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计算学院数学建模特色人才培养模式初探  以赛促学  提高能力 
信息来源: 党政办
发布时间: 2013-04-26 15:14
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  近日,2013年国际大学生数学建模竞赛及交叉学科建模竞赛组委会公布全球高校参赛团队获奖名单,城市学院名列其中,荣获3个国际一等奖,该成绩在省内乃至全国同类参赛院校中名列前茅。据悉,城市学院从开始参加该项赛事的2004年起,每年均有不俗战绩。为何一个刚成立10余年的高校能一直在这一全球几百余所参与的赛事中表现不俗?
  

    镜头1:在坐满学生和老师的教室里讲台上站着三位同学,其中一位同学正兴致勃勃地在黑板上或大屏幕前给学生听众和老师听众报告他们三人经过前几天对某问题的深入研究后形成的具有集体统一意见的研究成果,其余两位同学在旁边对主讲同学的讲解进行纠错或补充。报告进行的并不顺利,老是被学生听众和老师听众提出的一系列疑问所打断,“你们为什么会考虑这样做?”,“我觉得这样做有问题!比如…”,“那样做行不行?试过没有?”,“除此之外还有什么别的想法?”,“有没有更好的解决方案?”,“如果条件改变,你的模型是否仍适合?如果不适合是重建模型还是只要修正模型?”,“你认为你们的模型优点在哪里?哪里有欠缺?有否考虑过进一步解决的方案?如何考虑的?”,“前人已经做了哪些工作?”,“之前类似的问题见过没有?”等等等等。被打断后,讲台上的三位同学需要暂停报告,并对听众所提疑问做出合理的解释和解答直至听众满意后继续报告。
  

    这是寒暑假及周末经常组织的计算分院数学建模讨论班上的一幕,在讨论班上学生向所有同学及老师报告并让大家讨论,听讲者可以随时提出疑问或建议,报告者则需做出合理的解答。突破问题的灵感与思想火花往往产生于激烈的争论之中,讨论班上积极和热烈的讨论让所有的参与者积极思考,使参与者的智力从常态跃进到激发态,从而迸发出创造的思想火花。积极的讨论引起各位参与者对问题的积极的批判与反思,从而产生新的联想,出现思想的新飞跃。参与者通过讨论从其他参与者那里获得一些新的方法和见解,从而达到思维互补。
  

    镜头2:A:“迪斯尼乐园中的QuickPass系统?什么东西啊,根本没听说过!”、“太平洋垃圾带?什么东西?”、“输电电力阻塞?什么玩意儿?”,…,“都不知道啊!这怎么办?”,B:“查呗!查了不就知道了!老师说了,不管怎么样,折腾计算机就是了!先百度一下,再谷歌学术、万方、ISI、EI这些都查查看”。
  

    学生们碰到的数学建模题目都是各领域各学科的一些具体实际问题,他们在之前不可能都了解这些背景和知识,有时候甚至是一无所知。但没办法,任务要在几天之内完成,唯一的办法就是去赶快了解它、攻克它。所以学生们必须在短时间内主动去收集资料、查阅大批文献以了解研究课题的实际背景及研究现状,此外建模过程中也必须自主地去研究和学习解决问题所需的各种数学新知识及大量的相关学科的新知识,背景和已有方法都清楚了,解决问题的新方法可能就自然生成了。
  学生在这一“问题导向”的学习过程中变“要我学”为“我要学”,是主动式学习而非被动式学习,所以学习动力很强,很多潜能被激发出来。今后工作学习中所必须具备的自主学习能力和快速学习能力都被挖掘出来。
  

    总结:数学建模讨论班教学模式以及问题导向的研究性学习模式等数学建模教学方法大幅提高了对他们今后学习和工作中大有裨益的能力和综合素质,比如增强了学生运用数学知识、计算机分析和解决实际问题的能力,培养了创新能力,培养了良好的自学能力和查阅文献资料的能力,培养了团队协作与组织协调能力,增强了竞争意识,增强了知难而上、坚忍不拔、无所畏惧的自信精神,提高了口头表达能力和中英文科技论文写作能力等。

 

  大部分参与过数学建模竞赛的同学在自己专业课程的学习中如果碰到较大的困难以往往往是回避困难,绕道而行,但参赛后不再认为专业学习中会有什么大困难,而是觉得自己的专业教材上的东西实在是弱爆了,因为他们已经养成习惯“这有何难?查资料看看呗!”。相当比例的同学参与过数学建模竞赛的同学继续出国深造,加拿大Alberta大学生物信息学博士,美国国匹兹堡大学统计学博士,英国拉夫堡大学博士,俄罗斯莫斯科大学数学系副博士,卡内基梅隆大学金融工程硕士等等等等。

  学生体会

  林同学(男,2013年国际一等奖获得者,2010级):

  从第一次参赛时的成功参赛,到第二次的城院三等,以及现如今的全国数模竞赛省一等、国际一等,两年的时光里,我一步步走来,在不懈地坚持着,也在不断地进步着,终得到了一个有分量的奖。之前的一切付出,都有了回报,自己也收获了良多。

  也许有些人看到数模中“数学”二字就望而生畏,认为数模也会如同数学般无趣而枯燥,但事实并不这样。数模的问题中不只有数学,也包含了其他各种学科各种形式的实际问题,虽然这听起来比单一的数学更加复杂,但是每个问题最多也只会涉及两门学科,而且都只会是一些基本的知识,我们只需要花一点的时间去了解下,然后掌握就可以应用于实际了。这是一种“现学现用”的学习方式,而且还可以和两位队员一起探讨交流,互帮互助,这比平时的”上课只学理论,课后没有实践“的方式好得多,更容易把知识牢固地掌握。

  参加数学建模竞赛,是我大学生活中最有意义的经历,也是至今最难忘的经历。在这过程中,我不仅学到了各方面的知识,例如中外文献的查阅与收集、科技论文的撰写与排版以及各种数学软件和编程软件的使用等等,也大大提高了自己的实践动手能力、团结合作能力和创新思维能力,同时在每次的集训中也结识到了许多来自不同专业不同年级的同学们,我们一起学习,互相交流,体验合作的快乐。这段记忆值得我终生铭记,这是一笔宝贵的财富,将对我今后的生活、学习与工作产生积极而深远的影响。

  因此,我希望在之后可以有更多的学弟学妹们也去参加一次数模竞赛,这不是为了名和利,权且仅当一次锻炼自己的尝试。另外,期盼有更多不同专业的同学加入,不只限于计算信电等理科类的同学们,也望外语商学等文科类同学们可以加入。

  只有完整地经历了这段经历,才能体验到数学建模真正的乐趣和意义的所在。

  赵同学(女,2013年国际一等奖获得者,2011级)

  数学建模目的是使大学生了解并初步实践应用数学和建模,并运用计算机来解决实际问题,以培养大学生的创新意识和合作精神以及解决实际问题的能力。2012年,我抱着对数学建模的好奇和热情参加了全国赛,在这次竞赛中,我受益匪浅。在比赛前,通过暑假学校对我们进行为期两个月的培训中我学习到了很多数学软件,也大大增加了查阅文献的能力和思维创新能力,还培养了和团队队友之间的默契,也让我意识到了和他人交流合作的重要性。

  数学建模竞赛以“创新意识,团队精神,重在参与,公平竞争”为宗旨,是一个团队协作的过程,需要队友间密切配合,要达到这点,参赛组成员必须通力合作,发挥所长,肯于接纳队友的观点与意见,一开始在没有习惯合作之前往往是很难写成一篇完整的论文的,通过不断的磨合,交流,彼此变得熟悉变得有默契。

  数学建模竞赛可以锻炼思维,培养语言表达,无论是在培训期间还是在竞赛的那几天,大脑真正的进行了思考,没有一个正确答案,也没有什么可以参考的,只有靠自己和队友的讨论产生思维撞击得到一个相对的可行方案来解决这个问题,也许一开始是让人很迷茫,但是一旦有一个切入点,通过查找相关文献,短时间内熟悉相关知识并且运用相关知识就可以得到一篇完整的论文。

  在竞赛期间,我的知识面也大大的得到了提升,生物,建筑,热学等是我以前都没有很仔细的学习过的知识,在比赛中,为了做出题目我们不得不通过资料学习,了解这些陌生的知识。同时我们在求解以及表达这些模型的过程中,也使我们的软件应用水平和文章的写作水平,特别是用数学思维的能力有了大幅度的提高。当然在竞赛过程中也培养了我吃苦耐劳,自己都很佩服自己在参加国赛时候那三天三夜的精力和美赛那四天四夜的耐心,结果真的没有想象中的重要,重要的是我们真的尽力完成了任务。

  我认为数学建模是一项很有意义的活动,它已经超越了竞赛本身的界限,无论结果理想不理想,我想那段时间的回忆都将会伴我一生,那段时间的收获都将会对我今后的生活学习产生深远的影响。

 

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