摘要:传统数学课主要重视书本知识和解题方法, 忽视了学生运用数学知识去分析、解决实际问题的主观能动性。开展数学建模竞赛活动, 对于高校数学教学改革、大学生教学素质培养和其他素养的提高, 都具有很大的积极作用, 同时又能提高学生运用计算机的能力和语言表达能力, 并且能培养良好的团队协作精神。
关键词:数学建模 素质教育 教学改革
引言
我国从1992年开始举办全国大学生数学建模竞赛, 从1992年的79所院校314个队,1993年的101所院校420个队, 到2002年的572所高校4448个队, 而在2003年仅江苏一个赛区就突破500个参赛队。从这些数据可以看出, 数学建模活动的开展对于高校数学教学改革、大学生数学素质的培养影响不言而喻。数学建模课程印证了北大一位教授的呼吁“ 把数学的本来面目展现给学生” 的思想。数学建模竞赛不同与其它竞赛, 它是一个完全开放式的竞赛活动, 它的主要目的在于“ 激发学生学习数学的积极性, 提高大学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力, 鼓励学生踊跃参加课外科技活动, 开拓知识面, 培养创新精神及合作意识, 推动大学数学教学体系、教学内容和教学方法的改革” 。其竞赛题目没有固定的范围和模式, 往往是由实际问题有时还会是某一专家研究课题中的片段稍加修改和简化而成, 不要求参赛者预先掌握较深人的专门知识。
数学建模竞赛具有以下特点约参赛形式特别三人组成一队, 开卷进行竞赛试题注重实际应用解答过程、解答工具及结果都是开放性的结果要以论文形式提交。有些题目还要求用浅显的语言向普通大众说明得到的结果, 并且介绍你的模型还有什么其他的应用。这些特点决定了数学建模竞赛是集数学、计算机、文学修养等多方面于一体的综合测试。
数学建模训练与竞赛可以培养和提高学生如下能力数学意识与洞察能力。数学建模中有很多题目是表面上不明显具备数学问题的特征, 例如年的灾情巡视路线问题和年的血管切片问题, 这就需要建模者有一定的数学意识与洞察能力, 并能数学地看待事物和运用恰当的数学方法, 从实际问题的原型中抓住起其数学本质, 对事物进行抽象的能力。
数学语言翻译与表达能力。即把经过一定抽象和简化的实际问题用数学语言表达出来形成数学模型。同时, 对用数学的方法和理论推导或计算得到的结果, 能用大众化的语言表达出来。在训练中, 我们要求学生对有些问题尽可能的写出完整的论文, 在讲评中, 予以指导。同时, 我们要求语言的逻辑性、准确性和简结性。在写论文的过程中, 不能一件事还没说完, 又说下一件事, 不能将假设、猜测当作事实, 并且不要将文章写得全是专业性的术语和复杂的表达式, 应该精选结果中最精彩的部分写进论文中。特别是在摘要中既要把主要的方法和结果表达出来, 同时又要语言简洁、易懂。
逻辑推理和联想能力。不少实际问题看似完全不同, 但经过一定的简化, 再对问题做进一步的理解与严谨的推理, 它们的数学模型是相同的或相似的。这也正是数学高度抽象性和应用广泛性的体现。在建模培训过程中, 要求学生认真、反复读题, 特别是一些重要概念必须要吃透, 还让学生对题目进行联想、归类,培养他们广泛的兴趣, 通过多思考, 勤奋踏实的学习, 达到触类旁通的效果。
综合应用分析能力。用已知的数学知识和方法进行综合应用分析, 从中学到一定新知识, 新方法。计算机使用能力。当前计算机相当普及,互连网也非常方便。利用这些工具, 可以查阅资料, 收集数据, 分析、处理数据, 非常省事省力地得到直观形象的结果。同时, 数学建模竞赛还能培养良好的合作精神, 竞赛可以使队员体会到合作的乐趣。但是在合作过程中, 我们对队员要求要正确看待自己和队友, 根据各人的优点与不足进行合理分工, 取长补短提倡争论。不同的思想观点是对问题的不同层次和角度的思考, 通过争论, 会有所创新,才能形成更合理的认识。大局观念。竞赛的结果是如何最好地解决问题, 当观点不同,思路有分歧时, 应以大局为重, 统一思想, 以其中一人的思路为主线, 克服困难, 解决问题。
我本人很欣赏一句话“ ,。。叮” 。所以在暑假的培训中, 我们只讲解一些基本知识, 绝大时间都是让各队的学生对题目进行独立探讨、钻研, 之后各队之间交换意见。老师只是起到一个辅助作用, 有时指导一下分析思路与方向,讲一讲基本方法。其余都让学生自己发现问题, 通过查阅资料, 解决问题。
学生对数学建模训练、竞赛的体会对于数学建模训练和竞赛, 学生有许多切身的体会。“ 在几次课后, 我以自己的收获而兴奋、喜悦, 犹如风雨之后见彩虹。” “ 在每次课后回到宿舍, 常为问题所困, 但想到那些特别有意思的题目时, 心情就特别愉快, 总之就是一个字‘ 爽’ 。” “ 在这门课中, 没有公式与定理, 只有一个个问题, 和那一套套严谨严密美妙的处理方法, ? , 我感受到数学在实际生活中的魅力, 原来数学会是这样的。” “ 在竞赛的三天里, 我已不知道自己身处何地, 我惟一的希望是和队友怎样发挥得最好、取得最好的成绩。我们有过争吵, 有过困惑, 但更多的是收获, 一生有此机遇, 真好。“ 半个月的培训和三天的竞赛所学到的东西比这十几年的都多, 真该谢谢数学建模。” 一位三天三夜没合眼的同学说“ 刻骨铭心, 明年还要来参加。”
数学建模的培训与竞赛我校的数学建模开始于年, 当时只有一个队, 也没有怎么培训, 我们只是熟悉情况〕正式参赛开始于年。年开始开设数学建模选修课, 记得第一次上课教室里挤得满满的, 足有一百五六十学生, 真是出乎我们的意料, 但更出乎意料的是, 三次课下来, 仅剩十来个人。后来经过我们作思想工作, 又陆续来了几个, 总算凑够八个队, 没想到最后成绩不错两个国家二等奖, 两个省一等奖, 两个省三等奖。对于我们高职院校来说取得如此成绩真是无比惊喜。
结论
在数学建模训练中有意识针对数学素质各方面的加强, 特别是如何引导学生将“ 要我学” 变成“ 我要学、我想学、我爱学” 的数学思想方法这方面的训练, 一直是我们的宗旨、指导思想。本文只是我的一些经验, 通过这些训练, 使得学生对数学思想有了较深认识, 教师也在其中受到很大启发, 对知识的优化起到促进作用, 提高了自己。