全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,是由教育部高等教育司及中国工业与应用数学学会主办的全国性的比赛,竞赛面向全国大专院校的学生,是目前全国高校规模最大的课外科技活动之一,每年一届,旨在培养学生的创新意识和团队精神,提高学生的素质和能力,提升教师的业务水平与科研水平.在此,作者针对我校开展数学建模培训的实际情况,对如何在医学类高等院校中开展数学建模进行探索性的分析.
1 我校数学建模的成绩
我校作为医学类的高等本科院校,自2005年起,坚持每年组织学生参加此项竞赛,并在比赛中取得了不错的成绩,具体情况如表1 所示.
纵观我校的学生参赛获奖情况,不难发现,参加竞赛的同学虽然所学的专业并不是数学类的专业,但是竞赛的成绩非常出色,甚至得到了国家级的奖项,并且成绩逐年提高,所以,在医学类的本科院校中开展数学建模,不会受到专业的限制及影响.
2 医学生参加数学建模竞赛的意义
2.1 培养学生的实践能力与创新能力
在我国的医学类高等院校中,普遍开设了一些数学类的课程,在传统的数学教育中,主要侧重于对于理论知识的讲解,教师更多的交给学生的是如何去计算极限、导数、积分等比较枯燥单一的理论知识,在学习的过程中,学生仅仅是为了应付考试而学习,失去了学习的兴趣,即使学会了也不知道能用来做什么,失去了数学学习的意义.
数学作为当今重要的工具学科之一,可以用来解决很多的实际问题,例如可以通过数学计算细菌繁殖率,甲状腺对碘的吸收速率,烧伤皮肤的面积,心脏的输出率等等,这些问题都与医学息息相关,可以指导我们的实践工作,然而往往我们很难去教给学生如何去将实际问题转化为数学问题,而数学建模的出现,恰好解决了这个难题.
数学建模竞赛和传统意义上的数学竞赛不同,它主要是将实际问题进行简化、抽象,再利用数学上的方法去进行求解,并根据结果指导我们的实践.纵观近年来的数学建模竞赛题(见表2),我们不难发现,竞赛中的题目都与实际问题相关联.通过对实际问题的求解,学生们掌握了如何用数学的方法去解决实际的问题,实践能力与创新能力都得到了很大的提高.
2.2 培养学生的团队协作能力
数学建模竞赛 是一个团体协作的过程,三个人一组,在完成比赛的过程中,每个同学都要做不同的工作,在这个过程中,必不可免的会遇到一些问题,如果不能及时有效的沟通,没有良好的合作精神,是很难完成这项任务的.通过团结协作,学生之间互相取长补短,互相学习,发现彼此的优点、长处和不足,认可自身的缺陷,学习别人的长处,在相互协作的过程中得到提高与发展.
2.3 培养学生的快速学习能力
数学建模的过程中,学生需要查阅大量的与问题有关的资料,如何从海量的信息中挖掘到对自己最有用的信息,这是需要学习的第一个技能.搜集到相关的资料后,还要去阅读,去学习,有很多知识是与我们的专业无关的,是我们以前所不了解的,如何在短时间内看懂、学会、领悟新知识,这是需要学习的第二个技能.掌握新知识后如何把它变成自己的,并利用它去解决具体的问题,这是需要学习的第三个技能.通过建模竞赛,学生能快速的掌握这些能力,而这些并不只是用与竞赛,在以后的学习中,对学生而言也大有裨益.
3 我校数学建模的培训情况
我校数学建模竞赛的培训是一项系统的工程,由教学、学生社团、赛前培训、省级竞赛、国家级竞赛组成.
3.1 教学
我校作为医学类的高等院校,在平时的教学计划中,并没有开设与建模有关的课程,因此,我们主要采用开设选修课的方式让学生了解建模,并进一步的参与到建模的比赛中.根据近年来数学建模所采用的基本方法,我们开设了《数学建模》、《运筹学》和《SPSS》三门选修课,在教学的过程中,讲授基本的建模知识、常用的建模方法及相关的软件操作.
3.2 学生社团
我校组建了数学建模协会,通过学生的社团组织定期开展社团活动,吸收对于数学建模有一定认识,并且对数学建模有兴趣的同学到协会中来.协会建立了自己的网站,并且定期举办一些活动,通过学生之间的相互交流与学习,共同提高,共同进步.
3.3 赛前培训
在竞赛之前,利用假期的时间,有教师对学生集中进行培训,根据统计,历年建模竞赛中用的最多的方法是优化方法和概率统计的方法,其中用到优化方法的共有20多个题,占总数的67.9%,用到概率统计方法的有16个题,占53.6%,几乎是每年至少有一个题目用到概率统计的方法,用到图论与网络优化方法的问题有4个,用到层次分析方法的问题有3个,大部分题目都可以用两种以上的方法来解决,即综合性较强的题目有21个,占75%.根据这些实际情况,制定了详细的培训方案,集中培训一些常见的建模方法,使学生在建模之前对将会用到的知识有一个初步的了解.
3.4 省级竞赛
每年的5、6月份面向全校,号召有兴趣的同学参加吉林省组织的建模竞赛,从历年的学生参赛情况来看,呈现逐年上升的趋势,至少有30队以上的同学愿意参与到这项竞赛中,通过省级竞赛的情况,了解学生的特点,选拔有能力的学生参加国家级的竞赛.
3.5 国家级竞赛
经过教师的培训及省级竞赛的选拔,我们组织优秀的学生参加国家级的竞赛,在赛前针对论文写作的方法及查阅资料,搜索数据的方式集中进行培训.
4 结语
在医学类的高等院校中开展数学建模建模竞赛,有利于培养学生的学习能力,实践能力,创新能力,团结协作的能力,有效的提高了学生的素质,增强了学生的竞争力.我校在建模培训的过程中,探索出了合适的培训体系,不断的开展数学建模活动,必将会提升我校的数学教学水平,以期达到促进数学教学改革的目的.
参考文献
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