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参加全国大学生数学竞赛除了上述的必要条件之外,还需具备四个充分条件:如何稳固参加预赛的人数、制定合理有效的培训内容、师资队伍的建设以及经费来源等。首先,如何有效地组织大学生参加竞赛,可谓是四个条件中最重要的一项,也是下一节笔者所研究的重点;另外,作为数学竞赛的主要内容:《高等数学》是工科类学生必修的基础理论课,《数学分析》、《高等代数》、《解析几何》等课程是数学专业的专业基础课。这些是数学竞赛得以顺利开展的基础。第三,调动部分高校专任的数学教师组成竞赛培训团队也是一项重要的环节,笔者将会在第三节做详细的研究。最后是竞赛活动经费,笔者认为可以从以下三个方面获得:第一方面,每所高校都会有专项的创新活经费,可以从此项经费中申请一部分;第二方面,各赛区的主办方会拔给每个学校一些经费;第三方面,适当地向参加培训的学生收取(或变相地收取)一部分。这些经费主要用于:参加竞赛的学生报名费、培训教师的课时费和学生竞赛时的考试相关费用等。基于上述分析,在普通高校开展数学竞赛培训以及组织学生参加全国大学生数学竞赛是完全可行的并具有实际意义的。
2普通高校学生现状分析
为了吸引、鼓励更多的学生参与数学竞赛活动,必须先了解现在普通高校本科生的生源现状及其学习状态。不得不承认,全国高校自扩招以来,普通高校大学生的质量普遍下降。主要原因有两个:一是大学的教育已由精英式转为大众式;二是随着扩招的进行,大多数优质生源进入了985或211这样的重点高校,这样就导致普通高校中的优质生源比例相对减少。限于优质生源比例小的问题,再加上数学理论繁杂与深奥,学习起来困难重重,多数学生在学习数学时会产生为难情绪从而心生畏惧。还有小部分的学生在进校时数学基础就比较差,(或由此产生的)学习数学的积极性很低。还有一部分学生认为数学无实际用途,从主观上学习数学的兴趣消极。基于以上几点原因加上一些来自普通高校教学条件的限制,很多大学生的实际数学水平较低,所引发的直接结果就是学习成绩下降、考试分数偏低、补考人数增多,更有甚者一些学生因为数学不及格而无法毕业。现阶段普通高校多数强调实践,所以在大学一、二年级基础阶段会大量调减理论课时,特别是有关数学的理论课程。这样就导致了教师在上课时会对课程进行调整,例如内容增加、进度加快等等。数学课中部分核心内容由于难以理解,权衡之下只好放弃。因课时问题,数学习题课早已名存实亡。关于这一点在文[3]中笔者会有详尽的论述。一些普通高校强调少讲精讲,但数学本身就是一门高深抽象的学科,没有理论基础实践就无从说起。一些内容略讲或是不讲,都有可能在学生在今后的实际应用中造成影响。但即使知道删减理论会有诸多的弊病,许多普通高校还是在课程中减少了很多的数学内容。多数普通高校的本科学生所学的数学内容少,而且掌握的不扎实不牢固。这一点与数学竞赛产生了严重的予盾。那么哪些学生适合参加数学竞赛呢?笔者认为有两类学生比较合适一类是自主学习能力强,数学基础扎实,对数学非常感兴趣的学生;另一类就是考研的学生。这两部分学生对数学的求知欲望非常强烈,因此成为是参加数学竞赛的主力军。
3稳固参赛学生群体策略
据调查显示,有的普通高校因为这个问题而放弃参加全国大学生数学竞赛。即便参加人数也少的可怜,以我校为例,我校于2011年第一次参加全国大学生数学竞赛,当时仅有一个非数学专业的学生参加了竞赛,其余29名数学专业的学生也是被志愿的。为了保障全国性的数学竞赛活动在我校顺利开展,我校实行了以“利益驱动”的办法。使学生有两方面的既得利益:选修学分和考研辅导。为了稳固参赛学生的群体,我校主要从以下三方面开展了工作。
3.1有效宣传
根据经验,通过学生(或辅导员)在学生中进行数学竞赛宣传以及在学生中发放宣传小册子的方法收效甚微。为了能够在学生中得到有效的宣传,我院在大一的第二学期末,由《高等数学》任课教师负责向自己的任课班级做大量宣传,向学生讲清楚参加数学竞赛所能获得的利益,通过自愿报名的方式鼓励学生积极参与。
3.2设立选修课
为能够顺利进行数学竞赛辅导培训,我们开设两门40学时的选修课《高等数学选修》与《数学基础研修》(这两门课程的学分均为2学分,他们的本质是数学竞赛辅导课程)。这样我们就解决了培训的时间与教室的安排问题(当然,我们可以给教务部门一些时间安排上的建议)。由于大学生在大学期间要修满一定的选修学分,所以这两门课程的开设对学生是有一定吸引力的。另外,培训内容要尽可能让学生理解。如果内容难度过大,就会造成多数学生在课堂的注意力不集中,甚至来上课仅仅是为了走形式。这样就达不到吸引学生参加竞赛的目的。总的来说,就是用选修课的学分来吸引学生参加数学竞赛培训,在学生能够接受的基础之上对其加以培训,并弱化对选修课的考核。慢慢提高学生对学习数学信心,自主自愿报名参加数学竞赛。考虑到普通高校的教学内容(无论是专业的还是非专业的)无法满足竞赛的要求,而且还有一小部分竞赛内容不在工科教学大纲的范围内。我校选择了开设《高等数学选修》、《基础数学研修》两门选修课。《高等数学选修》是为参加数学竞赛预赛的工科类学生准备的;《基础数学研修》是为专业类的本科学生而开设的。这两门选修课的授课内容严格遵从《中国大学生数学竞赛大纲》的要求。对提高学生数学素养是有百利而无一害的。
3.3考研辅导
数学竞赛的难度大大超过了考研数学的难度,为了吸引更多考研的学生,我们的辅导以考研数学的难度为基础的。让学生在参赛的同时得到专业教师的考研辅导,加大学生对竞赛的兴趣。竞赛辅导的基础目标是考研数学辅导,重要目标是数学竞赛辅导。我们的辅导内容遵从竞赛大纲、以历年考研真题结合历年的竞赛真题的解题技巧制定讲授内容。这样既能得学分,又能得到考研数学的辅导,在帮助考研学生的同时也达到了稳定参加数学竞赛人数的目的。笔者认为上述条件能够吸引很大一批学生选修《高等数学选修》与《基础数学研修》。快速扩大数学竞赛在学生中的影响。一方面学生会因为选修学分易得而在学生群体广泛宣传;另一方面学生会因为能满足自己的求知欲望而踊跃报名,还有一些学生会因能得到免费的考研数学辅导而进行宣传。在参加竞赛培训的人数得以保障的情况想,在参加培训的学生中选择一些较好的参加竞赛,这样就能够提高获奖率,也可以减少一些费用(比如报名费、考务费等)。另外,我校的学生在数学竞赛中获得的奖项,在物质上是没有任何奖励的。不过,按获得的奖项的等级不同会奖励不同的创新学分,创新学分可作为选修学分。比如,在初赛中获得国家一等奖,会得5个创新学分;二等奖,4个创新学分,依次类推。在决赛中获得奖项,在我校还从未有过,但笔者相信通过我校师生的共同努力,在不远的将来一定会实现这个梦想。
4建立一支德能兼备的培训团队
为了能够更好地让学生适应竞赛试题题型,组建一支不计报酬和得失、具有奉献精神和敬业精神的的培训教师团队是关键。组建这样的队伍需要两个条件。首先,培训教师虽然不计报酬但不能没有报酬,否则会使培训的教师缺乏教学兴趣。由于我校的数学竞赛培训是以选修课的形式进行教学的,故大部分的报酬是由学校以课时费的形式来支付的。但是与培训教师花费大量时间和精力进行试题和教法的研究相比,他们所得的课时费与付出是无法成正比的。其次,大学生的数学竞赛培训可以看作我们日常教学的有益补充。培训教师必须有较好的数学素养,教学方法,在解题能力和表达能力有较高的水平。同时,还要求培训教师广泛地查阅课外参考书、新近的考研参考书和各省市及国家的数学竞赛试卷等。可以说培训团队业务水平及敬业精神的高低直接决定着数学竞赛成绩的好坏。以我校为例———数学专业的培训团队有五人,非数学专业的团队有四人。他们每人分别负责一部分内容。大家的同感是:任何一门课程的全部培训内容由一人完成几乎是不可能的,竞赛培训备课所需的时间与精力不是正常课程备课所能比拟的。甚至,有时我们在一学时的时间里只能讲解一道例题,不是我们的培训教师没有能力,而是我们在将知识教授给学生们的同时还要保证学生能顺利消化,扎实的掌握解题技巧。据笔者调查,各普通高校很少有专门的数学教师来辅导将要考研学生的数学知识。由于数学竞赛的难易程度在考研数学的难度之上,故数学竞赛的培训教师完全胜任考研数学辅导。这样一个专门的考研辅导团队是学校领导和所有将要考研的学生非常期待的。所以将考研团队与数学竞赛培训团队融为一体,从各个角度上看都是可以实现的,也是具有现实意义的。
5结语
探究式教学法,不同于传统将知识直接由老师进行传授的教学方法,而将其重心放在学生的“探与究”上。“探”是重头,学生在新接触某个概念和原理时,教师只提供事例和问题,学生通过查阅、观察、记录、实验等途径独立探索。“究”是核心,学生在独立探索的基础上,通过思考、讨论自行发现掌握相应的原理和结论。最后老师结合学生的探究过程对他们的结论进行评价和矫正。在探究过程中,始终强调以学生为主体,学生的自主学习能力都得到加强,相比被动接受教师传授的知识和结论,通过这种方式获取的知识,学生理解更透彻,掌握更牢固。数学建模课程教学中大量源于实际生活的实例,也使得这门课程在教学手段和教学形式上的得以有大量创新,探究式的教学模式尤其适合在本课程的教学中使用,笔者长期承担数学建模课程的教学工作和指导学生开展数学建模竞赛及有关活动,结合多年的实践谈一谈。
探究过程的具体实施
问题驱动 探究过程的驱动是问题,学生的学习活动围绕教师设计的问题展开。教师在这里要做的是,课前根据教学目的和内容,精心挑选有趣,又难度适宜的问题。例如,在一堂数学建模课中,我们以身边的一个具体实例来提出问题:通常1公斤的面,1公斤的馅,包100个汤圆;今天1公斤面不变,馅比1公斤多了,问应多包几个,每个包小一点,还是应少包几个,每个包大一点?实践探索 这是探究过程的关键环节,在教师的组织下,学生自己动手实践如何制订研究计划,如何收集必要的资料和有关的研究方法。基于培养学生团队合作精神的目的,这个过程可将学生分组来完成。例如:包汤圆的问题中,引导学生把问题梳理和抽象出来,一张面积为S的皮,可以包体积为V的馅,如今把这张面积为S的皮,分成n张面积为s的皮,每张面积为s的皮可以包体积为v的馅,那么问题就转化为了讨论,究竟是V大还是nv大的问题了。这个过程中,一定要让学生思考,是不是需要某些合理的假设,如:不论面皮大小,其厚度都应该一致;不论汤圆大小,其形状都一致(这两个假设很关键)。思考讨论 学生把通过实践探索得到的资料进行思考、梳理、总结,形成自己的结论。各团队就同一问题将自己的结论清楚地表达出来,针对各种不同的观点,共同讨论。评价矫正 在集体讨论、辩论过程中,教师适时给予评价和矫正,分析独特,立意清晰的给予肯定,观点模糊的给予指正,通过融洽的学术交流使大家发现自己的问题所在,不准确、不深入的地方继续完善。
探究式教学中应注意的问题
在大学生计算机大赛中,云计算主要给评委和参赛者提供一个交流的平台,这个平台要是要进行运算工作的话,就必须要有硬件服务群。它的虚拟平台和储存空间也是有等级制度的,因为只有服务器才能合成它的储存和内存资源池。这样一来,在大学生计算机大赛中整理那些数据资料就非常方便了。
2云计算的服务平台
服务平台最大的功能就是通过VMware虚拟化技术为用户提供操作系统和其他操作模块,比如有:IOS、Linux、windows,还有比赛中规定的移动开发平台:安卓、苹果的IOS、windowsPhone、JavaME、MTK、黑莓、塞班。
3云计算的应用程序
云计算的应用程序并不死板,在大学生计算机应用大赛中,参加比赛的人可以根据自己不同的需要提前最应用进行部署修改,参加比赛的队伍如果发现自己的程序有什么问题,可以根据当时的情况及时做修改,不管参加比赛的队伍的作品有什么技术上的问题需要支持,云计算的应用程序都能在最大的限度上满足他们。
4如何在计算机大赛中运用云计算
在大学生计算机大赛里面主要运用到云技术的地方是计算资源,不过,云技术的资源量要和实际情况一样才行,有了云计算技术可以让大赛不限参赛地区,对参赛者没有区域要求,这样不管参赛者在那个城市都可以非常方便的参加比赛,这样也方便了评委对他们进行考核,比赛结束之后,参赛者浏览云端开发环境也很方便,只要在某个规定的网站登陆就能查看。要让云计算技术运行顺畅需要两个技术:安全网络技术、负载均衡技术,只有这两个技术才能支撑整个云计算技术的运行,加快访问速度,对系统的安全性和实用性也有很大的保障。不过不管用户使用的是哪一种云计算方式,数据安全是最重要的,只有备份大赛的数据才能保障比赛的公平公正,如果数据不小心丢失了,只要一个小时,这些数据就能恢复。在比赛中,参赛者可以通过网络随时随地的访问云端开发环境,云平台分为两个登陆通道,参赛者可以根据实际情况向云平台申请资源,资源使用的时间也是根据参赛者实际情况决定的。在某一届比赛中,参赛评委分布于北京、香港、台湾、澳门等地,如果想要集中现场评选可能会很困难,不过有了云计算平台,云平台使评审环节通过网络,跨越了区域,提高了工作效率,也节约了比赛成本。专家评审可以在网络上通过云计算平台查看各个参赛团队上在虚拟资源上的自己的作品,评审将自己的已经通过网络发到组委会。
5云计算技术的发展案例
在2014年8月份的时候面向全国高校开展了全国高校云计算应用创新大赛,这个比赛目的是培养学生在云计算方面的学习能力、创新意识和动手能力,为全国高校云计算教育教学和研究创新成果提供一个集中展示的平台。这个比赛主题是云计算,比赛的方式也很好的运用了云计算,比赛的举办方也是通过云平台参赛要求、参赛题目的,同时也在平台上参赛资料、公布通过名单,参赛者也将作品上传到云平台上。这个比赛也表明了云技术的发展越来越好了。
6结束语
课堂教学的趣味化,即结合学生感兴趣的实际问题引入概率知识,激发学生的求知兴趣,启发学生的数学思维。内容枯燥,教学方式单一是学生感觉课堂乏味的主要原因。在教学过程中,教师应多结合学生感兴趣的问题,让学生自己解决,这有助于提高学生的学习兴趣。比如,在给出数学期望的定义时,可以介绍学生的平均成绩问题:五名学生的成绩分别为85,80,90,85,90,求这五名学生的平均成绩。五名学生成绩的概率分布如表1所示。通过观察表1,学生很容易知道平均成绩为1/5×(85+80+90+85+90)=80×1/5+85×2/5+90×2/5,这即是离散型随机变量数学期望的形式。另外教师应精简例题的数量,利用有层次的例题展现知识点。二维连续型随机变量函数的加法分布是概率学习中的重点也是难点,在讲授时,教师可以首先通过两种方法(定义法和卷积公式法)计算X+Y型函数的分布使学生感受两种方法的不同之处,然后介绍2X+Y型分布,使学生了解卷积公式不是万能的。
2教学的生活性
课堂教学的生活化,即通过生活中具体的实例讨论概率的应用,建立形象问题和抽象思维之间的联系。概率论与数理统计是一门实用性很强的科学,在具体实际情况和数学概念、定理、公式之间建立正确的联系,成为现在学生面临的主要难题。教师在教学过程中可以分析一些具体的实例,使学生了解怎样应用数学知识解决实际问题。比如分析问题“根据以往的临床记录,某种诊断癌症的试验具有如下的效果:若被诊断者患有癌症,则试验反应为阳性的试验反应为阳性的概率为0.95,若被诊断者没有患有癌症,则试验反应为阴性的概率为0.95,且被试验的人患有癌症的概率为0.005,问如果被试验者反应为阳性,他患有癌症的概率为多大?”这是一个题目很长的实际问题,学生一般无从下手,解决问题的关键在于了解题目中涉及几个条件和几个随机事件,只要准确描述随机事件就可以把实际问题转化为概率问题。实际问题的多次训练有助于培养学生用数学语言描述实际问题的能力。
3教学的启发性
教学的启发性即给学生思考的时间,等学生无法想明白的时候再去开导。具体来说就是老师对上课提出的问题给出学生思考的时间,在学生主动思考之后,帮助学生开启思路。“填鸭式”,“满堂灌”的教学方法最容易使学生失去学习兴趣。孔子曰“不愤不启,不悱不发”,说的就是要启发学生思维,引导学生思路。比如,讲授全概率公式之前引入实例:有一批同一型号的产品,已知其中由一厂生产的占30%,二厂生产的占50%,三厂生产的占20%,又知这三个厂的产品次品率分别为2%,1%,1%,问从这批产品中任取一件是次品的概率是多少?撇开概率知识不谈,把这个问题纯粹看成一个数学问题,也可以用中学知识解决,给学生几分钟思考的时间并适当引导学生使用数形结合的方法讨论,我们把产品在三个工厂的生产及次品情况转化为产品分布图,学生就很容易地知道从这批产品中任取一件次品的概率就是黑色椭圆区域在整个矩形内所占的比例,经过分析就可以得到全概率公式。该方法不仅能够加深学生对该问题的印象,还有助于学生对复杂全概率公式的理解。
4教学的研究性
面对日益激烈的竟争环境,各高校越来越认识到艺术教育在校园文化建设中的重要性。良好的艺术教育往往是一所高校精神风貌和时代品质的外显。北京大学党委书记闵维方在清华大学举办的“一流大学建设的理论与实践学术研讨会”上指出:“一流大学还需要一流的办学理念和大学精神、一流的校园文化和软环境。”目前,普通高校艺术教育的实施途径主要有两种模式,一是以学校艺术团的建设与发展作为侧重点来带动全校艺术教育的氛围与面貌;二是以开设丰富灵活的艺术课程、组织多样化的艺术活动来提高大学生的综合素质。例如,作为普通高校艺术教育楷模与典范的清华大学,始终坚持“没有美育的教育是不完全的教育”这一重要的艺术教育思想。从建校初期的中乐部、西乐部到现在的艺术教育中心,艺术教育一直作为清华大学实现培养全面高素质人才的重要途经而存在。经过多年的实践与探索,清华大学形成了一整套包括思想教育、组织管理、业务训练、实践活动在内的完整体系,构建了全方位、多层次的教育模式,既有代表学校高水平的艺术团,又有进行艺术实践和表演的各类学员班,还有面向全校开设的各类艺术课程。而复旦大学、首都师范大学、上海交通大学等高校则是以开设灵活丰富的公共艺术课程、有效组织各类大学生艺术社团作为学校艺术教育的亮点。同时,各个高校也非常重视在校园内举办各种文化艺术节、主题晚会、艺术讲座等形式各异的文化艺术活动,从而为全校的艺术教育营造良好的氛围和展示平台。
二、新疆大学艺术教育现状分析
新疆大学的艺术教育起步较早,不仅在新疆大学校园文化活动中发挥过重要的作用,而且在其作用下组建的大学生艺术团、合唱团在自治区甚至全国的比赛中均取得过优异的成绩。新疆大学公共艺术教研部作为新疆高校中最早成立的艺术教研室,无论是师资力量还是课程建设,始终走在自治区各高校之前。但是近些年来,新疆大学的艺术教育却处于毫无生气的发展状态,与全国其他高校相比,新疆大学的艺术教育完全没有发挥出其实际效用。究其原因,主要有以下三点:
(一)实施艺术教育的部门分散、割裂新疆大学实施艺术教育的部门主要为校团委、公共艺术教研部和校工会。校团委主要承担大学生艺术团和学生社团的艺术实践工作,公共艺术教研部主要负责全校艺术公选课的教学工作,校工会主要负责校职工文体活动。这三个部门之间长期以来各负其责,部门之间的工作缺少联系。多个艺术教育部门的存在并没有为学校的艺术教育带来良好的局面;相反,过于分散、割裂的诸多部门,会造成人力、资金的浪费,在管理机制上未形成强有力的合力。
(二)实施艺术教育的渠道封闭、单一教育部《学校艺术教育工作规程》中明确指出,学校艺术教育工作包括:艺术类课程教学,课外、校外艺术教育活动,校园文化艺术环境建设。这三项工作是相辅相成、互为促进的关系。因此,实施良好的素质教育应该是对学生在这三方面的整体教育。然而,新疆大学大多数学生只是在公共艺术教研部开设的课程中参与艺术欣赏活动,很少参加学校实践性强的校园文化活动,学生所受的艺术教育仅限在课堂。而只有少数艺术能力强的同学在艺术团中得以体验艺术实践的魅力和快乐。显然,此种艺术教育是课堂教学与艺术实践的脱节,是属于营养不良的艺术教育,这种状况势必影响并阻碍学校艺术教育的良性发展。
(三)实施艺术教育的管理机制存在弊端、缺陷新疆大学实施艺术教育的单位在管理体制上长期分属不同的部门。新疆大学纺织服装学院(原新疆大学艺术设计学院)公共艺术教研部作为科级单位,其行政管理权在学院及学校教务处。新疆大学艺术团是新疆大学开展艺术实践活动的主力,其主管领导是学校团委。由于管理部门在管理中自成一体、各负其责,学校的艺术部门之间很难进行良好的协作与沟通,从根本上阻碍了新疆大学艺术教育的发展。公共艺术教研部是原新疆大学人文学院艺术教研室与原新疆工学院团委美育教研室合并而成,主要承担全校的艺术公选课的教学工作。历经十几年的发展,目前的教研部除了负责全校艺术公选课的教学之外,其发展处于一个停滞的状态。教研部开设包括音乐、舞蹈、美术、影视等在内的30多门课程,人员数量和课程设制种类都名列新疆各高校之首;但是,教师的艺术专长仅局限在课堂教学上,因而造成人力资源的浪费。另外,教研部的教师给艺术团代课,却不能按照学校正常的工作量审核办法进行核算,这也是造成教师工作积极性不高的重要原因。学校艺术团的教学方式同样存在诸多问题。第一,艺术团的种类过于单一。艺术团中仅有舞蹈团、合唱团、军乐团、少数民族民乐团及一些学生社团;第二,艺术团只重视对学生艺术技艺的培养,却缺乏相关的艺术审美理论的讲授;教师授课松散,学生学习缺乏系统性,仅仅是为演出或比赛而进行短期学习和集训。另外,艺术团对学生的管理也缺乏有效机制。在艺术团里学生仅凭兴趣和爱好进行学习和训练,很难保证艺术团建立持久良性的发展体制,从而导致学生半途而废、教师工作量无从核算、乐器设备管理不善等问题。
三、新疆大学艺术教育的发展对策
(一)整合艺术教育资源,成立相关的艺术教育机构将公共艺术教研部、校团委的艺术人才最大限度地进行优化整合,打破目前分散、割裂而又单一的管理模式,为新疆大学建立一个更高、更好、更有效的艺术教育管理机构。该机构除了承担全校公共艺术选修课的教学外,还负责全面管理大学生艺术社团的各项工作以及承担学校教职工文化艺术活动的指导工作;同时,建立新疆高校美育研究科研基地。该机构的成立旨在发挥艺术教育的整体功效。
(二)加强艺术团建设,建立良性管理机制艺术社团是艺术教育中培养学生特长、发展学生个性的有效组织。因此,建议艺术团的学习训练应建立多层次的培养模式,对进入艺术团的学生依据选拔情况分别设置初级班、中级班及高级班,并针对这些班级学生的艺术水平开设不同的课程。建立考核制度对学生进行考核,合格的学生可以进入高一级的班。另外,在艺术团的管理上应该建立学分管理制。只有在艺术团为学生建立学分体制,才能更持久有效地激发学生的学习兴趣,保证艺术团的质量,同时,教师的工作量和课时费也有计算的依据和保障。
四、结语