隊伍.近幾年先后主持教改項目6項,發(fā)表教學(xué)論文若干篇、主編教材2部,參編教材1部;獲得教學(xué)、科研成果獎勵2項;共承擔(dān)各類科研項目11項;科研論文22篇,獲獎4篇;出版專著2部;教練組的每個成員都根據(jù)自己的專業(yè)特長參與到了不同的項目當(dāng)中.這一舉措極大地提高了教練組成員的科研能力,提高了教學(xué)水平.
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:案例式;教學(xué)法;《數(shù)學(xué)建?!氛n程
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)25-0067-02
一、學(xué)?!稊?shù)學(xué)建?!氛n程進行教學(xué)改革的背景
1.《數(shù)學(xué)建?!氛n程的發(fā)展歷史?!稊?shù)學(xué)建?!氛n程是在20世紀(jì)中葉進入西方國家的一些大學(xué)里面,我國的幾所著名大學(xué)也在上世紀(jì)80年代初將《數(shù)學(xué)建?!氛n程引入課堂教學(xué)。經(jīng)過20多年的不斷發(fā)展與創(chuàng)新,現(xiàn)在絕大多數(shù)本科院校和許多專科學(xué)校都開設(shè)了各種形式的《數(shù)學(xué)建?!氛n程和講座,20多年來出版了數(shù)十本教材,1992年開始舉辦并迅速發(fā)展的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,更是極大的推動了數(shù)學(xué)建模教學(xué)及其課外活動在各院校的開展,為培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)方法分析、解決實際問題,培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)與創(chuàng)新的能力提供了實踐的平臺。
2.學(xué)?!稊?shù)學(xué)建?!氛n程的現(xiàn)狀。我校是1996年在兄弟院校老師的指導(dǎo)和帶動下開始開設(shè)《數(shù)學(xué)建?!氛n程的,同年開始參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,經(jīng)過17年的建設(shè),我校的《數(shù)學(xué)建?!氛n程已經(jīng)被評為校級精品課,所在團隊也被評為校優(yōu)秀教學(xué)團隊,經(jīng)過整個活動的訓(xùn)練,我們鍛煉了一支優(yōu)秀的教師隊伍,編寫了《數(shù)學(xué)建?!?、《數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗》等教材,學(xué)生的能力也在參賽的過程中得到了提高,數(shù)學(xué)建模獲獎證書也成為一些學(xué)生求職的重要砝碼。
3.《數(shù)學(xué)建?!氛n程改革的初衷。為了更好的開展數(shù)學(xué)建模競賽活動,課題組的成員多次參加全國大學(xué)數(shù)學(xué)報告論壇,深入學(xué)生當(dāng)中廣泛征求意見,發(fā)現(xiàn)課程中有相當(dāng)一部分內(nèi)容與中學(xué)有重復(fù),教學(xué)體系亟待調(diào)整;有一部分教學(xué)內(nèi)容陳舊,理論體系與教學(xué)模式單一;課程體系結(jié)構(gòu)不盡合理,內(nèi)容與中學(xué)所學(xué)知識重復(fù),不適應(yīng)當(dāng)前學(xué)時整體減少及高校擴招后學(xué)生的學(xué)習(xí)層次多樣化的實際;教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生專業(yè)脫離,忽視對學(xué)生實踐能力和數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。
針對上述教學(xué)中存在的問題,結(jié)合我校人才培養(yǎng)和專業(yè)課程建設(shè)的總體要求,我們課題組成員進行了多次研討,明確課程建設(shè)要按照以知識為基礎(chǔ)、專業(yè)為核心、能力為主線、案例為載體的教學(xué)改革指導(dǎo)思想的要求,在《數(shù)學(xué)建?!氛n程進行教學(xué)頂層設(shè)計時,注重體現(xiàn)四個結(jié)合:一是結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)實際。由于我校學(xué)生招生對象的不同,針對基礎(chǔ)學(xué)生、中等學(xué)生和精英學(xué)生設(shè)置不同方案和培養(yǎng)目標(biāo)?;A(chǔ)學(xué)生要做到基礎(chǔ)理論扎實,實踐能力強;中等學(xué)生要注重計算能力與應(yīng)用能力的培養(yǎng)。二是結(jié)合學(xué)生所學(xué)習(xí)的專業(yè)。教師授課時要介紹數(shù)學(xué)概念與專業(yè)相關(guān)聯(lián)的工程實際和工程背景,為學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)提供動力和基礎(chǔ)。三是結(jié)合學(xué)生能力培養(yǎng)主線。按照學(xué)生分析問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決、創(chuàng)新和協(xié)作能力。四是結(jié)合多媒體和教師的現(xiàn)代教育技術(shù)。為此,在教材編寫過程中,我們既注重學(xué)生基本能力的訓(xùn)練,又結(jié)合學(xué)生的專業(yè)實際,介紹體現(xiàn)專業(yè)特點的數(shù)學(xué)模型、素質(zhì)能力的綜合模型。
二、《數(shù)學(xué)建?!氛n程改革的應(yīng)用案例
為了使學(xué)生更好地了解課程的工程背景和數(shù)學(xué)課在今后專業(yè)中的應(yīng)用,我們在介紹相關(guān)數(shù)學(xué)理論的時候,以專業(yè)案例導(dǎo)入,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和學(xué)習(xí)興趣,收到了較好的教學(xué)效果。
案例1:在給安全工程學(xué)院學(xué)生介紹定積分的概念時,我們以安全生產(chǎn)中的自然風(fēng)壓案例導(dǎo)入。
圖為礦井通風(fēng)系統(tǒng),2-3為水平巷道,0-5為通過系統(tǒng)最高點的水平線。在冬季,由于空氣柱0-1-2比5-4-3的平均溫度較低,平均空氣密度較大,重力之差就是該系統(tǒng)的自然風(fēng)壓。在夏季時,若空氣柱5-4-3比0-1-2溫度低,平均密度大,系統(tǒng)產(chǎn)生的自然風(fēng)壓方向與冬季相反。自然風(fēng)壓的計算;在一個有高差的閉合回路中,只要兩側(cè)有高差巷道中空氣的溫度或密度不等,則該回路就會產(chǎn)生自然風(fēng)壓。根據(jù)自然風(fēng)壓的定義,圖所示系統(tǒng)的自然風(fēng)壓,可用下式計算:HN=■ρ1gdz-■ρ2zgd,
式中z為礦井最高點至最低水平間的距離;g為重力加速度;ρ1,ρ2分別為0-1-2和5-4-3井巷中dz段空氣密度。
案例2:在給電子信息工程學(xué)院學(xué)生介紹定積分的理論時,我們以信號波形案例導(dǎo)入。
單位階躍信號波形如圖所示,定義為U(t)=0,t0 在t=0跳變點處函數(shù)值未定義。
任意形狀的波形均可以表示成無限多個階躍信號的疊加,即f(t)=f(0)U(t)+■f(1)(τ)U(t-τ)dτ.
案例3:在給機械工程學(xué)院學(xué)生介紹微分理論時以機械振動的案例導(dǎo)入。
經(jīng)典控制理論研究的是單輸入、單輸出、線性定常系統(tǒng),所以對非線性因素影響較小的系統(tǒng),通常要先進行線性化,然后對其分析。
下圖為單擺,在研究該系統(tǒng)時,首先要對其線性化,對質(zhì)量m受力分析,列寫微分方程,根據(jù)牛頓第二定律,有:
Ti(t)-[mgsinθ0(t)]l=(ml2)■
這是一個非線性微分方程,將sinθ0在θ0=0附近用■臺勞級數(shù)展開,得:
sinθ0=θ0-■+■-…當(dāng)θ0很小時,則sinθ0=θ0可近似為線性方程。
三、《數(shù)學(xué)建?!氛n程改革后的實際效果
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);中學(xué)數(shù)學(xué);有的放矢;平穩(wěn)過渡;培養(yǎng)創(chuàng)新
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)02-0005-02
高中的課改給大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了極大的挑戰(zhàn),大學(xué)數(shù)學(xué)和高中數(shù)學(xué)的課程與教學(xué)出現(xiàn)了部分脫節(jié)現(xiàn)象。一方面高中教師不會去了解大學(xué)的教材,所以在教學(xué)中很少設(shè)計為大學(xué)鋪墊的內(nèi)容;另一方面大學(xué)教師也很少有時間了解中學(xué)課程。這樣對于大一學(xué)生來說,他們面臨的不僅是學(xué)習(xí)方式、授課方法的轉(zhuǎn)變,還面臨著內(nèi)容上的脫節(jié)。作者在深入了解新課標(biāo)下中學(xué)數(shù)學(xué)的具體情況和大一新生的實際需求的基礎(chǔ)上,探索出以“有的放矢、平穩(wěn)過渡、培養(yǎng)創(chuàng)新”為核心的三位一體的教學(xué)改革新模式,有針對性地解決了高等數(shù)學(xué)和中學(xué)數(shù)學(xué)的脫節(jié)和銜接問題,實現(xiàn)了從中學(xué)數(shù)學(xué)到大學(xué)數(shù)學(xué)的平穩(wěn)過渡。
一、以基層中學(xué)的調(diào)研情況和大一新生的問卷調(diào)查情況為出發(fā)點,堅持有的放矢,穩(wěn)步推進項目進行
1.到中學(xué)調(diào)研,了解新課標(biāo)下中學(xué)數(shù)學(xué)的真實情況。為了切實了解中學(xué)數(shù)學(xué)的實際情況,我們深入到淮南一中、淮南三中、淮南四中進行調(diào)研,與數(shù)學(xué)教研組的老師舉行座談會,針對大學(xué)數(shù)學(xué)與新課標(biāo)下中學(xué)數(shù)學(xué)的脫節(jié)問題深刻交換了意見。會上,大家針對大學(xué)數(shù)學(xué)和中學(xué)數(shù)學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)方法等方面的差異暢所欲言,普遍認(rèn)為解決好高等數(shù)學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)的脫節(jié)問題已經(jīng)到了刻不容緩的地步。通過與中學(xué)數(shù)學(xué)老師面對面接觸,掌握了課題的第一手材料。
2.在大一新生中進行問卷調(diào)查,了解學(xué)生真實情況。圍繞高等數(shù)學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)在培養(yǎng)目標(biāo)、教師教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)方式、知識內(nèi)容的連結(jié)、能力培養(yǎng)等方面的問題設(shè)計了問卷,對學(xué)校2014級計算機科學(xué)與技術(shù)、采礦工程、土木工程等16個專業(yè)的本科學(xué)生進行了調(diào)查,發(fā)放問卷2000份,回收有效問卷1920份,回收率達96%。利用Microsoft Excel對數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計和處理。
二、以學(xué)生的實際情況為著眼點,采取有效措施,實現(xiàn)從中學(xué)數(shù)學(xué)到大學(xué)數(shù)學(xué)的平穩(wěn)過渡
1.建立機構(gòu),形成制度,有計劃地開展項目研討活動。為了保證項目研究順利進行,我們成立了課題研究領(lǐng)導(dǎo)小組,組長由項目負責(zé)人殷志祥教授擔(dān)任,其主要成員都是我們學(xué)校高等數(shù)學(xué)教學(xué)工作中有著豐富經(jīng)驗的骨干教師。我們每兩周都要開展一次課題研究的例會,深刻分析了高中的新課標(biāo),探討與分析項目研究教學(xué)中存在的問題,尋找解決問題的方法。我們還制訂了年度項目研究方案。
2.結(jié)合學(xué)生的具體情況,重新調(diào)整了高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱,重新編寫了教案和講義?,F(xiàn)行的大學(xué)高等數(shù)學(xué)教材都是參照傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)課程編寫而成的。然而,新課標(biāo)下的高中數(shù)學(xué),無論是課程的內(nèi)容與結(jié)構(gòu),還是教學(xué)的目的與要求,甚至包括教育的思想與理念,都與傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)有著極大差異。我們有針對性地查缺補漏,重新調(diào)整的教案和講義在大一新生中使用,學(xué)生反映很好,收到了很好的教學(xué)效果。
3.結(jié)合修訂的教學(xué)大綱,重新編寫教材、講義和課件。編寫了省級規(guī)劃教材《高等數(shù)學(xué)》、《線性代數(shù)》和《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》,已經(jīng)在安徽理工大學(xué)、安徽工程技術(shù)大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)等5所本科院校作為教材使用。配套的講義和多媒體課件已經(jīng)制作完成,已在我校2014級本科生中廣泛使用,教學(xué)效果顯著。
三、以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為落腳點,優(yōu)化高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)體系
1.開設(shè)數(shù)學(xué)實驗選修課,提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣。開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課的目的就是引導(dǎo)學(xué)生進入做數(shù)學(xué)的境界,有助于培養(yǎng)學(xué)生的探索性思維和創(chuàng)造意識,有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,真正促進學(xué)生動手動腦能力的提高。我們在全校大一、大二學(xué)生中開設(shè)數(shù)學(xué)實驗選修課,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固、歸納所學(xué)的數(shù)學(xué)知識,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,進而再運用所學(xué)知識解決如編程、建模等實際問題,反過來又加深了對書本知識的理解。通過開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣空前高漲,學(xué)習(xí)成績也越來越好。
2.增設(shè)數(shù)學(xué)建模教學(xué)課,將數(shù)學(xué)建模融入到高等數(shù)學(xué)中,實施學(xué)生能力培養(yǎng)的教學(xué)銜接。數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)的語言和方法對各種實際問題建立模型的過程,是實際問題數(shù)學(xué)化的產(chǎn)物。它可以激發(fā)學(xué)生的思維,豐富想象力,增強動手能力和解決問題的能力,更重要的是可把所學(xué)的數(shù)學(xué)知識用到實踐中,是教學(xué)與實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),是今后工作中解決實際問題的良好開端和必備基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)建模把所學(xué)的數(shù)學(xué)知識用到實踐中,反過來又加深了對書本知識的理解,是教學(xué)與實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié),真正起到了“在應(yīng)用中學(xué)習(xí)、在學(xué)習(xí)中應(yīng)用”的效果。
我們利用課余時間舉辦青年教師數(shù)學(xué)建模研討班,邀請安徽大學(xué)、汕頭大學(xué)等高校的數(shù)學(xué)建模專家來我校講學(xué),采取多種措施擴大數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師隊伍。我們還在學(xué)生中開設(shè)數(shù)學(xué)建模教學(xué)課,選拔成績優(yōu)異者參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,并取得了優(yōu)異的成績。通過開設(shè)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了。我們又適時地邀請了校內(nèi)外有關(guān)專家及一些優(yōu)秀畢業(yè)生介紹數(shù)學(xué)的應(yīng)用前景、就業(yè)市場的要求等,使學(xué)生逐漸認(rèn)識到只有認(rèn)真學(xué)習(xí),打下堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),才能增強自身的競爭實力,以應(yīng)對日益變化的就業(yè)市場。
3.鼓勵大學(xué)生課外參加各種數(shù)學(xué)應(yīng)用大賽。主要包括全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽等等,使學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力培養(yǎng)向多渠道、開放式、規(guī)?;矫姘l(fā)展,形成一種濃郁的創(chuàng)新氛圍。現(xiàn)在,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高,不僅課堂教學(xué)大有改觀,而且學(xué)生還自行成立了數(shù)學(xué)建模、程序設(shè)計、網(wǎng)頁制作等興趣小組,在校園中形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍。
四、成果特色
近幾年內(nèi),主持省級教研項目4項,發(fā)表與本課題相關(guān)的教學(xué)研究論文近16篇,編寫教學(xué)教材4部,教學(xué)講義12本,負責(zé)的信息與計算科學(xué)專業(yè)2010年被評為國家級特色專業(yè),修訂了高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱,根據(jù)大一新生的實際情況適當(dāng)?shù)剡M行了調(diào)整。其效果如下:
1.重新編寫高等數(shù)學(xué)大綱、教案和講義,根據(jù)學(xué)生具體情況,有的放矢,查缺補漏,教學(xué)效果有較大提高。通過到中學(xué)調(diào)研和對大一新生的問卷調(diào)查,我們了解到新課標(biāo)下的中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容有了較大調(diào)整,一些高等數(shù)學(xué)要具備的基本知識被刪除了,如極坐標(biāo)、反三角函數(shù)。為此,我們重新編寫了高等數(shù)學(xué)教材、教案和講義,有針對性地查缺補漏,在大一新生中使用,學(xué)生反映很好,收到了很好的教學(xué)效果。修訂了的課程體系更具有科學(xué)性。通過梳理各個教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題,制定具體應(yīng)對方案,教學(xué)質(zhì)量大大提高,教學(xué)效果反饋較好。根據(jù)新大綱編寫的《高等數(shù)學(xué)》等教材已在安徽理工大學(xué)、安徽工程技術(shù)大學(xué)、安徽工業(yè)大學(xué)等5所本科院校廣泛使用,受到廣大師生的一致好評。
2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性明顯提高。通過開設(shè)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了。我們又適時地邀請了校內(nèi)外有關(guān)專家及一些優(yōu)秀畢業(yè)生介紹數(shù)學(xué)的應(yīng)用前景、就業(yè)市場的要求等,使學(xué)生逐漸認(rèn)識到只有認(rèn)真學(xué)習(xí),打下堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),才能增強自身的競爭實力,以應(yīng)對日益變化的就業(yè)市場?,F(xiàn)在,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高,不僅課堂教學(xué)大有改觀,而且學(xué)生還自行成立了數(shù)學(xué)建模、程序設(shè)計、網(wǎng)頁制作等興趣小組,在校園中形成了良好的學(xué)習(xí)氛圍。
3.學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和競爭力有所提高,競賽獲獎日益增多。隨著我校高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的進一步推進,學(xué)生高等數(shù)學(xué)統(tǒng)考成績?nèi)找嫣岣撸诟黝惛傎愔蝎@獎也越來越多。
通過到中學(xué)調(diào)研和對大一新生的問卷調(diào)查,掌握了學(xué)生的真實情況,繼而有的放矢地查缺補漏,收到了很好的教學(xué)效果,教學(xué)質(zhì)量大大提高,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性明顯提高。我們的探索與實踐經(jīng)驗已得到不少高校的認(rèn)可,紛紛前來與我們廣泛交流。還有其他高校邀請我們?nèi)蟾娼涣?,也有的向我們索取新修訂的高等?shù)學(xué)教學(xué)大綱。他們認(rèn)為,我校高等數(shù)學(xué)課程的改革與實踐具有明顯的特色,所取得的成果和辦學(xué)經(jīng)驗值得借鑒和推廣。
成績非常顯著,可是存在的問題也不少。由于大學(xué)數(shù)學(xué)教師的教育教學(xué)任務(wù)相當(dāng)繁重,個別老師對課題研究的認(rèn)識還不到位,導(dǎo)致參與研討、寫作的積極性和自覺性還比較欠缺,成果水平亟待提高。高校青年教師的壓力很大,很多人想去搞建模,但又力不從心,所以加大數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師的培養(yǎng)力度刻不容緩。目前,我們探索的經(jīng)驗還未在全校范圍內(nèi)推廣,這也是下一階段要加強的工作。
參考文獻:
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[2]孫俠,殷志祥,許峰,徐輝.高等數(shù)學(xué)與新課標(biāo)下中學(xué)數(shù)學(xué)的脫節(jié)與銜接問題的研究與探索[J].教育教學(xué)論壇,2013,(52):214-215.
課余之后,本人還繼續(xù)培養(yǎng)自己的其他能力,熟悉SQL SEVER平臺的各種開發(fā)與管理操作,能利用數(shù)據(jù)庫進行信息分析與管理;熟悉C/C++/C /ASP等語言,能利用Visual Studio 2005進行應(yīng)用Windows應(yīng)用程序,Web程序的開發(fā).了解等數(shù)據(jù)庫接口技術(shù)和XML,系統(tǒng)分析與設(shè)計與軟件工程方面的基本知識.擁有較好的英語閱讀及口語能力.責(zé)任心強,善于溝通,善于團隊合作,勇于實現(xiàn)自我管理自我學(xué)習(xí),對技術(shù)有較濃的向往. 所獲獎勵 2005/05/2005年全國大學(xué)生英語競賽A級 三等獎
2005/11 重慶郵電大學(xué)經(jīng)管學(xué)院“創(chuàng)業(yè)計劃”大賽 一等獎
2005/06 重慶郵電大學(xué)校數(shù)學(xué)建模競賽 三等獎
2004/03 重慶郵電大學(xué)優(yōu)秀學(xué)生獎學(xué)金一等獎 三次
2006/03 重慶郵電大學(xué)優(yōu)秀學(xué)生獎學(xué)金二等獎 一次
2006/09 重慶郵電大學(xué)優(yōu)秀學(xué)生獎學(xué)金三等獎 兩次
2005/09 重慶郵電大學(xué)優(yōu)秀學(xué)生干部
2005/09 重慶郵電大學(xué)科技創(chuàng)新百佳先進個人
2004/09 重慶郵電大學(xué)三好學(xué)生
2004/03 重慶郵電大學(xué)經(jīng)管學(xué)院學(xué)生會科技協(xié)會優(yōu)秀干事 兩獲此稱號 所獲證書 2006年03月全國大學(xué)英語口語考試證書C+等級
2005年04月全國計算機等級考試三級信息管理技術(shù)證書
2005年03月大學(xué)英語CET四級證書 實踐經(jīng)驗 1. 停車場演示系統(tǒng):專業(yè)個人上機實習(xí),C語言模擬.主要練習(xí)對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識的掌握以及高級語言程序設(shè)計的方法技巧.
2. DVD在線租賃系統(tǒng):數(shù)學(xué)建模競賽論文,團隊合作完成,主要研究和解決DVD在線租賃網(wǎng)站的需求預(yù)測,購買和分配中一些重要問題,應(yīng)用到0-1背包算法,禁忌算法等知識.同時用C++實現(xiàn)部分功能.
3. 基于Web的個性化信息服務(wù)系統(tǒng):系本專業(yè)信息組織與存儲課程設(shè)計,本人在其中當(dāng)作組長,用ASP語言及其Acess實驗部分以下功能:除了基本網(wǎng)站基本檢索功能以外,根據(jù)用戶信息,檢索歷史提供個性化信息推送服務(wù)研究.
4/2006年于中國網(wǎng)絡(luò)通信集團公司重慶分公司運行維護部實現(xiàn)暑假企業(yè)跟班實習(xí)一周,了解其通信運營工作流程,網(wǎng)絡(luò)維護的基本技能與經(jīng)驗.
5. 基于SQLDMO的數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)子系統(tǒng):畢業(yè)設(shè)計論文,使用C 語言在.net平臺下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)備份與恢復(fù)的簡單實現(xiàn)方法.
[關(guān)鍵詞] 高等教育;創(chuàng)新人才;培養(yǎng)模式;創(chuàng)新基地
[中圖分類號] G642.4 [文獻標(biāo)志碼] A [文章編號] 1005-4634(2014)05-0051-04
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》指出:“牢固確立人才培養(yǎng)在高校工作中的中心地位,著力培養(yǎng)信念執(zhí)著、品德優(yōu)良、知識豐富、本領(lǐng)過硬的高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才?!秉h的十提出,實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,加快建設(shè)創(chuàng)新型國家,培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才。隨著信息時代和知識經(jīng)濟時代的到來,當(dāng)代大學(xué)生只有具備創(chuàng)新實踐能力和掌握終身學(xué)習(xí)的能力,才能適應(yīng)時代的發(fā)展[1-3]。為適應(yīng)新形式下的經(jīng)濟背景,各高校應(yīng)以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級人才為主要目標(biāo),培養(yǎng)更多具有實踐和創(chuàng)新思維的人才[4-5]。
創(chuàng)新能力是一個人綜合能力的具體體現(xiàn),其內(nèi)涵包括對問題的認(rèn)知、觀察、記憶、判斷、分析、抽象、實驗?zāi)芰?,還包括自學(xué)能力、數(shù)據(jù)分析、文獻檢索與歸納等綜合能力。大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)內(nèi)涵包括培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新興趣。創(chuàng)新意識培養(yǎng)使學(xué)生產(chǎn)生強烈的創(chuàng)新動機,樹立創(chuàng)新目標(biāo),充分發(fā)揮新潛力和聰明才智;創(chuàng)新思維培養(yǎng)是整個創(chuàng)新能力培養(yǎng)的智能結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,是創(chuàng)新力的核心;創(chuàng)新技能主要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、歸納總結(jié)問題、解決問題的能力;創(chuàng)新興趣培養(yǎng)是使學(xué)生在創(chuàng)新活動中得到極大滿足,是創(chuàng)新培養(yǎng)的原動力,實現(xiàn)從老師引導(dǎo)到自我學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。大學(xué)生創(chuàng)新能力的外在體現(xiàn)形式表現(xiàn)為學(xué)科競賽獲獎、學(xué)術(shù)論文、專利、軟件著作權(quán)等,但是這些不是學(xué)生創(chuàng)新能力體現(xiàn)的全部形式。
本文以湖北民族學(xué)院為例,探討普通高等民族院校在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在的問題,并對促進創(chuàng)新能力培養(yǎng)提出若干意見。
1 創(chuàng)新教育存在的問題
1)課堂教學(xué)理念認(rèn)識不足。傳統(tǒng)教學(xué)活動中,教師占主導(dǎo)地位,學(xué)生被動式的學(xué)習(xí)模式不利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在教學(xué)內(nèi)容上,教師過多的進行理論知識傳授,輕實踐教學(xué)和綜合能力培養(yǎng)。教學(xué)模式以傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)為主,缺乏明晰深入的創(chuàng)新教育教學(xué)理念。在實踐教學(xué)上驗證性實踐比重過大,缺乏向創(chuàng)新實踐與應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。
2)部分教師對創(chuàng)新教育缺乏正確認(rèn)識。在學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)上,教師的引導(dǎo)與指導(dǎo)非常重要。教師不僅要精心準(zhǔn)備課程,而且還要耗費大量時間和精力在學(xué)生綜合實踐能力培養(yǎng)上。同時由于學(xué)校考核和職稱評聘的因素,進一步導(dǎo)致了部分教師重科研輕教學(xué),忽略學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。
3)忽略實踐教學(xué)對學(xué)生的培養(yǎng)。實踐教學(xué)是鞏固理論知識和加深對理論知識理解的有效途徑,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識人才的重要環(huán)節(jié),也是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要途徑。但是,由于部分教師傳統(tǒng)教學(xué)思想根深蒂固,加之高校招生規(guī)模不斷擴大,致使教師資源相對匱乏,學(xué)校無法抽身于創(chuàng)新教學(xué)中,學(xué)生的暑期社會實踐及課外社會調(diào)查活動幾乎流于形式。
4)大學(xué)生課外科技活動開展力度欠缺。大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動以開展科學(xué)研究和開發(fā)為載體,研究內(nèi)容涉及各學(xué)科研究方法,主要有調(diào)查分析、理論研究、模型制作等。活動過程中要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建豐富的知識結(jié)構(gòu),促進多種學(xué)習(xí)分析方法及學(xué)習(xí)人員之間的交流,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。然而高校的擴招、高校教學(xué)內(nèi)容與機制的滯后、教學(xué)設(shè)施的不完善導(dǎo)致課外活動開展的局限性很大。
湖北民族學(xué)院2010年成立了數(shù)理基礎(chǔ)大學(xué)生創(chuàng)新基地(以下簡稱“基地”),開始對大學(xué)生課外創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行探索?;貓猿帧耙詣?chuàng)新項目為驅(qū)動,以學(xué)科賽事為抓手”的管理理念。經(jīng)過5年多的探索和實踐,基地培養(yǎng)出了一批較高素質(zhì)的創(chuàng)新性人才,并逐步形成了獨具特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
2 湖北民族學(xué)院理學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)探索
為了彌補課堂教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的不足,實現(xiàn)大學(xué)生從被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變、從模仿驗證實踐向創(chuàng)新實踐的轉(zhuǎn)變,湖北民族學(xué)院理學(xué)院數(shù)理基礎(chǔ)大學(xué)生創(chuàng)新基地開展了一系列學(xué)生創(chuàng)新教育的改革與探索。
2.1 建立大學(xué)生創(chuàng)新基地
2010年,湖北民族學(xué)院理學(xué)院建立數(shù)理大學(xué)生創(chuàng)新活動基地,開始探索學(xué)生課外創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路。依據(jù)理學(xué)院所開設(shè)的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、信息與計算科學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、物理學(xué)、機械電子工程5個本科專業(yè),分別設(shè)置學(xué)生創(chuàng)新活動管理部門,包括數(shù)學(xué)建模與論文部、數(shù)據(jù)挖掘與程序部、機械設(shè)計部、單片機開發(fā)部、物理實驗與論文部和師范技能部?;夭捎脤W(xué)生自主管理、教師指導(dǎo)的教學(xué)模式,為理學(xué)院所有愿意從事創(chuàng)新活動的同學(xué)提供場所。經(jīng)過近5年的探索和發(fā)展,基地建有三維仿真實驗室、生物仿真實驗室、機械工程訓(xùn)練實驗室、數(shù)學(xué)建模實驗室、微格教室等開放性實驗室,設(shè)備總資產(chǎn)150萬元,現(xiàn)有常駐學(xué)生300余人。為了更好的管理和運行大學(xué)生創(chuàng)新基地,充分發(fā)揮基地在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用,2011年學(xué)校下文專門成立了大學(xué)生創(chuàng)新實踐教學(xué)團隊,負責(zé)基地各部門的日常運轉(zhuǎn)。每個部門配置2~3名指導(dǎo)教師,負責(zé)各部門規(guī)章制度的建立、實驗室建設(shè)以及創(chuàng)新活動日常督促與指導(dǎo)。理學(xué)院創(chuàng)新基地管理模式如圖1(2011年完善后的管理模式圖)所示。
2.2 構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新活動平臺
為了讓學(xué)生更好的在大學(xué)生創(chuàng)新基地開展創(chuàng)新活動,搭建了創(chuàng)新項目實踐平臺、學(xué)科競賽平臺、研討課程平臺。堅持“以創(chuàng)新項目為驅(qū)動,以學(xué)科競賽為抓手,以創(chuàng)業(yè)工作室為導(dǎo)向”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,全面培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力。在創(chuàng)新項目實踐平臺上,主要通過國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目計劃和學(xué)校創(chuàng)新項目計劃,反哺課堂教學(xué),提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力。通過以問題驅(qū)動和課題驅(qū)動的創(chuàng)新人才培養(yǎng),來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。在學(xué)科競賽平臺上,結(jié)合理學(xué)院所設(shè)專業(yè),鼓勵學(xué)生參加了全國數(shù)學(xué)建模競賽、全國3D數(shù)字化設(shè)計大賽、全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、湖北省師范技能競賽和湖北省物理實驗技能大賽。通過學(xué)科競賽培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神和利用計算機解決實際問題的能力。在研討課程平臺上,根據(jù)學(xué)生考研、就業(yè)等不同層次的需求,開設(shè)三種不同類型的研討課程,即學(xué)科競賽型研討課、學(xué)術(shù)前沿性研討課,職業(yè)技能型研討課,讓學(xué)生積極參與。其中學(xué)科競賽型研討課和職業(yè)技能型研討課依托湖北民族學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新基地,分別在暑假和周末時間進行。學(xué)術(shù)前沿型研討課針對高年級學(xué)生,作為專業(yè)選修課,由創(chuàng)新實踐教學(xué)團隊在課堂上完成。對于研討課課程考核合格的學(xué)生,大學(xué)生創(chuàng)新中心將給予相關(guān)創(chuàng)新學(xué)分認(rèn)定。理學(xué)院創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺如圖2所示。
2.3 建設(shè)具備創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的教師管理隊伍
為了充分的利用大學(xué)生創(chuàng)新基地,加強教師指導(dǎo),2011年,學(xué)校成立了湖北民族學(xué)院理學(xué)院創(chuàng)新實踐教學(xué)團隊,主要負責(zé)大學(xué)生創(chuàng)新基地建設(shè)、管理與學(xué)生創(chuàng)新活動的組織、指導(dǎo)等工作。創(chuàng)新實踐教學(xué)團隊由來自理學(xué)院不同專業(yè)背景的老師組成,是集教學(xué)、科研、創(chuàng)新教育于一體的、獨具特色并長期堅持在創(chuàng)新教育一線的教師隊伍。團隊中有高級職稱人員3人,博士5人。針對創(chuàng)新實踐項目和創(chuàng)業(yè)工作室,教學(xué)團隊會推薦實踐經(jīng)驗豐富和責(zé)任心強的老師來指導(dǎo)項目的開展,同時邀請科研和教學(xué)一線的教師加入指導(dǎo)教師團隊。采用總教練負責(zé)制,由教練組具體負責(zé)每個學(xué)科賽事的推廣、組織、培訓(xùn)、指導(dǎo)和經(jīng)費使用。創(chuàng)新中心還每學(xué)期召開由主管院長主持的創(chuàng)新教育總結(jié)與教育改革會議,主要內(nèi)容是總結(jié)每年度基地發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題,獎勵在各方面表現(xiàn)優(yōu)異的老師和學(xué)生團隊。集思廣益,共同對基地存在的問題提出建設(shè)性意見,力爭把基地建設(shè)好,培養(yǎng)更多創(chuàng)新型人才。
2.4 健全了創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制、制度和獎勵措施
經(jīng)過近5年的改革與實踐,湖北民族學(xué)院創(chuàng)新教育取得了很好的成績。為了響應(yīng)國家戰(zhàn)略和社會需求,突出創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要地位,學(xué)校規(guī)范了大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的各項規(guī)章制度和創(chuàng)新成果獎勵文件。并從2012級大學(xué)生開始,在人才培養(yǎng)方案中規(guī)定所有學(xué)生需取得8個課外創(chuàng)新學(xué)分方可順利畢業(yè),從制度上促進廣大學(xué)生利用學(xué)校創(chuàng)新基地開展各類創(chuàng)新活動。數(shù)理基礎(chǔ)大學(xué)生創(chuàng)新基地在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制上采用項目有扶持、培養(yǎng)有機制、創(chuàng)新有激勵的措施。對申報學(xué)校和國家大學(xué)生創(chuàng)新項目的同學(xué),創(chuàng)新基地在前期給予資金、場地、教師指導(dǎo)的扶持。在創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺上,分別制定了創(chuàng)新項目、創(chuàng)業(yè)工作室和學(xué)科賽事管理的規(guī)章制度,并制定了創(chuàng)新成果的獎勵辦法、創(chuàng)新學(xué)分認(rèn)定的管理辦法。
3 湖北民族學(xué)院理學(xué)院創(chuàng)新培養(yǎng)的成果與 經(jīng)驗
理學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新中心依托學(xué)生創(chuàng)新活動平臺,以學(xué)生為中心,改變了傳統(tǒng)的 教師“滿堂灌”、學(xué)生“填鴨式”的課堂教學(xué)模式,讓學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。創(chuàng)新中心通過積極鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科、專業(yè)和年級參加創(chuàng)新項目和各類學(xué)科競賽,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,促進學(xué)生面向有應(yīng)用背景和應(yīng)用潛力的實際問題,培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力和團結(jié)協(xié)作的精神,達到鍛煉和提高實踐能力的目的。經(jīng)過近5年探索與改革,理學(xué)院創(chuàng)新中心在創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式上取得了一定的成效。(1)學(xué)生創(chuàng)新成果較過去而言得到了顯著提高,學(xué)生賽事不僅獲獎數(shù)量大幅度提升,而且獲獎等次和層級都有很大提高;(2)學(xué)生創(chuàng)新成果多樣化,學(xué)生公開和申請專利都得到了很大的突破;(3)通過創(chuàng)新活動的開展,學(xué)生參與面、受益面、覆蓋面都得到了廣泛延伸。表1為理學(xué)院創(chuàng)新中心近5年以來所取得的創(chuàng)新成果統(tǒng)計。
表1 創(chuàng)新中心近5年所取得的成績
年份 學(xué)科賽事獲獎 創(chuàng)新項 成果 學(xué)生參
國家級 省級 目論文 專利 與人次
2009 0 1 0 0 21
2010 0 5 0 0 30
2011 1 16 1 1 100
2012 1 43 5 3 300
2013 2 94 14 7 500
理學(xué)院創(chuàng)新實踐基地建立之初,場地狹小、設(shè)備缺乏、學(xué)生參與熱情低下,依靠老師要求學(xué)生參與學(xué)科競賽,學(xué)生創(chuàng)新成果寥寥無幾。經(jīng)過理學(xué)院創(chuàng)新教學(xué)團隊的不懈努力,基地在硬件、場地和創(chuàng)新成果上都取得了巨大進展,學(xué)生主動、積極參與,在這個過程中主要堅持了以下方面。
1)注重激發(fā)興趣、監(jiān)控學(xué)生參與過程。在創(chuàng)新基地開展之初學(xué)生對參與的學(xué)科比賽不了解,沒有興趣,參與不積極,主要由教師要求學(xué)生參與,因此,初期創(chuàng)新成果寥寥無幾。創(chuàng)新中心教學(xué)團隊經(jīng)過討論,決定從培養(yǎng)學(xué)生興趣入手,擴大創(chuàng)新活動平臺,改變培訓(xùn)和指導(dǎo)模式,重點監(jiān)控學(xué)生參與創(chuàng)新活動的過程。例如在數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)上,選用歷年真題,將相關(guān)實際問題簡單化后,分析實際問題所需要用到的數(shù)學(xué)方法,指導(dǎo)學(xué)生完成實際問題,讓學(xué)生體驗成功后的喜悅。事實也說明,每個學(xué)生都有展示成功的欲望,讓學(xué)生從實際和簡單問題中體會到成功,學(xué)生興趣就會提高。
2)參與教學(xué)研究改革,切實改變培養(yǎng)模式,獲得學(xué)校支持。創(chuàng)新人才的培養(yǎng),必須要有創(chuàng)新的教學(xué)手段。作為從事創(chuàng)新教育的教學(xué)團隊,要求每個老師積極參與到教學(xué)改革的過程中去,并將其落到實處。創(chuàng)新中心教學(xué)團隊主持的省教育廳的教學(xué)改革項目研究2項、學(xué)校創(chuàng)新教育改革類項目3項,從政策上得到了學(xué)校和各級領(lǐng)導(dǎo)部門的支持。
4 湖北民族學(xué)院理學(xué)院創(chuàng)新培養(yǎng)模式今后 的改革方向
創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一項復(fù)雜的工程,不只是在大學(xué)生創(chuàng)新平臺上的培養(yǎng),而應(yīng)該擴展到人才培養(yǎng)計劃、課程設(shè)置、課堂教學(xué)、專業(yè)實習(xí)等各個層面,貫穿大學(xué)教育始終。建立多層次、多元化的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,以期在未來的創(chuàng)新人才培養(yǎng)中做一個導(dǎo)航。其具體內(nèi)容如下。
1)逐步改變應(yīng)試課堂教學(xué),開展研討式教學(xué)。高校應(yīng)試教育現(xiàn)象尚未根本改變,學(xué)生課堂上只注重課程課本內(nèi)容,實踐訓(xùn)練照搬說明書,考試靠死記硬背。這種應(yīng)試課堂教學(xué)不利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在后續(xù)課程改革中,將在專業(yè)方向課程上推進研討式教學(xué)。將知識傳授、思維訓(xùn)練、綜合實踐能力進行有機結(jié)合,建立有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、集體討論、教師點評的教學(xué)模式,以實際問題、課程綜合設(shè)計等為手段,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,真正達到參與、合作、探究、實踐的目的。
2)依托教師科研平臺,提高學(xué)生科研創(chuàng)新能力。選擇科研能力強、有責(zé)任心的教師,讓本科生參與他們科研項目的子課題。在教師科研平臺上,學(xué)生不僅能了解教師科研方向的前沿知識,還能與教師科研團隊的研究生、教師進行有益的討論。借助這個平臺上,學(xué)生在查閱文獻、獨立思考、論文寫作方面都能得到很大的提高。
參考文獻
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