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    大學生數學建模競賽培訓案例模板式教學探析

    時間:2015-10-20 來源:未知 作者:傻傻地魚 本文字數:1887字
    摘要

      大學生數學建模競賽,由教育部高教司和中國工業與應用數學學會主辦,創辦于1992年,每年一屆,目前已成為全國高校規模最大的基礎性學科競賽,也是世界上規模最大的數學建模競賽,同時成為高等院校一項重大的課外科技活動。尤其2014年,來自全國33個省/市/自治區(包括香港和澳門特區)及新加坡、美國的1338所院校、25347個隊(其中本科組22233隊、專科組3114隊)、7萬多名大學生報名參加本項競賽。每年的9月份舉辦,三人為一組,比賽時間共三天,最終通過論文的形式來體現,以創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭為宗旨,旨在培養大學生的創新意識與團隊精神。

      一、大學生數學建模競賽培訓的重要性

      數學建模競賽作為教育部四大學科競賽之首,規模最大,影響最大。因此,數學建模競賽培訓顯得尤為重要。它有利于讓學生盡早了解并掌握建模的基礎理論知識及相關應用軟件;有利于培養學生分析問題和解決實際問題的能力;有利于培養學生的團隊合作精神,使隊員間盡早磨合,相互了解;有利于培養學生的創新意識和發散思維;有利于訓練學生快速獲取有用信息和資料的能力;有利于增強學生的寫作技能和排版技術等。

      通過參加數學建模競賽,受到了一次科學研究的初步訓練,初步具備了科學研究的能力,提高了自身的分析問題和解決問題的能力以及計算機應用能力,培養了刻苦鉆研問題的精神以及與他人友好合作的團隊精神,培養了敢于戰勝困難的堅強意志和創新能力,這些能力和精神為各自今后的學習和工作都帶來了巨大的影響。因為參與數學建模比賽,許多學生收獲了知識,取得了榮譽,參賽隊員的共同體會是:一次參賽,終生受益。

      二、培訓中創新方法--案例模板式教學

      數學建模培訓一般是通過給學生講解數學建模的基本知識與理論,相關的數學軟件及軟件包,輔以講座,上機,討論等方式,讓學生對數學建模的基本方法及相關數學軟件的使用有一定的了解,對數學建模的基本思想有基本把握。

      在培訓中,通過對以往競賽試題的分析,將近幾年的數學建模競賽分為兩大類:固定式問題和開放式問題,采用案例模板式教學對參加建模競賽的同學進行輔導。其中,固定式問題指讓學生對固定的有一定物理背景的問題進行數學建模求解;開放式問題指讓學生準確把握題意后能充分根據自己的喜好,選取不同方向或方法進行建模求解。例如:

      2013年全國大學生數學建模大賽A題《車道被占用對城市道路通行能力的影響》為典型的固定式題目,要求學生對已給的視頻數據確定通行能力的數學模型,并且求出排隊長度。而2010年全國大學生數學建模競賽B題《2010年上海世博會影響力的定量評估》為典型的開放式題目,讓學生選取感興趣的某個側面,利用互聯網數據,建立數學模型,使學生在準確把握題意后能充分根據自己的喜好,選取不同方向進行建模求解,相對于固定問題開放性較強。

      因此,要求教師在數學建模培訓中,既要突出固定式的求解思路,又要注意培養學生開放式的發散思維。具體表現為:在固定求解思路上,要包括深刻理解題意,挖掘問題內部的區別,結合已有的數學建模基礎、數學建模基本方法、數學建模特殊方法,通過對具體競賽題的分析,總結出相關類型問題的數學求解方法;在開放性問題上,充分調動學生的積極性,讓學生在查閱相關資料后,進行討論交流,各抒己見,從各個層面,多角度的找出可行性強的數學建模方法。求解思路如下圖1和圖2所示。

      三、結束語

      數學建模培訓是對大學數學教學改革的一次推動,是對高校教學水平、管理水平的大檢驗,是對指導教師綜合實力的展示和提升,也是對學生各種能力和綜合素質的一次提高,參加過建模的同學收獲很多,不但領會到數學之美,建模之樂,還體會到團隊合作的強大,專業交叉的益處,可以說對學生是一個專業,性格,心智等全方面的鍛煉和提高。

      通過對大學生數學建模競賽培訓中教學創新方法的初步探究,數學建模培訓變得更加系統化、專業化,為學生參加各級數學建模競賽提供了更好地學習實踐和交流的平臺,為培養學生的專業建模能力探索了新的途徑和方法。

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