數(shù)學建模競賽培訓體系是什么呢?下面小編就為大家?guī)砹藬?shù)學建模競賽培訓體系的實踐,感興趣的朋友可以一起來了解一下哦!
摘要:數(shù)學建模競賽是大學生參與最廣泛的學科競賽。針對地方院校學生基礎差、參賽積極性不高、理論實踐脫節(jié)等情況,以培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)為目標,構(gòu)建“三階段、四系列”的數(shù)學建模培訓體系。經(jīng)過實踐探索,在各類數(shù)學建模競賽中取得很好的效果:學生的參賽積極性和競賽成績不斷提升。該體系符合普通高校的實際情況,對同類高校開展競賽活動、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)有借鑒意義。
1數(shù)學建模競賽的意義
全國大學生數(shù)學建模競賽是教育部高教司和中國工業(yè)與應用數(shù)學學會聯(lián)合主辦,面向大學生開展的一項科技活動,目的在于激勵學生學習數(shù)學的積極性,提高學生運用數(shù)學、計算機技術解決實際問題的綜合能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。1.1參賽面廣我國數(shù)學建模競賽自1992年創(chuàng)立,歷經(jīng)25年的發(fā)展,規(guī)模不斷擴大、影響力不斷增強,2017年共有1520所院校共計36375個隊,近11萬名大學生報名參加競賽[1]。競賽活動在推動課程建設、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、提升教學質(zhì)量以及本科院校的應用轉(zhuǎn)型發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用,符合“擴大受益面,保證公正性,推動教育改革”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,符合培養(yǎng)中國化的學生發(fā)展核心素養(yǎng)[2]的要求。1.2拉動數(shù)學建模課程改革競賽活動對數(shù)學建模課程教學改革有著重要的影響,文獻[3]分析了數(shù)學建模教學和競賽活動在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和綜合素質(zhì)以及教育教學改革中所起的作用,文獻[4]將數(shù)學建模思想和方法融入數(shù)學主干課程進行了研究,文獻[5]通過歸納歷年數(shù)學建模競賽賽題來探索數(shù)學建模課程教學改革的方法和途徑。由此可見,競賽活動對相關課程的改革有著極其重要性意義。1.3培養(yǎng)學生數(shù)學實踐創(chuàng)新能力數(shù)學建模競賽調(diào)動了學生學習的積極性,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)[3],該競賽是運用數(shù)學知識解決實際問題的團體競賽,對于培養(yǎng)學生的探索精神、團隊合作、創(chuàng)新能力有顯著提高,很多參賽學生用“一次參賽,終生受益”來描述參賽后的感受。由此有高校以數(shù)學建模競賽來拉動學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng),高職高專數(shù)學競賽對數(shù)學創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[6]、以數(shù)學建模競賽為切入點來強化學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索[7]等。1.4數(shù)學建模競賽培訓模式相關研究各高校以競賽為契機,通過開展活動來提高學生的綜合能力。相對重點大學而言,一般院校在師資力量、學生基礎等方面存在著差距,由此各高校開展了一系列的培訓模式探索,文獻[8]以應用型人才培養(yǎng)為目的來探討學科競賽的運行模式;文獻[9]分析民族院校學生基礎差、經(jīng)費不足等特點,提出一系列的策略。類似的培訓研究還有很多,但總體而言,都是只針對競賽本身,我校從學生發(fā)展所需的核心素養(yǎng)出發(fā),根據(jù)文獻[10]中針對應用型本科院校學生綜合素質(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、自主發(fā)展和社會參與三大領域展開實踐,構(gòu)建了讓學生從被動學習轉(zhuǎn)向主動學習的培訓體系。
2我校數(shù)學建模競賽情況分析
2.1生源情況分析我校是一所川南地區(qū)的師范學院(在校學生約15000人),2016年招收的理工類學生約1400人(共15個理工類本科專業(yè)),高考招收分數(shù)比較偏低[11]。學校在教育經(jīng)費、師資力量、學生基礎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學生參賽的積極性分析從參賽層次分析,我校參賽學生都是大二的學生,大一學生所學課程偏少,大三學生要忙著考研或找工作,對數(shù)學建模競賽的興趣不大。從參賽目的分析,少數(shù)學生是希望通過競賽來提高自己的能力,半數(shù)學生是抱著試一試的態(tài)度參加培訓和競賽,這部分學生想?yún)①惖杏X太難。參賽的學生數(shù)量少、積極性不高等因素是制約我校數(shù)學建模競賽開展的不利因素。2.3學生參與面分析我校的理工科專業(yè)很少,只有數(shù)學類、物理類、計算機類、工程類專業(yè)的學生有興趣參加建模競賽,而計算機類的學生有一半的學生是職高生,對數(shù)學知識儲備不夠,其它類學生的數(shù)學基礎水平參差不齊,所以我校選擇學生參賽余地很小。從參賽學生專業(yè)來看,主要以數(shù)學類專業(yè)的學生為主,少數(shù)物理、工程、計算機類的學生參賽?傮w而言,知識儲備不足、參賽意愿不高、參與面窄是很多普通院校面臨的實際問題。
3地方師范院校數(shù)學建模競賽培訓體系構(gòu)建與實踐
3.1“三階段、四系列”的培訓體系的構(gòu)建數(shù)學建模競賽是一項團體競賽,是應用數(shù)學、計算機等知識解決實際問題的競賽。為了讓我校學生通過參加競賽來提高綜合能力并取得好成績,結(jié)合我校“教學做統(tǒng)一”的教學理念,圍繞數(shù)學核心素養(yǎng)[12]的四個方面,經(jīng)過多年的摸索與實踐,構(gòu)建了課程教學、學科競賽、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為一體的“三階段、四系列”的理論實踐一體化的體系結(jié)構(gòu)(見圖1).3.2培訓體系的內(nèi)容在培訓體系中,培訓內(nèi)容分為三個階段:基礎階段、強化階段、綜合階段。與培訓相協(xié)調(diào)的是四大課程系列:基礎系列(計算機基礎)、計算系列(數(shù)學類軟件、程序設計、算法設計等)、建模系列(數(shù)學實驗、數(shù)學建模、數(shù)值仿真等)、創(chuàng)新能力系列(大學生科研項目、創(chuàng)新實驗項目等)。以課程系列為基礎,以三階段的培訓為補充,以學科競賽為抓手,形成數(shù)學建模培訓體系的內(nèi)容。3.3培訓體系的實施在實施過程中,主要體現(xiàn)在兩個結(jié)合:(1)課堂教學與培訓相結(jié)合在數(shù)學建模課程學習和競賽培訓過程中,注重學生的參與度,將理論與實踐相結(jié)合,主要體現(xiàn)在,將理論教學與實踐教學相結(jié)合、將課堂講解與周末講座相結(jié)合、將建模知識總結(jié)與模擬競賽相結(jié)合、將課程體系與培訓相結(jié)合。(2)課程考核與競賽相結(jié)合在實際操作過程中,將五一數(shù)學建模聯(lián)賽、數(shù)學建模擂臺賽納入到《數(shù)學建!氛n程考核中,將程序設計擂臺賽等納入到《數(shù)學實驗》課程考核中,將參加競賽的團隊與大學生科研、創(chuàng)新訓練計劃相結(jié)合,形成第一課堂與第二課堂相融合的一體化的培訓模式。該模式引導學生學會學習,從而能夠“自主發(fā)展”,通過豐富的實踐活動達到“社會參與”[2]。
4實踐效果
經(jīng)過幾年的探索與實踐,學生在參加各類數(shù)學建模競賽中,參賽規(guī)模不斷擴大、參賽積極性和成績不斷提升。4.1五一高校數(shù)學建模聯(lián)賽通過改革與實踐,我校參加五一高校數(shù)學建模聯(lián)賽的學生越來越多(見表1),特別是最近兩年參賽學生達300多人,2016年、2017年的成績格外突出。4.2全國大學生數(shù)學建模競賽每年進行暑假強化培訓,主要通過建模方法總結(jié)、編程訓練、模擬競賽等方式來提高學生的綜合能力,在近幾年的全國賽中取得很好的成績(見表2),參賽學生逐年增加,獲獎數(shù)逐年增多。正是由于構(gòu)建了科學的培訓體系,使得我校成績在全國賽中不斷提升。4.3美國數(shù)學建模競賽內(nèi)江師范學院從2013開始組織學生參加此類競賽,針對競賽特點(全英文寫作、賽題更開放等),開展寒假綜合培訓,計算機模擬、英文寫作和模擬競賽,近幾年取得了不錯的成績(見表3)。參加美賽的學生都是參加過五一賽、全國賽的獲獎學生,并通過暑假強化培訓、寒假綜合培訓的訓練,學生在吃苦耐勞、團隊合作等方面比其他同學都強,美賽成績穩(wěn)步提升,特別是在2017年美國數(shù)學建模競賽中榮獲特等獎1項。4.4數(shù)據(jù)挖掘競賽數(shù)據(jù)挖掘競賽是由全國大學生數(shù)學建模競賽組委會主辦的競賽,題目難度大、競賽時間長,2016年,內(nèi)江師范學院首次參賽獲得三等獎2項(7隊參賽),2017年獲得了特等獎1項、一等獎2項、二等獎2項的好成績(9隊參賽)。
5結(jié)論
圍繞培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)為目標,以學科競賽為抓手,依托理論課程體系,結(jié)合實踐教學,構(gòu)建的“兩面向、三階段、四系列”培訓體系,在各類數(shù)學建模競賽中取得很好的成績,為提高學生的創(chuàng)新能力打下了堅實的基礎。針對普通院校的學生基礎差、底子薄的特點,該體系為培養(yǎng)學生的核心素養(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,為學校轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了新思路。
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