宋江敏，蘇 翃

（重慶理工大學(xué) 數(shù)統(tǒng)學(xué)院，重慶 400050）

數(shù)學(xué)建模競賽的組織與培訓(xùn)策略研究

宋江敏，蘇 翃

（重慶理工大學(xué) 數(shù)統(tǒng)學(xué)院，重慶 400050）

本文結(jié)合我校實際情況，論述了我校組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽采取的組織措施和培訓(xùn)方法及取得的成效，并闡述了數(shù)學(xué)建模競賽對提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力和大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)改革的促進作用。培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識和方法來分析問題、解決問題進而處理實際問題的能力。

數(shù)學(xué)建模組織與培訓(xùn)；數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革；教育模式

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是由教育部高教司與中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)合舉辦的一項全國性的基礎(chǔ)學(xué)科競賽，目的在于培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識和方法來分析問題、解決問題進而處理實際問題的能力。特別是培養(yǎng)學(xué)生從實際問題中抽象出數(shù)學(xué)模型的能力、計算機編程能力、團隊協(xié)作和科技論文寫作能力，同時推動大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革。這項賽事從1992年開始，全國各高校師生積極參與，競賽的規(guī)模不斷擴大，參賽學(xué)校從1992年的79所增加到2013年的1326所，參賽隊數(shù)從1992年的314隊增加到2013年的23339隊。重慶理工大學(xué)從1995年開始組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，取得優(yōu)異成績，到2013年累計獲得全國一等獎13項，二等獎59項，重慶賽區(qū)組織獎4項，重慶賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)教師23人次，競賽成績名列重慶賽區(qū)前列。本文根據(jù)我校多年的參賽經(jīng)驗，就數(shù)學(xué)建模競賽的組織和培訓(xùn)做一總結(jié)和探討。

一、數(shù)學(xué)建模競賽組織

1.領(lǐng)導(dǎo)重視，經(jīng)費落實。正如數(shù)學(xué)建模競賽的宗旨是團隊精神一樣，我校從1995年開始參加數(shù)學(xué)建模競賽起，歷年來十分重視競賽的組織工作；由教務(wù)處牽頭成立了包括各二級學(xué)院副院長、教務(wù)處長的學(xué)科競賽領(lǐng)導(dǎo)小組，負責競賽的學(xué)生組織、培訓(xùn)和競賽場地的協(xié)調(diào)及相關(guān)經(jīng)費的落實等工作。由數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)院為主成立數(shù)學(xué)建模競賽教練組，承擔競賽的具體組織工作。學(xué)校主管教學(xué)的校長多次就數(shù)學(xué)建模競賽有關(guān)工作做批示，指示要全力以赴做好數(shù)學(xué)建模競賽各項工作，從經(jīng)費上支持數(shù)學(xué)建模競賽的開展，并詢問各項工作的進展落實情況。競賽和培訓(xùn)期間，校領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處經(jīng)常到培訓(xùn)和競賽場地指導(dǎo)工作，聽取參賽師生的意見，解決具體的困難和問題，同時各二級學(xué)院和相關(guān)單位也對競賽的各方面如假期學(xué)生培訓(xùn)場地和學(xué)生住宿落實，圖書資料借閱等方面提供支持，共同搞好競賽組織與協(xié)調(diào)工作。

2.全面動員，廣泛參與。數(shù)學(xué)建模競賽的目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決實際問題能力，提高人才素質(zhì)，吸收更多的同學(xué)參加，讓更多的同學(xué)受益。為了擴大數(shù)模競賽在學(xué)生中的影響，最大范圍地吸引學(xué)生參與該項賽事，我們主要開展了以下三方面的工作：①組建數(shù)學(xué)建模協(xié)會。從大一開始高等數(shù)學(xué)課教師就會在課程中向?qū)W生介紹全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，同時在課程教學(xué)過程中引入數(shù)學(xué)建模的案例，使學(xué)生對數(shù)學(xué)建模競賽有一個初步的認識。每年十一月通過數(shù)學(xué)建模協(xié)會大力宣傳我校在歷年競賽中所取得的成績，發(fā)展新會員，到目前為止，該協(xié)會已有600多位會員。派數(shù)模教練對協(xié)會工作進行指導(dǎo)。②組織全校性的報告會。邀請國內(nèi)數(shù)學(xué)建模的專家進行有關(guān)數(shù)學(xué)建模的講座。③采取各種手段和渠道宣傳數(shù)學(xué)建模。為促進我校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的深入開展，學(xué)校制定了《重慶理工大學(xué)關(guān)于開展全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動的實施辦法》、《校級數(shù)學(xué)建模競賽章程》，對數(shù)學(xué)建模競賽規(guī)則、組織形式和學(xué)生獎和組織獎的評獎方式等方面做出了具體的規(guī)定和要求，進行政策激勵。通過以上活動的開展，吸引了許多優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽。

二、數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)

由教務(wù)處和學(xué)校數(shù)學(xué)建模競賽教練組負責競賽的培訓(xùn)工作。具體流程如下：第一階段：每年3～5月由教練組教練開設(shè)全院選修課《數(shù)學(xué)建模技巧》。講解數(shù)學(xué)建模基礎(chǔ)知識，激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣。5月上旬舉行重慶理工大學(xué)校級數(shù)學(xué)建模競賽，通過競賽選拔優(yōu)秀學(xué)生參加第二階段的培訓(xùn)。第二階段：5月中旬～6月下旬，進行數(shù)學(xué)建模提高培訓(xùn)。完善學(xué)生的建模知識體系，增強學(xué)生數(shù)學(xué)修養(yǎng)，增強問題分析、建模和求解的綜合能力。第三階段：8月中旬～賽前，組織參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的隊員暑假強化培訓(xùn)。主要強化學(xué)生以下幾方面的能力。

1.強化計算機編程和相關(guān)數(shù)學(xué)軟件使用的能力。

2.強化學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)獲取資料的能力。

3.強化學(xué)生科技論文寫作的能力，進行專門的培訓(xùn)和指導(dǎo)。

4.強化學(xué)生的團隊協(xié)作能力。實踐證明，隊員之間配合的默契程度直接關(guān)系到競賽的成功與否，通過模擬競賽及答辯對三名參賽隊員進行團隊合作訓(xùn)練。

三、數(shù)學(xué)建模競賽組織和培訓(xùn)的體會

1.數(shù)學(xué)建模競賽提高了學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模競賽的賽題工程技術(shù)、管理科學(xué)和社會熱點問題簡化而成，參加數(shù)學(xué)建模競賽需要學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識如微分方程模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、概率模型、統(tǒng)計回歸模型等，具備計算機編程能力和科研論文寫作能力，因此數(shù)學(xué)建模競賽本身就是學(xué)生綜合能力提高的過程。數(shù)學(xué)建模競賽由于它的競賽賽題、組織形式和評判標準，適合培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)人才的需要，收到廣大學(xué)生的歡迎。學(xué)生們普遍反映，通過參加數(shù)學(xué)建模競賽，提高了知識分析和解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團隊精神。

2.推動了大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革。①教學(xué)思想和教學(xué)內(nèi)容的改革。數(shù)學(xué)建模競賽為大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革找到了突破口。從大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)思想上說，培養(yǎng)大學(xué)生的綜合素質(zhì)有兩個方面：一是通過分析、邏輯推理或計算能夠正確地求解數(shù)學(xué)問題，即對已有的數(shù)學(xué)模型用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識進行求解；二是對所研究的實際問題，根據(jù)研究對象的特征，做必要、合理的簡化假設(shè)，用數(shù)學(xué)語言描述研究對象的內(nèi)在規(guī)律，建立實際問題的數(shù)學(xué)模型。將數(shù)學(xué)建模思想融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中是對加強對各方面能力培訓(xùn)的很好方法。因此在數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程中我們強調(diào)了數(shù)學(xué)建模思想的突出作用，注重從實際應(yīng)用背景中引入數(shù)學(xué)的基本概念和基本定理，并強調(diào)用如何所授數(shù)學(xué)知識解決實際問題。②教學(xué)方法和手段的改革。教學(xué)方法上引入案例教學(xué)。具體的做法是給出實際問題的相關(guān)背景資料、帶著所要解決的問題，講解相關(guān)的數(shù)學(xué)理論和方法，再用此方法解決實際問題。選擇案例的思路是：要有鮮明的教學(xué)目的性、趣味性、高度的擬真性、代表性，求解不太復(fù)雜。使學(xué)生從解決這些問題入手，從中體會應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的技巧和樂趣。教學(xué)手段上可采用多媒體教學(xué)。多媒體技術(shù)的運用，加大了信息量的傳授，尤其是在案例教學(xué)方面。同時為了直觀體驗數(shù)學(xué)實驗的過程與技巧，采用實驗軟件演示教學(xué)方法，形式直觀、生動、易理解，提高了教學(xué)效果。③教師隊伍建設(shè)。數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)是一項涉及面廣，勞動量龐大的工作，建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)的教師隊伍是做好數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)的保證，也是取得全國數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)異成績的基礎(chǔ)。我校從1995年組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽開始，先后有30多位教師參加了學(xué)校的數(shù)學(xué)建模競賽教練組。通過組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽，對學(xué)生進行賽前培訓(xùn)和賽后總結(jié)，使教練的學(xué)術(shù)水平、教學(xué)水平和科研能力得到了提高。建設(shè)了一支以中青年教師為骨干的優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模教練團隊，為我校參加數(shù)學(xué)建模競賽取得優(yōu)異成績做出了貢獻。近年來，校數(shù)學(xué)建模競賽教練組承擔國家級和市級教改項目6項，發(fā)表教研論文30余篇，獲得校級教學(xué)成果一等獎兩項。

四、進一步的思考

1.如何使學(xué)生在后繼課程的學(xué)習(xí)中，以及參加工作后在工作中繼續(xù)發(fā)揚參加數(shù)學(xué)建模競賽中所培養(yǎng)到的團結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新精神，并開花結(jié)果？

2.如何構(gòu)建一套適合普通工科院校教育特點數(shù)學(xué)建模教育模式，加大數(shù)學(xué)建?；顒拥氖芤婷?？

3.如何在不額外增加數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程總學(xué)時的基礎(chǔ)上，將數(shù)學(xué)建模的思想和方法有機地融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中去？

4.如何對參加全國競賽的學(xué)生進行英語論文寫作及建模水平的再培訓(xùn)，使學(xué)生在美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中取得好成績？

[1]李蘇北.以學(xué)科競賽為載體，推動課程建設(shè)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].大學(xué)數(shù)數(shù)學(xué)，2009，25（5）：8-11.

[2]李大潛.中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽[M].北京：高等教育出版社，2007.

[3]王義康，王航平.數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)策略研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報，2010，（3）：196-198.

G642.0

A

1674-9324（2014）29-0278-03

重慶市高等教育教學(xué)改革研究項目（1203117）；重慶理工大學(xué)教學(xué)成果培育項目。

宋江敏，女，四川人，副教授，研究方向：運籌優(yōu)化。