图书前言

前言

广西高校开展数学建模教学与竞赛活动之路

一、 历史回顾

在计算机技术飞速发展与广泛使用的今天,数学正以空前的广度与深度日益深入到社会的各个领域,当今世界已经进入数学工程技术的时代。在这样的一个时代背景下,我国高校从20世纪末开始了一场伟大的教育改革实践活动,将数学建模引入高校数学教育,并由教育部和中国工业与应用数学学会联合举办每年一届的全国大学生数学建模竞赛。目前,这个竞赛已经成为我国高校大学生课外学科竞赛中规模最大、影响最大也是最为成功的竞赛。回顾二十多年来广西赛区高校数学建模的实践,也早已从星星之火走向烈火燎原之势,在此我们不妨摘取如下若干历史片段,共同感受数学建模给我们带来的数学之美。 

1986年,广西大学席鸿建(现广西数学学会理事长、广西财经学院院长、全国大学生数学建模竞赛广西赛区组委会主任)、李飞宇两位青年教师参加了在西安举办的全国数学建模学术研讨班,拉开了我区高校开展数学建模教学与研究的大幕。

1991年,广西大学派出了3个队参加了全国部分省市大学生数学建模竞赛,开启了我区高校参加大学生数学建模竞赛的进程。

1992年8月,广西高校工科数学研究会在柳州举办了首届广西高校数学模型师资培训班,由徐尚进、谢钢礼主持,吕跃进主讲,参加培训班的有来自全区大中专院校的30多名代表。

1993年底,桂林工学院承办了一次数学建模师资培训既学术研讨班,邀请清华大学姜启源教授到会讲学。会上,广西几所高校的代表吕跃进、李正吾等人与姜启源教授进行了座谈并就成立全国大学生数学建模竞赛广西赛区进行了酝酿。

1994年初,广西大学戴牧民和吕跃进两人到广西区教委与高教处唐处长汇报了这项活动,获得了教委的大力支持,随后成立了广西赛区,第一任赛区组委会主任是时任广西数学学会理事长的广西大学李世余,吕跃进任秘书长。从此,广西高校开始全面参与全国大学生数学建模教学与竞赛活动。

1994年,广西壮族自治区教委向全区高校发通知,要求组织学生参加全国大学生数学建模竞赛。广西大学、广西师范大学、桂林电子工业学院等3所院校16个队首次组成赛区参加了全国大学生数学建模竞赛。是年,广西大学首次在全国大学生数学建模竞赛中获全国二等奖,开创广西高校在全国性理工类竞赛中获全国奖的先河。

1995年,广西大学再创佳绩荣获全国一等奖,为广西高校首次。

1997年,广西大学由吕跃进主持的教学改革项目“改革理工科数学教育,建设数学模型课程”获广西壮族自治区教学成果二等奖。这表明我区高校已经不仅仅是参加竞赛,而是将竞赛与教学改革紧密联系起来,并开始获得了初步的成功经验。

1998年,柳州师范高等专科学校参赛,是我区专科院校中第一所参赛学校。

1999年,河池师范高等专科学校有一个队获专科组全国二等奖,这是我区高校首次有专科院校获全国奖。

2001年,柳州师范高等专科学校有一个队获专科组全国一等奖,为广西专科院校首次。

2004年,广西师范大学承办了当年全国大学生数学建模竞赛颁奖工作会议,以及广西赛区首次年度颁奖工作会议。来自全国各地高校的广大师生在领略桂林山水美景的同时,也感受到地处祖国边疆的广西高校数学建模活动的蓬勃气息。

2008年,广西大学在北海承办了当年全国大学生数学建模竞赛评阅工作会议。热情周到的会务安排、充满特色的壮锦绣球让来自全国的数学建模专家惊喜不已,他们在紧张评阅之余欣赏了银滩风情涠洲胜景海豚靓影,还向我区高校师生传授了数学建模真谛。(参见照片1)

2010年,桂林电子科技大学承办了粤、桂、赣、琼四省区联合评阅工作会议。这是我区探索进一步提高评阅公平公正性的有益尝试,也加强了与兄弟赛区的交流与联系。

纵观过去的岁月,我区高校自1994年成立赛区以来,在区教育厅的领导下、在广西数学学会的指导下、在广西赛区组委会的精心组织下、在各高校师生的共同努力下,参赛学校不断增加,参赛队数屡创纪录,竞赛成绩不断刷新,呈现出一派生机勃勃、欣欣向荣的健康发展景象。参赛学校从最初的3所,发展到目前稳定水平的43所左右; 参赛队数从最初的16个队,发展到2011年的582个队,平均以每年递增23.5%的速度快速增长,远高于全国同期平均水平(11.8%)。与此同时,获全国奖的队数也从最初的1个队发展到2011年的47个队。参赛队数、获全国奖数量在全国中小省(区、市)中名列前茅。(参见表1、图1、图2)

表1广西赛区历年参赛及获奖情况

年份

参赛院校数参赛队数全国一等奖队数全国二等奖队数

本专总本专总本专总本专总获全国奖

总队数

199433161600111

199566262611112

199677272711112

199755222211112

199881929332000111

199994134312552022135

20007714392059113367

2001861452227421352710

200269154336791124268

200371320595211121354912

续表

年份

参赛院校数参赛队数全国一等奖队数全国二等奖队数

本专总本专总本专总本专总获全国奖

总队数

2004818269275167224981721

2005112031128942223251061621

200614183220115135141517133035

200719213526312138455102052535

200820183831214345542619143339

20092220423301454752242793640

201023214434420554931423143741

201122214336421858225729114047

合计23901297368636235917892270329

图1广西赛区1994—2011年参赛总队数曲线

图2广西赛区1994—2011年获全国奖总队数曲线

我区高校数学建模教学与竞赛活动获得了自治区领导的大力支持,区政协副主席俞曙霞教授出席了2007年的赛区工作会议暨颁奖仪式(参见照片2)。

二、 政策支持

我区高校在数学建模教学与竞赛活动中所取得的成绩,是在自治区教育厅的一贯重视与大力支持下取得的,教育厅每年均向各高校发出要求组织学生参加全国大学生数学建模竞赛的通知,强调全国大学生数学建模竞赛的意义,认为它有利于培养学生运用数学方法和计算机技术解决实际问题的能力,有利于培养学生的实践能力、创新精神和合作精神,有利于推动教学改革和教学建设。要将组织参加大学生数学建模竞赛与推动教育教学改革结合起来。并多次在通知中指出: “根据教育部教高司函[2003]165号文件‘关于鼓励教师积极参与指导大学生科技竞赛活动的通知’精神,各院校可根据本校实际情况对参与指导全国大学生数学建模竞赛的教师给予一定的教学工作量或科研工作量,并建立有效的激励机制,鼓励更多的教师积极地参与指导大学生数学建模竞赛活动。”特别是最近几年来,区教育厅以教改立项、专项资助等形式,对赛区组委会给予了充分的政策与资金支持。黄宇副厅长出席2005年颁奖仪式并作重要讲话。

而教育厅高教处则是对我区开展数学建模竞赛给予了许多具体而直接的政策与指导,并从多方面给予赛区组委会极大的帮助,对参加赛区工作会议、指导数学建模师资培训班等给予了充分的重视。如区教育厅高教处袁旭副处长出席了2003年全区数学建模会议。

我区各高校对大学生数学建模竞赛重要性也日益认识充分,纷纷出台了一系列的政策与措施,鼓励教师积极参与指导大学生数学建模竞赛活动。例如,广西大学以立项的形式,每年资助大学生数学建模竞赛若干万元,给学生记相应的创新学分,教师获得指导创新学分工作量,并对获全国一、二等奖的学生在推荐免试就读本校研究生时给予优先考虑。桂林理工大学主管教学的副校长领导数学建模竞赛活动,并对指导教师发放科研工作量补贴,学校教务处在经费的申请、培训场地的协调、比赛安排和工作量统计方面做了大量的工作。玉林师范学院成立了以学院领导、教务处处长、数信学院院长为领导兼指导教师的数学建模竞赛指导组,负责全院的数学建模竞赛工作。广西师范学院还专门为竞赛期间准备了停电应急预案,以保证竞赛的顺利进行。桂林航天高等专科学校采取了课时补助、奖金发放、评优树先等激励政策。更多的高校以各种有力的措施在推动着数学建模教学与竞赛活动。

三、 精心组织

全国大学生数学建模竞赛广西赛区组委会自1994年成立以来,以在全区高校推广数学建模活动为己任,不断总结经验,完善竞赛规章制度,精心组织竞赛报名、赛题公布、考场巡视、论文评阅、面试工作等各个环节,制定《全国大学生数学建模竞赛广西赛区评阅工作规范》《全国大学生数学建模竞赛广西赛区优秀组织学校、优秀组织工作者、优秀指导教师评选办法》等规范文件,保障竞赛公平公正健康发展。赛区组委会成员几乎深入到区内各个高等院校作数学建模报告,宣传推广数学建模活动。组织各高校参加全国数学建模会议,学习交流。编辑年度优秀论文集,协助区内高校承办全国颁奖会议、评阅工作会议。

 赛区组委会以广西大学教师为主讲教师,先后组织了6届全区高校数学建模研讨班暨师资培训班,培养了一大批数学建模师资。同时邀请全国数学建模的专家学者,如前全国大学生数学建模竞赛组委会(以下简称“全国组委会”)秘书长清华大学姜启源教授、前全国组委会副主任北京理工大学叶其孝教授、全国组委会成员北京大学孙山泽教授、现全国组委会秘书长清华大学谢金星教授、全国组委会成员广东工业大学副校长郝志峰教授、全国组委会成员北京工业大学孟大志教授、国家级教学名师北京航空航天大学李尚志教授等为广西高校师生传经送宝。(参见照片3~照片10)

 赛区组委会自2004年以来,坚持每年召开全区颁奖仪式及工作会议,这项工作得到了区内各高校的大力支持。

2004年11月,桂林,广西师范大学承办2004全国大学生数学建模竞赛颁奖工作会议,同时承办广西赛区颁奖仪式及工作会议,广西师范大学副校长易忠教授、赛区组委会主任戴牧民教授出席。(参见照片11)

2005年12月,南宁,广西师范学院承办2005广西赛区颁奖仪式及工作会议,广西师范学院于瑮院长、教育厅黄宇副厅长亲自出席会议并作重要讲话,希望大家再接再厉,在高等教育教学改革各项工作中不断取得新成绩。(参见照片12)

2007年1月,玉林,玉林师范学院承办2006广西赛区颁奖仪式及工作会议,玉林师范学院党委张鹏书记、赛区组委会主任席鸿建教授、玉林师范学院谢尚果副院长等出席。(参见照片13)

2008年1月,南宁,广西大学承办2007广西赛区颁奖仪式及工作会议,区政协副主席俞曙霞教授、赛区组委会主任席鸿建教授、广西大学副校长韦化教授等出席。(参见照片14)

2009年1月,南宁,广西水利电力职业技术学院承办2008广西赛区颁奖仪式及工作会议,赛区组委会主任席鸿建教授、广西水利电力职业技术学院刘延东院长、教育厅高教处李向红副处长等出席。(参见照片15)

2010年1月,桂林,桂林师范高等专科学校承办2009广西赛区颁奖仪式及工作会议,桂林师范高等专科学校党委书记陈文开教授等出席。(参见照片16)

2011年1月,南宁,广西电力职业技术学院承办2010广西赛区颁奖仪式及工作会议,赛区组委会主任席鸿建教授、广西电力职业技术学院何佳院长等出席。(参见照片17)

 精心组织评阅工作会议。广西大学、广西师范大学、广西工学院、桂林理工大学、河池学院、钦州学院等多所院校对承办赛区评阅工作会议及其他赛区组织工作亦做出了不少的贡献。在每年评阅工作中,赛区组委会坚持公平公正原则,完善评阅规范,选择培养了一批业务精干、秉公评奖的数学建模评委,他们在评阅工作的认真负责精神是赛区评奖质量的保证。(参见照片18~照片27)

 广西赛区的组织工作得到了全国组委会的肯定。跨入新世纪以来,广西赛区于2003年、2004年、2006年、2008年和2010年5次获得全国大学生数学建模竞赛优秀组织工作奖。(参见照片28~照片30)

四、 师生受益

竞赛是手段,不是目的。在数学工程技术时代的环境里,深入开展大学生数学建模竞赛已经在以下几个方面发挥了重大作用: 

对学生而言,可以培养他们综合素质与创新能力,具体包括运用学过的数学知识分析和解决实际问题的能力,利用计算机求解数学模型的能力,面对复杂事物发挥想象力、洞察力、创造力、独立进行研究的能力,关心、投身国家经济建设的意识和理论联系实际的学风,团结合作精神及进行协调的组织能力,勇于参与的竞争意识和不怕困难、奋力攻关的顽强意志,查阅文献、收集资料及自学的能力,撰写科技论文的文字表达能力等。

作为指导教师,有利于提高自身的数学建模素质和科研水平; 有利于增强为人师表的荣誉感和关心爱护学生的责任心; 有利于开展数学教育教学改革,撰写教学研究论文,申请教改项目。数学建模教学与竞赛是对现有数学教育体制的一种创新,包含许多很有价值的新问题、新课题值得教师们花力气去研究,这对数学教师既是一个挑战,也是一个极好的机遇。1997年以来,历届全国教学成果奖有关数学类项目中,与数学建模有关的项目占了1/3以上。这就充分说明了数学建模在教学改革中重要地位。指导教师的获奖也对教师评优、职称晋升等起积极作用,这一点在我区职改文件中有相关的规定。

对学校而言,可以丰富校园学生课外科技活动,提高学生创新能力与综合素质,建设良好学风; 能够促进数学课程建设; 推动学校进行教育教学改革。大学生数学建模竞赛是适应时代潮流的一项具有重大意义的学科竞赛,它促使高校数学教育从教育思想、教学方法、教学形式等各方面进行改革,它不仅对数学模型这一门课程的建设起了推动作用,而且对相关的高校数学课程的教学改革也起了推动作用,甚至对某些专业课程的教学产生了积极的影响。可以说数学建模思想是高校数学课程教学改革的一个重要切入点。许多学校因在数学建模教学与竞赛上的成绩而获省级和国家级教学成果奖。同时,竞赛成绩从一个侧面提高学校知名度,提高学校评估水平。

事实也充分证明了上述几点。

18年来,全区共有3686个队(其中本科2390队,专科1297队)参加了全国大学生数学建模竞赛,有329个队获全国奖(其中本科214个队,专科115个队),参赛的11058位同学无论获奖与否,均从中感受到受益匪浅,可谓“参赛一次,受益终身”。其实,还有更多的同学在大学阶段学习过数学建模课,同样受益。在他们步入社会后,无论是继续学术深造还是就业工作,数学建模均对他们的人生起到了非常重要的作用,如广西大学农学专业的李伟明同学,在大学期间就在核心期刊上发表了一篇关于果树栽培的数学建模论文,解决了一个重要的果树栽培问题; 再如曾获全国一等奖的广西大学朱艳科同学,本科毕业后继续深造至博士毕业,目前在华南农业大学任教,这几年她指导的几个队又分别获得了全国一、二等奖。类似的例子很多,本书感言篇有历年参赛同学的亲身感受。

 大学生数学建模协会遍地开花。(参见照片31~照片36)

 大学生勇敢挑战各种数学建模竞赛。(参见照片37~40)

 学生获得各种奖励。(参见照片41~45)

 数学建模活动剪影。(参见照片46~52)

我区各高校从事数学建模教学的教师早已充分认识到数学建模竞赛的作用,对其给予了足够的重视与精力投入,纷纷申报各级与数学建模相关的教学改革项目、建设数学模型课程、申报教学成果,而教师们的辛勤付出也得到了社会的承认,获得了各种各级教学成果奖及荣誉称号。根据各院校提供的数据(不完全统计),近10年来有3人获区教学名师奖,1人获八桂名师,8人次获其他区级以上荣誉称号,有3门数学模型课程获区精品课程,8门其他相关数学课程获区精品课程,9项成果获区级教学成果奖,63项区级教学改革项目(其中本科36项,专科27项)。获批更多的校级项目数不胜数,每一所学校都有数学建模老师成为教学良才、优秀教师。(具体情况参见表2)

表2广西赛区从事数学建模科研教学竞赛活动的教师主持各种项目数汇总表(统计到2010年)

序号项目名称级别本科数专科数合计数备注

1精品课程

区级9211

校级121527

2教改项目

区级362763

校级391150

国家级101

续表

序号项目名称级别本科数专科数合计数备注

3教学成果奖

区级729

校级13114

4教学名师(教学能手) 

区级404校级131023

5荣誉称号

区级628

校级444488

国家级213

6科研项目

区级8915104含厅级

校级46450

国家级18220

看着这一串串充满汗水而又喜悦的数据,数学建模已经深入到各院校的数学教育教学过程中,数学建模竞赛的灿烂之花结出的数学教育改革的丰硕果实正挂满枝头。展望未来,天地间无穷奥秘等待师生探索,高校里也有不尽改革课题有待继续深化与创新,数学建模在这两方面仍将担当重任。我们的明天将更加灿烂辉煌!

吕跃进2016年8月于广西南宁