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【關(guān)鍵詞】應(yīng)用數(shù)學(xué);畢業(yè)論文(設(shè)計(jì));數(shù)學(xué)建模教學(xué)法
【基金項(xiàng)目】2012年度百色學(xué)院教學(xué)研究立項(xiàng),項(xiàng)目編號(hào):2012JG16
一、前 言
數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在2005年作的數(shù)學(xué)學(xué)科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報(bào)告中指出:今后五年和五年以后,以數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)為主要工具的、國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域所需要的應(yīng)用型人才的需求數(shù)量很大,這一類數(shù)學(xué)人才的需求估計(jì)將占總需求的一半左右,五年以后,將占總需求的一半以上.可見(jiàn),培養(yǎng)具有應(yīng)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題能力的應(yīng)用型人才,對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義,而畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié).本文就如何將數(shù)學(xué)建模教學(xué)法思想貫穿于應(yīng)用數(shù)學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))教學(xué)中進(jìn)行了研究.
二、應(yīng)用型人才須要有數(shù)學(xué)建模意識(shí)和能力
應(yīng)用型人才指的是在一線工作崗位上,能把理論付諸實(shí)踐,能承擔(dān)轉(zhuǎn)化應(yīng)用、實(shí)際生產(chǎn)和創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值的任務(wù),為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù).應(yīng)用型人才的基本素質(zhì)為綜合應(yīng)用知識(shí)、創(chuàng)新應(yīng)用與開(kāi)拓創(chuàng)業(yè)的精神.
對(duì)于應(yīng)用數(shù)學(xué)的應(yīng)用型人才來(lái)說(shuō),要求具備從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)規(guī)律,應(yīng)用已知的數(shù)學(xué)規(guī)律來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.學(xué)生應(yīng)受到嚴(yán)格的科學(xué)思維訓(xùn)練,具有比較扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),初步掌握科學(xué)研究的方法,能應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題.
而數(shù)學(xué)建模是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的重要實(shí)踐手段,它要求學(xué)生能把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化成用公式、圖表、程序來(lái)描述的數(shù)學(xué)模型,然后利用數(shù)學(xué)理論、計(jì)算機(jī)求解建模,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋,達(dá)到解決實(shí)際問(wèn)題的目的.數(shù)學(xué)建模是強(qiáng)化應(yīng)用數(shù)學(xué)意識(shí)、提高應(yīng)用數(shù)學(xué)能力的重要手段.因而,數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用型人才具有重要意義.
三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)法思想在應(yīng)用數(shù)學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))教學(xué)中的實(shí)踐
1.在畢業(yè)論文選題中增加應(yīng)用型題目的比例
應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文的題目一般從基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)教育等方面去選擇.學(xué)生根據(jù)自己的興趣、工作的意向、所具備的能力選擇大小、深淺、適度的課題.通常從以下三個(gè)方面去選題:聯(lián)系數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐有關(guān)的課題;結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí),進(jìn)行某一專業(yè)方向上的學(xué)術(shù)探討;結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí),聯(lián)系實(shí)際解決一些應(yīng)用問(wèn)題.
目前多數(shù)院校都由指導(dǎo)教師擬定題目.這些題目中,大多數(shù)題目與現(xiàn)實(shí)生活脫節(jié),能給學(xué)生進(jìn)入社會(huì)做準(zhǔn)備的題目并不多.要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),指導(dǎo)教師的選題應(yīng)盡可能貼近生產(chǎn)實(shí)際、生活實(shí)際.指導(dǎo)教師可以考慮一些校企合作的項(xiàng)目,選取最適合教學(xué)內(nèi)容又貼近生產(chǎn)實(shí)際的課題,如以一些企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)為課題,共同開(kāi)發(fā)一些有實(shí)用價(jià)值、適合學(xué)生設(shè)計(jì)的課題.
同時(shí),由于近幾年在校外完成畢業(yè)論文的學(xué)生越來(lái)越多,我們應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生承擔(dān)實(shí)習(xí)單位的部分科研項(xiàng)目,并結(jié)合實(shí)習(xí)單位的實(shí)際,自行選題.在指導(dǎo)教師擬題或?qū)W生自行選題時(shí),應(yīng)盡量從以下幾個(gè)方面去考慮:將與生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)的數(shù)學(xué)課程進(jìn)行延伸.應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)中,概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、最優(yōu)化方法、運(yùn)籌學(xué)等課程,可以將其應(yīng)用到生活實(shí)際中.如利用運(yùn)籌學(xué),讓學(xué)生設(shè)計(jì)學(xué)生干部選拔方案、設(shè)計(jì)生產(chǎn)的最優(yōu)方案及運(yùn)輸?shù)淖罴崖肪€,等等.
此外,全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽也給畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))選題提供了豐富的資源.近十年來(lái)的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競(jìng)賽題目涉及各個(gè)領(lǐng)域,包括工業(yè)、生物、醫(yī)學(xué)、工程設(shè)計(jì)、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)管理和社會(huì)事業(yè)等內(nèi)容.這些賽題對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)使用數(shù)學(xué)知識(shí),解決以前他們沒(méi)有接觸過(guò)的新領(lǐng)域中的問(wèn)題,起到很好的鍛煉作用,能比較好地模擬學(xué)生走上社會(huì)后,利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的情景.部分學(xué)生參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,也取得不俗的成績(jī),但由于時(shí)間有限,一些問(wèn)題并沒(méi)有得到很好的解決,可以考慮進(jìn)一步進(jìn)行完善;另外,對(duì)這些題目,還可以改變一些條件,進(jìn)行進(jìn)一步深入研究.
2.將數(shù)學(xué)建模教學(xué)思想貫穿于數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程中
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是學(xué)生綜合幾年所學(xué)知識(shí),將數(shù)學(xué)建模思想融入選題的極好的鍛煉機(jī)會(huì),是對(duì)學(xué)生在幾年本科專業(yè)學(xué)習(xí)期間,建模能力和建模意識(shí)的綜合反映.在畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))這個(gè)環(huán)節(jié)中,為了能讓學(xué)生更好地將建模思想應(yīng)用于較為復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題,在數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段,就應(yīng)注意使用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法,將數(shù)學(xué)建模思想貫穿于數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué).
在教學(xué)手段上,教師應(yīng)注重使用數(shù)學(xué)建模教學(xué)法,通過(guò)使用實(shí)踐――理論――實(shí)踐的循環(huán)教學(xué)手段,使學(xué)生在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段,就能夠初步了解數(shù)學(xué)建模的思想.在教學(xué)中,結(jié)合基本的數(shù)學(xué)概念與原理,引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和工具,對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行翻譯,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)上的問(wèn)題,建立模型,求解,給出數(shù)學(xué)上的解釋與方案.
如在《數(shù)學(xué)分析》教學(xué)中,可以考慮從基本概念上、定理證明中、應(yīng)用問(wèn)題上、習(xí)題課上及考試中滲透數(shù)學(xué)建模的思想.
3.構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系,為畢業(yè)論文設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),主要包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、調(diào)查、實(shí)踐、畢業(yè)論文設(shè)計(jì)等.通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并綜合使用所學(xué)理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力.我們應(yīng)構(gòu)建良好的實(shí)踐教學(xué)體系,將實(shí)踐教學(xué)貫穿在本科學(xué)習(xí)的幾年中.數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)這個(gè)工具,通過(guò)調(diào)查收集數(shù)據(jù),歸納研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律,建立反映現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系,最后利用數(shù)學(xué)知識(shí)去分析和解決問(wèn)題.在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,能夠很好地鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)與能力,因而,在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,應(yīng)注重?cái)?shù)學(xué)建模思想的滲透及數(shù)學(xué)建模方法的應(yīng)用.
在社會(huì)實(shí)踐或社會(huì)調(diào)查這個(gè)環(huán)節(jié),可要求學(xué)生對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查,使用數(shù)學(xué)建模方法,提出初步解決方案.例如,可以讓學(xué)生對(duì)學(xué)校食堂進(jìn)行調(diào)查,提出合理的管理及收費(fèi)方案;對(duì)教育收費(fèi)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查,分析現(xiàn)狀,給出一個(gè)調(diào)整的建議等等.
在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)環(huán)節(jié),能讓學(xué)生了解知識(shí)發(fā)生的過(guò)程,概念變得形象直觀,復(fù)雜的運(yùn)算用計(jì)算機(jī)迎刃而解.學(xué)生能學(xué)習(xí)到如何使用計(jì)算機(jī)處理大量的數(shù)據(jù),體會(huì)到計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)完美的結(jié)合.
4.建立一支有數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)及創(chuàng)新能力的指導(dǎo)教師隊(duì)伍
目前大部分指導(dǎo)教師不夠重視學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng),在課程上滲透數(shù)學(xué)建模思想的意識(shí)比較淡薄,加上其自身知識(shí)、能力有限,因而在日常教學(xué)及畢業(yè)論文設(shè)計(jì)指導(dǎo)中,較少去挖掘與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際例子,采用的還是傳統(tǒng)的教學(xué)方法,沒(méi)有很好地實(shí)施數(shù)學(xué)建模教學(xué)方法.我們應(yīng)采取各種措施,加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè).可以開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模研討班,選派教師參加各種數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)班與會(huì)議,選派老師參加各類職業(yè)技能的培訓(xùn),開(kāi)展骨干教師的技能培訓(xùn)班,使教師了解工程技術(shù)、生產(chǎn)新方法、新技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)的要求等.增強(qiáng)教師應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí).
我們要培養(yǎng)一批有高度的責(zé)任感、事業(yè)心,有奉獻(xiàn)精神及良好師德師風(fēng)的創(chuàng)新型指導(dǎo)教師.他們知識(shí)廣博,善于學(xué)習(xí)新知識(shí),積極進(jìn)行教學(xué)改革,有先進(jìn)的教育理念、教學(xué)水平、科研能力及綜合應(yīng)用能力.在日常教學(xué)及畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)中,使用數(shù)學(xué)建模教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題,增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)與能力.
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1.1簡(jiǎn)述數(shù)學(xué)及數(shù)學(xué)建模
美國(guó)科學(xué)院院士Glimm在他編著的《數(shù)學(xué)科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力》的報(bào)告里指出:“數(shù)學(xué)科學(xué)對(duì)于經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)是生死攸關(guān)的”,認(rèn)為“在數(shù)學(xué)科學(xué)里,技術(shù)轉(zhuǎn)化遠(yuǎn)低于其潛力”“,這種由研究到技術(shù)轉(zhuǎn)化,對(duì)加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義”。從而,數(shù)學(xué)向一切領(lǐng)域滲透以及實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化,是當(dāng)代數(shù)學(xué)發(fā)展最具生命力的方面。近代計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展,為數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了最有力的工具。在高新計(jì)算機(jī)技術(shù)支持下的數(shù)學(xué)建模,成為目前發(fā)展數(shù)學(xué)向一切領(lǐng)域滲透及數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑。由于利用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),首先要進(jìn)行的工作是建立數(shù)學(xué)模型,而建立一個(gè)較好的數(shù)學(xué)模型成為解決實(shí)際問(wèn)題的關(guān)鍵。
1.2對(duì)模型與數(shù)學(xué)模型的認(rèn)識(shí)
一般地說(shuō)模型是我們所研究的客觀事物有關(guān)屬性的模擬,它應(yīng)當(dāng)具有事物中使我們感興趣的主要性質(zhì)。好的模型應(yīng)當(dāng)具有它所模擬對(duì)象的主要功能。例如:航模飛機(jī)就是對(duì)機(jī)的一種模型。但模擬不一定是對(duì)實(shí)體的一種仿制,也可以是對(duì)某些基本屬性的抽象。例如:日常生活中使用的各種圖紙。那么什么是數(shù)學(xué)建模呢?數(shù)學(xué)建模就是指將某一領(lǐng)域或部門(mén)的某一實(shí)際問(wèn)題,經(jīng)過(guò)抽象簡(jiǎn)化、明確變量和參數(shù),并依據(jù)某種“規(guī)律”建立變量和參數(shù)間的一個(gè)明確的數(shù)學(xué)關(guān)系(即數(shù)學(xué)模型),然后求解該數(shù)學(xué)問(wèn)題,并對(duì)此結(jié)果進(jìn)行解釋和驗(yàn)證。若通過(guò),則可投入使用,否則將返回去,重新對(duì)問(wèn)題的假設(shè)進(jìn)行改進(jìn)。按照E.A.Bender的提法,認(rèn)為數(shù)學(xué)模型乃是“關(guān)于部分現(xiàn)實(shí)世界為一定目的而作的抽象、簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)“。由于個(gè)人的講法不一,不必過(guò)于追求嚴(yán)格的定義。總之,數(shù)學(xué)模型是一種抽象的模擬,它用數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)式子、程序、圖形等刻畫(huà)客觀事物的本質(zhì)屬性與內(nèi)在聯(lián)系,是現(xiàn)實(shí)世界的簡(jiǎn)化而又本質(zhì)的描述。它或者能解釋事物的各種性態(tài)、預(yù)測(cè)它將來(lái)的性態(tài),或者能為控制這一事物的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略或較好策略。例如,在科學(xué)發(fā)現(xiàn)上比較有名的萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)是牛頓在力學(xué)上的重要貢獻(xiàn)之一,正是為了建立這一定律,他發(fā)明了微積分方法,通過(guò)數(shù)學(xué)建模的方法,推導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律。
1.3數(shù)學(xué)建模的一般步驟
由于數(shù)學(xué)建模面對(duì)的是現(xiàn)實(shí)世界中的形形的事物,不可能用一個(gè)統(tǒng)一的格式來(lái)說(shuō)明,下面大致歸納建立數(shù)學(xué)模型的一般步驟。1)了解問(wèn)題的實(shí)際背景,明確數(shù)學(xué)建模的目的,掌握必要的數(shù)據(jù)資料,為進(jìn)一步數(shù)學(xué)建模做準(zhǔn)備。為了做好這一步工作,有時(shí)要求建模者作一番深入細(xì)致的調(diào)查研究,有時(shí)需向有關(guān)方面的專家能人請(qǐng)教,以便掌握較為可靠的第一手資料。2)在明確建模目的,掌握必要資料的基礎(chǔ)上,抓住主要矛盾,對(duì)問(wèn)題作必要的簡(jiǎn)化,提出幾條恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)。十六世紀(jì)初,著名天文學(xué)家開(kāi)普勒正是在第谷二十年積累起來(lái)的資料基礎(chǔ)上,提出了科學(xué)的假設(shè)。如果當(dāng)時(shí)沒(méi)有開(kāi)普勒的假設(shè),人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界天文學(xué)的感性認(rèn)識(shí)就不可能迅速上升到理性的階段。一般在提出假設(shè)時(shí),如果考慮的元素過(guò)多,過(guò)于繁復(fù),會(huì)使模型過(guò)于復(fù)雜而無(wú)法求解,考慮的因素過(guò)少、過(guò)于簡(jiǎn)單,又會(huì)使模型過(guò)于粗糙得不出多少有用的結(jié)果而歸于失敗。此時(shí),應(yīng)當(dāng)修改假設(shè)重新建模,一個(gè)較理想的模型往往需要經(jīng)過(guò)反復(fù)多次地修改才能得出。3)之前已經(jīng)根據(jù)問(wèn)題背景提出了適當(dāng)合理的假設(shè),在此基礎(chǔ)上,各變量之間存在某種關(guān)系,采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具來(lái)表示以上這種關(guān)系,為其構(gòu)造相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),根據(jù)構(gòu)造的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)要綜合考慮建模所要達(dá)到的要求目的、問(wèn)題的特征的問(wèn)題,此外還要考慮負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)建模人員的數(shù)學(xué)特長(zhǎng)等問(wèn)題。在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)可能會(huì)用到任意一個(gè)數(shù)學(xué)分支,即使是同樣的問(wèn)題也可以建立不同的數(shù)學(xué)模型,只因所采用的數(shù)學(xué)方法有所差異。人們可以采用多種數(shù)學(xué)方法達(dá)到所預(yù)期的要求目的,通常在這種情況下,人們會(huì)采用較為簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)工具。4)分析并檢測(cè)所建立的數(shù)學(xué)模型。人們之所以建立數(shù)學(xué)模型是為了解決問(wèn)題,更好的解釋自然現(xiàn)象并改造自然以此來(lái)滿足人們生活需要,所以說(shuō)數(shù)學(xué)建模不是我們的最終目的。在建立數(shù)學(xué)模型時(shí)我們應(yīng)該充分考慮模型求解的問(wèn)題,模型求解包括以下幾部分內(nèi)容:邏輯推理、圖解、解方程、定理證明、討論穩(wěn)定性等。建立模型并將模型所得結(jié)果與實(shí)際情況進(jìn)行比較,通過(guò)這種比較來(lái)檢測(cè)數(shù)學(xué)模型的正確性。通常,一個(gè)較成功的模型不僅應(yīng)當(dāng)能解釋已知現(xiàn)象,還應(yīng)當(dāng)能預(yù)言一些未知的現(xiàn)象,并能被實(shí)踐所證明。例如:牛頓創(chuàng)立的萬(wàn)有引力定律就經(jīng)受了對(duì)哈雷彗星的研究、海王星的發(fā)現(xiàn)等大量事實(shí)的考驗(yàn),才被證明是完全正確的。如果經(jīng)驗(yàn)結(jié)果與事實(shí)不符或部分不符,就應(yīng)當(dāng)象前面所講的那樣,修改假設(shè),重新建模。綜合起來(lái)講,數(shù)學(xué)建模的一般過(guò)程可以概括為:從實(shí)體信息(數(shù)據(jù))提出假設(shè)建模求解驗(yàn)證修改應(yīng)用的一個(gè)反復(fù)完善的過(guò)程。
1.4數(shù)學(xué)建模中應(yīng)當(dāng)注意的兩個(gè)方面
1)要具備廣泛的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),懂得它們的背景含義及各種數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題的解法。2)重視觀察力和想象力的培養(yǎng)。要學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)建模除了要學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)外,還應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)自己的觀察力和想象力。著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“想象力比知識(shí)更重要,因?yàn)橹R(shí)是有限的,而想象力概括著世界上的一切,推動(dòng)進(jìn)步,并且是知識(shí)的源泉”。
2對(duì)投資問(wèn)題數(shù)學(xué)模型的探討
當(dāng)國(guó)家或地區(qū)財(cái)力有限時(shí),要使有限的投資能發(fā)揮出最大的效益,必須制定最佳投資方案,使國(guó)民經(jīng)濟(jì)獲得最優(yōu)增長(zhǎng)。關(guān)于投資問(wèn)題就是經(jīng)常要提到的一個(gè)重要問(wèn)題,下面采用數(shù)學(xué)方法建立模型,并對(duì)某些結(jié)論進(jìn)行討論。社會(huì)生產(chǎn)可以分為兩大部類,第Ⅰ部類和第Ⅱ部類。第Ⅰ部類的生產(chǎn)是用于非消費(fèi)品的生產(chǎn);第Ⅱ部類的生產(chǎn)是消費(fèi)品生產(chǎn)。經(jīng)濟(jì)學(xué)理論分析,用于第Ⅰ部類的生產(chǎn)資金是通過(guò)消費(fèi)品的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化來(lái)的,同時(shí)生產(chǎn)出來(lái)的第Ⅰ部類產(chǎn)品,在一定時(shí)期內(nèi)又服務(wù)于消費(fèi)品生產(chǎn)。那么,要使投入生產(chǎn)的總資本產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益,需確定資本的最佳投入。
2.1投資問(wèn)題數(shù)學(xué)模型的建立
假設(shè)1)t時(shí)刻,國(guó)家投入生產(chǎn)的總資本為K(t),K(0)=K0,K(T)=KT,K0與KT是已知量,國(guó)民經(jīng)濟(jì)總收入為Y(t),并且有Y(t)=〔fK(t)〕,(1)其中〔fK(t)〕是生產(chǎn)函數(shù);2)國(guó)民收入主要用于兩方面,消費(fèi)資金C(t)和擴(kuò)大再生產(chǎn)的積累資金I(t),且有Y(t)=C(t)+I(t)(2)消費(fèi)資金產(chǎn)生的效益記為U〔C(t)〕,消費(fèi)越高,為生產(chǎn)帶來(lái)的效益越大,因此3)人是勞動(dòng)力資源,從t=0到t=T這段時(shí)期內(nèi),勞動(dòng)力保持不變。在上述假設(shè)下,考慮最佳投資方案,即確定投資函數(shù)K(t).當(dāng)充分小時(shí),有,令,得,(3)(3)式表明t時(shí)刻用于擴(kuò)大再生產(chǎn)的資金正好是t時(shí)刻總資本的變化率。將(1)式(、3)式代入(2)式得到關(guān)于K(t)的常微風(fēng)方程(4)現(xiàn)在的問(wèn)題是求K(t),使得(5)約束條件為K(0)=K0,K(T)=KT,狀態(tài)方程為求最佳投入資本的問(wèn)題歸結(jié)為解具有固定端點(diǎn)的變分問(wèn)題(5).注意到,得變分問(wèn)題利用Euler方程得常微風(fēng)方程(6)因?yàn)椋裕?)式就變?yōu)椋?)
2.2模型探討
為適應(yīng)社會(huì)對(duì)各類人才的需求,各高校對(duì)復(fù)合型人才培養(yǎng)進(jìn)行積極探索,采取輔修、雙學(xué)位、第二學(xué)位、大類人才、專業(yè)復(fù)合培養(yǎng)等模式,為學(xué)生提供跨學(xué)科領(lǐng)域?qū)W習(xí)的機(jī)會(huì)。但從復(fù)合的含義來(lái)講,專業(yè)復(fù)合培養(yǎng)模式與其他四種模式有著本質(zhì)區(qū)別,輔修等其他四種培養(yǎng)模式,雖然也涉及到不同的專業(yè),但學(xué)生只是進(jìn)行兩個(gè)獨(dú)立專業(yè)課程體系的學(xué)習(xí),其側(cè)重點(diǎn)是學(xué)習(xí)不同學(xué)科的專業(yè)知識(shí),而專業(yè)復(fù)合培養(yǎng)模式其側(cè)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是兩個(gè)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的交叉融合。根據(jù)對(duì)中國(guó)知網(wǎng)“教育與社會(huì)科學(xué)綜合”領(lǐng)域的相關(guān)論文統(tǒng)計(jì)分析,2008年1月至2012年6月期間,關(guān)于“復(fù)合人才”,可以查到256條記錄;關(guān)于“復(fù)合專業(yè)”可以查到142條記錄。其中多數(shù)文章只涉及復(fù)合型人才定義、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等方面容,僅有50余篇文章涉及專業(yè)復(fù)合型人才培養(yǎng)。通過(guò)對(duì)上述文章的總結(jié)可以發(fā)現(xiàn),目前我國(guó)復(fù)合型人才培養(yǎng)模式分為三類:1.技術(shù)與外語(yǔ)復(fù)合人才技術(shù)與外語(yǔ)復(fù)合型人才是當(dāng)前復(fù)合型人才培養(yǎng)比較多的一種模式,該模式主要分為兩種形式:其一,以外語(yǔ)專業(yè)為主體,改革單一型外語(yǔ)人才培養(yǎng)模式,在精通外語(yǔ)的基礎(chǔ)上,同時(shí)兼?zhèn)渖藤Q(mào)、旅游、法律等一門(mén)或多門(mén)專業(yè)知識(shí)的綜合性人才,外語(yǔ)在整個(gè)課程體系中保持著相對(duì)穩(wěn)定的地位。其二,英語(yǔ)作為一種技能,依附于其他各種應(yīng)用性專業(yè),主要是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用英語(yǔ)語(yǔ)言從事相關(guān)工作的能力。2.技術(shù)與經(jīng)管復(fù)合型人才這種人才培養(yǎng)模式,主要是將傳統(tǒng)專業(yè)知識(shí)與管理類知識(shí),如金融、貿(mào)易、經(jīng)濟(jì)、營(yíng)銷等相結(jié)合,主要培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的既懂技術(shù)又懂管理的復(fù)合型人才。3.技術(shù)與技術(shù)復(fù)合型人才這種人才培養(yǎng)模式,一般來(lái)講主要是相近學(xué)科或跨學(xué)科專業(yè)復(fù)合,強(qiáng)調(diào)學(xué)科間知識(shí)融合,這種培養(yǎng)模式的課程體系有別于任何單一專業(yè)的課程體系,突出強(qiáng)調(diào)的是專業(yè)知識(shí)融合。比較普遍的是傳統(tǒng)專業(yè)與計(jì)算機(jī)類專業(yè)復(fù)合,培養(yǎng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決不同行業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題的復(fù)合型人才。
二、模塊式教學(xué)模式簡(jiǎn)介
模塊式教學(xué)模式源自美國(guó),其借鑒工業(yè)生產(chǎn)中的模塊化方式,將原有學(xué)科課程體系結(jié)構(gòu)中的知識(shí)分解成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的知識(shí)點(diǎn),再將知識(shí)點(diǎn)按其內(nèi)在邏輯聚合成相對(duì)獨(dú)立的單元,然后根據(jù)不同職業(yè)崗位群或技術(shù)領(lǐng)域的職業(yè)能力需要,將關(guān)聯(lián)的單元組合成教學(xué)模塊,通過(guò)調(diào)整單元數(shù)量和組合方式,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的更新和專業(yè)方向的調(diào)整。目前,模塊式課程體系的構(gòu)建方法,已逐步被我國(guó)職業(yè)教育界接受和采納,根據(jù)對(duì)中國(guó)知網(wǎng)“教育與社會(huì)科學(xué)綜合”領(lǐng)域的相關(guān)論文統(tǒng)計(jì)分析,在2008年1月至2012年5月的論文中,以“模塊式”為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索,可以查到345條記錄,涉及教學(xué)模式改革、課程體系構(gòu)建等多個(gè)方面,但按照“模塊式”教學(xué)模式的理念和方法,在軟件技術(shù)專業(yè)方向上構(gòu)建的復(fù)合式課程體系,至今還未見(jiàn)有學(xué)者發(fā)表相關(guān)論文。
三、構(gòu)建軟件技術(shù)復(fù)合專業(yè)模塊式的課程體系
軟件技術(shù)(工程造價(jià)軟件應(yīng)用方向)屬于技術(shù)與技術(shù)復(fù)合型人才培養(yǎng)類型,與大連交通大學(xué)的傳統(tǒng)專業(yè)+軟件工程專業(yè)的雙領(lǐng)域復(fù)合型人才培養(yǎng)有相似之處,但兩者從培養(yǎng)層次、培養(yǎng)目標(biāo)均不相同,一個(gè)是高職高專層次以培養(yǎng)實(shí)用技能型人才為主,一個(gè)是本科層次以培養(yǎng)培養(yǎng)既掌握傳統(tǒng)專業(yè)知識(shí)又掌握軟件技術(shù)的復(fù)合型高級(jí)人才;同時(shí)在擬定的課程體系構(gòu)建方式上也不盡相同,一個(gè)是按照兼顧職業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力的要求,校企合作構(gòu)建的“能力本位”模塊化課程體系,一個(gè)是以培養(yǎng)應(yīng)用研究型人才為主的學(xué)科課程體系。軟件技術(shù)(工程造價(jià)軟件應(yīng)用方向)課程體系圍繞工程造價(jià)、軟件技術(shù)、外語(yǔ)應(yīng)用能力、職業(yè)素養(yǎng)和實(shí)訓(xùn)5條主線設(shè)計(jì),將整個(gè)課程體系按照模塊式進(jìn)行組合,軟件專業(yè)的課程體系分為外語(yǔ)模塊、職業(yè)素養(yǎng)模塊、基本能力模塊、工程造價(jià)模塊、軟件技術(shù)模塊和綜合實(shí)訓(xùn)模塊,模塊化的課程體系設(shè)置能夠適應(yīng)軟件產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新快的特點(diǎn),其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
四、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:種文化;文化建設(shè);實(shí)踐基層;創(chuàng)新機(jī)制
一、大力開(kāi)展基層文藝實(shí)踐培訓(xùn)活動(dòng)
2012年5月3日,寧波市江北區(qū)繁景社區(qū)活動(dòng)中心。“阿姨,手再往上揚(yáng)一點(diǎn),對(duì),就這樣!”“動(dòng)作可以再柔和一些,一起和我再做一遍。”幾位大學(xué)生模樣的女孩正在為基層文藝愛(ài)好的大叔大媽們耐心細(xì)致的講解動(dòng)作。這是只江北區(qū)文化館第三期“大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地”的一次普通的基層文藝培訓(xùn)授課。盡管外面下著淅淅瀝瀝的小雨,但是絲毫沒(méi)有減輕來(lái)自寧波市教育學(xué)院的“大學(xué)生藝術(shù)輔導(dǎo)老師”們和基層文藝團(tuán)隊(duì)的阿姨們教學(xué)熱情。這些大學(xué)生正在將自己編排的成品舞蹈《最炫民族風(fēng)》教授給繁景社區(qū)舞蹈隊(duì)的阿姨。針對(duì)這些基層舞蹈隊(duì)的阿姨們年齡普遍較大,接受和溝通能力不強(qiáng)的情況,這些大學(xué)生下足了功夫,不僅將每一個(gè)細(xì)節(jié)和動(dòng)作要領(lǐng)清楚明白地解釋給她們聽(tīng),還手把手地演示、調(diào)整每一個(gè)動(dòng)作,一絲不茍地完成教學(xué)實(shí)踐工作。不知不覺(jué)間,2個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)課就結(jié)束了,這些“大學(xué)生藝術(shù)輔導(dǎo)老師”們立即馬不停蹄地趕向下一個(gè)社區(qū)。臨走之前,她們還不忘叮囑社區(qū)舞蹈隊(duì)的阿姨們?cè)谶@一周時(shí)間里多加練習(xí)。
像這樣的由文化館組織的基層文藝實(shí)踐培訓(xùn),大學(xué)生們每周都要進(jìn)行2次,每次4個(gè)課時(shí)。盡管培訓(xùn)有時(shí)十分辛苦,又會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的情況,但是她們沒(méi)有一個(gè)人退縮。寧波教育學(xué)院文藝學(xué)生林嫻婷這樣說(shuō):“每每看到那些大嬸、大媽滿意欣喜的笑臉時(shí),我們的心情總會(huì)變的十分感動(dòng)。縱然是有一點(diǎn)的疲勞,有一點(diǎn)的煩躁,也會(huì)在那一刻雨過(guò)天晴,煙消云散。”
二、著力構(gòu)建基層文藝實(shí)踐培訓(xùn)機(jī)制
江北區(qū)文化館自2009年開(kāi)始深入實(shí)踐“種文化”基層藝術(shù)培訓(xùn)以來(lái),已經(jīng)歷經(jīng)了5個(gè)年頭。數(shù)年來(lái),在“文化為民,文化惠民”的理念指引下,江北區(qū)文化館已建立起了以普及性培訓(xùn)、針對(duì)性培訓(xùn)、重點(diǎn)培訓(xùn)三種培訓(xùn)模式相結(jié)合的“種文化”基層文藝培訓(xùn)機(jī)制,數(shù)年間已發(fā)展培育基層文藝團(tuán)隊(duì)341支,在基層“種文化”工作中取得了較大的成績(jī)。
但是,在面對(duì)基層群眾日益增長(zhǎng)的文藝需求中,江北區(qū)文化館逐漸感覺(jué)到,全區(qū)基層文化事業(yè)的發(fā)展與基層人民群眾對(duì)文化的需求仍有矛盾。從事文藝專業(yè)基層培訓(xùn)骨干的嚴(yán)重短缺,具體表現(xiàn)為文藝從業(yè)人才(或文藝愛(ài)好者)配備不足和當(dāng)?shù)匚乃噽?ài)好者積極性高之間的矛盾日益凸顯。針對(duì)這一情況,2010年12月,江北區(qū)文化館聯(lián)合區(qū)內(nèi)的高校,建立了“大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地”這一基層文藝培訓(xùn)實(shí)踐平臺(tái),將高校的學(xué)生資源融入到基層“種文化”的培訓(xùn)中來(lái),有效地解決了文藝培訓(xùn)人員缺乏與基層文藝需求之間不平衡所產(chǎn)生的矛盾。這是對(duì)基層“種文化”藝術(shù)培訓(xùn)的形式的拓展,在擴(kuò)大培訓(xùn)范圍,確保培訓(xùn)人員上,進(jìn)行了一次創(chuàng)新性的探索和實(shí)踐。文化館為不僅為“大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地”提供培訓(xùn)對(duì)象聯(lián)系、培訓(xùn)技術(shù)輔導(dǎo)、培訓(xùn)后勤保障等方面的支持,還協(xié)調(diào)各方,建立長(zhǎng)效的考核機(jī)制,保障基地長(zhǎng)效運(yùn)行。
三、充分利用基層文藝實(shí)踐培訓(xùn)雙向平臺(tái)
大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地是雙向的平臺(tái),它既是一個(gè)在基層播撒文藝種子的平臺(tái),又是一個(gè)展現(xiàn)當(dāng)代大學(xué)生綜合素質(zhì)和魅力的平臺(tái)。正如進(jìn)入基層培訓(xùn)的寧波教育學(xué)院文藝學(xué)生周琴在自己的基層實(shí)踐總結(jié)中所寫(xiě)的那樣:在這幾次實(shí)踐中,不僅使我的文藝和教學(xué)能力有所提高,還我讓我逐步樹(shù)立了信心,我漸漸地覺(jué)得,與他人交流溝通不再是一件讓我害怕的事情。這樣的實(shí)踐,對(duì)我今后步入社會(huì)的交際、溝通、就業(yè)方面都有很大的幫助。
可以說(shuō)“大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地”也是一種共利“雙贏”的創(chuàng)新機(jī)制。從基層文藝普及方面來(lái)說(shuō),大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地的創(chuàng)立,在很大程度上解決了基層群眾文藝人才匱乏,人民業(yè)余生活單調(diào)枯燥的局面。從提高大學(xué)生自身素質(zhì)方面來(lái)說(shuō),其為基層群眾與高校大學(xué)生之間建立了溝通渠道,拉近了廣大群眾與大學(xué)生之間的距離,很好地實(shí)現(xiàn)了高校學(xué)生“學(xué)以致用、學(xué)為社會(huì)”的觀念,同時(shí)也間接為高校促進(jìn)就業(yè)提供了一條新途徑。高校畢業(yè)生在基層深入群眾生活,用理論只是知道實(shí)踐,通過(guò)實(shí)踐深化理論基礎(chǔ),不斷提高自我的專業(yè)水準(zhǔn)和綜合素質(zhì)。大學(xué)生通過(guò)基層的鍛煉更好地了解了自身和基層人民的需求,政府通過(guò)積極的引導(dǎo),更多的大學(xué)生走向基層就業(yè),大大緩解了我市的就業(yè)壓力,優(yōu)化了人才分配模式,使基層群眾和大學(xué)生共享由此帶來(lái)的成果。
四、顯著廣收基層文藝實(shí)踐培訓(xùn)成效
大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地建立近三年來(lái)成效顯著,共進(jìn)開(kāi)展了九期培訓(xùn),累計(jì)參與實(shí)踐的大學(xué)生人數(shù)達(dá)203人,基層文藝培訓(xùn)授課數(shù)達(dá)1840課時(shí).培訓(xùn)基層文藝群眾逾1700人。培訓(xùn)覆蓋江北區(qū)7個(gè)街道1個(gè)鎮(zhèn)總計(jì)23個(gè)社區(qū)(村)大學(xué)生實(shí)習(xí)基地在服務(wù)基層群眾,培養(yǎng)基層文藝骨干,提高基層群眾文藝鑒賞力,豐富人們?nèi)粘I(yè)余文化生活等方面發(fā)揮了積極的作用。
今年上半年,自4月10日開(kāi)始2013年度(總第三期)大學(xué)生種文化藝術(shù)培訓(xùn)以來(lái),已有30名大學(xué)進(jìn)入實(shí)踐基地平臺(tái),參與基層培訓(xùn)。在進(jìn)入基層開(kāi)展培訓(xùn)之前,大學(xué)生們先在文化館進(jìn)行集中培訓(xùn)之后,再由文化館將大學(xué)生分別分配到各個(gè)街道社區(qū)、村進(jìn)行種文化培訓(xùn),第三期培訓(xùn)涉及江北區(qū)11個(gè)社區(qū)(村),到目前為止,培訓(xùn)成品舞5支,共計(jì)培訓(xùn)110課時(shí)。
基層群眾對(duì)于這些“大學(xué)生藝術(shù)輔導(dǎo)老師”的到來(lái)反響熱烈。江北區(qū)文教街道繁景社區(qū)是2010年最早一批接受大學(xué)生文藝培訓(xùn)的社區(qū),今年在開(kāi)展的三期培訓(xùn)中,有3名學(xué)生進(jìn)入社區(qū),為社區(qū)中老年舞蹈隊(duì)開(kāi)展包括舞蹈編排、教授在內(nèi)的藝術(shù)培訓(xùn),受到了社區(qū)群眾特別是喜愛(ài)文藝的群眾的極大歡迎。文教街道文化站站長(zhǎng)王敏說(shuō):大學(xué)生進(jìn)入我們街道社區(qū)開(kāi)展“種文化”文藝培訓(xùn),正在使我們社區(qū)群眾的文化生活以及精神面貌發(fā)生著悄無(wú)聲息的變化。在培訓(xùn)中,能讓群眾享受到快樂(lè)、自信,享受到“文化惠民”帶來(lái)的成果,這不僅是對(duì)基層文藝的推動(dòng),也能帶動(dòng)整個(gè)社區(qū)共建“和諧文明”的步伐。
五、結(jié)語(yǔ)
“大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地”的建立,開(kāi)創(chuàng)了基層種文化文藝培訓(xùn)的新模式,極大地豐富江北區(qū)基層群眾業(yè)余文化生活,有利于基層群眾身心健康,一定程度上消除了社會(huì)上一些不穩(wěn)定因素的影響,使人民安居樂(lè)業(yè),充分體現(xiàn)了“文化惠民”的理念,為建立文化強(qiáng)國(guó),構(gòu)建和諧社會(huì)提供了基層文化保障,也是深入貫徹和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體實(shí)踐。因此要進(jìn)一步發(fā)展“大學(xué)生種文化藝術(shù)實(shí)踐基地”,擴(kuò)大培訓(xùn)的范圍和參與的學(xué)校,規(guī)范政府引導(dǎo),加強(qiáng)文化館的業(yè)務(wù)支持,促使這個(gè)創(chuàng)新的培訓(xùn)平臺(tái)能夠健康有序地發(fā)展下去。
參考文獻(xiàn):
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(成都師范學(xué)院數(shù)學(xué)系,四川 成都 611130)
【摘要】本文總結(jié)了筆者組織開(kāi)展數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)以及組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的實(shí)施方案和培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),并結(jié)合大學(xué)階段的高等數(shù)學(xué)教學(xué),探討了如何更加有效的開(kāi)展大學(xué)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽并將競(jìng)賽培訓(xùn)的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于大學(xué)數(shù)學(xué)教育之中。
關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)模型;競(jìng)賽培訓(xùn)
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由教育部主辦的全國(guó)高校規(guī)模最大的課外科技活動(dòng)之一。本項(xiàng)比賽目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,鼓勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng),開(kāi)拓知識(shí)面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí),推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。我校每年11月組織學(xué)生報(bào)名,隨著比賽的逐年舉辦,學(xué)生的熱情也是日漸高漲。通過(guò)近幾年的培訓(xùn)參賽,我們?cè)贇v年的比賽中取得了一些成績(jī),同時(shí)也有更多經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié)探討。
1 領(lǐng)導(dǎo)高度重視建模競(jìng)賽活動(dòng)
此次建模競(jìng)賽中取得的成績(jī)和學(xué)校、教務(wù)處、學(xué)生處以及數(shù)學(xué)系等領(lǐng)導(dǎo)的重視是密不可分的。數(shù)學(xué)系成立了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽工作小組組織安排此次競(jìng)賽活動(dòng),學(xué)校以及教務(wù)處給予此次活動(dòng)更方面的支持,親自動(dòng)員并多次親臨現(xiàn)場(chǎng)看望學(xué)生,學(xué)生處領(lǐng)導(dǎo)積極解決暑期學(xué)生生活方面的各項(xiàng)苦難,數(shù)學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)親自參加競(jìng)賽的培訓(xùn)工作,細(xì)心了解學(xué)生及培訓(xùn)教師的情況并積極解決,使得此次活動(dòng)能順利圓滿的進(jìn)行。
2 選拔優(yōu)秀學(xué)生組隊(duì)培訓(xùn)和競(jìng)賽
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的主角是參賽學(xué)生,選擇參賽學(xué)生的成功與否將直接影響到參賽成績(jī)。我們于每年11月啟動(dòng)了全校規(guī)模的報(bào)名活動(dòng),為使學(xué)生更好的了解數(shù)學(xué)建模以及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,數(shù)學(xué)系指導(dǎo)教師在報(bào)名之前進(jìn)行了“走進(jìn)數(shù)學(xué)建模”主題講座。學(xué)生報(bào)名熱情高漲,積極半報(bào)名參加。
選拔分為預(yù)賽和復(fù)賽兩個(gè)階段。主要圍繞以下三個(gè)方面選拔參賽隊(duì)員:首先要對(duì)數(shù)學(xué)建模有濃厚的興趣;其次,要有創(chuàng)造力,勤于思考,用于創(chuàng)新并且有扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底,能熟悉操作計(jì)算機(jī);最重要的還要有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。經(jīng)過(guò)預(yù)賽以及復(fù)賽共選拔出30-40名同學(xué)進(jìn)入競(jìng)賽培訓(xùn)名單。
3 科學(xué)系統(tǒng)的培訓(xùn)方法
此次競(jìng)賽培訓(xùn)共分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段從每年3月至月,培訓(xùn)教師利用周末時(shí)間向?qū)W生講解數(shù)學(xué)建模的一些基礎(chǔ)知識(shí),包括:Matlab的使用;學(xué)生欠缺的知識(shí)(如運(yùn)籌學(xué),概率統(tǒng)計(jì)等);常用數(shù)學(xué)模型(如規(guī)劃模型,微分方程模型,回歸模型,層次分析法等)。經(jīng)過(guò)第一階段的培訓(xùn),學(xué)生已經(jīng)具備的初步的數(shù)學(xué)建模能力,具備了參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的基礎(chǔ)。
第二階段從8月至9月,數(shù)學(xué)系對(duì)參賽學(xué)生進(jìn)行了暑期培訓(xùn)。經(jīng)過(guò)第一階段的培訓(xùn),有33名同學(xué)進(jìn)入了暑假培訓(xùn)班。按照比賽要求,每三人一組,分本科專科組,共十余隊(duì),其中本科組四隊(duì),專科組七隊(duì)。由于比賽在9月初進(jìn)行,暑期培訓(xùn)就顯得尤為重要了。由于我校暑假的特殊情況,學(xué)生的食宿等各項(xiàng)問(wèn)題都需解決。數(shù)學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)與學(xué)生處以及各部分協(xié)調(diào),解決了學(xué)生的生活困難,保證了培訓(xùn)的順利進(jìn)行。在本階段培訓(xùn)以模型的案例分析為重點(diǎn),主要從近年競(jìng)賽真題出發(fā),通過(guò)對(duì)試題的分析,討論,加深對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí),同時(shí)學(xué)習(xí)了競(jìng)賽論文的寫(xiě)作規(guī)范。為了讓學(xué)生更好的準(zhǔn)備比賽,數(shù)學(xué)系還邀請(qǐng)了四川省數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽閱卷專家來(lái)校對(duì)培訓(xùn)教師以及學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。通過(guò)本階段的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)具備了參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的能力。
由于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽需要大量用到計(jì)算機(jī),數(shù)學(xué)系在培訓(xùn)期間對(duì)學(xué)生全天開(kāi)放數(shù)學(xué)系實(shí)驗(yàn)室,并有培訓(xùn)老師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),以便學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和練習(xí)數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識(shí)。
4 組建一支專業(yè)的培訓(xùn)教師隊(duì)伍
在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中,培訓(xùn)教師是核心。指導(dǎo)教師保證培訓(xùn)效果和競(jìng)賽成功的關(guān)鍵因素。為此,數(shù)學(xué)系從本系老師中抽調(diào)了專業(yè)教師組成指導(dǎo)教師組,制定培訓(xùn)方案,組織學(xué)生培訓(xùn)。從3月份集訓(xùn)開(kāi)始,到9月份比賽結(jié)束,指導(dǎo)教師放棄了周末以及暑假的休息時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)。尤其是暑假近一個(gè)月的培訓(xùn),在高溫的情況下給學(xué)生上課,所有的老師都是任勞任怨,從未有過(guò)一個(gè)老師爭(zhēng)報(bào)酬,講價(jià)錢(qián)。為了最后的比賽,和學(xué)生一起在暑期奮戰(zhàn)。
5 重視參賽工程的指導(dǎo)
在學(xué)生參賽過(guò)程中,指導(dǎo)教師的及時(shí)指導(dǎo)是學(xué)生完成競(jìng)賽的保證。主要體現(xiàn)在以下方面:一是做好參賽學(xué)生的心理指導(dǎo),比賽是在連續(xù)72小時(shí)內(nèi)完成的,并且要和同組的隊(duì)員合作,對(duì)學(xué)生的心理和生理都是極大的挑戰(zhàn)。有很多學(xué)生中間會(huì)有放棄的心理,此時(shí)需要指導(dǎo)教師的鼓勵(lì)和關(guān)心。指導(dǎo)教師細(xì)致的思想工作,在整個(gè)培訓(xùn)過(guò)程中不斷強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作的重要性,這些都是學(xué)生順利完成比賽的保證。二是做好論文細(xì)節(jié)方面的指導(dǎo)。論文格式的規(guī)范與否與能否獲獎(jiǎng)息息相關(guān)。在競(jìng)賽的最后階段,指導(dǎo)教師會(huì)提醒學(xué)生注意論文格式,并親自幫學(xué)生檢查論文格式是否符合要求,論文題目、摘要、
關(guān)鍵詞 是否合適,
參考文獻(xiàn)格式是否正確,論文是否完整等各方面問(wèn)題。這些細(xì)節(jié)是論文是否取得好成績(jī)的關(guān)鍵。為了更好的指導(dǎo)學(xué)生參加比賽,數(shù)學(xué)系在比賽期間抽調(diào)了十余名教師在比賽三天中對(duì)學(xué)生全天進(jìn)行指導(dǎo)。
6 競(jìng)賽培訓(xùn)與大學(xué)數(shù)學(xué)教育相結(jié)合
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽想取得優(yōu)異的成績(jī)不僅要依靠競(jìng)賽培訓(xùn),更重要的是學(xué)生要對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。現(xiàn)在,很多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)興趣不高,主要是由于學(xué)生對(duì)所學(xué)到的知識(shí)無(wú)法學(xué)以致用。數(shù)學(xué)建模恰好是一個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,在這個(gè)平臺(tái)上,大學(xué)生們不僅僅是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題,更重要是鍛煉了他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。因此,經(jīng)過(guò)近幾年的競(jìng)賽培訓(xùn),我們總結(jié)了建模中一些和高等數(shù)學(xué)密切相關(guān)的實(shí)例,在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中融入相關(guān)知識(shí),使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)的真正樂(lè)趣。同時(shí),在線性代數(shù)以及概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等課程中融入相關(guān)數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用,增強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用性,同時(shí)為數(shù)學(xué)建模打下良好基礎(chǔ)。