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在北化的校园里 数学也疯狂

随着科学技术的数字化,数学模型的建立在科学研究和生产实际中的重要性越来越突出。要想建立合理的数学模型当然需要研究者具有一定的数学基础。然而,如何改变大学生们的“数学只是定义、定理、证明,太枯燥无味”的观点,让更多的学生从被动的‘学’到主动的‘用’是很值得探讨的问题。

北京化工大学以数学建模竞赛为契机,以数学教学改革为手段,以培养能力为目的,积极探索数学教育改革的新思想、新理念,把数学建模的思想融入数学课堂教学中去。在很大程度上调动了学生们学习数学的主动性和积极性,使数学学习进入良性循环。为此,他们做了如下尝试。以建模竞赛激发学生对学数学、用数学的热情,以建模竞赛促建模课程的建设,以建模课程的建设带动整体大学数学教学的深化改革,使数学教育在这所以理工科为主的大学中受到了很大的重视。他们以培养和提高学生的意志力、洞察力、想象力、自学能力、数学语言翻译能力、综合应用分析能力、获取新知识能力、科技新成果的使用能力等以及团队精神为主要目的。根据数学建模课程涉及学科领域广、应用性和时代性强的特点,他们邀请国内数学建模名家来上第一节课,每位任课教师都联系实际讲授自己最擅长的内容。还经常请学生走上讲台,介绍其想法,并展开讨论。活跃了课堂气氛,加深了学生的理解。在课程的后期,授课对象不再是单个人,而是一个个的3人小组,作业也以小组为单位提交。目的是锻炼学生的协作能力。作业也以实际问题为主,始终贯彻分析问题、提出假设、建立模型并解决问题这一宗旨。

一门受欢迎的课程必须有受欢迎的内容,北京化工大学的数学建模课程的教学内容具有基础性、时代性、前沿性,体现教学科研互动的特点。通过模块式与案例式的授课方式向学生介绍微分方程模型、概率统计模型、几何设计与计算模型、优化模型等内容。在实验课上介绍Matlab、SAS等通用数学软件的使用。其中几何设计与计算模型部分的内容紧密结合主讲教师刘慧教授的教育部重点科研项目――《挤出机螺杆设计理论研究》,而且部分优秀学生参加了该课题的研究工作,取得了一定的成果。在今年的“非典”时期,他们讲解传染病模型,学生也尝试性地用建立的“非典传播趋势数学模型”去预测非典的走向。针对日趋增大的北京交通流量,讲授了“城市交通拥阻的分析与治理模型”。这些内容的学习与实践,使学生学到了数学与实际结合的最新内容,了解到了学科发展的最新动态。

在建模的过程中,学生可以感受知识产生、发展的过程,从而培养学生的科学精神与创新思维习惯,提高学生对数学的兴趣。在这所学校里,选修《数学建模》课程的同学从最开始每年30人到现在300人,同时越来越多的学生参加了数学建模讨论班。在参加各种竞赛之余,大学生们已经把学数学、用数学当成课外科技活动的一个重要组成部分。为此,学生们还自主成立了数学协会。2001年该校学生代表北京市参加全国大学生数学建模夏令营,其论文《高边坡的优化设计》已入选《全国大学生数学建模夏令营论文集》,即将由湖南教育出版社出版。在平时,特别是在毕业设计工作中,学生们积极结合自己专业的实际,结合国民经济和生活中的实际问题,积极开展数学建模活动。虽然他们的研究结果还很稚嫩,但他们对数学的热情,给数学增添了无限的生机。这正是数学建模竞赛活动的初衷。师生们说“在北化的校园里,数学也疯狂。”(冯宽昕)