發(fā)布時間:2023-03-24 15:13:58
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篇的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文樣本,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。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模競賽;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)
數(shù)學(xué)建模有利于將數(shù)學(xué)理論付諸實踐應(yīng)用,在各行業(yè)中作用巨大。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教育的實施,也是素質(zhì)教育創(chuàng)新的重要要求。開展數(shù)學(xué)建模競賽,有利于提高大學(xué)生創(chuàng)新能力,對提升大學(xué)生綜合素質(zhì)也有幫助。研究如何通過大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力,具有十分重要的現(xiàn)實價值。
一、通過數(shù)學(xué)建模競賽培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑與策略
高校組織開展數(shù)學(xué)建模比賽,對創(chuàng)新型大學(xué)生的選拔機制進行完善,為大學(xué)生創(chuàng)新能力的提高提供實戰(zhàn)平臺。教師不僅要激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣,也要培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)校鼓勵全體學(xué)生共同參與數(shù)學(xué)建模競賽,通過競賽實現(xiàn)大學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)。競賽的開展主要分為初期選拔、暑期選拔以及賽前選拔三個階段。
1.初期選拔階段。高校于每年的4月開始進行初期選拔的籌備工作,在5月初開始進行動員宣傳,采用張貼海報及制作展板等形式進行文件的,全校級別的數(shù)學(xué)建模競賽于6月份組織開展。隨著近些年數(shù)學(xué)建模競賽的不斷發(fā)展,學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣高漲。數(shù)學(xué)指導(dǎo)組教師一同進行競賽論文的評審,遵循一定的評審原則,保證評審的合理性、客觀性。獲獎人數(shù)根據(jù)參賽總?cè)藬?shù)進行合理設(shè)置,通常約占總?cè)藬?shù)的50%。經(jīng)過校級競賽選拔部分善于創(chuàng)新的學(xué)生進行暑期培訓(xùn)。整體而言,數(shù)學(xué)建模競賽具有較大的影響,涉及較多的學(xué)校與學(xué)生,學(xué)生從中也可獲得較大的好處,對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有利。
2.暑期選拔以及再次選拔階段。高校通常在8月開始著手參賽學(xué)生的建模專題培訓(xùn),合理制訂數(shù)學(xué)建模專題的培訓(xùn)計劃,對競賽知識內(nèi)容進行科學(xué)編排,保證理論課與實驗課課時的均衡安排,使指導(dǎo)教師的教學(xué)優(yōu)勢得到發(fā)揮。課程組按照大綱的指示,進行年度教學(xué)計劃的科學(xué)制訂。教師也可一同進行備課,以全國競賽出題為中心進行探討,促進學(xué)生競賽能力的提高。
在短期集訓(xùn)課的學(xué)習(xí)完成后,對參訓(xùn)學(xué)生進行再次選拔。此時學(xué)生的競爭意識將十分強烈,選拔競爭也十分激烈。數(shù)模指導(dǎo)組教師需仔細考量選拔的結(jié)果,一同進行各小組學(xué)生論文的評審,善于發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新型學(xué)生,堅持公正平等的原則對待各個參賽學(xué)生,最終選出享有全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽資格的學(xué)生,并且對這些學(xué)生的組合進行優(yōu)化。
3.賽前再選拔以及模擬訓(xùn)練階段。高校在8月下半月進行賽題模擬訓(xùn)練,模擬訓(xùn)練的要求遵循全國賽的標(biāo)準(zhǔn),頻率為5天一輪。指導(dǎo)教師此時需要在指導(dǎo)工作中投入大量心血與實踐,做好學(xué)生的指導(dǎo)與點評工作。學(xué)生根據(jù)全國賽的標(biāo)準(zhǔn)進行論文寫作,指導(dǎo)教師共同對學(xué)生的作品進行審閱和點評。各小組可選出一名代表作點評,討論匯報工作,由小組其他成員進行補充。此時學(xué)生的討論將十分激烈,在這個過程中,問題的結(jié)果也將逐漸浮現(xiàn),數(shù)學(xué)建模理論也逐漸實現(xiàn)提升。
二、數(shù)學(xué)建模競賽開展培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的效果分析
1.大學(xué)生參賽積極性高,參賽成績較為理想。通過以上方法,大學(xué)生在數(shù)學(xué)建模競賽中的參與十分積極,成績越來越理想,創(chuàng)新能力也得到階段性提高。近些年,大學(xué)生參賽人數(shù)持續(xù)上漲,上漲幅度甚至將近20%,學(xué)生的參賽成績也達到新的高度。與此同時,大學(xué)生在挑戰(zhàn)杯活動中的參與也同樣熱情高漲。這些學(xué)生憑借數(shù)學(xué)建模競賽,實現(xiàn)了數(shù)學(xué)素質(zhì)與創(chuàng)新能力的提高。
2.大學(xué)生創(chuàng)新思維與能力得到有效提高。在數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練的作用下,大學(xué)生信息收集與處理的能力得到培養(yǎng),使學(xué)生形成科學(xué)的數(shù)量觀念,能夠?qū)κ挛飻?shù)量及其變化進行敏銳觀察。并且,數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)可使學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真、仔細的良好習(xí)慣,使學(xué)生的邏輯思維能力得到提高,從而思路更加清晰,可以輕松地應(yīng)對各項事務(wù),使問題能得到有效解決,使數(shù)學(xué)理論能夠付諸實踐,從而使大學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到有效提高。
三、結(jié)語
總之,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的開展,對大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高十分有益,并且能使學(xué)生其他素質(zhì)得到提高,如團隊合作能力、競爭能力及表達交流能力等。高校應(yīng)積極有效地組織和開展數(shù)學(xué)建模競賽,使大學(xué)生素質(zhì)教育在此途徑中得到發(fā)展,促進大學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。
參考文獻:
[1]王文發(fā),郝繼升,馬燕.在數(shù)學(xué)建模競賽活動中提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)[J].延安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010(1):40-43.
[2]李寶萍.數(shù)學(xué)建模與大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].長春理工大學(xué)學(xué)報,2013(1):143-144.
隨著科技的快速發(fā)展,社會對應(yīng)用型人才的需求日趨增加,高校教育必須加強對學(xué)生創(chuàng)新能力和解決實踐問題能力的培養(yǎng)[1]。數(shù)學(xué)建模正是銜接創(chuàng)造性思維與實際應(yīng)用的紐帶,通過數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)及實踐訓(xùn)練,學(xué)生不僅能了解數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值,也能鍛煉創(chuàng)新實踐能力。由于數(shù)學(xué)建模課程的內(nèi)容涉及的領(lǐng)域多,案例式授課,實際應(yīng)用性強,與所學(xué)的高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)課程不同,不能形成連貫的系統(tǒng)性知識點,學(xué)生很難接受這門課程的學(xué)習(xí)方式。為了讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模,教師要改進教學(xué)模式,根據(jù)教學(xué)規(guī)律的要求,探索數(shù)學(xué)建模教學(xué)方法,將有助于學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模技能,從而提高解決實際問題的能力[2—4]。
二、數(shù)學(xué)建模的認(rèn)知
大學(xué)開設(shè)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程能讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的嚴(yán)密邏輯體系及高度抽象的思維方法,但對數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用介紹的甚少,很難將數(shù)學(xué)與工程技術(shù)、經(jīng)濟管理、生物信息等其他領(lǐng)域聯(lián)系起來。數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)語言來描述實際問題,將它變成一個數(shù)學(xué)問題,再利用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具或發(fā)展新的數(shù)學(xué)工具來加以解決的整個過程。通過數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)與實踐,學(xué)生在體驗建模過程的同時提高了思維能力和創(chuàng)造能力。數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)習(xí),可以重新認(rèn)識數(shù)學(xué)的作用。課程重點就是介紹數(shù)學(xué)應(yīng)用到實際領(lǐng)域中的方法,結(jié)合案例,應(yīng)用初等數(shù)學(xué)、高等數(shù)學(xué)等數(shù)學(xué)知識來解決不同領(lǐng)域問題。在現(xiàn)實中許多現(xiàn)象及問題都可以用到數(shù)學(xué)來解釋,如,我們看到一個四條腿椅子經(jīng)過簡單的移動就可以找到合適的位置放穩(wěn)現(xiàn)象,用高等數(shù)學(xué)中的“零點存在定理”很容易解釋這個問題;若知道某珍稀動物各年齡段數(shù)量信息,來推測未來種群是否會滅絕,可以用線性代數(shù)中的“矩陣”預(yù)測未來動物數(shù)量分布。書報供應(yīng)商訂購多少數(shù)量的商品才能得到最大收益呢?用概率中的“數(shù)學(xué)期望”建立報童賣報優(yōu)化數(shù)學(xué)模型可解決這類問題。數(shù)學(xué)建模競賽實踐能更好地培養(yǎng)和提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。幾年來,數(shù)學(xué)建模競賽賽題背景知識廣泛,要想取得好成績,不僅要掌握扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),較好的計算軟件使用方法,還需要較強的自學(xué)能力,廣泛涉獵諸如物理、生物、信息等知識。例如,2012年美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽A題“樹與樹葉”,需要了解植物樹葉生長特點,涉及到生物學(xué)知識;2014年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模賽題A題“嫦娥三號軟著陸軌道設(shè)計與控制策略”涉及到萬有引力定律知識。數(shù)學(xué)建模是以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),綜合自然科學(xué)和社會科學(xué)的實踐活動。學(xué)生們可以通過多種途徑了解數(shù)學(xué)建模,如,與數(shù)學(xué)建模課程教師咨詢、與參加數(shù)學(xué)建模系列教學(xué)活動的同學(xué)交流,瀏覽數(shù)學(xué)建模網(wǎng)上的數(shù)學(xué)建模課程介紹及閱讀數(shù)學(xué)建模書籍等,以獲得更多的數(shù)學(xué)建模知識與信息。
三、數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)過程
在學(xué)習(xí)過程中不僅要掌握數(shù)學(xué)建模的基本方法、數(shù)學(xué)建模思維模式,同時還要能以團隊形式自主完成一整套數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練題目,才能體會數(shù)學(xué)建模的真正內(nèi)涵。目前,最行之有效的途徑就是參加一次數(shù)學(xué)建模競賽??蓪?shù)學(xué)建模過程分解為三個階段:數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí),數(shù)學(xué)建模綜合培訓(xùn),數(shù)學(xué)建模競賽及課外科技活動。
1.數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)
(1)掌握數(shù)學(xué)建模的基本方法。數(shù)學(xué)建模基本方法介紹是從案例分析開始,首先了解問題的背景、要解決的問題,分析用什么數(shù)學(xué)方法描述問題符合的規(guī)律,建立數(shù)學(xué)模型,并對模型求解,解釋結(jié)果合理性??梢跃o跟教師思路,積極展開思考,比較自己的解題思路與教師所講有哪些不同,從簡單的初等數(shù)學(xué)建模方法入手,了解數(shù)學(xué)建模的全過程。例如,魚的重量估計問題,在沒有稱重的條件下如何根據(jù)魚的長度估計魚的重量呢?在合理的假設(shè)下,利用初等比例方法建立魚重量與長度數(shù)學(xué)模型,利用魚的長度能估計出魚的重量,經(jīng)驗證結(jié)果是有效的。然后,要結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)知識逐步學(xué)習(xí)一些基本的建模方法,例如,微分方程建立傳染病模型可以預(yù)測流感流行趨勢問題;概率統(tǒng)計方法建立的報童模型可以預(yù)測出訂購多少報能獲得最佳受益。最后,要學(xué)會模仿案例建模過程完成作業(yè),掌握建模的基本方法和技巧。數(shù)學(xué)建模過程不是解應(yīng)用題,雖然沒有唯一途徑,但也有一定規(guī)律可循,在學(xué)習(xí)中要善于思考,慢慢形成建模思維方式,有助于建模能力的提高。
(2)養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣。數(shù)學(xué)建模課時有限,許多數(shù)學(xué)建模方法及案例不能在課堂上介紹,在課余時間同學(xué)們可以選讀一些教材中的案例和在期刊公開發(fā)表的建模論文,細致研讀案例的建模思想,學(xué)會舉一反三,重點是學(xué)會分析問題,了解更多領(lǐng)域的數(shù)學(xué)建模的方法、新穎的建模思想,提高用數(shù)學(xué)方法解決問題的能力。還可以豐富建模信息量,提高建模能力。同時,還可看到同一問題,可以選用不同的數(shù)學(xué)方法、從不同角度加以解決,這也是數(shù)學(xué)建模的魅力所在。例如,鎖具裝箱問題,可以用排列組合方法,也可用圖論方法,都能給出減少鎖具互開的裝箱方案。
2.數(shù)學(xué)建模綜合培訓(xùn)
(1)數(shù)學(xué)建模方法再學(xué)習(xí)和建模能力強化訓(xùn)練。隨著數(shù)學(xué)建模解決問題多元化發(fā)展,基本的數(shù)學(xué)建模方法及計算能力遠遠滿足不了實際問題的需求。因此還應(yīng)學(xué)習(xí)一些現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法,如,圖論,模糊數(shù)學(xué),多元統(tǒng)計分析等。學(xué)會熟練運用計算機軟件技能,如,數(shù)學(xué)軟件MATLAB,EXCEL數(shù)據(jù)處理,求解數(shù)學(xué)規(guī)劃軟件及統(tǒng)計軟件。
(2)閱讀建模論文。通過仔細閱讀刊登在雜志或數(shù)學(xué)建模網(wǎng)站上的數(shù)學(xué)建模論文,學(xué)習(xí)論文的整體層次結(jié)構(gòu),寫作技巧,對問題的分析、假設(shè)、模型建立和求解過程。尋找論文的優(yōu)缺點,并比對論文作者對論文的評價。要善于總結(jié)所讀的論文中解決問題的適用類型,如,優(yōu)化類,預(yù)測類等,對于不同問題采用什么方法更合適,以備后繼數(shù)學(xué)建模中使用。還可以提出自己的一些想法,改進別人做過的模型,或完成其中運算過程。數(shù)學(xué)建模是一項沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的數(shù)學(xué)應(yīng)用,模型的研究結(jié)果大致符合實際就好。
(3)數(shù)學(xué)建模模擬訓(xùn)練。選作歷年數(shù)學(xué)建模競賽題目或?qū)嶋H問題中提煉出來的數(shù)學(xué)建模題目,學(xué)習(xí)查閱資料、分析問題、建立數(shù)學(xué)模型、使用軟件求解、論文寫作來模擬數(shù)學(xué)建模全過程。請教師對論文的摘要、結(jié)構(gòu)、模型的準(zhǔn)確性、論文語言表述、格式規(guī)范等方面提出建議,再經(jīng)過多輪修改,直至滿意為止。
3.參加數(shù)學(xué)建模實踐活動
(1)數(shù)學(xué)建模競賽。參加數(shù)學(xué)建模競賽是培養(yǎng)綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的最有效途徑之一,參加一次數(shù)學(xué)建模競賽才能體會數(shù)學(xué)的真正魅力。目前開展的數(shù)學(xué)建模競賽可以分為四個層面,一是美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽(MCM/ICM),是由美國數(shù)學(xué)及其應(yīng)用聯(lián)合會(CO-MAP)主辦,并得到了SIAM,NSA,INFORMS等多個組織的贊助,是一項具有世界影響的國際級競賽,為現(xiàn)今各類數(shù)學(xué)建模競賽的鼻祖。二是全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽(CUMCM),是由教育部高等教育司、中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)合主辦,并得到了高等教育出版社、美國COMAP公司的支持與贊助,是一項全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競賽。三是地區(qū)級、省級、專業(yè)類別賽事,如,東三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽是由黑、吉、遼三省高校聯(lián)合發(fā)起的科技賽事;電工杯數(shù)學(xué)建模競賽是由中國電機工程學(xué)會電工數(shù)學(xué)專業(yè)委員會主辦的科技活動;數(shù)學(xué)中國數(shù)學(xué)建模國際賽(小美賽)是由數(shù)學(xué)學(xué)會與數(shù)學(xué)中國(www.madio.net)和第五維信息技術(shù)有限公司協(xié)辦的全國性數(shù)學(xué)建?;顒印K氖怯尚<夐_展的數(shù)學(xué)建模競賽活動。在競賽中,調(diào)整好心態(tài)、應(yīng)用好文獻資源、積極思考、發(fā)揮每個隊員的長處、合理分工是取得成績的必要條件。
(2)數(shù)學(xué)建模實踐。要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和生活中的諸多問題,要學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光看待問題,要用數(shù)學(xué)建模的方法來解決。例如,在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計中,在校園生活中,可能面臨著方方面面的問題。要學(xué)會觀察實際現(xiàn)象,提煉出要解決的問題。要真正做到學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,這需要一定的練習(xí)過程,也是學(xué)好數(shù)學(xué)建模的必要環(huán)節(jié),可以提升自身的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
四、數(shù)學(xué)建模提高學(xué)生的綜合能力
一次參賽,終身受益。數(shù)學(xué)建模最能激發(fā)人的潛能,數(shù)學(xué)建模思維方式會影響學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作方法。數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法對培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力尤為突出。主要體現(xiàn)在:
(1)培養(yǎng)學(xué)生的想象力、洞察力和創(chuàng)新能力。不論是數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)還是實踐,都是針對實際問題,需要學(xué)生主動查閱文獻資料和學(xué)習(xí)新知識,主動探索,提出解決方案,這種學(xué)習(xí)方式促進了創(chuàng)新能力的形成,也培養(yǎng)了學(xué)生從事科研工作的初步能力;同時增強了運用數(shù)學(xué)知識和計算機技術(shù)解決實際問題的能力和團隊協(xié)作能力。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;問題驅(qū)動;數(shù)學(xué)建模競賽;課程教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)03-0143-03
《數(shù)學(xué)建?!氛n程具有知識面廣、形式多樣、教學(xué)難度較大等特點。因此,一般認(rèn)為數(shù)學(xué)建模的教學(xué)是一個不斷學(xué)習(xí)、不斷提高、不斷探索和改革的過程。我們在廣東工業(yè)大學(xué)《數(shù)學(xué)建?!氛n程的具體教學(xué)實踐過程中的指導(dǎo)思路是:以培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)實世界建立數(shù)學(xué)模型的能力為目標(biāo),以學(xué)生通過自學(xué)和查閱相關(guān)資料解決實際問題為目的來組織教學(xué)工作。李大潛院士曾指出“數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,《數(shù)學(xué)建?!返慕虒W(xué)及競賽是實施素質(zhì)教育的有效途徑”。數(shù)學(xué)建模課程和競賽為我校大學(xué)生提供了一個運用數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、提高數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的平臺,該項活動對提高學(xué)生的合作精神、解決問題的能力和自學(xué)能力都有很多的幫助。然而,目前傳統(tǒng)的課堂授課模式過分注重教師的主體作用,忽視了學(xué)生自我探究能力和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),壓抑了學(xué)生的主動性和積極性。要改變這種現(xiàn)狀,就必須改革現(xiàn)有的課堂教學(xué)狀況,探索培養(yǎng)、引發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。美國神經(jīng)病學(xué)教授Howard Barrows于1969年創(chuàng)立了基于問題和項目的學(xué)習(xí)(Problem Based Learning,簡稱PBL)理念教學(xué)法,這是一種全新高效的教學(xué)方法,是以問題驅(qū)動為中心的教學(xué)模式。近年來,這種理念在澳大利亞的維多利亞大學(xué)、美國samford大學(xué)、丹麥的奧爾堡大學(xué)等世界知名大學(xué)得到廣泛重視和應(yīng)用推廣,并呈現(xiàn)出不同的形式和多元化的發(fā)展特色。在我們國家這種教學(xué)理念目前主要實踐在醫(yī)學(xué)、市場營銷、生物化學(xué)、實驗教學(xué)、畢業(yè)論文的寫作等領(lǐng)域過程。在數(shù)學(xué)教學(xué)中還很少有人使用這種方法,因此,探索這種教學(xué)理念在《數(shù)學(xué)建?!氛n程中的實踐具有重要的理論價值和實際意義。
一、《數(shù)學(xué)建?!方虒W(xué)現(xiàn)狀及問題
我校是以工科學(xué)生為主體的省屬重點高校,很多工科院校的大學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課程的重要性認(rèn)識不足,對數(shù)學(xué)公共課在他們后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課的重要性不夠了解。因此逐步提高我校工科大學(xué)生對數(shù)學(xué)公共課的認(rèn)識水平,加強培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)已經(jīng)十分必要了。令人高興的是廣東工業(yè)大學(xué)的大學(xué)生們對《數(shù)學(xué)建模》課程和數(shù)學(xué)建模競賽活動有著非常濃厚的興趣和積極性,且已經(jīng)有不少學(xué)生在比賽中獲得了不俗的成績。因此,加強數(shù)學(xué)建模教學(xué)和數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)對我校學(xué)生有著重要意義。目前,廣東工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)和數(shù)學(xué)建模競賽活動分為三個模塊:數(shù)學(xué)建模A,主要針對數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生;數(shù)學(xué)建模B,主要針對非數(shù)學(xué)專業(yè)的專業(yè)選修課;數(shù)學(xué)建模公共選修課,專業(yè)面向全校對數(shù)學(xué)建模感興趣的學(xué)生。另外還為應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院的學(xué)生開設(shè)了“數(shù)學(xué)建模實驗”與“數(shù)學(xué)建模課程設(shè)計”的相關(guān)課程,逐步形成了理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)模式。由于《數(shù)學(xué)建?!氛n程的教材一般有多個知識單元構(gòu)成,知識的跳躍性較強,因此,我們曾經(jīng)的教學(xué)方法是安排三個老師,每個老師分別負(fù)責(zé)講授自己數(shù)學(xué)的專業(yè)領(lǐng)域,這樣做的好處是能充分發(fā)揮老師的專業(yè)特長,讓學(xué)生了解到該專業(yè)方向的最新國內(nèi)外動態(tài)和進展。然而這樣做給我們對學(xué)生的考核造成了一定的難度,我們曾經(jīng)嘗試過閉卷、開卷和交論文考查等多種方式,這樣考核方式各有各的優(yōu)勢和劣勢。如何才能找到更好的教學(xué)和考核方式,這是我們一直在具體的教學(xué)實踐中不斷探索和努力的方向。這幾年我們一直把問題驅(qū)動教學(xué)法的思想融入我們的數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動中,已經(jīng)取得了初步的成效,這種方式能既考查到學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力,又能讓學(xué)生自己動手解決自己感興趣的問題,雖然這些問題可能對學(xué)生具有一定的難度,但是它能真正考核到學(xué)生的實際水平,這正是我們所愿意看到的。在我們以往的數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)中存在著許多問題,培訓(xùn)上采取以教師為中心、以填鴨式講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,課時非常有限,而教學(xué)內(nèi)容容量又比較大,學(xué)生在很短的時間很難消化這些知識。因此造成開始報名的時候?qū)W生積極性很高,課時到培訓(xùn)快結(jié)束的時候,剩下來堅持學(xué)習(xí)的學(xué)生就大大減少了。因此,這種填鴨式的培訓(xùn)讓學(xué)生消磨了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的熱情和積極性,而且也不能提高學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)能力。因此,對數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)和競賽的培訓(xùn)的改革勢在必行。
二、《數(shù)學(xué)建?!方虒W(xué)改革的三個方面
為了解決目前數(shù)學(xué)建模教學(xué)中存在的問題,必須從《數(shù)學(xué)建?!氛n程本身特點出發(fā),改革課堂教學(xué)模式,加強學(xué)生主動學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)、實際建模訓(xùn)練環(huán)節(jié)的教學(xué),將問題驅(qū)動教學(xué)模式運用到《數(shù)學(xué)建?!氛n程的教學(xué)過程中去。這樣不僅對改變《數(shù)學(xué)建模》這門課程的教學(xué)現(xiàn)狀有著積極的意義,而且以點帶面,對其他相似或相同特點課程的教學(xué)改革也具有很好的促進、借鑒作用,切合我校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的定位,也符合我校2010版培養(yǎng)方案的制訂要求,更推動了新時期新形勢下的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革。下面分別就指導(dǎo)思想、教學(xué)方法和培訓(xùn)方法三方面的改革探索進行論述。
1.指導(dǎo)思想的改革?!稊?shù)學(xué)建?!氛n程和數(shù)學(xué)建模競賽活動是培養(yǎng)具有綜合數(shù)學(xué)素質(zhì)的復(fù)合型專業(yè)人才的內(nèi)在要求。在具體教學(xué)實踐過程中我們應(yīng)該強調(diào)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的重要性,而不是簡單地講授數(shù)學(xué)知識點;必須強調(diào)的是學(xué)生通過自己的努力學(xué)習(xí)自主地解決所面臨的實際問題,而不是成為數(shù)學(xué)解題能手;必須強調(diào)學(xué)生在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)中的主體地位和主觀能動性的發(fā)揮,而不是學(xué)生被動的接受知識點。我們教學(xué)改革的目標(biāo)是要突破純粹的教師講、學(xué)生聽、做習(xí)題的教學(xué)模式,這種教學(xué)模式要突破傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué),要通過有趣的實際例子激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的積極性,要不斷提高學(xué)生對數(shù)學(xué)公共課的興趣,逐步培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的能力和利用計算機等其他技術(shù)解決生活中的實際問題的能力。《數(shù)學(xué)建?!氛n程和數(shù)學(xué)建模競賽本身就是一個具有挑戰(zhàn)的科學(xué)研究和學(xué)習(xí)過程,無論是數(shù)學(xué)建模教學(xué)還是數(shù)學(xué)建模比賽,我們做的目的都是要提高我們工科大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì),為將來學(xué)好專業(yè)知識打下良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。因此,我們提出問題驅(qū)動教學(xué)法來組織數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和培訓(xùn)工作。通過該方法來充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的積極性,讓學(xué)生在全國數(shù)學(xué)建模比賽的具體實際活動中體會團結(jié)合作精神的重要性,通過告訴學(xué)生要學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考、學(xué)會與人為善,進而提高他們的動手能力、協(xié)助能力和溝通能力,為他們將來走上自己的工作崗位奠定基礎(chǔ)。
2.教學(xué)方法的改革。選擇正確的有效的教學(xué)方法能更好地確立教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。鑒于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式無法達到大幅提高學(xué)生綜合能力的預(yù)期目標(biāo),我們提出了以問題驅(qū)動為指導(dǎo)思想的新的教學(xué)方法――問題驅(qū)動教學(xué)法。問題驅(qū)動教學(xué)模式的特點是以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體,教師通過問題驅(qū)動,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,并利用學(xué)過的理論知識來解決這些實際問題,最后總結(jié)歸納和評價。問題驅(qū)動是一種讓學(xué)生以小組形式共同學(xué)習(xí)和解決問題的教學(xué)策略,通過這樣的教學(xué)策略,可以讓學(xué)生們在學(xué)習(xí)知識和解決問題的過程中培養(yǎng)探究問題解決的技能以及自主學(xué)習(xí)的技能,實現(xiàn)知識意義的建構(gòu)。這種教學(xué)模式無疑對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有著積極的意義。黃東明等人還在問題驅(qū)動教學(xué)理念的基礎(chǔ)上提出了雙環(huán)互動教學(xué)模式。在具體的教學(xué)實踐過程中,我們經(jīng)常把問題布置給學(xué)生,要求他們在一周的時間內(nèi)自己去收集相關(guān)資料,尋求問題的解決方法,這種教學(xué)模式不再是傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)過程,而是以學(xué)生自己為主體,要求學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性和積極性。并且我們要求學(xué)生把自己準(zhǔn)備好的解決問題的方法在講臺上給所有的同學(xué)講解,并且要回答同學(xué)的提問。整個學(xué)習(xí)過程好像一個論文答辯過程,這樣的教學(xué)模式既能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和學(xué)習(xí)積極性,又能充分發(fā)揮學(xué)生自己的聰明才智,在實踐中體會團隊合作的重要性。
3.培訓(xùn)方法的改革。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽所涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛,常用到的數(shù)學(xué)理論包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、數(shù)學(xué)規(guī)劃、微分方程、離散數(shù)學(xué)等,常用到的軟件有Matlab、Lingo、Mathematics等。在建模過程中常常需要用到學(xué)生從未學(xué)習(xí)的知識來解決實際問題。因此,我們在培訓(xùn)過程中必須要訓(xùn)練學(xué)生快速學(xué)習(xí)新知識并立即運用新知識解決問題的能力。數(shù)學(xué)建模競賽是以提交論文的方式進行結(jié)果評定的,故在培訓(xùn)的過程中還應(yīng)該特別注重論文撰寫的能力。為了適用數(shù)學(xué)建模比賽的要求,結(jié)合我們在《數(shù)學(xué)建?!氛n程教學(xué)的改革實際情況,把“問題驅(qū)動教學(xué)法”運用到競賽培訓(xùn)中去。在提出驅(qū)動問題時,教師可以根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)生所掌握的知識情況,挑選一個具體的實際問題,學(xué)生根據(jù)所給問題首先進行歸納分析,然后查閱相關(guān)新知識和準(zhǔn)備可能要用到的軟件。在這個過程中學(xué)生需要主動學(xué)習(xí)可能沒有接觸到的新知識和軟件的新功能,并進行參考文獻的泛讀和優(yōu)秀論文的精讀。通過對優(yōu)秀論文的細節(jié)把握,提高學(xué)生處理實際問題的能力和論文撰寫的能力。最后學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型并撰寫論文。最后由老師對論文進行點評,指出其優(yōu)點和不足,并提出修改意見。經(jīng)過近年來教學(xué)方法與培訓(xùn)方法的改革試驗,學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣大大提高,競賽成績穩(wěn)步上升,取得較好的成果。
三、其他方面的探索
1.加強教師隊伍的建設(shè)。“問題驅(qū)動法”的教學(xué),特別是在學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段需要的一個教學(xué)團隊。所以加強師資隊伍建設(shè)是《數(shù)學(xué)建模》課程教學(xué)改革成功與否的關(guān)鍵。一方面,教師應(yīng)加強學(xué)習(xí),提高自身素養(yǎng),掌握先進的教學(xué)理念,同時還要對教學(xué)內(nèi)容進行深刻研究,能從現(xiàn)實生活的各種社會經(jīng)濟現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題,并且用數(shù)學(xué)語言加以描述。另一方面,各個教師應(yīng)在教學(xué)方法創(chuàng)新上不斷實踐。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)活動都是沿襲著“定義―定理―推論―例題”的模式進行,這種模式既使學(xué)生感到數(shù)學(xué)乏味,也使得原來對數(shù)學(xué)感興趣的學(xué)生易生厭倦,因此,加強探索新的教學(xué)方法迫在眉睫。如何進行高水平的教學(xué),吸引更多的學(xué)生熱愛和喜歡數(shù)學(xué),把學(xué)到的數(shù)學(xué)知識用得更廣、更深入,是我們教師不得不思索的問題,更是我們教師要做的主要工作。
2.教材建設(shè)的改革。目前的《數(shù)學(xué)建?!方滩亩喾N多樣,不過大多數(shù)太注重數(shù)學(xué)的理論性和完整性,這樣就使得實用性不強,與實際問題脫節(jié),常常讓學(xué)生無所適從,很難培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力。經(jīng)過我們對這門課程的改革常識,我們深刻體會到教材建設(shè)應(yīng)遵循的原則如下:①實用性。教師將要教學(xué)的內(nèi)容強調(diào)數(shù)學(xué)公共知識在實際問題中的作用,在教材的深度和廣度上應(yīng)盡量符合工科大學(xué)生的實際需要,適時對數(shù)學(xué)定理和推論進行刪減,增加一些與當(dāng)前實際問題相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,由現(xiàn)實生活中的熱點經(jīng)濟、工程實際問題引入數(shù)學(xué)模型。②可讀性。根據(jù)該門課程的特點和教學(xué)改革的需要,教材中的主要內(nèi)容要用簡單的教學(xué)語言表達抽象概念,越簡單的越好,這樣一般學(xué)生容易理解和掌握,盡量使枯澀的數(shù)學(xué)知識變得生動趣味。③前沿性。教材中的內(nèi)容既要兼顧傳統(tǒng)知識又要引入前沿?zé)狳c問題,既要強調(diào)數(shù)學(xué)推理又要重視數(shù)學(xué)工具軟件和其他計算機技術(shù)的運用。綜上所述,教材建設(shè)是今后我們在該門課程改革實踐中要重點解決的問題。
3.考核方法的改革。目前大多數(shù)的數(shù)學(xué)建??己朔椒ㄊ情]卷考試,而一般數(shù)學(xué)考試題目側(cè)重證明與計算,忽略了對實際問題的應(yīng)用,沒有達到《數(shù)學(xué)建?!氛n程建設(shè)的目標(biāo),無法考核學(xué)生運用知識解決問題的能力。這與《數(shù)學(xué)建?!氛n程設(shè)置的初衷相違背。因此,采用多種考核方法相結(jié)合。例如,讓學(xué)生做一些小的開放性課題,撰寫類似數(shù)學(xué)建模比賽的論文,在對工科學(xué)生專業(yè)知識結(jié)合的同時,講授數(shù)學(xué)建模的特點和應(yīng)用領(lǐng)域,這樣既可以激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣,又能增加他們對數(shù)學(xué)的理解。在考核過程中我們可以適當(dāng)加大平時分的力度,淡化對試題的考核,加強學(xué)生對具體問題解決能力的考核。
今年恰逢我國數(shù)學(xué)建模競賽開展20周年,數(shù)學(xué)建模競賽活動的規(guī)模得到了空前的發(fā)展。數(shù)學(xué)建模教學(xué)和數(shù)學(xué)建模競賽活動是我們工科院校的一門重要課程,它為提高工科大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)和數(shù)學(xué)在其他專業(yè)的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。實踐證明,通過進行數(shù)學(xué)建模競賽活動,可以大大拓展學(xué)生的知識面;充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力;提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問題的實際能力;還可以促進學(xué)生的團隊合作精神??偟膩碚f,問題驅(qū)動教學(xué)模式在數(shù)學(xué)建模教學(xué)和數(shù)學(xué)建模競賽的培訓(xùn)過程中的實踐表明:這種教學(xué)理念和數(shù)學(xué)建模的本身的特點是十分吻合的,而這種教學(xué)模式對于指導(dǎo)我們進行教學(xué)改革具有重要的理論意義和實踐價值。
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數(shù)學(xué)建模大賽策劃書
一、活動引言:
創(chuàng)新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭。
通過競賽,更好地發(fā)展數(shù)學(xué)建模,擴大數(shù)學(xué)建模的影響力,活躍校園學(xué)習(xí)氣氛,進一步推進長沙理工校園學(xué)風(fēng)建設(shè),促建和諧校園;讓學(xué)生親身體驗處理數(shù)模的過程,取得課堂和書本所無法替代的寶貴經(jīng)驗;傳播數(shù)學(xué)建模知識,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理實際問題的能力,認(rèn)識到數(shù)學(xué)對現(xiàn)代化社會發(fā)展的重要作用;增強學(xué)生的數(shù)學(xué)、計算機、文學(xué)等三方面的交互能力,團隊配合的協(xié)作能力,以及自身的邏輯思維能力、處變能力;培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、提高學(xué)生的修養(yǎng)和素質(zhì)。
二、活動主題
本次活動以“數(shù)模有你,精彩無限”為主題,旨在讓數(shù)學(xué)建模得到廣大數(shù)學(xué)愛好者的支持
三、活動主辦單位及承辦單位
主辦單位:湖北省教育廳 策劃承辦單位:長沙理工大學(xué)數(shù)學(xué)建模協(xié)會
四、競賽形式
本次競賽采用統(tǒng)一競賽題目(二選一),通訊競賽,并以相對集中的形式進行,最后提交競賽論文。大學(xué)生以隊為單位報名參賽,一隊為2-3人,專業(yè)不限。
五、報名時間和地點
數(shù)模協(xié)會將統(tǒng)一于xx年4月17號中午在甘怡園前坪進行現(xiàn)場報名。請各參賽者事先組好隊伍,并且填寫相關(guān)信息,按照華中數(shù)模組委會的要求,每隊收取15元參賽費。
xx年4月26日至xx年4月28日為報名信息公示期,屆時將在華中數(shù)模網(wǎng)上公布成功報名參賽隊伍信息,請大家認(rèn)真核對報名信息并獲取競賽統(tǒng)一編號。
六、正式比賽時間及收題方式
本次競賽的正式比賽時間為:xx年4月28日上午9:00至xx年5月2日上午6:00,為期四天。各參賽隊在比賽時間結(jié)束前需要上交電子檔和紙質(zhì)檔。電子版論文發(fā)送至長沙理工大學(xué)數(shù)模協(xié)會所指定的電子郵箱2xx4@kxx0.xxm,文件命名方式為競賽編號+所選題號。例如,長沙理工大學(xué)的001 號隊,所選作的題為a題。它的競賽編號為10xxx,其中,10536為長沙理工大學(xué)的普通高校代碼。長沙理工大學(xué)數(shù)模協(xié)會將提交的所有電子檔論文整理,按a、b題分裝在兩個文件夾中,并一同打包發(fā)送至電子檔收卷郵箱為hxxxx@kt250.xxxm。紙質(zhì)檔論文在5月2號10點前交至理科樓學(xué)工辦a405,數(shù)模協(xié)會將紙質(zhì)檔整理后將其快遞或郵寄至:xxxxx校區(qū),郵編為43xxx,郭剛正,聯(lián)系電話為18xxxx。
如有參賽隊伍晚交電子檔論文和紙質(zhì)檔論文,逾期不候,責(zé)任自負(fù)
七、活動具體流程及工作安排
1. 活動前準(zhǔn)備
此次由湖北省教育廳主辦的華中地區(qū)數(shù)學(xué)建模邀請賽具體通知將會下發(fā)至各大高校,在長沙理工大學(xué)賽區(qū),由數(shù)學(xué)建模協(xié)會承辦此次競賽。前期必須搞好宣傳工作。主辦單位屆時將會以多種形式進行宣傳,包括張貼宣傳海報,網(wǎng)上宣傳
2. 報名階段
(1)參賽對象:長沙理工大學(xué)在讀本科生、研究生
(2)報名時間:xx年4月17日
(3)報名形式:直接報名
3. 報名注意事項:
1)本次比賽是三個人組隊的團隊比賽,每個隊有且只能有三個人,自由組隊,包含隊長1名、隊員2名。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 應(yīng)用型人才培養(yǎng) 教學(xué)改革
1 背景
進入20世紀(jì)80年代以后,國際高教界逐漸形成了一股新的潮流,那就是普遍重視實踐教學(xué)、強化應(yīng)用型人才培養(yǎng)。國內(nèi)的諸多高校近年也紛紛在教育教學(xué)改革的探索中注重實踐環(huán)境的強化,因為人們已越來越清醒的認(rèn)識到,實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),也是提高學(xué)生社會職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競爭力的重要途徑。
應(yīng)用型人才培養(yǎng)是對新型的高等教育和新層次的高職教育相結(jié)合的教育模式的探索。要求各專業(yè)緊密結(jié)合地方特色,注重學(xué)生實踐能力,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字,其核心環(huán)節(jié)是實踐教學(xué)。
數(shù)學(xué)教育作為大學(xué)教育的基礎(chǔ),不僅要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)能力、綜合運用能力以及創(chuàng)新思維。數(shù)學(xué)建模課程正是一門運用數(shù)學(xué)知識作為工具解決社會生活實踐中問題的一門“綜合”課程。
河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院始終堅持培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才,重視各學(xué)科教學(xué)與實踐相結(jié)合。與時俱進更新教育方式及評價方式。 數(shù)學(xué)建模課程能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。因此在各高校向應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)移的情況下,較好的數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)體系改革具有十分重要的意義。本文根據(jù)教學(xué)實踐中出現(xiàn)的問題對數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革與實踐進行探索。為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供指導(dǎo)。
2 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院是在2012年開始參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽。參賽作品多次獲得國家及省級獎項。教師團隊在授課時所面臨及突出的問題如下:
2.1涉及數(shù)學(xué)知識薄弱
數(shù)學(xué)建模課程難度較大,問題靈活,涉及到的數(shù)學(xué)課程比較多,而學(xué)生的數(shù)學(xué)功底不夠扎實,課程進行緩慢,一些新的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容有些專業(yè)沒有進行開課。
2.2教學(xué)模式
數(shù)學(xué)建模課程的開課是以培訓(xùn)的方式進行開課。課時設(shè)計有限,而內(nèi)容又比較多。學(xué)生上手比較慢。同時課程的安排也比較單一,不夠系統(tǒng)。
2.3學(xué)生軟件操作能力較差
數(shù)學(xué)建模過程中需要用的多種軟件進行運算,數(shù)據(jù)處理及模型仿真實驗。學(xué)生對數(shù)學(xué)軟件接觸較少,有些同學(xué)在進行論文寫作時甚至不會進行公式編輯。
就當(dāng)前數(shù)學(xué)建模課程中出現(xiàn)的問題,在教學(xué)手段,授課方式等方面還有十足的進步空間。
3 應(yīng)用型院校數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)內(nèi)容的改革
為全面培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的有效思維能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決相關(guān)問題的能力,在授課方式以及教學(xué)內(nèi)容以及考核方式上進行優(yōu)化改革。
3.1開設(shè)基礎(chǔ)選修課
應(yīng)用型本科院校學(xué)生的數(shù)學(xué)知識要相當(dāng)?shù)膹V泛。除了必修課程高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),概率論數(shù)理統(tǒng)計以外,還應(yīng)使學(xué)生涉獵一些其它數(shù)學(xué)課程。如:常微分方程,運籌學(xué),空間解析幾何,數(shù)值分析,離散數(shù)學(xué)等。同時開設(shè)一些模型課程,如優(yōu)化模型,回歸模型以及微分方程模型等。課程安排可以以選修課程的方式進行開設(shè),循環(huán)開課,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和數(shù)學(xué)知識的儲備能力,為數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)打下基礎(chǔ)。
3.2系統(tǒng)教學(xué)
數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)期間授課方式應(yīng)該多元化,多媒體與軟件互相結(jié)合,改變傳統(tǒng)的純碎黑板和多媒體教學(xué)。培訓(xùn)期間多以案例引導(dǎo)為主,通過具體的案例培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力,并在解決問題中學(xué)習(xí)新知識。
3.3增加軟件操作課程
在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對軟件操作興趣很大,但是受限于各種因素的影響,不能夠系統(tǒng)全面的了解及學(xué)習(xí),所以可以在平時課堂教學(xué)中采用軟件提交作業(yè)的形式進行。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與軟件操作能力。
3.4成立數(shù)學(xué)建模社團
借鑒其它成熟高校的經(jīng)驗,在大學(xué)生社團聯(lián)合會里成立大學(xué)生數(shù)學(xué)建模社團。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模社團可以面向全校學(xué)生進行宣傳,讓學(xué)生了解什么是數(shù)學(xué)建模,激發(fā)學(xué)生的原始興趣。同時數(shù)學(xué)建模開展的相關(guān)活動會對我們的講學(xué)進行一定的輔助作用。
3.5考核方式
變更以往的考核方式,統(tǒng)一提交論文與答辯。在以往的參賽過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的寫作功底比較薄弱,好多同學(xué)的思路與方案很是不錯,但是不能很好的表述出來導(dǎo)致與獎項失之交臂。
所以我們把培訓(xùn)期間的考核方式變更為論文的寫作與答辯,注重寫作規(guī)范,落實到實處。
4 結(jié)語
在多次的實踐培訓(xùn)中,通過系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識培訓(xùn)以及多方位的案例引導(dǎo)教學(xué),加以數(shù)學(xué)軟件的輔助教學(xué),可以使得數(shù)學(xué)建模比較抽象的課程變得生動有趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,全面提高學(xué)生的建模能力。
【參考文獻】
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[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)實驗 教育改革
數(shù)學(xué)建模教學(xué)針對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育過于抽象化,不重視數(shù)學(xué)知識和學(xué)生實際生活的聯(lián)系而提出,對于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識和創(chuàng)新精神是一個很好的途徑。開展數(shù)學(xué)建?;顒樱箤W(xué)生對數(shù)學(xué)知識與應(yīng)用有整體的了解,從教學(xué)內(nèi)容上擴大學(xué)生的知識范圍與應(yīng)用能力,其目的讓學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)階段就接觸一些實際問題,樹立理論聯(lián)系實際的思想和具有初步的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,提高整體素質(zhì)。
一、數(shù)學(xué)建模對學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)的意義
將數(shù)學(xué)建模思想融入大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,很多學(xué)校的數(shù)學(xué)建模工作是以培訓(xùn)少數(shù)學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽為主,而在平時的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中卻忽視了將數(shù)學(xué)建模融入數(shù)學(xué)課程教學(xué),這就導(dǎo)致不能讓全體學(xué)生都接受數(shù)學(xué)建模的教育。
通過一系列與數(shù)學(xué)建模有關(guān)的活動,可以培養(yǎng)學(xué)生以下幾個方面的能力:
1.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。數(shù)學(xué)建模的研究對象是一些實際問題,要把這些實際問題用數(shù)學(xué)語言表述出來并轉(zhuǎn)化成抽象的數(shù)學(xué)問題并非易事。這就要求人們在建模過程中經(jīng)過分析與綜合、抽象與概括、比較與類比、系統(tǒng)化與具體化等階段,這些階段中能培養(yǎng)學(xué)生們的分析綜合能力、抽象概括能力、想象洞察能力、運用能數(shù)學(xué)工具的能力、通過實踐驗證數(shù)學(xué)模型的能力。
2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。數(shù)學(xué)建模改變了以教師為中心,只注重數(shù)學(xué)概念、定理的推理和證明,而忽視了數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用性的傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式,打造以學(xué)生為中心的全新的數(shù)學(xué)教學(xué)模式.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
3.培養(yǎng)學(xué)生知識的綜合運用能力。在建立數(shù)學(xué)模型過程中,對于不同的實際問題,常常要用到不同的數(shù)學(xué)知識,如:高等數(shù)學(xué)、常微分方程、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、運籌學(xué)、差分方程、隨即過程、計算方法、計算機模擬等等,在這就要求學(xué)生全面掌握并靈活運用這些數(shù)學(xué)知識。
4.鍛煉學(xué)生的動手能力。由于數(shù)學(xué)建模研究的是實際問題,傳統(tǒng)的一根筆、一張紙已不能滿足現(xiàn)實的需要,隨著計算機的發(fā)展,各種數(shù)學(xué)軟件包也隨之產(chǎn)生,學(xué)生利用這些軟件包把抽象的數(shù)學(xué)模型形象化、可視化,鍛煉了學(xué)生的動手操作能力,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
5.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。由于數(shù)學(xué)建模是對數(shù)學(xué)知識的綜合應(yīng)用,需要學(xué)生了解不同的數(shù)學(xué)類的知識,而高校普遍的數(shù)學(xué)課時都不能滿足這種需求,這就需要教師挖掘?qū)W生的自學(xué)能力。教師在課堂上做引導(dǎo),對數(shù)學(xué)知識做“串線式”的講解,讓學(xué)生在課下對這些知識在做進一步的研究、探討,以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
6.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性能力。由于數(shù)學(xué)建模的題目都來源于實際問題,解題的過程沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,這就需要教師鼓勵學(xué)生提出自己的想法,大膽質(zhì)疑,打破習(xí)慣的思維模式,利用自己已經(jīng)學(xué)過的數(shù)學(xué)知識,展開聯(lián)想,發(fā)揮個人的創(chuàng)造性,使問題得以解決。
二、數(shù)學(xué)建模系列活動介紹
1.舉辦主題講座。題為《什么是數(shù)學(xué)建?!?,介紹什么是數(shù)學(xué)建模,中國數(shù)學(xué)建模競賽和國際數(shù)學(xué)額建模競賽概況;題為《數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用》,以著名的人口模型為背景,介紹常見的數(shù)學(xué)模型及典型處理方法;題為《數(shù)學(xué)建模與計算機模擬》,主要介紹數(shù)學(xué)模型如何通過計算機實現(xiàn)數(shù)值計算。另外,可邀請在國內(nèi)外大賽獲獎的學(xué)生與學(xué)生交流經(jīng)驗,介紹如何從問題開始分析,如何建立合理的模型,如何計算模型等。
2.成立數(shù)學(xué)建模社團,進行主題活動。社團每周定期活動,活動形式為討論班,活動的內(nèi)容為建模競賽的真題。社團活動借鑒研究生討論班的模式,讓學(xué)生親歷從分析問題、處理問題和解決問題全過程。學(xué)會如何利用各種資源查找全面的資料,對優(yōu)秀論文報告提出自己的真知灼見。通過活動,學(xué)生們深切感受到數(shù)學(xué)建模的魅力所在,沒有最好的只有更好的,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造力。學(xué)習(xí)“活”起來了!
三、全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)
以數(shù)學(xué)建模為契機,我們嘗試對大學(xué)數(shù)學(xué)的教育進行改革。第一個階段為普及教育,將計算機融入到高等數(shù)學(xué)的課程中。第二階段是提高教育,開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課。主要以實驗為基礎(chǔ),以學(xué)生為中心,以問題為載體,以計算機為手段,以數(shù)學(xué)軟件為工具,以教師為指導(dǎo),以培養(yǎng)能力為目標(biāo)組織教學(xué)工作。第三階段為精英教育,通過各類數(shù)學(xué)競賽的選拔、教師推薦等途徑,擇優(yōu)選擇一批有團隊精神、創(chuàng)新能力、知識扎實的學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。
經(jīng)過這三個階段,營造了更加良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的風(fēng)氣,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.將數(shù)學(xué)建模思想融入到大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,促使學(xué)生“學(xué)”而后知“不足”。改革后的數(shù)學(xué)教育改善了以教為主的應(yīng)試教育模式,以學(xué)為主,教學(xué)相輔,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。由于數(shù)學(xué)建模教學(xué)的特點,往往對一個實際問題建立一個合理的數(shù)學(xué)模型需要涉及很多領(lǐng)域的很多知識。數(shù)學(xué)建模內(nèi)容的廣泛性,使學(xué)生接觸到許多不曾遇到的難題;數(shù)學(xué)建模的適應(yīng)性,使學(xué)生可以在教師引導(dǎo)下適當(dāng)增加一些必要的數(shù)學(xué)知識或某些方面的專業(yè)知識,從而攻克這些難題。在這樣的學(xué)習(xí)中,學(xué)生真切地感到“書到用時方恨少”,看到了自己的不足,了解到自己應(yīng)該學(xué)什么,怎樣學(xué),又能通過不斷克服困難來增強自信心,擴大了知識面,逐步掌握了如何獲取知識的能力。
2.將數(shù)學(xué)建模思想融入到大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,有利于提高大學(xué)生科研能力??茖W(xué)研究是探索性的工作,科研選題是科學(xué)研究的起始步驟,需要進行大量的文獻調(diào)研。文獻調(diào)研的目的是繼承前人已有的研究成果,并在新的起點上選出研究課題。而數(shù)學(xué)建模則表現(xiàn)得更為直接, 即學(xué)生直接從競賽題目入手開始文獻調(diào)研, 包括搜集、整理和學(xué)習(xí)在課內(nèi)從未接觸過的數(shù)學(xué)知識、計算機軟件技術(shù)以及有關(guān)數(shù)據(jù)資料。這一點能有效地培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和資料的使用能力。而科研工作的最后一個階段就是撰寫科研報告或論文,對于學(xué)生而言,實在是一個難題。用歷年來的數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀作品來熏陶學(xué)生,讓他們了解完成科學(xué)論文所應(yīng)持有的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,認(rèn)識到好的作品在表達上的誠實與流暢,避免浮夸所帶來的行文乃至邏輯上的紕漏。用數(shù)學(xué)符號提高論文的可讀性,時刻注意維持符號的無歧義性和明確性,同時還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會合理假設(shè)。因為它是刪繁就簡、設(shè)置變量、搭建模型的最重要的一個依據(jù)。所以合理假設(shè)是通向成功模型的橋梁。在對未知領(lǐng)域的科學(xué)知識和事實材料不夠充分的條件下,可以憑借合理大膽的假設(shè),提出準(zhǔn)可行的方案,然后推動該方案不斷檢驗,不斷修正,最后形成性能良好的數(shù)學(xué)模型。
數(shù)學(xué)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(xué)的教學(xué)不能完全和外部世界隔離開來,關(guān)起門來在數(shù)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(jù)說是非常重要、十分有用的數(shù)學(xué)知識以后,卻不怎么會應(yīng)用或無法應(yīng)用。聯(lián)合國教科文組織公布的《國際21世紀(jì)教育委員會報告綜述》提出:學(xué)知、學(xué)做、學(xué)會生存和學(xué)會共處乃是教育的四大支柱,第一就是“學(xué)會認(rèn)知”,即學(xué)會學(xué)習(xí)。可見教學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的重要性。
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教育國的核心是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是高校中參加人數(shù)最多、影響最廣泛的學(xué)科競賽之一,此項賽事由教育部高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)合主辦,迄今已舉辦21屆,它對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起到了不可估量的作用,未來也將日益顯現(xiàn)它這方面的作用。長春理工大學(xué)從1996年開始參賽,成績斐然,已累計獲得國家級獎40余項,年均3項,2013年我校共有51隊153人參加全國賽,是吉林省除吉林大學(xué)外參賽隊數(shù)最多的高校。其中9隊獲得國家一等獎,11隊獲得省一等獎,21隊獲省二等獎,8隊獲省三等獎,獲獎率位居吉林省參賽高校前列。這主要歸益于以下幾方面:
一、賽前的動員及組織情況
賽前周密的宣傳組織工作是本次大賽取得成功關(guān)鍵因素之一。我校一直把組織數(shù)模競賽作為一項重要的教學(xué)活動納入了全年工作日程,專門成立了數(shù)學(xué)建模競賽領(lǐng)導(dǎo)小組,協(xié)調(diào)、督促、組織數(shù)學(xué)建模競賽各項準(zhǔn)備活動。通過海報、課堂、網(wǎng)站等多種形式宣傳開展數(shù)學(xué)建?;顒?,鼓勵各學(xué)院學(xué)生踴躍報名。
二、競賽具體過程管理和實施情況
由專人統(tǒng)籌負(fù)責(zé)競賽工作。從每年四、五月份開始采取校級、省級競賽層層選拔的制度,把最優(yōu)秀、最渴望參賽、最有能力的隊員吸納進來組成國家賽參賽隊伍。對于國賽隊員將認(rèn)真組織賽前培訓(xùn)和輔導(dǎo)工作。
三、本年度競賽獲獎情況分析
今年我校共有51個隊參加了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,獲得國家獎9項,省級獎40項,獲獎率幾近100%。
四、競賽過程中存在的問題及擬解決的措施
1.競賽過程中存在的主要問題還是數(shù)學(xué)軟件使用和寫作兩方面,在今后的培訓(xùn)和其他級競賽中應(yīng)加強這兩方面的訓(xùn)練。另外宣傳力度也有待加強。
2.今年全國賽我校51隊中有35支代表隊選擇了A題,此題是交通占道問題對城市交通能力的影響問題,實質(zhì)是利用數(shù)學(xué)方法建立模型,需要學(xué)生有較好的微積分、常微分方程、運籌學(xué)等課程基礎(chǔ),正是由于我校平時對大一大二的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的精心講解和嚴(yán)格要求才使得我校學(xué)生有信心也有能力作出此題并取得了如此好的成績,今后我們將繼續(xù)加強數(shù)學(xué)基礎(chǔ)科的教學(xué)工作,同時注意在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模的思想、方法,培養(yǎng)學(xué)生參加建模的興趣。并希望以數(shù)學(xué)建模工作為平臺,通過多種形式大力開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)與研究活動,以賽促學(xué)、以賽促教,以競賽推動教學(xué)研究,以教學(xué)研究提高競賽質(zhì)量。B題選擇隊數(shù)相對較少,原因主要是該題是關(guān)于碎紙文字的拼接復(fù)原模型,需要隊員熟悉算法,精于編程,大多數(shù)同學(xué)不敢碰此題原因就是編程能力過弱。
3.國家賽獲獎結(jié)果反映出理學(xué)院、計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、光電工程學(xué)院、電子信息工程學(xué)院的學(xué)生獲獎人數(shù)占到98%,創(chuàng)新實驗班參賽人數(shù)并不多,僅占總?cè)藬?shù)的33%,特別是計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的創(chuàng)新實驗班僅有8人參加,不及總?cè)藬?shù)的6%。
五、對學(xué)校的建議和意見
1.認(rèn)真組織各級數(shù)學(xué)建模競賽,建議提前到3月中旬組織校數(shù)學(xué)建模競賽,改進選拔方式,通過評審、教師推薦、答辯精選國賽參賽隊員,加大對數(shù)學(xué)軟件、算法的培訓(xùn);5月下旬到7月中旬,利用周六對選拔出的學(xué)生進行實戰(zhàn)培訓(xùn),建議全體隊員模擬實戰(zhàn),完成3-4道往年的競賽題目,并提交論文,指定專門教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。
2.進一步宣傳發(fā)動,動員更多的學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽,特別是加大對計算機學(xué)院的宣傳力度,爭取更多的計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,特別是動員計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新實驗班的同學(xué)參賽。
3.繼續(xù)舉辦大學(xué)生數(shù)學(xué)建模培訓(xùn),切磋技藝,交流經(jīng)驗,提高水平。組織教師精講獲國家獎的學(xué)生論文。同時每年選派2至3名指導(dǎo)教師參加建模交流會議及理論學(xué)習(xí),也讓更多教師參與數(shù)學(xué)建模類教改科研項目,將數(shù)學(xué)建模作為一件可持續(xù)發(fā)展的項目開展。
4.抓好數(shù)學(xué)建?;亟ㄔO(shè),定期做講座和研討,打造一支高素質(zhì)建模指導(dǎo)教師隊伍。
1.非智力因素的相關(guān)理論
1.1非智力因素的定義
“非智力因素是指除智力與能力之外的又同智力活動效益發(fā)生交互作用的一切心理因素”(林崇德,1992),這是廣義的非智力因素的涵義;狹義的是指由5種基本的心理因素所組成,即動機、興趣、情感、意志、性格;第三種是具體的非智力因素,由12種心理因素組成,即成就動機、求知欲望、學(xué)習(xí)熱情、責(zé)任感、義務(wù)感、榮譽感、自尊心、自信心、好勝心、自制性、堅持性、獨立性等。本文所說的“非智力因素”是指狹義層面上的。
1.2非智力因素的功能及學(xué)習(xí)意義
非智力因素具有動力功能、定向功能、引導(dǎo)功能、維持功能、調(diào)節(jié)功能、強化功能等。與上述六大功能相應(yīng),可以將非智力因素的學(xué)習(xí)意義概括為:形成學(xué)習(xí)動機,激發(fā)學(xué)習(xí)動力;明確學(xué)習(xí)目標(biāo),安排學(xué)習(xí)進度;導(dǎo)向?qū)W習(xí)目標(biāo),有的放矢學(xué)習(xí);維持學(xué)習(xí)活動,以免時學(xué)時輟;調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)行動,注意有張有弛;強化學(xué)習(xí)行為,克服消極心態(tài)。
2.數(shù)學(xué)建模的涵義和特點
2.1數(shù)學(xué)建模的涵義
數(shù)學(xué)建模是指大學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,從社會生活中選擇和確定研究專題,用類似于科學(xué)研究的方式,主動地獲取知識并應(yīng)用知識去解決問題的實踐活動。是“對實際的現(xiàn)象通過心智活動構(gòu)造出能抓住其主要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符號化的數(shù)學(xué)表示”。其基本流程為:實際問題—數(shù)學(xué)模型—數(shù)學(xué)解—實際解—交付使用。
2.2數(shù)學(xué)建模的特點
(1)創(chuàng)造性是“數(shù)學(xué)建?!迸囵B(yǎng)的核心目標(biāo)。數(shù)學(xué)建模的培養(yǎng)目標(biāo)有:①讓大學(xué)生獲得親身參與研究探索的體驗;②培養(yǎng)大學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力;③培養(yǎng)大學(xué)生收集、分析和利用消息的能力;④使大學(xué)生學(xué)會分享與合作;⑤培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德;⑥培養(yǎng)大學(xué)生對社會的責(zé)任感和使命感。這一切,都是為了培養(yǎng)大學(xué)生健全的人格,而培養(yǎng)健全人格的核心就是培養(yǎng)創(chuàng)造性。
(2)學(xué)習(xí)過程中,大學(xué)生需要的是“指導(dǎo)”,而不是“傳授”。教師的主要職責(zé)是給予方法上的指導(dǎo),大學(xué)生在探索的過程中自己提出問題并解決問題。
(3)數(shù)學(xué)建模具有開放性、探究性和實踐性,突出大學(xué)生的主體性,重過程,重應(yīng)用,重體驗,具有全員性和合作性。
3.非智力因素在數(shù)學(xué)建模中的作用
3.1動機在數(shù)學(xué)建模中的作用
數(shù)學(xué)建模強調(diào)大學(xué)生的主觀能動性,重視主動參與。如果不能激發(fā)大學(xué)生的求知欲望,或不能維持強烈的探究欲、參與欲,那么數(shù)學(xué)建模將無法展開。因此,要開展數(shù)學(xué)建模,首先要注重動機在教學(xué)指導(dǎo)中的作用,如在選題時,要讓大學(xué)生看得見,摸得著,與他們的生活具有一定的相關(guān)性,又需要努力才能解決。只有調(diào)動了大學(xué)生的積極性,激發(fā)其繼續(xù)探究的動機,才能為下一步開展數(shù)學(xué)建模奠定基礎(chǔ)。
3.2興趣在數(shù)學(xué)建模中的作用
興趣是最好的老師。有效地激發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,比教師苦口婆心地講解要強得多。這里要注意三個問題:一是數(shù)學(xué)建模的選題要切合實際,要有“人情味”,切莫選擇一些枯燥無味,抽象難懂的課題。二是選題要循序漸進,從簡單的問題入手,讓大學(xué)生有成就感,千萬不要好高騖遠,開始就選擇較難的題目,使學(xué)生無從下手,打擊學(xué)生的積極性;三是要注意指導(dǎo)的方法,《學(xué)記》中說“道而弗牽,強而弗抑,開而弗達”,就是講要注重啟發(fā)式教學(xué),教師的作用重在引導(dǎo),提高大學(xué)生的興趣是最終的目的。
3.3情感在數(shù)學(xué)建模中的作用
數(shù)學(xué)來源于生活,又服務(wù)于生活。數(shù)學(xué)建模的形式是:實踐—數(shù)學(xué)—實踐。因此,要激發(fā)大學(xué)生熱愛生活,熱愛生活中的數(shù)學(xué)問題,并對數(shù)學(xué)問題產(chǎn)生濃厚的感情,同時要努力挖掘數(shù)學(xué)中的美,如和諧美、對稱美、簡潔美和奇異美,使大學(xué)生在探究數(shù)學(xué)問題時能充分感受到樂趣,而不是“談虎色變”。
3.4意志在數(shù)學(xué)建模中的作用
數(shù)學(xué)建模是大學(xué)生自主探究,發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程。而這樣的問題又不是顯而易見的問題,絕不是“得來全不費工夫”的問題。因此,要發(fā)現(xiàn)、探究,就要付出努力,對于一些頗為復(fù)雜的問題,其付出的努力甚至很大。這時,教師的作用就不僅僅是思想和方式的指導(dǎo),也要包括意志力的培養(yǎng);不僅要培養(yǎng)大學(xué)生不怕困難,遇難而上的勇力,還要樹立戰(zhàn)勝困難的信心??茖W(xué)上的發(fā)現(xiàn),哪一個不是付出艱辛的、常人難以預(yù)料的困難呢?只有不畏難險,才能走到光輝的頂點。
3.5性格在數(shù)學(xué)建模中的作用
性格無好壞之分,每種性格都有各自的優(yōu)點和缺點,但不同性格的人在處理事情時會表現(xiàn)出不同的方式。在數(shù)學(xué)建?;顒又?,教師要著力培養(yǎng)大學(xué)生的“四心”,即自尊心、自信心、責(zé)任心和好勝心。數(shù)學(xué)建模是一個探索、研究、發(fā)現(xiàn)的過程,在這個過程中,充滿了失敗和困惑,教師要尊重學(xué)生,愛護學(xué)生,關(guān)心學(xué)生,幫助大學(xué)生樹立自信心。相信經(jīng)過大家的共同努力,一定會解決問題。同時要培養(yǎng)大學(xué)生的責(zé)任心,探究、研究要實事求是,踏踏實實,不要好高騖遠,想著一勞永逸,要勇于負(fù)責(zé),勇于承擔(dān)責(zé)任,還要適度培養(yǎng)學(xué)生的好勝心,形成良好的競爭氛圍,通過比、學(xué)、趕、幫、超,出色地完成數(shù)學(xué)建模的課題。
3.6合作在數(shù)學(xué)建模中的作用
數(shù)學(xué)建?;顒右话阌扇私M成,各有特點,往往來自不同專業(yè),在幾天幾夜的比賽中,各種各樣的問題會隨時出現(xiàn),包括知識的困惑、程序的編制、論文的撰寫等,同時還要與疲勞作斗爭,聯(lián)合國教科文組織編寫的《教育——財富蘊藏其中》指出,未來教育的四大支柱是:學(xué)會認(rèn)知;學(xué)會生存;學(xué)會共同生活;學(xué)會去做。在數(shù)學(xué)建?;顒又校€要教育學(xué)生互相關(guān)心,互相愛護,互相幫助,共同實現(xiàn)目標(biāo)。
綜上所述,我們不僅僅要重視智力因素在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用,也要重視非智力因素的作用。只有處理好這兩者關(guān)系,才能在積極地開展數(shù)學(xué)建模活動同時發(fā)展大學(xué)生的非智力因素。
參考文獻:
[1]燕國材.學(xué)習(xí)心理學(xué)[M].警官教育出版社,1998.8,(第1版).