【关键词】数学建模;
竞赛;
创新能力培养 1前言 全国研究生数学建模竞赛主要目的在于激发研究生群 体的创新能力和学习兴趣,提高研究生建立数学模型和运用 计算机解决实际问题的综合能力。通过建模竞赛,使得参赛 学生拓宽知识面,培养创新精神和团队合作意识,促进研究 生中优秀人才的脱颖而出、迅速成长,同时更加能够推动研 究生教育改革,增进各高校之间及高校、研究所与企业之间 的交流与合作。研究生数学建模竞赛自举办之日起就得到了 全国大部分高校的积极响应,其规模和影响力巨大,在广大 研究生中打下了扎实的基础。
2数学建模竞赛有助于研究生创新能力的培养 如何借助研究生数学建模竞赛进一步促进研究生数学 教学改革,带动学风建设,推动创新人才培养,需要不断探 索与实践,也是数学建模工作的重中之重。针对西北民族大 学研究生的实际情况,我们细化建模的每一步工作,大致从 建模准备、建模过程、建模经验总结等方面进行研究生创新能力强化培养。
2.1建模准备工作对研究生创新能力的培养 2.1.1做好赛前建模培训培训分为两个阶段:第一阶段 为强化基础阶段,通过教师讲解与课下学生自学的方式,使 学生掌握数学建模的基本方法和应用软件求解模型的基本 技能。第二个阶段为案例分析与实战训练阶段。通过对历年 具有代表性的真题、优秀论文的分析与点评,让学生领会建 模的思想、方法与步骤,掌握建模论文的写作方法与技巧。
2.1.2组织校内建模竞赛校内数学建模竞赛不仅是检验研 究生运用数学建模方法解决实际问题的综合能力的平台,而 且还是选拔全国研究生数学建模竞赛参赛队的资格赛。在参 加竞赛时,我们鼓励参赛队自主选择参赛题目而不加干预, 自主制定解题方案而不参与具体指导,为创新思维创造了自 由的学术氛围。2.1.3查缺补漏教学方面:通过校内建模竞 赛,指导教师应总结出学生的进步与欠缺,根据建模过程中 的典型问题再次进行讲解,然后完成自己的模型;而教师团 队要对所有同学犯的重点错误进行总结,让成功与失败的同 学共同探讨交流经验,督促学生有则改之无则加勉。指导老 师则要求有更深厚的建模专业知识和软件操作能力。管理方 面:竞赛的组织策划、教学培训等方面要再次制定更加有效 的方案,把数学建模竞赛和数学建模教育结合起来,在日常 教学中逐渐渗入建模思想和方法,使得学生与教师、建模与 课堂能够有效的衔接,形成一种模式。同时设有专项经费保障。
2.2建模比赛过程对研究生创新能力的培养 研究生数学建模竞赛的题目都是开放且有选择的。大多 数学模型问题并非像考试题目那么具体,给出的仅仅是某些 数据,需要参赛者从大量的数据中找出问题,建立适合于一 般问题的模型,这就要求研究生有提出问题的能力。2.2. 1建模前准备在拿到题目要确定选题之前,参赛选手需要去 图书馆借阅相关书籍,或是到互联网查阅有关知识。在这个 过程中,学生的知识在不断地得到扩充,不断地融合,为培 养学生的自学能力以及使用文献资料的能力创设了良好的 环境。建模前的准备过程是参赛队员对知识深入理解的过程, 是对知识结构的优化过程,也是知识创新的培养过程。2.2. 2模型的假设与建立根据准备好相关知识确定选题后,接下 来就是根据所选题目建立数学模型。第一步是对选题进行模 型假设。这个过程需要参赛队员根据题目所示的现实问题看 到其本质,通过形象思维来简化问题,最后做出合理的想象 与假设,从而实现用数学语言来表达所要解决的问题的目的。
数学建模的选题一般是来源于工业、农业、工程技术和管理 科学等方面,经过适当的加工后形成的实际问题。在这个过 程中学生面对的往往是一个从未接触过的问题,所以必须要 拓宽思路,大胆想象,针对具体问题具体分析,大胆地做出 假设,充分发挥创造力和想象力。假设后进行模型的建立, 建立过程往往需要运用所学的所有知识,通过自己的思维和想象选择恰当的方法并加以改造,使得建立的模型更具实用 性。这是理论联系实际的最好的实践。2.2.3模型的求解 与检验模型建立后,接着就是对所建模型进行求解。这个过 程大多需要参赛选手运用相关的数学软件进行求解,一般情 况下大致为Matlab、SPSS、Lingo等。这就促使参赛选手学 习更多的计算机编程的知识。参赛选手通过编写程序,运行 程序、根据运行结果对相应程序进行调试和修改,最终得出 的程序就可求解所建立的模型。建模的整个过程中,参赛选 手不仅需要综合以前所学过的所以知识,而且还学习了更多 的编程知识,拓宽了知识面,也加深了知识的深度。通过竞 赛把理论知识应用到实际中去,充分体会数学的魅力所在。
“一次比赛,终身受益”是许多参赛同学的共同感受。建模 比赛重要的不是成绩,而是在整个过程中学到了什么,这是 数学建模竞赛对研究生创新能力的培养的最重要的作用。
2.3建模后期延拓对研究生创新能力的培养 经历过数学建模竞赛后,学生提高了充分运用所学知识 的能力,提高了计算机编程能力,提高了面对未知提问发挥 创造力、洞察力及解决的逻辑推理的能力,培养了合作精神 和交流能力,培养了规范的数学用语的表达能力,培养了正 确的数学思想和数学观,培养了对数学能力。更重要的,锻 炼了学生的交流能力,培养了学生团队合作的意识。建模过 程是艰难而枯燥的,参赛队员只有保持乐观的心态,积极奋 发,知难而进,才能取得成功。这种精神更是人生不可多得的财富。
3结语 数学教育家萧树铁先生曾经说过:“全国大学生数学建 模竞赛活动是以数学应用为突破点,以竞赛为动力,为高等 院校教学改革提供一个契机和先导”。而全国研究生数学建 模竞赛亦然。研究生数学建模竞赛活动不仅锻炼了参赛队员 运用理论知识联系解决实际问题的能力,让学生拓展了自己 的思维和知识面,增强了团队意识和交流能力,而且是发现 学生潜在能力和兴趣的极佳的方式,更重要的是,也使培训 老师提升了自己的教研水平。总之,研究生数学建模竞赛是 有利的“助推器”,学生应积极参与到其中,学校学院层面 应大力鼓励和支持。
参考文献: [1]李乔祥.论数学建模竞赛对提高学生综合素质的 作用[J].高等理科教育,2004,53(1):60~63. [2]张宏军,李华兵,卢厚清.通过数学建模竞赛培 养研究生创新思维的探索与实践[J].大学数学,2009, 25(5):11~14.
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