西工大新闻网4月15日电 (记者 吴秀青) 刚刚揭晓的2013年国际大学生数学建模竞赛再传捷报:西北工业大学获得特等奖,这是西工大连续第三年问鼎该项赛事最高奖。“三连问鼎”(2011-2013)的飞跃,标志着西工大数学建模已当之无愧地跻身国际一流水平。“三连冠”既是西工大创新教育成果的又一次精彩亮相,也是“西工大现象”的又一次国际性彰显。
以数学建模竞赛为核心而蔚然形成的数模文化,早已成就了西工大的一道奇观,并因这道奇观的盛大壮观、与众不同而享誉国内、蜚声国际。自1992年首次参加国际大学生数学建模竞赛以来,西工大“学校、全国、国际”三级数模竞赛如火如荼,蓬勃发展,且在逐年拓展升华。据了解,西工大每年有近5000名学生参加校内数模竞赛,本科生参赛率达80%以上,每年有数百名学生参加全国和国际大学生数模竞赛。全球最具影响力的大学生学科竞赛——数模竞赛,成为西工大规模最大、参与学生最多、受益面最广的大学生课外科技活动。或许不了解数模的读者会追问:为什么要开展大学生数学建模竞赛?大学生数学建模竞赛魅力何在?将数学建模引入教育过程的终极意义何在?
管中窥豹可见一斑。读者或许可以从西工大数学建模教学团队三代教练代表和国际数模竞赛最高奖获奖学生代表畅谈“三连冠”的启示中,得到满意的解读和回答——
数学建模竞赛是现代数学教育教学改革的重要突破口
大学生数学建模竞赛首创于美国。西工大教务处副处长李辉介绍说,享有国际数模竞赛“奥林匹克”之称的MCM/ICM始办于1985年,是由美国数学及其应用联合会主办,美国数学学会、美国工业与应用数学学会、美国运筹及管理科学学会、美国国家安全局等机构协办的最具影响力的全球性大学生竞赛。
谈起中国高校开展数学建模竞赛的历史,西工大数学建模教学团队的第一代教练代表叶正麟教授如数家珍,“1989年我国大学生(北京大学、清华大学、北京理工大学共4支队)开始参加美国的竞赛。1992年,西工大正式拉开数学建模竞赛的序幕,首次参加国际数模竞赛并首战告捷,获得一等奖。”
经过两三年的参与,大家发现数学建模竞赛是现代数学教育教学改革的重要突破口。叶正麟介绍说,1992年由中国工业与应用数学学会数学模型专业委员会组织举办了我国10个城市的大学生数学建模联赛。随后,教育部决定从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛,每年一次。21年来,这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度在发展。
“刚开始参加数模竞赛完全是为了追求奖,怎么能拿奖怎么做。”西工大数学建模教学团队的第二代教练代表彭国华教授深有感触地说,通过数学建模的逐步深入,大家发现数学建模有一个非常重要的思想——分析问题和解决问题,其终极意义是对学生的思维产生一种突破和训练。这是现代数学课程教学的核心,也是人才培养的核心。
“西工大理学院数学系的青年教师教学水平极高,与老教师的授课风格完全不同,这是为什么?” 彭国华说,就是因为青年教师多了数学建模的训练,将数学建模的思想和方法融入到数学主干课程的教学中,将数学与现实更紧密地联系在一起。教学理念变了,教学不再是以课本为主,而是重在培养学生的思维模式,最终达到思维的训练。
数学建模是训练思维的智力体操,它教会人怎样搞研究,怎样分析问题,怎样解决问题,怎样把复杂问题简单化。彭国华指出,数学是人类生活中密不可分的工具,它还能教会人怎样去生活。所以,数学教育本质上是一种素质教育。懂得数学,掌握数学建模的思想与方法,将终身受益——为学生的一生奠基。
高等教育要在高度信息化的时代培养具有创新能力的高科技人才,将数学建模引入教育过程已成为必然。李辉说,“正因为数学建模的特殊作用,数模竞赛对我国高校教育改革的意义越来越凸显。”
数学建模是拓展提升现代数学创新教育的最佳路径
“西工大的数学建模在经历了探索、发展和快速提升三个阶段后,已将单纯的大学生数学建模竞赛拓展提升为大学生数学建模创新教育。”西工大理学院数学系主任兼西工大大学生数学建模创新基地负责人孙浩教授介绍说,西工大以学校大学生数学建模创新基地为平台,以“创新实践是数学教学改革的源动力”为理念,以“提升学生创新思维、创新意识、创新能力”为目标,培养了一大批高素质、复合型、跨学科、国际化的创新拔尖人才。
西工大大学生数学建模创新教育成果丰硕。据随机统计,参加过全国、国际大学生数学建模竞赛的毕业生出国学习率为32%,读硕率为94.3%,一大批毕业生已成为国内外知名学者和企业家。在各级各类数模竞赛中西工大成绩斐然。2013年,西工大与北京大学、浙江大学同时成为荣获国际数模竞赛最高奖“三连冠”(2011-2013)的中国高校。西工大与清华大学、浙江大学是中国同时拥有国际大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)特等奖和全国大学生数学建模竞赛最高奖“高教社杯”的三所高校。近几年获得全国大学生数学建模竞赛优秀论文6篇(居全国高校前列),且荣获陕西省优秀教学成果特等奖。
西工大数模创新教育何以取得傲人的成绩?李辉介绍说,21年来,西工大的数学建模进行了“教学团队、课程与教材、教育教学方法”的系统建设与改革。学校创建了大学生数学建模创新基地和3个数学实验室,为学生参加竞赛与完成创新项目提供了完善的硬件设施。构建了“数学建模与数学实验”陕西省高校教学团队。以《数学建模》国家级精品课程为核心,把数学建模课程和大学数学核心工科课程(高等数学、线性代数、概率统计)结合起来,编辑出版了6本数学建模创新教材,把数学建模的思想、方法与实例纳入到教材的编写中。构建了“二三二”(两级课程、三级赛事、两类创新研究)教学模式,基本程序概述为“理论学习—创新实践—创新研究”。
西工大是如何把数模竞赛拓展提升为数模创新教育的?孙浩指出,西工大紧紧抓住两个核心:数学实践和数学创新。数学实践最有效的办法就是开展数模竞赛,数模竞赛就是一个数学应用的过程。数学创新主要提倡学生做大学生数学建模创新项目(国家级、校级和自选级)和本科毕业设计项目。孙浩说,西工大大学生数学建模创新基地实行24小时的管理模式,即24小时面向学生开放,这种管理模式适合学生利用课外时间去完成创新提高的过程。
“做过数学建模的教学理念,跟没有做过数学建模的教学理念是不一样的。”被誉为“模教教主”、西工大第一个国际数模竞赛最高奖获奖学生指导教师肖华勇副教授认为,青年教师的数学课堂普遍活跃,是因为他们早已把数学建模的思想融入到教学中,把数学的定义、定理都当作一个数学模型去讲,讲数学的思想、数学的方法和数学的应用,同时将科研的思想、方法与理论都尽可能地融入到课堂中,真正实现了教学、科研与创新人才培养的一体化。
在从事数学建模教学和指导竞赛的过程中,视野开阔了,知识面拓宽了,利用数学工具和计算机技术解决实际问题的能力提高了,教师的教学和科研水平都提升了。对学生而言,数模竞赛是培养创新能力的一个极好载体,它能充分考验学生的洞察能力、创造能力、数学语言翻译能力、文字表达能力、综合应用分析能力、使用当代科技最新成果的能力等等。在参赛的过程中,学生同舟共济的团队精神、协作能力、诚信意识和自律精神都得到了很好的培养。因此,数学建模能力是大学生综合素质的重要标志。——这是西工大数学建模教学团队第三代教练代表徐根玖副教授和雷佑铭副教授的共识。
“传承与创新”造就了全国独一无二的数学建模教学团队
“铁打的教练流水的学生”,这是西工大一直流传着的说法。获奖的学生一届一届地走了,西工大数学建模教学团队却继往开来,新生力量源源不断且日益强盛,被中国高校同行赞誉为“全国独一无二的教学团队”。
西工大“数学建模与数学实验”陕西省高校教学团队构成:教授占22.2%(均为博导),副教授占40.8%,讲师占33.3%,助教占3.7%,博士学位占66.7%(5人具有国外博士学位),在职博士占22.2%,硕士学位占7.4%。
据了解,有很多高校数学建模教学团队因出现断层而难乎为继。西工大数学建模教学团队何以能够不断壮大?孙浩解读为:“传承与创新”是其能够持续发展的两个核心要素。
传承的是什么呢?传承的是一种精神,奉献精神。孙浩说,奉献精神不是教出来的,是老中青三代教师传帮带带出来的,就这样一代代地传下来,不用言说,只需身教。
创新则来源于共同的兴趣——兴趣驱动创新,这个共同的兴趣则体现在教师对教学、科研及教学与科研相结合的完美追求上。孙浩说,如果你没有经过这个团队的培训,如果你只是想从一个博士生直接走向讲台讲好数学,是做不到的。同时在培训和指导学生的过程中,你的科研实力也得到大幅度提升——数学系拿到国家自然科学基金青年科学基金项目的都在这个团队里面,这就是一个极好的印证。
孙浩认为,985大学教师只有做到教学和科研相结合,才有可能实现完美的统一,而创新人才培养则是实现完美统一的最佳结合点。——正是这样的深层动因,促成西工大数学建模教学团队的持续良性发展。
“管理的科学,目标的明确,细分的合理,也是西工大数学建模教学团队得以持续发展的重要因素。”西工大数学建模教学团队第三代教练代表王力工副教授介绍说,西工大的项目成果已在陕西省多所高校推广。据不完全统计,已有15所高校接受过西工大数学建模创新教育的培训,其中包含了西安交通大学、西安电子科技大学等著名高校;已有20余所院校参加过西工大组织的校内数学建模竞赛,每年陕西各高校参加此项竞赛的学生多达15000余人,西工大为全面普及和提高陕西省大学生数学建模创新实践能力做出了巨大贡献;已有10余所院校使用了西北工业大学编写的数学建模教材。
“数模竞赛涉及的知识面很广,仅数学分支学科的繁复就令人‘隔行如隔山’。我们这个团队非常团结,每次数模竞赛中,我指导学生的很多想法、很多灵感都来自团队其他的教练。可以说,今年西工大能拿国际数模竞赛最高奖,是大家共同努力的结果。”—— 这是西工大第三个国际数模竞赛最高奖获奖学生指导教师、西工大数学建模教学团队优秀青年教练代表潘璐璐发自肺腑的真诚感言。
31岁讲师潘璐璐捧得大奖,再次明证西工大数学建模教学团队后继有人。
卓而不群的数模文化蔚然形成西工大的一道奇观
“倘若你在五一期间到西安旅游,千万别忘了参观西工大。到了西工大,你必须要看一道风景——西工大的数学建模竞赛。”这是西安以外的高校学子私下相传甚久的一句话。
每年“五一”期间(五一、五二、五三),因西工大举行数千人参与的校内数模竞赛而成为西工大学子盛大的节日。每逢“五一”,总是有一批又一批外地学子浩浩荡荡、不远千里慕名而来,为的就是一睹西工大的“数模奇观”。
数模竞赛何以如此受欢迎?其魅力究竟何在?“我特别享受数学建模竞赛这个过程,它是一个立即进行学习,了解相关知识,立即进行应用,然后产生一个对策或者一个解决办法,然后完成这个题目。数模赛题的设置非常具有实用性和挑战性,没有事先设定的标准答案,但留有充分余地供参赛者发挥其聪明才智和创造精神。”2013年国际数模竞赛最高奖获得者、西工大机电学院大四学生舒毅潇意犹未尽地说,“我乐此不疲地去寻找问题的本质,在数学建模过程中,当我经过一堆公试推导或分析之后,发现一个最基本的数学原理、一个方程时,我会陶醉其中,深感快乐。”
“刚进西工大时,就觉得西工大非常重视各类学科竞赛,发现周围很多同学都报名参加数模竞赛,我也就跟着参加了。一次次比赛走到今天,老师对我的帮助很大。数模让我收获良多,也成长很多。”2013年国际数模竞赛最高奖获得者、西工大航空学院大四学生陈超如是说。“多年数模竞赛的熏陶,让我有勇气有胆量说出自己未成熟的想法,锻炼了我的毅力,也提升了我的团队合作能力。” 2013年国际数模竞赛最高奖获得者、西工大软件与微电子学院大四学生王宇辉,几乎是一口气道出自己最深刻的感悟。
西工大人认为,重视数学建模文化建设,是西北工业大学与众不同的关键所在。何以成就西工大卓而不群的数模文化?对此,孙浩解读如下——
西工大工科院校对数模的强大需求背景,使数模文化建设具备了丰沃的土壤;西工大连续14年举办大规模的校内数模竞赛,让80%以上参赛本科生了解了数学建模竞赛是什么,并进而了解了数学的应用、数学的实践和数学的创新,为数模文化氛围的营造奠定了广泛的基础;课堂是建设数模文化的一个重要渠道,上高数的第一节课,西工大理学院数学系教师都会讲数学的应用,讲数学建模是怎么回事,讲数学建模竞赛是什么,课堂教学进行了普及性的数模文化传播;西工大最大的学会——学生数学建模学会经常主办各种活动(数学建模文化月、数学建模文化周、创新教育周等),其间做了大量有的放矢的宣传,让学生从一进校门就了解到西工大的数学建模是最牛的,也是最有用的;西工大大学生数学建模创新基地长期举办各种系列的数模讲座(专题讲座、周末讲座、专家讲座等),加深了数模文化对校园的渗透与浸润;校院两级网站、校报、校电视台等多家校内媒体的合力宣传,加大了数模文化的有效传播……凡此种种,共同成就了西工大数模文化的奇观。
西工大大学生数学建模创新教育曾经得到数十家媒体的广泛报道。其中,工业和信息化部网站、陕西省教育厅网站、科学网、中国工业与应用数学学会网站、中国大学生在线、数学中国、中华数学竞赛网等18家网络媒体,对西工大大学生数学建模创新教育先进经验和最新成果进行了长期跟踪报道;《全国大学生数学建模竞赛通讯》几乎每年发表数篇西工大数模通讯报道。西工大大学生数学建模创新教育受到全国高校同行的关注、称颂和传扬。
西工大党委宣传部部长李小聪,曾经负责指导西工大大学生科技创新工作多年,对西工大创新教育有着深切的感受。他说,大学生数学建模创新教育只是西工大创新教育百花园中的一朵奇葩。长期以来,西工大以创新实践教育为统领,以创新实践平台为载体,以创新实践教育特色举措为抓手,着力推进创新人才的培养。创新教育和学科竞赛已成为西工大创新人才培养的两大亮点。西工大大学生科技创新成果,曾成为陕西两届教育博览会(2011、2012)最夺目的看点。
西北工业大学,是莘莘学子们梦寐以求的高等学府,更是造就新时代创新拔尖人才的神圣殿堂!
(编辑:田庆青)