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淺析數模競賽對數模文化建設的推動作用

來源:UC論文網2019-03-27 10:36

摘要:

  摘要:全國大學生數學建模競賽自1992年開始舉辦以來,已成為全國高校規模最大的學生課外科技活動。高校深入挖掘數學建模的文化內涵,加強數模文化建設,有利于促進數學建模教育、數學建模活動的健康發展,有利于推動大學數學教育教學的整體性改革,有利于提高大學生的綜合素質。  關鍵詞:數學建模競賽;數模文化;數學文化  作者簡介:謝海(1972-),男,廣西岑溪人,桂林理工大學理學院,講師,主要研究方向:...

  摘要:全國大學生數學建模競賽自1992年開始舉辦以來,已成為全國高校規模最大的學生課外科技活動。高校深入挖掘數學建模的文化內涵,加強數模文化建設,有利于促進數學建模教育、數學建模活動的健康發展,有利于推動大學數學教育教學的整體性改革,有利于提高大學生的綜合素質。


  關鍵詞:數學建模競賽;數模文化;數學文化


  作者簡介:謝海(1972-),男,廣西岑溪人,桂林理工大學理學院,講師,主要研究方向:智能計算和不確定性理論。(廣西桂林541004)


  一、什么是數學建模


  “不論是用數學方法解決哪類實際問題,還是與其他學科相結合形成交叉學科,首要的和關鍵的一步是將研究對象的內在規律用數學的語言和方法表述出來,即建立所謂數學模型,還要將求解得到的結果返回到實際問題中去,這種解決問題的全過程稱為數學建模。”[1]


  二、我國大學生數學建模競賽發展現狀


  大學生數學建模競賽(MathematicCompetitioninModeling,簡稱MCM)1985年最先在美國出現。1989年,我國3校4隊大學生首次參加美國的數學建模競賽。借鑒美國數學建模競賽成功經驗,我國于1992年開始舉辦全國大學生數學建模競賽(ChinaUndergraduateMathematicalContestinModeling,簡稱CUMCM),每年一屆。1992年至2008年全國大學生數學建模競賽參賽校數、隊數見表1。


  表11992年至2008年全國大學生數學建模競賽參賽校數、隊數統計表


  從表1看出,全國大學生數學建模競賽參賽校數和隊數逐年持續增長,師生們參賽的熱情與日俱增,表明這項競賽具有良好的聲譽,在高等院校和社會上的影響力越來越大,對學生的吸引力越來越強,樹立了自己的品牌,使之成為全國高校規模最大的一項科技課外活動。


  我國大學生數學建模競賽以全國大學生數學建模競賽為核心,其他形式的競賽有:地區性建模競賽,如大學生數學建模邀請賽(原為華東地區數學建模競賽)、蘇北地區數學建模競賽、華中地區大學生數學建模邀請賽;省市級建模競賽;校內建模競賽;專業建模競賽,如電工數學建模競賽。


  此外,我國參加美國大學生數學建模競賽的隊伍也在壯大,參加2008年美國大學生數學建模競賽(MCM)有849隊,占總數的73%,參加交叉學科競賽(ICM)的有357隊,占總數的94%。


  總體上說,我國大學生數學建模競賽活動發展態勢良好,成效顯著。


  三、大學生數學建模競賽的成效


  在全國大學生數學建模競賽帶動下,我國各級各類大學生數學建模競賽蓬勃發展,數學建模不僅僅是一項競賽,更是推動大學數學教育教學改革,提高大學生素質的成功探索,取得了巨大的成效。


  全國大學生數學建模競賽組委會主任李大潛院士在分析數學建模之所以受到大學生追捧的原因時說:“數學建模及其競賽活動打破了原有數學課程自成體系、自我封閉的局面,為數學和外部世界的聯系在教學過程中打開了一條通道,提供了一種有效的方式。學生們通過參加數學建模的實踐,親自參加了將數學應用于實際的嘗試,親自參加了發現和創造的過程,取得了在課堂里和書本上所無法獲得的寶貴經驗和親身感受,這必能啟迪他們的數學心靈,促使他們更好地應用數學、品味數學、理解數學和熱愛數學,在知識、能力及素質三方面迅速地成長。可以毫不夸張地說,數學建模的教育及數學建模競賽活動是這些年來規模最大也最成功的一項數學教學改革實踐,是對素質教育的重要貢獻”。數模教育及數模競賽活動有助于廣大教師轉變教學觀念,改進教學方法手段,不斷把數模思想和方法融入到大學數學主干課程中,促進整個大學數學課程教學改革,并取得了豐碩成果。2001年、2005年兩屆高校國家級教學成果一、二等獎中,以數學建模、數學實驗為主要內容的有11項,占整個數學類的38%。在2003至2008年度國家級精品課程中數學類共有64項,其中數學建模或數學實驗共有9項,占整個數學類的14.1%。數模競賽活動促進了數模教育教學,數模教育教學的深入展開反過來更好推動數模競賽活動健康開展。


  很多學生用“一次參賽,終生受益”來描述他們參加全國大學生數學建模競賽的切身感受。通過參與數模、走進數模、體驗數模,學生真切感悟到數學解決實際問題廣泛性和有效性,形成一種“學數學、愛數學、用數學”的良好氛圍。數學建模是數學走向應用的必經之路,是啟迪學生數學心靈的必勝之途,是培養學生創新能力的極好載體,有利于提高學生綜合素質。


  四、數模競賽與數模文化


  數學不僅是一門科學,也是一種文化,即“數學文化”。所謂數學文化,是指數學作為人類認識世界和改造世界的一種工具、能力、活動、產品,在社會歷史實踐中所創造的物質財富和精神財富的積淀,是數學與人文的結合。全國大學生數學建模競賽的“目的在于激勵學生學習數學的積極性,提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養創造精神及合作意識,推動大學數學教學體系、教學內容和方法的改革。”其競賽宗旨是“創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”。全國大學生數學建模競賽的目的和宗旨充分反映了以數模競賽為核心的各種數模活動帶有濃郁的人文氣息,具有明顯的文化特征。數模競賽帶動了數模系列活動迅速展開,高校掀起數模熱,數模系列活動的人文色彩越來越濃厚,文化特征越來越明顯。數模競賽帶動數模系列活動,豐富數模文化基本的內涵,拓展數模文化的表現形式。數模文化是數學文化的重要組成部分。在高校里,數模文化可以看作是數學文化與校園文化的綜合體。數學建模其實不是什么新鮮事物,而古而有之,歷史上一些著名數學模型一直沿用至今。公元前3世紀歐幾里德建立的歐氏幾何學,就是對現實世界的空間形式所提出的一個數學模型。這個模型十分有效,后來雖然有各種重要的發展,但至今仍在使用。開普勒根據第谷的大量天文觀測數據所總結出來的行星運動三大規律,后經牛頓利用與距離平方成反比的萬有引力公式、從牛頓力學的原理出發給出了嚴格的證明,更是一個數學建模取得輝煌成就的例子。由此看出,數學建模具有豐富的文化底蘊。


  五、高校加強數模文化建設的若干思考


  近年來,數模熱在高校里持續升溫,為宣傳數模、普及數模奠定良好基礎。數模文化雖然是數學文化的組織部分,但數模文化也自成體系、具有自身特色。因此,高校加強數模文化建設、充分挖掘數模的文化內涵,具有重要的理論意義和現實針對性。高校加強數模文化建設應認真考慮以下幾個問題:(1)建設數模文化的定位是什么。建設數模文化應著力提高大學生的數模素養、文化素養和思想素養。(2)如何確定有數模特色的數模文化基本內容。數模文化內容是十分豐富的,其基本內容應重點介紹數模史、數模思想、數模方法、數模精神、數模競賽、典型數學模型賞析等。(3)如何構建形式多樣、喜聞樂見的傳播平臺。數模文化的傳播平臺應形式多樣、富有吸引力且便于學生參與,如:可通過“數模文化周”、“數模文化周”、“數模文化長廊”、“數模墻報、板報”、“數模文化講座”、“數模論壇”、“數模網站”、“數模競賽”、“數模夏令營”等傳播數模文化。(4)如何將數模文化融入到數模教學及大學數學教學中去。將數模文化融入到數模教學及大學數學教學中去,能更加豐富數模課及大學數學的教學內容。(5)能否開設“數模文化”課程。目前,全國有將近四十所高校將“數學文化”作為公共選修課進行開設,取得了較好的效果。由于數模文化本身就自成體系,因此在條件成熟的情況,應該考慮能否也將“數模文化”作為公共選修課開設。


  六、結束語


  數模的文化功能目前還沒有充分發揮,因此,數模文化研究應得到更多的關注,給予更高的重視。高校應大力宣傳數模文化、建設數模文化,弘揚數模精神,充分發揮數模的文化功能,更好地提高學生的綜合素質。


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