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三位一体打造建模竞赛的常胜之师(2012-10-25)

来源: 作者: 发布时间:2012年10月25日 10:31 浏览次数:

 近日,2010年美国(国际)大学生数学建模竞赛成绩揭晓,我校参赛队获得1个一等奖,1个二等奖, 4个三等奖,为学校再添荣誉。
  自1994年参加大学生全国数学建模竞赛获得广西首个二等奖以来,我校在建模竞赛领域就奖励不断,成果迭出:迄今获得全国竞赛一等奖9个,二等奖32个;2006年首次进军美国(国际)竞赛,至今已获得4个一等奖 ,3个二等奖,20个三等奖。
  辉煌成绩的背后是16年如一日的坚持与执着:在建模竞赛的指引下,我校积极普及“数学建模”的思想理念,促进数学教育改革,推进新型人才培养,走出了一条学科竞赛、数学教育改革和新型人才培养三位一体的成功之路。
                            以竞赛普及数学建模思想
  2010年美国竞赛一等奖获得者尹倩青同学的建模之路是这样开始的:刚上大学时,一条激励人心的宣传横幅萌发了他参加竞赛并拿奖的决心,从此一发不可收拾地醉心于建模,并最终实现了当初的梦想。
   接触建模———产生兴趣———参赛得奖,这几乎是所有数学建模获奖学生的必经道路,而追溯成功的源头,还必须从数学建模思想的普及工作说起。
  上世纪80年代末,“数学建模”的概念还鲜为人知。当时全国开设该课程的高校还不多,虽然我校于1989年在广西高校中率先开设了数学模型课程,但从事教学和研究的也仅有个别教师,未形成教学团队,且授课对象只局限在数学系本科生,其他专业学生还不知“数学建模”为何物。
  
我校最早从事数学模型教学和研究,最早指导学生参加全国数学建模竞赛的吕跃进教授回忆1994年首次组织参赛时的情景说:“当时很多学生前来咨询报名,但绝大多数对此一无所知,一些学生甚至把它和‘航模’等实体模型等同起来。”
  尽管如此,当时吕跃进教授已敏锐地意识到:组织好学生参加建模竞赛,是促进我校数学教育改革、创新人才培养一条很好的途径。而当务之急,是广泛宣传普及数学建模的思想和理念,为学生参赛打下坚实基础。
  1994年,以全国大学生数学建模竞赛广西赛区组委会成立为契机,我校发展了一批高水平数学教师加入数学模型教学研究队伍,并积极参与竞赛指导。2005至2006年,我校共选派了10名中青年教师参加全国大学生数学建模竞赛骨干指导培训班,进一步强化了数学建模教学团队的力量。
   在指导竞赛的过程中,根据建模竞赛的特点及指导教师的个人特长,研究团队把指导教师大致分为优化建模、概率统计与数值分析建模、网络与决策等建模和数学软件教学小组。各小组一起开展教学经验交流,进行问题研讨,共同促进,一支结构合理、分工明确的数学建模教学团队确立了。
  与此同时,在学生中普及数学建模思想的工作也随之展开。1994年后,学校把数学模型课程的授课逐步扩大到非数学专业学生,《数学建模》成为了全校性的选修课。近年又增加了《运筹学》和《数学实验》等全校性选修课,课程类型也日渐丰富,不仅有必修课、选修课,还有讲座、讨论班等,使更多的理工科学生能够接触、了解数学建模的思想和理念。
  2003年,在学校的帮助下,我校学生自发组织成立了“数学建模协会”。协会在参赛学生较多的数学与信息科学学院、计算机与信息工程学院和电气工程学院设立分会,并经常组织数学建模讲座、经验交流、问题探讨等活动,有效扩大了数学建模在学生中的影响。2004年该协会被评为广西区优秀学生社团,2005年又获全国优秀学生社团。
  经过16年的努力,我校数学建模指导教师由最初的3人增加到目前的20余人,其中教授3人、副教授7人,具有博士学位7人。报名参赛学生由最初的数学系学生,扩大到了电气、土木等理工科各专业学生,甚至部分文科生也参与其中;参赛学生从最开始的10个队30人,发展到最多时的80多个队250余人。
                               以竞赛促进数学教育改革
  如何通过竞赛促进数学教育改革,一直是我校数学建模竞赛指导教师不断思考的问题。
  在吕跃进、王中兴教授的带领下,结合课程教学内容,数学与信息科学学院教师开始探索将建模的思想和方法逐步融入到高等数学、线性代数、运筹学、管理决策分析、概率论与数理统计等相关数学课程中,从概念讲授、定理证明,乃至日常练习,考试方法和内容中的各个教学环节都融入数学建模的思想和方法。
  王中兴教授说:“在不改变现行课程主体结构下,通过这种教学模式,让学生自然地体会数学建模思想与方法无处不在,潜移默化地学会运用数学建模思想分析与解决实际问题,提高实践动手能力和创新意识,这是促进数学教育改革的一个成功尝试。”
  教师们还充分利用参与竞赛这一平台,在赛前培训、竞赛实战、赛后讨论等各个环节强化学生数学建模能力。
  每年3月至6月,学校都对报名参赛的学生进行初级培训,分为提高班和高级班。提高班面向参加《数学建模》等全校性选修课学习,已初步掌握数学建模方法的学生开设。教学内容是进一步深入学习数学建模方法,加强计算机编程及软件应用的训练,指导学生收集资料和撰写数学建模论文。高级班面向已参加过竞赛的学生开设,以指导老师向学生讲解分析一些精选数学建模问题、历年竞赛题的求解思路和方法为主,并布置建模题目,让学生分组讨论、分析,寻求解决方法,形成论文,在实践中提高建模能力、表达能力和组织协调能力。
  强化培训一般安排在暑假,主要对选拔的学生进行“实战”训练。指导教师布置题目,要求学生按竞赛要求,3人一组在3天内独立完成模型的建立和求解及论文撰写工作。强化训练主要让学生在实战中发现自己的薄弱环节,及时有针对性的加强学习,并为今后参赛积累经验。
  在建模竞赛的推动下,指导教师们积极开展建模竞赛与数学教育改革的相关研究,获得了包括教育部新世纪教改工程“在高校主干数学课程中融入数学建模思想的研究与试验”子课题,广西新世纪教改工程重点项目“面向新世纪的数学模型课程建设的研究与实践”等。这些教改项目的研究,极大推进了教师队伍、课程体系、教学方法与手段、教学内容与教材等各个方面的建设和创新,使我校数学教育的建设和改革迈向了一个新的阶段。
                                以竞赛推进新型人才培养
  通过竞赛推进新型人才培养,这不仅是学校组织学生参赛的最终目的,也是所有建模指导教师的共同心愿。
  而建模竞赛独特的竞赛方式、紧密结合实际的竞赛题目、对团队协作的特殊要求,都恰到好处地承载了新型人才培养的题中之义,是对参赛者意志力、综合素质和能力、团队合作能力的一次全面检阅。
   没有设定的考场、没有监考的老师,在规定的时间内,队员可以随心所欲的查阅资料,相互讨论。这种开放式的竞赛方式,看似轻松自由,实际上需要在赛前进行高强度的反复训练,赛时几乎是三天三夜的无眠奋战。
  获得2009年全国竞赛一等奖的周盛昌同学对此有切身体会:“在实战模拟阶段,熬夜是平常事,实在困得受不了,就蜷在旁边睡一会。而竞赛那三天,我们第一、第二天顺利做下来的模型,第三天却发现了一个致命的错误,必须推翻重做,差点想放弃了,最终还是咬咬牙坚持了下来。”
  王中兴教授说:“以往有些同学没有毅力坚持下来,有的在培训中退出、有的在赛前退出、有的在赛中退出。但能够坚持下来的同学,不管最终获奖以否,都是挑战自己、战胜自我的一次成功经历。”
  “奥运会临时超市网点设计问题”、“中国人口增长预测”、“高等教育学费标准探讨”、“眼科病床的合理安排”这些题目五花八门、包罗万象,却跟社会热点、人们生活息息相关。要解决这些问题,学生除了要善于运用数学知识、数学的思维方式和计算机技术,还要扩充自己在经济、金融、生物、医学、环境、人口、交通等各领域的知识,具备独立思考能力,论文写作和双向翻译能力,并充分开动脑筋、挖掘潜能、扩宽思路,发挥创造力和想象力去形成建模。
   参加过竞赛的同学还有一个共同感悟,那就是建模竞赛不需要个人英雄主义,而推崇团队合作精神。
  2010年美国竞赛一等奖获得者尹倩青同学说:“遇到困难时,队友的相互鼓励让人信心倍增;意见分歧时,思想的碰撞更能产生智慧的火花。竞赛让我体会了合作的效率和乐趣。”
  在数学建模竞赛的舞台上,走下来的不仅仅是一个个竞赛获奖者,更是一批批能够灵活运用数学思想解决实际问题,综合素质和能力全面提高的新型数学人才。近年来,我校有10余名获奖学生被免试推荐攻读研究生,而更多走向社会的毕业生受到了用人单位的欢迎。“他们的成才,是对我校坚持不懈致力数学建模工作的最好回报!”吕跃进教授的话道出了所有指导教师的共同心声。(邓微微)
  知识链接:
  数学建模实际上是一种数学理念的革新。它倡导用数学方法解决现实社会生活中的各种实际问题,在数学世界与现实世界中搭建沟通的桥梁。
  数学建模竞赛最早出现在美国。1990年我国工业与运用数学学会举办了首次全国大学数学建模竞赛,1994年改由教育部高教司与中国工业与运用数学学会联合举办。该赛事旨在培养大学生运用数学方法解决实际问题的意识和能力,培养创新思维和团队合作精神,促进综合素质的全面提高

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