學科教育論文-以競賽推進數(shù)學建模課程化促進大學生能力培養(yǎng)的實踐.doc

學科教育論文-以競賽推進數(shù)學建模課程化促進大學生能力培養(yǎng)的實踐論文關(guān)鍵詞:數(shù)學建模數(shù)學建模競賽大學生能力論文摘要:本文從我校數(shù)學建模競賽推進數(shù)學建模課程開設(shè)的成功經(jīng)驗，淺淡了數(shù)學建模促進大學生能力的培養(yǎng)。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機的日益普及，數(shù)學的應(yīng)用越來越廣泛和深入，數(shù)學科學的地位發(fā)生了巨大的變化，它正在從國民經(jīng)濟和科技的后臺走到了前沿。把數(shù)學與客觀問題聯(lián)系起來的紐帶，首先是數(shù)學建模。應(yīng)用數(shù)學去解決各類實際問題，首先是建立數(shù)學模型。數(shù)學建模是聯(lián)系數(shù)學與實際問題的橋梁，是數(shù)學在各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介，是數(shù)學科學技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑，數(shù)學建模在科學技術(shù)發(fā)展中的重要作用越來越受到數(shù)學界和工程界的普遍重視，它已成為現(xiàn)代科技工作者必備的重要能力之一。一、以競賽推進數(shù)學建模課程化數(shù)學建模作為一門嶄新的課程在20世紀80年代進入我國高校，蕭樹鐵先生1983年在清華大學首次為本科生講授數(shù)學模型課程，他是我國高校開設(shè)數(shù)學模型課程的創(chuàng)始人，1987年由姜啟源教授編寫了我國第一本數(shù)學建模教材。在八十年代后期開設(shè)數(shù)學建模選修課或必修課只是少數(shù)老牌大學。但自1992年由中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學學會舉辦全國大學生數(shù)學建模競賽（94年起由國家教委高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學學會共同舉辦）以來，隨著參加競賽高校的學生增加，各高校相繼開設(shè)了數(shù)學建模課程。2008年全國有31個省/市/自治區(qū)(包括香港)1023所院校、12846個隊（其中甲組10384隊、乙組2462隊）、3萬8千多名來自各個專業(yè)的大學生參加競賽。目前，在本科院校根據(jù)自己學校特點基本上開設(shè)數(shù)學課程。我校從95年開始開設(shè)數(shù)學建模選修課，到97年學校決定在原有的基礎(chǔ)上，從97級學生開始，在部分專業(yè)開設(shè)數(shù)學建模必修課，并同時對其他專業(yè)開設(shè)數(shù)學建模選修課。最初開設(shè)選修課是因為參加數(shù)學建模競賽的需要，選修的學生數(shù)較少，而且必須是往年成績較優(yōu)的學生才允許選修。我們通過以競賽為平臺,加強引導與指導,充分激發(fā)學生的學習興趣和熱情。而且通過數(shù)學建模競賽，促進了我校教學內(nèi)容、教學方法、教學手段的創(chuàng)新，參加過訓練和競賽的學生們普遍感到，以往學多門課程的知識不如參加一次競賽集訓學得全面和扎實。因為數(shù)學建模競賽需要全面掌握本領(lǐng)域相關(guān)知識,在深入理解、領(lǐng)會前人智能精髓的基礎(chǔ)上,敢于提出自己的想法和觀點。只有善于進行創(chuàng)造性地學習和運用知識,善于對已知知識進行融會貫通,注意知識積累的同時更注重對知識的處理和運用,才能取得成功。隨著數(shù)學建模競賽在我校影響的增加，同時參加競賽過的學生能力的提高，要求選修數(shù)學建模課程的學生逐年增加?，使得開設(shè)數(shù)學建模必修課有了一定的群眾基礎(chǔ)，同時開設(shè)數(shù)學建模課程的目的也轉(zhuǎn)向了競賽與普及相結(jié)合，以提高大學生的綜合素質(zhì)和實踐能力作為一個重要目標。目前，已在自動化、信息管理、統(tǒng)計、電子信息科學與技術(shù)、計算機、軟件、通信等專業(yè)的學生開設(shè)不同層次的數(shù)學建模必修課與限選課，同時仍然在全校開設(shè)不同層次的數(shù)學建模選修課。對于不同層次，理論教學學時分別為34、50、66學時，并輔以上機實踐訓練，每年從當初幾十名學生到目前每年近2000名學生修讀此課。為了進一步提高實踐動手能力，在軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息與計算科學、應(yīng)用數(shù)學專業(yè)開設(shè)數(shù)學建模課程設(shè)計，取得了比較明顯的效果。為了讓信息與計算科學、應(yīng)用數(shù)學專業(yè)的學生能更好的應(yīng)用計算機工具和數(shù)學軟件來解決各種實際問題，從2001年開始我們開設(shè)了數(shù)學實驗課作為數(shù)學建模課程的補充和完善，并且目前面向全校開設(shè)數(shù)學實驗選修課。為了進一步推廣和普及數(shù)學建模，讓更多的學生了解和參與數(shù)學建模，在原開設(shè)多種課程基礎(chǔ)上，在學校以及教務(wù)部門的支持下，課程組于2000年起結(jié)合課程教學安排，在每年五月底舉辦全校大學生數(shù)學建模競賽。該項活動得到了全校學生的積極響應(yīng)，2009年有152個組，456人參賽。我校數(shù)學建模教學已經(jīng)形成了多個品種、多種層次、多種方式的教學格局。二、數(shù)學建模促進大學生能力的培養(yǎng)數(shù)學建?；顒影〝?shù)學建模課程、數(shù)學建模競賽和數(shù)學實驗課程等方面。建?；顒颖旧砭褪且豁梽?chuàng)造性的思維活動,它既具有一定的理論性又具有較大的實踐性；既要求思維的數(shù)量,還要求思維的深刻性和靈活性。著名數(shù)學家丁石孫副委員長對數(shù)學建模活動給予了很高的評價,他說:“我們教了幾十年的數(shù)學,曾經(jīng)花了很多力氣想使大家能夠認識到數(shù)學的重要性,但是我們沒有找到一個合適的方法,數(shù)學建模活動是一個很好的方法,使很多的學生包括他們的朋友都能夠認識到數(shù)學的真正用處”。李大潛院士也曾說過:“數(shù)學建模活動具有強大的生命力,并必將不斷發(fā)展、日臻完善”。很多高校從當初為了競賽的需要，但隨著對數(shù)學建模對學生能力培養(yǎng)的認識，數(shù)學教學改革的深入發(fā)展,許多普通高校都在積極思考,大膽探索,取得了許多可喜的成果。特別是對數(shù)學教學改革以數(shù)學建模為突破口,在教學體系、方法和內(nèi)容上都進行了實質(zhì)性的改革,已取得了突破性的成果。如改革教學內(nèi)容，教學與計算機結(jié)合，實行研討式教學等，這也為數(shù)學建模網(wǎng)絡(luò)教學奠定了很好的基礎(chǔ)。我校從1997年開始，我校將數(shù)學建模的教育從面向少數(shù)優(yōu)秀學生轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蚋嗟钠毡閷W生。越來越多的學生從數(shù)學建模的學習中獲得了進步，使數(shù)學建模教學在大學生素質(zhì)培養(yǎng)中日益發(fā)揮著巨大的作用。1.促進大學生邏輯思維能力與抽象思維能力的提高。建模是從實際問題到數(shù)學問題，從數(shù)學問題到數(shù)學解，從數(shù)學解到實際問題的解決，這一過程提高了大學生邏輯思維能力與抽象思維能力。2.促進大學生的適應(yīng)能力增強的。通過數(shù)學建模的學習及競賽訓練，他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學思維及方法的熏陶，更重要的是對于不同的實際問題，如何進行分析、推理、概括以及利用數(shù)學方法與計算機知識，還有各方面的知識綜合起來解決它。因此，他們具有較高的素質(zhì)，無論到什么行業(yè)，都能很快適應(yīng)需要。3.促進學生自學能力。由于數(shù)學模型實際問題的廣泛性，大學生在建模實踐中要用到的很多知識是學生以前沒有學過的，而且也沒有時間再由老師作詳細講解來補課，只能由教師講一講主要的思想方法，同學們通過自學及相互討論來進一步掌握。這就培養(yǎng)了學生的自學能力和分析綜合能力。他們走上工作崗位之后正是靠這種能力來不斷擴充和更新自己的知識。4.促進大學生相互協(xié)作能力。在數(shù)學建模學習過程中，有大量的數(shù)學模型不是單靠數(shù)學知識就能解決的,它需要跨學科、跨專業(yè)的知識綜合在一起才能解決，當今科學的發(fā)展也使得一個人再也沒有足夠精力去通曉每一門學科，這就需要具有不同知識結(jié)構(gòu)的人經(jīng)常在一起相互討論，從中受到啟發(fā)。數(shù)學建模集訓、競賽提供了這一場所。三位同學在學習、集訓、競賽過程是彼此磋商、團結(jié)合作、互相交流思想、共同解決問題，使得知識結(jié)構(gòu)互為補充，取長補短。這種能力、素質(zhì)的培養(yǎng)對他們的科學研究打下了良好的基礎(chǔ)。5.促進大學生分析、綜合和解決實際問題能力的培養(yǎng)。這是由數(shù)學建模的任務(wù)，目的所決定的。建模過程大體都要經(jīng)過分析與綜合、抽象與概括、比較與類比、系統(tǒng)化與具體化的階段，其中分析與綜合是基礎(chǔ)，抽象與概括是關(guān)鍵。而從數(shù)學解答與模型檢驗而言，要求大學生所學的數(shù)學知識與計算機知識還有其它方面知識綜合起來，動手去解決,根據(jù)計算結(jié)果作出合理的解釋。通過實踐，明白學以致用，提高了分析、綜合與解決實際問題的能力。6.促進大學生的創(chuàng)造能力的提高。在數(shù)學建模實踐中，大多問題沒有現(xiàn)成的答案、沒有現(xiàn)成的模式，要靠充分發(fā)揮自己（和隊友）的創(chuàng)造性去解決。而面對一大堆資料、計算機軟件等，如何用于解決問題，也要充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性。數(shù)學建模對大學生的創(chuàng)造性的培養(yǎng)是很有好處的。三、開設(shè)數(shù)學建模課程取得的效應(yīng)數(shù)學建?；顒邮钟欣谶_到培養(yǎng)高