大学生数学建模竞赛的组织与培训

摘 要：数学建模竞赛是对大学生应用数学能力和计算机能力的综合检验,数学建模的课程与培训也随之成为高校高等数学课程教学改革的一个重要方向.在实际的竞赛组织与培训过程中,通过社团活动、主题报告、奖励等措施激发学生的学习兴趣,并结合系统教学与竞赛训练,使学生在竞赛过程中有所学、有所得.

关 键 词：数学建模竞赛、组织、培训

数学建模竞赛最早是由美国工业与应用数学学会在1985年发起的一项大学生竞赛活动,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,培养创新精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革.我国大学生数学建模竞赛是由教育部高教司和中国工业与数学学会主办、面向全国高等院校的、每年一届的通讯竞赛.其宗旨是：创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争.自1992年在中国创办以来,每年一届,呈现出迅速的发展发展势头,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛.2011年,来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡、美国的1251所院校、19490个队（其中本科组16008队、专科组3482队）、58000多名大学生报名参加本项竞赛.可以说,数学建模已经成为全国高校规模最大课外科技活动.

1.大学生数学建模竞赛的意义

大学生经过了十几年的数学类课程的学习,仍然很难将课本的知识用来解决实际问题.数学建模正是联系数学理论与实际应用的桥梁.大学生数学建模竞赛给了大学生们一个开放的平台,将所学的知识融合,在三天时间中通过自主学习,解决一个实际问题.这种以目标为导向的竞赛,可以充分调动大学生的自主学习积极性,发挥学生的最大潜力.

正确地引导学生参与大学生数学建模竞赛,加深大学生对数学类知识的理解,提高大学生的自主学习的能力,是大学生数学建模竞赛的根本含义.

2.激发学生兴趣

很多大学生对数学建模充满兴趣,但是在应试教育的训练中,已经失去对新鲜知识的渴求,对知识理解不够透彻,与实际应用之间有着巨大的鸿沟.所以,如何激发学生兴趣,发挥学生的主动性,减少学生的畏难情绪,让广大学生都参与尽量,是非常重要地.

2.1组建数学建模协会

组建数学建模协会,通过学生组织开展相关工作,不但使众多的数学建模爱好者有了归属感,也有了更好的发挥自我能力的平台.通过数学建模爱好者发挥辐射作用,带动其他学生参与到数学建模活动中.

2.2组织主题报告

由有数学建模带队经验的教师进行多方面的主题报告,对于普通高校来说,一方面传递知识,另一方面通过对题目的分析,引导学生如何使用所学知识,激发学生兴趣.报告内容一是某种数学建模方法、软件；二是社会热点问题或最近竞赛真题.报告主要以分析问题、提供解题思路为主,不适合出现太深奥的数学知识.另外,在报告中拿出部分时间与学生进行互动讨论,使学生们有兴趣进入到数学建模中来.

2.3奖励

向学校申请相关奖励.如果学生全国大学生数学建模竞赛获奖的同学在推荐研究生方面给予优先考虑,在奖学金评定上给予优先考虑,或者可以获得一定的创新学分等等.

3.组织教学

开展数学建模活动,首先是希望建模爱好者都能参与,从中学习知识,提高自学能力,提高分析问题解决问题的能力.在组织教学中也应按照年级分层次组织教学.

3.1基础

在低年级教学中,首要是高等数学的教学.在教学活动中,能找到基本的数学模型与高等数学知识的内在联系,比如人口模型多数为微积分的应用,最优模型可以用条件极值来解决.从高等数学的教学入手,使学生逐步接触并了解数学建模,建立初步的数学建模思想.

3.2提高

当学生初步建立数学建模思想后,还应专门为相关理工科专业开设数学建模课程,讲授常见的数学模型,如线性规划问题、无约束优化问题、非线性规划问题、动态规划问题、微分方程问题、差分方程问题、最短路径问题、行遍性问题、网络流问题、数据的统计描述和分析、回归分析,并进一步熟悉matlab、lingo、mathmetics等数学软件,迅速扩宽学生的知识面.

3.3综合

在学生掌握常见的数学模型后,对近年来的数学建模竞赛问题进行详细分析,提供参考性的解题思路.学生以此来做模拟训练,分组在一个月内,完成题目的分析、资料收集、资料整理、建立数学模型、求解、检验模型,最后完成一篇报告.教师根据每组报告情况,进行点评,找出每组同学的优缺点,并要求其改正.

4.竞赛培训

每年3-4月,我校进行3-4次专题讲座,主要强化学生的以下方面能力

（1）资料查阅和论文写作技巧.大部分参赛学生没有撰写论文的训练,很难写出内容、形式都完整的论文,这恰恰是数学建模竞赛必须做到的.

（2）经典范例.通过经典范例,使学生对数学建模的各个方面更加清晰明了,能够对论文的各部分内容有较为深刻的认识.

（3）强化数学软件和计算机编程能力.近些年的竞赛题目,很多都涉及到海量数据,对海量数据的分析、整理、统计,都需要参赛队员具备一定的编程能力或数学软件的应用能力.掌握编程能力往往成为求解的关键.

每年4月末,我校举行大学生数学建模校内赛,以实战的形式检验学生的学习成果.竞赛形式与全国大学生数学建模竞赛一致,由校内外专家命题,学生每三人一组报名参赛,在三天时间内,完成指定题目,并提交完整论文一份.完成后,由校内指导教师进行评审,并评出一、二、三等奖.赛后组织能较好完成论文的队员,做好分析总结,根据每个学生的能力特点,重新分组,备战全国大学生数学建模竞赛.

5.结束语

数学建模思想和能力的获得不是一朝一夕的事情,需要教师长期细致的培训,需要学生不断钻研.数学的应用能力不同于数学学者的科研工作,不能只是掌握数学知识,更需要学生有较为广泛的知识体系.作为教育工作者,我们有责任坚持不懈的给学生传授知识、传递数学的应用思想,为学生更好地适应社会做出自己的努力.