大學生數(shù)學建模競賽的現(xiàn)狀分析和對策研究
——以伊犁師范學院為例

高百俊，劉淼

（伊犁師范學院數(shù)學與統(tǒng)計學院，新疆 伊寧 835000）

大學生數(shù)學建模競賽的現(xiàn)狀分析和對策研究
——以伊犁師范學院為例

高百俊，劉淼

（伊犁師范學院數(shù)學與統(tǒng)計學院，新疆 伊寧 835000）

以伊犁師范學院大學生數(shù)學建模的現(xiàn)狀為依據(jù)，提出了針對本校大學生數(shù)學建模競賽改革的一些對策.

數(shù)學建模；數(shù)學建模競賽；現(xiàn)狀；對策

大學生數(shù)學建模競賽起源于美國，1985年，數(shù)學建模競賽走向國際化.我國于1989年開始開展大學生數(shù)學建模競賽.1994年該競賽被教育部列為全國大學生四大競賽之一，每年都有幾百所大學積極參加.伊犁師范學院作為一所隸屬新疆維吾爾自治區(qū)管理的普通高等師范學校，于2004年起組隊參加全國大學生數(shù)學建模競賽，九年間也取得了一些成績.回顧過去幾年的工作，我校雖然在數(shù)學建模競賽中積累了一些經(jīng)驗和體會，取得了一些成績，但總體上來說，我校的數(shù)學建模競賽的整體水平與國內(nèi)一些高校的建模水平還相差甚遠，在新疆仍處于中游水平，無論在教師的指導水平、培訓方式，以及參賽學生的通力合作等方面都有待進一步提高.基于此，本文對我校近十年來數(shù)學建模競賽的整體狀況進行客觀、全面、系統(tǒng)的分析，通過借鑒區(qū)內(nèi)外其他高校一些好的做法和經(jīng)驗，進而結(jié)合我校實際提出若干對策.

1 大學生參加數(shù)學建模競賽的現(xiàn)狀分析

數(shù)學建模課程在我校已為數(shù)學專業(yè)本科生開設(shè)10余年，面向全校的數(shù)學建模暑期輔導班也已連續(xù)開設(shè)了6年，數(shù)學建模課程于2008年通過評審被評為校級重點建設(shè)課程.為培養(yǎng)我校廣大學生的創(chuàng)新精神、團隊合作精神以及運用數(shù)學方法和計算機技術(shù)解決實際問題的能力，促進交叉學科研究和交流，我校也于2004年起連續(xù)十年組隊參加全國大學生數(shù)學建模競賽，并在自治區(qū)內(nèi)多次獲得二、三等獎，數(shù)學與統(tǒng)計學院也多次被評為優(yōu)秀組織單位.

雖然我校通過不斷的努力在全國大學生數(shù)學建模競賽中取得的一些成績，但是我們也深深感到作為西北邊陲的一個師范類院校，在全國大學生數(shù)學建模競賽中與疆內(nèi)外高校之間存在的很大的差距，無論是從宣傳，組織還是輔導課，我們都有有待提高的地方，綜合我校具體情況，目前我校大學生數(shù)學建模競賽改革的關(guān)鍵在于：

（1）改變傳統(tǒng)教學模式.目前我校數(shù)學建模課采取的仍然是較為傳統(tǒng)的教學模式，并且開課時間較晚，并且主要針對大學三年級學生.因此在每次組織數(shù)學建模競賽時，高年級學生參賽人數(shù)有限，低年級學生因為沒有學過這門課程，雖然進行了短期的培訓，但是總體上學生競賽水平不是很高.

（2）營造普遍的競賽氛圍.目前我校的數(shù)學建模競賽的參賽選手基本上都是數(shù)學學院的學生，其它理科院系參賽學生人數(shù)很少.這樣的結(jié)果一方面和課程安排有關(guān)，另一方面也和建模競賽的宣傳力度不夠有著必然關(guān)系.要想提高全校的建模競賽水平，增強全民參加數(shù)學建模競賽的意識是有效的關(guān)鍵的一步.

（3）要在高等數(shù)學的教學中融入和突出數(shù)學建模的思想和方法.數(shù)學作為一門基礎(chǔ)學科，其作用不只是傳授一些數(shù)學知識，更重要的是培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解決問題的能力.高等數(shù)學作為理科院系的專業(yè)基礎(chǔ)課，需要教師認真負責，結(jié)合不同專業(yè)講好數(shù)學課，但是，現(xiàn)在的高等數(shù)學課的教學要么在趕教學進度，要么有些教師就是為了完成教學任務(wù)，根本沒有好好鉆研這門課，粗枝大葉的講解使得學生沒有產(chǎn)生對數(shù)學的熱愛，反倒增加了學生的厭學情緒，更不要說在教學過程中融入數(shù)學建模思想了.作為非數(shù)學專業(yè)學生的第一門數(shù)學課，高等數(shù)學的教學過程結(jié)合數(shù)學建模思想尤為重要，也對日后能選拔出優(yōu)秀的數(shù)學建模選手有著一定的影響.

（4）進行合理有效的培訓.這些年，由于各方面因素的制約，我校的數(shù)學建模培訓班都是實行大班上課制，所有學員在一個班接受統(tǒng)一的培訓，學生層次不同，卻沒有得到合理的分層，使得學生的學習興趣有先漲后落的趨勢，這樣的培訓模式?jīng)]有讓學生的能力得到很好的發(fā)揮，最終影響到學校整體的參賽結(jié)果.

（5）加強數(shù)學建模競賽的師資隊伍建設(shè).目前，我校的數(shù)學建模競賽的師資還較薄弱，還不能建立從年齡和研究方向上的非常合理的多元的，多個梯隊，而數(shù)學建模競賽需要具有高水平建模能力的教師，因此，建立一支高水平的教師隊伍，同時選派教師參加各類數(shù)學建模進修、培訓，邀請建模專家來做講座等等都是非常有必要的、迫切的.

2 大學生參加數(shù)學建模競賽的對策研究

2.1 提高高等數(shù)學課的教學水平，結(jié)合學生現(xiàn)狀，積極開展數(shù)學建模課程的改革

高等數(shù)學是非數(shù)學專業(yè)學生在進入大學后學習的第一門數(shù)學課，高等數(shù)學課的講授不但要求教師有正確的教學態(tài)度，不照本宣科，而且還要求教師增加必要的理論知識的講解和一些必要的計算，結(jié)合具體的專業(yè)增強數(shù)學模型的分析和建立，擴大數(shù)學建模思想的教育，讓學生在學習的過程中親身領(lǐng)會數(shù)學問題的發(fā)現(xiàn)和解決的過程.只有這樣，才能在提高高等數(shù)學課的教學水平的同時，提高學生對數(shù)學以及數(shù)學建模的興趣，為以后選拔參賽選手及培訓做好準備.

為了讓更多的學生在參加競賽前有良好的數(shù)學建?；A(chǔ)，應(yīng)該對現(xiàn)在的數(shù)學建模課程的安排進行改革，在課時量不縮水的前提下，應(yīng)有針對的，有重點的分別開設(shè)該課程.針對數(shù)學專業(yè)的學生開設(shè)專業(yè)必修課，針對非數(shù)學專業(yè)的學生，可在高等數(shù)學課結(jié)束之后開設(shè)數(shù)學類選修課，對新生開設(shè)通識課，對研究生開設(shè)學位課，并適時推出全院的素質(zhì)平臺課等等，針對不同的學生，制定不同的教學大綱和教學時數(shù).在同一個班級針對尖子生可以提前培養(yǎng)，利用教師的的科研資源，為學生預(yù)留一些可以進行研究的課題，提早培養(yǎng)學生建模的能力；對于班里的一般學生，可以采用逐步引導，多做訓練等激發(fā)他們的學習興趣和競爭潛力；對于原來基礎(chǔ)就不好的學生，就要通過有趣的課堂環(huán)境，首先激發(fā)他們的學習興趣，讓他們意識到學習這門課是有意義的.這樣從橫向和縱向同時著手準備，可以為競賽儲備良好的學生資源.

此外，本校對數(shù)學專業(yè)的學生開設(shè)的數(shù)學計算機課程和相關(guān)的軟件應(yīng)用課程都比較少或幾乎沒有，很多學生只是在參加數(shù)學建模培訓時才開始接觸這些軟件，其實為了突出數(shù)學的應(yīng)用性及提高學生的實際操作能力，應(yīng)開設(shè)突出數(shù)學算法實現(xiàn)的計算機課程，結(jié)合數(shù)學軟件和數(shù)學案例，解決建模和求解，從而提高學生學習數(shù)學建模的興趣和能力.

2.2 構(gòu)建一支可持續(xù)發(fā)展的建模培訓梯隊，并對現(xiàn)有的教學課堂形式進行有效的改進

數(shù)學建模的內(nèi)容涉及面非常廣，教學和指導的難度都比較大，單憑一己之力完成教學和培訓肯定是行不通的，因此構(gòu)建建模梯隊是很有必要的.根據(jù)年齡，具體研究方向建設(shè)合理的梯隊，積極引進專業(yè)人才，利用對口支援學校的良好資源，及時、合理地安排梯隊成員外出培訓，參加建模會議，邀請行業(yè)專家來做講座或授課，不斷提高本校教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和指導能力，對建模的長久發(fā)展是很重要的.教師自身要有很強的提升意識，還要積極涉獵大量物理、化學、生物科學等方面的背景知識，只有自己開闊了眼界，吸收了新的訊息，才能更好的進行教學和培訓.

此外，改變現(xiàn)有課堂傳統(tǒng)的教與學的模式，突出學生的主體地位也顯得尤為重要.教師除了自己講課外，可預(yù)先布置建模題目，讓學生先“備課”，之后讓學生來“講課”，讓學生真正進入建模的情境，切實感到自己是建模的主體，提高學習興趣和效率，同時要在學習的過程中，使學生意識到自己對復(fù)雜的數(shù)學題的想象力、洞察力和聯(lián)想力都有了一定的發(fā)展和提高，在做數(shù)學題的過程中，自己的創(chuàng)新能力得到了開發(fā)，有了發(fā)展，使學生在多樣的學習過程中喜歡上數(shù)學課，喜歡上解決數(shù)學問題.教師也可采用專題講座和具體的建模方法研究相結(jié)合的模式，使學生在學習的過程中能深刻感到自己是主體，自己動手學數(shù)學，用數(shù)學解決具體的問題，在實踐中激發(fā)學生的興趣，提高學生的學習能力.

2.3 增強宣傳力度，擴大數(shù)學建模的影響，從全校范圍選拔參賽隊員

數(shù)學建模競賽在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生的影響是非常大的，在國內(nèi)也已風生水起了很多年，熱度持續(xù)到現(xiàn)在.但是這種“熱度”在我校產(chǎn)生的影響并不是很大，所以做好宣傳，激發(fā)學生參賽的興趣，保護學生參與的積極性是我們目前必須要做的，而且是要做好的.在宣傳期，我們可以舉辦專欄，專家講座、報告等形式進行宣傳，也可由我院的教師在其任課期間向?qū)W生灌輸建模的思想，建模競賽的意義和作用，鼓勵學生積極報名，踴躍參加.為了讓建模競賽的影響一直有效地保持一定的“熱度”，我們還可以成立建模協(xié)會，建模創(chuàng)新小組等學校社團，在全校范圍內(nèi)以社團的形式進行宣傳，納新，使之逐步形成一個系統(tǒng)，保持一定的規(guī)模.

在確定選拔對象時，應(yīng)進行大量的“海選”和“優(yōu)選”，在吸收了大量良好的學生資源之后，我們將他們組成培訓班，經(jīng)過一段時間的培訓后，根據(jù)學生具體學習能力的不同進行編隊，在編隊時可以采取非專業(yè)選手與專業(yè)選手分開編隊，也可采取跨系跨專業(yè)學生混合編隊，實行小班上課制，從培訓階段就拉開層次，因材施教，從實踐中找到適合我校大學生的最佳編隊方法，這樣既保護了選手的積極性，又可以激發(fā)學生的學習能力，為建模人才的可持續(xù)發(fā)展儲備力量，并且對參賽建模競賽的最終分組、名次的獲得都是有幫助的.

2.4 積極建設(shè)數(shù)學模型課程教學網(wǎng)站

數(shù)學建模課的應(yīng)用性強，難度大，這門課幾乎每一個章節(jié)都涉及到實際問題，因為有應(yīng)用性，教師講課就有一定的難度，所以合理設(shè)計課程課件，建立課程和相關(guān)信息網(wǎng)站就顯得尤為重要和迫切.這幾年，我們這個學科一直在追求著更大的進步，為了全力推進伊犁師范學院數(shù)學模型的精品課程建設(shè)，爭取在2-3年內(nèi)將數(shù)學模型建成伊犁師范學院的精品課程，并完成課程的教學網(wǎng)站建設(shè)，營造良好的教學環(huán)境，采用先進的教學方法與教學手段，構(gòu)建數(shù)學建模教學平臺，以實現(xiàn)精品課程以“點”帶“面”的整體效應(yīng).

2.5 校內(nèi)數(shù)學建模競賽常態(tài)化

目前，我校數(shù)學建模競賽僅限于參加一年一次的全疆、全國的大型建模競賽，在本校內(nèi)，還未舉辦過數(shù)學建模競賽，為了更好地以“點”帶“面”，應(yīng)該從校內(nèi)數(shù)學建模競賽開始，將數(shù)學建模競賽常態(tài)化.我們可以先從組織大學生課外建模比賽開始，制定比賽制度，設(shè)立獎勵機制，培養(yǎng)學生興趣，選拔優(yōu)秀學生，逐步提升層次，同時可以利用數(shù)學建模網(wǎng)站，介紹最新研究熱點問題，業(yè)內(nèi)建模最新動態(tài)等等，使得數(shù)學建模競賽對非數(shù)學專業(yè)學生不再陌生和遙不可及，使數(shù)學建模競賽在本校內(nèi)先“火”起來，從而從整體上促進數(shù)學建模競賽的發(fā)展，推動整個學科的進步.

3 結(jié)束語

全國大學生數(shù)學建模競賽是正在如火如荼的進行著，并且已經(jīng)形成了一套科學的完善的競賽體系，同時也為高等教育改革提供了很多方法和范例.伊犁師范學院的數(shù)學建模的教學、培訓與競賽是一個完整的，有待提升和改革的系統(tǒng)工程，也是本校大學數(shù)學教學改革的突破口.為了能提高本校的建模競賽的整體水平，需對本校的辦學資源進行一次局部整合，對本校數(shù)學教師教學理念進行逐步更新，提升指導教師的綜合實力，提高學生的創(chuàng)新意識、綜合素質(zhì)以及解決數(shù)學問題的能力.

〔1〕陳衍峰,王梅.數(shù)學建模與高師院數(shù)學專業(yè)教學改革探討[J].通化師范學院學報,2013,34(1):45-46.

〔2〕吳慶軍,劉永建,蒙秋菊.大學生數(shù)學建模競賽與大學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[J].玉林師范學院學報, 2012,33(2):10-14.

〔3〕楊啟帆,談之奕.通過數(shù)學建模教學培養(yǎng)創(chuàng)新人才—浙江大學數(shù)學建模方法與實踐教學取得明顯人才培養(yǎng)效益[J].中國高教研究,2011(12):84-85,93.

〔4〕李邦義,王魯捷.大學生數(shù)學建模競賽幾個相關(guān)問題的研究[J].南京航空航天大學學報,2001,3 (4):80-83.

〔5〕黃世華,石永芳.如何指導大學生進行數(shù)學建模競賽[J].甘肅聯(lián)合大學學報,2005,19(1):64-66.

〔6〕許先云,楊永清.突出數(shù)學建模思想培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].大學數(shù)學,2007,23(4):137-140.

G642.0

A

1673-260X（2014）07-0221-03

新疆維吾爾自治區(qū)高校科研計劃科學研究重點項目(XJEDU 2012I39)；伊犁師范學院教育教學改革一般項目(JG201223)