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数学建模活动在民办高校大学生技能素质培养中的应用研究

时间:2022-03-21 09:36:55 浏览次数:

【摘要】近年来,数学建模竞赛越来越受到大学生的青睐,各高职院校以数学建模竞赛为载体开展了各种各样的数学建模活动。数学建模活动激发了学生的创造性思维;提高了学生的学习能力、计算机应用能力、材料收集与处理能力、实践能力;培养了学生的团结协作精神及可持续发展能力。

【关键词】数学建模;实践能力;团结协作

一、数学建模活动与应用技能型人才的培养

(一)数学教育与数学建模活动

1989年我国大学生首次参加美国的数学建模竞赛。1992年,中国工业与应用数学学会数学模型专业委员会在八大城市组织举办了大学生数学建模竞赛;从1994年起由我国教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办我国自己的全国大学生数学建模竞赛(CUMCM),每年一次,并成为国家教育部规定的面向全国所有高校的四大学科竞赛之一。竞赛的目的在于“激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革[1]。

(二)数学教育与民办高校应用技能型人才培养

通过学习数学,除了可以提高学生的推断思维能力,还可以提高学生使用信息技术进行计算、作图、收集数据、处理数据的能力,另外还可以提高学生操作信息技术的技能和熟练运用软件的技能,以及简单的计算机编程技能。

(三)数学建模活动对民办高校大学生技能培养的意义

不同数学建模的求解一般涉及不同的数学分支的专门知识,而且许多求解的过程及运算纷繁复杂,甚至在求解过程中需要了解其运行的趋势。一般来说,凡参加过数学建模竞赛的同学都能熟练地应用文字处理软件“Word”,掌握电子表格“Excel”的使用外,随着现代计算机技术日益发展,相应数学软件包不断问世,如:Mathematica、Matlab、Lingo、SAS又为工程数值计算和数学推导及仿真提供了硬件环境[2]。例如:通过各种工件在不同机器上按一定顺序加工的模拟,能够识别生产过程中的瓶颈环节;2000网易杯全国大学生数学建模竞赛A题DNA序列分类,我们可以用统计方法提取样本特征的方法来求,但计算量很大,如果借用计算机软件来求解,就可以很轻松的得到正确的结果。计算机模拟以其成本低、时间短、重复性高、灵活性强等特点,被人们称为是建立数学模型的重要手段之一,我们也从中看出数学建模对提高学生计算机的应用能力,对民办高校大学生技能培养的意义是不言而喻的。

二、数学建模活动在民办高校大学生技能素质培养中的应用

(一)数学建模活动与学生自我学习能力的培养

数学建模活动是一项综合性很强的学习与训练,同一堂课中,可能牵涉到微分方程、概率统计、运筹学、组合数学等诸多数学分支,还可能涉及到经济、政治、军事、医学、生物等诸多知识。这种综合性知识的学习,有效整合了学生的知识结构,也进一步促进了他们学习专业课程的主动性与积极性。

(二)数学建模活动与学生信息操控能力的培养

数学建模竞赛期间参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,在国际互联网上浏览,但不得与队外任何人(包括在网上)讨论。这种形式要求学生在很短时间内获取与赛题有关的知识,锻炼了他们从互联网和图书馆查阅文献、收集与处理资料的能力。具有资料收集与信息处理能力的学生能够高效地存取信息,能够批判地评价信息,能够准确地和创造性地使用信息[3]。对资料收集与信息处理能力的要求是知识经济和信息迅猛发展的结果,在高职学生的能力体系中资料收集与信息处理能力是必需的,它是高职学生能够在有限的专业知识学习外获取更广博的信息,并获得采集、鉴别和使用信息的能力,从而在职业生涯中能随时应用信息能力来提高自己的专业能力和职业适应性。

(三)数学建模活动与学生实习实践能力的培养

数学建模的重要特点是多次循环的验证过程,多次修改模型使之不断完善的过程。例如和人们的生活息息相关的一个事实:在十字路口设置了红绿灯,为了使那些正行驶在交叉口或离交叉口太近而无法停下的车辆通过,红绿灯转换中间还要亮一段时间的黄灯,那么黄灯要亮多长时间才算合理呢?我们在建立模型以后要验证模型是否合理,这就要求我们在实践中反复思考,反复检验,这样才能得出合理的结论。

(四)数学建模活动与学生团队协作能力的培养

在数学建模的训练与比赛过程中,一个组的三名学生需要做到以下几方面才能最终取得成功。首先,要根据每个组员的特长和兴趣,合理确定分工,明确各自的研究重点和主攻方向。在分工之前,一方面对所要解决的问题进行深入的分析,把握研究的基本思路、基本方法以及问题的难点和关键环节;另一方面要实事求是地分析自己的优势、劣势,尽可能地扬长避短,使每个人在集体中发挥最大的作用,形成最大的合力。其次,在研究的过程中,要具有集体荣誉感和责任心,使自己敢于迎难而上,勇挑重担,树立百折不挠、勇于探索的科学精神,尽最大的努力完成集体赋予自己的光荣任务。同时,要强化合作意识,在研究中,及时勾通交流,在资料、信息等方面互通共享,对疑难问题要不分彼此,不计得失,群策群力,集体磋商,联合攻坚。这样在为他们相互交流与协作创造条件的同时,也促进了他们的相互交流与协作[4]。

(五)数学建模活动与学生自主创新能力的培养

创新思维是指利用自己已有的知识和经验,在个性品质的支持下,新颖而独特地提出问题、解决问题,并由此产生有价值的新思想、新方法、新成果。不断创新是知识经济时代的重要特征,是知识经济的灵魂,知识创新和技术创新是知识经济的基本要求和内在动力。数学建模的问题都是充满现实情景的,它容易激发学生去探索,其结果的现实性可以引导学生体验问题解决的愉快性,促进创造性思维的发展,可以增强大学生的社会适应能力。如今市场对人才的要求越来越高,人才流动,职业变更频繁,一个人在一生中可能发生多次就业选择与被选择的经历,通过数学建模的学习及竞赛训练,他们不仅受到了现代数学思维及方法的熏陶,更重要的是对于不同的实际问题,如何进行分析!推理!概括以及利用数学方法与计算机知识,还有各方面的知识综合起来解决它。这样,他们具有较高的素质,无论到什么行业,都能很快适应需要。

三、综述

数学建模是数学走向应用的必经之路,把数学建模的思想和方法融入到民办高校数学教学,从而达到提高学生的技能、培养学生的素质。在2009年全国大学生数学建模竞赛中,我校喜获本科组全国二等奖1项,陕西二等奖2项;专科组全国二等奖2项,陕西一等奖3项,陕西二等奖3项等,共计11项殊荣;同时,获得“陕西赛区优秀组织工作奖”。这也为民办高校实现应用型人才培养目标奠定了良好的基础,做出来很好的榜样。

参考文献

[1]李大潜主编.中国大学生数学建模竞赛[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]赵树峰.数学建模教育的素质培养内涵与文化特征[D].2008(5):46-47.

[3]刘冬梅.大学生数学建模竞赛与教学策略研究[D].2008(4):21-24.

[4]孙玉莉.数学建模与学生数学建模素质的培养[J].边疆经济与文化,2008(6):117-118.

作者简介:刘洪涛(1979—),男,山东菏泽人,西安外事学院讲师,研究方向:经济数学。

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