數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)體系的實踐

1、數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)體系的實踐數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)體系的實踐 本文關(guān)鍵詞：建模，競賽，實踐，體系，數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)體系的實踐 本文簡介：摘要：數(shù)學(xué)建模競賽是大學(xué)生參與最廣泛的學(xué)科競賽。針對地方院校學(xué)生基礎(chǔ)差、參賽積極性不高、理論實踐脫節(jié)等情況，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為目標，構(gòu)建“三階段、四系列”的數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)體系。經(jīng)過實踐探索，在各類數(shù)學(xué)建模競賽中取得很好的效果：學(xué)生的參賽積極性和競賽成績不斷提升。該體系符合普通高校的實際情況，對 數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)體系的實踐 本文內(nèi)容： 摘要：數(shù)學(xué)建模競賽是大學(xué)生參與最廣泛的學(xué)科競賽。針對地方院校學(xué)生基礎(chǔ)差、參賽積極性不高、理論實踐脫節(jié)等情況，以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)

2、核心素養(yǎng)為目標，構(gòu)建“三階段、四系列”的數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)體系。經(jīng)過實踐探索，在各類數(shù)學(xué)建模競賽中取得很好的效果：學(xué)生的參賽積極性和競賽成績不斷提升。該體系符合普通高校的實際情況，對同類高校開展競賽活動、培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)有借鑒意義。 關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模競賽；數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)；地方院校；培訓(xùn)體系 1數(shù)學(xué)建模競賽的意義 全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是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，面向大學(xué)生開展的一項科技活動，目的在于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)、計算機技術(shù)解決實際問題的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。1.1參賽面廣我國數(shù)學(xué)建模競賽自1992年創(chuàng)立，歷經(jīng)25年的發(fā)展，規(guī)模不斷擴大、影響力不

3、斷增強，2017年共有1520所院校共計36375個隊，近11萬名大學(xué)生報名參加競賽1。競賽活動在推動課程建設(shè)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、提升教學(xué)質(zhì)量以及本科院校的應(yīng)用轉(zhuǎn)型發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用，符合“擴大受益面，保證公正性，推動教育改革”的指示精神，符合2015年教育部文件中提出的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，符合培養(yǎng)中國化的學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)2的要求。1.2拉動數(shù)學(xué)建模課程改革競賽活動對數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革有著重要的影響，文獻3分析了數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競賽活動在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力和綜合素質(zhì)以及教育教學(xué)改革中所起的作用，文獻4將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入數(shù)學(xué)主干課程進行了研究，文獻5通過歸納歷年數(shù)學(xué)建模競賽

4、賽題來探索數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革的方法和途徑。由此可見，競賽活動對相關(guān)課程的改革有著極其重要性意義。1.3培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)實踐創(chuàng)新能力數(shù)學(xué)建模競賽調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)3，該競賽是運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的團體競賽，對于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、團隊合作、創(chuàng)新能力有顯著提高，很多參賽學(xué)生用“一次參賽，終生受益”來描述參賽后的感受。由此有高校以數(shù)學(xué)建模競賽來拉動學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，高職高專數(shù)學(xué)競賽對數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)6、以數(shù)學(xué)建模競賽為切入點來強化學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索7等。1.4數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)模式相關(guān)研究各高校以競賽為契機，通過開展活動來提高學(xué)生的綜合能力。相對重點大

5、學(xué)而言，一般院校在師資力量、學(xué)生基礎(chǔ)等方面存在著差距，由此各高校開展了一系列的培訓(xùn)模式探索，文獻8以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目的來探討學(xué)科競賽的運行模式；文獻9分析民族院校學(xué)生基礎(chǔ)差、經(jīng)費不足等特點，提出一系列的策略。類似的培訓(xùn)研究還有很多，但總體而言，都是只針對競賽本身，我校從學(xué)生發(fā)展所需的核心素養(yǎng)出發(fā)，根據(jù)文獻10中針對應(yīng)用型本科院校學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)的困境所提出的新思路，圍繞核心素養(yǎng)中的文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展和社會參與三大領(lǐng)域展開實踐，構(gòu)建了讓學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí)的培訓(xùn)體系。 2我校數(shù)學(xué)建模競賽情況分析 2.1生源情況分析我校是一所川南地區(qū)的師范學(xué)院（在校學(xué)生約15000人），2016年招收的理

6、工類學(xué)生約1400人（共15個理工類本科專業(yè)），高考招收分數(shù)比較偏低11。學(xué)校在教育經(jīng)費、師資力量、學(xué)生基礎(chǔ)等方面都與中心城市高校，特別是一本院校存在著不小的差距。2.2學(xué)生參賽的積極性分析從參賽層次分析，我校參賽學(xué)生都是大二的學(xué)生，大一學(xué)生所學(xué)課程偏少，大三學(xué)生要忙著考研或找工作，對數(shù)學(xué)建模競賽的興趣不大。從參賽目的分析，少數(shù)學(xué)生是希望通過競賽來提高自己的能力，半數(shù)學(xué)生是抱著試一試的態(tài)度參加培訓(xùn)和競賽，這部分學(xué)生想?yún)①惖杏X太難。參賽的學(xué)生數(shù)量少、積極性不高等因素是制約我校數(shù)學(xué)建模競賽開展的不利因素。2.3學(xué)生參與面分析我校的理工科專業(yè)很少，只有數(shù)學(xué)類、物理類、計算機類、工程類專業(yè)的學(xué)生有興

7、趣參加建模競賽，而計算機類的學(xué)生有一半的學(xué)生是職高生，對數(shù)學(xué)知識儲備不夠，其它類學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)水平參差不齊，所以我校選擇學(xué)生參賽余地很小。從參賽學(xué)生專業(yè)來看，主要以數(shù)學(xué)類專業(yè)的學(xué)生為主，少數(shù)物理、工程、計算機類的學(xué)生參賽?？傮w而言，知識儲備不足、參賽意愿不高、參與面窄是很多普通院校面臨的實際問題。 3地方師范院校數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)體系構(gòu)建與實踐 3.1“三階段、四系列”的培訓(xùn)體系的構(gòu)建數(shù)學(xué)建模競賽是一項團體競賽，是應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算機等知識解決實際問題的競賽。為了讓我校學(xué)生通過參加競賽來提高綜合能力并取得好成績，結(jié)合我?！敖虒W(xué)做統(tǒng)一”的教學(xué)理念，圍繞數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)12的四個方面，經(jīng)過多年的摸索與實踐，

8、構(gòu)建了課程教學(xué)、學(xué)科競賽、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體的“三階段、四系列”的理論實踐一體化的體系結(jié)構(gòu)（見圖1）.3.2培訓(xùn)體系的內(nèi)容在培訓(xùn)體系中，培訓(xùn)內(nèi)容分為三個階段：基礎(chǔ)階段、強化階段、綜合階段。與培訓(xùn)相協(xié)調(diào)的是四大課程系列：基礎(chǔ)系列（計算機基礎(chǔ)）、計算系列（數(shù)學(xué)類軟件、程序設(shè)計、算法設(shè)計等）、建模系列（數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)建模、數(shù)值仿真等）、創(chuàng)新能力系列（大學(xué)生科研項目、創(chuàng)新實驗項目等）。以課程系列為基礎(chǔ)，以三階段的培訓(xùn)為補充，以學(xué)科競賽為抓手，形成數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)體系的內(nèi)容。3.3培訓(xùn)體系的實施在實施過程中，主要體現(xiàn)在兩個結(jié)合：（1）課堂教學(xué)與培訓(xùn)相結(jié)合在數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)和競賽培訓(xùn)過程中，注重學(xué)生的參與度，

9、將理論與實踐相結(jié)合，主要體現(xiàn)在，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合、將課堂講解與周末講座相結(jié)合、將建模知識總結(jié)與模擬競賽相結(jié)合、將課程體系與培訓(xùn)相結(jié)合。（2）課程考核與競賽相結(jié)合在實際操作過程中，將五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽、數(shù)學(xué)建模擂臺賽納入到數(shù)學(xué)建模課程考核中，將程序設(shè)計擂臺賽等納入到數(shù)學(xué)實驗課程考核中，將參加競賽的團隊與大學(xué)生科研、創(chuàng)新訓(xùn)練計劃相結(jié)合，形成第一課堂與第二課堂相融合的一體化的培訓(xùn)模式。該模式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，從而能夠“自主發(fā)展”，通過豐富的實踐活動達到“社會參與”2。 4實踐效果 經(jīng)過幾年的探索與實踐，學(xué)生在參加各類數(shù)學(xué)建模競賽中，參賽規(guī)模不斷擴大、參賽積極性和成績不斷提升。4.1五一高校數(shù)

10、學(xué)建模聯(lián)賽通過改革與實踐，我校參加五一高校數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽的學(xué)生越來越多（見表1），特別是最近兩年參賽學(xué)生達300多人，2016年、2017年的成績格外突出。4.2全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽每年進行暑假強化培訓(xùn)，主要通過建模方法總結(jié)、編程訓(xùn)練、模擬競賽等方式來提高學(xué)生的綜合能力，在近幾年的全國賽中取得很好的成績（見表2），參賽學(xué)生逐年增加，獲獎數(shù)逐年增多。正是由于構(gòu)建了科學(xué)的培訓(xùn)體系，使得我校成績在全國賽中不斷提升。4.3美國數(shù)學(xué)建模競賽內(nèi)江師范學(xué)院從2013開始組織學(xué)生參加此類競賽，針對競賽特點（全英文寫作、賽題更開放等），開展寒假綜合培訓(xùn)，計算機模擬、英文寫作和模擬競賽，近幾年取得了不錯的成績（見

11、表3）。參加美賽的學(xué)生都是參加過五一賽、全國賽的獲獎學(xué)生，并通過暑假強化培訓(xùn)、寒假綜合培訓(xùn)的訓(xùn)練，學(xué)生在吃苦耐勞、團隊合作等方面比其他同學(xué)都強，美賽成績穩(wěn)步提升，特別是在2017年美國數(shù)學(xué)建模競賽中榮獲特等獎1項。4.4數(shù)據(jù)挖掘競賽數(shù)據(jù)挖掘競賽是由全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽組委會主辦的競賽，題目難度大、競賽時間長，2016年，內(nèi)江師范學(xué)院首次參賽獲得三等獎2項（7隊參賽），2017年獲得了特等獎1項、一等獎2項、二等獎2項的好成績（9隊參賽）。 5結(jié)論 圍繞培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)為目標，以學(xué)科競賽為抓手，依托理論課程體系，結(jié)合實踐教學(xué)，構(gòu)建的“兩面向、三階段、四系列”培訓(xùn)體系，在各類數(shù)學(xué)建模競賽中取得很好的成績，為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力打下了堅實的基礎(chǔ)。針對普通院校的學(xué)生基礎(chǔ)差、底子薄的特點，該體系為培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)探索了新途徑，在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中構(gòu)建了新方法，為學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了新思路。 參考文獻： 1全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽DB/O