• 数学建模竞赛创新团队建设的研究与实践

     

      摘要:培养学生的创新精神和实践能力是高等教育的首要目标,而数学建模的教学与竞赛活动是实现这一目标的重要途径之一。文章分析了当前诸多高校数学建模竞赛指导团队的运作现状及存在的问题,提出构建教学、科研和竞赛指导三位一体的数学建模竞赛创新团队的策略,并对数学建模竞赛创新团队的建设成效进行了说明。
    中国论文网 /9/view-9957064.htm
      关键词:数学建模竞赛;创新团队;研究与实践
      作者简介:王义康(1976-),男,安徽寿县人,中国计量学院理学院,讲师;王航平(1959-),男,浙江舟山人,中国计量学院理学院副院长,副教授。(浙江 杭州 310018)
      基金项目:本文系浙江省新世纪教学改革与研究项目“数学建模竞赛团队建设的研究与实践”(项目编号:zc2010034)的研究成果之一。
      中图分类号:G642.4     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2011)08-0138-02
      
      我国《高等教育法》明确规定:高等教育的任务是培养具有“创新精神和实践能力”的高级专门人才。[1]而实践教学是创新人才培养的一个非常重要的途径。学科竞赛是大学生创新能力培养的一个重要载体,是教学的一种重要补充形式,是普通高校开展第二课堂活动、活跃校园文化的重要途径。数学建模竞赛是在国内外高校普遍开展的一种重要的学术竞赛,旨在通过竞赛培养大学生综合应用数学、计算机、相关背景学科知识来解决实际问题的能力。数学建模竞赛对于提高学生综合素质,培养创新精神和团结协作精神,培养符合社会需求的高素质人才具有重要意义。[2]全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。2010年,来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡和澳大利亚的1196所院校、17311支队伍、5万多名大学生参加了本项竞赛。[3]为了完成数学建模的教学和竞赛工作,很多高校逐渐培养了相对专业的数学建模教学和竞赛指导教师,构建了教学与竞赛团队。目前,国内外学者普遍着重于对依托于课程的教学团队和依托于科研项目的科研团队的管理与建设的研究,而对于如何建设和管理一支集教学、科研和竞赛指导于一身的创新团队的研究却鲜有见到。因此,认真研究竞赛创新团队的建设与管理,构建一支以数学建模竞赛指导为载体的教学科研创新团队显得十分重要。
      一、数学建模竞赛团队建设现状
      数学建模竞赛团队是做好竞赛工作的重要保障。竞赛团队既是知识的传播者,又是学生前进的导航者,同时还是学生参与竞赛活动的组织者。但目前高校数学建模竞赛团队的建设情况参差不齐,精干高效的竞赛指导团队极其少见。有的学校甚至没有竞赛团队,仅有少数指导教师,散兵游勇,人浮于事,竞赛开始前匆忙着手准备,竞赛结束后便不再是指导教师,而忙于它事;有的学校有竞赛团队,但对团队的建设和管理方面没有进行深入的研究和思考,团队缺乏凝聚力,团队人员流动性大,团队在竞赛前匆忙集结,竞赛后又随之解散;有的学校建设的竞赛团队,功能单一,仅服务于竞赛,完全脱离教学与科学研究。学科竞赛是教学的一种重要补充形式,也是一项初具雏形的科研工作。竞赛团队往往依托于教学、科研团队,由于教学、科研工作的连续性,所以教学或科研团队相对比较固定,而得到相关教育部门和学生普遍认可的全国大学生数学建模竞赛,每年只举办一次,因此功能单一的纯粹竞赛指导团队会出现赛后团队解散的情况。但没有良好的团队,很难做到教学、科研与竞赛三位一体、协调发展的良性循环。
      二、数学建模竞赛团队建设中存在的问题
      目前,我国大多数普通高校数学建模竞赛团队在指导学生参与竞赛发挥作用的同时,有不少表现出凝聚力不强、资源整合难、原创性成果少、集成创新能力不足等方面的问题,主要问题有如下几点。
      1.团队结构同质化严重,竞争与合作失衡
      数学建模竞赛团队主要是为竞赛设立的创新团队,在团队建设上,多数成员均具有较好的数学背景,成员知识、技能同质现象严重,层次性不清,不能形成良好的互补。而由于学校有竞赛相关奖励政策和激励机制,成员之间相互竞争较为激烈、彼此信任程度较低,缺乏在开放合作基础上的协作竞争意识,导致研究力量分散,研究方向单一,难以形成团队精神。
      2.团队组建方式缺乏理性,系统性不强
      许多团队构建时都是根据个人意愿“自发”形成,较为分散、规模较小,以自由探索式指导居多,缺乏集聚在同一创新平台上的跨学科、多交叉的研究指导模式。数学建模是数学、计算机与实际问题的综合运用与实践,因此这种交互理性的缺失,构建出来的建模团队很难发挥其应有的作用,也难以应对植根于诸多研究领域的数学建模的教学与竞赛活动。
      3.团队建设功利性强,短视行为严重
      在争奖励、争业绩等功利思想支配下,一些教师为了应付教学业绩考核和年终工作业绩考核,临时加入到竞赛团队,缺少对建模竞赛本身的了解和指导过程的深化,甚至不具备竞赛指导能力。而有时为了申请相关教学课题、数学建模系列课程的精品课程等,临时组建竞赛团队,缺少实质性的教研活动,团队指导水平低,缺乏凝聚力,未能形成实质性的创新指导团队。
      4.相关政策保障不力,团队人员流动性大
      教学与科研是高校的主要任务,指导学生创新竞赛作为高校教学科研的重要补充越来越受到重视。但目前学校现有的考核机制、职称评定政策等仍然偏重于教学和科研。在竞赛团队中,指导教师普遍感到在指导学生竞赛时耗费了大量的时间和精力,其所得到的回报和认可,远不及那些手上有经费、项目、文章的教师。因此竞赛团队中部分教师思想动摇,退出团队,专心搞科研及常规教学。
      5.团队缺乏有效的管理机制,奖惩不明
      团队凝聚力是战斗力的基础,而缺乏有效的管理机制和明确的奖惩制度,难免会有指导教师在里面“吃大锅饭”。在团队实际工作中,出现工作拖沓、作风懒散、互相推诿、不作为等情况发生。这既影响其他指导教师的工作积极性,也很难形成一支充满凝聚力的竞赛指导团队。
      6.团队功能单一,人才培养功能不完善
      数学建模竞赛团队中的人员不仅是竞赛的指导教师,更应该是教学一线上的课程教学实施者和科研阵线上的工作者。而很多竞赛团队中的教师,参与教学、科研工作较少,仅做竞赛的指导与研究工作,所关注的学生也仅是参与竞赛的学生,而据估计在所有学习数学建模课程的学生中仅有近1/5的学生最终参与了竞赛。教学、竞赛与科研是互相补充互相促进的,良好的教学效果必然为竞赛培养了大量的优质后备人员,而竞赛成绩也是教学效果的一个重要体现,优秀的科研能力也是提高竞赛水平的一个重要保证。
      三、数学建模竞赛创新团队建设策略
      建设一支集教学、科研和竞赛指导于一体的数学建模竞赛创新团队是一项复杂的系统工程,应有计划、有步骤的开展系列工作,改革具体实践方案表现为以下几个方面。
      1.竞赛团队人员的优化
      通过认真调查摸底,确定团队内部每位指导教师的主攻方向,实现优势互补,对团队建设中其专业背景确实不合适的予以除名,而对于团队建设急需的研究方向或技术力量,则通过内部物色、主动参与、领导动员等方式加入到竞赛创新团队,经过一定时间的磨合,打造出一支专业面宽、职称学历层次合理、年龄结构适中、竞赛指导与管理并存、在省内同类高校中具有一定知名度的数学建模竞赛创新指导团队。
      2.制定切实可行的管理制度和奖惩措施
      通过调查研究,认真分析团队内部存在的问题,制定出一整套关于竞赛培训、竞赛辅导、竞赛带队、团队研讨、外出调研、交流学习等方面的管理制度,并制定明确的奖惩措施,实施公平竞争、劳有所得、多劳多得的激励机制。
      3.发展开拓一系列以数学建模为背景的创新实践活动
      结合各专业实际背景,凝练出若干数学建模问题,全面拓展学生视野,促进学生运用数学、计算机及相关背景知识解决实际问题,培养学生由课堂理论转入实践的能力,全面推动两个课堂即理论教学和动手实践有机结合,提升第二课堂的学时比重。充分利用数学建模竞赛团队和数学建模实验室的软、硬件平台优势,让学生发挥其最大的想象力和创造性,培养实践能力、创新能力和合作意识,实现人才培养的多元化,扩大学生受益面。
      4.教学与竞赛互动
      有计划的组织学生参加各类数学建模竞赛,有利于培养学生的创新能力,完善学生的知识结构,提升教学质量。在“高等数学”、“概率论与数理统计”、“线性代数”等数学基础课程和数学建模系列课程的教学中,有意识的引入数学建模的思想,采用案例教学,引入问题驱动的启发式教学模式,提起学生将数学理论应用于科学实践的兴趣,扩大参与面,营造数学建模的活动与竞赛的氛围,真正地实现教学与竞赛的互动。
      5.有计划的开展竞赛研究与教学研究活动
      有计划、有步骤的开展竞赛研究活动,主要包括竞赛赛题研究、竞赛解答技巧研究、竞赛指导方法研究等,全面提升团队指导教师的水平;同时开展相关教学改革与研究,从培养人才的角度,优化教学内容、改革教学方法、增强教学技能;逐步将团队建设成教学水平高、科研能力强、具有精湛竞赛指导技能的高水平创新团队。并以竞赛指导创新团队为基础,扩展教学团队功能,申报数学建模省级精品课程和省级教学团队。
      6.有计划的加强团队科研能力的培养
      科研能力的提升有助于数学建模竞赛水平的提高,有计划的加强团队内部教师的科研能力,申报各类课题,提升科研水平,打造教学、科研、竞赛指导三位一体的创新团队。
      四、数学建模竞赛创新实践团队构建的实践效果
      1.竞赛指导水平大幅提升,竞赛成绩持续提高
      笔者所在学校于2008年年底开始构建数学建模竞赛创新团队,创新团队工作积极、团结奋进、勇于挑战。在近两年的工作中,注重营造数学建模教学与竞赛的氛围,扩大受益面,彻底改变了数学建模竞赛成绩一直比较低下的状况,参与数学建模活动与竞赛的学生与日俱增,竞赛成绩迅速提升。近四年参与全国大学生数学建模竞赛各项指标对比情况如表1所示。
      图1为各项指标对比的柱状图。由图1可以看出,近几年来,参赛队数逐渐增多,获奖队数持续扩大,竞赛水平逐步提升,国家奖由无到有、由少到多、由低到高,参加数学建模学习的学生人数越来越多,并在2009、2010连续两年获得全国大学生数学建模竞赛浙江赛区优秀组织奖,这些都无疑说明数学建模的教学与竞赛活动正逐步向纵深发展。
      2.竞赛创新团队科研能力、教学水平得以提升
      竞赛创新团队由九名教师组成。这支团队本着竞赛指导、教学、科研互动的思想,近两年时间在教学科研上取得了丰硕的成果。获得国家自然科学基金1项、浙江省自然科学基金1项,浙江省新世纪教学改革与研究课题1项,校级平台实验室建设项目1项,校级高等教育改革与研究项目3项,1人获校级“教坛新秀”称号,1人获“我最喜爱的教师”称号,1人获“浙江省优秀学生社团指导教师”称号,3人次获“教师教学优秀奖”,发表科研教研论文20多篇,其中近10篇被SCI、EI检索。
      3.竞赛创新团队功能日趋完善
      创新团队在完成数学建模的教学和竞赛指导工作的同时,功能逐步多元化。近两年来,以数学建模为背景开发出一系列创新实践活动,组织指导学生成功申报浙江省大学生科技创新活动计划(新苗人才计划)项目12项,指导学生公开发表科研论文9篇,组织指导学生成功申报校级开放实验项目19项,并指导多名学生在全国“挑战杯”创业设计大赛、全国大学生结构设计竞赛、浙江省大学生电子设计竞赛等比赛中获奖。
      五、结束语
      培养具有一定创新精神和实践能力的高级专门人才是高等教育的首要目标,而数学建模的教学与竞赛活动正是坚持以学生为中心,强化学生创新精神和实践能力培养。在教学和竞赛活动过程中大力推行学生自主研究和合作讨论式教学方法,彰显学生主体地位。实践表明,深刻理解数学建模教学与竞赛活动的内涵,以培养学生综合素质、努力提高学生研究性学习和创新性应用能力为理念,构建一支教学、科研与竞赛指导三位一体的竞赛指导创新团队,是提升竞赛水平的一条重要途径,也是体现教师团队凝聚力,提升科研和教学水平的重要举措。
      
      参考文献:
      [1]中华人民共和国高等教育法[M].北京:法律出版社,2002.
      [2]周义仓,赫孝良.知识经济时代的创新人才培养与数学建模[J].工程数学,2000,(1).
      [3]郑天虹,张健华.大学生数学建模竞赛吸引国外高校参加[N].科技日报,2010-09-12(1).
      (责任编辑:苏宇嵬)

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