淺析大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽組織與培訓(xùn)

摘要：以華北水利水電學(xué)院為例，介紹了大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽隊(duì)員的選拔、指導(dǎo)教師的培養(yǎng)以及課程設(shè)置，并指出了幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，總結(jié)了幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模 組織 培訓(xùn)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）08（c）-0237-01

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽首次比賽于1985 年在美國舉行，國內(nèi)首次比賽于1989年舉辦，并于1994年被中國教育部列為全國性的大學(xué)生賽事，目前已成為國內(nèi)高校規(guī)模最大的課外科技活動(dòng)。[1][2]

我校自2001年組隊(duì)參賽以來，取得了一些成績。其中，2006年—2011年期間，共獲得國家二等獎(jiǎng)7組次，省一等獎(jiǎng)22組次，省二等獎(jiǎng)38組次。2012年2月10日，學(xué)校選拔了2個(gè)小組，參加了美國的競賽，均獲得了一等獎(jiǎng)。本人將我校多年來的實(shí)際工作和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，希望能對其他兄弟院校的數(shù)學(xué)建模活動(dòng)起到一定的積極作用。

1 時(shí)間安排

1.1 第一階段主要進(jìn)行宣傳及初次選拔：3月15日—5月15日

宣傳及動(dòng)員工作由學(xué)?！按髮W(xué)生數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)”組織實(shí)施，重點(diǎn)人群為在校二年級學(xué)生。報(bào)名結(jié)束后進(jìn)行初次選拔，選拔的方式為筆試，考試內(nèi)容包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)及簡單數(shù)學(xué)模型。按照考試成績從高到低排序，選拔150名學(xué)生組成若干數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)小組，然后進(jìn)行初級培訓(xùn)。

1.2 第二階段主要進(jìn)行第二次選拔：5月16日—6月1日

由教務(wù)處、校團(tuán)委聯(lián)合發(fā)文，由數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院具體承辦“創(chuàng)新杯”大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽暨數(shù)學(xué)建模校內(nèi)選拔賽，每年一屆。嚴(yán)格履行大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽的程序，由評審專家組進(jìn)行評選。學(xué)校對優(yōu)秀的作品予以表彰，并鼓勵(lì)隊(duì)員進(jìn)行下一階段的訓(xùn)練。

1.3 第三階段主要進(jìn)行理論培訓(xùn)：6月2日—7月10日

將進(jìn)入第三階段培養(yǎng)的學(xué)員組成“國賽”集訓(xùn)隊(duì)，進(jìn)行系統(tǒng)的理論培訓(xùn)，這是組織數(shù)學(xué)建模的中級階段，也是發(fā)現(xiàn)人才和培養(yǎng)人才的關(guān)鍵階段。

根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)，最終獲得優(yōu)異成績的學(xué)員，往往不是常規(guī)考試中成績最好的，而是對數(shù)學(xué)建模熱情高漲、善于鉆研、有創(chuàng)新思想的學(xué)員。這就要求指導(dǎo)教師對學(xué)員進(jìn)行全面的了解，并根據(jù)學(xué)員的特點(diǎn)，進(jìn)行合理分組搭配，使各小組的建模能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力以及協(xié)作能力盡量均衡，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

1.4 第四階段進(jìn)行第三次選拔：7月10日—8月30日

此階段為暑期強(qiáng)化培訓(xùn)期，學(xué)員不僅要研讀優(yōu)秀論文，而且每組要完成3-4篇模擬論文，并給其他學(xué)員講解。根據(jù)學(xué)員表現(xiàn)情況，進(jìn)行第三次校內(nèi)選拔。此階段也是參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽全國賽的沖刺、提高階段。

1.5 第五階段為競賽期：9月中旬

數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室停止對外開放，營造一個(gè)封閉、安靜的競賽環(huán)境。

1.6 第六階段主要進(jìn)行總結(jié)、再啟動(dòng)：9月下旬至年底

此階段可分兩個(gè)層次，一是類似第一階段，擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模競賽的影響力，吸引更多學(xué)生關(guān)注，為下一步工作做準(zhǔn)備；二是提高層次。指導(dǎo)老師把各自負(fù)責(zé)的參賽小組的論文進(jìn)行匯總、整理，并提出改進(jìn)意見，幫助學(xué)員把勞動(dòng)成果轉(zhuǎn)化成更優(yōu)秀的論文，爭取在期刊上發(fā)表，同時(shí)遴選出參加美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的同學(xué)。

2 師資培養(yǎng)

數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)的核心是指導(dǎo)教師，教師隊(duì)伍的戰(zhàn)斗力不僅影響到培訓(xùn)的效果，而且是決定競賽結(jié)果的一個(gè)重要因素。因此，多年來，我校始終堅(jiān)持業(yè)務(wù)第一、奉獻(xiàn)第二的原則，同時(shí)在選拔過程中，有意選拔一些年富力強(qiáng)、具有創(chuàng)新意識的青年教師，同時(shí)注意學(xué)歷、職稱結(jié)構(gòu)的調(diào)整，現(xiàn)已逐步建立一支年齡結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、業(yè)務(wù)素質(zhì)高、科研能力強(qiáng)、善于團(tuán)結(jié)、樂于奉獻(xiàn)的師資隊(duì)伍。

以下是我校師資隊(duì)伍建設(shè)的幾點(diǎn)做法：

1）每年選派指導(dǎo)教師參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽全國組委會(huì)組織的暑期數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)與應(yīng)用研究研討會(huì)和年底當(dāng)年命題研討會(huì)，傾聽國內(nèi)外知名建模專家的學(xué)術(shù)報(bào)告，及時(shí)了解國內(nèi)數(shù)學(xué)建模動(dòng)態(tài)和當(dāng)年數(shù)學(xué)建模題目出題思路及解題方法，同時(shí)向國內(nèi)其他兄弟院校學(xué)習(xí)。2）每年選派指導(dǎo)教師參加河南省或中南地區(qū)組織的數(shù)學(xué)建模師資培訓(xùn)與教學(xué)研討，借鑒他校的成果經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)我校的不足，提高師資水平。3）組織指導(dǎo)教師隊(duì)伍到省內(nèi)高校交流學(xué)習(xí)。4）邀請數(shù)學(xué)建模專家到校內(nèi)講學(xué)。近年來多次邀請解放軍信息工程大學(xué)韓中庚教授、鄭州大學(xué)石東洋教授等分別來校做報(bào)告。5）指導(dǎo)教師定期、不定期的召開研討會(huì)，有時(shí)會(huì)邀請隊(duì)員參加，共同探討競賽組織過程中出現(xiàn)的一些問題及解決方法。

通過以上工作，開闊了視野，更新了理念，拓展了知識，豐富了經(jīng)驗(yàn)。

3 課程設(shè)置

我校構(gòu)建了“選修課+課外活動(dòng)+集訓(xùn)”相結(jié)合的課程體系，逐步形成“以教學(xué)促競賽，以競賽帶教學(xué)”的良性循環(huán)。

3.1 開設(shè)選修課

在全校范圍內(nèi)開設(shè)《數(shù)學(xué)建?！饭x課。一是幫助同學(xué)們了解數(shù)學(xué)建模，增強(qiáng)對數(shù)學(xué)建模的興趣，進(jìn)而積極參與到數(shù)學(xué)建模競賽中；二是普及數(shù)學(xué)建模基本知識和基本方法，為集訓(xùn)節(jié)省大量的時(shí)間和精力。

學(xué)校還開設(shè)了《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》選修課，講授數(shù)學(xué)軟件Matlab和優(yōu)化軟件lingo/lindo。經(jīng)過學(xué)習(xí)，同學(xué)們對經(jīng)典案例的解決思路和計(jì)算方法有了清晰的認(rèn)識，掌握了案例的分析、建模、編程等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠自行建立簡單的數(shù)學(xué)模型并用軟件進(jìn)行求解。

3.2 組織課外活動(dòng)

我校于2003年成立了“大學(xué)生數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)”，該社團(tuán)由數(shù)學(xué)建模愛好者組成，秉承“不畏困難，頑強(qiáng)攻堅(jiān)，銳意創(chuàng)新，不驕不餒”的精神，多次承辦校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽相關(guān)的活動(dòng)，成為我校數(shù)學(xué)建模體系中不可或缺的重要組成部分。

3.3 集中理論培訓(xùn)

集中理論培訓(xùn)授課內(nèi)容包括概率統(tǒng)計(jì)、運(yùn)籌規(guī)劃、微分方程、數(shù)值分析、模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、層次分析法、圖論、排隊(duì)論、灰色數(shù)學(xué)、模型講解等。

4 幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)

1）充分發(fā)揮大學(xué)生數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)的作用，使其成為人才儲(chǔ)備庫。2）吸納校內(nèi)其他競賽的優(yōu)勝者參賽。如校團(tuán)委舉辦的“磐石杯”基礎(chǔ)學(xué)科知識競賽、信息工程學(xué)院舉辦的“C語言程序設(shè)計(jì)大賽”等。3）發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，這是關(guān)系競賽成功與否的關(guān)鍵因素。一是要團(tuán)結(jié)；二是三個(gè)隊(duì)員能力需各有所長，努力爭取在建模能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力以及協(xié)作能力達(dá)到均衡。4）注重思想教育。當(dāng)競賽結(jié)果公布后，要密切關(guān)注成績不理想的小組成員的思想情緒波動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)員正確對待失敗，增強(qiáng)抵抗挫折的能力，不要計(jì)較一時(shí)的成敗得失，更不要后悔、指責(zé)隊(duì)友當(dāng)時(shí)的選擇。[3]引導(dǎo)學(xué)員保持高昂的斗志，為下次競賽做好準(zhǔn)備。

參考文獻(xiàn)

[1]李大潛.中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽[M].北京：高等教育出版社，2001（12）.

[2] 楊啟帆等.數(shù)學(xué)建模[M].北京：高等教育出版社，2005（5）.

[3] 黃娜.組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽的經(jīng)驗(yàn)與建議[J].內(nèi)江科技，2007（9）.