數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)體系的實(shí)踐

1、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)體系的實(shí)踐數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)體系的實(shí)踐 本文關(guān)鍵詞：建模，競(jìng)賽，實(shí)踐，體系，數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)體系的實(shí)踐 本文簡(jiǎn)介：摘要：數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是大學(xué)生參與最廣泛的學(xué)科競(jìng)賽。針對(duì)地方院校學(xué)生基礎(chǔ)差、參賽積極性不高、理論實(shí)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(biāo)，構(gòu)建“三階段、四系列”的數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)體系。經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索，在各類(lèi)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得很好的效果：學(xué)生的參賽積極性和競(jìng)賽成績(jī)不斷提升。該體系符合普通高校的實(shí)際情況，對(duì) 數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)體系的實(shí)踐 本文內(nèi)容： 摘要：數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是大學(xué)生參與最廣泛的學(xué)科競(jìng)賽。針對(duì)地方院校學(xué)生基礎(chǔ)差、參賽積極性不高、理論實(shí)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(biāo)，構(gòu)建“三階段、四系列”的數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)體系。經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索，在各類(lèi)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得很好的效果：學(xué)生的參賽積極性和競(jìng)賽成績(jī)不斷提升。該體系符合普通高校的實(shí)際情況，對(duì)同類(lèi)高校開(kāi)展競(jìng)賽活動(dòng)、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(jìng)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(jìng)賽的意義 全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦，面向大學(xué)生開(kāi)展的一項(xiàng)科技活動(dòng)，目的在于激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)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(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽自1992年創(chuàng)立，歷經(jīng)25年的發(fā)展，規(guī)模不斷擴(kuò)大、影響力不

3、斷增強(qiáng)，2017年共有1520所院校共計(jì)36375個(gè)隊(duì)，近11萬(wàn)名大學(xué)生報(bào)名參加競(jìng)賽1。競(jìng)賽活動(dòng)在推動(dòng)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(kuò)大受益面，保證公正性，推動(dòng)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(biāo)，符合培養(yǎng)中國(guó)化的學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)2的要求。1.2拉動(dòng)數(shù)學(xué)建模課程改革競(jìng)賽活動(dòng)對(duì)數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革有著重要的影響，文獻(xiàn)3分析了數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽活動(dòng)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)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(xiàn)4將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入數(shù)學(xué)主干課程進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)5通過(guò)歸納歷年數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽

4、賽題來(lái)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(jiàn)，競(jìng)賽活動(dòng)對(duì)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(shí)踐創(chuàng)新能力數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽調(diào)動(dòng)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(jìng)賽是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的團(tuán)體競(jìng)賽，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、團(tuán)隊(duì)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(lái)描述參賽后的感受。由此有高校以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽來(lái)拉動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，高職高專(zhuān)數(shù)學(xué)競(jìng)賽對(duì)數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)6、以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為切入點(diǎn)來(lái)強(qiáng)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(jìng)賽培訓(xùn)模式相關(guān)研究各高校以競(jìng)賽為契機(jī)，通過(guò)開(kāi)展活動(dòng)來(lái)提高學(xué)生的綜合能力。相對(duì)重點(diǎn)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(kāi)展了一系列的培訓(xùn)模式探索，文獻(xiàn)8以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目的來(lái)探討學(xué)科競(jìng)賽的運(yùn)行模式；文獻(xiàn)9分析民族院校學(xué)生基礎(chǔ)差、經(jīng)費(fèi)不足等特點(diǎn)，提出一系列的策略。類(lèi)似的培訓(xùn)研究還有很多，但總體而言，都是只針對(duì)競(jìng)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(xiàn)10中針對(duì)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(huì)參與三大領(lǐng)域展開(kāi)實(shí)踐，構(gòu)建了讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí)的培訓(xùn)體系。 2我校數(shù)學(xué)建模競(jìng)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(lèi)學(xué)生約1400人（共15個(gè)理工類(lèi)本科專(zhuān)業(yè)），高考招收分?jǐn)?shù)比較偏低11。學(xué)校在教育經(jīng)費(fèi)、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(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的興趣不大。從參賽目的分析，少數(shù)學(xué)生是希望通過(guò)競(jìng)賽來(lái)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(jìng)賽，這部分學(xué)生想?yún)①惖杏X(jué)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(jìng)賽開(kāi)展的不利因素。2.3學(xué)生參與面分析我校的理工科專(zhuān)業(yè)很少，只有數(shù)學(xué)類(lèi)、物理類(lèi)、計(jì)算機(jī)類(lèi)、工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生有興

7、趣參加建模競(jìng)賽，而計(jì)算機(jī)類(lèi)的學(xué)生有一半的學(xué)生是職高生，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備不夠，其它類(lèi)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(zhuān)業(yè)來(lái)看，主要以數(shù)學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生為主，少數(shù)物理、工程、計(jì)算機(jī)類(lèi)的學(xué)生參賽。總體而言，知識(shí)儲(chǔ)備不足、參賽意愿不高、參與面窄是很多普通院校面臨的實(shí)際問(wèn)題。 3地方師范院校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)體系構(gòu)建與實(shí)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(jìng)賽是一項(xiàng)團(tuán)體競(jìng)賽，是應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的競(jìng)賽。為了讓我校學(xué)生通過(guò)參加競(jìng)賽來(lái)提高綜合能力并取得好成績(jī)，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(gè)方面，經(jīng)過(guò)多年的摸索與實(shí)踐，

8、構(gòu)建了課程教學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體的“三階段、四系列”的理論實(shí)踐一體化的體系結(jié)構(gòu)（見(jiàn)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(gè)階段：基礎(chǔ)階段、強(qiáng)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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)）、計(jì)算系列（數(shù)學(xué)類(lèi)軟件、程序設(shè)計(jì)、算法設(shè)計(jì)等）、建模系列（數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、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(xiàng)目、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等）。以課程系列為基礎(chǔ)，以三階段的培訓(xùn)為補(bǔ)充，以學(xué)科競(jìng)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(shí)施在實(shí)施過(guò)程中，主要體現(xiàn)在兩個(gè)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(jìng)賽培訓(xùn)過(guò)程中，注重學(xué)生的參與度，

9、將理論與實(shí)踐相結(jié)合，主要體現(xiàn)在，將理論教學(xué)與實(shí)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(shí)總結(jié)與模擬競(jìng)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(jìng)賽相結(jié)合在實(shí)際操作過(guò)程中，將五一數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽、數(shù)學(xué)建模擂臺(tái)賽納入到數(shù)學(xué)建模課程考核中，將程序設(shè)計(jì)擂臺(tái)賽等納入到數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考核中，將參加競(jìng)賽的團(tuán)隊(duì)與大學(xué)生科研、創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)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(huì)學(xué)習(xí)，從而能夠“自主發(fā)展”，通過(guò)豐富的實(shí)踐活動(dòng)達(dá)到“社會(huì)參與”2。 4實(shí)踐效果 經(jīng)過(guò)幾年的探索與實(shí)踐，學(xué)生在參加各類(lèi)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中，參賽規(guī)模不斷擴(kuò)大、參賽積極性和成績(jī)不斷提升。4.1五一高校數(shù)

10、學(xué)建模聯(lián)賽通過(guò)改革與實(shí)踐，我校參加五一高校數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽的學(xué)生越來(lái)越多（見(jiàn)表1），特別是最近兩年參賽學(xué)生達(dá)300多人，2016年、2017年的成績(jī)格外突出。4.2全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽每年進(jìn)行暑假?gòu)?qiáng)化培訓(xùn)，主要通過(guò)建模方法總結(jié)、編程訓(xùn)練、模擬競(jìng)賽等方式來(lái)提高學(xué)生的綜合能力，在近幾年的全國(guó)賽中取得很好的成績(jī)（見(jiàn)表2），參賽學(xué)生逐年增加，獲獎(jiǎng)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(jī)?cè)谌珖?guó)賽中不斷提升。4.3美國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽內(nèi)江師范學(xué)院從2013開(kāi)始組織學(xué)生參加此類(lèi)競(jìng)賽，針對(duì)競(jìng)賽特點(diǎn)（全英文寫(xiě)作、賽題更開(kāi)放等），開(kāi)展寒假綜合培訓(xùn)，計(jì)算機(jī)模擬、英文寫(xiě)作和模擬競(jìng)賽，近幾年取得了不錯(cuò)的成績(jī)（見(jiàn)

11、表3）。參加美賽的學(xué)生都是參加過(guò)五一賽、全國(guó)賽的獲獎(jiǎng)學(xué)生，并通過(guò)暑假?gòu)?qiáng)化培訓(xùn)、寒假綜合培訓(xùn)的訓(xùn)練，學(xué)生在吃苦耐勞、團(tuán)隊(duì)合作等方面比其他同學(xué)都強(qiáng)，美賽成績(jī)穩(wěn)步提升，特別是在2017年美國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中榮獲特等獎(jiǎng)1項(xiàng)。4.4數(shù)據(jù)挖掘競(jìng)賽數(shù)據(jù)挖掘競(jìng)賽是由全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組委會(huì)主辦的競(jìng)賽，題目難度大、競(jìng)賽時(shí)間長(zhǎng)，2016年，內(nèi)江師范學(xué)院首次參賽獲得三等獎(jiǎng)2項(xiàng)（7隊(duì)參賽），2017年獲得了特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)的好成績(jī)（9隊(duì)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(biāo)，以學(xué)科競(jìng)賽為抓手，依托理論課程體系，結(jié)合實(shí)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(lèi)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得很好的成績(jī)，為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對(duì)普通院校的學(xué)生基礎(chǔ)差、底子薄的特點(diǎn)，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(xiàn)： 1全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽DB/O