建立更合理的数学建模教学体系
为了使我校学生更符合石油大学生科技创新实践项目的要求,笔者认为应将具体的石油科技创新实践案例整合到原有的数学建模教学体系中,形成大学生科技创新与数学建模教学并重、相互补充、相互完善的新型数学建模教学体系。
1.补充建模教学内容,完善原有课程体系。
以培养学生的创新意识和发散思维为目标,结合以往建模教学的具体情况,对数学建模课程的内容进行修改和完善,在原有优秀建模竞赛主题的基础上,增加一些难度适中的石油大学生科技创新实践案例,丰富教学内容。此外,还应补充一些具有石油学科背景的开放主题,引导大一大二学生积极参与大学生科技创新活动。同时,还应开设一些数学软件应用课程,让学生对Matlab有初步的了解、Spss、Lingo等数学计算软件增强了学生竞赛论文写作和英语论文写作的能力。通过以上工作,对原有的数学建模课程体系进行补充和完善,提高学生的科研能力。
2.加强数学软件编程教学。
数学建模课程的新颖之处在于,它不仅让学生学会将数学理论知识应用到实际的科学研究应用中,而且教会学生如何使用计算机更快、更简单地解决数学问题。作者认为,学校应该通过三个层次来加强学生的数学建模软件编程能力。在第一个层次上,通过数学计算机课程来提高学生应用数学软件的能力。在第二个层次上,通过数学建模课程初步培养学生解决一般问题的能力,主要内容是解决基础培训问题。除了强调编程能力外,该过程还强调解决问题的完整性。第三层次,通过竞赛培训、竞赛和科技创新活动加强实践能力培训,培养学生通过应用实践发现和解决问题的能力。
3.通过大学生科技创新实践项目增强学生的创新能力。
笔者认为,通过引入石油大学生科技创新实践项目,将数学建模二级培训体系、选修课、建模竞赛培训扩展为选修课、建模竞赛培训、科技创新实践项目三级培训体系。所谓整合石油大学生科技创新项目建模培训,是针对大学生科技创新活动的需要,通过整合石油专业知识,结合石油背景设计数学建模培训课题,依靠学校年度科技创新项目、教师科研项目等,以创新的形式进行建模培训。我校每年的科技创新项目大多集中在石化领域。因此,要整合大学生的科技创新活动和数学建模教学,关键是在设计建模培训课题时,结合石油背景和石油行业知识,引导学生在思考本专业科研问题时,运用数学建模的思路和方法。这不仅有助于学生更深入地掌握专业知识,而且提高了他们的科研能力。项目难度过低或过高,对提高学生的科研能力帮助不大。此外,在项目设计中,需要考虑项目的可行性、数学建模思想和方法在专业领域的体现。
石油大学生科技创新项目涉及的知识面广,难度大,对学生的科研能力要求高。数学建模通过数学理论教学和实际科研应用进行了沟通。课程涵盖了大学生科技创新项目的全过程,对学生科研能力的培养是全面的。将石油大学生科技创新项目与数学建模课程有机结合,是培养具有综合科研素养的石油学生的有效途径。