大学生竞赛培训数学论文

2024-08-14

大学生竞赛培训数学论文(共12篇)

大学生竞赛培训数学论文 篇1

全国大学生数学竞赛自2009年举办以来, 已连续开展了六届, 全国26个省 (区、市) 的数百所大学组织了学生参赛。全国大学生数学竞赛作为一项面向本科生的全国性高水平学科竞赛, 为大学生提供了一个展示数学基本功和数学思维的舞台, 激励了大学生学习数学的兴趣。因此, 根据学校及学生的实际情况, 探讨合理、高效、系统的竞赛培训方式有利于提高大学数学课程的教学水平和推动高等学校数学课程的改革建设。全国大学生数学竞赛 (下文中简称数学竞赛) 分为数学专业组和非数学专业组, 本文主要探讨本科层次第二批次招生的理工科学校非数学专业的竞赛培训模式。

1 培训方式的改进与交流平台的建立

1.1 实现培训方式式的多样化

传统的教学与培训是指导教师课堂讲授、学生被动接受为主的方式, 在此培训方式下, 学生需在较短时间内接受、理解大量的信息, 难度高, 强度大, 因此很难达到良好的培训效果。要达到良好的培训效果必须以本着以学生为主体[1]的原则实现培训方式的多样化。

除了指导教师讲授, 学生听课的培训模式外, 可采用的培训方式有: (1) 学生分组讨论, 指导老师可先将同一类型的题目分发至各个小组, 各小组组织时间做题, 将做题结果交回给指导老师, 指导老师进行汇总讲解; (2) 学生自己讲解题目, 将题目指派到学生名下, 课堂培训时由学生自己讲解其解题思路, 再由老师点评更正; (3) 对基础扎实, 反应较快的同学增加额外的培训时间, 由指导老师引导, 组织小班讨论、讲解; (4) 定期进行测试, 请成绩优秀的同学与其他师生一起分享解题心得。

1.2 建立良好、高效的交流平台

良好、高效的交流有利于问题的解决, 有利于促进学生之间、师生之间的相互学习[2]。可创建数学竞赛的QQ群作为交流平台, 要求所有指导老师与参赛学生都加入该群, 学生可按年级或专业自行组成讨论小组。指导老师与学生都可将相关的资料上传至QQ共享, 供大家下载、学习。一方面, 学生在课堂听课之外有相应的习题供其练习与巩固, 对于课堂以及练习中遇到疑问, 学生在自主思考之后也未能解决的情况下与老师进行沟通, 及时地解决了疑问。另一方面, 学生将待解决的题目发至对话区, 所有学生及老师均可对题目发表自己的观点, 在讨论的过程中去寻找解题思路, 这让所有参与讨论的人都深刻体会到别人从什么角度去思考解决同样的问题, 让所有学生与老师都受益匪浅。

2 培训计划的制定与竞赛梯队的形成

2.1 制定循序渐进的培训计划

单一的赛前集中培训要求学生能在短时间内理解、消化大量的信息, 可能导致一部分学生因跟不上进度而中途退出, 因此制定循序渐进的培训计划能保障培训够顺利进行。培训可分为三个步骤:步骤一, 入门培训。这一步骤可在学年的第一学期进行, 对高数进行系统复习与知识点补充, 并从课本和考研题中选取难度适中的题目作为练习题。步骤二, 强化训练。这一步骤可在暑期时进行, 内容为中等难度的竞赛题。步骤三, 模拟冲刺。这一步骤在学年的第二学期数学竞赛预赛前进行, 指导教师先将模拟试题上传至QQ共享, 由学生先自行测验, 之后再在培训时讲解。也可让学生讲解自己的思路和看法, 形成良好的交流、探讨氛围。通过入门、强化与冲刺这三个阶段, 学生洞察题意和解决问题的能力会有较大的提高。

2.2 实现分层培训, 形成持续的竞赛梯队

参赛学生大致可分为三个层次:初次参加竞赛的大二学生;已参加过1~2次竞赛的学生;备战考研的学生。各年的参赛结果表明获奖的选手多为已参加过数学竞赛的学生及备战考研的学生, 因此根据学生的情况实行分层培训可使培训更高效、更合理。对初次参加竞赛的大二学可从教材中的难题为起点, 逐步加大题目难度对其进行培训;对已参加过1~2次竞赛的学生可适当复习基础知识, 针对各知识点讲授新的题目;对备战考研的学生可不讲解基础知识, 重点讲解考研题目, 在此基础之上加入竞赛题目。

如何吸引更多优秀的大学生参与到竞赛中来并形成持续的竞赛梯队是竞赛的主办方和参赛学校都关注的问题。可通过下述途径解决该问题: (1) 做好数学竞赛的宣传工作:通过赛前动员、赛后总结表彰及获奖选手报告参赛经验等一系列活动扩大数学竞赛的影响, 让学生充分了解竞赛的宗旨、形式与作用。 (2) 将竞赛培训设置为选修课程, 获奖选手除获奖励之外还可获得相应的兴趣学分。 (3) 将辅助考研学生作为竞赛培训的机能之一, 通过针对性强的培训提高考研学生的考研成绩, 为数学竞赛与竞赛培训建立良好形象。

3 培训资料的收集与整理

以往几届的竞赛试题无固定的规律和模式, 题目灵活机动, 综合性强, 难度较大。提高学生竞赛成绩的有效方法之一就是让学生接触各种类型、各个层次的题目, 掌握一定的做题技巧, 增强学生的应变能力, 所以培训资料的收集与整理尤为重要。全国各地区或高校的数学竞赛试题、考研试题以及往届数学竞赛的试题均可作为培训材料。可根据题型、难度对这些试题进行分类、排序, 使学生尽可能多地接触各类题型, 循序渐进地掌握好各类题型的解决方法。另外, 也可从《数学分析》、《常微分方程》、《空间解析几何》等数学专业的专业书中选取与高等数学联系较密切的知识点, 作为培训资料的一部分在培训时补充讲解, 以拓宽学生的知识面, 提高学生的解题能力。

4 竞赛培训与高等数学教学的紧密结合

对于本科层次第二批次招生的理工科学校而言, 高等数学与其大多数专业的后续课程联系紧密[3], 因此这些学校均十分重视高等数学的教学。但是近年来, 高校招生人数不断扩大, 大学生总体入学水准和综合素质都不甚理想。因此授课教师在教授高等数学时更侧重于讲解基本的计算, 而忽略了学生的思维能力和数学修养的培养, 这限制了综合素质较强的学生的发展。竞赛培训与高等数学教学的紧密结合, 可弥补日常教学中的不足, 挖掘学生的数学潜能, 发现数学创新人才。

竞赛的指导老师应承担高等数学课程的教学工作, 并要对于非数学专业学生的学习状况和各章节应补充加强的知识点有较深入的了解。可在日常教学中选出需补充加深的知识点并寻找相应的练习题, 经指导组成员讨论、筛选后确定具体内容, 在入门培训阶段补充讲解。实践表明好学的学生对补充的知识点非常感兴趣, 会在课后积极提问, 也会主动完成相应的练习题。竞赛培训与高等数学教学的紧密结合巩固了学生的基础知识, 激励了学生学习数学的兴趣, 充分地体现和诠释了数学竞赛的宗旨。

5总结

通过建立以学生为主体的培训模式, 制定循序渐进的培训计划, 为学生提供良好的交流平台与练习平台, 加强数学竞赛与高等数学教学的结合, 可以有效提高学生的竞赛成绩, 使学生对高等数学这门课程有更深入地了解, 锻炼学生的思维能力加强学生的数学修养, 进而发现和培养更多的数学创新人才。

参考文献

[1]王庶.在制图教学中如何贯彻以学生为主体的教学理念[J].科技视界, 2014, 31:185-186.

[2]徐学莉.在探究交流式学习中发展学生的思维能力[J].数学学习与研究, 2013, 8:76-77.

[3]田红晓.工科院校高等数学教学与专业接轨初探[J].科技信息, 2013, 34:56-57.

大学生竞赛培训数学论文 篇2

一、主要成绩

在学校领导的正确领导下,本人按照学年初制定的辅导计划加以实施,并不断加以充实和完善,积极进行辅导改革,悉心研讨和实践,旨在如何最大限度的调动学生的主动性,充分发挥学生的主体作用。经过师生的共同努力,最终获得了国家级数学三等奖,二、具体做法

数学竞赛是青少年科学素质教育的一种不可忽视的方式,是发现人才、选拔人才、培养人才的一种有效途径,成为现代数学课外教育的一个重要组成部分。

(一)选苗

1、摸底筛选:首先,了解学生中的奥数选手和思维敏捷、解题速度快的学生,其次,在期初进行一次摸底考试,把成绩优异者和了解到的两类学生结合考虑,从中选出50人组成课外兴趣小组。

2、期中观察筛选:由于初二到初三是一个飞跃阶段,学生变化较大,初二基础好,到初三也有右能不适应,初二不怎么好,升入初三后,随着环境、年龄的改变,可能会脱颖而出,初三第一学期教师要细心观察、分析、特色合适的人选。从第二学期开始,对兴趣小组进行调整。人选的基本要求:(1)踏实认真肯吃苦;(2)勇于拼搏有竞争意识;(3)思维敏捷、解题速度快,(4)学习成绩中等偏上。

(二)、择材

1、所选辅导教材要求浅显易懂,技巧性强,方法别具一格,也有一定的权威性,不断充实一些教材,杂志作参考,以取百家之长

2、竞赛辅导例题、习题的选择应注意针对性、阶梯性、典型性、多解性、灵活性。

1)针对性:一是针对学生实际,在学生可接受的基础上加深加宽,不能盲目拔高。

2)阶梯性:从易到难,由基础知识训练到技能技巧的培养,层层递进。

3)典型性:具有代表性,能代表一类题型,有举一反三的作用,吃透几个题,就能驾驭一大批题。

4)多解性:这里的“解”,包含两层意思,一是一题有多种解法,从不同的角度利用不同的知识,获得相同的结果。

5)灵活性:题型灵活多变,技巧性强,往往用常规的方法不能解或解法很繁,而用某种特殊方法解却易如反掌。

(三)、辅导

1、时间:一般每星期进行两次集体辅导。分散时间,分散教材,做到步步扎稳,层层落实。定时布置、检查,批改数学竞赛练习。

2、方法:(1)制定辅导计划,多询问,多督促,多鼓励,多指导。指导他们看一些竞赛书籍与杂志,积极参加各家杂志举办的数学竞赛;给他们指导解题方法与技巧。对这部分学生,鼓励他们自学,提前完成课堂任务,抽出一定的时间,让他们越级听课,越级参赛。

(2)变式。设置变式训练,使学生举一反三,一题多变,多题一解,活跃课堂气氛,提高分类、比较、归纳能力,会收到事半功倍之效果。

(3)专题。根据教材特点和学生的实际情况,定期设置重点课题进行专题教学。如“应用题”、“全等三角形”、“根与系数关系”等等,以期突出重点,攻破难点。

(4)、竞赛。定期进行课堂小组竞赛,一是检查学生培训情况。二是表彰成绩好的学生,以提高学生的学习兴趣和竞争意识。这也可以作为一种参赛学习。

(5)、参赛前进行心理素质、应试策略、典型的重要解题方法,数学思想、数学原理等辅导。使之有良好的心理准备,临场时高水平和超水平地发挥。

大学生竞赛培训数学论文 篇3

关键词 数学竞赛 高职高专 创新能力 培训模式

大学生数学竞赛最早起源于美国,特别是以1938年起美国举办的Putnam数学竞赛最具影响力。中国是自1981年开始,由各省市和各高校每年举办一次全国高等数学竞赛(Higher Mathematics Olympiads),简称HMO。北京是从2010年开始,经北京市数学学会和北京市数学会大学委员会以及数学竞赛组委会研究决定,在全国数学竞赛的基础上增设专门面向专科、高职院校学生的丁组比赛。该项赛事是对所有高职院校非理科专业数学教学水平的一次很好检验,笔者所在学院作为一所高职高专院校,一直是此项赛事的积极参与者。目的是想通过数学竞赛及竞赛训练为平台,激发高职学生学习数学的积极性,提高高职生们的数学应用能力,培养高职生的数学创新思维和能力,提高他们应用数学的能力。

1 高职生心理特征剖析

目前的高职学生普遍数学基础薄弱,学习数学的积极性和主动性不高。从高职生的心理特征分析来看,数学的抽象性和解题思路的多面性常常使他们产生畏惧心理,因此普遍意义上来说,高职生们对于参加数学类的学科竞赛都兴趣不高,畏难心理严重。因此对高职生进行必要的科学的指导和心理疏导,引导他们树立自信心,激发他们心底的那种追求成功,被人认可的良好愿望,再辅以一套科学合理的培训模式,是高职生成功参赛的必要条件。

从笔者所在的高职院校这三年组织学生参加数学竞赛的经验来看,一些工科类、经济类专业的学生们报名参赛的热情和积极性还是逐年呈上升趋势。近三年的获奖率也在逐年提升,这也在一定程度上也说明了在高职学生们中间,还是有大批的学生是喜欢数学和热爱数学的,他们也非常想证明自己,展现自己,提高自信心,使他们尽快地摆脱高考失利的阴霾。无疑地,数学竞赛无形中便成为他们展现自己,重新定位,确立新目标的一个重要平台。这也让我们从事数学教育的教师们看到了可喜的一面。因此教师一定要抓住这批学生的心理,因势利导,不断地鼓励、激发他们的自信心,使得他们最终能勇敢地参与到数学竞赛这项活动中来,起到以点带面的作用。那么数学竞赛的意义相信会远远超出数学竞赛本身,通过“以赛促教”来推动整个高职院校数学基础课程的教学改革。

2 科学合理培训模式的构建

目前多数高职高专院校高等数学普遍采取的是96到108学时的课堂教学,很难满足数学竞赛对数学知识和解题技巧训练等强度要求。因此我们就有必要构建出一套科学合理的培训模式,按照“培训—选拔—强化训练—赛前模拟”四个阶段构建如下:

2.1 开设选修课

一定要开设数学竞赛公共选修课程(建议32学时),避免以往那种竞赛培训的松散型管理模式,教师需按照常规教学方式制订出选修课程的教学大纲、安排教学进度、布置批改作业、进行单元测试等教学环节。参加培训的学生是在一种有计划、有敦促、有指导、有互动的教学环境中得到系统的复习和训练,使之在一种潜移默化中得到思维的训练和提升。

2.2 综合选拔学生

选修课程结束后学生便进入选拔阶段。选拔模式一般要综合考虑学生的主动参与意识、任课教师的推荐、第一学期微积分数学成绩、选修课考核成绩等。为选拔出真正有实力的学生,选拔模式要引入分段培训、逐轮选拔、综合测评机制,科学评定学生的综合素质和应试能力,最终选拔出具有一定实力的参赛学生。

2.3 强化训练

选拔出来的学生进入强化训练阶段。教师负责指导参赛学生重视基础知识和基本技能的训练,避免眼高手低,不盲目追求难题偏题。在强化训练阶段,教师要注重对学生解题思路的启发,引导学生逐渐学会和掌握解题技巧。

2.4 赛前模拟

高等数学竞赛对参赛学生的数学基础知识掌握的牢固程度、思维灵活性方面、解题技巧以及心理素质等方面都是一个很大的考验。因此在临近比赛之时,有必要进行充分的赛前模拟演练。此阶段一般是由竞赛辅导教师出几套模拟竞赛试卷,试卷要求把握在“题型和分值”上与真题保持一致,以便学生对数学竞赛提前有个直觉上的认知,这样在他们最终进入正式比赛的时候不会产生畏惧心理,能够得心应手,在竞赛中发挥出他们应有的水平。

2.5 网络课堂必不可少

同时各参赛学院最好开设有网络学堂,方便学生们业余时间进行数学竞赛相关资源的下载,以及和指导教师进行即时或非即时的交流答疑等。

3 数学竞赛成绩分析及今后改进措施

近三年笔者所在学院一直坚持“以学科竞赛为载体,实现以赛促教”。对学生而言,通过少量优秀学生参赛获奖受到表彰的经历,也确实带动了一批学生学习数学的主动性和积极性,提高了高职生们的自信心。学生学习数学的兴趣和参与竞赛的积极性也在与日俱增。对青年教师而言也是一次锻炼,教师们通过指导学生参赛经历,也都积极投身到教学研究中来,陆续编写了《高等数学竞赛辅导》和《高等数学典型题库》讲义。通过数学竞赛逐年经验的积累,笔者所在学院已经成功参赛三年,且学生竞赛成绩也在逐年提高。充分验证了制订出一套科学合理的培训模式,是学生竞赛成绩得以提高的一个不可或缺的机制。未来我们还将不断修正,争取做到培训模式和学生获奖奖励制度尽早形成一种稳定机制。另一方面,学科竞赛还带动了学风建设。学生通过参与学科竞赛,能够深切体会自己理论知识上的欠缺,明白基础知识的重要性。在学科竞赛中获奖的学生,大多是在学生中比较优秀的群体,他们在竞赛过程及获奖表彰中,获得班级乃至全院更大的关注,在学生中必会产生强烈的示范作用和广泛的影响力,有助于优良学风的营造与形成,很好地带动了全院的学风建设。以上实践证明,有效的学科竞赛对课程体系建设和学风建设方面均起很好的推动作用。

4 结束语

大学生竞赛培训数学论文 篇4

关键词:数学建模,美国大学生数学建模竞赛,赛前培训

数学建模 (Mathematical Modeding) 是对现实世界的一个特定对象, 为了一个特定目的, 根据特有的内在规律, 作出一些必要的简化假设, 运用适当的数学工具, 得到一个数学结构的过程[1]。美国大学生数学建模竞赛 (MCM/ICM) , 是一项国际级的竞赛项目, 为现今各类数学建模竞赛之鼻祖。MCM/ICM是Mathematical Contest in Modeling和Interdisciplinary Contest in Modeling的缩写, 即数学建模竞赛和交叉学科建模竞赛[2]。MCM始于1985年, ICM始于2000年, 由美国自然基金协会和美国数学应用协会共同主办, 美国运筹学学会、工业与应用数学学会、数学学会等多家机构协办, 比赛每年举办一次。MCM/ICM着重强调研究问题、解决方案的原创性团队合作、交流以及结果的合理性。竞赛形式为三名学生组成一队在四天内任选一题, 完成该实际问题的数学建模的全过程, 并就问题的重述、简化和假设及其合理性的论述、数学模型的建立和求解 ( 及软件) 、检验和改进、模型的优缺点及其可能的应用范围的自我评述等内容写出英文论文。沈阳工业大学从2007年开始参加美国大学生数学建模竞赛, 截至到2015年共参加了9届。2015年共有16组美赛队伍, 是我校参加美赛队伍最多一届。前八届竞赛中, 共获得一等奖6次, 二等奖12次, 三等奖22次。2015年获得一等奖2组, 二等奖3组, 三等奖6组。总结我校9年来参加美国大学生数学建模竞赛的经验, 笔者从美国大学生数学建模竞赛的赛前培训工作出发, 总结几点心得体会, 供同行们参考与讨论。

1选拔优秀学生组队培训是美国大学生数学建模竞赛赛前培训的前提

数学建模竞赛的主角是参赛队员, 选拔参赛队员的成功与否直接影响到参赛成绩。我们首先在参加全国大学生数学建模竞赛并获奖的同学中进行动员报名, 经过一个阶段的培训后选拔出参加寒假集训队员, 暑期集训结束后通过模拟最终确定参赛队员。主要围绕以下几个方面选择参赛队员:首先, 要选拔那些对美国大学生数学建模活动有浓厚兴趣的同学;其次, 选拔那些有创造力、勤于思考、数学功底强, 有一定的编程能力或数学软件使用能力, 英语较好的参赛队员;还有, 注意参赛队员能力搭配和团结协作。

2优秀的指导教师组是美国大学生数学建模竞赛赛前培训的基础

在美国大学生数学建模赛前培训中, 指导教师是核心。指导教师也是保证培训效果和竞赛成功的关键因素。9年来, 指导教师组始终保持业务素质高、乐于奉献、具有团结协作的精神。每年11月份开始周末集训, 寒假期间开始全天集中培训, 大家都放弃了周六、周日休息进行培训。尤其寒假的三周集训, 大家放弃了假期与家人的团聚, 每天和参赛同学在实验室里, 讨论论文, 编写程序, 研究英文论文的写作。另外, “传帮带”已在指导教师队伍中形成, 现在的指导教师队伍中除了有一批经验丰富的老教师, 年青教师在该项活动中日渐成熟已可委以重任。在寒假的集中集训中, 我们还如邀请具有国外留学经验和英文写作能力较强的老师给参赛的同学讲课, 研讨英文翻译及英文写作中遇到的问题和处理方法。

3领导高度重视是美国大学生数学建模竞赛赛前培训的重要保障

我校在美国大学生数学建模竞赛中取得好的成绩, 和学校领导给予的高度重视是密不可分的。在每年的寒假前, 教务处, 理学院, 后勤集团成立领导小组, 和数学建模指导教师组协调各项寒假期间工作, 同时举行寒假美国大学生数学建模竞赛集训营, 教务处出台了参加大学生数学建模竞赛的补助及奖励办法。近几年在教务处, 理学院的支持下, 为数学建模指导教师组购置了计算机, 成立了数学建模竞赛实验室。集训和竞赛期间, 教务处和理学院领导多次亲临现场看望。各级领导和有关部门的重视及支持是美国大学生数学建模竞赛赛前培训能过取得既定效果的重要保障。

4科学、系统的竞赛培训方法是美国大学生数学建模竞赛赛前培训的核心

经过多年来参加全国大学生数学建模竞赛和5年参加美国大学生数学建模竞赛的摸索, 教师指导组已经形成了一套具有特色又实用的美国大学生数学建模竞赛的培训方法。培训共分三个阶段:

第一阶段:美国大学生数学建模竞赛优秀论文研读及讲解阶段。 (1) 阅读历届MCM优秀论文, 加强参赛队员英文论文的阅读与理解能力。美赛题目的开放性, 结果的多样性和讨论的透彻性更利于学生聪明才智、创新理念和解决实际问题特性的展现, 这也符合美赛对研究的原始性和创造性的要求。首先就是通过对若干优秀论文和评审者的意见的研读使学生真切的了解美赛的风格和特点, 定好美赛论文的基调, 体会这些优秀论文不同于其他论文并所以获得优胜奖的原因。 (2) 讲解历届MCM优秀论文。参赛队员不仅能读懂论文, 还必须用英语讲出来论文的核心思想, 并在黑板上列出论文主要的建模思想和方法及公式。对于美赛题目的开放性和结果的多样性, 我们认为要根据赛题选自己熟悉的或适合自己的角度去做, 不必追求全面和多角度, 要有自己的想法, 要在自己选择的角度下进行严格认真的分析和研究, 不能随便切换角度。在研究中可以有文献, 但要理解文献, 在文献的基础上结合问题特点有所发展。当模型结果合理时分析其原因和应用价值, 当模型结果不甚合理时也不加以掩盖, 篡改结果, 而是对结果不合理的原因进行分析。不能将模型建立起来就结束了, 不追求模型的多样性和复杂性, 而是用建立起来的模型将问题分析的透彻全面。由于美赛题目的开放性, 表现在要讨论的问题常常具有多样性和不确定性, 故常常需要模拟和仿真。第二阶段:数学建模中常用算法的强化, 结合数学软件 (Matlab软件和优化软件Lingo和统计软件SPSS) [3]的强化使用, 掌握数学建模常用算法在数学软件中的实现。数学建模和计算是建模竞赛的两个核心。而在建立模型时, 计算是必不可少的。因为在解决这个问题的过程中, 算法和计算速度将直接影响结果的优劣。基于数模竞赛的的特点和参加数模竞赛的经验, 我们需要针对多用途的数学软件 (如Matlab、Lingo、SPSS) 及其设计算法进行培训, 下面是几个常用的数学建模算法。 (1) 蒙特卡洛算法。蒙特卡罗方法又称统计模拟法、随机抽样技术, 是一种随机模拟方法, 以概率和统计理论方法为基础的一种计算方法, 是使用随机数 (或更常见的伪随机数) 来解决很多计算问题的方法。将所求解的问题同一定的概率模型相联系, 用电子计算机实现统计模拟或抽样, 以获得问题的近似解。用MATLAB等数学软件可实现。 (2) 数据拟合、参数估计、插值的数据处理算法。在实际问题中, 常常要处理由实验或测量所得到的一些离散数据。插值与拟合方法就是要通过这些数据去确定某一类已知函数的参数或寻求某个近似函数, 使所得到的近似函数与已知数据有较高的拟合精度。数据拟合在很多赛题中有应用, 与图形处理有关的问题很多与插值和拟合有关系。 (3) 线性规划, 整数规划, 多元规划, 二次规划类问题的算法。建模竞赛的大部分问题是最优化问题, 最优化问题主要是指以下形式的问题:给定一个函数, 寻找一个元素使得函数达到最大值或者最小值。这类定式有时还称为“数学规划” (譬如, 线性规划) 。最优化是应用数学的一个分支, 许多现实和理论问题都可以建模成这样的一般性框架, 通常可使用Lindo、Lingo软件实现解决。 (4) 图算法。利用特制的线条算图求得答案的一种简便算法。这种算法可以分为很多形式, 包括最短路、网络流、二分图等相关的图论问题, 通常使用Mathematica、Maple数学软件作为工具。 (5) 动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法。这些算法是数模竞赛中较为常用的方法, 因此在许多场合都经常使用到, 应重视对这些方法的学习和培训。 (6) 模拟退火算法、神经网络算法、遗传算法。这是最优化理论的三大非经典算法, 这些算法通常是用来解决一些比较困难的优化问题。但此算法的缺点是较难以实现, 应谨慎使用。 (7) 网格算法和穷举。这两个暴力搜索最优点的算法在许多竞赛题中有应用。在专注于模型本身而忽略其算法的问题中, 暴力搜索最优点的算法可以得到应用, 在此情况下通常是使用一些高级语言作为编程工具。 (8) 连续数据离散化方法。数模竞赛中的许多问题中的数据可能是连续的, 但计算机只能处理离散数据, 因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的。 (9) 数值分析算法。如果解题时采用高级语言编程, 那么常用的数值分析算法, 如方程, 矩阵运算, 积分和其他算法将需要编写额外的库函数调用。 (10) 图像处理方法。赛题中有一类与图形相关的问题, 即使与图形无关的问题, 解题时将还需要图形和数表来说明问题和解释结论, 那么如何显示这些图形, 以及如何处理就是需要解决的问题, 通常使用MATLAB进行处理。

第三阶段:结合文字处理软件 (LATEX) 的使用, 加强英文建模论文的撰写能力, 在正式比赛前完成3篇英文建模论文的撰写, 并进行讲解, 找出不足, 加强以训练。

相对于国赛, 美赛在格式上有所侧重, 既要求论文层次分明, 也讲究图文并茂, 赏心悦目。论文的提交是pdf格式的。Word式的文档转化为pdf格式并不难, 但Latex是国际最流行的学术论文排版软件, 由它生成的pdf格式的论文更漂亮。因此, 我们要求学生用Latex格式编辑文字, 并做相应的训练。

此外在论文的内部, 也建议学生适当的插入一些辅助说明性图片, 将模型的一些结果用图的形式加以显示, 并辅以分析讨论, 以增加文章的可读性。美赛论文的格式很重要, 但其训练却与国赛无大的差异。鉴于学生缺乏论文写作方面的训练和用英语写作, 我们的做法是先给出一个适合我们学生的模板, 并通过优秀论文的研读使学生了解这个模板的特点和合理性。学生在这个模板基础上做论文就容易掌握美赛写作的格式了。至于摘要的写作以及论文连贯性、可读性的提高则是需要花大力气通过讨论和多次练习逐渐提高的。在协调性上, 要求学生多做讨论。学生间的讨论不单在选题上, 分工上, 疑难问题的共同分析和处理上, 还在相互分工的交叉衔接上, 对问题研究的角度和符号运用的一致上等。使学生在这些方面都协调一致, 三个人的力量就会使在同一个方向, 整个论文就会前后连接一致, 没有明显拼凑的痕迹。

通过三个阶段的培训, 参赛队员已具备了参加美国大学生数学建模竞赛的能力。

结束语

多年的美国大学生数学建模竞赛的培训与成绩证明, 我校的美国大学生数学建模竞赛赛前培训工作是成功、有效的。为推动美国大学生数学建模竞赛活动在我校进一步发展, 我们要开拓创新, 克服困难, 将日常的教学工作与建模培训紧密联系在一起, 努力学习和工作, 力争再创佳绩。

参考文献

[1]姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社, 2003.

[2]孙浩.2011年美国大学生数学建模竞赛简介[J].高等数学研究, 2011, 14 (3) :57.

大学生竞赛培训数学论文 篇5

电子工程与自动化学院培训计划

2011年全国大学生电子设计竞赛于今年8月31号~9月3号,为了更好的迎接比赛,电子工程与自动化学院参赛队于本学期开始启动培训计划,并召开了相应的交流总结会议,指导教师组根据科协汇报的情况制定了本培训计划,本次计划采取指导教师指导和参赛队员学习相结合的形式进行。主要解决面临的以下几个突出问题:

一.参赛队伍

本次比赛我院共有25支参赛队伍可获得学校经费支持,但目前统计情况有44支队伍报名参加比赛,在培训结束前,根据第一阶段成绩,训练情况及参赛队队员能力等方面,筛选25支参赛队伍,其他队伍需要自费参加比赛,但获得区一等奖以上,学院将全部报销比赛费用,获得区二等奖将报销一半比赛费用。

1、组队

原则上按照第一阶段进行组队,当组员不足3人的情况下,可以重新组队,但按学校要求,必须在第一阶段获得三等奖。

组队完成后,原则上不在变动,以加强磨合,但在正式确定参赛名单之前,指导老师可能根据培训情况,适当调整。

2、个人心态问题

各位队员应树立坚定的决心,以足够的信心迎接比赛,在培训期间,积极配合,主动学习,不断积累知识和经验。

3.团队配合问题

个人的进步离不开团队的配合,团队的成功离不开个人的积极支持,一支队伍能否成功取决于团队的默契程度和个人的积极程度,确定了训练项目后,团队每一个成员都应分工合作,积极交流,避免拖拉推诿,发生矛盾。

二.训练计划

1.训练方案

考虑到时间的有限和水平能力层次问题,采取分组分阶段训练的方式进行训练。

第一组:科协参赛队员

鉴于科协队员已经进行了较多的比赛前期准备,已经具有一定基

础,因此该组训练以具体的训练题目为主。

第一阶段:2011.7.11~2011.7.27

该阶段主要整理或设计制作一些常用模块,优先考虑已经用过的比较成熟的器件,主要模块有:

键盘模块,显示模块,AD采集模块,DA输出模块,信号调理与检测模块,传感器模块,FPGA模块,DDS模块,电机驱动模块,通信模块,电源模块等。

各模块主要准备以下资料:1)硬件电路,2)驱动程序,3)功能程序,4)设计文档。

未设计完成的模块通过一个具体的训练题目来完成,题目自选,也可选择历届的比赛题目或者完善初赛的作品。

该阶段的另一个任务是抓紧时间熟悉手头上的一些器件,同时准备需要购买的器件清单。

第二阶段:2011.7.28~2011.8.22

该阶段主要采取实训的形式进行,分成两次实训。实训安排如下: 1)7.28~7.31:第一次实训

2)8.1:作品验收,经验交流

3)8.2~8.9:完善作品功能指标,相同题目集中交流,继续完善指标,学习指标测试方法。

5)8.10~8.22:进行第二次实训,时间节点安排同第一次实训。

第三阶段:2011.8.23~2011.8.29

根据各组情况,模块准备情况进行最后阶段功能完善,硬件,软件,文档整理等工作。

第二组:科协以外的队员

该组主要包括08级,09级和10级已经掌握单片机编程与应用的参赛队。考虑到部分队员未参加科协的一些前期准备工作,缺少相应的基础模块准备,使用过的器件相对较少,因此该组的训练主要以常规器件为主,系统的准备各种常用的模块,但至少参加一次实训,建议控制器以51系列为主。

第一阶段:2011.7.11~2011.7.27

科协通过内部FTP共享成熟的模块资料,但对硬件电路部分只提供原理图的PDF文档,各组根据各自的情况合理选择键盘和显示模块的实现方法。通过组内合理的分工完成键盘/显示功能。可以考虑如下部分:

(1)键盘/显示模块大部分系统都需要键盘/显示模块 1)4*4矩阵键盘

2)显示: LCD显示

3)键盘/显示芯片

(2)分方向

1)信号采集,仪器仪表方向:

A/D采集模块:以ADC0809为主,主要包括以下部分:

①查询方式、中断方式

2)控制类

①直流电机驱动电路,正反转控制程序

②步进电机驱动电路;节拍信号产生程序

该阶段结束前,集中进行交流讨论。

第二阶段:2011.7.28~2011.8.9

该阶段任务同第一阶段,不同的是准备的模块不同,该阶段主要准备以下模块,主要的模块有:

1)A/D采集

①A/D定时采集(按指定采样速率进行采集)

②采集结果转换(如转换为电压值)

③峰值,有效值等计算

2)信号处理模块

①同向,反向放大器;可控增益放大器,衰减器

②波形整形(过零比较器,施密特触发器)

③低通,高通,带通滤波器

④峰值检波器

3)控制模块

①直流电机PWM调速;速度测量,闭环调速

②步进电机按指定步数转动;按指定距离转动;根据步数计算距离;调速控制

③D/A输出模块DAC0832为主

4)传感器模块主要用于控制类

①激光测距

②光电检测

③温度传感器DS18B20等

5)电源模块

①线性稳压电源78系列,79系列

②开关电源

③DC-DC转换器

6)DDS模块建议采用集成DDS芯片

第三阶段:2011.8.10~2011.8.22

该阶段主要采取实训的形式进行,分成两次实训。实训安排如下: 1)8.10~8.13:第一次实训

2)8.14:作品验收,经验交流

3)8.15~8.22:完善作品功能指标,相同题目集中交流,继续完善指标,学习指标测试方法。

实训题目可采用历届赛题或老师布置的训练题目。

整个训练阶段,要求验收和经验总结时必须有指导老师进行现场指导交流。各阶段后期对阶段训练中形成的各种文档资料进行归类整理。每次验收,交流时至少有一位指导老师现场指导。

第四阶段:2011.8.23~2011.8.29

根据各组情况,模块准备情况进行最后阶段功能完善,硬件,软件,文档整理等工作。

第三组:2011级没有单片机使用经验的参赛成员

考虑到2011级参赛队员较多同学没有单片机的使用经验,未参加科协的一些前期准备工作,缺少相应的基础模块准备,使用过的器件相对较少,因此该组的训练主要以单片机训练、常规器件应用为主,系统的准备各种常用的模块,但至少参加一次实训。

第一阶段:2011.7.11~2011.7.27

利用科协51单片机最小系统板,熟悉单片机使用过程及编程方法,利用科协成熟的键盘和显示模块,实现单片机的入门和编程应用,熟练使用DXP软件进行原理图和PCB图绘制。

第二阶段:2011.7.28~2011.8.9

利用第一阶段积累的单片机应用基础,准备常用模块(包含软硬件和文档)。

(1)键盘/显示模块大部分系统都需要键盘/显示模块 1)4*4矩阵键盘

2)显示: LCD显示

(2)分方向

1)信号采集,仪器仪表方向:

A/D采集模块:以ADC0809为主,主要包括以下部分:查询方式、中断方式;A/D定时采集、采集结果转换

2)信号处理模块

①同向,反向放大器;可控增益放大器,衰减器

②波形整形(过零比较器,施密特触发器)

3)控制类

①直流电机驱动电路,正反转控制程序、PWM调速;速度测量、闭环调速

②步进电机驱动电路;节拍信号产生程序、步进电机按指定步数转动;按指定距离转动;根据步数计算距离;调速控制

③D/A输出模块DAC0832为主

5)电源模块

①线性稳压电源78系列,79系列

第三阶段:2011.8.10~2011.8.22

该阶段主要采取实训的形式进行,分成两次实训。实训安排如下: 1)8.10~8.13:第一次实训

2)8.14:作品验收,经验交流

3)8.15~8.22:完善作品功能指标,相同题目集中交流,继续完善指标,学习指标测试方法。

实训题目可采用历届赛题或老师布置的训练题目。

整个训练阶段,要求验收和经验总结时必须有指导老师进行现场指导交流。各阶段后期对阶段训练中形成的各种文档资料进行归类整理。每次验收,交流时至少有一位指导老师现场指导。

第四阶段:2011.8.23~2011.8.29

根据各组情况,模块准备情况进行最后阶段功能完善,硬件,软件,文档整理等工作。

2.关于训练的其他问题

(1)器件采购

训练期间,根据各组要求集中采购一些常用,通用器件如电阻,电容,接插件,覆铜板,腐蚀液等。每组适当分配一定数量的器件,剩余的器件由专人负责集中管理,需要使用的同学办理借用手续。

比赛期间需要的器件在四禾和明嘉两个地方领取,每组给定一定经费限额,领取器件时需要签字,并拿回回单,回单丢失的视作自费,超出限额时,由指导老师签字批准后方可领取。

(2)提供一套论文模板。

(3)对一些常用模块和系统的接口以及PROTEL 的原理库,PCB库进行统一规范,在FTP中共享该库文件。

(4)每组配置相应的仪器设备,组长需要进行领用登记,如发现仪器问题,需要更换,必须先办理仪器归还手续后重新借用仪器。

(5)实验室只配备一把钥匙,严禁私自配钥匙,在QQ群中公布管理实验室钥匙的同学姓名和联系方式,拿钥匙的同学做到及时开门,钥匙需要代管的严格执行交接手续。

(6)配置一定数量的激光打印机,设置为网络打印机。

(7)场地安排

安排好场地后,未经允许,不得调整,原则上按3人一组进行安排,当不足3人的,3天内重新组队。8月1号以后原则上不允许重新组队。

三.公共资源及有关制度

(1)FTP资源

FTP设置公共交流区,工具软件,文档资料(芯片资料,技术资料,作品资料等),管理规范(管理制度,软件规范,硬件规范,Protel库等)以及个人目录等。

(2)芯片启用登记管理制度,在领用器件时登记姓名、学号、器件型号、数量、封装以及课题名称或用途。器件由专人管理,器件目录将放在FTP和QQ群内供大家查询。

(3)仪器工具使用制度,必须在科协内部使用公共的仪器、工具,且注意维护,如打印机,不能随便打印,注意节约资源。

(4)卫生制度,排值日表,保证环境卫生。

(5)训练期间,科协主席和各部长担负检查工作,指导教师会不定期进行检查,一旦发现与比赛训练无关事情的(如看电影,玩游戏等娱乐行为,抽烟),一律责令退出训练;

(6)训练期间和比赛期间需要购买很多器件和耗材,请各位同学本着节约的原则,不能随意领取器件和电路板材,领取器件时,数量不要多领,够用即可。将在3503实验室放置一些常用电阻,电容及常规器件。

桂林电子科技大学

电子工程与自动化学院

大学生竞赛培训数学论文 篇6

【关键词】高校;足球团队;竞赛培训;目标体系;构建

A Study of the Establishment of a Competition Training System for College and University Students’ Football Team in China

SHANGGUAN Yi-qin, WANG bin

(P.E College of Henan Agricultural University, Zhengzhou450002, China)

Abstract: After the research on the establishment of a competition training system for college and university students’ football team in China, using experimental method, the paper proposes the establishment of the “three-level” college football league system and the “two-level” “race education” training system and other measures, builds “a foundation, four-level, three goals"”“race education” training target system and two actual combat training model, and cracks down the two bottlenecks of the development in “Grade-two players” and “Team backbones” and promotes the development of school football team and department football team, which has made remarkable achievements in the cultivation of excellent sports talents, optimization of student football team-building, enrichment of campus sports and cultural life and improvement of the overall competitive level of the school. This study will provide a reference for the reform and personnel training of public PE and special education.

Key words: colleges and universities; football team; system construction

足球是大学生喜爱的运动项目,普通高校足球选项课教学已经普及,[1]但专项教学竞赛培养体系还不完善:缺乏“校代表队”建制和“竞赛教育”培训体制。根据22所高校的调查,校内虽有“选项课”和“校联赛”的设置,但参加“校联赛”的院代表队员主要是高年级学生;普及的“选项班”教学与“校联赛”不能很好地结合,两者在参与人数比例和竞技水平需求上差距较大,“选项课”教学效能与“校联赛”竞技技能之间缺少合理过渡、有效转换,中间缺少一个“年级联赛”环节的过渡;在专项顶层设置上,没有“校代表队”建制的高校比例约占70%,“竞赛教育”培训仅限于少数学生裁判方面、缺乏参赛学生运动训练和竞赛方面的指导。现实中,有“选项课”普及而无“校代表队”提高,有“校联赛”组织而无“竞赛教育”培训,这种重视课堂、忽视课外、忽视竞赛教学培训的思想倾向和部分教师对体育专项教育培养目标层次的模糊认识,以及教学与赛制不能系统衔接的现状,直接影响了高校体育教育功能的整体发挥和人才培养的质量。未来10年,“提高质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。”因此,本文提出学生足球专项团队“竞赛教育”培训目标,完善高校足球教学竞赛制度,建立“竞赛教育”培训以及校院团委管理体制,在探索高校体育专项教育整体改革、培养学生体育优秀人才方面进行了有益的尝试。目前,在全国中文期刊文献资料中,对此方面的研究非常少。为此,将我们多年专项教学、竞赛教育培訓实验的结果总结出来,供参考。

1研究方法

根据普通高校体育教学目的和课程目标、任务以及学校体育竞赛工作的实际情况,考虑到学生专项发展的潜能和需求,我们将构建学生足球团队教学竞赛培训目标体系作为研究对象。

1.1访谈法

课题组通过河南农业大学毕业的校院代表队员,正在北京、南京、广州、西安、湖北、四川等农业院校和上海交大、西南财大、重庆工学院、天津商大、河南大学等22所国家重点高校和普通高校,攻读农工、财经等学科专业的硕士和博士研究生,以及对河南省10所高校的调查,了解该校体育教学和足球竞赛培训情况。

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1.2实验法

2000年3月至2010年11月,通过河南农业大学举办“大二教学联赛”、“校联赛”和校代表队参加“高校联赛”,赛前采用技战术训练方法指导、专题理论讲座、分析比赛和准备比赛、执法比赛、联赛总结等方法,对河南农业大学的99--09级足球项目的二年级院队、学院代表队“组织者”、“裁判员”和校代表队员进行“裁判员”和“教练员”的培训。

1.3 数理统计法

对调查的各项数据和实验所得的结果进行分类统计处理。

1.4逻辑分析法

根据足球教学竞赛的实际情况和学生专项发展的需求,从建立校园“三级联赛”制度和二级“竞赛教育”培训体制出发,探讨竞赛培训体制建立和实施培训教育对学生体育人才成长所产生的积极作用,揭示其内在的成长规律和各个层次之间互为基础、相互促进的逻辑发展关系。

2 结果与分析

学生足球基础不同则发展目标各异。在我校,大学一年级参加足球选项课学习的人数达780人占年级总人数的16.6%;大二时学生足球技能提高则参加比赛的需求增加。通过建立“大二教学联赛”、“校联赛”和校代表队参加“高校联赛”的“竞赛教育”培训体制,培养学生裁判员833人,其中主裁判323人、助理裁判510人,获得国家二级裁判员53人,自1999年实施“双裁制”以来,学生独立执法比赛600多场,成效显著,开创了大学生自我管理“校联赛”的新局面。其次,培养学生教练员438人,其中院队教练306人,校代表队员132人,“校联赛”评选最佳射手8人、最佳阵容运动员88人。在上述1270余名体育骨干中,有83人考上本专业硕士研究生、12人考上博士研究生,还有毕业留校、高校任教等10多人。在2000-2006年期间,校代表队在参加飞利浦全国大学生足球联赛河南赛区中,连续三届获得名次奖和连续五届获评“体育道德风尚奖”。

2.1建立高校“三级联赛”竞赛制度和二级“竞赛教育”培训体制,培训学生裁判员、教练员,拓展参赛运动员实战技能

根据多年竞赛实践,在体院支持和专项教师指导下,逐步完善“大二选项班教学联赛、校联赛和校代表队参加高校联赛”的“三级联赛”竞赛制度,建立专项教师指导、院团委管理“大二联赛”、“校联赛”以学生工作为主培训“裁判员”制度以及院代表队参加“校联赛”和校代表队参加“高校联赛”专家指导院队组织者、校代表队员培训“教练员”的二级“竞赛教育”培训体制。如图1所示:

第一、培训学生裁判员:主要采用师生组合、学生以老带新的“双裁制”培训方法[2-3]。

(1)低年级学生裁判员培训,组织“大二选项班教学联赛”,由专项任课教师指导、足球教研室管理培养低年级学生裁判员,15个学院可培训校内“助理裁判员”60人。

(2)高年级学生裁判员培训,组织“校联赛”,由专家指导、院团委管理培养高年级学生裁判员,可培训校内“裁判员”60人。

第二、培训学生教练员:主要采用专题讲座、技战术训练、竞赛指导与总结等方法。

(1)院队助理教练员培训,在“校联赛”中,由专家指导、院团委管理组织院代表队组织者培训学生“教练员”30人。

(2)院队主教练员培训,在“高校联赛”中,由专家指导、校团委管理组织校代表队训练、指导校代表队员(部分院队组织者)培训“院队主教练”25人。

第三、提高学生运动员比赛技能:举办“大二选项班联赛、校联赛”,组织校代表队参加“高校联赛”,发展参赛运动员技能,形成“二年级队、院代表队和校代表队”的运动员层次。

2.1.1创办“大二选项班教学联赛”,建立学生裁判员培训制度,发展大二年级团队协作配合意识、拓展参赛学生实战技能

根据22所高校的调查,各个高校足球竞赛体系还不完备,校内仅有一个“校联赛”, 而参加“校联赛”的院代表队员主要是高年级学生。普及的“选项班”教学与“校联赛”不能很好地结合,两者在参赛人数比例和竞技水平上差距较大、中间缺少一个“基础”环节的衔接。

在我校,通过对大二足球选项课的调查,有89%的学生希望参加正式比赛,以了解和掌握更多的专项训练、备战与指挥比赛的知识和技能,其中12%的学生希望学习裁判知识、掌握执法比赛技能。因此,我们在大一足球选项课基础上,创办“大二教学联赛”,将足球选项班教学与校联赛衔接起来;普及的专项选项班教学为“大二教学联赛”的开展奠定了基础。10多年的教学竞赛实践证明,“大二教学联赛”在选项班与校联赛之间架起一个桥梁,为选项班学生提供一个发展平台,可以弥补足球课中竞赛学时的不足,也为学生裁判知识技能“实践”提供机会,拓展了体育专项教学的空间和时间,补充了教学内容和方法[4]。

2.1.2建立“校联赛”以培训学生裁判员、院代表队教练员为主的培训制度,发展院级团队协作配合意识、拓展院队运动员实战技能

普及的专项选项班教学和大二教学联赛为“校联赛”的开展奠定了扎实的知识技能基础和“骨干”人才储备。“校联赛”为“大二教学联赛”学生的进一步发展提供了一个校级竞争的舞台。

根据22所高校的调查,“校联赛”安排已成制度,各个院系都非常重视并提前予以准备,学生足球干部已经成为各个院系代表队训练和比赛的“教练”。但是,“学生教练”处在专项选项课教学和校代表队培训之间,学校没有安排专门的培训。因此,我们以“校联赛”的准备期为主,建立院代表队备战“校联赛”培训“学生教练员”制度和“校联赛”由学生裁判员工作、实行“双裁制”方法培训“学生裁判员”制度[5-6],提高院队骨干训练竞赛的组织管理和指导能力,以弥补高校体育专项竞赛院代表队“教练员”、“裁判员”知识技能培训的不足;建立“校联赛”团体名次奖、学生最佳裁判员、最佳射手和最佳阵容运动员评选奖励制度,逐步形成“校联赛”学生工作、教师指导和院团委协调一致的“绩能效”管理模式,促使校园足球运动健康发展。

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2.1.3 建立参加“高校联赛”以培训校代表队运动员、院代表队教练员为主的培训制度,发展校级团队协作配合意识、拓展校队运动员实战技能

根据22所高校的调查,平时能够坚持“校代表队”培训的学校不多,有7所高校能够赛前组建“校代表队”、参加本省市的高校联赛,另外,还有70%的学校存在日常没有“校代表队”、而不参加高校联赛的情况。在我校,自2000年以来,在举办“校联赛”之后,我们注重选拔各院核心队员和表现突出、有发展潜能的运动员,组建学生校足球团队包括最佳射手、最佳阵容运动员和最佳裁判员,安排“校代表队”训练和对外比赛,建立专家指导、校体委与院团委管理、参加“高校联赛”制度[6-7] ,见图一,我校共6次参加飞利浦全国大学生足球联赛河南赛区比赛,连续三届获得名次奖和连续五届被评为“体育道德风尚奖”。实践证明,“高校联赛”后,校代表队员回到各个院系组织院队参加来年的“校联赛”,带领学生进行的课余训练的目的性和针对性明显增强,促进了院队整体竞技水平的提高,逐步形成以校队员促院、以院队发展促校队良性循环发展模式,提高了学校整体竞技水平。

2.1.4建立二级“竞赛教育”培训体制,制定完整培训计划,确保竞赛教育培训成效

根据大二教学联赛、校联赛和参加高校联赛“三级联赛”制度的安排,我们以教练技能和裁判技能培训为主,主要采用专题讲座、技战术训练、热身赛、联赛实战与自修、联赛总结与指导等方法,建立实战培训模式,确保二级“竞赛教育”培训成效。在培训实际工作中,我们将学生教练、裁判“竞赛教育”培训内容安排如下:

(1)在训练指导方面,必修内容是比赛位置技能与战术训练、体能与技战术训练,必修补充内容是比赛取胜规律与整体攻守方法,自修内容是基本技术训练;

(2)在竞赛指导方面,必修内容是赛前对手技战术分析、布置本队比赛阵型与打法,必修补充内容是比赛观察分析、比赛阵容调整与指挥,自修内容是局部战术训练;

(3)在保健指导方面,必修内容是比赛的自我保护与损伤预防处置方法,必修补充内容是合理安排运动负荷,体能疲劳、恢复与营养,自修内容是体能、身体机能评价;

(4)在裁判指导方面,必修内容是专项竞赛规则与裁判法,裁判员哨声、手势、旗示技能和选位跑位原则与方法,必修补充内容是双主裁判与助理裁判的配合,自修内容是裁判执法分析与总结[10]。如表1所示:

在培训的课时安排上,

(1)在培训教练员方面:学生“助理教练”即“校联赛”院队组织者的培训课应达到13次,每次60分钟。其中专题理论讲座、技战术训练方法指导4次应占总数的31%,余下的69%为指导球队比赛、总结比赛的实战锻炼;学生“主教练”即“高校联赛”校队队员的培训课应达到41次,其中专题理论讲座、技战术训练22次占总数的54%,其余46%是在专家指导下准备比赛、执行比赛方案、参与比赛、总结比赛的实战锻炼。

(2)在培训裁判员方面:学生大二联赛“助理裁判员”培训应达到42次,其中,比赛执法场次和赛后小结37次应占总数的88%,余下的12%为专题理论讲座和裁判基本功训练;学生校联赛“裁判员”培训应达到42次,其培训方法和次数与“助理裁判员”培训相同。

经过多年培训和比赛统计,学生裁判员比赛执法场次两届联赛相加在8次以上、助理裁判执法场次在6次以上,均能胜任校联赛的裁判工作[8];学生教练员由于他们自身专项技能发展、主持院代表队工作实践和参加校代表队的培训经历,使他们由低一级层次逐渐向高一级层次发展,逐步形成了具有个人特点兼有院队特色的教练指导技能。

2.2建立“一基础、四层次、三目标”教学竞赛培训目标体系,破解“二年级院队”、“院队骨干”层次向上发展的瓶颈

根据竞赛培训实验的结果,我们提出建立“一基础、四层次、三目标”教学竞赛培训目标体系,即以选项班(爱好者)为基础、“二年级院队(助理裁判员)、学院代表队、院队骨干(裁判员、助理教练员)和校代表队(院队教练)”为四个层次、学生“教练员、裁判员、运动员”为三个目标。如表2所示:

在构建“三级联赛”塔式“竞赛教育”培训体制中,我们以“选项班”为基础、以校代表队为最高层次,以“大二联赛”培训年级骨干和“校联赛”培训院队骨干为突破口,破解“大二院队”、“院队骨干”层次向上发展的两个瓶颈,弥补足球选项课中竞赛学时不足和院队骨干缺乏培训的不足,优化“院代表队”建设、促进“校代表队”发展,形成学生“教练员裁判员二级、参赛运动员三级”培养模式,以满足不同层次、不同类型学生足球发展的特殊需求,将选项课教学效能持续发展成为联赛实战技能,巩固足球选项课教学效果、提高足球竞赛培训成效和体育人才培养质量,为高校实施健康教育、专项技能培养和实现终身体育的目标服务。

3.结论与建议

3.1结论

3.1.1提出建立普通高校学生足球团队“以足球选项班为基础,以二年级院队、学院代表队、院队骨干和校代表队为四个层次,以学生教练员、裁判员、运动员为目标”的教学竞赛培训目标体系,强化课内与课外、普及与提高结合,巩固体育教学效果和提高竞赛培训质量。

3.1.2通过采取创建“大二联赛”、“校联赛”制度和参加“高校联赛”等措施,建立专项教师指导“裁判员”和校队运动员、院代表队“教练员”的“竞赛教育”培训体制,丰富校园体育文化生活,提高校联赛执法管理水平和院代表队整体竞技水平。

3.1.3确定“竞赛教育”培训内容和二级实战培训模式,拓展体育教学的空间和时间,补充教学内容和方法,促进专项选项课教学与竞赛培训的协调发展,提高实战技能,培养高等教育兼有一技之长全面发展的体育骨干人才。

3.1.4专项选项课教学、院队骨干培训和校代表队建设是高校体育发展的“三驾马车”,采用以“大二联赛”培训年级骨干和“校联赛”培训院队骨干的方法,破解“大二院队”、“院队骨干”层次向上发展的瓶颈,完善高校体育专项教学竞赛培训体制,培训校院级优秀体育人才和体育骨干。

3.2 建议

3.2.1高校体育应进一步改革课程教学模式,密切课内与课外之间的联系,增加实战教学内容和竞赛培训方法,以实现健康教育、专项技能培养和终身体育为目标。

3.2.2高校应加大体育教学竞赛经费的投入,保障校代表队的常规训练和竞赛,校代表队应采用“派出去,请进来”和参加高校联赛的方式,加强高校之间的交流与合作,提高学生专项综合素质和团队配合技能。

3.2.3补充完善校内各级代表队获得优异成绩的奖励政策,健全学生参赛防止意外伤害发生的医疗保险制度,形成大二年级、院级和校级专项骨干培训良性循环发展模式。

参考文献:

[1]上官义勤等.普通高校公共体育课程两年制专项教学模式的研究[J].洛阳大学学报,2003(4):120-121.

[2]上官义勤等.对高等学校学生足球裁判员培养的实验研究[J]. 洛阳大学学报, 2001(2):90-91.

[3]赵自明,上官义勤.“双裁制”在高校足球比赛中的运用与研究[J].洛阳大学学报,2000(2):90-91.

[4]全国体育院校教材委员会审定.运动训练学[M].北京:人民体育出版社,2000:404-441.

[5]亚洲足球联合会编著;中国足协翻译审定.亚洲足球教练员c级培训教程[M].北京:人民体育出版社,1999:109-169.

[6]全国体育院校教材委员会审定.现代足球[M].北京:人民体育出版社,2000:106-169.

[7]德国足球协会编著;中国足协翻译审定.国际足球教练员培训教程[M].北京:人民体育出版社,2004:38.

[8]上官义勤等.大学生体育骨干知识技能与培训内容的相关研究[J].洛阳师专学报, 2000(2):100-101.

大学生竞赛培训数学论文 篇7

一、大学生数学建模竞赛培训的重要性

数学建模竞赛作为教育部四大学科竞赛之首, 规模最大, 影响最大。因此, 数学建模竞赛培训显得尤为重要。它有利于让学生尽早了解并掌握建模的基础理论知识及相关应用软件;有利于培养学生分析问题和解决实际问题的能力;有利于培养学生的团队合作精神, 使队员间尽早磨合, 相互了解;有利于培养学生的创新意识和发散思维;有利于训练学生快速获取有用信息和资料的能力;有利于增强学生的写作技能和排版技术等。

通过参加数学建模竞赛, 受到了一次科学研究的初步训练, 初步具备了科学研究的能力, 提高了自身的分析问题和解决问题的能力以及计算机应用能力, 培养了刻苦钻研问题的精神以及与他人友好合作的团队精神, 培养了敢于战胜困难的坚强意志和创新能力, 这些能力和精神为各自今后的学习和工作都带来了巨大的影响。因为参与数学建模比赛, 许多学生收获了知识, 取得了荣誉, 参赛队员的共同体会是:一次参赛, 终生受益。

二、培训中创新方法——案例模板式教学

数学建模培训一般是通过给学生讲解数学建模的基本知识与理论, 相关的数学软件及软件包, 辅以讲座, 上机, 讨论等方式, 让学生对数学建模的基本方法及相关数学软件的使用有一定的了解, 对数学建模的基本思想有基本把握。

在培训中, 通过对以往竞赛试题的分析, 将近几年的数学建模竞赛分为两大类:固定式问题和开放式问题, 采用案例模板式教学对参加建模竞赛的同学进行辅导。其中, 固定式问题指让学生对固定的有一定物理背景的问题进行数学建模求解;开放式问题指让学生准确把握题意后能充分根据自己的喜好, 选取不同方向或方法进行建模求解。例如:2013年全国大学生数学建模大赛A题《车道被占用对城市道路通行能力的影响》为典型的固定式题目, 要求学生对已给的视频数据确定通行能力的数学模型, 并且求出排队长度。而2010年全国大学生数学建模竞赛B题《2010年上海世博会影响力的定量评估》为典型的开放式题目, 让学生选取感兴趣的某个侧面, 利用互联网数据, 建立数学模型, 使学生在准确把握题意后能充分根据自己的喜好, 选取不同方向进行建模求解, 相对于固定问题开放性较强。

因此, 要求教师在数学建模培训中, 既要突出固定式的求解思路, 又要注意培养学生开放式的发散思维。具体表现为:在固定求解思路上, 要包括深刻理解题意, 挖掘问题内部的区别, 结合已有的数学建模基础、数学建模基本方法、数学建模特殊方法, 通过对具体竞赛题的分析, 总结出相关类型问题的数学求解方法;在开放性问题上, 充分调动学生的积极性, 让学生在查阅相关资料后, 进行讨论交流, 各抒己见, 从各个层面, 多角度的找出可行性强的数学建模方法。求解思路如下图1和图2所示。

三、结束语

数学建模培训是对大学数学教学改革的一次推动, 是对高校教学水平、管理水平的大检验, 是对指导教师综合实力的展示和提升, 也是对学生各种能力和综合素质的一次提高, 参加过建模的同学收获很多, 不但领会到数学之美, 建模之乐, 还体会到团队合作的强大, 专业交叉的益处, 可以说对学生是一个专业, 性格, 心智等全方面的锻炼和提高。

通过对大学生数学建模竞赛培训中教学创新方法的初步探究, 数学建模培训变得更加系统化、专业化, 为学生参加各级数学建模竞赛提供了更好地学习实践和交流的平台, 为培养学生的专业建模能力探索了新的途径和方法。

摘要:通过对大学生数学建模竞赛培训中的竞赛题分类, 建立案例模板式教学辅导模式, 进行教学创新方法的初步探究, 使得数学建模培训更加系统化、专业化, 为学生的数学建模培训提供新的方法和思路。

关键词:数学建模,教学创新,竞赛培训

参考文献

[1]司守奎等.数学建模算法与应用[M].北京:国防工业出版社, 2012.

[2]姜启源.数学模型[M].北京:高等教育出版社, 2011.

[3]张万龙.数学建模方法与案例[M].北京:国防工业出版社, 2014.

[4]李汉龙.数学建模入门与提高[M].北京:国防工业出版社, 2013.

[5]华罗庚.数学模型选谈 (走向数学从书) [M].长沙:湖南教育出版社, 1991.

[6]刘来福.数学模型与数学建模[M].北京:北京师范大学出版杜, 1997.

[7]谭永基.数学模型[M].上海:复旦大学出版社, 1997.

[8]吴翔.吴孟达.数学建模的理论与实践[M].北京:国防科技大学出版社, 1999.

大学生竞赛培训数学论文 篇8

关键词:建模,培训,国赛,美赛

数学建模比赛在中国的大学生中有越来越多的学生参与,从中获得能力的提升。数学建模竞赛越来越受到全国各所大学的重视。建模比赛的内容是国家的热点问题或者经典问题相对比较难的问题。由 于其难度,大部分没有经过培训的学生很难有所收获,所以建模培训被提升到议事日程上来。很多学校开始对参赛开始学生提前培训。那么如何培训是每个学校面临的新问题,如何培训才是最好的呢?可以看到部分有培训的学校成绩还是不错的可见培训还是有意义的。而且这方面还是有规律可循的。

首先是建模的学生选拔,在报名的时候可能有的学生热情比较高,但是不要高兴太早,其实在学生学习建模的路上往往会有人掉队由于它的难与广,很难真正理解与把握。所以在建模培训中要多鼓励, 多培养兴趣。所以在建模的教学中要尽可能生动,贴近生活。

对于学生来说建模是全新的,有一些学生对建模是一无所知的,而建模是一个内容涉及面非常广泛的领域。建模学生报了名但是培训的路还很长,所以首先要让学生知道建模是什么?它的方法有哪些?这些培训应该放在上半年可以用选修课的形式来进行。

建模初期做一下建模步骤的讲解,还有模型介绍 :优化模型,规划模型、微分方程模型、稳定性模型、差分方程模型、离散模型、概率模型、统计回归模型、马氏链模型、动态优化模型等。了解模型的构成才 能更好的建立模型,明白其中的机理和特点,讲解中不宜过难,深入浅出。一个模型讲一到三个,比较重要的可以多讲,但是不宜讲的过深。以免学生听不懂。

还有模型算法的介绍。蒙特卡罗算法 ;数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法 ;线性规划、整数规划、二次规划、多元规划等规划类问题 ;图论算法 ;动态规划、回溯搜索、分治算法、分支定界等计算机算法 ;最优化理论的三大非经典算法 : 模拟退火法、神经网络、遗传算法 ;网格算法和穷举法 ;一些连续离散化方法 ;数值分析法 ;图像处理算法。

在集体学习的同时还应该发动学生的自主性,建立一个建模的小图书馆给那些想进一步学习的学生,给他们一个更好的学习内容的选择。书的内容不宜过难, 可以是建模的一些入门书,或者是优秀的论文选。可以有选择的进一些书,这还需要学校的一些经济支援了。不要小看这一点,这对有一些有心的学生还是有很大的帮助的。

这些基本上是学生在选修课上得到的一些关于建模的进本知识,想要参加比赛这些是远远不够的,学生对于建模还仅处在对于建模了解的层面上。想要建模集中培训是必要的组成部分。

在暑期或者周末至少要培训15-20天,但是时间也不宜过长,使得学生们不愿意参加学校的集训,培训的内容是讲解建模相关软件,如matlab、SAS、spss、lingo等软件。相应的程序不要讲的过深, 只要会一些常用的拟合,规划,等算法就可以了。会一些程序的编写。还有就是要讲解一些优秀的历年的国赛和东北三省的优秀的论文。这里讲的不再是简单的介 绍方法,还做一些思路的分析,模型的假设的合理性的分析等等。大多数是进行的思路分析方法的模拟等等。这是培训的第二部分,对于优秀的论文需要讲解十篇以上,让学生了解做论文的大体的一个思路与模式。并且加深对于建模过程的一个理解与掌握。这个培训不建议一次做完,放假还是需要让学生回家的,有体会的是学生不能回家学习的积极性反而不高,还不如把培训放在平时,这样学生会更愿意参与建模培训的。可以把课程放在平时的晚上或者是下午。

接下来是第三个步骤实战演练,选几个历年做过的题目,给新手练一下,这样才会体会到建模的全过程。让学生自己组队,进行演练,可以更好的培养学生默契与配合程度。在这里如果学生遇到问题老师可以帮组,以便让学生建立良好的自信,否则学生漫无目的没有成功,会严重打击积极性,老师不单单要知道学生的建模过程,也要对学生的心理进行指导。因为未来的国赛是以艰苦的过程,不单单是辛苦的三天,而且是对学生智力心理体力的一个大考验。等到模拟比赛结束了。就可以准备比赛了。但是要注意学生在比赛 前不可过于劳累。需要好好休息为比赛做好准备。

这是国赛的一个训练准备,因为在二月还有一个美赛,所以比赛结束后简单休息,等到11月份国赛的成绩出来了,就可以作为对于参加美赛的一个选拔,出于自愿的基础上报名参加美赛。当然马上就要做美赛的培训了。

首先是美赛思路与国赛不大一样, 建模的方法与算法学生大致了解,但是美赛的题目的开放性学生还是不太了解的。所以首先的就是要研习美赛论文,同样是至少要讲五到十篇的美赛论文呢大致的时间是一次课一篇的速度。同时还需要学生写一到两篇美赛论文,这样才能熟悉和了解美赛的一个思路。最后还要请一位英语老师来上写作课,尤其是美语的写作方式,语法,时态等。

大学生竞赛培训数学论文 篇9

但是数学建模毕竟是一项集数学、计算机水平和综合能力的一项工作[4],通常准备参加竞赛的学生都要做一些准备,即参加学校组织的竞赛培训。那么,学生如何更有效地学习数学建模,教师如何对学生进行竞赛培训、以怎样的方式进行培训等就是一个值得深入研究的问题。近年来,已有很多教师获得了很多值得借鉴的研究成果[5,6,7]。

哈尔滨理工大学开展数学建模竞赛活动也已有十几年的经历,并且从组织学生参加数学建模竞赛之初就进行了相关的竞赛培训,培训的内容主要包含:数学建模方法、计算机及相应软件的使用、模拟竞赛训练等。经过多年的教学实践和不断地研究探索,已经形成了适应本校学生具体情况的培训方法,并经过学生竞赛的多次检验已证明竞赛培训及方法是有效的。目前,本科学生每年参加的数学建模竞赛包括全国大学生数学建模竞赛、美国大学生数学建模竞赛、东北三省数学建模联赛和哈尔滨理工大学数学建模竞赛等,已组织学生参加竞赛43次,取得了很多优异的成绩。数学建模竞赛的发展和成绩的获得得益于“数学建模竞赛培训”工作的有效开展。每年针对不同的竞赛,都组织教师对参赛学生进行赛前培训,经过多年的教学研究和实践,已探讨出适合学生的并具有自身特点的培训体系,也培养了能胜任各部分教学工作的教师队伍。

近年来,数学建模竞赛培训又面临了许多新情况。一方面,学生参加数学建模竞赛的规模增长迅速,参赛学生几乎遍及全校各个理工科专业的不同年级,学生学习程度、兴趣爱好等的差异性增大;另一方面,各类数学建模竞赛试题的类型更趋向于专业性强、交叉性强、复杂性强。因此,对数学建模竞赛培训进行了更深入的研究,并充分考虑到新时期对大学生创新实践能力培养的需要,使竞赛培训内容更丰富、方法更多样、形式更开放。

1 数学建模培训模式研究新成果

为了让学生更好地参加各类数学建模竞赛,更为了让学生通过数学建模竞赛增强解决实际问题的实践创新能力,以及真正地将数学建模的思想方法应用于专业课程学习、专业问题研究,从而使学生成长为创新型人才,从以下几方面对竞赛培训进行了研究,具体结构框架,如图1所示。

(1)研究竞赛培训的构成。构建3+1结构的竞赛培训,即3个竞赛前的培训加一个竞赛后的研讨。每个竞赛前培训又细化为几个不同的阶段,在各阶段设立不同目标、采取不同方式、选择不同内容,以达到阶段性效果,进而达到针对具体培训的实际效果。对于竞赛前培训,我们按竞赛的级别将其划分为3个培训,即针对东北三省数学建模联赛和哈尔滨理工大学数学建模竞赛的“数学建模竞赛培训(I)”,针对全国大学生数学建模竞赛的“数学建模竞赛培训(II)”,以及针对美国大学生数学建模竞赛的“数学建模竞赛培训(III)”。每个培训主要以参加的竞赛为目标,以参与学生的实际情况为参考,设计培训阶段。对于竞赛后研讨则主要设置了针对全国大学生数学建模竞赛“赛后研讨”。

(2)研究各个赛前培训的阶段划分及培训内容。在“数学建模竞赛培训(I)”中,主要讲授数学建模的基本知识、基本方法,讲授利用数学建模解决实际问题的基本过程、需要的相关准备,讲授并实际指导学生Matlab软件的初级使用方法,以及指导学生进行数学建模竞赛论文的写作等。对“数学建模竞赛培训(II)”分2个阶段进行,第一阶段补充数学建模基础理论知识、加强数学建模方法学习,深入指导数学应用软件的使用,包括Matlab软件、Lingo/Lindo软件、SASS软件等,化强学生建模练习;第二阶段进行针对全国竞赛的数学建模模拟训练,由3名学生组成一个队,在规定的时间内完成指定题目的数学建模全过程。对“数学建模竞赛培训(III)”也分2个阶段进行,第一阶段进行“数学建模科技英语培训”,主要从英语阅读、写作2个方面强化提高学生的英语使用能力,注重数学建模和科技英语2个方面的结合;第二阶段进行针对美国竞赛的数学建模模拟训练,并且使用英语完成训练的全过程。

(3)研究在赛前培训的不同阶段的培训方法。在“数学建模竞赛培训(I)”中,先以教师讲授为主,再让学生进行一定的实际练习,通过此项培训使学生具有数学建模的初步能力。在“数学建模竞赛培训(II)”的第一阶段中,建模方法补充以教师讲授为主,计算软件使用以学生上机练习为主,建模练习以学生解决问题、报告结果和师生共同研讨为主,培养学生更多地获取知识的兴趣和能力、动手上机实践的能力、数学建模解决问题的能力;在“数学建模竞赛培训(II)”的第二阶段中,以学生建模模拟训练为主,教师指导学生完成各个环节的建模任务,并进行反复研究、论证和修改,直至获得问题较满意的结果,通过这一训练学生的分析问题能力、建模能力、求解能力、应用能力、写作能力、团队合作能力、创新能力等都得到大幅度提高。在“数学建模竞赛培训(III)”的第一阶段以教师讲授为主,教师指导学生进行适当的阅读和写作练习,培养学生学英语的习惯、规范使用英语的能力,快速提高学生的英语水平;在“数学建模竞赛培训(III)”的第二阶段中,以学生建模模拟训练为主,教师指导学生完成各个环节的建模任务,重点在学生建模能力和论文写作能力上的培养,而建模的重点在大量数据的收集、整理和建模上,以及面对交叉学科中复杂问题的建模能力上。

(4)建设每个赛前培训的不同阶段的教学文件。经过近几年的研究与实践,总结、提炼出在每个赛前培训的各个阶段的具体教学内容,已形成教学大纲、教学计划、教学案例、培训试题库等教学文件,并且实行一定程度和范围内的动态管理。其中,培训试题库已建设了具有3个难度级别的十几套(近百个)试题,可满足近期各级竞赛培训的实际需要。

(5)研究“赛后研讨”的组织实施方法。在“赛后研讨”中,先由指导教师依据学生论文的具体情况和对赛区论文评审的整体了解,对赛题中的主要问题进行细致的分析与讲解,帮助学生深入理解问题;然后由各队根据所做结果查找论文工作中的不足,并展开对问题深入探讨,继续研究赛题、修改和完善原有结果、形成新的研究报告。

总之,通过对数学建模竞赛培训模式的研究,构建新的数学建模教学体系,该教学体系融数学建模理论学习、数学建模应用研究及数学建模实践过程于一体,充分体现数学建模来源于实际、升华于理论、又应用于实际的本质所在。进一步,通过对数学建模教学体系的实施,促进大学数学课程的教学改革,实现"将数学建模思想融入数学类主干课程“[8]的目的,并最终实现其他专业课程的教学改革[9]。

实施数学建模竞赛培训的上述各个环节大约需要一年时间,从每年3月初开始到第二年2月末结束。

2 数学建模创新研究平台建设

近两年,在竞赛培训之外还开展了“数学建模创新研究平台建设”工作。创新研究平台建设的指导思想是以数学建模为核心,以数学建模竞赛培训为基点,以面向理工科专业学生建模能力培养为主导,进行针对各工科专业学生培养需要的数学建模研究与实践,充分发挥数学建模的开放性、创造性、应用性等特点,探索理工科大学生创新能力培养的新模式。创新研究平台建设的整体思路是以学生为主体,通过数学建模教师和工科专业教师的合作,共同指导进入专业学习和课程设计阶段的学生去解决具有一定专业背景的实际问题,将数学建模的思想方法根植到工科专业领域。创新研究平台建设的建设目的是通过创新研究平台实现数学建模应用的常态化、连续化、专业化;通过建模方法与工科专业知识的融合,实现创新型人才培养的多样化和针对性,适应新时期人才培养需要。

建设的创新研究平台兼有征集问题、发布问题的功能,并能提供建模方法指导、计算技术支持以及专业理论引导。以创新研究平台为载体,初步实现学生、数学建模教师、有关专业教师的共同研究,使相关问题得到更好的解决。开展创新研究平台建设以来,参加过数学建模学习/竞赛的部分学生提供了一些在专业学习和实践中遇到的或找到的实际问题,部分高年级学生以及专业教师也提供了一些他们在学习或研究中遇到的实际问题,通过在一定范围内发布问题、组织研讨、专业咨询、方法探讨、深入研究等过程,确实使有些问题得到了很好的解决。在问题解决的过程中,学生的数学建模应用能力得以提高,专业教师对数学建模有了新的认识,数学建模教师对专业理论知识也有了更深的了解,更进一步地促进了数学建模向专业领域的应用拓展,并逐步实现数学建模教学对创新型人才培养从通识性培养向专业性培养的目标调整。

创新研究平台建设的目标是培养更多数学教师的有效参与,吸引更多专业教师的积极加盟,建设一个在多学科教师共同研究指导下培养各专业学生的创新研究平台。为实现“建设高水平教学研究型大学”的发展目标,为满足培养“适应速度快、专业素质高、工程能力强、具有发展潜质”的具有奉献精神的应用型创新人才的需求,充分利用数学建模的良好工作基础,坚持以面向理工科专业学生培养为宗旨,以数学建模为主线,进行方式灵活的教师联合培养,建设一个面向全校理工科专业的创新型人才培养平台。

数学建模创新研究平台是数学建模竞赛培训的延伸、深化和拓广,是数学建模应用于实际领域的重要环节和有效载体。

3 结论

通过对大学生数学建模竞赛培训模式的研究与实践,构建了“3+1”式的新培训体系,为学生参加各级数学建模竞赛提供了更好的实践平台。通过数学建模创新研究平台的建设使数学建模逐步走向专业领域,为培养学生的专业建模能力探索了新的途径。

参考文献

[1]李大潜.中国大学生数学建模竞赛[M].北京:高等教育出版社,1998:31-34.

[2]李大潜.在2010高教社杯全国大学生数学建模竞赛颁奖仪式上的讲话[J].全国大学生数学建模竞赛通讯,2011(1):1-3.

[3]叶其孝.我国学生参加2010年美国大学生数学建模竞赛(MCM)和交叉学科建模竞赛(ICM)情况[J].全国大学生数学建模竞赛通讯,2010(2):5-13.

[4]包东娥,刘遵春.关于数学建模竞赛培训模式的思考[J].科技信息,2010(28):387.

[5]马怀远.数学建模竞赛培训的实践与思考[J].江苏经贸职业技术学院学报,2005(4):67-68.

[6]甘娅丽.构建数学建模竞赛培训体系的探索[J].贵州教育学院学报,2008,19(6):77-79.

[7]王义康,王航平.数学建模培训策略研究[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2010(3):196-198.

[8]李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J].中国大学数学,2006(1):4-8.

高职数学建模竞赛试题分析及培训 篇10

“高教杯”全国大学生数学建模竞赛(以下简称竞赛)是国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动,目的在于激发学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。竞赛题目,一般来源于工程技术和管理科学等方面经过适当简化加工的实际问题及社会所关注的热点问题,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识,只需要学过普通高校的数学课程。题目有较大的灵活性,供参赛者发挥其创造能力。每年数学建模的题目,一般分A题、B题、C题和D题,其中本科参赛队伍从A题和B题中任选一个,专科参赛队伍从C题和D题中任选一个。参赛者应根据题目要求,完成一篇包括模型的设立和求解、计算方法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文(即答卷)。竞赛评奖以假设的合理性、建模的创造性、结果的正确性和文字表述的清晰程度为主要标准。竞赛题目采取全国统一命题,以相对集中的形式进行。竞赛一般在每年9月末的三天内举行。大学生以队为单位参赛,每队3人,专业不限,研究生不得参加。每队可设一名指导教师(或教师组),从事赛前辅导和参赛的组织工作,但在竞赛期间必须回避参赛队员,不得进行指导或参与讨论,否则按违反纪律处理。竞赛期间参赛队员可以使用各种图书资料、计算机和软件,在国际互联网上浏览,但不得与队外任何人(包括在网上)讨论。

2 参赛分析

经过暑假40多天的培训,以及三天三夜的奋战,我院派出的三支数学建模队伍,全部获奖,其中国家二等奖一个,省二等一个,省三等一个。过程是艰苦的,结局是圆满的。在满怀信心地期待2009年的数学建模竞赛的同时,就在今后培训中需要解决的问题,作如下的分析。

2.1 数学建模例题分析

纵观数学建模历年试题,不难发现它所涉及的问题,要么是社会所关注的热点问题,要么是科研工作者们在科研中碰到的实际问题,要么是与我们日常生活生产贴近的实际问题,经过加工处理成能够让学生在三天三夜的时间内完成的建模题目。

03年的SARS的传播、04年的奥运会临时超市网点设计、06年的艾滋病的疗法与疗效的预测等等,这些都是社会所关注的热点问题。而01年的血管三维重建、0 3年的露天矿的生产、0 4年的电力市场的输电阻塞管理、06年的煤矿瓦斯和煤尘的检测与控制,以及07年的乘公交看奥运等,其实都是实际科研中涉及的问题。与我们日常生活或者生产贴近的实际问题也有很多,例如02年的彩票问题、05年的DVD在线租赁问题、06年的易拉罐的形状和尺寸的设计、07年的手机套餐优惠几何问题。

2.2 数学建模的步骤

对于数学建模竞赛的试题,并没有标准答案或者只有答案的大概取值范围,评分的标准是:假设的合理性;模型的创造性;结果的正确性;论述的清晰性。所以在建模或者写文章的时候一定要注意以上几方面。

首先是审题。审题是建模不可忽视的环节。两道题目必须都要经过细致的审核,因为每年都是从两道题目中选择一道题目,如果中途再换题,很可能会事半功倍。审题时,根据对题目的背景知识的熟悉程度和资料来源,最好能找到一些与竞赛题目背景知识关系密切的资料,尊重队员的选择,少数服从多数。

其次是要充分搜集现实原型的资料和数据,分析它的状态、性质、变化规律、特征和结构,建立经验定律,提出理论假说。在具体操作中,三个队员必须在全部了解状况的状态下分工合作来完成。

最后是论文的写作,因为论文直接关系到最终的评奖,所以论文的写作也是十分重要的。论文不应该放在最后面写,应该边做边写,以免把前面的内容遗忘或者由于时间不够而导致论文不能完成。

3 解题思路方法

我们以2008年大学生建模竞赛的C、D题为例。其中C题是关于汶川大地震的地面搜索的题目,而后面的两问中都涉及计算最短的搜索时间,是一道连续的题型,更细的说是一个优化问题,即求最大值或者最小值的问题。但是根据后来的分析,我们知道并没有直接进行优化,因为涉及的未知变量太多了,软件根本承受不住,所以先人为的进行了部分优化,然后才用软件进行优化。

而对于D题,是关于大家都非常熟悉的NBA赛程分析的。后续的问题中涉及把影响赛程的因素数字化、根据这些数字分析赛程的利弊,并根据已有的数据给出自己认为合理的赛程。首先这道题目有很多数据,肯定要涉及数据的统计及整理。其次分析赛程的时候要提出自己的标准,并根据这一标准来分析赛程的利弊。标准考虑的全面与否直接影响到最后的结果。要用到离散的知识,有时也要用到连续的知识。

在确定好题目之后,不要想一口气把所有的问题都弄明白,我们以08年C题地面搜索为例,把问题分成两步来解。先看大体类型,再详细解决每一个小问题。

在问题(一)中要在规定的矩形区域内,20人的队伍,每人可测的半径是20米,设计从区域中心开始耗时最短的搜索方式。这一问中首先要解决得是20人如何排,为了最短的时间内搜索到指定区域的每个角落,搜救人员的搜救行动必须是有序的,因此自然想到的是一字排开。经简单计算便知一趟并不能搜索完,所以需要转弯,如何转弯又成了问题,并且为了搜救活动有秩序,转弯后仍然要一字排开走,所以在转弯的过程中会有“整队”,“整队”过程中的耗时应该尽量的短,我们需要尽量的少转弯,但是队伍开始在区域的中心,所以这就涉及是横向搜索还是纵向搜索。选择转弯尽量少的方向搜索。最后由于搜索完后要在集结点(左侧短边中点)集合,所以如果能达到中心位置再直接去往集结点更节省时间,所以要使得搜索次数为奇数。把这些弄清了之后完成问题(一)已经很简单了。

对于问题(二),由于要分三个队伍,那么这三个队伍的人数和路径就是最先要解决得问题。首先在路径上,经验告诉我们肯定要分成相对对称的三部分(即两部分是对称的,另外一部分没有要求)才有可能花费比较短的时间。而分成相对对称的三部分的图形,而图形的形状只有如下图1和图2所示的两种类型。其次在人数上,根据算人次的方法,由于在第(一)问中我们已经计算出是横向搜索,总共7200米,而每个人的搜索范围是40米,所以需要180人次,但是只有50人,所以有部分人要搜索3次,有部分人要搜索4次。计算出符合条件的几种情况,然后一一对比每一种情况,找出用时最短的一种情况,即为我们所要的答案。

在这道题中,问题是求耗时最短的搜索方式,大家可能会马上想到用规划来做。这种想法本身没错,但是经过反复阅读题目之后会发现未知的内容太多了,用规划来做有点不可能,因为每一种软件所能承受的未知变量的个数是很有限的。而且题目中两问都是要我们求出我们认为耗时最短的方式,所以只要我们把认为有可能的几种最短方式求解出来,然后再比较并说明理由就可以了。

4 要加强的重点培训内容

4.1 基础知识

其实数学建模涉及的内容可以说是无法预先估计的,而且各行各业都有可能涉及,但是我们还是要把常规的模型讲解清楚,这样以后涉及的题目,可能是这些模型中的一个,也可能是这些模型的组合。这些模型包括优化模型、离散模型、微分方程模型、差分方程模型、概率统计模型等等。

用到的软件非常多,主要包括excel、Matlab、word等。首先由于数学建模一般都会涉及大规模的处理数据,因此excel软件和Matlab软件处理数据是非常重要的。excel一般的计算机基础课都会讲,所以我们就不再介绍了。但是对于Matlab软件,是一门编程语言,对于这些从来没接触过编程语言的学生来说是个难点;当然我们也是挑选比较简单的,跟数学建模有关的内容进行讲解的。这些内容包括一般的矩阵、数组、函数、图形功能、程序设计等,还包括解专门模型的命令如:差值与拟和、微分方程数值解、(非)线性方程组的解法、(无)约束优化、方差分析、回归分析等。其次由于数学建模最后以文章的形式呈现,所以word软件的使用也是很重要的,涉及文字、图片、公式等的编辑。

4.2 写作培训

论文的写作培训也是十分关键的,去年一个参赛队伍中由于论文的失误,只得到了省二等奖,十分可惜。因为论文不仅是评定参赛队的成绩好坏,高低,获奖级别的唯一依据;并且论文是竞赛活动的成绩结晶的书面形式;当然写好论文的训练,也是以后科技写作的一种基本训练。而大学生数学建模面对的都是在校大学生,大部分没有写论文的经验,组织文字方面有很大的欠缺。今年的培训应该加强以下几方面的培训:

首先是摘要,在评阅论文时首先看到的是摘要,可以说有些文章摘要写得不好,即使里面的内容再精彩,也可能直接就有可能被刷掉或者奖次降级。主要从三个方面写:解决什么问题,采取什么样的方法(要引起阅卷老师的注意,不能太粗也不能太详细),得到什么结果(简明扼要、生动、公式要简单必要时采取小图表的形式)。

其次是假设,需要下大工夫,简明扼要,准确清楚。要归结出重要的假设,一般3~5条,太多阅卷老师记不住,太少又不利于建模。对以一些不是很重要的在论文合适的地方一带而过即可。假设要逻辑化,数学化。设计好符号,全文符号要统一,并且公式的编辑以及符号的编辑一定要用公式编辑器来编写。

再次是建模和求解,说清楚建模的思路。推导公式若很长,可以放到附录中。一般要求设计2~3个模型,一个简单的,其次是改进的模型。

最后是模型的讨论,可以是对模型的改进或者是对模型的评价,也可以是自己这次建立的模型中碰到的问题,需要说明的地方,或者是对模型的验证。

摘要:我院在2008年大学生数学建模竞赛取得了良好的成绩。为了让更多的人了解建模、参加到建模的队伍中来,今以2008年大学生数学建模竞赛试题《地面搜索》为依托,介绍历年来大学生数学建模竞赛题目的题型、涉及的内容、解题思路和方法,给出在数学建模培训涉及的内容以及应该注意的地方,为我院以及兄弟院校以后的数学建模竞赛提供参考依据。

关键词:题型分析,解题思路,Matlab软件,论文写作

参考文献

[1]萧树铁,姜启源等.大学数学实验[M].北京:高等教育出版社.1999.

[2]杨启帆,谈之奕,何勇.数学建模[M].杭州:浙江大学出版社.2005.

大学生竞赛培训数学论文 篇11

【关键词】数学建模比赛;大学数学课程;分数系统;效用;SPSS相关性分析

一、学生调查

1.调查对象:①全国数学建模比赛:40支队伍参赛,队员来自于数学与统计学院、机电与信息工程学院、物理学院、商学院,共120名同学。其中获得全国奖的有6支队伍,省级奖的有20支队伍;②美国大学生数学建模比赛(MCM/ICM):共有32支队伍参赛,队员分别来自数学与统计学院、机电与信息工程学院、物理学院、商学院,共96名同学。其中获得一等奖1支队伍,二等奖的有11支队伍。

二、效用分数系统设计

首先调查对象所评价的单科课程分数平均值直接可用于表示单科课程的效用值,利用该值就能够表现和比较各单科数学课程与数学建模比赛之间的效用。由于每門课程的学分可以代表该门课程的学习难易程度与重要性,不妨就用学分大小数值作为课程的重要系数。而科目重要系数与总学分数的比值可以表示此科目在数学教育中所占的比重,利用此比值乘以各科的效用分数后求和,该值可以表示出所有科目与数学建模比赛之间的总效用程度。根据这些数据结果我们就可以分析他们之间的效用大小及相关性。

三、数据展示与分析

通过比较两个图,我们同样发现提高学习效用分数较高的科目同样是在数学建模比赛中运用较多的科目,这说明数学建模比赛题目对特定科目的直接要求要大于其它科目,运用的最直接最多的科目必然在提高该科目能力上比其它科目强,因此在提高学生学习能力的效用上有着表上所表现出的高低情况。并且从调查问卷的主观问题回答中,我们发现很多学生在数学建模比赛中并不能大量运用到书上所学到的知识,虽然是与这些科目完全相关,但是学生大多数情况下是在网络上获取相关知识,利用已经学会的课本知识去学习其它资源(网络与其它书本)上可能对该建模比赛题目有用的知识,进而把它运用到题目中去。并且从大量同学对调查问卷中一个问题(参加数学建模大赛你最大的收获是什么)的回答中,大多数同学认为数学建模大赛让他们深刻的了解到数学在实际中运用的意义和广泛的应用基础,激发其学习数学的兴趣,并大大提高了自身的综合能力,比如从大量资源里面查找到相关资料、团队合作的能力、独立思考能力、论文写作能力等。

在对调查问卷统计后,学生在导师对数学建模比赛中效用一问所打分数的平均值为6分,众数为6分,也有一部分同学打分较高。大多数学生表示老师在比赛中的效用并不是很大,一般也不能在题目解答上提供较直接的帮助,但学生同时也表示老师能扩宽同学思考题目的思路且在最后修改论文所提供的帮助非常大。

数学科目与数学建模比赛相互总效用表

主要原因:数学建模比赛对一些高学分的基础课程如数学分析、高等代数等科目的要求并不如其它科目直接,然而基础课程在大学数学教学环节中所占比重又较大,其中数学分析学分高达18分,高等代数学分高达10分,所以导致总效用不高。

次要原因:数学建模比赛题目对课本知识要求也不直接,通常是根据已学会的知识去掌握学习其它资源的知识,导致学生对各科目的效用分数打分不高;两大数学建模比赛的题目选择性较少,导致对不同科目相关性的覆盖面较小。

四、SPSS相关性分析

首先选取各个课程的效用平均值作为分析对象,再利用SPSS从得到两组数值之间找到一种关系来刻画这种相关性的程度大小,之前的分析属于一种主观性的分析,以下作为效用相关性的客观分析。在利用SPSS软件分析中,我们采用两种检测方法即用Kendall秩相关系数与Spearman秩相关系数值来描述两者之间的相关性,数值越接近1表示他们之间的相关性越接近于完全正相关,如上图所示,Kendall秩相关系数的值为0.812,Spearman秩相关系数的值为0.865,这两组的数值都非常接近1,说明两者彼此之间的联系十分紧密,数学建模比赛确实能有效提高学生学习数学科目的能力,同时也说明各数学科目也能在数学建模比赛中得到充分的效用,这项活动对大学生数学教育是十分有效的且有意义的。

参考文献:

[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].高等教育出版社.

[2]孙成功.数学建模课程和数学建模竞赛的教育功能研究[J].天津科技大学理学院.

[3]贾晓峰.大学生数学模型竞赛与高等学校数学教学改革[J].工科数学.

大学生竞赛培训数学论文 篇12

全国大学生电子设计竞赛是由教育部高等教育司, 信息产业处部人事司共同主办的面向全国大学生的群众性科技活动, 在于促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革, 促进各类型高校实施素质教育以及培养大学生的创新能力, 促进大学生工程实践素质的培养, 提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。全国大学生电子设计竞赛至今已成功举办了十余届, 参赛学校和学生逐年递增。各省、市积极配合, 大力宣传, 也成为每年对各高校的教学成果的一次检阅标志。

2 培训学生的选择及参赛选手的选定

首先, 新生入校后, 对其大力宣传大学生电子竞赛的目的和意义, 让学生树立信心。以自愿和培训指导团队教师推荐方式相结合进行广泛、初级选拔。在指导老师的培训下, 对一些理论扎实, 善于动手, 具有创新能力的学生进行全方面进培养。在参赛的五至六个月前, 从众多的培养学生中再次选择写作水平较好的, 理论和电路设计制作能力强的三人小组参加全国大学生电子设计大赛的培训。在报名参赛时, 选择一个最佳小组队伍参赛。

3 培训内容

全国大学生电子设计竞赛分本科组和大专组。纵观历届全国大学生电子设计竞赛题目类型:有电源类、信号源类、高频无线电类、放大器类、仪器仪表类、数据采集与处理类和控制类七大类。其知识范围广, 涉及电子技术、传感器应用、电机控制、电子测量、单片机应用、电子CAD技术等内容。

培训具体内容包含以下一些内容:A/D、D/A转换器, 专用集成放大器, 信号变换电路, 开关电源知识;各种集成传感器, 霍尔元件等及传感器调理电路知识;混频器、模拟乘法器, 锁相环, 锁相频率合成器, DDS技术知识;各种交、直流电动机的控制, 驱动电路的设计知识;各种计量电路、测量电路等测量知识;单片机最小系统设计, 仿真软件的使用知识;电子CAD、电子电路辅助设计软件进行电路图绘制, PCB板图设计, EDA技术应用知识等。电子系统的基本方法、制作步骤, 硬件、软件设计, 制板装配, 调试与测试等知识;电子设计竞赛设计总结报告写作的方法与要求等。

4 培训方式与方法

高等职业院校的学制为三年, 时间紧凑, 为了能使培训工作顺利进行, 通常采用课外分散培训和短期集中培训相结合方式进行。

4.1 课外分散培训

常设一个实验室, 配有齐全的电子测量仪器和设备, 常年对培训学生开放。按学生的层次不同, 分别制订培训计划, 周一下达培训设计内容, 周末检查。指导老师每周按时对学生指导, 采用老带新的方法。新生的培训从基本技能开始, 进行一些常用电路安装、调试培训, 由浅入深。老生的培训则采用个人和小组相结合的方法进行, 培训、设计制作的内容相对复杂、难度较大。定期下达一个与全国大学生电子竞赛试题难度相近的电子系统设计制作任务, 指导老师定时进行检查指导。

4.2 暑期集中培训

对参加每年一届的省级竞赛的同学, 其培训时间一般为期2-3个月, 其中用一个月时间对常用电路设计知识进行培训。每周进行2次校内模拟竞赛, 电路设计难度和制作时间与省级历届的题目相近。

对参加每两年举行一届的全国小组竞赛的学生, 其培训时间一般为3-5个月, 充分利用暑期进行培训。要求每小组分工合作进行资料查阅, 电路系统设计, 程序设计, 电路安装、调试, 设计报告等工作。培训后2个月, 每2周进行一次模拟竞赛, 进行电路设计制作, 充分提高各小组成员的协作能力。

4.3 加强培训指导教师团队建设

学校建立大学生竞赛培训指导教师的培育与团队建设中心。在竞赛组织方面, 通过开展各种形式和规模的研讨, 集体讨论竞赛大纲、编写培训教材、完善培训方式。通过培训指导教师的共同参与, 确定培训目标、内容及定位。支持培训指导教师开展各项科研工作, 以教学为基础, 以科研促进教学, 全面提升竞赛水平。

4.4 竞赛技巧培训

设计总结报告的撰写能力培训。竞赛最后提交的成果形式除设计作品之外还有设计总结报告部分。其撰写质量直接关系着竞赛的成绩, 进行技术设计报告的规范性训练是很有必要的, 包括结构安排、格式、文法与表达等。

资料查阅能力培训。电子设计大赛涉及面广, 哪些信息对竞赛更有效与有用, 以及如何选择信息。进行资料查阅能力的培训, 让学生明确自己需要的和必须掌握的信息, 将对培训工作起到事半功倍的效果。

团队协作能力培训。要求队员充分发挥聪明才智、群策群力、默契配合, 要求队员平时在学习上和生活上都能相互帮助、团结协作, 便于竞赛时能有条不紊。

5 结语

学校通过竞赛的培训工作的建设和培训方式的改革, 引导学生从“被动竞赛”变为“主动竞赛”, 调动了学生主动学习的积极性, 提高了学生的内驱力。多年培训工作证明, 凡参加培训的学生, 其学习兴趣高, 理论知识更加扎实, 动手能力和创新能力明显增强。电子设计大赛促进了学校的教学改革, 也为社会创新性人才的培养做出极大的贡献。

参考文献

[1]王松武, 于鑫, 武思军.电子创新设计与实践[M].国防工业出版社2005

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