高職院校參加全國大學生數學建模競賽的經驗與思考

[摘要]本文從參加全國大學生數學建模競賽的實踐活動，闡述了高職院校參加全國大學生數學建模競賽取得優異成績的前提、關鍵、基礎、手段、保障，并指出落實數學建模教育應注意“四個相結合”。

[關鍵詞]數學建模 競賽 教育思考

全國大學生數學建模競賽是高等院校學生展示自身能力的一個平臺。在這個平臺上，大學生們不僅僅是運用數學方法解題，更重要是鍛煉了他們分析問題、解決問題的能力，同時也開拓了知識面，培養了他們的創新思維和團隊意識。這項活動吸引著越來越多的大學生參與其中，使得更多的高校予以重視。廣西交通職業技術學院從2006年參賽以來，獲得了2個全國一等獎；1個全國二等獎；5個賽區一等獎、7個賽區二等獎；5個賽區三等獎。回顧參賽歷程，有不少經驗和不足值得思考和總結，有很多方面值得進一步探討。

一、參加全國大學生數學建模競賽的經驗

(一)學校領導的高度重視是參加全國大學生數學建模競賽取得優異成績的前提

廣西交通職業技術學院在全國大學生數學建模競賽中取得了不俗的成績，這和學院領導給予的高度重視是密不可分的。首先，學院成立了教學副院長親自掛帥，教務處、基礎部、信息工程系、后勤處、圖書館負責人參與的數學建模競賽領導小組，協調各項工作。其次，每年設立數模競賽專項資金用于假期強化培訓班課時支出、指導教師組織參賽補助、學生參賽補助、教師和學生的獎勵等；把數學建模競賽獲獎列入每年優秀成果表彰項目，肯定教師和學生們的辛勤工作。此外，安排計算機用房，保證數學實驗選修課實行全程的“理論實踐一體化”教學和假期培訓等；由于廣西交通職業技術學院有兩個校區，為了便于假期統一培訓，后勤處積極協調住宿問題等。學校領導的高度重視，各部門的大力支持，促進了學院數學建模活動的良性循環。

(二)建立一支優秀的數學建模教師隊伍是參加全國大學生數學建模競賽取得優異成績的關鍵

要提高數學建模競賽活動的成效，建立一支高素質的指導教師隊伍非常關鍵。盡管廣西交通職業技術學院參賽較晚，但對指導教師的培訓相對較早。從2003年開始，學院就派出教師參加數學建模指導教師培訓班、應用數學研究生班以及每年賽區工作會議的學習等。現在，數學教師基本都接受過數學建模的培訓。另外，學校還多次邀請廣西的專家到學院講學，讓學生感受數模的魅力，同時，教師隊伍也由此有了提高的機會。考慮到數學建模需要的知識面較廣，我們的指導教師隊伍中不僅有專職數學教師，還邀請了土木專業、機電專業的教師加入。他們也非常重視數學建模活動在教學環節中的作用，他們的加入，擴大了培訓的知識面，改善了數學教師在具體問題中研究不夠深入的不足，這也讓學生領悟到數學建模實際上是一個需要多方面知識融合的活動。廣西交通職業技術學院的數模參賽歷史不長，在沒有豐富經驗積累的情況下，學校堅持“在競賽中培訓教師”的工作方法，讓年輕教師擔當培訓工作主力，而團隊全體教師共同分析、解決在數模培訓中遇到的問題。目前，廣西交通職業技術學院已經建立了一支有較高建模指導能力、團結協作的數學建模教師隊伍。

(三)普及數學建模知識是參加全國大學生數學建模競賽取得優異成績的基礎

首先，注重在數學課程中滲透數學建模思想與方法，宣傳數學建模對學生綜合能力提高的作用。由于廣西交通職業技術學院數學教師基本都是全國大學生數學建模競賽指導教師，通過競賽深深體會到高職數學課程改革的緊迫性。因此，數學教師在數學課程教學中自覺地進行教學內容、教學方法等改革，加強學生數學應用能力培養和綜合素質的提高。其次，從2006年起，廣西交通職業技術學院面向全院一年級學生開設數學建模與數學實驗的選修課，講授數學建模的基本知識和方法，介紹用數學軟件去求解問題。目前，廣西交通職業技術學院約有1500人參加了該課程的學習。與此同時，2007年，廣西交通職業技術學院成立學生社團“數學建模協會”，進一步擴大數學建模活動的受益面。學校基礎部以“數學建模協會”作為學生素質拓展基地，組織各種活動，如教師舉辦數模講座；參賽選手給新會員介紹競賽情況；開展校際之間的交流學習等。充分利用學生社團的影響力，讓更多的學生參與到這項活動中來。

(四)精心組織、強化培訓是參加全國大學生數學建模競賽取得優異成績的手段

為了組織好每年的參賽活動，在教學中，教師們注意宣傳數模活動，吸引有興趣、有潛質的學生積極參加數學建模競賽外。每年5～6月，通過數學建模協會的協助，召開上一年度數學建模競賽表彰大會及數學建模競賽動員大會，招收暑期數模培訓班的學員。8月中旬開始為期20天左右的數模強化培訓班。學員們較為全面的學習各種建模方法、論文寫作知識、查閱資料的方法、數學軟件Mathematica和Excel電子表格的使用。在建模方法教學上，采用“基本知識+歷年賽題講解”的方式。而數學軟件的教學不僅要講授基本功能的實現，更強調面對具體問題的求解方法。培訓的后期，布置建模題目，讓學生自行組隊分析題目，限期完成論文，然后模擬面試環節，學生在班上報告自己的論文，教師和學生一起探討論文中存在的優缺點，提高學員參賽水平。多次的模擬實踐，學生的建模能力最終得到質的提高，同時，教師也在這樣的環節中挑選出競賽隊員。

(五)總結研究是參加全國大學生數學建模競賽取得優異成績的保障

每年競賽結束后，針對當年的參賽情況做回顧總結是非常重要。廣西交通職業技術學院總結經驗體會到：模擬競賽解題是強化培訓中非常重要的環節。模擬競賽解題包括用軟件對歷年賽題的模型給出解答和獨立完成模擬賽題。通過模擬競賽解題環節，隊員真實感受到自身的進步，大大增強參賽信心，不僅順利地完成了今年競賽，而且賽后對數學建模活動的熱情不減，在校“數學建模協會”的活動中繼續帶領新會員參與建模學習活動。

由于高職院校生源問題以及“2+1”工學結合人才培養模式改革使得數學課程課時的劇減，這些因素造成高職院校開展數學建模活動的難度增大。因此，廣西交通職業技術學院加強了數學建模教學研究與改革，立項廣西新世紀教改課題1項，院級課題3項，自編校本教材2本，發表論文4篇。其中課題《高職院校數學建模教學活動的研究與實踐》獲2009年廣西優秀教學成果三等獎。

二、高職院校參加全國大學生數學建模競賽的思考

盡管高職院校的人才培養模式、生源、數學課程設置及其課時數等方面影響了高職院校數學建模活動的開展，但高職院校參加全國大學生數學建模競賽，必須要擺正數學建模競賽的地位，樹立正確的數學建模教育觀念。數學建模教育應該是一個有機的整體，落實數學建模工作，應注意以下四個結合：

(一)與數學的教學改革相結合

目前，高職院校的數學教學改革已勢在必行。數學建模教育在培養學生數學應用能力方面彌補了傳統數學教學的不足，因此要通過數學課程內容安排、數學建模課程設置、數學課程模塊化教學等手段加強數學建模教育，從而使得數學建模活動的開展真正成為推動數學教學改革的契機和動力。

(二)與專業課教學相結合

數學建模所涉及到的大多為工程技術中的實際問題，專業課教師可以系統地向學生介紹問題的背景知識，在教學中直接介紹建模的思想方法，這種作用是別人所無法替代的。

(三)與社會實踐活動相結合

強調數學建模教育與社會實踐相結合，不僅與數學建模的實踐性要求相一致，而且將提高社會實踐的活動質量。教師應安排一定的實踐性內容，如數學模型實驗、社會實踐活動等，讓學生親自去建立模型，體會利用數學模型方法解決一些簡單實際問題的要義。而且要使學生學有所用，對高起點的學生應該鼓勵他們參加數學建模競賽，去接受更高要求的訓練，在競爭中進一步提高自己的水平；與此同時，也要鼓勵其他同學在畢業實習、畢業設計、校園科技活動等環節中使用所學到的建模方法，鍛煉自己的能力。

(四)與教師專業素質培養相結合

數學建模教學是多門數學分支內容的重組，數學建模活動是綜合性很強的學習和訓練，在一個問題中可能牽扯到微分方程、概率統計、運籌學等數學門類、還可能涉及工程、經濟、生物和社會等領域，要對學生進行這種交叉學科和交叉知識的訓練，就要求指導教師本身具備有效地整合了知識結構，及再學習的能力。在指導學生數學建模活動過程中，教師自身的知識結構可以得到優化，提升教學水平、業務能力和科研水平。同時，數學建模的問題也為教師提供了學術研究的方向。

(責編 黎原)