单东明,张静,姜文鹏
(石家庄邮电职业技术学院,河北石家庄 050021)
随着中国经济的发展,社会越来越需要应用技能型人才,而高职教育的重要目的就是培养应用技能型人才。数学建模竞赛就是检验学生应用数学能力的一项重要赛事。数模竞赛于20世纪80年代起源于美国,90年代我国开始举办,参与竞赛的院校越来越多,影响力也越来越大,2018年,来自全国及美国和新加坡的1 449 所院校/校区、42 128 队(本科38 573 队、专科3 555 队)、超过12 万人报名参赛,能在竞赛中获奖已经成为衡量高校学生综合能力的一个重要指标。通过科学的培养模式,可以更有效的培养学生数学建模能力并在竞赛中获奖。
往年竞赛成绩有好有坏,成绩取得不是很稳定,同时参加竞赛的学院学生水平也参差不齐。总结几届参赛的经验和教训,发现在学生选拔、培训以及竞赛辅导中存在一些问题,尤其是三个环节之间的相对独立,衔接性不强,缺乏一套完整的、科学的、标准的、易于操作的管理体制,制约了学生建模成绩的提高。比如,往年太过注重选拔而忽视培训和辅导的方式,尤其是在竞赛中学生之间缺乏合理的交流,导致竞赛成绩不稳定。所以,要鼓励学生参加竞赛并辅导学生取得良好的成绩,学生的数学建模能力是一方面,教师的培训辅导方式也起着举足轻重的作用。
学生的综合素质是影响竞赛成绩的最重要的指标,所以选出优秀的学生是获得好成绩的关键步骤。建模竞赛要求三人一组参加,在选拔中除了成绩外,还要考虑协作意识、交流能力等方面。主要包括课程选拔方案和培训选拔方按。
由数学成绩选出要动员的学生,由数学教研室所有教师在任课班级中推荐出成绩优秀的学生,同时再由建模指导教师团队选出。在选择时除了成绩外还要考虑的几个重要因素,如学生所学专业、学生性别等,选出的学生尽量保证男女比例在一比一左右,并且学生覆盖学院尽量多的专业和系部。
经过数学建模选修课程的学习,学生已经具备了足够的基础知识和必要的软件应用水平。但是知识面的只是竞赛考察的一个方面,所以数学建模选拔确实是让每个学校为难的事情,每个学生都有优缺点,只能说按照比较公平的方式在进行,重要参考标准就是选修课到课率、作业完成情况、上机编程小测和题目完成度等指标。指导教师应该本着公平公正的原则并结合男女比例、学生个人参赛意愿等多个方面做出选拔(流程见图1)。
表1 数学建模竞赛完成内容时间安排表
图1 选拔培训人员流程图
选拔的学生已经具备了一定建模的知识和能力,但对于三人一组的竞赛来说是远远不够的,应为对竞赛来说,组队队员还要具备的特质,比如合作意识、交流能力、论文写作等,而这些特质是只有通过模拟竞赛才能真正体现。
通过培训中数学建模专题训练、实战训练,让学生亲自体会和学习应用数学的技巧[1],让各组同学之间加强协作,体现出他们各自的优势,为正式比赛期间同学们的分工合作奠定良好的基础。在培训中,老师要改传统的教学方法,要以学生为主,要多用案例教学。
赛前培训主要分为优秀论文讲授和上机培训两个方面。
培训中注意观察队员以下两个方面:第一是参赛学生要有吃苦耐劳的精神。兴趣是比赛必备的,但是因为3 天的竞赛非常辛苦,更需要毅力和恒心,通过竞赛培训,指导教师可以清楚每位队员的真正性情,随时可以做出调整;第二参赛学生要有集体意识和协作精神。明白当个人与集体或其他人一定要加强协作能力,尤其是在建模过程中,冲突是一定的,就需要竞赛的3 人一定要做好沟通,充分交流,而这种能力,只能通过赛前培养,如果指导教师发现问题,就可以在培训过程中及时调整。
比赛时间固定72 h,谁能更合理和有效地利用时间,获奖的机会就会更大一些。参照其他优秀院校的经验,建立了详细的竞赛时间表,规范了每个内容所在的时间段,让每组都可以以最好的状态,顺利地完成比赛内容(见表1)。
竞赛的三天三夜,对参赛学生的身心是一次重要的考验。为了保障学生全心全意的参加竞赛,指导教师应该尽量解决学生生活上的一些问题, 比如联系搬一些舒适的椅子给学生, 采买一些食品给学生熬夜时补充体力,为防蚊咬准备电蚊香等等, 这些平时看似简单的小事,却会大大提高参赛学生的效率。
对获奖队员做好宣传工作,既表达了学院对队员取得的成绩的肯定,又宣传了数学建模活动,使更多的学生了解到数学建模竞赛,提高了大家报名参加竞赛的积极性。主要采取以下措施进行宣传:写获奖信息刊登在校报和学院网站主页上,内容包括获奖学生的姓名、班级;获奖等级:获奖后的合影等并制定物质奖励,对获奖学生组进行800~2 000 元的物质奖励。
在“高等数学”“概率论与数理统计”“线性代数”的教学中,有意识的引入数学建模的思想,采用案例教学,引入问题驱动的启发式教学模式[2],提起学生将数学理论应用于科学实践的兴趣,扩大参与面,营造数学建模的活动与竞赛的氛围,真正地实现教学与竞赛的互动[3]。
教师团队既是知识的传播者,又是学生前进的导航者,同时还是学生参与竞赛的组织者,所以建设一支科学、创新、富有凝聚力的指导教师团队是一项必需、重要的工作。鼓励指导教师有计划地参加全国各地组织的数模培训,同时指导教师可以个人有针对性地对学生某个方面的知识,拓宽整个团队的知识面,打造一支知识面、技术面和年龄面合理科学的数模指导团队。