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打造以赛促教“样板间”!澳门百老汇4001平台在线数学建模团队深耕细作为师生赋能

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  • 来源:党委宣传部
  • 日期:2020-07-15

最近,澳门百老汇官网土木工程学院的大四学生周超杰忙着准备毕业答辩,成绩优异的他已被保研至同济大学的结构工程专业,为大学本科阶段画上了圆满的句号。

过去四年,最让他难忘的是2019年参加的美国(国际)大学生数学建模竞赛。经过和队友四天四夜的苦战,他们最终赢得了比赛特等奖(Outstanding winner),成为包括哈佛大学等全球名校学生在内的36组获奖队之一,这也是甘肃省大学生参加此项竞赛的最好成绩。“如果没有美赛特等奖这份亮眼的成绩,我的保研也不会这么顺利。”

周超杰(右一)与队友田俊彤(中)、刘淇(左一)毕业前合影,目前三人都已成功保研。

“数学属于基础学科,平时学生在课堂上大多都是理论学习。通过数学建模培训和比赛,我们力争增强学生的科技创新意识,引导他们不断提高利用数学知识与方法、计算机软件和高新科技成果去分析、解决实际问题的能力,从而达到以赛促教的目的。”学校前任数学建模基地负责人、理学院信息与计算科学系主任孟新友说。

据统计,自2014年开始,学校在全国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛中共获得233项奖项,其中全国大学生数学建模竞赛,获得国家一等奖5项,国家二等奖36项,甘肃省特等奖48项,甘肃省一等奖71项;在美国大学生数学建模竞赛中,共获得国际特等奖1项,国际一等奖23项,国际二等奖49项,成为近年来全校各类科创性竞赛中吸引学生最多、获奖层次最高、成绩稳居全省第一的赛事。这些骄人成绩的背后,是理学院数学建模基地教师团队多年来的不断探索和持续深耕。

从20到80的飞跃

全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,是首批列入“高校学科竞赛排行榜”的19项赛事之一,比赛以锻炼学生运用数学思维分析与解决实际问题的能力为宗旨,要求学生以3人为小组参加,最终以科技论文的形式呈现成果。国赛在每年9月教师节所在周的周四举办,时间72小时,美赛则在1月末、2月初举办,时间96小时。

我校从赛事成立之初每一年都参加,1999年获得首个国家奖项。2004年,数学建模协会成立,吸纳和聚拢了全校喜欢和热爱数学建模的同学。2011年,学校成立数学建模科技创新基地,面向全校招收参赛学生。但因为经验不足等各种原因,2014年以前,学校的比赛成绩一直不尽人意。孟新友回忆,“成绩不好,对学生的吸引力就不强,当时全校报名参赛的学生总共不足20个队。”

数学建模基地的师生合影

2013年快放暑假时,数学建模学生协会负责人尹自康同学找到孟新友,和他聊了一个多小时关于建模比赛的想法。“听得出来,他对建模非常感兴趣,是一棵好苗子。”此后不久,尹自康带着同学们开始自学建模相关知识。与此同时,孟新友、杨帆等多名建模基地的指导老师也在暑期进行自我培训,并组织尹自康等同学参与到比赛准备过程中。2014年的全国赛,学校共17支队伍获奖,其中国家一等奖1项、二等奖5项,省级一等奖6项、二等奖5项,尹自康和队友获得了国家二等奖,这是参赛以来的最好成绩。

赛前培训,教室里座无虚席

真正的改变发生在2015年的夏天。7月底,孟新友在西安交通大学参加一个学习班,偶然的机会,发现隔壁教室有一些大学生在做建模比赛的模拟训练,这给了他不小的刺激。“西交的建模比赛成绩一直是全国靠前,人家都在给学生做暑期模拟,相比之下,我们的赛前培训做的太少了。”回校后,孟新友和基地的老师们快速反应,在8月底开学的前一周召集参赛学生返校,开始首次暑期模拟培训。他们找来历年比赛的优秀论文,给学生分类指导,强化模拟,取得了意想不到的效果,这一年的成绩稳中有进,取得了6项国家奖,并首次进军美赛,获得3项二等奖和4项参赛奖。这给了建模师生团队坚定走下去的信心。

学生答辩现场

之后,在全国大学生数学建模大赛会议上,孟新友和基地其他老师不断取经,了解西安交大、南京信息工程大学、电子科技大学等成绩突出的学校做法,开始不断加强赛前的培训准备工作。

指导教师参加全国数学建模竞赛交流会

从原来的几场周末讲座延伸到更加精细化的分类指导,邀请算法、模型、编程等专业的优秀任课教师,在每个周末上下午各4个小时对学生进行针对性的专题辅导;暑假前10天,进行历年获奖优秀论文的讲解分析,上午讲完,下午交给学生去完善熟悉;开学前10天,召集参赛学生返校,做最后阶段的强化模拟训练,学生根据老师的意见不断修改论文。

在学校红柳创客梦工厂设有数学建模比赛基地

获得美赛特等奖的周超杰说,比赛中他负责论文撰写,其他两名队友分别负责编程和建模。在参赛前的3个月时间,他们一直按照指导老师的安排,环环相扣进行着认真备战。“建模大赛讲究团队精神,我们三个人都会按时参加老师安排的培训指导,对比赛要求的各项能力都要学习了解,而不是绝对的分工,这样才能更好合作,取得最好成绩。”据了解,在他参赛的2019年,学校报名参加的学生队伍已经达到近150队、300人,校内选拔赛后有80个队参加全国赛。

“比赛出了成绩,同学们的积极性就会有显著的提升。从最初的凑不够20队到现在选拔后的80个参赛队,这说明我们探索实践的赛前培训创新方法是成功的。”孟新友说。

持续深耕

打造澳门百老汇4001平台在线数学建模特色经验

2018年,理学院应用数学系副主任杨帆开始接手数学建模比赛的组织管理。他根据自己多年来的参赛经验,在师生参与的质量上再下“绣花”功夫。

为了选拔出最优秀的学生,杨帆在每年5月的校内选拔赛和8月初的强化训练中,均加入了学生答辩的环节,并要求指导老师必须在现场。“答辩环节,可以在初赛时淘汰少数从网上抄袭论文的学生。同时,学生对论文的讲解,既增加了他们对比赛题目的理解,也对指导老师有启发,有些学生的解题思路非常厉害,这是一个反哺的过程。”对老师的要求,除了学生答辩必须在现场外,杨帆提出加大对历年比赛优秀论文的讲解,这意味着老师们从每年5月的校内选拔赛开始将会更加忙碌。

指导老师孟新友与学生合影

但是谁也没有怨言,这些学校量大面广的基础课教师,上课时间最长,写的板书最多,平时就很辛苦。在指导学生参加数学建模比赛的这几个月里,他们都是利用晚上、周末和假期的时间,查阅相关资料文献,和学生一起交流讨论给予指导。

指导老师杨帆与学生合影

假期连续培训,孟新友在弟弟结婚当天才赶回家;杨帆的认真让学生难以忘记,经常是学生困得不行了,他还在研究题目;首次美赛的时候,玄海燕找到了大量科技类英语论文,强化模拟;常杰对学生严格管理,但在指导上有自己独到的方法;杨娜娜怀孕的时候还每天陪着学生训练,晚上十点都没有回家;晏燕连吃饭都和学生在一起;常小凯自己读博,还尽可能挤出时间培训和指导学生......

指导老师马成业与学生合影

“建模能在短短的6年间,取得较大的成绩,离不开团队教师,尤其是党员教师的默默奉献和付出。无论是我还是杨帆老师,在给大家分配培训工作时,常杰老师、黎锁平老师、李敦刚老师、汪训洋老师、常小凯老师、王杰老师......团队里的每一位成员都是无私支持的。”对每个老师的付出,孟新友都如数家珍。

指导老师黎锁平与学生合影

目前,数学建模基地已经组建起一支集教学、竞赛指导、科研于一体的教师团队。他们理论知识扎实、实践教学经验丰富、年龄结构合理、敬业爱生,全方位加强学生的实战训练和参赛指导。经过探索与建设,基地也制定出了一套关于竞赛宣传、组织、指导,团队研讨等方面的管理制度,并配套合理、明确的奖励制度,实施充分竞争。

在此基础上,学校为理学院建设了高性能计算中心,创造了良好的指导训练条件;同时不断优化体制机制,将数学建模等数理学科竞赛成绩纳入科研考核奖励范围,大大激发了参与教师的积极性,为创新创业教育增添了新动能。

指导老师吴红梅与学生合影

持续的深耕努力,让学校数学建模形成了独特的特色,结出了一个又一个硕果。在2019年“深圳杯”数学建模挑战赛中,杨帆指导的三位同学获得西北地区唯一的一项全国一等奖;在当年的美赛中,常小凯指导的学生团队首次获得特等奖,成为又一新的重大突破,是数学建模师生团队献给学校百年校庆的一份大礼。

指导老师杨琳(左二)与学生合影

2020年的美赛,因受新冠肺炎疫情的影响,原计划在寒假快结束时召集学生回校参加的模拟训练被迫取消。杨帆和老师们快速启动线上指导,通过网络直播的形式从训练题出发,对参赛流程及注意事项、学术资源查询方法、参考文献格式规范及引用方法等竞赛相关内容,分批次向参赛学生进行培训与答疑。师生们充分发挥“互联网+”优势,团结协作,群策群力,最终取得一等奖5项,二等奖12项。获得一等奖的杜小明说:“老师们将线下的模拟搬到了线上,质量一点没有打折扣,有时候太晚我们睡着了,他们会用手机叫醒我们,继续完成题目。”

创新教育一直在路上

“比赛结果虽然重要,但是建模带给我最大的收获是在科学研究中的坚持不懈和不断创新的意识。比赛中学会的遗传算法、蚁群算法等,也为我将来的研究生学习打下了基础。”周超杰说,和队友三个多月的并肩作战,面对难题通宵求解的过程,让他学会了如何做科研,也对未来的研究生学习充满了信心。

杨帆介绍,数学建模比赛的题目都是开放性的,没有标准答案,重在考察学生的创新性和解决问题的能力。参赛学生分析问题,找数据,查资料,建模编程,写出论文。这个过程中,老师能做的就是在一些关键点的指引,其他都要靠学生自己完成。“建模还有一个特别的地方,就是比赛完了,但对于这个问题的解答并没有结束,学生可以沿着思路继续把这个题目作为科创项目去完善。”

2019年甘肃省大学生数学竞赛颁奖大会在我校召开

从2014年至今,在建模比赛中获得国家级奖励的同学,大多数都被学校保送至双一流大学攻读硕士研究生。孟新友说,“建模比赛对学生科学素养的提升作用是巨大的,在考研或者保研的面试现场,这种素养是导师十分看重的。”

据了解,目前,理学院围绕数学建模比赛,开展了“数理文化节”等与之相关的活动,大力培养学生的创新能力。学校“创客梦工厂”也将数学建模作为重要的创新创业基地,不断给予重点支持和资助,吸引了来自不同学院不同学科品学兼优的学生加入创新领域,为数学建模长期向好发展奠定了良好的人才基础和创新环境。

作为学生科创教育的重要环节,数学建模比赛的未来发展是与产业发展进行对接,让学生走出校园,走进企业,提高他们解决实际问题的能力。“创新教育不会结束。目前,我们已与上海一家企业进行了对接,他们期望我们能参与解决企业发展遇到的实际问题。疫情稳定后,我们会进行细节的进一步商定。”杨帆充满信心地说。

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