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    探析數學建模對大學生各方面能力的培養

    時間:2020-02-22 來源:才智 作者:張保霞 本文字數:3702字
    大學生數學建模論文專業推薦范文10篇之第五篇:探析數學建模對大學生各方面能力的培養
     
      摘要:隨著經濟的快速發展, 數學建模不斷發揮其培養學生創新能力、加強學生團隊合作的導向作用, 對高層次應用型創新能力人才的培養發揮了舉足輕重的作用。本文提出以數學建模為切入點, 基于數學視角下大學生創新能力培養的第二課堂方案的構建, 并闡述了數學建模對大學生各方面能力的培養。
     
      關鍵詞:數學建模; 創新能力; 第二課堂;
     
      習總書記在十九大報告中, 對青年提出了“青年興則國家興, 青年強則國家強。青年一代有理想、有本領、有擔當, 國家就有前途, 民族就有希望。中國夢是歷史的、現實的, 也是未來的;是我們這一代的, 更是青年一代的, 中華民族偉大復興的中國夢將在一代代青年的接力奮斗中變為現實”, 同時江澤民在十六大報告中曾指出:“創新是一個民族進步的靈魂, 是一個國家興旺發達的不竭動力, 也是一個政黨永葆生機的源泉。創新就要不斷解放思想、實事求是、與時俱進。實踐沒有止境。我們要突破前人, 后人也必然會突破我們。這是社會前進的必然規律。作為青年的主力軍--大學生, 如何培養大學生的創新能力是每一個高校教師的使命, 作為公共基礎課教師--數學類課程教師, 我們責無旁貸。經過多年教學實踐發現, 以數學建模為切入點, 能夠對大學生各方面能力的培養起到提高的作用, 尤其是創新能力。
    數學建模
     
      一、創新能力與第二課堂
     
      創新是經濟社會發展的主要驅動力, 是國家競爭力的核心要素。創新是一個民族的靈魂, 也是新時代教育所不可缺少的一部分, 只有具備創新意識和創新精神, 才能更好的發展。我國《高等教育法》明確提出高校要加強“創新精神和實踐能力”的培養;《教育部關于大力推進高等學校創新創業教育和大學生自主創業工作的意見》也明確提出:廣泛開展創新創業實踐活動。大學生是創新型國家建設的中堅力量, 加強大學生創新能力培養, 是提升高校創新人才培養質量的主要內容, 對推動高等教育科學發展具有重要意義。
     
      第二課堂, 是第一課堂有益的補充和延伸, 在培養學生的創新能力中發揮了重要作用。以培養大學生創新能力為目的構建第二課堂, 不但能夠促進教育教學, 增強學生的直覺思維能力、邏輯能力、創新思維、創造能力, 還可以提升大學生自身的就業能力, 也是緩解未來就業壓力的重要舉措, 同時有利于豐富高校大學生創新能力相關的理論研究。
     
      通過國內外多年教學及實踐經驗發現將數學建模融入第二課堂, 用數學建模比賽作為鍛煉學生的創新思維, 培養學生創新能力、加強學生團隊合作能力、提高學生綜合素質為目的的第二課堂不失為一個好的方法。
     
      二、數學建模簡介
     
      數學建模是在20世紀70年代進人一些西方國家大學的。它是一種數學的思考方法, 是運用數學的語言和方法, 通過抽象能近似刻畫并“解決”實際問題的一種強有力的數學手段, 在培養學生邏輯思維能力、分析問題、解決問題、團隊協作能力等各方面能力有一定的作用。
     
      我國于1992年首次舉辦數學建模競賽, 當時僅有24個隊參加比賽。直到2018年已有1449所學校、42128組參加, 其中本科隊伍有38573組, 專科有3555組, 參賽學生數達到12萬名之多。近年來, 參賽總校數的增長已不太明顯, 但本科組參賽規模仍保持了超過10%的增長, 專科組近兩年也有小幅上漲。數學建模從首次舉辦到現在參加的學生越來越多, 質量越來越高, 題型越來越多樣化。各高職高專院校對參加數學建模競賽越來越重視, 組織學生參加數學建模大賽已經成為培養學生創新能力的重要組成部分。
     
      三、基于數學視角下大學生創新能力培養的第二課堂方案的構建
     
      數學建模比賽要解決的問題都是通過建立模型來解決實際問題, 所以在參加數學建模比賽之前對學生進行培訓是很有必要的。如果數學建模賽前培訓也像一般的培訓機構那樣教條、條條框框就失去了以建模比賽促進學生學習的興趣, 提高學生應用能力的初衷, 所以把數學建模中需要注意需要學習需要探索的一些點分成不同的小模塊融入第二課堂這樣輕松的氛圍會使學生更容易接受。以第二課堂為主要載體, 以數學建模思想為中心, 以培養學生創新能力為主線打造六大環節, 構建“以課促賽, 以賽建課”的創新型人才培訓模式, 實現學生創新實踐能力的過程式, 階段式, 遞增式上升。具體以數學建模為切入點對第二課堂方案的構建如下圖:
     
      (一) 基礎知識環節
     
      在第一課堂的基礎上, 學生已不同程度的掌握了微積分、概率論、線性代數這些數學基礎知識以及計算機基礎知識, 在這些知識的基礎上引入能提高學生發散思維的數獨、能讓學生試著去解決實際小問題的簡單模型建立等小游戲來豐富和開始我們的第二課堂。
     
      (二) 普及環節
     
      打開第二課堂的大門之后, 我們要對學生簡單介紹數學建模及其比賽并布置讓學生自己去查去理解什么是數學建模, 以小組為單位在下一次的二課堂進行匯報并討論, 在此基礎上教師進行總結并將數學建模分成幾個小的模塊。接下來每次二課堂對這些小模塊依次攻克, 可以通過舉辦比賽或編制小的活動等來完成。
     
      (三) 選拔環節
     
      對數學建模各方面都熟悉之后, 教師給出小的實際題目讓學生以三人為一組進行簡單的數學建模, 建模完成之后每組進行匯報, 其他組來提問, 在此過程中鍛煉學生的發散思維和應對能力, 選拔出優秀的小組和個人進行表彰并進一步學習和培訓。
     
      (四) 提高環節
     
      通過前期培訓和學習選拔出對數學建模興趣濃厚, 數學功底好, 勤于思考勤于查證, 有創造力, 吃苦耐勞的學生進行短期的高強度培訓。從解讀歷年賽題搜集資料開始, 到論文的寫作及排版來對學生的各方面能力進行提高, 并通過參加學校舉辦的數學建模比賽來達到理論聯系實踐, 讓學生充分感受在數學建模比賽過程中該如何應對所遇到的問題, 如何用已有的知識來解決從未接觸過的實際問題。
     
      (五) 展示環節
     
      通過上述四個環節, 部分同學會通過數學建模這樣的第二課堂去參加每年都會舉辦的“挑戰杯”大學生數學建模大賽網絡賽以及全國大學生數學建模大賽, 這樣的真槍實彈的比賽給學生提供了展示的機會, 在比賽的過程中中鍛煉了學生分析問題、解決問題、團隊合作、團隊創新等實際能力。這樣的比賽平臺給學生提供了實踐動手能力和創新能力, 讓學生能夠徹底展示自己。
     
      (六) 拓展環節
     
      參加比賽之后進行賽后反思及經驗總結, 在第二課堂中分享自己在賽程中遇到的問題以及如何解決這些問題并和大家討論什么樣的解決方法是會更好, 引導更多的學生去關注去參加這樣的比賽以達到提高學生整體的思維能力、創新能力等各種能力。其次作為先行者的參賽者可以在二課堂中設計更好的游戲和模塊讓數學建模充分的融入二課堂, 讓我們的二課堂發揮最大的能了給學生拓展更多的知識。
     
      四、以數學建模為導向對大學生創新能力的培養
     
      數學建模比賽為培養大學生的創新能力和人才質量提升提供了重要的平臺, 也豐富了學生的二課堂, 讓二課堂能真正起到補充第一課堂提升大學生創新創業能力的作用, 為培養學生的創新能力提供了新的方向。數學建模對學生創新能力的培養主要體現在一下幾點:一是數學建模比賽中題目有的在研課題, 有的是企業中提出來的實際問題, 有的是和我們學習生活息息相關的問題, 這些題目都是需要我們分析和解決實際問題, 所以數學建模為學生提供了從理論到實踐, 再從實踐回到理論的重要能力培養過程, 讓學生在理論的基礎上去實踐, 在實踐的過程中得真知;二是數學建模比賽中題目都是學生從未接觸過的領域, 所以學生在分析和解決問題的過程中就會不斷探索和學習新的知識, 為學生提供了探索和自我學習的平臺, 打破了第一課堂中教師教學生學的被動局面, 突破了學生的傳統思維模式, 鍛煉了自學能力培養了探索和創新精神, 發揮了自身的創新思維和創造能力;三是一般第一課堂的課程都是以個人為單位來學習和考核所學課程, 數學建模與第一課堂的模式有所不同, 數學建模比賽是一個參賽組3個人在有限的時間內來解決那些實際問題。在這有限的時間內要想很好的解決實際問題就要一個團隊3個人很好的合作, 在比賽過程中每個人都有自己的任務, 但大家又要相互協作、討論、共同進步, 在此過程中能夠讓學生很好的體驗和感受合作分工的重要意義和作用, 培養了學生團隊合作能力和團隊創新能力。
     
      加強大學生創新能力的培養是我國高等教育現階段改革的中心, 提出新的培養方式, 打破固有模式, 充分利用第二課堂, 如何能夠更有效的提高學生的創新能力是我們今后努力的方向。
     
      參考文獻
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      張保霞,于榮娟.基于數學建模競賽大學生創新能力培養方案的探索[J].才智,2019(14):54-55.
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