地方师范院校数学建模竞赛现状分析及策略研究
——以成都师范学院为例

俞孟君，于敏章，李黎

（成都师范学院，四川成都 611130）

20 世纪以来，随着计算机的出现和科学技术的飞速进步，人们对各种问题的细节要求更精确，于是数学在向前所未有的高度与广度深度发展，这才使得数学建模逐渐被人们重视，但实际上数学建模与数学一样有着同样的悠久存在历史，早在两千多年前创立的欧几里得几何和17 世纪发现的牛顿万有引力定律都是科学发展史上数学建模的成功范例。

1 地方师范院校开展数学建模竞赛的重要性

近年来，数学建模竞赛的获奖成为大学生创新能力的一个评价体系，是高校教学质量的一项评估标准，获奖也被用人单位逐渐认可[1]。数学建模实际是一种数学的思考方式，通过计算得到的结果又反过来解决实际问题，并且要经受得住生活实际的考验的全过程，学生在从定量角度分析和研究一个问题的时候，就必须要经历深入调查研究、了解对象信息、做出简化假设等一系列过程，而这个过程就是让学生主动的搜集并处理信息然后分析解决，在对抽象问题事物化时，是从了解到熟悉的逐渐递进，不但直接提高了参赛学生的数学素质与修养、 语言文字表达能力，而且无形之中也拓宽了学生的知识面、培养创造精神和合作意识、 养成不怕困难攻克难关的顽强意志，更是极大程度上提高了大学生运用计算机技术解决实际问题多学科交叉的综合能力。数学是以量和量变为研究对象的科学、内容具体、形式抽象的一门基础学科，它可以被应用在很多不同的知识领域上，如科学、工程、医学和经济等[2]。数学教育是终身教育的重要组成部分之一，是人类进一步深造的基础，其目的并不是主要为了培养数学家，而是培育人类的一种数学思想和自主解决问题的方法，从而促进人的全面发展与提高[3]。

地方师范院校的学生虽并不全是数学专业的，但师范生必须具备一定程度的数学知识。一般的数学能力主要有数学思维引导出的自学与总结概括能力，这种能力对师范生当前自身阶段的学习提高有帮助，更是为后期学生在教师这一工作岗位的教学提供了培养思路与注意事项，地方院校对师范生的培养不能仅局限于加强教学技能的训练，更应该使他们在学校的科研训练进程中养成主动探究、 勇于实践的习惯，提高科学研究和教育创新能力，培养团队协作的精神，为他们即将进入教育工作打好基础，所以无论对于是数学专业还是非数学专业的师范生来说，基本数学能力的培养是必不可少的环节，因而地方师范院校的数学建模课程与数学建模竞赛的开展对于师范生综合能力的重要程度是显而易见的。

2 地方师范学院数学建模竞赛的现状分析

2.1 学习竞赛宣传工作不到位，学生对竞赛的了解较少

地方师范院校的专业区分较明显，相较于综合类大学，地方师范院校的培养与课程开展有着局限性，与学校教育过程的模糊概念传递和学生自身领悟有关。据调查显示，理工类学院与文史类学院都会公修一些课程，其中包括大学英语，中国近代史，毛泽东思想概论等课程，这些公修课程大多都偏向文字学科，这很好地使理工类专业的学生在学习复杂抽象的专业课时拓展知识面。但对于文史类的学生而言，学校的课程学习安排还是存在很大的局限性，该类学生依旧只是在丰富单一领域的知识文化，学习关注点就会受影响的仍然保持单一，全面性知识的学习严重不足，自然就不能主动积极参与竞赛，从而无法达到创新思想的更新效果。全国的大学校园常开展的赛事活动有： 全国大学生挑战杯创业计划大赛、智能汽车竞赛、数学建模竞赛、广告艺术设计大赛、英语竞赛、电子商务大赛等，师范院校还有结合自身专业特色开展的教师技能大赛和教育技能大赛，除去具体的学科竞赛外，大多赛事的具体准备过程中都有着学科的融合，这极大程度上都是为学生提高综合素质而开展的，然而大学生并不是都能了解到各种各样的竞赛，在能接触到以及能自身参与到的竞赛中，它们大多都被贴上了专业区分的标签，比如，对外研社杯全国英语阅读大赛这一种有关学科技能的竞赛，地方师范院校的大学生都会有应该是文史类专业学生去参加的想法，而自愿参加的理工科学生主要是基于想要提高自身英文水平或者为加获奖学分而去的，这不仅违背了各项赛事最初开展的目的，还加深了大学生对于划分专业代沟的错误想法，因此学生更不愿意花时间在赛事上，更在乎眼前专业课的成绩，又例如，广告设计大赛被认为自然是美术学院学生的任务，数学建模竞赛就应该是数学有关专业学生的竞赛，这种永远都被贴上标签的竞赛不仅与学生自身对竞赛认识不足有关系，还与学校的宣传方式与力度不够有着千丝万缕的联系。学校是学生获取知识与文化成长的主来源地，其向导与引领作用直接影响着学生知识体系的形成，国家大力推动大学院校开展创新人才的培养，旨在培养各方面能力都达到一定高度进而能自身被激发创新思维的人才，社会需要的是引领国家走向不断更新进程的大学生，创新思维的培养与实践就少不了多学科结合，学生无学科融合的引导就无法继续创新，因此，融合学科教育也是学校使得学生全面发展的重要引导因素。

2.2 参与团队来源十分单一，学生参与积极性不高

师范院校每年都会认真组织并积极开展数学建模竞赛，但参赛现状仍处于竞赛发展初期，学生整体对数学建模以及竞赛的认知度并不高，参赛团队基本来自数学学院和计算机科学学院，结合调查专业课程和了解来源结果得出，文史类学生大多都没有听过数学建模这一名词，表示对这一竞赛毫无了解，而数学学院在大二下学期对数学与应用数学的学生设有数学建模课程，才使得该专业的学生有机会系统且较完整的了解数学建模的主要内容与意义，计科院的学生主要会在专业学习中了解并接触到数学建模常会使用到的建模软件，所以才会有机会进一步了解数学建模以及竞赛，故该校数学建模竞赛参赛的主力军主要来自专业课程学习中会涉及数学建模相关领域的学院，而这两个学院都是该校理工类学院。该校采取自主组建团队报名参赛的方式，需要学生填写所属学院、 所学专业以及对数学建模软件的熟练程度，依据报名信息再筛选最终的参赛人员，经调查历年我校选拔出的参赛团队发现，大二学生、数学学院或者计算机科学学院的学生这两类学生被选中的概率较大，不排除选拔过程中教师考虑到该校建模实际情况，但此举确实大大地打击了其他学院想要参与到这项赛事学生的积极性，使本就让学生有存在专业划分无趣的竞赛越来越不能够团队来源全面化，部分学生甚至会不满选拔结果，认为选拔过程与依据不够透明化，这些负面影响使得赛事偏离了数学建模竞赛的开展目标，负责选拔的教师不能一味地认为只有该专业的学生才能参加比赛，建模竞赛是面向全国所有的大学生，因为后期的培训可以让所有的学生都系统化的学习与准备。综上所述，该校数学建模竞赛主要参与者是理工类专业的学生，且团队来源较单一，该校学生对数学建模竞赛积极性和参与度都不高； 学校选拔参赛团队的方式存在争议与不足。该校的基本情况反映了地方师范院校数学建模竞赛发展现状的一个普遍现象。

2.3 数学建模课程相对较少，指导教师的精力有限

在地方师范院校开展的数学建模课程里，教材的选用与任教教师的专业水平有直接的联系。数学建模涉及的数学知识很多，有此类课程的院校选取教材是否能够帮助学生多方面的系统整体的学习是个很重要的问题，目前发行的建模教材里的数学知识分支较多，内容较零散，案例与文字不够通俗，学生难以理解，只适用于有较高数学基础和综合素质的院校学习，在有教材这种不可控因素的情况下，要想成功的推动数学建模进程，相应的任教教师必须做好教学计划，在一般的地方师范院校，并不是专业对口或者研究领域接近的教师在教学，是学校安排的学院教师负责，教学任务的繁重，会使得教师不能集中精力完成自己的专业教学课程与数学建模教学，不仅任教教师负担重，学生也不能学到系统完整的建模知识，并且全国大学生建模竞赛的开展时间大多定在九月份，那么学生的准备时间集中在暑期，短期集训的建模课程学习只是利于学生当时的知识成长，导致学生的理论与实践基础都不够扎实，建模经验不足，参赛的自主和综合能力未达标，自然不能获得好名次，这样也会一定程度的打消后期学生参赛的积极性，所以学校这样的不合理安排实属是在浪费教师与学生的时间与劳力。

2.4 实践训练平台相对缺乏，不利于学生的模拟训练

数学建模中必不可少的环节就是利用计算机软件构建模型，模型的计算结果直接反映了模型正确与否，通过数据也可以判断建模是否科学合理与可行，但仍有师范院校对建模软件的培养存在不足，他们大多要求学生自己在电脑或是手机上自主练习，缺乏教师在课堂的软件使用的带动环节，因软件本身专业性较强，操作复杂，涉及特定语言与符号，导致学生仍不会单独地进行建模。在平时的学习中，教师一般会简化实际问题的数据，但实际上数学建模竞赛的问题都是完全来源于生活中，数据会比教学中练习的数据大许多，一味地只是被用于练习的题目实用性并不强，应在教学中注意与实际结合。

3 地方师范院校开展数学建模竞赛的有效策略

3.1 重视数学建模竞赛的宣传，提高学生的参与积极性

加大数学建模思想的传播与引导，宣传思想工作是落实数学建模的向导，任何思想的发展都是需要前期到位的宣传与传播，学校的各种活动也不例外[4]。先让学生知道有哪些面向全国大学生的竞赛，可以采取在学校主干道的展板上写上标语或者在学生宿舍楼进出口拉上小横幅等方式宣传，大学生的活动范围较广泛并不只是局限在上课教室，所以需要在学生学习与生活区域同时进行宣传引导。在让学生初步了解且进入开展的竞赛课程学习之前，要让学生清楚为什么要学，要学什么等基本问题，学校可大规模地举行一场有关学习数学建模意义的专题讲座会，为防止学生的自身专业区分，学校可让各学院采取可行的措施使得全体学生都能参加此类讲座，在讲座上，用生动形象的例子讲解数学建模含义与意义，激发学生学习数学的兴趣，要首先达到学生能基本知晓这项赛事并不是专为数学学院学生开展的目标，这才能进一步的丰富竞赛参赛团队来源。

3.2 成立专门的组织机构，建立落实长效的管理机制

地方师范院校开设学院种类多，学校对数学建模竞赛信息的传播可以划分成各个学院的教学任务，由学院具体化深层次的宣传，才可以制定具有专业特色的具体实施计划与制度，拥有完整体系才能更使得目标更加清晰，比如，数学学院的教学课程不需要过多的花时间从头介绍什么数学建模，因为这类学生已在专业课程中初步了解过，而外国语学院的教学团队需把建模竞赛课程建设初期的基础工作即讲解工作做到位。学校组建专门负责竞赛的组织，并对其分门别类，例如，数学类竞赛，英语类竞赛等，配备专业的指导教师与任教教师，做好学生的引导任务，按学科划分竞赛并不是在区别对待专业，专业被区分不能作为偏科和不去全面发展的理由，正确面对与做出积极地相应措施可以使其变成一个积极因素，充分利用学生专业优势，在倡导全校学生参与到其中的同时，留意相关学科专业的学院学生参与度，使他们用自己的专业知识得到充分发挥与利用，在学生的建模基础水平达到一定标准时，学校可开展全校范围的数学建模活动，鼓励学生跨专业寻找团队伙伴，利用各自不同的优势共同完成数学建模的赛事，对于专业单一的团队学校可与其学生自主协商调换团队成员，例如，数学系的学生相较于其他学院整体数学综合素质较高，对数字的敏感度较高，文科类的学生更熟练于提取一段话的主旨，那么前者可主要负责大量数据的计算与软件的使用，后者主要负责建模过程查阅文章的任务，在过程复杂烦琐的数学建模中，来自不同专业学生的共同合作使得工作更高效，在共同准备过程中，学生从互不相识到慢慢熟悉也使得他们学习了如何在大学与人交往，明白团队合作的重要性[5]。在众多的竞赛中，学生没有那么多的时间精力全都参加，但对于与自身专业有关的竞赛应被引起重视，这样可以让学生在了解那些竞赛的同时注意到其他的竞赛，从而调动学生自身的参赛积极性，还能解决建模竞赛团队单一化的问题。

3.3 整合学科竞赛教学资源，优化竞赛指导教师队伍建设

参加数学竞赛的学生可能来自大学不同的年级或者专业，学生的知识储备存在一定的差异，在进行学校统一培训课程中应结合学生整体实际水平，选择适合每个学生特点的学习方法来有针对性的教学，使学生的长处得到充分发挥，不足得到弥补，从而激发其对于数学建模这一本身就具有一定难度竞赛的学习兴趣和信心。市面上的数学建模教材大多适用于高层次数学学习者，对于低年级与非专业学生来说有相当大的难度，教材是学生在学校获得系统知识、进行学习的主要材料，在不能找到适合学校学生水平的教材时，学校可以考虑将校内学术成就较高、权威性较强的教师集中起来，编写让自身院校学生容易理解与接受的讲义，稳固的基础知识是决定建模能否经受得住现实问题考验的基石，定期检测学生的学习情况，及时地根据学习结果反馈调整进一步的课程安排，使得数学建模的学习层层递进，逐渐巩固。

3.4 完善数学建模课程体系，开展形式多样的实操训练

数学建模课程内容是该课程的核心要素，是指导和规定教学活动的依据，应具备引入、内容、结论这三大板块，这样的安排能使学生从课前的轻松状态快速进入到复杂的数学建模学习中，为活跃课堂气氛，课堂上可以安排适量的互动活动，比如，让学生们自主展示团队建模的合作分工、步骤、与模型成果，不仅锻炼了学生的语言表达能力，还能让不同组别的学生们之间互相学习、 互相借鉴，知识得以互补。一般数学建模学习中，一个指导教师负责多个团队的学习管理，指导教师是学生学习过程中的主要引导者与疑惑解答者，学校要对指导教师进行严格的选拔，良好的师生关系是教育教学活动顺利进行的保障、是实现教学相长的催化剂、会促进学生去积极主动的学习，学生要尊重教师，教师要懂得爱护理解学生，对学生一视同仁，对学生的课堂或者课后疑问都要积极解答，引导学生真正明白问题所在，经济在快速发展，时代在进步，指导教师不能故步自封，要不停地学习才能提升自己，传授丰富的知识给学生，数学建模涉及多学科知识的融合，只有单一的专业知识是不能够完成建模的，学校也要利用已有资源对这些指导教师进行定期培训。教师要研究数学建模与其他知识的关系，遵循理论与实际相联系的基本途径和最佳方式，本着负责的态度对和教学阶段的课堂教学和课外活动做出统筹安排，注重学生开放式思维的培养，形成自身独特的创新思维[6]。数学建模模型的建立是需要用到建模软件的，书本或者言语上的知识传授都不如实际操作动手更让学生印象深刻，模型出现预期的正确结果时，会增强学生的成就感，对数学建模更加充满信心。

4 结语

数学是一切科学的基础，是一项普遍使用的技术，数学建模是一个将实际问题用数学语言方法、语言去近似刻画与解决问题的过程，用模型分析及解决问题，能够锻炼我们的创新能力。高校在促进数学建模竞赛健康发展过程中应采取一定的措施，对于学校组织的数学建模竞赛中和全国正式竞赛中获得优异成绩的团队与指导教师给予一定的奖励措施，对比赛成绩不够理想的学生但是积极参与到其中的团队学生采取有激励作用的奖励，这是对学生和教师努力成果的肯定，还能一定程度上充分调动参赛学生的积极性。任何事物的改革都是需要时间与过程的，为数学建模更好发展，需要多方面的积极密切配合，地方师范院校要结合自身特色，通过跨学科跨专业局限，完善数学建模教学体系，将数学建模竞赛发展成一套成型的、完整的人才培养模式，为国家、社会培养出实用性的高科技人才。