2012年至2016年數(shù)學(xué)建?？偨Y(jié)

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)；大學(xué)生

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是由教育部高等教育司與中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)合舉辦的大學(xué)生科技活動。競賽每年9月上旬舉行（共三天），面向全國本科、大專院校的學(xué)生，不分專業(yè)。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽。競賽考查隊(duì)員建立數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題及論文寫作的綜合能力。同時(shí)達(dá)到開拓學(xué)生知識面，提高學(xué)生創(chuàng)新精神及合作意識的目的。我校從1994年第一屆數(shù)學(xué)建模競賽就組隊(duì)參賽，由于成績優(yōu)異，第二年吉林省本?？茢?shù)學(xué)建模競賽的頒獎儀式在我校舉辦。近年來，由于學(xué)校及部門領(lǐng)導(dǎo)的高度重視、教務(wù)處的大力支持、各學(xué)院的積極配合以及建模教師在賽前做了大量的培訓(xùn)指導(dǎo)，使我校取得了較好成績。數(shù)學(xué)建模競賽有力地推動了我校數(shù)學(xué)課程體系的建設(shè)以及教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力及團(tuán)隊(duì)合作精神，同時(shí)為我校培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供了一條有效途徑，為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出提供了舞臺、創(chuàng)造了條件。下面對近三年來我校數(shù)學(xué)建?；顒舆M(jìn)行如下總結(jié)：

一、近四年競賽成果展示

2012年7個隊(duì)參賽，1隊(duì)獲得吉林省一等獎，5隊(duì)獲得吉林省二等獎，1隊(duì)獲得吉林省三等獎。2013年6個隊(duì)參賽，2隊(duì)獲得吉林省一等獎，4隊(duì)獲得吉林省二等獎。2014年6個隊(duì)參賽，2隊(duì)獲得吉林省一等獎，3隊(duì)獲得吉林省二等獎，1隊(duì)獲得吉林省三等獎，其中1隊(duì)獲得專科組國家二等獎。

特別是2015年成績非常突出，5個參賽隊(duì)全部獲獎；1隊(duì)獲得省3等獎，4隊(duì)獲得省1等獎、其中1隊(duì)獲得國家1等獎。在吉林省同類學(xué)校中，只有我校取得國家1等獎 這個獎項(xiàng)。

2012年-2015年，參賽隊(duì)全部獲獎，獲獎率100%，其中獲獎率、獲獎等級名列吉林省高職院校前列。

二、賽事宣傳、培訓(xùn)人員選拔及培訓(xùn)流程

1、賽事宣傳及總結(jié)。我校的賽事宣傳及參賽組織工作由公共教學(xué)部數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)教研室承擔(dān)，工作從每年4月至5月展開，主辦數(shù)學(xué)建模講座及數(shù)學(xué)建模主題報(bào)告會。在王威杰主任的帶領(lǐng)下，教研室的馬相富教授、付振金教授及青年教師張婷、隋欣做了大量賽前宣傳、培訓(xùn)和參賽指導(dǎo)工作付出了很多辛苦。2012年在多媒體階梯教室、2013年在圖書館報(bào)告廳、2014年在多媒體教室、2015、2016年在圖書館報(bào)告廳舉辦賽事宣傳活動及總結(jié)。由數(shù)學(xué)教研室的全體教師、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽獲獎學(xué)生代表及全校對數(shù)學(xué)建模感興趣的同學(xué)參加講座及報(bào)告會。活動分為六個方面：1、王威杰主任向大家介紹近年來我校開展數(shù)學(xué)建?；顒拥那闆r；2、馬相富、付振金教授做數(shù)學(xué)建模講座，介紹什么是數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)建模案例及數(shù)學(xué)建模所能解決的問題；3、對全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽獲獎學(xué)生代表進(jìn)行表彰；4、由獲獎學(xué)生代表發(fā)言；5、由數(shù)學(xué)教研室張婷、隋欣老師向大家介紹我校數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及參賽流程。6、數(shù)學(xué)建模感興趣的同學(xué)現(xiàn)場報(bào)名、參加考試選拔。

2、參賽人員選拔。結(jié)合每年學(xué)生的報(bào)名情況、學(xué)生下場實(shí)習(xí)等實(shí)際情況，采取兩種選拔方式。

（1）考試選拔。參加數(shù)學(xué)建模講座、報(bào)告會——報(bào)名——考試——第一階段培訓(xùn)——選拔——第二階段培訓(xùn)——參賽。

（2）數(shù)學(xué)教師推薦選拔。推薦報(bào)名——第一階段培訓(xùn)——選拔——第二階段培訓(xùn)——參賽。

2012年報(bào)名人數(shù)較多，達(dá)到200多人，采用考試選拔。2013年、2014年、2015年由于學(xué)生下場實(shí)習(xí)，部分學(xué)生不能參加第二階段培訓(xùn)，所以采用考試選拔與推薦選拔相結(jié)合的方式。通過以上方式每年選拔約90人，分為兩個建模班參加第一階段培訓(xùn)，張婷任數(shù)學(xué)建模一班班主任、隋欣任數(shù)學(xué)建模二班班主任。第一階段培訓(xùn)結(jié)束后選拔出約30人參加第二階段培訓(xùn)，最后確認(rèn)人數(shù)參加競賽。

3、培訓(xùn)流程。（1）第一階段培訓(xùn)。時(shí)間：每年4-6月的周六8：30—11：30，下午13：00—16：00，共十次培訓(xùn)。地點(diǎn)：9號樓，415、417機(jī)房。培訓(xùn)內(nèi)容簡介：介紹與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用、補(bǔ)充建模競賽相關(guān)的數(shù)學(xué)知識、建模競賽真題的剖析與講解等。（2）第二階段培訓(xùn)。時(shí)間：每年暑期，新學(xué)期開學(xué)前兩周左右，為期10天。地點(diǎn)：9號樓，415、417機(jī)房。培訓(xùn)內(nèi)容簡介：建模競賽真題的剖析與講解、建模競賽試題的模擬訓(xùn)練、建模論文的寫作訓(xùn)練等。

三、培訓(xùn)班課程介紹

1、培訓(xùn)人員介紹。授課：王威杰、馬相富、付振金。輔導(dǎo)：張婷、隋欣。

2、主要內(nèi)容。

（1）經(jīng)典數(shù)學(xué)問題及VB編程解決方法。介紹如下內(nèi)容：數(shù)學(xué)建模軟件的圖形方法的使用；數(shù)學(xué)建模軟件的表格方法的使用；VB語言及程序設(shè)計(jì)，上機(jī)操作；公式編輯器及各種模板的用法；繪制和編輯函數(shù)圖形；直角坐標(biāo)系下點(diǎn)的運(yùn)動；自然坐標(biāo)系下點(diǎn)的運(yùn)動；用VB畫寶石圖案（半開發(fā)型）；可分離變量的微分方程的解法；跳傘問題的數(shù)學(xué)模型及解法；熱傳導(dǎo)問題的數(shù)學(xué)模型及解法；衰變問題的數(shù)學(xué)模型及解法；第二宇宙速度問題的數(shù)學(xué)模型；曲率的計(jì)算和曲率圓求法；求解代數(shù)方程的牛頓迭代法；自由落體問題及解法；追跡問題的數(shù)學(xué)模型及解法；蛛網(wǎng)模型及解法；插值問題及拉格朗日插值；一元差分的方法及練習(xí)；二元差分的方法及練習(xí)。

（2）離散數(shù)學(xué)模型及Mathematics軟件應(yīng)用。介紹如下內(nèi)容：冰山運(yùn)輸模型；森林救火模型；卡車運(yùn)輸模型；連續(xù)投資模型；露天采礦模型；鋼管下料模型；加工順序模型；鉆井布局模型；鎖具裝箱模型；車間作業(yè)計(jì)劃模型；營業(yè)額預(yù)測模型；多次投資案例模型；非線性交調(diào)頻率設(shè)計(jì)模型；轟炸倫敦及紐倫堡審判；大酒店的選址問題；椅子放穩(wěn)問題。

（3）數(shù)理統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃及Excel軟件應(yīng)用。介紹如下內(nèi)容：線性規(guī)劃模型；回歸分析模型；相關(guān)分析方法；移動平均方法；指數(shù)平滑法；因素方差分析法；直方圖及概率分布密度；假設(shè)分析法；Excel數(shù)據(jù)處理及其分析工具的使用，函數(shù)綜合運(yùn)用。

（4）輔導(dǎo)。數(shù)學(xué)建模知識輔導(dǎo)、參加論文答辯輔導(dǎo)。

四、申報(bào)數(shù)學(xué)建模課題

結(jié)合長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校的具體實(shí)際情況，2015年6月，在王威杰主任的帶領(lǐng)下，數(shù)學(xué)教研室申報(bào)了《高職院校開展數(shù)學(xué)建模活動與提高學(xué)生能力培養(yǎng)的研究》的課題。課題組主要人員有王威杰、馬相富、付振金、隋欣、張婷。

1、課題的意義與目的、我們高職院校培養(yǎng)人才的目的主要是為了服務(wù)社會、應(yīng)用于社會、促進(jìn)社會的進(jìn)步和發(fā)展。然而在社會實(shí)際中的問題是復(fù)雜多變的，并不是套用某個數(shù)學(xué)公式或只用某個學(xué)科、某個領(lǐng)域的知識就可以圓滿解決的，這就要求我們培養(yǎng)的人才應(yīng)具有較高的數(shù)學(xué)素質(zhì)。即能夠從眾多的事物和現(xiàn)象中找出共同的、本質(zhì)的東西，善于抓住問題的主要矛盾，從大量數(shù)據(jù)和定量分析中尋找并發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用數(shù)學(xué)的理論好數(shù)學(xué)的思維方法以及相關(guān)知識去解決實(shí)際問題，從而為社會服務(wù)。因此，我們認(rèn)為具有數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)素質(zhì)是當(dāng)代人才素質(zhì)的一個重要方面，是培養(yǎng)學(xué)生能力的一個重要方法和途徑。因此，開展數(shù)學(xué)建模活動將會在人才培養(yǎng)的過程中有著重要的地位和起著重要的作用。

（1）數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)科學(xué)在實(shí)際中的重要地位和作用已普遍被人們認(rèn)識，這主要來源于它的應(yīng)用性地位。各行各業(yè)和各學(xué)科領(lǐng)域都是在運(yùn)用數(shù)學(xué)，或建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上建立起來并加以應(yīng)用的。特別在生產(chǎn)實(shí)踐中運(yùn)用數(shù)學(xué)的過程就是一個創(chuàng)造性的過程。而數(shù)學(xué)建模本身就是一個創(chuàng)造性的思維過程，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，以及數(shù)學(xué)建模競賽活動的培訓(xùn)等都是圍繞著一個“培養(yǎng)創(chuàng)新人才”這個主題進(jìn)行的。其內(nèi)容取材于實(shí)際、方法結(jié)合于實(shí)踐、結(jié)果應(yīng)用于實(shí)際?？傊?，知識創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、結(jié)果創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新無處不在數(shù)學(xué)建模中得到體現(xiàn)，這也正是數(shù)學(xué)建模的創(chuàng)新作用所在。

（2）數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。數(shù)學(xué)建模的工作是綜合性的，所需要的知識和方法是綜合性的，所研究的問題是綜合性上的，所需要的能力當(dāng)然也是綜合性的。結(jié)合數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)和參加建模競賽等活動，來培養(yǎng)學(xué)生豐富靈活的想象能力、抽象思維的簡化能力、一眼看穿的洞察能力、與時(shí)俱進(jìn)的開拓能力、學(xué)以致用的應(yīng)用能力、會抓住重點(diǎn)的能力、高度靈活的綜合能力、使用計(jì)算機(jī)的動手能力、信息資料的查閱能力、科技論文的寫作能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的公關(guān)能力等等。這些能力的培養(yǎng)不僅對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)起到很好幫助，也對他們?nèi)蘸筮M(jìn)入工作崗位帶來潛移默化的影響。

2、主要內(nèi)容與需要解決的關(guān)鍵問題。本課題主要針對長春汽車工業(yè)高等?？茖W(xué)校的實(shí)際情況建設(shè)數(shù)學(xué)建模課程和數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)體系：（1）列入學(xué)校選修課體系。（2）在選修課體系基礎(chǔ)上，再選拔部分學(xué)生參加建模培訓(xùn)，完成培訓(xùn)體系。完成所需教學(xué)、培訓(xùn)的教案、電子課件以及數(shù)學(xué)軟件：王威杰完成部分?jǐn)?shù)學(xué)模型教案及Excel解決方案；馬相富完成部分?jǐn)?shù)學(xué)模型教案及mathematics解決方案；付振金完成部分?jǐn)?shù)學(xué)模型教案及VB解決方案。課程內(nèi)容主要有五個“模塊”和三個“應(yīng)用”。五個“模塊”：統(tǒng)計(jì)模塊、離散數(shù)學(xué)模塊、數(shù)值計(jì)算模塊和微分方程模塊和其他模塊。三個“應(yīng)用”：VB、Mathematics和office軟件的應(yīng)用。

以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革；推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)手段和教學(xué)工具的改革。

并針對學(xué)生能力培養(yǎng)改進(jìn)原有教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、培訓(xùn)模式，并提出以數(shù)學(xué)建模為基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)模式。

3、研究的創(chuàng)新點(diǎn)。構(gòu)建了“模塊+應(yīng)用”的數(shù)學(xué)建模課程體系，加強(qiáng)與專業(yè)課程的交叉融合，加大數(shù)學(xué)建模的推廣與普及。

在數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)方面，嘗試新的教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)工具。在教學(xué)方法上，應(yīng)注重理論聯(lián)系實(shí)際，注重將數(shù)學(xué)的應(yīng)用貫穿于教學(xué)始終，提倡“啟發(fā)式”、“互動式”的教學(xué)模式，采用多媒體、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等多種形式。數(shù)學(xué)教學(xué)手段上引入多媒體教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣；其次，在教學(xué)工具上引入數(shù)學(xué)軟件求解數(shù)學(xué)問題，采用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的形式，促進(jìn)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合。

科學(xué)構(gòu)建了一套數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。以學(xué)生為主體，加強(qiáng)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科科研交叉與企業(yè)合作。