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数学建模获奖论文

时间:2022-03-22 01:27:32

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数学建模获奖论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

数学建模获奖论文

第1篇

关键词 数学建模 独立学院 课程改革 实践能力

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.02.044

Independent College Mathematical Modeling Education Curriculum Reform

――Take College of Arts and Sciences, Yunnan Normal University as an example

LIU Ruijuan[1], YANG Bin[2]

( [1]College of Arts and Sciences, Yunnan Normal University, Kunming, Yunnan 650222;

[2]Yunnan Institute of Electronics Industry, Kunming, Yunnan 650031)

Abstract This article from the reality of Yunnan Normal University of Arts, discusses the characteristics of Mathematical Modeling Course and the creation of the significance of this course, and then analyzes the independent Institute of Mathematical Modeling Courses problems proposed curriculum reform and solve mathematical modeling ideas. By selecting the appropriate course materials and auxiliary teaching materials, teaching and the establishment of mathematical modeling contest guide the team to achieve classroom case discussions and presentations combine teaching mode, associated with the creation of mathematical modeling curriculum support programs, such as probability theory, mathematical analysis , operations research, graph theory and other courses, assessment methods diversified, respectively, classroom attendance, classroom discussion to answer the performance aspects of modeling large peacetime operations and final quality modeling work, modeling reply comprehensive assessment, in addition to organize students to participate actively in the network challenge and the National mathematical Contest in Modeling and other students, with remarkable results.

Key words mathematical modeling; independent college; curriculum reform; practical ability

数学建模课程是20世纪80年代初在我国理工科大学开设的一门重要的数学课程。由于数学建模过程几乎模拟了科学研究的全过程,因而对于培养大学生的科研能力与创新意识和应用数学能力具有特殊的作用。而数学建模的多媒体教学,作为一种现代化的教学手段,具有形象直观、信息量大、交互性强等优点,对于发挥学生的主体作用、促进学生主动学习和培养学生创新能力也非常有益。这些能力也正是我们大学数学素质教育所要努力追求的。

目前国内关于数学建模课程改革的研究论文虽然比较多,也有一定的成果,当时均处于探索阶段,并且从目前数学建模课程教学改革的相关文献可以看到,大部分这方面的研究都集中体现普通高校和研究型高校或者数学建模课程的改革方案和与能力培养方面的关系,然而,尽管不少普通大学和研究型大学都在大胆尝试建模课程体系改革,但针对独立学院实际的数学建模教学改革基本空白,对数学建模课程的具体化改革对象和成果展现等方面的研究更是少见。

云南师范大学文理学院建模课程开展时间较短,从内容到体系均有待完善,所以本文就云南师范大学文理学院的实际探讨数学建模课程的改革及其成效,从而达到促进建模的教学工作,提高教学质量,同时提高自身的素质水平。

1 在独立学院开设数学建模课程的意义

云南师范大学文理学院自办学以来,针对学生的缺点和不足,以新的视角,欣赏学生的特点,梳理学生的优势,客观评价学生,掌握学生的优势、优项,树立教学信心,以积极的态度开展教学工作。培养学生处理相关信息和大量数据的能力,在数学建模过程中,我们引导学生针对所研究问题进行收集、加工,处理和应用信息的能力。学会提炼有用信息,并恰当地运用信息,并学习使用计算机和相应的数学软件。

在建模过程中我们要求学生充分发挥想象力和动手能力,采用类比的方法把表面上完全不同的实际问题,用相似的数学模型去描述解决他们,逐步达到触类旁通的效果。

另外,因为数学建模课程主要涉及的都是现实生活中的实际问题,通过数学建模课程的学习和数学建模竞赛的参与,可以极好地锻炼学生的论文写作能力和创新能力,同时提升学生的参与意识,为以后的学习和工作打下良好的基础。所以在独立学院开设数学建模课程具有重要的意义。

2 云南师范大学文理学院数学建模课程的特点和存在的问题

2.1 云南师范大学文理学院数学建模课程的特点

(1)先修课程和应用课程较多。数学建模课程需要众多的先修基础数学课程和数学软件课程,如数学分析、运筹学、微分方程、概率论与数理统计、图论、计算方法、计算数学、解析几何,MATLAB,Mathematics,lingo等,我院信息工程学院在开设数学建模课程的前期或者同时开设上述相关课程,因为需要具备扎实的专业功底,才可能较好地学习数学建模课程。

(2)教学方式灵活多变。各大高校数学建模课程是基本是案例式教学,每个章节以例子来说明,如商人过河问题,交通流问题,减肥问题,旅游地的选择问题等等,均是和实际联系较为紧密的身边的问题,激发学生的学习兴趣。但是也有一些常见的建模方法可以类比推广,如层次分析法,灰色关联度分析法,时间序列法,排队论等,我们都是有针对性地选取教学内容以适应学生现有的知识结构和接受能力。教学方法上我们采用讲授法、探讨法、历年真题论文案例法(包括学生平时作业点评)等。

(3)教学设备手段先进。建模课程需要处理大量的数据,我院配备了先进的投影多媒体教室,并且开设了与建模相关的Matlab,Mathematica等数学软件。

(4)实用性强。数学建模课程的案例基本都来自实际问题,如人口、天气、干旱等的预测模型,优化模型,决策模型,控制模型等。这些模型的引入,让学生更加深刻地领会数学建模课程的实用性。

(5)课程较难学。数学建模课程涉及的领域广,知识面大。通的(交通流问题),医疗领域(看病排队问题)等,采用的各领域的知识较多,很多时候都是现学现用,需要很高的领会能力和接受能力,这对学生和教师要求都比较高。

2.2 云南师范大学文理学院数学建模课程存在的问题

本文作者从2011年开始讲授数学专业的数学建模课程,数学建模作为数学专业的专业基础课程,在教学过程中发现数学建模课程存在的问题。

(1)教材涉及面太广,如姜启源的《数学模型》教材是我国自开设建模课程以来比较权威的一本建模教材,很多高校都在使用,但是从初等模型、简单的优化模型、线性规划模型、微分方程模型到马氏链模型等共13章,而课程安排只有周4课时,教学时间上较为紧张;另外整本教材基本都是案例,内容多且涉及的数学建模方法很少,学生看着一本厚厚的教材,心里难免畏惧,而实际上并不能完全讲授;对于三本独立院校的学生来说,专业基础不是很扎实,教材一些内容较深,学习起来较为吃力。

(2)课堂教学基本以教师为中心,教师采用纯讲授的教学方法,学生很少参与,因而缺乏学习数学建模的兴趣与积极性,学生也怕学。

基于上述问题的存在,影响学生学习数学建模课程的积极性,并且我们要参与各类建模赛事,如果不及时进行教学改革,势必影响教学和学习效果,在建模竞赛中也难取得较好的成绩,虽然关于建模课程改革的课题和论文较多,但是紧扣我院实际的还基本空白,不利于应用型人才的培养,所以有必要对现有的数学建模课教学模式进行改革。

3 对云南师范大学文理学院数学建模课程改革尝试的思路

本文作者从2011年开始教授数学建模课程开始,就在实践中开始摸索适合云南师范大学文理学院的数学建模课程改革思路,经过几年的实际教学和竞赛指导,主要收获如下:

(1)主体教材辅助方法、软件教材进行教学。目前作者使用的姜启源编写的《数学模型》对于独立学院的学生来说这本教材内容太难、太多了。作者近年来除讲解教材的基本模型外,尝试对教材进行补充、重组和开发,具体方式有根据历年的全国建模竞赛的题目类型,有倾向性地进行教学安排,并插入历年建模真题和常用方法进行课堂讲授,同时插入一些实际问题让学生进行建模论文的写作,根据我院学生的数学基础和竞赛的实际(对历年的真题出现的题型和用到的方法出现的频率)对章节进行取舍。

(2)数学建模课程教学方法改革。由于数学建模课程要进行实战演练,在学期配备相应的建模大作业习题,如手机购买问题,地方人口问题,水资源短缺问题,气候干旱问题,网吧数量萎缩等实际问题,要求学生在指定的时间内进行数据收集,整理,分析处理并以论文形式展现研究成果,同时安排论文模拟答辩,锻炼学生的解决实际问题的能力。同时学院也积极聘请省级建模专家进行专题讲座,提高大家学习的积极性。

(3)数学建模课程教学竞赛团队。我院近年来连续积极组织学生参加各类官方、民间数学建模竞赛赛事。我院专门组建立了一支建模指导教师团队,除了学期必修外,在全国建模竞赛前的假期还专门组织学生进行赛前培训,教师负责制分专题讲授离散模型、连续模型、优化模型、微分模型、概率模型、统计回归模型和软件讲授、论文写作等,突出体现教师的专长,提高了课堂教学效率,增强了学生学习的积极性。

(4)开设与数学建模课程相关的软件课程。为了让学生更好地参与到数学建模中来,我们从大学一年级就有针对可开设数学软件和建模讲座。开设Mathematic,MATLAB,Lingo等软件选修课,进行数学的应用与建模能力的培养,提高学生数学建模能力,在运筹学等课程中,有意识地让学生进行作业的排版练习,如WORD,EXCEL等常用排版计算软件。

(5)通过积累建立数学建模课程学习资源。如本校学生历年的较优秀的参赛论文,平时作业

教师教案、课件等,数学建模优秀论文等学习环境和信息交互空间。另外,给学生身边实际的问题,如云南水资源短缺问题,干旱气候预测问题,地区人口预测问题,网吧问题等进行建模练习,让学生把数学建模课程与实际应用结合起来。

(6)课程考核形式多样化。本文作者通过课堂考勤,课堂回答问题,课堂讨论,平时作业,期末大作业,作业课堂答辩等多种方式结合的方法进行课程考核。根据问题的大小,由学生独立或组队完成实际问题,若完成得好在原有成绩的基础上获得“平时成绩加分” ,给出最后考核的分数,提高学生学习数学建模课程的积极性,从而提高学生的建模能力。

(7)积极组织学生参加全国大学生数学建模竞赛和各类网络建模赛事。截至目前为止,我们已经连续五年组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,连续两年组织学生参加“认证杯”数学中国数学建模竞赛,成绩优良。并且由信息工程学院定期举办建模和软件讲座参与各类数学建模比赛,熟悉比赛流程,了解论文撰写过程,为每年九月的全国数学建模做准备。

4 建模课程改革初步成效体现

我校作为独立学院从2010年开始尝试开设数学建模课程,推动大学数学素质教育方面,进行了一些探索和实践,并同年开始组织学生参加全国数学建模竞赛和网络建模竞赛,成效显著。

首先,从竞赛获奖来看,2010年全国大学生数学建模竞赛中,4个参赛队分别荣获1个省级一等奖,占总奖项的25%;2个省级二等奖,占总奖项的50%;1个省级三等奖,占总奖项的25%,获奖率100%;

2011年全国大学生数学建模竞赛中,4个参赛队分别荣获1个省级一等奖,占总奖项的25%;2个省级二等奖,占总奖项的50%;1个省级三等奖,占总奖项的25%,获奖率100%;

由于从2012年开始,数学建模竞赛组委会对建模奖项做了限制调整,获奖比例仅为原来的50%,所以2012年全国数学建模竞赛指导的参赛队教练组15个参赛队其中荣获2个省级一等奖,1个省级二等奖,9个省级三等奖,获奖率为80%,其中省级一等奖占总奖项的16.7%,省级二等奖占总奖项的8.33%,省级三等奖占总奖项的75%。

2013年“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛2个队参赛,第一阶段两个参赛队均获云南最好成绩全国二等奖,第二阶段一个队荣获云南省唯一个全国一等奖,取得全球建模能力高级认证;另一个参赛队荣获全国三等奖,取得全球建模能力基础认证,获奖率100%。

2013年全国数学建模竞赛,26个参赛队参赛,其中荣获1个国家二等奖,2个省级一等奖,3个省级二等奖,4个省级三等奖的优异成绩,奖项水平首次冲入国家奖项,建模水平大幅度提高,其中全国二等奖占总奖项的10%,省级一等奖占总奖项的20%,省级二等奖占总奖项的30%,省级三等奖占总奖项的40%。

2014年全国数学建模竞赛,22个参赛队参赛,其中荣获2个国家二等奖,2个省级一等奖,4个省级二等奖,4个省级三等奖的优异成绩,奖项水平较上年建模水平大幅度提高,其中全国二等奖占总奖项的16.7%,省级一等奖占总奖项的16.7%,省级二等奖占总奖项的33.3%,省级三等奖占总奖项的33.3%。

可以看到从开设数学建模课程以来,我校的数学建模水平到目前稳步提升,很好地锻炼了学生的创新能力和动手能力,同时增强了学生学习的自信心和积极性,成效显著。其次,从综合能力来看,通过建模课程的改革,学生的应变能力和思维能力都获得了很大的提升。

参考文献

[1] 段璐灵.数学建模课程教学改革初探教育与职业,2013(5).

[2] 常青.数学建模教学的实践与思考.http://.cn/gzsxb/jszx/jxyj/201211/t20121113_1143732.htm.2014/06/13.

[3] 姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[4] 朱道元.从数学建模看新世纪的数学教改[D]新世纪数学学科发展与教学改革研讨会论文集.东南大学数学系,2000.

[5] 杨霞,倪科社,王学锋.积极开展数学实践教学活动培养学生创新意识与实践能力[J].大学数学,2010(A01).

[6] 张银龙,刘敏.创新人才的培养与数学建模意识的形成[J].长春金融高等专科学校学报,2008(2).

第2篇

(成都师范学院数学系,四川 成都 611130)

【摘要】本文总结了笔者组织开展数学建模培训以及组队参加全国大学生数学建模竞赛的实施方案和培训经验总结,并结合大学阶段的高等数学教学,探讨了如何更加有效的开展大学数学建模竞赛并将竞赛培训的有关经验应用于大学数学教育之中。

关键词 数学建模;数学模型;竞赛培训

全国大学生数学建模竞赛是由教育部主办的全国高校规模最大的课外科技活动之一。本项比赛目的在于激发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,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。我校每年11月组织学生报名,随着比赛的逐年举办,学生的热情也是日渐高涨。通过近几年的培训参赛,我们再历年的比赛中取得了一些成绩,同时也有更多经验值得总结探讨。

1 领导高度重视建模竞赛活动

此次建模竞赛中取得的成绩和学校、教务处、学生处以及数学系等领导的重视是密不可分的。数学系成立了数学建模竞赛工作小组组织安排此次竞赛活动,学校以及教务处给予此次活动更方面的支持,亲自动员并多次亲临现场看望学生,学生处领导积极解决暑期学生生活方面的各项苦难,数学系领导亲自参加竞赛的培训工作,细心了解学生及培训教师的情况并积极解决,使得此次活动能顺利圆满的进行。

2 选拔优秀学生组队培训和竞赛

数学建模竞赛的主角是参赛学生,选择参赛学生的成功与否将直接影响到参赛成绩。我们于每年11月启动了全校规模的报名活动,为使学生更好的了解数学建模以及数学建模竞赛,数学系指导教师在报名之前进行了“走进数学建模”主题讲座。学生报名热情高涨,积极半报名参加。

选拔分为预赛和复赛两个阶段。主要围绕以下三个方面选拔参赛队员:首先要对数学建模有浓厚的兴趣;其次,要有创造力,勤于思考,用于创新并且有扎实的数学功底,能熟悉操作计算机;最重要的还要有团队合作意识。经过预赛以及复赛共选拔出30-40名同学进入竞赛培训名单。

3 科学系统的培训方法

此次竞赛培训共分两个阶段进行。第一阶段从每年3月至月,培训教师利用周末时间向学生讲解数学建模的一些基础知识,包括:Matlab的使用;学生欠缺的知识(如运筹学,概率统计等);常用数学模型(如规划模型,微分方程模型,回归模型,层次分析法等)。经过第一阶段的培训,学生已经具备的初步的数学建模能力,具备了参加数学建模竞赛的基础。

第二阶段从8月至9月,数学系对参赛学生进行了暑期培训。经过第一阶段的培训,有33名同学进入了暑假培训班。按照比赛要求,每三人一组,分本科专科组,共十余队,其中本科组四队,专科组七队。由于比赛在9月初进行,暑期培训就显得尤为重要了。由于我校暑假的特殊情况,学生的食宿等各项问题都需解决。数学系领导及时与学生处以及各部分协调,解决了学生的生活困难,保证了培训的顺利进行。在本阶段培训以模型的案例分析为重点,主要从近年竞赛真题出发,通过对试题的分析,讨论,加深对数学建模的认识,同时学习了竞赛论文的写作规范。为了让学生更好的准备比赛,数学系还邀请了四川省数学建模竞赛阅卷专家来校对培训教师以及学生进行指导。通过本阶段的学习,学生已经具备了参加数学建模竞赛的能力。

由于数学建模竞赛需要大量用到计算机,数学系在培训期间对学生全天开放数学系实验室,并有培训老师现场指导,以便学生更好的学习和练习数学建模的相关知识。

4 组建一支专业的培训教师队伍

在数学建模培训中,培训教师是核心。指导教师保证培训效果和竞赛成功的关键因素。为此,数学系从本系老师中抽调了专业教师组成指导教师组,制定培训方案,组织学生培训。从3月份集训开始,到9月份比赛结束,指导教师放弃了周末以及暑假的休息时间进行培训。尤其是暑假近一个月的培训,在高温的情况下给学生上课,所有的老师都是任劳任怨,从未有过一个老师争报酬,讲价钱。为了最后的比赛,和学生一起在暑期奋战。

5 重视参赛工程的指导

在学生参赛过程中,指导教师的及时指导是学生完成竞赛的保证。主要体现在以下方面:一是做好参赛学生的心理指导,比赛是在连续72小时内完成的,并且要和同组的队员合作,对学生的心理和生理都是极大的挑战。有很多学生中间会有放弃的心理,此时需要指导教师的鼓励和关心。指导教师细致的思想工作,在整个培训过程中不断强调团队合作的重要性,这些都是学生顺利完成比赛的保证。二是做好论文细节方面的指导。论文格式的规范与否与能否获奖息息相关。在竞赛的最后阶段,指导教师会提醒学生注意论文格式,并亲自帮学生检查论文格式是否符合要求,论文题目、摘要、

关键词 是否合适,

参考文献格式是否正确,论文是否完整等各方面问题。这些细节是论文是否取得好成绩的关键。为了更好的指导学生参加比赛,数学系在比赛期间抽调了十余名教师在比赛三天中对学生全天进行指导。

6 竞赛培训与大学数学教育相结合

数学建模竞赛想取得优异的成绩不仅要依靠竞赛培训,更重要的是学生要对数学产生浓厚的学习兴趣。现在,很多学生对数学兴趣不高,主要是由于学生对所学到的知识无法学以致用。数学建模恰好是一个数学知识的实际应用,在这个平台上,大学生们不仅仅是运用数学方法和计算机技术解决实际问题,更重要是锻炼了他们分析问题、解决问题的能力。因此,经过近几年的竞赛培训,我们总结了建模中一些和高等数学密切相关的实例,在高等数学的教学中融入相关知识,使学生体会到数学的真正乐趣。同时,在线性代数以及概率论与数理统计等课程中融入相关数学软件的应用,增强知识的应用性,同时为数学建模打下良好基础。

第3篇

在信息时代的今天,为实现学校‘培养社会需要的高质量应用型人才’的目标,我们积极开展数学建模活动,以数学建模为载体,建立了“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系,构建起科学、规范、高效、持续的数学建模竞赛的管理和运行机制,在近5年的全国大学生数学建模竞赛中均取得了优异的成绩,为学校培养高质量应用型人才做出了贡献。

【关键词】数学建模 人才培养

中图分类号:G642 文献标识码:A

1. 开展数学建模活动的背景与意义

在我国,由教育部高教司与中国工业应用数学学会共同组织的全国大学生数学建模竞赛活动已历时二十二年[1](1992年~2013年)。据统计,2013年有33省/市/区(含港澳)及新加坡,美国,伊朗的1324所学校23187队参加,成为全国高校中规模最大的学生科技活动[2]。

围绕培养“适应市场需求的,社会所需要的高质量应用型人才”的目标,我们积极探索开展数学建模活动及其竞赛的新途径和新方法,从有效教学走向优质教学,建立了“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系,构建起科学、规范、高效、持续的数学建模竞赛的管理和运行机制。并且通过日常的数学建模活动、数学建模竞赛以及数学建模联赛等形式,努力探索与实践,使学生的主动性、独立性、独特性、交往性、体验性及创新性得到进一步提升,学生的受益面越来越广,实践应用能力不断提高,同时促进了教师教学科研水平的提高,也带动了课程的改革与建设,成为基础课部乃至整个学校教学的一大亮点。

2.“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系的构建。

在整个人才培养体系的构建过程中,我们先着力在师资与教学内容上进行积极的改革与探索。比如为了提高现

有数学建模指导教师的教学水平,先后选派了多位教师参加 “国家自然科学基金西部高校数学教师培训班”;积极参加全国的数学建模与数学实验年会;积极培养新人,储备后续力量等。在教学内容上也大胆改革传统教学内容,增加新内容和新技术的应用,在数学系列课程的教学中逐步融入数学建模的思想,向学生输送数学建模的方法,激发学生的学习与应用数学、参与数学建模竞赛活动的兴趣。

“知识、能力、实践”三位一体的人才培养体系是我们长期探索与实践的经验总结,它以数学建模教学与竞赛支撑平台为基础,包括环境建设、知识传授平台、能力培养平台、实践平台四个方面,最终目标是培养“创新实践能力强的高质量应用型人才”,在我们的数学建模活动开展中起着纲领性作用。

组织学生参加各类数学建模活动是我们最重要的一项工作,我们通过以下几个方面组织学生参加各类数学建模活动:①开设数学建模、计算方法、数学实验选修课;②加强对数学建模协会活动内容的指导,每学期都要举办5-6次数学建模专题讲座,内容涉及数学建模基础、数学软件基础、竞赛案例分析、竞赛报告写作等多个方面,并组织和指导学生参加校内外各种数学建模竞赛活动;③组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,并且已经探索出一套有效的数学建模竞赛的管理和运行机制。

3.近5年在培养应用型人才方面取得的成果

经过指导教师的精心培训和学生的刻苦努力, 我校学生在近5年的全国大学生数学建模竞赛中均取得优异成绩,具体获奖情况如下:

其次,我校学生参加其它类型的数学建模竞赛也取得较好的成绩,具体获奖情况如下:

表2 近5年参加其它数学建模竞赛获奖统计

比赛时间获奖情况

2009年全国“电工杯”数学建模竞赛,获得一等奖2队,二、三等奖10队

2010年苏北赛二等奖2队,三等奖3队

2011年全国“电工杯”数学建模竞赛,获得一等奖2队,二、三等奖15队

2011年参加美国数学建模比赛获得二等奖一项

2012年参加美国数学建模比赛获得一等奖一项,二等奖一项

2013年苏北赛一等奖4队,二等奖6队,三等奖7队

2013年参加美国数学建模比赛获得二等奖三项

通过数学建模培训和数学建模竞赛以及数学建模、数学实验选修课的开设,每年都有近500名学生从中受益。学生在这个过程中可以掌握数学软件的使用,学会利用丰富的数学理论建立不同实际问题的数学模型并用计算机求解,知道如何查阅计算机网络资源,熟悉科技论文的写作格式与要求等。而这些知识对学生以后走上社会工作岗位时是非常实用的。借助于数学建模,我们已经为学校、社会培养了很多具有创新精神的人才,他们中的一些已经在工作中发挥着骨干的作用。比如04级茅以升班的陈惠粉(2006年获数学建模全国一等奖,保送为清华大学研究生)、04铁运的赵军(2006、2007连续两年获数学建模全国一等奖,毕业后保送西南交通大学研究生,09年读研期间被四川农业大学聘为数学建模指导传授建模经验),2006级数学建模国家奖获得者史彦峰、马利、青亮等分别保送北航、电子科大、西电等名校。2007级数学建模国家奖获得者蒋雪峰获得专利2项,并且保送到南大直博等。

怎样使数学建模在培养具有创新精神的人才中发挥更大的作用,还需要我们不断探索和实践。

参考文献

第4篇

首先,从现代医药产业和医药学教育的发展来看。在医药产业发展新常态的背景下,医药类专业学生的要求之一是厚基础,即具有有宽厚的自然科学基础和广泛的人文社会科学知识。对医药类高职高专院校来说,要达到这个要求,课时数有限的数学课程应重视应用能力的培养,适当安排部分数学实验,加强实际问题的解决,并结合医药学案例进行教学,不仅加强培养学生的思维能力,而且提高学生的专业水平能力。其次,从历年数学建模竞赛选题的角度来看。纵观近15年以来的数学建模竞赛题,医药类问题出现频率颇高,比如:2014年D题储药柜的设计;2012年C题脑卒中发病环境因素分析及干预;2011年D题天然肠衣搭配问题;2009年B题眼科病床的合理安排;2006年B题艾滋病疗法的评价及疗效的预测;2004年C题饮酒驾车;2003年A题SARS的传播;2001年A题血管的三维重建;2000年A题DNA序列分类。这些数学建模赛题基本上都是当年社会所关注的医药类热点问题,这些表明医药学与数学建模紧密相关,数学可以用于研究和解决医药学领域相关问题,掌握一定的数学建模知识对医药类专业学生的创新实践能力的培养有着重要的意义。最后,从数学建模和学生创新实践能力的培养关系来看。数学建模能帮助学生提高创新能力、联想力和一些优秀的品质,建立数学模型的时候,每个参赛队员必须拓宽自己的思路,充分发挥自的优势,选择恰当的方法;数学建模培养了学生相互协调能力和团结合作精神,在竞赛的三天三夜中,三名竞赛队员必须团结一致、齐心协力,为解决问题而共同奋斗;数学建模以医药产业、经济管理、信息技术等领域的实际问题为背景,具有极强实用性,通过竞赛让学生体验到数学与实际生活以及其他学科的关联,并培养了学生用数学知识解决实际问题的能力,让学生体验到了数学的重要性,从而增强了学习兴趣;数学建模培养了学生查找资料和撰写论文的能力;数学建模使学生享受到探索的乐趣,培养了学生求真务实、科学协作的品质和百折不挠、坚毅不拔的毅力。通过数学建模竞赛,学生学会了合作、求知、交流和创新,从而提高了学生的创新能力和综合素质。由此可知,在数学建模竞赛活动的过程中充分体现了知识的创新、方法的创新和应用的创新,从而开展数学建模是学生创新实践能力培养的一个非常好的平台。

二、如何在医药类高职高专院校开展数学建模活动

1.注重数学思维能力的培养

在《高等数学》的教学中,形成“用推理、重逻辑、偏应用”的方式思考问题。医药类高职高专院校的数学教学不能为了迎合应用教育观而一味地摒弃数学的推理过程,应有度的把握,适度地将推理过程直观和浅显化。教学尽量与医药学案例相结合,结合数学建模思想介绍微积分在医药学的应用,从而调动学生的学习积极性。我校从事高等数学教学的教师,结合医药类高职高专院校的特点和近几年的建模经验,于2012年编著了一本《医药应用高等数学》教材,每一章的内容安排都有3部分构成,第一部分是数学家简介,第二部分是微积分基本知识,第三部分是微积分在医药学中的应用,即医药领域简单的数学模型。通过近几年的教学实践发现,结合医药数学模型进行教学,不仅对学生进行了数学思维的培养,而且很大一定程度上提高医药专业学生对数学的学习兴趣。

2.注重应用能力的培养

数学建模中涉及到的许多计算都可以通过一些数学软件进行运算(比如求函数导数、微分、积分、T检验、方差分析、正交设计等),这类问题我们都可以结合Mathematica、SPSS或者Excel软件进行教学。数学的教学应当有两个目的,一是培养学生数学思维,二是提供学生解决问题的方法。事实上,软件的应用使得解决问题的方法简单明了,且更加适合高职高专学生的特点。尽管如此,但医药类高职高专院校的数学教学适合在某些章节利用软件实现题目的求解,并不是全部。由于缺乏实验室,我校教师在进行《高等数学》的教学时,结合Mathematica的智能手机版本进行教学,首先指导每一个学生在自己的智能手机上下载安装好Mathematica的APP,在学生学习完每一个知识点并完全掌握之后,让学生尝试进行Mathematica计算,从而不仅训练了学生的数学思维,而且还帮助学生掌握了一种新的数学软件。在进行《医药统计》教学时,首先对每一种统计方法的原理和计算进行详细讲解,并要求同学会面对具体的问题时会选择出合适的统计方法进行统计分析,最后指导学生通过SPSS或者EXCEL怎么进行统计分析,这样不仅使得学生掌握了统计学原理和方法,而且还掌握了相应的统计软件,真正体现了以应用型为导向的高等职业教育。

3.合理安排培训内容

为了让学生更好地参加全国数学建模竞赛,更为了让学生通过数学建模竞赛增强解决实际问题的实践创新能力,以及真正地将数学建模的思想方法应用于专业课程学习、专业问题研究,从而使学生成长为创新型人才,在进行比赛之前,要组织一个月左右的集训,时间主要实在暑假。培训过程中主要采用学生与教师角色互换的方法,即前一天教师将任务布置给学生,让学生以小组为单位在课后进行讨论,第二天先以小组为单位给其他各小组及老师进行汇报讲解,然后教师和学生一起讨论,互相取长补短,这样在很大程度上开拓了学生的创新思维。考虑到医药类高职高专学生已经学过《高等数学》和《医药统计》,并且已经掌握了基本的微积分理论和各种简单的统计分析方法,数学建模培训应以数学知识和方法为纵向,内容上主要包括包括线性代数、线性规划、优化、微分方程、计算方法、综合评价等,以及常用的数学软件Matlab、Mathematic、SPSS、Lingo等,培训时以问题为横向由易到难,由浅入深安排课程内内容。

4.全身心投入竞赛

对于医药类专业的高职高专学生来说,数学建模竞赛是一次“真刀真枪”的实战训练,也为优秀大学生创造了有利的条件,同时也为以后的专升本打下了坚实的基础。整个竞赛过程给参加过的学生留下了非常深刻的回忆,参加过竞赛的学生表示,不管竞赛的成绩如何,一定要动员学生认真参加培训、自学、讨论、竞赛的全过程,让学生全身心投入竞赛。我校是从2010年开始组织学生参加全国大学生数学建模竞赛,并取得了优异的成绩,比如:2014年参赛队1队,获国家二等奖1项;2013年获参赛队1队,获省一等奖1项;2011年参赛队3队,获省二等奖1项;2010年参赛队1队,获省一等奖1项。

三、数学建模在创新型人才培养中的作用

现代教育思想的核心是培养学生的创新能力,而能力是在知识的教学和技能的训练中,通过有意识的培养而得到发展的。数学建模的整个过程通常是很难直接套用已现有的方法和结论,要完成数学建模,经常会涉及一些杂乱无章的数据,要求学生能够有效地对数据进行修复和筛选,并进行归纳、整理、分析和研究,这就需要学生拥有良好的建模思想和创造性的思维能力,组建出相应的数学模型,而建模方法和思想都是学生的原创性冲动,所以,在整个建模的过程能够唤醒学生进行创造性工作的意识,有助于学生创造性思维过程的培养。另一方面,在数学建模中,大多数问题没有现成的答案,没有固定的求解方法和参考书,更加也没有已经成型的数学问题,都是目前还尚未解决的问题,这就要求学生一开始就要自己进行思考和研究,学生必须具备创新意识和创造性思维,充分结合自己已经掌握的理论知识去巧妙地解决实际问题,这整个过程有助于学生创造力的提高。另外,在全国大学生数学建模竞赛中创新性被提到了一个新的高度,在竞赛论文的评阅过程中对于认定有突出创新点的论文才有可能获奖。数学建模的整个过程都是围绕着创新这个核心主题进行的,开展数学建模活动,增强了学生的自学能力、资料的查阅能力、计算机编程能力、论文的撰写能力、团队协作能力,这一切都有助于培养高职学生的创新能力。

四、结语

第5篇

在功能方面,数学建模实验室为《经济应用数学》、《概率与数理统计》、《数学建模》等课程提供辅助教学,学生通过计算机及其仿真软件加深对理论的理解,并培养实践动手能力。为数学建模竞赛、课外科技竞赛、程序设计竞赛等竞赛提供竞赛保障,并培养竞赛人才。建设数学建模与计算机仿真实验室的目的就是吸取借鉴其他经验,改善相关课程的教学环境,尽量与建模竞赛接轨,所以建立与之相匹配的实验室以适应新世纪人才培养需要。人才培养方面,实验室是学生实践活动以及社会能力培养的重要场所,作为高校来说实验室建设规模和各类管理的能力的高低,往往成为其人才培养水平的重要指标。学生通过实验自己实践可以提高自身的动手能力,通过模仿、观察、反复实验等过程渐渐构建自己对于数学模型的认知。教师能力提高方面,各类学科都以数学为基础,数学建模是将数学理论应用于实践的沟通桥梁,很多学科的教师都可以通过对数学建模能力的培养来提高教学科研水平。让数学建模实验室为教师拓展能力服务,让他们也提高动手能力,把数学理论应用演化成为科研手段,通过软硬件的结合,让数学更好服务于教学和科研,也是当下教师能力提高的需求。

二、数学建模实验室的要求以及软硬件建设

1、数学建模实验室建设要求

为了满足日常教学和建模等竞赛的需求,数学建模实验室的规模应该较大,有充足的教学设备和充足的实验空间。一般规模应有100台以上的计算机120平米以上的面积,才能够满足实验课程及培训竞赛的需求。尤其是针对建模竞赛集中培训效果会更好更优,所以实验室的规模尤为重要,也是保证实验教学的第一要素。

2、数学建模实验室硬件建设

数学建模实验室最重要的实验设备就是计算机,在进行数学建模时要进行大量的数学计算以及大规模的计算仿真,先进的计算机硬件环境是必不可少的。最好是选用当下性能较高的计算机配置,并且能够做到两至三年就更换更先进的设备。在承担竞赛时尤其需要高配置计算机,否则会影响竞赛成绩。实验室还需要配备投影仪,有条件的还可以配备实物投影仪方便数学老师手写授课,各种投影设备可以方便教师与学生互动,不仅有利于教师授课也让学生在课堂上更加主动起来。从这些年我们学院参加数学建模的实际情况来看,高性能的设备和先进的投影仪配套实物投影仪在紧张的72小时比赛中起到了很好的作用,为竞赛取得好成绩提供了有力的保障。如果现有的条件达不到设备性能高等要求,还可以在原有实验室的基础上增加一部分高配置计算机,也可预留网络接口让参赛队员在竞赛培训期间和竞赛期间自带计算机,通过局域网实现资源共享。这样性能高的计算机来承担数值计算仿真计算等大数据处理,性能低的计算机承担数据打印和资料查询等工作。这样既能解决部分学校经费不足,也能在现有资源基础上快速的搭建好数学建模实验室,不造成资源浪费。

3、数学建模实验室软件建设

数学建模实验室的硬件条件具备后,就要配置先进的软件系统。除了系统常用软件办公软件的等一些专业软件是必不可少的。例如美国TheMathWorks公司出品的商业数学软件MATLAB(矩阵实验室),就是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析、数值计算的高级计算语言,目前的最高版本是MATLAB7.0。还有WarerlooMaple公司开发的Maple,它系统内置高级技术解决建模和仿真中的数学问题,包括世界上最强大的符号计算、无限精度数值计算等。Spss公司推出的SPSS软件是一款统计产品与服务解决方案软件,目前已升级至Spss19.0。关于线性规划的软件有LINGO,用于求解非线性规划和线性和非线性方程组的求解等。有了这些专业的数学软件就可以实现大量的数学计算以及大规模的计算仿真,软硬件结合,才能满足数学建模课程和建模竞赛的需求。当然大量的与建模相关的电子资料也是必不可少的,对于学生课外学习和拓展知识面很有帮助。

三、基于数学建模实验室的教学改革及实践创新活动

1、优化数学课程教学过程

推进实践课程体系改革可以在高等数学中渗透数学建模的方法和中心思想,高校学生本身具备运用所学知识解决实际问题的能力,数学建模知识的渗透可以与现实生活结合起来,激发学生学习兴趣,把实际问题数学模型化,可以提高学生的理论知识水平和实践能力。增加数学建模软件的教学课程,让计算机计算与仿真融入课程教学使之成为学生学习数学的有力武器。在一些数学专业课上加入数学建模竞赛的内容,可以让学生接触到竞赛的试题和一些获奖论文,这样更有利于学生对建模竞赛产生兴趣,便于今后更快的融入竞赛。

2、构建以学生为中心的实验教学模式

建设开放型实验室数学建模主要是激发学生的创造力,所以以学生为主体的实验教学模式才是最有效的。通常我们采用“分析问题—利用软件分析—引入数学概念—建立数学模型—解决实际问题”这种模式教学,从实际问题到抽象模型,让学生主导实验,主动解决问题,从而体会到数学思想的精髓,主动地把数学思想应用的实际生活中。我们的数学建模实验室应课后对学生开放,鼓励学生积极主动地学习,不管是竞赛时还是竞赛后都欢迎学生利用实验室进行学习,一些参加过竞赛的老生还能利用这里与新同学交流经验。开放性的实验室在不断地建设和完善中将更好地为高校教学、科学研究服务,也进一步提高资源的利用率。

3、组建完善的建模竞赛体系

提高学生的创新实践能力在建设好数学建模实验室的基础上,组织学生参加每年的全国大学生数学建模竞赛,利用好这个实战检测平台。还可以成立数学建模兴趣社团,在平时就可以为竞赛选拔有兴趣有成绩好的学生参加竞赛,也便于有相同兴趣的学生交流学习。这不仅为学生之间提供了提高交流的平台,同时也为师生搭建了课后沟通渠道。培养一支优秀的教师队伍带领学生,这只教师队伍不仅科研教学能力要强,还要经验丰富,解决实际问题的能力强。这些教师可以在竞赛前组织培训,让一些有基础的学生更有针对性的强化训练,争取好得成绩。

4、培养社会型创新实践人才

第6篇

[关键词]高职数学数学建模实践活动核心能力

[作者简介]冯宁(1957-),女,江苏淮安人,常州轻工职业技术学院,教授,研究方向为高等职业教育和数学教学。(江苏常州213164)

[基金项目]本文系江苏省教育厅2010年度高校哲学社会科学研究基金资助项目“基于主题实践活动的核心能力培养与评价行动研究”(项目编号:2010SJB880004)和常州大学2010年度高等职业教育研究院基金资助课题“基于非技术素质培养的高职学生职业能力发展研究”(项目编号:CDGZ20100034)的阶段性研究成果。

[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)17-0127-02

高职教育发展近二十年来,其层次和类型的定位现今已达成了普遍的共识。高职教育“1221”新模式强调培养学生的实践技能和可持续发展能力,强调实践技能和基础理论的相互联系与紧密结合,这是高职教育培养模式改革的重点。为实现这一培养目标,各高职院校开始关注学生职业核心能力的培养,大力实施实践性教学,这就对高职数学等公共基础课程的教学改革提出了新的要求。

一、高职数学教学现状分析

高职数学长期以来形成的教学状况基本上承袭了普通教育方式,主要表现在:一是教学内容重理论、轻应用,重数学建模形成的结论,轻数学建模过程;二是教学方式和方法重演绎而轻启发,重“填鸭式”教学,轻学生主体作用;三是教学模式重统一、轻个性,重教学要求和教学进度的整齐划一,轻个性化、分层化和多样化教学;四是考试方式单一,考试内容重理论知识和程式计算的考核,忽视数学应用和能力的考核,不能反映出学生真正的数学水平;五是教师不适应高职教育发展的需要,对数学课程服务于专业培养的支撑作用缺乏足够的认识。

为了掌握学生在数学学习中存在的问题,我们针对大一新生的数学基础、学习兴趣、学习目的、学习习惯、学习方法和学习能力等设计了问卷,为保证数据的真实性,问卷采用匿名形式,共向常州轻工职业技术学院(以下简称“我院”)电子电气工程系、机械工程系、轻工工程系、信息工程系、模具系五个工科系和管理系一个文科系发放问卷240份,回收195份,有效问卷175份,有效率为73%。问卷调查显示,高职学生学习数学的主要困难和问题有:一是学生数学基础相对较差,对数学定义、公式、定理和运算技能的理解和把握不到位,碰到具体问题,难以转化为相应的数学问题,知识迁移能力较差;二是缺乏数学学习的兴趣和动机,对待学习任务处于被动应付状态,学习主动性不强,没有明确的数学学习目标;三是缺乏数学学习的方法和策略,没有养成良好的学习习惯,对所学知识没有总结和归纳的意识,缺乏构建知识网络的学习能力;四是遇到问题羞于向老师或同学请教,没有合作交流意识和合作学习的能力。这些问题的长期存在,必然导致学生数学情感的缺失,对数学学习彻底失去信心,继而影响到后续专业课程的学习,既不利于专业能力的培养,更不利于学生可持续发展能力的形成。因此,寻找高职数学教学改革的出路和突破口十分必要。

著名数学家丁石孙副委员长说:“数学建模活动是一个很好的方法,使很多的学生包括他们的朋友都能够认识到数学的真正用处。”数学建模的强大功能已得到广大高职院校的认同,但由于起步较晚,目前还没有形成很适合高职院校学生数学建模训练的模式。实践证明,将数学建模实践活动纳入高职数学课程教学,改革和创新教学内容、教学方式和教学评价,符合高职数学课程教改的发展趋势,更顺应当今高职教育培养学生职业核心能力的要求。

二、数学建模主题实践活动的开展

1.数学建模实践活动剖析。高职教育的层次和类型,决定了高职课程是“基于知识应用的课程”;高职教育的人才培养目标,又决定了高职数学课程应服务于专业人才培养,担负着培养学生综合能力和素质发展的重任。其内涵包括两方面:一是服务于学生的专业学习,为专业技能的培养提供必要的数学方法和分析工具;二是服务于学生职业核心能力的培养,提升学生在职业生涯中的可持续发展能力。

围绕上述课程定位,自2003年起,我院开设了数学建模、数学软件与实验等公共选修课程,探索高职数学“做中学,学中做”的操作实践学习方式。在此基础上,尝试在教改班级开展数学建模实践活动,在每个教学模块后充实具有较高思维含量和较强探究空间的建模案例研讨,研讨中更多的是关注建模的过程,形成数学问题,其作用不仅是“学以致用”,而且还要“用以致学”,激发学生学习数学的积极性,促使学生课后去查阅资料、收集数据、开拓知识面,以期训练学生的抽象思维简化能力、信息处理能力、计算机应用能力以及语言表达、交流沟通、团队合作、自主学习的能力。

数学建模主题实践活动是一种基于真实(或“仿真”)情境的学习,是以学生获取直接经验的形式来掌握融合于各类建模问题中的知识、技能和技巧。首先,建模问题的设计要着眼于学生能力和素质的发展,注意综合和整合。其次,建模实践活动的定位要恰当,要切合学生实际,重点培养学生把所学的数学知识转化为自己的思维能力,训练学生以数学的视角观察、分析问题,应用数学方法建立模型及求解模型的能力。再次,建模实践活动的组织要关注在学生职业生涯发展中起支配和主导作用的核心能力的培养。学生在参与建模活动的体验中,在教师分类指导下主动地探索和发现规律,改变了单一、被动的学习方式,能充分体现学生主体性,不同层次、不同水平的学生都能学有所得、学有所思,获得对各自有用的数学思想和方法,在原有基础上得到良好的发展。经过不断摸索,其具体的活动组织结构如下:

2.三段递进,开展建模社团活动。为了鼓励学生踊跃参加数学建模实践活动,推动高职数学教学体系、教学内容和方法的改革,笔者在教学实践中探索并采用了“三段递进”的第二课堂数学建模社团活动模式。第一阶段,数学建模社团于每年9月份招收新会员,纳入初级班活动,主要向他们讲授数学建模基础知识及初等模型等。通过简单的实际问题,如椅子摆放、雨中行走策略、银行存款方案、商人过河等,激发学生学习数学建模的兴趣和热情,使他们较快地掌握数学方法。第二阶段,在初级班的基础上,讲授历届全国大学生数学建模竞赛题中的大专组题目以及Matlab数学软件等。每年6月举办一次全院性数学建模竞赛,获奖者将有资格参加全国大学生数学建模竞赛集训。第三阶段是参赛队员集训和选拔阶段,由指导教师根据数学建模涉及众多数学分支和方法等特点,采用专题化(如优化模型等)的方法及数学软件上机等形式培训学生。这样逐次递进,形成三群体交集的组织形式,确保建模社团活动和大学生建模竞赛活动的有序开展。

“学生社团从自下而上的角度更集中地代表了某一类同学的发展需要,更有针对性地利用了校内外的某一类相关资源,从而成为学校与社会之间一道个性化的桥梁。”社团本身所呈现或拥有的品质,如合作、团队、宽容、创新等,能充分发挥学生的个性、特长、潜能和创造力,能使个性得到极大的完善和丰富,而这些特征正好契合了数学建模主题实践活动的需要,成为建模活动的重要载体。同时,建模内容的植入,也很好地丰富提高了社团的素质和品位,为社团发展注入了血液和活力。

3.面向全体,将建模活动纳入课程新体系。据此,我们尝试开发了数学建模案例库,将建模活动作为一个实践性教学模块纳入课程体系,时间安排在一年级下半学期。建模活动单元成绩占第二学期总评成绩的30%,其具体的成绩评定方案包括评价内容和评价主体,都明确写入课程标准,使数学建模的训练从面向少数学生变为面向全体学生,从而实现将数学建模思想和方法全面融入高职数学主干课程的目标。一方面,组织教研室全体教师收集、精选和编写数学建模案例库,以各专业教学内容相关的建模问题为主,强调切合学生的生活体验和实践经验,而解决问题的全过程需要查阅资料、考察分析并深入研究,如计算校园邓建军雕像所在草坪的面积、广告费决策问题、资源优化问题、铲雪车除雪模型、油罐中油量标示问题等。另一方面,大胆尝试以教师为指导、学生为中心的“研讨式”“参与式”教学方式,在教学时空的安排上,突破传统课堂教学的封闭性,将课内学习与课外学习、个体学习与合作学习、网络学习与教室学习、课程学习与竞技学习相结合。

数学建模实践活动设计为三个环节。课前活动——学生在教师的指导下,完成选题、小组分工、资料收集、文献阅读、数据处理、分析假设、解决问题、编写提纲、撰写论文和制作演讲课件,课前活动大约安排四周时间。课中活动——各小组推荐一位主讲在班级进行交流,小组主讲发言后,小组成员接受其他同学、班级评委和老师的提问和质疑。教师对学生活动的表现进行点评,对出现的难点、重点作针对性的讲解。课后活动——学生用作业的形式对参与实践活动的全过程,从知识掌握、能力锻炼以及整改方面进行自我评价,并作为建模活动单元的自评成绩。该活动能否收到成效,引导学生参与是关键,教师在学生编写提纲到形成论文的过程中要切实对学生进行有效的指导。

创新能力是人的各种能力的综合和最高形式。数学建模实践活动就是培养学生创新能力的一个极好载体。学生在教师指导下,通过问题分析、资料收集、调查研究、筛选方法、建立模型、计算机应用及模型求解、完成论文等“做中学”的过程,不仅能锻炼学生运用数学知识分析和解决实际问题的能力,同时能锻炼其信息处理、团队合作、自我管理等能力。

教学过程中,通过小组展示、现场交流,充分训练学生交流表达、逻辑思维的能力;通过自我评价、小组评价、教师评价等反馈环节来强化学生的学习行为和学习方法,让学生在经历问题、困难、挑战、进取、成功的各种体验中,在选择、判断、协作、交流的探究实践中学会“用数学”,从而实现将知识把握、能力锻炼、思想素质提升融为一体的教学目标,最终形成职业岗位工作中所需要的执行与决策能力。

三、数学建模主题实践活动的价值分析

1.能够实现知识、能力、素质的融合。首先,数学建模是从实际问题到数学问题,从数学问题到数学解,再从数学解到实际问题的解决过程。该方案的实施呈现给学生的学习任务比传统的被动学习要复杂化和多样化。学生在开始接受任务时反应激烈,普遍感觉任务重、压力大,不知如何下手,正是在这种压力和教师的引导帮助下,学生完成了从被动学习、依赖心理到主动学习、主动探索的转变过程,激发了学生的学习潜能,转变了学生的学习观念和方式。其次,在完成任务的过程中,教师主要是启发引导,开拓思路,指明渠道,帮助解决学习研究过程中遇到的困惑。学生进一步掌握则需要根据教师的指导,通过查阅资料、实地测量、数据处理和协作学习来完成编写建模提纲、建模论文到制作PPT的过程,这一过程不仅涉及数学思想方法,更重要的是对不同的实际问题进行分析、判断、推理、概括以及利用计算机等综合知识来解决,大大提高了逻辑思维能力、语言表达能力和解决问题的能力。再次,由于数学模型问题的广泛性,建模中要涉及学生以前没有学过的内容,有的问题也不单是靠数学知识就能解决的,它需要跨学科、跨专业的知识综合在一起才能解决,很多问题没有现成答案、现成模式,需要学生、教师一起相互讨论、靠团队合作创造性地去解决,从而培养和锻炼了学生的沟通协作能力、自主学习能力和创新能力,学生走上工作岗位之后还可靠这种能力来扩充和更新自己的知识,从而实现职业生涯的可持续发展。

2.顺应了数学教学改革的方向。问卷调查显示,85%的学生认可数学建模实践活动能激发学习兴趣和学生潜能,90%以上的学生对多因素、多元化的全过程评价表示欢迎,普遍认为评价方法客观、合理,能真实反映问题解决过程中的实际状态,能重塑学习的自信心,避免因纯理论学习带来的失败感,特别是改善了传统教学考核导致学生考前突击死记硬背、考完就忘、收效甚微的现状。

学生在小组学习活动中,服从教师指导,积极参与活动,既体现了活动中教师的主导作用,又体现了学生的主体作用。反映出主题实践活动的开展是学生主动学习的过程,不再是传统意义上的教师一言堂,学生的学习观念和行为习惯已经有很大改变,不再是被动接受的学习方式。从统计数据可以看出,在以小组活动为特色之一的教学改革中,学生参与活动的态度有了质的飞跃,在活动中能尊重教师、尊重其他同学,积极发言时,能举手示意,内容表达也更加有条理,逻辑思维能力得到了锻炼。课堂教学秩序井井有条,不再出现传统课堂教学中教师提问,答者寥寥、答非所问或者无人理睬等尴尬现象。

总之,将数学建模主题实践活动作为一个教学模块纳入教学体系中,给教学注入了生机与活力,不仅可培养学生数学应用的意识和能力,而且可培养学生自主学习、信息处理、交流表达、团队协作、解决问题和创新等能力,这些能力对于职业生涯的发展至关重要。

[参考文献]

[1]姜大源.高等职业教育的定位[J].武汉职业技术学院学报,2008(2).

[2]王敏.中外高职教育中数学教育比较研究[J].中国电力教育,2009(9).

[3]沈陆娟.基于情境认知理论的高职数学实践性教学模式的探究[J].高教论坛,2010(2).

[4]许先云,杨永清.突出数学建模思想培养学生创新能力[J].大学数学,2007(23).

[5]刘冬梅.论大学数学建模教学中存在的问题[J].科技信息,2008(4).

第7篇

户口所在: 甘肃 国 籍: 中国

婚姻状况: 未婚 民 族: 汉族

培训认证: 未参加 身 高: 175 cm

诚信徽章: 未申请 体 重: 65 kg

人才测评: 未测评

我的特长:

求职意向人才类型: 普通求职

应聘职位: 中学教师:

工作年限: 1 职 称: 无职称

求职类型: 兼职 可到职日期: 一个星期

月薪要求: 面议 希望工作地区: 海珠区,,

工作经历康乐中学 起止年月:2010-11-01 ~ 至今

公司性质: 私营企业 所属行业:教育/培训/院校

担任职位: 教师

工作描述:

离职原因: 公司性质: 其它 所属行业:计算机软件

担任职位: 投资助理

工作描述:

离职原因: 公司性质: 其它 所属行业:教育/培训/院校

担任职位: 教师

工作描述:

离职原因: 兼职志愿者经历

教育背景毕业院校: 湘南学院

最高学历: 本科 获得学位: 学士学位 毕业日期: 2010-06-01

专 业 一: 信息与计算科学 专 业 二:

起始年月 终止年月 学校(机构) 所学专业 获得证书 证书编号 语言能力外语: 英语 良好 粤语水平: 一般

其它外语能力: 能熟练的进行听、说、读、写,获国家四级证书

国语水平: 优秀

工作能力及其他专长一、技能能力方面

1、熟悉办公自动化,能熟练操作Windows、Excel、Powerpoint、Word等办公软件。并且熟悉计算机操作及其基本配置,能排除一些基本故障。获《全国计算机等级考试二级合格证书》(国家二级)

2、有较好的文字功底,能独立撰写各类文案及文件,获《普通话水平测试二乙等级证书》(国家二乙)

3、有较强的数字分析和逻辑推理能力,能准确运用数学建模和数学知识解决问题,曾经参加了全国大学生数学建模大赛,并取得了较好的成绩

4、能单独策划组织各项活动,有协调和处理突发事件能力。在亚华书店的湘南学院图书展销会上,为数学系经济管理协会筹集1500元资助金

5、有较好的研究性学习的能力。毕业论文被评为“优秀毕业论文”

二、在校主要任职情况

2006年9月—2007年6月担任年级辅导员助理、班级团支书

2007年3月—2007年7月担任经管协会副会长

2007年3月—2012年6月担任班级班长

三、在校主要组织活动情况

2007年1月1日 组织主办班级元旦晚会

2007年3月—2007年6月 参与组织湘南学院模拟炒股大赛,并圆满举办了颁奖晚会

2008年4月 参与湘南学院毕业生招聘会组织协调工作2012年5月 策划和组织了系部毕业聚会

四、在校主要获奖情况

2006-2007学年度被评为“三好学生”

2006-2007学年度获得“国家励志奖学金”

2007-2008学年度被评为“优秀团干”

2007-2008学年被评为“优秀学生干部”

第8篇

师出名门,花香自苦寒来

“早在本科毕业设计时我就已经开始接触了雷达目标识别,这个方向是我的导师保铮教授替我安排的,后来通过一段时间的研究,我逐渐了解到雷达目标识别是一个很小众的科研方向,研究起砗苣眩很长一段时间内,在保老师的团队中没有老师专门去负责。”杜兰说。

已至耄年的保铮教授是我国雷达研究领域的学术权威,1991年他当选为中国科学院学部委员(院士)。

据了解,雷达目标识技术在上世纪80年代就被美国列为国防关键技术之一,这意味着它是关乎一个国家防御能力的重要技术范畴。同时涉及雷达目标识研究的问题,也一直都是学科中难啃的硬骨头。

因为雷达目标识别是一个交叉方向,除了传统的雷达系统、信号处理之外,还涉及机器学习和模式识别,要通过回波特性分析目标属性。而对于虚假或伪装目标的识别,人们要确定一个基准的门线,以区别判断真实目标与虚假或伪装目标。

“硕博学习期间,我集中研究了高分辨雷达回波特性分析和统计建模。保老师一直很强调物理概念,所以,我们的研究在结合雷达回波特性方面是很有特色的,也发表了多篇高水平的国际论文。”杜兰说。

据悉,杜兰的博士学位论文曾获得全国百篇优秀博士论文奖。但获得博士学位仅仅是迈入研究难题领域的第一步,在接下来的研究中,还特别需要具备最新的机器学习和模式识别方面的知识。

“出于这个原因,2007年9月,我前往美国杜克大学进行博士后访问学习。我所在的Lawrence Carin教授研究小组在有关统计机器学习方面在国际上很有名气,我在该小组做的是基础的贝叶斯统计机器学习研究。”杜兰介绍说。

在杜克大学,学校有一项“Safe Ride”的福利,就是学校为了保障学生安全,晚上可以免费送住在附近的学生、博士后回公寓。那时候杜兰经常工作到凌晨一二点,甚至三四点,独自一人叫SafeRide。时间长了,一个白头发、白胡子的司机认识了她,经常在回家的路上和她聊天,问关于中国、关于科研工作的问题,还说到做科研工作非常辛苦的事。回想起这段小插曲,杜兰印象很深刻。

国外学习交流进修回国后,历经十多年攻关,杜兰带领研究团队在高分辨雷达回波特性分析的基础上,独创性地提出了高分辨回波统计识别框架,对应了一系列由简单到复杂的基于统计建模的识别方法。

这种方法相对于传统识别方法,更适合于雷达目标高分辨回波的特性,在应对噪声、干扰和在线建库方面都更具优势。

此外,为了使雷达目标识别技术满足实际应用的需求,杜兰也是最早将贝叶斯统计学习方法应用于雷达目标识别的学者,重点解决了小样本学习和噪声稳健两个关键性的工程应用问题。相关成果不仅在雷达目标识别方面受到关注,在贝叶斯方法理论研究、图像处理、生物信号分析、智能交通管理等其他应用方面的论文中也多次被引用参考。

“雷达目标识别不仅仅是理论问题,同时也涉及系统工程问题。”在谈到团队项目获奖情况时杜兰介绍说。

“我们在国内首次将目标分类方法应用到了型号雷达系统中,实现了雷达目标识别理论方法的具体应用......”

“一个技术理论方法的实用化是一个不断试验、不断改进的长期过程,可能需要很长时间很多人的努力才能实现。在理论研究时,可能环境的设置都比较理想,但是在工程应用中,实际的系统环境、有限的系统资源和时间分配都与实验室环境不同,利用有限的资源来实现目标识别的功能需要不断地去改进和调试,这才是在应用中最大的困难。这个获奖的项目如果从初期的理论算法研究开始算起,前前后后一共经历了大概有15年的时间。”杜兰说。

杜兰所在的科研团队完成的雷达目标分类技术项目获得了2015年国家技术发明二等奖,为提升我国现有装备的信息获取能力做出了突出的贡献。

据了解,当时因项目需要,杜兰和研究生在一年内需多次去外省某地处理数据,最长的时候要待近1个月。为了保证学校的教学工作,她只能多次往返西安和外场地,行程最紧的时候一周要往返两趟。

学高为师,传承西电学风

“谈不上成就,只能说取得了一些进展,这要十分感谢保铮老师的指导和引领。保老师教会我最基本的科研方法,首先是物理概念,其次才是数学算法,还有归纳总结的能力以及做科研的严谨和仔细。”谈到目前已经取得的成果,杜兰十分谦虚地说。

杜兰认为,对物理慨念的理解很重要!“博士学习期间,保老师通过实际案例的教导使我明白:数学算法固然重要,但更重要的是物理概念,只有牢牢把握住要解决的物理问题,才能用对、用好数学算法。这也是我们团队一直在延续坚守的一种研究理念。”

谈到培养研究生的体会,杜兰表示:“首先要严于律己,以我为表率,高标准,严要求,不断提升自己;其次是对科研能力和严谨科研作风的培养。”“延续着保铮老师对我的教导,我十分重视引导学生从物理层面把握新方法、新概念,不用一味地陷入算法和数学推导。”

杜兰也重视对学生论文的修改,将保铮院士当年一字一个标点修改自己论文的做法用到了她自己的学生身上,帮助学生形成标准、规范的写作习惯。据悉,她的团队一直有着坚持读文章、定期做工作汇报和讨论组会的传统,以此培养学生的归纳总结能力,加强学生之间的交流。

“在报考研究生选择导师时,看到杜老师的介绍,对于如此年轻的老师取得如此大的成就感到很震撼,也因此报考了杜老师的研究生。然而上了研究生之后感到更加震撼,因为感觉不管我们多早来实验室,杜老师都已经坐在实验室开始工作了。”来自学校电子工程学院的研二学生刘彬说。

“我非常重视专家在评审和答辩时提出的意见和问题,不仅在当时会思考回答,事后我也会反复琢磨,我认为这些专家是在帮助我把握自己的科研方向。而相比于称号和奖项,这才是最大的收获。”杜兰说。

“我感觉科研工作贵在坚持,学习和研究雷达目标识别问题很难!一些同学、朋友和学生也问过我,女生做科研工作是不是太苦了?对我而言,雷达目标识别这个研究方向很重要,而我们现在还有很多问题没有解决,做得还不够好。所以,因为喜欢这个学科,对于难题我不会放弃,我有信心攻克它并能做得最好!不觉得有多苦。”杜兰坚定地说。

从一个西电小女生到今天的中国女青年科学家,杜兰每一步前行都是迎接挑战的结果,一个个成绩的背后都是学术创新力量的坚持和不懈努力的攀登。

第9篇

关键词: 公共自行车;聚类分析;综合评价

0 引言

随着城市汽车数量的迅猛发展,许多城市出现了交通拥堵、汽车尾气排放、雾霾等一系列的“城市病”。在国家提倡“低碳”、“环保”可持续的发展理念下,公共自行车在解决城市交通“两难”,公交“最后一公里”和缓解大气污染和全民健身方面起着不可或缺的作用。

而在我国,越来越多的城市开始重视自行车在城市交通中的作用,积极发展城市公共自行车租赁系统。公共自行车租赁系统的发展对减轻交通拥堵、减少尾气排放有着重要意义。

公共自行车服务系统在车辆数量、锁桩数量、借还时间等方面的设置上是否还存在问题,本文通过对某城市公共自行车服务系统所产生的具体数据进行收集整理分析来评价该系统并提出合理化建议。

1 聚类分析

我们首先对原始数据中相同借车站不同还车站的数据进行聚类,将相同借出车站归为一类。

1.1 定义站点间距离模型 首先,用平均时间来进行度量距离。平均时间越小,则说明两个站点距离越小;平均时间越大,则说明两站点的距离越大。在算平均时间时,时长里几个数据,会有一个与其它几个数据有很大的差别。从实际情况来看,从a办事处到b住宅区的距离是1.2公里,一般借车者使用的时间是3-4分钟,但数据里出现了40分钟,因此与实际情况不符,便把它们进行了剔除。并且算出时长的极差和方差,极差越大,则就会有一个较大的与实际情况不相符的数据。说明这两个站点之间距离数据越不可靠,而方差越小,数据越稳定,则说明两站点的距离也就越小。

根据公式,可以求出从第i个借车站点到第j个还车站点的均方差。

可以求出从a街道办事处到c大厦和b住宅区的时长平均、方差、平均数、众数(表1)。

从这些数据中进行比较,这样可以得到一个从不同的借车站到不同的归还车站的最短距离比较表和最长距离比较表。

经过分析比较,我们得到从不同的借车站到不同的还车站的最短距离和最长距离。

2 综合评价模型

2.2 借还平衡度模型 用借车数量减去还车数量得出一个数值,把平衡度分为-20%,-40%,-60%,-80%,90%,80%,60%,40%,20%,9个级别(正负号在平衡度中不表示大小)。用数据中借自行车次数最多的的一天,进行处理规定出“借还平衡度的范围表”(表2)。

由表2我们可以看出当度数为负数时,借车的数量小于还车的数量,说明锁桩数不足;当度数为正数时,借车数量大于还车的数量,说明站点的车数太少。而且度数越小这种情况越严重。

对自行车服务系统的评价需要看使用者对该系统的使用态度。把数据进行进一步的满意度分析,即用后一天的不同借车卡数(借车人数)ci比上前一天的不同借车卡数(借车人数)ci-1来表示前一天的满意度,表示如果借车人对该系统满意下次还会借车否则不会借车,然后把满意度累加,最后再比上总天数i+1来表示总满意度C,因此得到借车人满意度模型C:C=×100%。

2.3 站点分布与锁桩数量平衡度模型 站点的分布和锁桩的数量是否合理,建立平衡度模型进行分析。当各站点的使用度与借车人的满意度相近时,站点的分布和锁桩的数量越合理,否则就不合理。以此用站点的使用度C比上借车人的满意度A得到合理度D:C=×100%。

2.4 综合评价指数模型 根据以上定义,对自行车服务系统站点设置和锁桩的数量的配置重要程度的不同,通过给ω进行赋值如表3。

最后根据总公式得出对自行车服务系统站点设置的综合评价指数:W=AωA+BωB+CωC+DωD,得出W=83.037%。

3 模型的分析与结论

对城市公共自行车模型的建立与求解,其实就是进行大量数据处理的过程,并把海量的数据进行聚类分析。时间在很大程度上决定了借还两个站点的距离,时间越长,借还站点距离越远。而综合评价模型需要对四项指标进行计算,每一项指标都对综合评价指数起着至关重要的作用。模型建立充分利用自行车租赁系统的数据,并结合当地实际交通情况进行分析,为发展公共租赁交通提供了实际意义。

参考文献:

[1]韩中庚.数学建模竞赛-获奖论文精选与点评[M].科学出版社,2008.

[2]韩中庚.数学建模竞赛方法及其应用[M].二版.高等教育出版社,2009.

[3]温州市鹿城公共自行车[DB/OL].温州市鹿城区公共自行车管理中心网站:http:// 2013-9-15.

[4]刘登涛,方文道,章坚民,郭明泽.公共自行车交通系统调度算法[J].计算机应用系统,2011(9).

第10篇

关键词 课程设置;人才培养;数学建模;保险精算;实践教学

中图分类号 G426文献标识码 A 文章标号 1674-6708(2009)09-0105-02

1 财经院校应用数学专业开设现状

目前,国内已有十几所财经院校开设了应用数学专业,我院于2004年正式成立了应用数学系。应用数学专业致力于数学与经济学及其交叉学科的教学与研究,突出数学在经济、金融及其它社会科学中的应用这一特色。通过改革传统的数学专业课程设置,增设金融、经济类课程,拓宽学生的知识面,实现多学科交叉,丰富学生实践知识,增强学生实践环节教育和对学生进行数学建模训练。通过建立和研究金融、经济问题的数学模型,培养学生发现问题、分析问题的洞察力和创造力,增强学生运用数学方法和计算机技术解决实际问题的意识和能力。应用数学专业的开设为促进经济学科的现代化,加强数理及定量研究方法和手段做出贡献,也为金融保险学、信息统计学与财政税收学科的发展提供源动力。

2 应用数学专业课程体系的设置

2.1 研究目标

财经院校应用数学专业不同于理工科的数学与应用数学专业,也不同于师范类数学与应用数学专业,财经院校应用数学专业的培养目标、课程设置、学科规划要更好地体现为经济建设服务,适应社会需求多样化、学生兴趣和发展方向的个性化的要求。现代经济金融理论的特点是将数学模型和定量分析引入经济学研究,它们是经济研究的重要手段,也是经济决策的重要依据。

2.2 主要内容

1)研究和设计合理科学的课程内容体系,核心是如何使课程内容体系适应创造性经济学人才培养和研究型教学模式的需要;

2)教学队伍的建设和科学研究是课程建设的前提。只有长期的教学与科研实践,才能对课程有深入的理解和准确的把握,这样就要求从事课程教学的教师必须同时参加科研工作,才能讲好课、建设好课程;

3)教材建设是课程建设的重要任务之一,教材的不断更新是课程建设水平提高的标志,特别是经济与数学相结合的边缘学科教材的建设;

4)教学方式是教学研究型模式的重要体现,关键是“教”和“学”的互动、“学”和“用”的结合。在综合练习中,学生自己选择实际研究对象,综合应用所学的理论方法,建立模型,收集数据,估计、检验和应用模型,完成建模的全过程。独立的实践,教师的辅导和互相之间的交流,达到了对理论知识融会贯通的目的,锻炼了学生的研究能力;

5)采用先进的教学技术手段是提高教学效率和水平的重要措施。课堂教学以计算机投影为主要技术手段,对于课程,除了能够高效地表达知识信息外,最重要的作用是使得应用软件的课堂演示和案例的课堂实验成为可能,使得理论方法的介绍和实际应用融为一体;

6)加强教育与教学研究是课程建设的导向。课程教学是学生培养中的一个环节,每门课程内容体系必须适应培养目标的要求。

2.3 重要观点

1)适应创造性经济应用数学人才培养需要的课程内容体系,研究和设计合理科学的课程内容体系,始终是课程建设的重点;

2)不断更新的经济量化分析教材,教材建设是课程建设的重要任务之一,教材的不断更新是课程建设水平提高的标志;

3)体现教学研究型模式的教学方式和技术手段;

4)相对稳定的课程负责人和主讲教师以及教学与科研相结合的教学队伍。

2.4 创新点

1)培养目标定位于培养有扎实的数学基础,熟练的计算机运用能力和经济管理中的数学建模能力的高层次精算复合人才;

2)数学基础与经济基础相结合的学科基础课;

3)以经济数学模型及软件应用为重点课程的专业主干课,课程内容涵盖全国精算考试的大部分课程;

4)实现精算专业课双语教学,以培养基本功扎实,具有

自主学习能力和发展潜力的现代精算学人才为目标,着眼于人才的长远发展和连续发展,在中国经济进一步开放的背景下,搭建一个与国际接轨的精算教学平台。

5)鼓励学生加强课堂讨论,尽早接触现代寿险精算、非寿险精算学文献,了解前沿性的研究热点,充分发挥学生的主观能动性与创新精神。鼓励学生选修其他专业的课程,扩大知识面。

3 已取得的研究成果

经过多方考查,参考国内外30多所院校经济数学专业的课程设置,于2005年修订完成了本院应用数学专业人才培养方案,经过05、07级教学检验效果良好,并且两位教师和一位学生已考核通过英国准精算师和内准精算师的大部分课程,2010~2012年我校将会拥有英国准精算师和国内准精算师的双向教师。我院教师为了促进学科建设发表了应用数学、数理经济、金融数学等研究论文50篇,并由吉林大学出版社出版了两部专著,在高等教育出版社出版了经济数学系列教材3部。为了更好地开展创新性、创造性教育与实践教学,我院开设了全院数学建模选修课,组织精算0501、0702班参加2007年、2008年、2009年东北三省的全国数学建模大赛,共20队60人参加了比赛,分别获比赛一、二、三等奖,实现了中央和地方实验室共建,获奖后保险精算实验室和经济数学模拟实验室共获150万基金支持,为全面实施实验和实践教学提供了良好的平台,同时也实现了部分专业课双语教学。

第11篇

关键词 信息与计算科学 人才培养 课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.08.013

Optimization of Information and Computer Science Curriculum and

Training College Students' CreativePractice Ability

XIANG Changcheng, WEN Jun, CHEN Shiqiang, TANG Liming, FANG Zhuang

(Hubei University for Nationalities, Enshi, Hubei 445000)

Abstract This paper construct course content revolving the principle of "moderate basis, moderate caliber, paying attention to the application, strengthening the quality ", which pay attention to the the relationship between systematic course content and occupational demands, and strengthen relationship between theory and practical application of knowledge. This article discusses the Information and Computing Science Innovation, Applied Talents necessity of reform, the implementation of programs and specific measures, also summarizes the characteristics of information and computation science in our school reformation, as well as analyzes the results of the model in the process of implementation.

Key words Information and computing science; talent training; curriculum system

1信息与计算科学介绍

信息与计算科学是一个交叉型学科,它以数学为基础、信息为对象、计算机为工具、面向信息化处理的各个领域。由此学科培养出的学生不仅具有敏锐的数学思维和良好的数学修养,还具有较丰富的计算知识和较强的实践应用能力,在目前信息化高度发展的时代,该类型人才受到社会各领域的欢迎,学生就业范围广泛。我院信息与计算科学专业始建于2002年,隶属于理学院,具有较强的数学基础,符合专业发展的先决条件。在13年的办学实践中,理学院结合行业发展、社会需求和学校转向应用型大学的需求等要求,对该专业的人才培养方案历经三次大的修订。2013年上半年完成了新一轮的培养方案的修订,并从2013级新生开始实施。新修改的人才培养方案将按照“基础适度、口径适中、注重应用、强化素质”的原则,构建“2+1+1”的培养模式,要求学生具有良好的数学基础,接受扎实的信息处理能力和计算机程序设计能力的训练,从而具备从事科学研究、信息处理、实际应用开发和管理工作的基本能力。

2新修订的信息与计算科学人才培养方案

在新修订的信息与计算科学人才培养方案中,我们将培养目标定位以能力为核心,专业方向设置从社会和行业需求自身出发,突出实践环节和创新、创业能力培养,专业方向课程采用问题导向、案例分析、项目驱动的教学方法,培养具有创新思想和能力的应用型技能人才。

2.1应用型人才培养方案改革的基本思路与措施

将数学、信息科学和运筹与优化学科有机给合,着力培养具有良好数学基础和熟练的计算机技能的应用型人才,侧重于系统建模、信息处理、数据挖掘及应用软件开发能力的培养。

实行“2+1+1”模式,第1~2学年为通识教育阶段,第3学年为专业教育阶段,第4学年为专业综合能力提升阶段。根据专业内涵和市场需求,设置“信息处理”和“应用软件开发”两个限选方向,并设置“信息处理拓展模块”和“软件开发技术拓展模块”两个任选课程模块,在第3~4学年实行按方向分流培养,使学生在专业培养上获得个性发展。按照基础适度、口径适中、注重应用、强化素质的原则构建课程内容,注重课程内容的系统性与职业需求间的关系、理论知识与实践应用的关系。

专业方向课程实行“理实融合”的教学模式,引进企业典型案例开展案例教学。加强综合性、设计性实验,采用项目驱动的方式来综合提升学生分析问题和解决问题的能力。实施综合评价机制,建立以知识、能力、素质相结合的综合评价体系,着重考查学生分析问题解决问题的能力、实践动手能力、创新创业能力。在坚持传统考核方式的同时,增加成果性考核方式,将调研报告、项目/方案设计、论文刊物发表、专利发明、各类比赛获奖成果等纳入成绩认定范围,并计入相应学分。实施“校企双导师制”,在实习基地企业中聘请一定数量的企业骨干工程师为校外指导教师,指导学生毕业实习;鼓励学生结合企业实际选择毕业设计课题,由学院和校外指导教师共同指导学生毕业论文与毕业设计。

2.2改革实践教学、突出应用能力培养

以建立创新性应用型大学为出发点,重组实验教学内容,构建“一体化、三层次”的教学体系,突出应用能力的培养。三个层次主要包括基础性试验平台,培养学生的基本操作和能力;综合型试验平台,培养学生探究问题及综合应用能力;创新、研究性试验平台,培养学生前沿科学研究的能力。一体化三层次实验教学改革主体思想见图1:

图1一体化层次的实验教学改革方案

在新修订的教学计划中,强化了实践教学的比例,所有实验实践教学学分占总学分比例为24.36%实验课程共19门,其中强化综合性、设计性实验的课程17门,占实验课程总门数的89.47%。

2.3改革教学方法、培养创新型人才

改革教学方法,创造研究条件,选择部分课程(数学模型、智能优化算法等)进行问题驱动的教学方法改革。

培养创新人才是我们的目标,其中创新是关键和核心。只有教师自身不受传统教学理念的束缚,大胆进行教学方法的改革,摸索出真正符合教学规律、满足学生需求、具有时代气息、行之有效的教学方法,才能营造出引导型教学的条件和气氛,其核心是把“教师要讲什么”变成“学生能干什么”。

主张“教无定法”,但最重要的是重视学生的自主性、独立性和创造性的培养,使学生经过质疑、判断、比较以及相应的分析、综合、概括等认知活动获得结论的方法,才不失为可以借鉴和推广的好教学方法。问题驱动的改革方案如图2所示:

2.4构建大学生创新、创业活动基地

在巨大的就业市场的压力下,培养创新型、应用型人才仅仅靠上面的实践环节是不够的,所以我们需要在课外给学生提供平台。我们构建了信息与计算科学大学生创新能力培养体系,此体系围绕培养学生就业、创造性人才的需要,以“面向行业就业,培养创新思维,引导自主实践”为理念,构建以“学科赛事、项目驱动、seminar课程,创业工作室”为依托的大学生课外科技创新能力培养体系。

体系的四大平台建设如图3所示。

(1)学科竞赛平台建设:建立学科竞赛的领导机构、专家小组和学生协会组织,为不同层次的学科竞赛制定相应的规则、制定规划、协调实施。建立各学科赛事的教练组、评价体系,学生创新学分认定。学科竞赛主要有数学建模竞赛、程序设计大赛、数据挖掘竞赛等,主要是为了提高学生学习兴趣,探究综合性应用型人才的培养过程,提高学生和教师解决实际问题的能力。

(2)创新项目平台建设:建立国家级、省级、校级大学生创新项目的申报、检查、结题工作。学生创新项目成果论文、专利转化工作。通过创新项目,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,锻炼学生查阅资料、阅读文献、论文撰写的能力。

(3)seminar研讨平台建设:建立实践技能及技术普及、培训和各类专题讲座的课外培训研讨平台。选取部分课程进行研讨课程学习,在此平台上,学生将创新思路和方法与专家、老师和同学进行互动交流与研讨。通过研讨课程平台建设,培养学生团队协作能力、提高教师的教学水平,拓宽学生了解科研前言的视野。

(4)创业工作室平台建设:针对学生就业口径,设计创业工作室平台,结合企业需求,根据学生创新兴趣,成立创业工作室平台。该平台由大学生创新基地提供场地、设备,教师提供指导。主要针对大数据时代数据分析师、数据挖掘工程师的迫切需求,联合企业为学生提供相应的创业工作平台。

3湖北民族学院信息与计算科学专业改革后建设效果

3.1学生能力的提高

(1)毕业生就业率高、就业方向多元。在专业改革之前,我院信息与计算科学主要就业方向为软件工程师,从事软件行业的学生所占的比例大于75%。通过对信息与计算科学专业进行改革后,近2年学生首次就业率达到95%左右,从事软件行业的学生所占的比例才45%左右,考研升学率为20%左右,并且25%左右的同学进入到专业数据公司、物流企业、电子商务企业从事大数据处理与数据挖掘工作。

(2)学生创新成果显著:2011-2014年,信息与计算科学专业在培养该专业学生的实践能力与创新能力方面,走出了自己新的路子,并取得了很好的实效。数学建模获得国家级二等奖2项,省级奖项51项。3D软件设计大赛获得国家一等奖1项,二等奖4项,省级以上奖项47项。学生主持国家级大学生创新项目16项,省级8项,校级30项。学生公开24篇、软件著作权4项。

图3大学生创新基地改革四大平台体系

(3)毕业设计的质量得到显著提高。过去学生从事毕业论文主要集中在简单系统开发、网站建设等方向。通过专业方向设置改革与优化,学生毕业设计选题多样化,结合指导教师课题、企业实际需求等开展研究。现在大部分学生除了从事系统开发的毕业选题外,大部分同学开始选数据分析、数据挖掘、数字图像处理等方面的课题。2年来,该专业毕业论文获得显著提高,获得校级优秀学士论文20篇,省级优秀优秀学士学位论文8篇。

3.2教师素质的改观

(1)转变了教育观念,树立了现代教育观。我院以前教师比较注重教学而不注重学生的实践能力。通过专业改革,教师更加注重培养学生的实践能力和创新能力,只有符合专业改革的教育理念,才能在教学实践中不断创新。我院教师逐渐由封闭单一化的教育向开放多元化的教育转变,由知识传授型教育向既传授知识又注重培养学生创新意识和创新能力的教育迈进。

(2)拓展了知识结构,丰富了知识域面。我院教师努力改善自己的知识结构,力求具备良好的综合素质,加强各学科之间的联系,合理优化知识结构,了解各方面的知识,拓展自己的知识领域,对同学们起到了带头作用。

3.3理学院整体风尚的提高

我院过去给人的感觉就是死板,只注重做题、考试。如今的理学院在专业改革的影响下,逐渐形成一种积极向上,勇于创新的学习氛围。老师与老师之间互相监督,努力申请创新项目,带领同学们积极参加;同学之间既互相帮助又互相竞争,积极创新,勇于拼搏,提高能力。我院培养的人才越来越适应当今社会的需要。

湖北民族学院教学研究项目(2013JYZ02)资助

参考文献

[1]杜守强.信息与计算科学专业创新型实验室设计研究[J].实验科学与技术,2015.1:178-179,186.

[2]马国春,詹士昌.信息与计算科学专业就业状况及其对本专业建设的启发――以杭州师范大学为例[J].绍兴文理学院学报(自然学),2014.4:65-68.

[3]赵昕,王淑玲,皇甫艳.普通院校信息与计算科学专业人才培养模式探讨[J].吉林省教育学院学报(中旬),2015.3:22-23.

[4]葛焰明.信息与计算科学专业《运筹学》教学改革与实践[J].教育教学论坛,2015.4:268-269.

[5]赵德平,,马龙.浅谈信息与计算科学专业的课程体系建设[J].教育教学论坛,2014.50:251-252.

[6]袁权龙,詹再东.“信息与计算科学专业”课程质量评估指标的设计与权重的设置[J].贵州大学学报(自然科学版),2013.5:130-133.

[7]赵艳芹,王光辉,付喜辉,孙昌立,张兴华.高校信息与计算科学专业应用型人才培养模式研究[J].中国电力教育,2014.3:22-23.

[8]宋初一,姜静清.信息与计算科学专业毕业论文(设计)选题探索[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2013.6:734-736.

[9]王光辉,赵艳芹.信息与计算科学专业社会适用型人才培养模式研究[J].中国电力教育,2014.15:19-20.

[10]丰雪,李波,张永祥,吕振环.信息与计算科学专业应用型人才培养模式研究[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2014.4:455-458.

第12篇

【关键词】独立学院 高等数学考试 考试改革

【中图分类号】O13 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)05-0159-02

独立学院是一种新型的高等教育办学模式,也是现代高等教育的重要组成部分,其教育目标是培养应用型、创新性高级专门人才。在这种新的人才培养模式下,需要建立一种宽松、开放、以发展学生能力为主的考核体系,重新认识考试的意义,对考试功能重新进行定位,对考试内容、考试方法、评价体系等进行改革,改变传统的知识型考核方式。《高等数学》 是理、工、经济类的一门重要的基础课, 随着科学技术的发展,对高等数学的要求日益提高。要实现独立学院人才培养目标,对《高等数学》考试模式的改革迫在眉睫。

1.现行高等数学考试方式存在的问题

1.1考试目标错位,阻碍学生素质提高

很多教师和学生都没有真正树立与独立学院教育目标相适应的考试观。对教师而言,考试只是为了检验学生高等数学课程的学习情况;对学生而言,考试具有很强的功利性, 只是和奖学金、毕业证、学位证挂钩。由于认识上的片面性, 使得现行的考试制度制约、阻碍了学生能力的培养。

1.2考试内容简单标准化

目前,高等数学考试的内容都是书本中最基本内容和重点内容,考试的题型基本上是书本上例题和习题的翻版。这种规范化的试题导致了考试内容死板,难以体现知识、能力、素质相结合的素质教育思想,易使学生养成简单套用定义、定理和公式解决问题的习惯,不利于具有创新精神和具有实践能力的应用型人才的培养。

1.3考试方式单一

从目前独立学院的情况来看, 大部分学校仍采用传统的教师命题,学生答题的一次性闭卷考试。闭卷笔试较易考核理论知识,反映学生对书本课堂知识的理解和掌握,但不易反映学生的创造能力,不利于学生个性的张扬,不利于反映学生的综合能力和创造能力,不利于体现多样化人才的培养。

1.4考核方法缺乏科学性

我院对学生的期末成绩按期末卷面成绩占70%,平时成绩占30% 来计算 。期末的一次考试很难反映学生学习的真实情况,而平时成绩主要由考勤和作业两个指标衡量。这两个指标本身就存在着弊端,考勤可以冒名顶替,就算全勤也有些学生虽人在教室心却飞了。而作业呢,多数学生做作业时不动脑筋,稍有一点难度就抄习题解答,这样就会出现全班学生作业一样的情况。 笔者改学生作业时经常会遇到这样的情况,因此从作业本上很难真实地反映学生的学习情况。这样的平时成绩也只能是形同虚设,因此成绩评定的方法改革也势在必行。

2.独立学院高等数学考试改革的几点思考

考试是衡量和检验教学质量和教学水平的主要手段, 对整个教学过程具有导向性的作用。传统的考试重点在于检验学生对书本知识的理解,不利于学生创新性和应用能力的培养。独立学院是一种新型的教育模式,其培养目标、学生层次和普通高校有所不同,为实现自己的培养目标,我们对我院的《高等数学》课程的成绩考核进行了探索思考,提出以下几点建议。

2.1转变教育观念,建立科学的素质教育考试制度

我们应该首先改变应试教育观念,努力树立以培养创新能力和实践能力为核心的教育观。其次,要树立科学的考试观,要明确考试不是目的,只是实现教学目标的一种手段,考试应有利于改进教学,提高学生的综合能力和素质。另外,要推行成功素质教育观念,综合评价学生的能力和素质,实现学生的学业成功、就业成功和创业成功,使学生能够全面和谐发展。

高等数学作为独立学院开设的一门重要的理论基础课, 不仅仅是后续学习以及解决问题的工具, 更重要的责任在于培养学生数学思维方式,提升学生解决问题的能力。独立学院教育模式以及培养目标的转换, 要求只有改变传统的应试观念, 建立以能力素质为核心的考试制度, 才能发挥考试应有的功效。

2.2改革考试内容

独立学院教育的目标是培养应用型、创新性高级专门人才。在考试内容方面,首先要紧扣教育目标,以教学大纲为依据,要重视考察学生分析问题解决问题的能力,减少客观性、记忆性考试内容,增加主观性、综合性、实践性考试内容。比如,可以根据专业特色, 增加数学建模内容, 激发学生的学习兴趣, 培养数学实践应用力。激励学生独立思考、大胆批判、标新立异。记忆题少而精,试题的覆盖面要广,应有一定的难度、效度和区分度,避免出偏题, 怪题。使考试能真正全面测试评价学生知识、能力和素质。

其次, 要加强数学软件的学习。mathmatica和matlab是常用的数学软件,要鼓励学生用数学软件解决数学问题, 测评学生掌握数学软件的能力, 可在期末考试试卷中设置一部分选做试题, 由学生通过数学软件计算完成。

2.3 改革考试方式

目前, 多数高校对高等数学考试仍采用闭卷考试方法。闭卷考试只是考试的一种形式,而不是唯一形式,我们应采取多种形式相结合的考试方法。

首先, 期末考试可以采取闭卷和开卷相结合。闭卷笔试虽有不足之处, 但由于闭卷考试题型多, 覆盖面大,用于考核学生对基本知识和基本理论的记忆,理解, 仍是目前各学校采用的主要考试方法,但要加强教考分离的力度,建立较大的试题库并不断更新试题。开卷考试虽然对学生知识的牢固掌握有负面影响, 但能使学生从机械地记忆公式中解放出来, 可以让学生有更多的精力用在数学应用上。同时, 一旦采取了开卷考试,对考试题型也要有更高的要求, 考试题型不能再局限于选择题、填空题和解答题, 而应该根据学生的专业实际, 考核一些应题、试验设计题等等, 让学生学以致用。因此开卷与闭卷考试的方式可以结合使用。

其次,也可以采用半开卷半闭卷的考试形式,也就是所谓的“一纸开卷”。“一纸开卷”的具体做法是允许学生在考试时携带一张规定规格、上面附有有关考试科目内容的纸张入场( 一般是A4 纸) , 并可参照纸上内容进行答题。在考试结束时这张纸要和考卷一同上交, 是试卷评阅的一项依据。“一纸开卷”考试其目的是在帮助考生加深知识记忆的基础上,缓解学生记忆的压力, 学生要“择优”填满那“宝贵”的一页纸, 就必须系统地复习整理所学内容, 对书本知识的重点、要点进行归纳和总结。从2000 年后,我国的部分大学也陆续开始采用“一纸开卷”的考试方式。

2.4建立优化合理的考核方法

对平时成绩占期末考试总评成绩的比例可以考虑适当提高。我们认为占40%较为合适。每学完一章,教师可以根据本章的内容出一份测试题, 测试题要涵盖本单元的基本概念, 基本运算, 测验成绩记入平时成绩, 但比例不能过大否则会加重学生的心理负担, 这样做的好处在于方便学生自己掌握自己的学习情况,从而肯定成绩,找出差距,及时调整学习方法, 提高学习效率。我们建议这部分的成绩可占学期成绩的10%。

此外,每学完一章,可以引导学生自己对所学内容进行整理、归纳并自愿走上讲台带领其他同学复习。这样一来可以培养学生的自学能力, 为今后的终身学习打下良好的基础,二来可以锻炼学生的胆量,提高口头表达能力,为以后的成功应聘打好基础,方式可用小结报告的形式或小论文的形式来完成。我们建议这部分的成绩可占学期成绩的10%。

另外教师也可以针对不同专业提出一些开放性的问题, 开放性试题的答案较宽泛,教材中找不到现成的答案。学生可以上网查资料,可以用计算机处理数据, 可以分工合作共同来完成。 通过开放性试题的训练,不仅能考查学生基础知识掌握的情况,还能培养学生具备独立思考问题、分析问题的能力,综合运用的能力以及团队协作精神, 同时通过文献调研的实践也为完成今后的毕业论文打下一个良好的基础。我们建议这部分的成绩可占学期成绩的10%。

另10%包括学习态度、作业、课堂提问。课后作业是理解和巩固课堂教学内容的重要环节, 所以要求学生每节课后布置的作业必须上交。老师每周收交一次作业,每次作业或全批全改或改一半, 并由课代表统计是否每个同学都做了, 未做作业的扣分。鼓励学生独立思考, 寻找一题多解, 多题一法。

2.5创新奖励机制

目前大多数院校仍采用传统的奖学金制度,奖励面小,条件严格,很多单科成绩优秀的学生不能得到奖励。因此改革奖励机制是考试改革的一个重要方面。对高等数学而言,成绩特别优秀的学生可以鼓励进入学校的数学建模队,参加各级数学建模大赛,对获奖的学生给予精神和物质奖励。另外可设立高等数学单科奖学金, 对在全校名列前茅的学生予以奖励。

3.结束语

总之, 独立学院高等数学考试改革已迫在眉睫。只有转变考试观念、改革考试内容和考试模式, 才能对教学目标的实现起到正确的导向作用, 更高地为培养人才服务。根据高等数学课的教学要求,由多种考试模式构成、平时的形成性考核与期末的总结性考试并重的考试模式, 既能充分发挥考试的导向、检测、反馈和激励等功能, 又能促进学生的自主学习, 实现教学目标, 调动教师进行教学改革的积极性, 从而促进独立学院高等数学教学迈上一个新台阶。

参考文献:

[1]姜峰.改革《高等数学》考试模式,提高学生创新能力[J].教书育人,2004,( 6):19-21