高職數學建模競賽問題及對策

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摘要：本文列舉了近年來高職數學建模競賽中存在的幾個問題，分析了由于未重視計算機應用能力訓練、論文寫作指導的缺失等原因是導致問題出現的重要原因，最后重點給出了解決對策：要提高師生計算機應用水平；注重培養學生計算思維；調整數學建模課程結構；提高學生數據處理及計算能力。

關鍵詞：數學建模；計算機應用能力；Excel

一、存在問題

近幾年本文作者在擔任高職數學建模競賽輔導老師的時候，發現一些問題。競賽題近年有個趨勢，即C題會在Excel文件里給出大量原始數據，要對這些大量原始數據進行加工處理，計算量非常大，人工計算無法完成，必須要借助計算機軟件來實現。2018年C題，僅Excel數據文件就有4個，數據量也非常大，其中僅一個銷售流水表就多達1015366行記錄，而D題相對數據量就非常非常小。問題1：有的看到C題如此大量的數據，無從下手，就直接繞道選D題了；而選C題的數據處理能力也較差，不能熟練使用Excel，缺少計算思維。竟然有用計算器計算的，完全不思考是否可以用計算機軟件對大量數據進行分析，找規律，簡化問題。問題2：只知百度，不知知網，不知知網導出參考文獻功能，信息檢索能力差。問題3：不會寫論文，表達不清楚，論文結構不完整，不會寫摘要；也不懂圖文并茂可以給論文增色、數值結果表示可用表格圖形圖表表示，一目了然、直觀、便于比較分析；Word排版也存在問題等。

二、問題分析

競賽中學生問題主要集中在互聯網信息查詢檢索、軟件使用等計算機應用問題和數學建模寫作問題。數學建模授課一般由數學老師擔任，講授內容僅包括數學知識、基本模型、歷年真題等。在機房上課，建模用的軟件只是簡單了解，并不實地操作。而Excel作為數學建模競賽中非常常用的軟件，很多學生僅認為它是用來制表的，并沒有掌握它強大的數據分析功能?；ヂ摼W信息查詢檢索也未進行培訓，導致不具備參考文獻檢索能力，不具備在大量資料中快速找到自己所需資料，獲得解決相應問題的能力。數學教師，更多地注重數學知識和基本模型的學習講解，不重視軟件操作練習和論文寫作指導，一是由于課時相對比較少，講完數學建?；A，就沒有時間來練習操作，還有一個重要原因，教師自身對部分軟件掌握不夠好，由于數學建模競賽可能要用到的軟件比較多，教師學習起來要花費很大的經歷、還有一部分原因學校沒有配備相應軟件導致教師無從學起。這些都導致學生計算機能力差，計算思維欠缺。數學建模競賽最終呈現的是一篇有一定規模并且格式規范的學術論文，所以論文寫作指導的缺失也是導致論文質量不高的一個重要原因，甚至是與獲獎失之交臂。

三、對策研究

（1）提高教師自身計算機應用水平。學校對數學教師進行相關軟件培訓利于提高教師自身計算機水平。只有教師計算機能力提高了，才可能對學生進行全面指導，才可能發現學生計算機方面問題，給與解決，增強學生信息檢索、收集、分析、處理等能力。（2）注重培養學生計算思維，不單是培養數學思維。計算思維體現我們處理事件能力，是思想，不是軟硬件或工具。信息大爆炸的時代，如何從繁博的數據海洋里快速獲得自己想要的信息？這就是要培養計算思維，當我們在遇到求解問題時，下意識想：這個問題如何用計算機來求解？當你有這種意識時，初步計算思維就形成了。調整數學建模課程結構：數學建模競賽包括三個方面：數學知識應用能力、計算機應用能力、論文寫作能力，那么相應開設數學建?；A、數學建模軟件和數學建模論文寫作指導三門課程。建?；A主要講什么是數學建模、建模步驟、一些簡單應用實例。建模軟件主要是教會學生利用百度、Google、知網等各種檢索文獻和查詢信息的手段深入理解題目；借助軟件實施數據處理可以大大提高效率，熟練使用公式編輯器Mathtype、數學軟件Matlab、專門解決優化問題的Lingo、統計軟件SPSS來處理數據、解決問題；熟練使用Word可提高文章質量，隨著近些年大數據統計類題目越來越多，Excel的函數和公式、數據分析等，都可以解決數據預處理和統計問題，可見兩者在數學建模中的重要性。最好還具備計算機語言能力，比如C語言、VB等。軟件教學可以由計算機老師來擔任。（3）數學建模論文寫作指導教會學生如何掌握論文寫作格式，順利完成一篇高質量競賽論文。論文整體結構完整，分析假設、方法思路等敘述清晰完整、表達簡潔；重視摘要，用200-300字把建模思路、模型求解、建模特點，用到的工具，結果表述清楚。（4）提高學生計算機水平。數學建模就是利用計算機對所建立的數學模型進行分析和求解，競賽初衷是要提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力。競賽考察不僅是數學知識，命題越來越傾向于考察學生的計算機應用能力，只有提高了應用能力才能更好利用計算機求解數學建模問題。培訓時要詳細講解模型如何求解。將數學和計算機結合，多動手，安排一定的課時專門針對歷年真題進行操作訓練。比如，2017、2018年的C題都用到回歸分析，可用軟件有Matlab、Spss、Excel等，若對前面提到的專業軟件不了解，完全可以用Excel建立模型。（5）在大數據時代背景下，必須提高學生數據處理能力，重視計算能力訓練。數值計算是建模中非常重要的環節，而數據量大而復雜，故要加強學生的動手能力,多進行數值計算。針對高職學生，讓學生熟練使用Excel，動手計算提高熟練度，從而達到提高計算效率。2018年的C題就是通過用Vlookup等函數、排序、篩選和分類匯總、合并計算、數據透視表等進行處理。

參考文獻

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[3]程娟.高職高專學生在數學建模競賽中存在的問題及應對方法[J].科技資訊,2009(23):232.

作者:梁娜 楊云 單位:陜西科技大學銅川職業技術學院