建模竞赛组织和课程建设.ppt
高职高专数学建模竞赛组织和课程 建设的实践和认识,河南机电高等专科学校,王 秀 梅,通过我校多年来数学建模竞赛组织和课程建设的实践，探索了高职高专数学建模竞赛组织的模式和数学建模选修课的教学，阐述了数学建模竞赛是一项有利于师生的科技活动，为培养学生的素质提供了有利的平台，加强了师资队伍的建设，同时也推动了数学课程的教学改革，体现了数学建模的引领作用，并进一步探讨了数学教学改革的途径。,我校于2000年参加全国大学生数学建模竞赛，并于同年开设数学建模选修课。七年来，共有28个代表队参加了竞赛，累计获得国家一等奖2项，二等奖2项；河南赛区一等奖8项，二等奖10项的好成绩，受到了河南赛区组委会的一致好评。,1.数学建模在高职高专中的作用,2.数学建模竞赛组织的实践,3.数学建模选修课的建设,4.数学建模竞赛组织和课程建设的体会,5.进一步的思考,高职高专数学建模竞赛组织和课程 建设的实践和认识,1.数学建模在高职高专中的作用,高职高专教育作为高等教育发展中的一个类型，肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。高职高专要全面贯彻党的教育方针，以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合发展道路，为社会主义现代化建设培养高素质技能型人才。通过高职高专教育，要培养学生的社会适应性，教育学生树立终身学习理念，提高学习能力，学会交流沟通和团结协作，提高学生的实践能力、创造能力。,数学课程改革和建设的基本任务是为学生打好两个基础，即数学知识的基础和相应的能力与素质的基础。知识是重要的，因为没有足够的科学知识，就无法培养和提高能力与素质。但与知识相比，能力和素质更重要，因为知识是要不断更新的，而能力和素质是终身受益的。仅有知识而不具备相应的能力和素质，就不能适应当今社会知识快速增长的需要。因此，加强能力和素质的培养是当前和今后一段时间内深化数学课程教学改革的重点。,1.数学建模在高职高专中的作用,通过多年全国大学生数学建模竞赛的实践表明，数学建模活动对培养学生洞察力、想象力、逻辑思维能力以及分析、解决实际问题的能力起到了很大的作用。近年来随着高职高专人才培养模式的改变，突出实践活动已成为教育教学改革的重要特点，人才的培养从侧重知识教育转向到侧重能力培养，注重高素质技能型人才的培养，这也是数学建模竞赛活动越来越深受学生欢迎、得到学校和教师重视的根本原因。“一次参赛，终身受益”已成为所有参赛学生的体会，参加过全国大学生数学建模竞赛已经成为毕业生升学和就业中的一个优势。,1.数学建模在高职高专中的作用,2.数学建模竞赛组织的实践,2.1 学校领导重视，有关部门积极配合,正如数学建模竞赛的宗旨是团队精神一样，对于高职高专而言，数学建模竞赛组织工作，就是一个大团队的协作，因为它牵涉到方方面面，如学生选拔、培训场地和设备、图书资料及培训经费等等，这些问题如果解决不好，培训工作就难以进行，指导教师也难以集中精力投入到工作中。,为了搞好竞赛组织工作，学校领导全力支持，提供培训所需经费，每年拨专款用于培训和竞赛；有关部门积极配合，安排机房用于培训和参赛使用，为学生提供了必备的训练条件和竞赛环境。此外，学校还在评先评优、奖学金评定等方面，从政策上向参赛的、尤其是获奖的师生倾斜，充分调动了师生参赛的积极性。,2.1 学校领导重视，有关部门积极配合,作为具体竞赛组织部门，基础部数学教研室多年来一直把数学建模竞赛组织工作作为一件大事来抓，挑选有责任心、有经验、能吃苦的教师，为学生授课和进行暑期指导，为竞赛组织创造了良好的软件环境。,2.1 学校领导重视，有关部门积极配合,2.2 数学建模竞赛的组织模式,3月-5月，开设数学建模选修课,6月中旬，确定参加培训的学生,6月下旬-7月上旬，学生自学建模知识,7月中旬-8月底，集中培训，选拔和组队,9月初至赛前，进行模拟训练,竞赛结束后，总结交流，对赛题深入研究,2.3 发挥学校学科门类较为齐全的优势，合理组织参赛队伍,队员的选拔和组队，是搞好竞赛的关键之一。由于数学建模的题目来源于实际，因此要求参赛学生不但要有较好的数学和计算机基础，而且还需要较宽的知识面。在具体组队时，采取自愿结合和合理搭配相结合的原则，从知识、能力、性格和性别等方面进行科学安排。,2.4 采取多种形式的教学活动，强化学生实践能力和创新能力,在培训过程中，我们狠抓了教学和实践两个环节。先用一个星期时间讲授数学知识，使学生对所用到的数学知识有所了解。并通过对历年竞赛论文的详细讲解，注重各种不同建模思想的运用，使学生较全面地了解数学建模的步骤和方法。,安排近一个月的时间，让学生以Matlab等软件为平台进行建模全过程的训练，并要求各队将论文与师生一起讨论。教师及时总结、推广与扩充，使学生意识到，创新是在点点滴滴中体现出来的，这样既增加了学生的自信心和参与意识，满足其成就感，又激发其学习的主动性。,另外，我们非常重视学生非智力因素的培养。在培训过程中注意调动一切积极因素，培养学生锲而不舍、坚忍不拔的毅力，以及善于沟通、默契配合的团队协作精神。,2.4 采取多种形式的教学活动，强化学生实践能力和创新能力,3.数学建模选修课的建设,3.1精选教学内容，加强教材建设,数学建模课程的指导思想为以数学知识和方法为纵向，以问题为横向由易到难、由浅入深安排课程内容。,由于本课程是应用数学理论和方法解决实际问题，所以不需讲授高深的、系统的数学知识，只介绍、引用一些实用的数学理论和方法，方便学生接受，特别是一些与学生所学专业有联系的模型，更能激发学生学习的欲望。,3.2 开设选修课，普及建模知识,从2000年起，我校开始开设数学建模选修课。最初选课的学生人数较少，仅有40人左右，到2007年近900人选课，选课人数累计达3000多人，并逐步扩展到全校各专业。今年为解决授课教师少、而选课人数多的矛盾，规定主课成绩达到80分以上的学生才允许选修。,选修课由经验丰富的竞赛指导教师主讲，总学时为30学时，其中10学时的数学软件教学，近两年以Matlab为主。考核方法为作业与期末考试各占50%，进行综合评定。,选修课的开设受到了各届学生的好评，教学效果良好。此举既普及了数学建模知识，又为数学建模竞赛培养了选手。一方面，数学建模课程建设是数学建模竞赛取得优异成绩的前提；另一方面，数学建模竞赛题目都是来自生活中的实际问题，需要教师们平时积累丰富的资料，在授课和辅导过程中不断完善，吸收新思想、新方法，促进数学建模课程的建设。,3.2 开设选修课，普及建模知识,4.数学建模竞赛组织和课程建设的体会,4.1 数学建模活动提高了学生的素质,由于数学建模通常是没有规律可循的，很难直接套用现成的结论，完成数学建模过程需要学生具备良好的数学建模思想、创造性的思维能力，因此数学建模本身是一个创造性的思维过程，从数学建模的教学内容、教学方法，以及数学建模竞赛活动等都是围绕着培养创新人才这个核心主题进行的，其内容取材于实际、方法结合于实际、结果应用于实际。,数学建模竞赛，以它特有的内容和形式吸引着学生。学生和教师普遍反映，这是高职高专除毕业设计外难得的一次近似于“真刀真枪”的训练，“模拟”了学生毕业后工作时的情况，既丰富、活跃了学生的课外生活，也有益于学生的综合素质、创新能力的培养和提高，为优秀学生脱颖而出创造了条件，因此数学建模活动为学生创新能力的培养提供了有利的平台。,4.1 数学建模活动提高了学生的素质,我校机电2000班朱刚贤说：“通过学习，使我体会到数学建模这么博大、精深，离现实生活这么近，真正体会到了数学的重要性，更激发了我们学习数学的兴趣”。,通讯2002班林丽霞说：“学校开展数学建模活动是对的。至少因它引起的喜悦和苦恼就说明它触动了我们。这门课让我思考，让我动手，让我去探索”。,4.1 数学建模活动提高了学生的素质,4.2.1教学思想和教学内容,4.2 推动了高职高专的教学改革,数学建模竞赛组织和课程建设为数学教学改革找到了强有力的突破口。从教学思想上说，培养学生的素质和能力应该有两个方面，一是通过分析、计算或逻辑推理能够正确，快速地求解数学问题，即运用已经建立起来的数学模型；二是用数学的语言和方法去抽象、概括客观对象的内在规律，构造出待解决的实际问题的数学模型。将数学建模思想融入数学教学是对加强后一方面训练的有效途径。,因此教学中我们强调了数学建模思想的突出作用，在讲解数学内容的同时，力求突出在解决实际问题中有重要应用的数学思想方法，揭示重要的数学概念和方法的本质。例如，在微分中强调局部线性化思想；在极值问题中强调优化思想；在导数中强调导数的实质就是变化率，并给出导数在几何、物理、经济等方面的具体含义。,4.2.1教学思想和教学内容,4.2.2教学方法和手段,在竞赛组织中，计算机和数学软件的应用，改革了数学教学方法和手段，融“教、学、做”为一体，强化了学生能力的培养。,教学方法上以问题驱动教学。教学中具体的做法是引入案例、提出问题、带着问题、学习理论、解决问题。选择案例的思路是：实际背景简明、问题能吸引人、假设和建模的依据容易理解、求解不太复杂。使学生从这些问题入手，学习体会应用数学知识的技巧，激起学习的兴趣。,教学手段上借助多媒体进行教学。例如，在讲解连续与间断点时，一些简单的函数图像学生自己能够作出来，但一些较复杂抽象的图形，就是教师也不容易能准确作出。教学中我们借用Matlab软件，只需几行简单的命令，就能画出直观准确的函数图形，从而使连续、间断以及间断点一目了然；另外，对一些较复杂的计算题，没有必要使学生花费过多的精力去研究，只需要借助Matlab软件就可以轻松的得到结果。,4.2.2教学方法和手段,4.2.3 教师队伍建设,高职高专教师队伍建设要适应人才培养模式改革的需要，按照开放性和职业性的内在要求，积累实际工作经历，提高实践教学能力。自2000年以来，我校先后有9名教师参加了数学建模竞赛组织和课程建设的工作。竞赛组织和课程建设的实践，为不同专业的教师提供了交流的机会和场所，这是理工结合、学科交叉的结合点，对于提高教师的教学和科研水平起着不可替代的作用。因此通过数学建模竞赛组织和课程建设，提高了教师的综合素质与教学水平，建设了一支以中青年教师为骨干的优秀教学团队，提高了教师队伍的整体水平。,近三年来，我校数学建模竞赛指导组先后完成高职高专工科数学教学改革与创新能力培养的研究与实践等省、厅级项目4个，发表高职高专数学建模竞赛的实践和创新人才的培养等论文15篇，以数学建模竞赛为依托,构建学生创新能力培养平台的研究与实践等分别获得学校优秀教学成果特等奖一项、一等奖两项。,4.2.3 教师队伍建设,5.进一步的思考,随着大学生数学建模竞赛的发展，“扩大受益面，推动教学改革”进入到一个新的阶段。全国大学生数学建模竞赛，虽然规模逐年扩大，发展得很红火，但是参赛的毕竟只是少数学生。尽管短期的学习与竞赛，会对学生今后的发展留下一些印记，但是如何使学生在学习与竞赛中所迸发出的热情能保持得更深入持久值得思索。在教学中开设数学建模课程将会扩大受益面，这样不仅要增加教学内容，又需要额外增加教学课时，势必造成学生负担加重。,要全面提高大学生的素质，培养高素质的技能型人才，责任应该落在平时的传统数学课程，在数学教学中引入数学建模无疑影响是最广的因此，数学建模只有加到原有的数学教学体系上，把数学建模的思想方法融入数学教学中，使数学建模和数学课程有机地结合起来，加强教学中应用内容和实践环节，是培养高素质人才的至关重要的一个措施。这样，数学建模的精神才能得到充分体现和认可，数学建模的作用才能真正发挥，数学建模竞赛的成果才能得到巩固的。,5.进一步的思考,要做好上述工作，高职高专要高度重视师资力量的培养，为数学建模课程的建设、竞赛组织提供良好的条件；教师要加大精力，加深对数学和数学建模教学的研究，以数学建模竞赛为突破口，深化数学课程的教学改革，为培养高素质人才构建有力的平台。,5.进一步的思考,汇 报 完 毕 谢 谢！,
