應用型轉型下的數學建模競賽

周琳++陳筱

摘要：通過組織數學建模競賽的過程，找出一套適合我校實際情況的數學建模競賽培訓方案，使學生掌握基本的建模思想和方法，在競賽中取得好的成績。使學生的知識應用能力和科研能力得到提高，培養學生團結協作的精神，增強學生的數學素質和創新能力，提高學生獲取新知識的能力和解決問題的能力，為學校培養合格的高質量應用型人才。

關鍵詞：數學建模；競賽組織；競賽培訓；應用型人才培養

中圖分類號：G640 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）022-000-02

為了適應科學技術發展的需要和培養高質量、高層次應用型人才，數學建模在各個大學的教育中如火如荼的開展，越來越多的大學已經將數學建模教學和競賽作為高等院校教學改革和培養高層次的應用型人才的重要方面，2015年我校組織了四個隊參加了全國大學生數學建模競賽，在學校領導的關心支持下，在數學建模指導小組老師們積極投入、無私奉獻的指導下，在參賽選手吃苦耐勞、廢寢忘食地努力競賽下，順利完成了今年的全國大學生數學建模競賽，并取得了一定成績。

一、競賽組織

1.數學建模的宣傳和普及

雖然我校從2007年就參加了數學建模競賽，但是發展到現在八年多時間，并沒有成為我校的一個成熟的賽事。究其原因，首先是有相當多的教師對數學建模缺乏足夠的了解和認識，主要有以下誤區：數學建模只是數學老師的事情；數學建模就是解數學題；數學建模容易獲獎等等。對于數學建模這種需要全校通力合作的重要賽事，這些誤區不利于數學建模在我校的順利開展。所以，我們充分重視與學校、學院各級領導、專業課老師以及學工輔導員的溝通交流，定時聘請各個高校的建模專家做專題講座，并召開一些關于數學建模的座談會，讓他們對數學建模的認識有所加深，從而給予我們這些競賽實際組織者以大力的支持，這樣為開展數學建模競賽以及相關活動營造了良好的氛圍。

其次我校學生參加數學建模競賽活動的積極性不是很高。主要是我校學生的數學基礎相對不是很好，積極主動學習鉆研的能力有待加強，再加上與其他競賽相比，數學建模具有難度大、涉及面廣、形式靈活，對學生的要求是很高的。為了吸引更多的學生加入數學建模的活動，我們想了各種辦法把學生積極鉆研學習數學建模的興趣提起來：第一、我們要求各個數學老師在高等數學、線性代數、概率論與數理統計等基礎數學教學過程中，適當的融入一些數學建模的思想，教給學生通過對實際問題進行抽象簡化假設，應用一些規律建立起變量參數間的數學表達式即數學模型的方法，在日常數學課程教學過程中建立起基礎數學知識和數學建模知識的融合，讓學生產生對數學建模的興趣。之后由各數學老師在任課班級挑選一些數學成績好，思維縝密，更重要的是具有努力認真、吃苦耐勞、會自主鉆研學習的學生，推薦他們加入數學建模協會，作為將來參加數學建模競賽的儲備人才。第二、人才選出來了還是需要系統的學習才能成真正的人才，為了讓學生較為系統的掌握一些數學建模的知識，經過與各個部門溝通協調，終于在2014年成功申請開設了數學建模公選課，數學建模協會的同學和全校對數學建模有興趣的同學都可以選修這門課，這門課向學生比較系統的介紹了基本模型和求解方法，起到了普及數學建模知識，宣傳數學建模的作用。但是也有很多亟待解決的問題，比如課時太少只有16課時，每個專題只能涉及皮毛；沒有上機實驗的課時，學生學到的理論沒有及時的上機熟悉演練等等。對于這些問題還需要我們繼續深入研究找到解決的辦法。第三、數學建模協會在數學建模競賽中的作用要積極發掘出來。以前我校的數學建模協會就像學校的一些娛樂社團一樣，偶爾組織大家上機，吃飯，春游，這完全與數學建模的主要任務和目的不符，所以我們對數學建模協會進行了大刀闊斧的整頓，首先社團定位于學術社團，選拔真正對數學建模有熱忱、積極鉆研學習數學建模知識的學生作為協會會長，以數學建模協會為依托開設數學建模第二課堂，申請專門的機房供協會使用，每周一次在機房給協會學生做專題講座和練習。

前期做好競賽的宣傳和普及，才能為競賽的培訓和最終的競賽打好堅實的基礎。

2.數學建模指導教師團隊的組成

建模指導教師團隊的建模水平是非常重要的，是保證培訓效果和競賽成功的關鍵因素。所以現在我校選用指導教師遵循以下四個標準：非常了解數學建模、有指導競賽獲獎經驗、愿意花精力鉆研學習、樂于團隊協作且有奉獻精神。

第一個標準毋庸置疑，如果指導老師對數學建模只是略懂皮毛，怎么能去教學生數學建模呢？所以指導教師團隊的老師，都是有多年參賽和培訓經驗的老師；第二個標準是有競賽獲獎經驗，這證明了老師指導學生的實力；第三個標準非常重要，因為建模知識博大精深，數學建模的教學本身是一個不斷探索、不斷創新、不斷完善和提高的過程，教師也需要不斷地學習和研究提高自身水平，然后深入淺出的把建模知識傳授給學生。第四個標準太重要了，數學建模的一個重要宗旨就是團隊協作，而且在我校經費有限的情況下，無私奉獻的精神必須具備。同時，我們還注重與其他有著豐富競賽經驗的院校進行交流，派我校指導老師去各個學校學習取經。

二、競賽培訓

我校大部分學生的基礎和能力較之重點大學學生來說相對較弱，所以僅僅通過幾個月短期培訓是達不到效果的，所以我校選手的培訓是一個長期的過程，為了最大限度地發揮教學和培訓的作用，培訓分為五個階段：

第一階段：發揮公選課和數學建模協會講座作用，因為我校公選課才剛剛起步，課時很少，所以我們精選了一些使用較多的模型、通過講解相對簡單的實例，讓學生掌握該類模型的基本方法，比如優化模型、微分方程模型等。同時，建模協會是一個很好的平臺，我們為建模協會申請了一個專門的機房，定期由老師和協會有參賽經驗的高年級學生做一些專題講座，比如數學軟件（MATLAB、LINGO、EXCEL）的使用方法，讓學生了解建模、喜歡建模、培養學生建模的興趣。尤其是有參賽經驗的高年級同學，通過他們向低年級學生分享經驗心得，交流建模技能方法，起到了很好的承上啟下的作用。

第二階段：通過講解歷年優秀論文、讓學生掌握如何讀懂題目繼而建立模型，在這個過程中對數學模型的主要類型和數學建模的主要方法有進一步深入認識，而且通過實例讓學生知道如何結合題目選用合適的數學軟件，加強了軟件使用的訓練。

第三階段：通過前期培訓，選拔出對數學建模有濃厚興趣、有創造力、勤于思考、數學功底較好、吃苦耐勞的建模優秀學生去一些有著先進競賽經驗的兄弟院校，旁聽這些學校的培訓課程。

第四階段：組織校級數學建模比賽，參照全國比賽的賽制，讓培訓學生身臨其境的提前感受國賽的氛圍，并做好最終參賽選手的選拔工作。

第五階段；沖刺培訓。讓學生鞏固整個培訓流程學到的知識，具備一定的參賽能力，比如運用數學建模的方法和步驟分析實際問題的能力、應用計算機軟件求解數學模型的能力、撰寫數學建模論文和能力，順利參賽。

三、競賽過程

經過培訓和選拔，最終多位同學脫穎而出組成了參賽隊，比賽開始就立刻上網下載賽題，研究題目選定賽題。各隊確定好題目就開始分工合作，查資料、研究、討論題目。因為賽題還是很有難度和挑戰性的，各組的進度也不同。第一天大多數隊員都按時休息為后面的比賽養精蓄銳，第二天參賽隊員們只睡了幾個小時就開始奮戰，第三天所有隊員都沒有睡覺直到比賽結束，順利提交論文。參賽隊員們都盡了自己最大的努力完成比賽。

在學生競賽的三天三夜里，指導教師也毫不松懈做好競賽指導工作，一是做好參賽學生心理方面的指導，因為連續進行72小時的比賽，孩子們的身心都受到嚴酷的考驗，指導老師會及時的鼓勵和關心他們；二是做好隊伍協調，不斷強調團結協作的重要性；三是做好后勤保障，讓孩子們在比賽過程中有良好的營養補給；四是提醒學生注意論文的格式，按要求撰寫論文，尤其注意論文的摘要、關鍵詞，并注意論文是否完整等。五是督促學生按照要求正確及時提交論文。

四、競賽體會

參加數學建模比賽獲獎是我們的目標，但是學生和指導老師在整個培訓和競賽的過程中有收獲才是最重要的，從準備比賽到參加比賽，學生和老師都成長了不少、積累了很多經驗，也發現了更多不足：數學建模指導教師們還需要花更多精力學習鉆研，提高自身的建模水平；學生數學軟件的培訓力度還要加大；學生的論文撰寫能力還要多加訓練；還要充分利用數學建模協會的作用，積極開展多種多樣的數學建模活動。我校的數學建模還有很長的一段路要走，我們也會不斷努力，爭取取得好成績。

參考文獻：

[1]王遠干，龍啟平.《數學建模》課程建設及競賽培訓方案實踐——以欽州學院為例[J].欽州學院學報，2007（06）.

[2]劉冬梅.大學生數學建模競賽與教學策略研究[D].山東師范大學，2008.

[3]包東娥，劉遵春.關于數學建模競賽培訓模式的思考[J].科技信息，2010 （28）.

[4] 陳東彥，李冬梅，劉鳳秋，李善強.基于創新型人才培養的大學生數學建模競賽培訓模式研究[J].科技與管理，2011（04）.

作者簡介：周 琳（1983-），女，1983，湖北武漢人，講師，武昌工學院數學教研室講師。

陳 筱（1985-），女，1985，湖北荊州人，講師，武昌工學院數學教研室講師。

基金項目：本文是武昌工學院2014年度校級科研項目《應用型轉型下的數學建模課程建設和競賽》（編號：2014KY02）的階段性研究成果。