本文摘要:摘要:數(shù)學(xué)建模問題是對(duì)實(shí)際生活中遇到的問題以數(shù)學(xué)的思維進(jìn)行分析和解決,能夠鍛煉學(xué)生實(shí)際問題數(shù)學(xué)化、數(shù)學(xué)問題求解、思維整理成文的能力,對(duì)提高學(xué)生的工程素質(zhì)、心理調(diào)節(jié)能力、意志力、表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起到了重要輔助作用
摘要:數(shù)學(xué)建模問題是對(duì)實(shí)際生活中遇到的問題以數(shù)學(xué)的思維進(jìn)行分析和解決,能夠鍛煉學(xué)生實(shí)際問題數(shù)學(xué)化、數(shù)學(xué)問題求解、思維整理成文的能力,對(duì)提高學(xué)生的工程素質(zhì)、心理調(diào)節(jié)能力、意志力、表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起到了重要輔助作用?偨Y(jié)歸納國(guó)防科技大學(xué)、解放軍理工大學(xué)、空軍工程大學(xué)、海軍工程大學(xué)等大連艦艇學(xué)院兄弟院校在數(shù)學(xué)建模方面的優(yōu)秀做法。分析我院數(shù)模培養(yǎng)學(xué)員的思維邏輯、實(shí)際問題數(shù)學(xué)化、模型求解、專業(yè)寫作,以及組織實(shí)施中課程設(shè)置、競(jìng)賽組織、激勵(lì)措施、制度建設(shè)等方面存在的一些問題,針對(duì)這些問題,提出開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模,教學(xué)訓(xùn)練,組織實(shí)施
一、各類大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽賽事
目前,國(guó)際、國(guó)內(nèi)均有多種數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),旨在培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新能力。例如,始于1985年的美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽MCM,始于2000年的交叉學(xué)科建模競(jìng)賽ICM,始于1992年的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,始于2010年的“軍事運(yùn)籌杯”軍隊(duì)院校軍事建模競(jìng)賽,始于2017年的全國(guó)大學(xué)生軍事數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,以及各省或多省聯(lián)合的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等。這些賽事受到了各地方高校和軍隊(duì)院校大學(xué)生們的普遍關(guān)注與積極參與。例如,2018年,來自全國(guó)33個(gè)省、市、自治區(qū)(包括香港和澳門)及新加坡的1449所院校,42128個(gè)隊(duì)(本科組38573隊(duì)、?平M3555隊(duì)),近12萬名大學(xué)生報(bào)名參加了全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。
二、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽特點(diǎn)及對(duì)人才培養(yǎng)作用
傳統(tǒng)教學(xué)的“優(yōu)勢(shì)”在于可以使大學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)獲取大量的知識(shí),主要體現(xiàn)在問題的計(jì)算、推理、論證、實(shí)現(xiàn)等方面。但也存在明顯的“不足”,如每學(xué)期課程多,學(xué)習(xí)任務(wù)繁重,屬于被動(dòng)接受型學(xué)習(xí),易陷入套公式、模仿范例、思維僵硬等誤區(qū),機(jī)械式的學(xué)習(xí)將影響學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造精神[1-3]。
學(xué)習(xí)過程也主要以個(gè)體學(xué)習(xí)為主,研討交流多流于形式,主要以完成課堂作業(yè)為主。數(shù)學(xué)的廣泛適用性和有效性,其中,普遍適用性是數(shù)學(xué)的一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的特征。適用于從宏觀宇宙到微觀粒子的各類現(xiàn)象和規(guī)律。廣泛性表現(xiàn)在它所研究的現(xiàn)象和規(guī)律在自然界中無處不在。數(shù)學(xué)正是這些廣泛表現(xiàn)的自然現(xiàn)象的邏輯內(nèi)核。
隨著數(shù)學(xué)的進(jìn)步,以及數(shù)學(xué)在各類學(xué)科中的廣泛、深入應(yīng)用,也更能使人類接近自然的本原。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,是在已有社會(huì)現(xiàn)象或問題的情況下,利用已經(jīng)掌握的數(shù)學(xué)知識(shí),探索其規(guī)律的過程。通常,這種探索過程是開放性的,由于問題的分析求解通常需求一定的簡(jiǎn)化假設(shè),而不同的數(shù)學(xué)假設(shè)和前提條件,在探索相同問題時(shí),會(huì)有不同的結(jié)果。
這種開放性的設(shè)計(jì)方案,會(huì)給參賽者以充分的自由發(fā)揮空間,有利于發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性。能夠激發(fā)學(xué)生探索未知世界的能力,激發(fā)他們心中求知求是欲望,用已經(jīng)掌握的理論知識(shí),在實(shí)際問題中碰撞出探索的火花,這正是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽希望達(dá)到的效果[4-5]。數(shù)學(xué)建模組隊(duì),通常由三名學(xué)員組成。在培養(yǎng)其探索精神的同時(shí),對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、合理分工籌劃、論文撰寫表達(dá)能力、磨練意志等方面,也發(fā)揮了十分重要的作用?梢园褦(shù)學(xué)建模競(jìng)賽看作是以所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題的一次實(shí)際練兵活動(dòng)。在各院校中開展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起到了重要輔助作用[6-8]。
三、其他軍隊(duì)兄弟院校數(shù)學(xué)建模的優(yōu)秀做法
海軍大連艦艇學(xué)院是建國(guó)后首批建設(shè)的軍事院校,具有悠久的歷史,被譽(yù)為海軍軍官搖籃。國(guó)防科技大學(xué)、解放軍理工大學(xué)、空軍工程大學(xué)、海軍工程大學(xué)是大連艦艇學(xué)院的兄弟院校,代表了各軍種的特色,具有典型性,在數(shù)學(xué)建模方面走在了軍校的前列,取得的成果較為豐碩。現(xiàn)簡(jiǎn)要分析以上院校在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的成果及成功經(jīng)驗(yàn)做法。
(一)典型軍事院校數(shù)模培訓(xùn)過程
國(guó)防科技大學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)已經(jīng)形成一個(gè)固定的模式,并取得了良好的效果。3-4月份,開設(shè)“數(shù)學(xué)建模”公開課,共36課時(shí),由理學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)系承擔(dān)。對(duì)學(xué)員進(jìn)行理論基礎(chǔ)培訓(xùn)。5-6月份,舉辦全國(guó)賽第一期培訓(xùn),利用周末時(shí)間,在6道題目中,學(xué)員任選2題動(dòng)手操作。并通過校內(nèi)賽、區(qū)域性比賽,選拔參加全國(guó)賽學(xué)員名單,區(qū)域性比賽學(xué)員自行決定是否參加,學(xué)校不統(tǒng)一組織。校內(nèi)賽安排五一假期,自由組隊(duì)參賽。8月份,通過第一期培訓(xùn)及校內(nèi)賽、區(qū)域性比賽的篩選,選出約70組,進(jìn)行全國(guó)賽第二期培訓(xùn)。共進(jìn)行2次模擬賽和4次專題講座。第二期培訓(xùn)安排在暑假進(jìn)行,所以模擬賽按照完整的3天時(shí)間進(jìn)行,使學(xué)員能夠模擬實(shí)戰(zhàn),增強(qiáng)培訓(xùn)效果。
全國(guó)賽的舉辦時(shí)間通常是9月10日至15日左右,利用一個(gè)周末外加周一連續(xù)3天時(shí)間進(jìn)行。比賽期間,學(xué)校為各參賽隊(duì)統(tǒng)一安排住宿,保障上網(wǎng)查詢資料的條件。10月至次年1月,進(jìn)行國(guó)際賽培訓(xùn),期間主要利用周末時(shí)間進(jìn)行。各組要做讀書報(bào)告、選擇6-8篇優(yōu)秀論文講評(píng),評(píng)委針對(duì)學(xué)員的讀書報(bào)告和優(yōu)秀論文講評(píng)進(jìn)行評(píng)論。
并進(jìn)行2次模擬賽。通常在次年2月舉辦國(guó)際賽,同全國(guó)賽一樣,由學(xué)校負(fù)責(zé)后勤保障。解放軍理工大學(xué)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)任務(wù)主要由理學(xué)院承擔(dān)。全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模前,組織參賽學(xué)員進(jìn)行賽前實(shí)戰(zhàn)模擬。數(shù)研中心設(shè)計(jì)題目,安排數(shù)名教員分赴中心校區(qū)和雙龍街校區(qū)進(jìn)行指導(dǎo),參賽學(xué)員模擬競(jìng)賽效果。還利用自習(xí)時(shí)間,針對(duì)參賽學(xué)員在實(shí)戰(zhàn)模擬中出現(xiàn)的傾向性問題進(jìn)行輔導(dǎo)。
為使學(xué)員更好了解數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽規(guī)則及論文寫作要求,理學(xué)院組織集中授課活動(dòng),加深參賽學(xué)員對(duì)建模問題的了解,為學(xué)員參賽指明了方向,并使學(xué)員參加今后更高平臺(tái)的建模比賽打下了良好基礎(chǔ)。空軍工程大學(xué)除進(jìn)行常規(guī)的課程授課外,還邀請(qǐng)西北工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、西安交通大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、二炮工程大學(xué)及該校等六所軍地名校的數(shù)學(xué)建模精英,舉行交叉學(xué)科數(shù)學(xué)建模學(xué)生論壇巡回演講;顒(dòng)中,各校學(xué)員代表結(jié)合自身經(jīng)歷,旁征博引,激情演講。
獲獎(jiǎng)學(xué)員結(jié)合自身成長(zhǎng)經(jīng)歷,與大家分享了“夯實(shí)基礎(chǔ),腳踏實(shí)地,永不言棄”的學(xué)習(xí)方法。巡回演講內(nèi)容主要包括數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、交叉學(xué)科數(shù)學(xué)建模兩個(gè)方面,由學(xué)生自發(fā)組織,共同主辦,旨在促進(jìn)各校學(xué)員交流學(xué)習(xí),擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模傳播影響,同時(shí)也增進(jìn)了該校與地方高校之間的交流與合作。海軍工程大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)系全面負(fù)責(zé)其數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)、組隊(duì)、競(jìng)賽管理活動(dòng),對(duì)參賽的全部學(xué)員進(jìn)行了集中培訓(xùn),既注重解決實(shí)際問題,又注重學(xué)員創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
一是精心準(zhǔn)備。抽調(diào)骨干指導(dǎo)教員參加集訓(xùn),選取內(nèi)容新穎、代表性強(qiáng)的題目,進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)練習(xí),不斷增加集訓(xùn)難度,提高集訓(xùn)質(zhì)量。二是嚴(yán)密組織。通過模擬競(jìng)賽、輔導(dǎo)講評(píng)、專題講座等多種形式認(rèn)真開展輔導(dǎo)授課。三是強(qiáng)化措施。將未參加過建模競(jìng)賽的研究生學(xué)員與本科生一起編隊(duì),提前進(jìn)行集訓(xùn),以提高研究生學(xué)員的參賽水平。通過增加集訓(xùn)密度,加強(qiáng)環(huán)節(jié)指導(dǎo),達(dá)到了訓(xùn)練目的。四是嚴(yán)格管理。集訓(xùn)中,從競(jìng)賽實(shí)戰(zhàn)出發(fā),嚴(yán)格管理部隊(duì),按時(shí)上課,清點(diǎn)人數(shù),通過作風(fēng)培養(yǎng),使集訓(xùn)收到了好的效果。全體參訓(xùn)學(xué)員克服暑期放假、天氣炎熱、學(xué)習(xí)強(qiáng)度大等困難,發(fā)揚(yáng)拼搏進(jìn)取精神,積極投入到訓(xùn)練當(dāng)中,受到好評(píng)。集訓(xùn)期間,學(xué)院院長(zhǎng)、副院長(zhǎng)多次深入現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)建模培訓(xùn),慰問集訓(xùn)教員、學(xué)員。
(二)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)措施
這幾所典型院校在數(shù)模競(jìng)賽獲獎(jiǎng)方面,都對(duì)參賽學(xué)員和指導(dǎo)教員采取了一定的獎(jiǎng)勵(lì)措施。如立功受獎(jiǎng)獎(jiǎng)勵(lì)、現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)、保研和考研加分獎(jiǎng)勵(lì)、畢業(yè)分配加分獎(jiǎng)勵(lì)等措施。其中,國(guó)防科技大學(xué)對(duì)取得國(guó)際大學(xué)生數(shù)模競(jìng)賽特等獎(jiǎng)的學(xué)員,可以給予二等功或三等功獎(jiǎng)勵(lì)。2010年以前,對(duì)指導(dǎo)教員也可給予三等功獎(jiǎng)勵(lì)。
空軍工程大學(xué)對(duì)獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)的學(xué)員和教員,2013年以前可以給予三等功獎(jiǎng)勵(lì)。海軍工程大學(xué)對(duì)獲全國(guó)、國(guó)際競(jìng)賽一等獎(jiǎng)的組長(zhǎng)給予三等功獎(jiǎng)勵(lì),獲特等獎(jiǎng)組長(zhǎng)給予二等功獎(jiǎng)勵(lì)。近年來,各院校均取消了學(xué)員現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)措施。各院校中,可以本科畢業(yè)后直讀研究生學(xué)位的學(xué)員,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽獲獎(jiǎng)成績(jī)可以作為保研或考研的重要指標(biāo)。同時(shí),本科學(xué)員分配時(shí),數(shù)學(xué)建模獲獎(jiǎng)可以作為加分項(xiàng),在學(xué)員畢業(yè)量化評(píng)比排名中,占有一定的分?jǐn)?shù)。
四、我院現(xiàn)階段數(shù)學(xué)建模問題分析
通過以上對(duì)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的特點(diǎn)及作用分析,我們可以非常明顯的看出,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在學(xué)生綜合能力培養(yǎng)和教學(xué)改革中的重要性。海軍大連艦艇學(xué)院也十分重視數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),從各年度學(xué)院參加軍隊(duì)院校數(shù)學(xué)競(jìng)賽的成績(jī)看,學(xué)員的數(shù)學(xué)功底非常扎實(shí),可以充分說明本院對(duì)基礎(chǔ)教學(xué)的重視,對(duì)學(xué)員基本功的重視。學(xué)院每年都統(tǒng)一組織在校學(xué)員參加各類數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,以期檢驗(yàn)學(xué)員對(duì)基礎(chǔ)理論的實(shí)際應(yīng)用能力。
近年來,取得了一些成績(jī),如多次獲得國(guó)家數(shù)模競(jìng)賽一等獎(jiǎng)、國(guó)際數(shù)學(xué)建模一等獎(jiǎng)等。但是,在看到成績(jī)的同時(shí),也發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和教學(xué)過程中所反映出的一些問題。例如,與地方知名高校,以及軍隊(duì)兄弟院校,如國(guó)防科大、海軍工程大學(xué)、解放軍理工大學(xué)、空軍工程大學(xué)等院校相比,在獲獎(jiǎng)的數(shù)量和層次方面還存在一定的差距。只有認(rèn)清這些問題的緣由,才能解決,從而進(jìn)一步改善學(xué)院人才培養(yǎng)的效果,F(xiàn)在,分別從學(xué)員和學(xué)院的管理與組織兩個(gè)方面,對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與教學(xué)的問題進(jìn)行分析。
(一)學(xué)員方面的問題
1.理論應(yīng)用于實(shí)際的能力不足
在本科生大學(xué)數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中,學(xué)員的主要精力放在課程內(nèi)容、課后作業(yè)、題庫、考試上,數(shù)學(xué)理論功底雖然深厚,但缺乏理論的應(yīng)用,缺少磨練。學(xué)員通常很少會(huì)對(duì)接觸的社會(huì)現(xiàn)象進(jìn)行抽象,并以數(shù)學(xué)思維去思考和理解。由于課程門數(shù)多,學(xué)習(xí)任務(wù)緊,學(xué)習(xí)壓力大,教師也很少會(huì)將開放性的問題交給學(xué)員去探索。這兩個(gè)方面共同導(dǎo)致學(xué)員理論和實(shí)際應(yīng)用脫軌。
2.數(shù)學(xué)模型求解能力欠缺
雖然大學(xué)有計(jì)算機(jī)類課程,但學(xué)的深度不夠,鍛煉的次數(shù)少。且大多數(shù)學(xué)員不熟悉數(shù)學(xué)運(yùn)算工具軟件,數(shù)學(xué)模型求解能力薄弱,即使已經(jīng)建立了一個(gè)模型,也不能給出相應(yīng)的數(shù)據(jù)求解結(jié)果。
3.專業(yè)寫作能力偏弱
問題建模能力和模型求解能力在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中,要比論文寫作重要。但論文寫作能力關(guān)系到能否將建模的思想和流程表述出來,這就關(guān)系到最終的結(jié)果評(píng)定。對(duì)于一個(gè)問題的解決,呈現(xiàn)給他人的是一篇論文,因此如何寫作論文就尤為重要。而通過歷年的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,可以看出,我院學(xué)員這方面的能力偏弱。
(二)組織實(shí)施方面的問題
參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的目的是為了培養(yǎng)全體學(xué)生能力、提高全體學(xué)生素質(zhì),同時(shí)促進(jìn)高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革。對(duì)比相關(guān)兄弟院校的數(shù)模情況,我院對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽重視程度有待進(jìn)一步加大,在現(xiàn)行的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)中,存在以下幾個(gè)突出問題。
1.課程設(shè)置問題
(1)教學(xué)力量分散,課程內(nèi)容銜接不緊密我院開設(shè)與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的課程主要包括:高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模、Matlab軟件及應(yīng)用共計(jì)三門課程。其中,我院各專業(yè)人員均要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)建模兩門課程,這兩門課程分別由數(shù)學(xué)教研室和軍事運(yùn)籌教研室承擔(dān)。Matlab軟件及應(yīng)用課程由通信裝備教研室承擔(dān)。三門課程分屬三個(gè)教研室,且所在部系均不同。
導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)教學(xué)偏重理論,沒有理論應(yīng)用到實(shí)踐的出處;數(shù)學(xué)建模課不完全掌握學(xué)員的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,對(duì)其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)掌握程度認(rèn)識(shí)不足,不利于因材施教。同時(shí),該課程主要研究建模理論,而具體實(shí)際問題的求解方面則十分薄弱;Matlab軟件及應(yīng)用課程,是全校性選修課,20課時(shí),作為一門強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計(jì)算軟件而言,學(xué)時(shí)不夠,且僅停留在Matlab軟件的基本操作使用,沒有與實(shí)際問題數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)模型最優(yōu)求解關(guān)聯(lián)起來。學(xué)員學(xué)習(xí)沒有針對(duì)性,學(xué)習(xí)效果較差。
(2)偏重理論教學(xué),實(shí)踐方面欠缺
由于我院教學(xué)過程中,高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模課程均強(qiáng)調(diào)理論教學(xué),而Matlab軟件及應(yīng)用課程學(xué)時(shí)少、教的淺。導(dǎo)致學(xué)員對(duì)實(shí)際問題建模后的求解出現(xiàn)大量問題,即便可以形成一個(gè)很好的想法,但無法實(shí)現(xiàn)求解。我認(rèn)為,我院學(xué)員的實(shí)踐能力是制約歷次數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽成績(jī)的最大因素。
2.競(jìng)賽組織實(shí)施問題
(1)賽前我院的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽通常由軍事運(yùn)籌教研室將比賽的日程安排通知學(xué)員旅,并由學(xué)員旅通知各學(xué)員隊(duì),學(xué)員自行組隊(duì)并自行找指導(dǎo)教員對(duì)其指導(dǎo)。各類數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽均沒有賽前集中培訓(xùn)。
(2)賽中比賽之中,地點(diǎn)安排由學(xué)員自行解決,有些指導(dǎo)教員會(huì)和其所在系協(xié)商,安排實(shí)驗(yàn)室供所帶學(xué)員使用。存在的問題主要包括:a.建模競(jìng)賽場(chǎng)地條件有待改善學(xué)員通常選擇教室、寢室、教員辦公室、各系實(shí)驗(yàn)室等地作為建模場(chǎng)地,通常不能保障安靜的建模環(huán)境,同時(shí)建模過程是一個(gè)發(fā)揮個(gè)人創(chuàng)造性的時(shí)段,全部精力投入到建模中,勢(shì)必會(huì)影響建模場(chǎng)地的整潔,而所在建模場(chǎng)地通常要求辦公環(huán)境整潔,與其有一定的矛盾。b.臨時(shí)休息條件不能保障在數(shù)模競(jìng)賽過程中,通常學(xué)員會(huì)通宵達(dá)旦、廢寢忘食的工作,難免有精力耗盡的時(shí)候,需要就地休息補(bǔ)充睡眠,而上述場(chǎng)地,不能保障這一要求。
c.上網(wǎng)查詢資料條件不能保障受制于軍校的特殊性,學(xué)校內(nèi)部絕大多數(shù)地點(diǎn)都有保密性要求,不能保障學(xué)員隨時(shí)隨地上網(wǎng),查詢最新的文獻(xiàn)資料。僅有部分建模場(chǎng)地,如教員辦公室、部分實(shí)驗(yàn)室能夠連接校內(nèi)網(wǎng),相對(duì)較為便利查詢中國(guó)知網(wǎng)等文獻(xiàn),但這一條件對(duì)學(xué)員數(shù)模競(jìng)賽時(shí)的保障不充分。d.比賽時(shí)間不能保障在建模比賽過程中,有些學(xué)員隊(duì)要求學(xué)員晚上10點(diǎn)必須歸隊(duì);有些兼職學(xué)員旅、學(xué)員隊(duì)職務(wù)的參賽學(xué)員,在建模過程中,也要去參加相關(guān)活動(dòng),耽誤了部分時(shí)間;當(dāng)建模時(shí)間與學(xué)員正常上課時(shí)間沖突時(shí),學(xué)員面臨繼續(xù)建;蛉ソ淌疑险n的選擇難題。
e.人文關(guān)懷欠缺比賽過程中,需要購買面包、咖啡、水果等物品,我院均由學(xué)員自行承擔(dān),雖然此項(xiàng)每個(gè)參賽隊(duì)花不了多少錢,但其他兄弟院校均有良好保障。
3.激勵(lì)措施問題
(1)對(duì)學(xué)員的激勵(lì)措施
目前我院學(xué)員參加數(shù)模競(jìng)賽獲獎(jiǎng),在畢業(yè)分配排名中,可以加分,這一措施的實(shí)施,開始時(shí)極大調(diào)動(dòng)了廣大學(xué)員對(duì)數(shù)學(xué)建模的熱情,但加分的幅度在整個(gè)總分中所占的比例非常低,目前學(xué)員對(duì)參加數(shù)模的熱情有降低。因此,應(yīng)該改進(jìn)現(xiàn)有激勵(lì)方法,采取多個(gè)方面的激勵(lì)措施達(dá)到預(yù)期效果。例如:獲得國(guó)家獎(jiǎng)或國(guó)際獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)情況下立功受獎(jiǎng)、現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)、提高畢業(yè)分配前的加分額度等方面出發(fā)。參賽過程中,需要繳納一定的報(bào)名費(fèi)用,為了鼓勵(lì)學(xué)員,可以考慮在獲獎(jiǎng)的情況下,學(xué)院報(bào)銷報(bào)名費(fèi),減輕學(xué)員的經(jīng)濟(jì)壓力,并且報(bào)銷一定要及時(shí)實(shí)施。
(2)對(duì)教員的激勵(lì)措施
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)的成功,離不開教員,教員的付出決定了數(shù);顒(dòng)的效果。目前,在評(píng)功評(píng)獎(jiǎng)、職稱評(píng)定、評(píng)先評(píng)優(yōu)中,指導(dǎo)數(shù)模競(jìng)賽獲獎(jiǎng)所起到的作用較弱。同時(shí),我院對(duì)數(shù)模競(jìng)賽獲獎(jiǎng),也已經(jīng)取消了現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)。
4.缺乏規(guī)范的制度建設(shè)
可以說軍隊(duì)院校是最注重學(xué)員管理的院校,我院在學(xué)員的日常行為規(guī)范管理方面,已經(jīng)形成了海軍特色,艦院特色。這主要是得益于已經(jīng)形成了一套齊備有效的管理制度。但就數(shù)學(xué)建模而言,目前我院還相對(duì)欠缺。如何選拔隊(duì)伍、優(yōu)化組合參賽隊(duì)員、賽前輔導(dǎo)、賽中管理和后勤保障、競(jìng)賽獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)措施等方面,需要逐步的建立和完善。這些制度的建設(shè),最核心的原則,應(yīng)該是要能夠激發(fā)學(xué)員的參賽熱情,同時(shí)也要激發(fā)教員的指導(dǎo)熱情。
五、對(duì)我院開展數(shù)模活動(dòng)的教學(xué)訓(xùn)練建議
(一)數(shù)學(xué)建模理論、實(shí)踐能力培養(yǎng)
1.數(shù)學(xué)建模理論能力培養(yǎng)
(1)基礎(chǔ)理論教學(xué)
理論教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)重點(diǎn)把握創(chuàng)造性和應(yīng)用性。要做好建模,必須有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),其中代數(shù)模型、差分方程模型、微分方程模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、概率模型、回歸模型、馬爾科夫模型、圖論模型等是學(xué)員必須了解和掌握的。強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐相結(jié)合,理論的學(xué)習(xí)是為了以理論解決實(shí)際問題,帶著問題出發(fā)會(huì)有更好的學(xué)習(xí)效果,F(xiàn)有三門數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模、Matlab軟件及應(yīng)用的基礎(chǔ)上,加開實(shí)踐性課程,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)員動(dòng)手能力?杉娱_課程包括:Mathmatics、Lingo、SAS等軟件課程,且應(yīng)當(dāng)在課程中加入一定的模型求解實(shí)戰(zhàn)。
(2)數(shù)學(xué)建模專家講座
結(jié)合數(shù)學(xué)建模教學(xué)特點(diǎn)以及我院軍事指揮人才培養(yǎng)目標(biāo),聘請(qǐng)?jiān)和鈹?shù)學(xué)建模領(lǐng)域?qū)<覍W(xué)者和院內(nèi)各軍事學(xué)科領(lǐng)域?qū)<医淌跒閷W(xué)員進(jìn)行講座。通過院外專家講座使學(xué)員了解數(shù)學(xué)建模作用、意義,以及在各類競(jìng)賽中的注意事項(xiàng)。聘請(qǐng)學(xué)院各領(lǐng)域?qū)<医淌谥v座,使學(xué)員了解數(shù)學(xué)建模在艦艇裝備(如雷達(dá)、聲納、電子對(duì)抗、艦炮、通信、魚雷、導(dǎo)彈)和航海保障(航海、海測(cè)、軍事海洋)等方面的應(yīng)用,既可以拓展學(xué)員視野,也為專業(yè)課學(xué)習(xí)提供良好的支撐。
2.模型求解工具使用訓(xùn)練
(1)常用模型求解軟件培訓(xùn)常用的數(shù)學(xué)建模軟件包括:LINGO(最優(yōu)化求解)、SAS(數(shù)據(jù)分析)、SPSS(統(tǒng)計(jì)分析)、Maple(數(shù)值和符號(hào)計(jì)算)、Matlab(科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)分析)、EViews(計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué))、Ansys(有限元分析)等,可通過在學(xué)院開設(shè)相應(yīng)選修課方式,對(duì)學(xué)員的數(shù)學(xué)建模解算能力進(jìn)行培訓(xùn),結(jié)合學(xué)院人才培養(yǎng)方案,和各年級(jí)專業(yè)課程設(shè)置,預(yù)留相應(yīng)時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)軟件教學(xué)。
(2)模型求解案例實(shí)戰(zhàn)在數(shù)學(xué)建模理論課教學(xué)、模型求解軟件教學(xué)過程中,適當(dāng)安排相應(yīng)時(shí)間,對(duì)已建模型進(jìn)行求解,使每名學(xué)員至少熟練掌握2個(gè)求解軟件,能夠利用軟件解決大多數(shù)建模問題。
3.論文寫作能力培養(yǎng)
競(jìng)賽論文是提交專家評(píng)閱的唯一材料,論文寫作本身占有相當(dāng)比重的分?jǐn)?shù),嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的論文有利于梳理建模思路,論文寫作能力是數(shù)學(xué)建模過程中可以獲得的重要能力之一,在學(xué)員日后的工作崗位中也非常有用。
六、結(jié)束語
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)培養(yǎng)學(xué)員數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、創(chuàng)新精神、統(tǒng)籌能力、工程素質(zhì)、心理調(diào)節(jié)能力、意志力、表達(dá)能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量起到了重要輔助作用。對(duì)比兄弟院校在數(shù)學(xué)建;顒(dòng)中的優(yōu)秀做法,分析我院的不足。從數(shù)學(xué)建模理論和實(shí)踐能力培養(yǎng)、賽前集訓(xùn)和組隊(duì)選拔、保障和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制等三個(gè)方面,對(duì)我院開展數(shù);顒(dòng)提出了教學(xué)訓(xùn)練建議。
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數(shù)學(xué)老師評(píng)職論文投稿刊物:《數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究》雜志,是一本吉林省的數(shù)學(xué)類的專業(yè)學(xué)術(shù)期刊。雜志涵蓋數(shù)學(xué)研究最豐富的學(xué)術(shù)資源,展示數(shù)學(xué)教育最權(quán)威的平面媒體。為國(guó)內(nèi)科技從業(yè)者,理論研究者及大、中、小學(xué)教師提供一個(gè)共同促進(jìn)、深入探究的發(fā)表園地。
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