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数学建模竞赛的好处范文1
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2011）23－0013－01
概率论与数理统计是高等院校理工、经管类专业的基础课，应用领域日渐扩大，已经渗入自然科学、经济、金融、社会等各个领域。概率统计不仅是学习其他学科的基础，同时也是整个高层次的应用型人才培养的基础。由于传统教学方法与实际脱节，学生学习了概率统计知识却不知如何应用。为此，进行概率统计教学改革，要注重统计思想的讲解，注重案例与数学软件相结合的教学。在概率统计教学中融入数学建模思想，将有助于学生学习其理论知识，培养学生运用数学思想和方法解决实际问题的能力和意识。
一 融入数学建模思想的意义
第一，提高概率统计教学质量和学生学习的积极性，培养学生的应用能力和创新能力。尽早地让大学生了解数学建模是用数学去解决各种实际问题的桥梁，对于培养解决问题能力是有好处的。运用恰当的建模实例和方法进行教学有可能给学生留下深刻的印象，提高他们的学习积极性。
第二，有助于提高数学教师、数学教研室在学校和社会上的地位与发言权。特别是为青年教师的提高创造条件，培养青年教师的个人教学风格。
第三，为了进一步提高大学生数学建模竞赛的质量，实现一种良性循环。也有利于将来组队参加大学生数学建模竞赛。
二 融入建模思想原则
结合容易懂的实际问题入手，循循善诱、由浅入深与适当灌输相结合，特别强调加深理解概率统计的重要概念、思想和方法，通过建模的逐步深入使学生明白为什么一定要认真学好、掌握好数学的思想和方法。实例要简明易懂结合日常生活感觉得到的与工程或现代技术有关，或结合专业且简明易懂，能引起学生的兴趣。能够结合课程今后可能用到的主要概念、思想和方法，能提高学生学习的积极性和主动性。不拘形式，可通过习题、课外作业、小的研究课题方式融合数学建模思想。
三 数学建模思想融入概率统计教学的模式
1．在教学内容上渗透数模思想
从近几年的全国大学生数模竞赛题目中我们看到题目涉及的概率统计知识较多，如“眼科病床的合理安排”、“上海世博会影响力的定量评估”等都不同程度地涉及概率统计的相关知识。因此，必须增强学生对概率统计方法的理解与应用能力，要做好这一点，教师必须改变注重于对理论知识的讲授、对数学推导、计算能力的训练等传统教学内容安排，注重对概率统计思想的讲授、对理论知识作实际应用方面的分析，使学生知道如何应用概率统计知识解决问题。
2．在教学方法、手段中融入数模思想
首先，案例教学法。选择大量的具有现实背景的学习材料，结合学生的专业选择了一些案例。如“彩票中奖”、“会面问题”、“血液检验问题”、“系统的可靠性”、“保险赔付”等，让学生了解概率统计的起源，也为概率统计在数学建模中的应用奠定了基础。
其次，问题发现与讨论法。布置一些灵活有趣且紧密联系实际的问题。让学生亲自实践、亲自收集和处理数据，利用概率论与数理统计方法解决一些实际问题。通过真实问题情境、真正参与，使学生产生真切的问题解决者的感觉，面对要解决的问题，就会主动调查情况、设计方案、制定策略、收集信息、处理数据、分析推断。
利用现代信息技术手段。引导学生自己动手去利用计算机及网络完成概率统计的有关试验，完成数据的收集、调用、整理、计算、分析等过程，让学生逐步提高运用统计软件解决实际问题的能力。
3．课后作业中融入数模思想
针对概率统计实用性强的特点，我们可布置一些开放性的作业，也可以有目的地组织学生参加社会实践活动。只有把某种思想方法应用到实践中去，解决几个实际问题，才能达到理解、深化、巩固和提高的效果。如测量某年级男、女生的身高，分析存在什么差异等。学生可以自由组队，通过合作、感知、体验和实践的方式完成此类作业，在参与完成作业的过程中，不但激发了学生的学习兴趣，还培养了学生的不断学习、勇于创新、团结互助的精神。
总之，在概率统计的课堂教学中融入数学建模思想，不但搭建起概率统计知识与应用的桥梁，而且可以增强学生的数学建模能力和创新能力，大大提高了教学效果。通过数学建模的学习和训练，学生不仅受到了现代数学思维及方法的熏陶，更重要的是提高了利用各方面的知识来解决不同的实际问题的能力。
参考文献
［1］朱荣生等.工科数学与工程实践能力的培养［J］.工科数学，2002（6）：71～73
数学建模竞赛的好处范文2
关键词：微分方程；模型；应用
对于现实世界的变化，人们关注的往往是变量之间的变化率，或变化速度、加速度以及所处的位置随时间的发展规律，之中的规律一般可以写成一个（偏）微分方程或方程组。所以实际问题中，有大批的问题可以用微分方程来建立数学模型，涉及的领域包括物理学、化学、天文学、生物学、力学、政治、经济、军事、人口、资源等等。
一、微分方程数学原理解析
在初等数学中，方程有很多种，比如线性方程、指数方程、对数方程、三角方程等，然而并不能解决所有的实际问题。要研究实际问题就要寻求满足某些条件的一个或几个未知数方程。这类问题的基本思想和初等数学的解方程思想有着许多的相似之处，但是在方程的形式、求解的具体方法、求出解的性质等方面依然存在很多不同的地方，为了解决这类问题，从而产生了微分方程。
微分方程是许多理工科专业需要开设的基础课程，微分方程与微积分是同时产生的，一开始就成为人类认识世界和改造世界的有力工具，随着生产实践和科学技术的发展，该学科已经演变发展为数学学科理论中理论联系实际的一个重要分支。随着数学建模活动的日益活跃，利用微分方程建立数学模型，成为解决实际问题不可或缺的方法与工具。
而数学模型是对于现实世界的一个特定对象，一个特定目的，根据特有的内在规律，做出一些必要的假设，运用适当的数学工具，得到一个数学结构.简单地说：就是系统的某种特征的本质的数学表达式（或是用数学术语对部分现实世界的描述），即用数学式子（如函数、图形、代数方程、微分方程、积分方程、差分方程等）来描述（表述、模拟）所研究的客观对象或系统在某一方面的存在规律。
二、微分方程模型应用于实际问题的方法和流程总结
在研究实际问题时，常常会联系到某些变量的变化率或导数，这样所得到变量之间的关系式就是微分方模型。微分方程模型反映的是变量之间的间接关系，因此，要得到直接关系，就得求微分方程。
一般用于求解微分方程的方法或形式有三种，分别是求解析解、求数值解（近似解）和定性理论方法。而建立微分方程模型的方法通常也有三种，其一是利用数学、力学、物理、化学等学科中的定理或经过实验检验的规律等来建立微分方程模型；其二是利用已知的定理与规律寻找微元之间的关系式，与第一种方法不同的是对微元而不是直接对函数及其导数应用规律；其三是在生物、经济等学科的实际问题中，许多现象的规律性不很清楚，即使有所了解也是极其复杂的，建模时在不同的假设下去模拟实际的现象，建立能近似反映问题的微分方程，然后从数学上求解或分析所建方程及其解的性质，再去同实际情况对比，检验此模型能否刻画、模拟某些实际现象。
在建立数学微分方程的流程上，我们通常第一步是对具体实际问题进行分析，找出问题中的变化量和变量关系，接着进行模型假设，将实际问题的元素用数学概念代替，然后进行符号设定，简化计算，从而建立模型，进行求解，最后用求解的结果对之前的问题分析和模型假设进行验证，验证合理后进行模型的应用和评估。
三、微分方程模型应用领域归纳和具体案例分析
从应用领域上讲，微分方程大方向上的应用领域主要分社会及市场经济、战争微分模型分析、人口与动物世界、疾病的传染与诊断和自然科学这五个方面，如果细致来讲，其中社会及市场经济方面又包括综合国力的微分方程模型、诱发投资与加速发展的微分方程模型、经济调整的微分方程模型、广告的微分方程模型、价格的微分方程模型；战争微分模型包括军备竞赛的微分方程模型、战争的微分方程模型、战斗中生存可能性的微分方程模型、战争的预测与评估模型；人口与动物世界领域包括单种群模型及进行开发的单种群模型、弱肉强食模型、两个物种在同一生态龛中的竞争排斥模型、无管理的鱼类捕捞模型、人口预测与控制模型；疾病传染与诊断领域包括艾滋病流行的微分方程模型、糖尿病诊断的微分方程模型、人体内碘的微分方程模型、药物在体内的分布与排除模型；自然科学领域包括人造卫星运动的微分方程模型、航空航天器翻滚控制的微分方程模型、非线性振动的微分方程模型、PLC电路自激振荡的微分方程模型和盯梢与追击问题的微分方程模型等。
尽管从上述微分方程应用领域的罗列和总结上，我们会觉得比较复杂，其实所有微分方程建模问题的流程都是严格按照问题分析、模型假设、符号设定、建立模型、模型求解和验证模型这一流程进行的，下面就结合一个案例来具体分析：
比如弱肉强食微分方程模型。生活在同一环境中的各类生物之间，进行着残酷的生存竞争。设想一海岛，居住着狐狸与野兔，狐吃兔，兔吃草，青草如此之丰富，兔子们无无食之忧，于是大量繁殖；兔子一多，狐易得食，狐量亦增，而由于狐狸数量增加吃掉大量兔子，狐群又进入饥饿状态而使其总数下降，这时兔子相对安全，于是兔子总数回升。就这样，狐兔数目交替地增减，无休止的循环，遂形成生态的动态平衡。那么，如何用建立数学模型描述并预测下一阶段情况呢？在这个问题上，某一时刻兔子数量和狐狸数量就存在变量关系：
其中ax表示兔子的繁殖速度与现存兔子数成正比，-bxy表示狐兔相遇，兔子被吃掉的速度；-cy表示狐狸因同类争食造成的死亡速度与狐狸总数成正比；dxy表示狐兔相遇，对狐狸有好处而使狐狸繁殖增加的速度。
四、结语
微分方程模型的应用让很多现实中难以具体计算的问题迎刃而解，通过对事物发展规律的掌控进行科学建模，是数学应用于生活的发展趋势，作为广大在校进行数学专业学习的同学来说，掌握好专业基本功，是将来就业工作，实现自身价值的重要途径。
参考文献：
[1]肖静宇. 几类分数阶微分方程的数值方法研究[D].哈尔滨工业大学，2013.
[2]付树军. 图像处理中几何驱动的变分和偏微分方程方法研究[D].北京交通大学，2008.
数学建模竞赛的好处范文3
关键词：数学实验；matlab；教学研究
教学研究在高校教学活动中有着重要的意义。教学研究既能改进教学又能不断的促进高校教师专业发展，提升教师的教学和科研能力[1]。高校教师除了要传授学科基础知识，还有另外很重要的任务就是不断学习学科发展前沿，不断突破科研瓶颈，将最新的研究成果转化为教学内容，让大学课程紧跟学科发展，成为一门不脱节、有意义的课程。数学实验是将数学、计算机技术以及软件结合在一起引入到课堂当中的一门新课程。它的目的就在于将我们所学习的数学知识结合一些计算机知识和软件应用起来，这样既提高了同学们学习数学的积极性，又锻炼了同学们的动手能力，提升了学生由理论到实践的重要技能。由于计算机的帮助以及数学软件包的应用，使学生从繁重复杂的数学计算中解脱出来，将更多的时间投入到数学方法研究和其他具有创造性的工作当中。在医学院校的相关专业中我们的数学实验课使用的matlab软件，它是一种功能十分强大，可以应用到生产实践等诸多领域的软件。
一、医学院校数学实验课程应用软件介绍
数学实验课程我们主要学习的是matlab软件。maltab全名为matrixlaboratory，即翻译为矩阵实验室，也就是说它的基本运算单位就是矩阵，主要是解决矩阵等相关问题的软件。这点就决定了它的编程要比一般的像C语言、Fortran语言要简单的多，特别是在处理矩阵方面。我们日常生活中所遇到的问题一般都是多变量的，多变量问题往往又可归结到矩阵运算当中去，而matlab恰恰具有非常优秀的矩阵运算功能。另外，matlab可以应用到诸多领域当中，比如：数字信号处理、较强的数值和符号计算、图像可视化[2]、通讯系统设计与仿真、控制系统、数字图像处理、财务与金融工程等等。它的操作简单易上手、很多内部函数和丰富的工具箱、强大的图像处理功能等等，matlab最突出以及最吸引人的事它有功能丰富的模块集合工具箱，可以进行数据采集、求解偏微分方程、图像处理、DSP与通信、模糊逻辑、非线形控制、动力系统等诸多领域当中。
二、医学院校数学实验课程的教学内容
本门课程我们主要以实验的方式进行讲授，一共32学时，分成六个实验进行教学。分别是：matlab基本操作、matlab求解微积分、matlab绘图、Matlab程序设计、matlab求解矩阵、matlab数据分析。实验一：matlab基本操作。在这个实验中我们分为3个部分进行讲授，分别是：matlab简介及基本介绍、matlab中数据和变量、matlab中数组的生成与运算。这个实验主要介绍了mat⁃lab的基础内容，讲述基本操作界面的构成以及在matlab中数组的写法，为后续学习打下坚实的基础。实验二：matlab求解微积分。在这个实验中我们分为2部分进行讲授，分别是：针对一元函数求解极限、导数、积分和不定积分；针对多元函数求解偏导数、二重积分、三重积分。在本个实验中，通过matlab中某些函数的学习加深同学们对数学概念的理解，从而提升数学思维。实验三：matlab绘图。通过本个实验，我们可以利用malt⁃ab将数据进行可视化，既可以完成二维作图，又可以完成三维作图。在三维作图当中，我们可以画出空间曲线、空间网格、空间曲面。实验四：matlab程序设计。本个实验我们也分为两部分内容来讲解，分别是：命令式M文件和函数文件的建立、选择结构和循环结构。在本实验中需要让学生们明白命令窗口和M文件、函数式文件的区别。他们的区别在于，M文件相对编写的时大型的程序，我们需要对程序进行不断的调试和修改，如果仍然使用命令窗口编辑的话，那么就需要在每次修改时重新复制一遍语句，然后再找到相应的部分修改，这显然是很麻烦、很费时的，所以我们需要使用M文件或者函数式文件进行编写程序。M文件或者函数式文件的创建路径是一致的：选择文件-新建-M文件或者函数式文件即可。在使用函数式文件的时候需要注意它要有固定的格式：function输出形参表=函数名（输入形参表）。实验五：matlab求解矩阵。本个实验中学习求解矩阵行列式、矩阵间的基本运算、利用matlab求解齐次线性方程组和非齐次线性方程组等方面的内容。这个实验主要是让学生们能过学会使用matlab命令来求解矩阵的相关计算问题，使学生们能够从复杂的迭代计算中解脱出来。实验六：matlab数据分析。本个实验分两部分内容来讲解：利用matlab进行插值和利用matlab进行数据拟合。在插值这部分内容中，我们分为一维插值和二维插值来讲解。一维插值介绍拉格朗日插值、三次样条插值、最邻近插值、线性插值、立方插值和分段线性插值。二维插值分为两种：网格节点插值和散乱节点插值。主要讲最邻近插值、双线性插值、双三次插值。拟合方面就分为多项式拟合和非多项式拟合来讲 解。高校是专业化教学，无论是教学内容还是实践内容都要为专业学习以及专业发展所考虑，所以针对不通的专业我们的教学内容也应该相应作出一些调整，跟专业不相关或者偏离很远的内容应该进行适当删减，跟专业学习与发展紧密相关的内容应做重点的学习和讲解，这样高校教学才能更有针对性。例如，我们针对医学院校影像学相关专业将matlab图像处理这部分的内容作为重中之重来讲解。为他们今后学习其他影像处理的课程打下基础，循序渐进不断深化学习图像处理的相关内容。针对医学院校生物制药的学生，我们也有不同的侧重点。他们最常研究的就是药物在体内的浓度变化、化学的反应速度等等，这些都是数学当中微积分的相关内容，那么针对生物制药相关专业的学生我们应重点讲解mat⁃lab求解微积分这部分实验，这样有针对性、有侧重点的讲解会使数学实验课更加具有实际意义。
三、医学院校数学实验课程的教学方式
教师想要上一堂好课并不是一件很简单的事情，它没有一个绝对的标准，但是还是要达到一些基本的要求，好课必须要是一堂有效率、有意义的课程，在45分钟里老师把知识点交代清楚，使学生对知识点理解透彻，能过跟上老师的思路，在弄懂基础知识的基础上进一步提高学生们的学习能力。上一堂课并不难，难的是如何上一堂好课。好课我们不光要有丰富且合理的教学内容，还要有好的教学方法。所以，我们还要思考教学方式，进而提高我们的课程质量。目前比较受欢迎的BOPPPS教学模式能够解决教学过程中无法充分调动学生学习积极性等诸多在传统教学模式中出现的问题[3]。数学实验既然是一门软件课程，更多的时间是需要同学们自己进行上机操作，老师只是适当引导同学，学生作为主体，独立调试程序，所以这是需要学生自主去实践探索的一门课程。由于互联网+的概念不断提出，教师的授课方式由原来传统的板书式教学逐步向线上教学的方向转变。对于实验类软件课程来说，不能完全由线上教学替代，我们可以采用线上和线下混合式教学的方式来进行。线上教学的部分我们可以使用雨课堂、钉钉、慕课、qq视频会议等进行理论部分课程的学习，线上教学的好处是一方面让教学不受教室空间、上课时间的限制，方便同学和老师，另一方面是线上教学可以将知识点碎片化，把一节课的内容拆解成若干个小的知识点，录制成小视频放在相应的教学软件中，这样学生课上如果有没听懂的地方，课下可以反复观看小视频。另外，这样同时还可以使用学习通进行提问和布置作业。线下的部分是带着学生们进机房，给予他们充分的时间实践，上机操作独立完成编程工作。通过这样线上和线下混合教学的方式，使同学们弄懂学透学科知识，可以大大提高我们的教学质量。随着互联网+概念的不断深化，在网络上也有非常丰富且优秀的教学资源，作为高校教师要抓住这样的机会，整合资源，多汲取优秀的教学方法和教学经验，取长补短，提高我们的教学水平。
四、组织学生参与数学建模竞赛，强化学科知识
Matlab软件最有用的地方就是它可应用的领域非常广，几乎可以解决我们日常生活中所出现的所有问题。每年5月和9月都有大学生数学建模竞赛，可以通过这样的一个机会，带领同学参与到学科知识学习这个大部队中来，数学建模都是给出我们一个实际问题，我们通过对这个问题从定量的角度去研究和分析，并展开深入的调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言作表述来建立数学模型。在数学建模当中，我们最常使用的编程软件即为matlab，同学们可以通过数学竞赛的这样一个机会，深入matlab的学习，对一些知识点能有一个更高度的认识且能做到活学活用、举一反三。
五、一线教师须提高自身的能力和水平
提高一线教师的能力包括两方面：科研能力和教学能力。高校教师与中小学教师最本质的区别在于：高校教师不仅要教好学生本学科的基础知识，还有不断进行科学研究，进行一些开拓性和创造性的工作，不断开拓学科的新思路和新发展，让学生在学好基础知识的同时也要不断了解学科的最先进的科研成果。高校教师要紧跟时展的步伐，特别是信息技术不断发展的步伐。原来的课堂是老师为主，老师在讲台一味的讲授，学生在被动接受，这样的教学模式不能够激发学生的学习兴趣和创造性思维。我们可以不断尝试先进的信息技术，’互联网+网络视频教学+师生互动’阶段MOOC等一些优秀的教学资源不断出现，我们可以将一些优秀的教学资源引入到我们的课堂中来，抓住并利用好这些优秀的资源，不断强化学习，提高自身的教学水平和能力，丰富自己的课堂教学，为学生上一堂有趣、生动且有意义的好课[4]。
六、结语
医学院校数学实验课一方面是要加深学生们对数学概念的理解，另一方面也是想通过这样的课程让学生们学会使用计算机软件去完成一些重复性的计算工作，这样可以大大节省我们的运算时间，把更多的精力放在研究数学理论和方法当中去。这门课程还在一个不断完善的过程当中，我们边研究边改进，有针对性的调整教学内容，不断寻求更好的教学方式将更好的教学手法引入到课堂当中，做好终身学习的思想准备，不断学习、提高自身各方面的能力，在将学科基础知识传授给学生的同时还要将学科最前沿的知识和理论传授给学生、做一节生动有趣的数学实验课。
参考文献：
[1]邰志艳，马野，张若东.普通高校非统计学专业应用统计学课程理论与实践应用研究[J].中国校外教育，2018（15）.
[2]谷艳红，高先和，石朝毅，卢军，周泽华，张胜，胡学友.基于Matlab的数值方法强化教学研究[J].中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2020（01）.
数学建模竞赛的好处范文4
关键词：团队创新；实践教学；研究性学习；能力培养
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）08-0008-03
引言
在当今人类社会知识经济逐渐取代工业经济的发展进程中，中国高等院校肩负着培养能开拓性创造社会价值的人才的重要责任。对于西南交通大学这样一所综合型本科院校，培养应用型和研究型人才是其目标，这也是满足企业需求的保障，为推动社会发展贡献力量。实践教学在本科教学中有着重要地位，它是学生学以致用的平台，也是理论研究创新的基础。本科生参与实践项目是锻炼其各方面能力及满足社会要求的最直接有效的途径，也可使他们为走向社会后能更快适应工作环境做好准备。[1]在团队协作愈来愈受到重视的今天，本科生在学习过程中不仅要具备过硬的专业知识，还要具备良好的沟通能力，这样才能在工作中带来“1+1>2”的团队效应。[2-4]因此，如何在本科教学过程中开展实践项目，增强本科毕业生的科研能力和工作中的竞争力，培养学生的团队意识和沟通能力是一个很值得探索的问题。本文对我校本科实践教学的开展做了详细阐述，介绍了我校“测控技术与仪器”专业在实践教学体系的完善方面所做的新尝试。
一、高校本科实践教学所存在的不足
高校创新实践项目的缺乏和本科生对实践项目的参与度不高、创新力不足等问题成为本科教学实践项目开展的主要阻力，也影响了本科毕业生在社会工作中的竞争力。许多高校在为社会培养创新、实践、科研能力较强的市场需求的知识型人才方面还做得不够。高校本科毕业生在步入社会后，往往感受到学校所学知识在社会要求面前表现出的巨大不足。教材的内容往往比最近科学技术要落后数年的时间，学生仅仅凭借教材无法了解专业领域最新动态。部分教师毕业后直接进入教师岗位，缺乏对企业现状的了解，教师参加学术交流的机会不多，理论联系实际的环节变得薄弱。同时，本科院校往往更加注重理论知识的教授，缺乏把知识转换成社会生产力能力的培养。[1，5]这些问题导致毕业生从学校到企业过程中，需要较长时间的过渡，与本科生培养目标存在一定的距离。
为了弥补高校在本科实践教学中所存在的不足，不仅要加强本科实践教学教授环节，还要培养学生研究性学习、创新性实践的能力。为此，我校努力加强本科生实践教学的建设，下面将就此进行阐述和讨论。
二、我校本科实践教学项目建设
实践项目不仅是检验知识的最好方法，也是获得知识的途径。通过参与实践项目，学生会对所学知识有更系统的了解。我校领导、院系领导和教师对本科实践教学项目的建设都给予了很高的重视。
1.我校积极引进国家本科实践教学项目。我校对本科生的实践项目比较重视，较早就开展了大学生科研训练计划（SRTP）并与2007年作为第一批高校入选了国家大学生创新性实验计划。大学生科研训练计划是本科实践教学改革的重要举措，在一定的科研经费的资助下，本科生得到了科研训练的机会。可鼓励学生尽早进入专业科研领域，了解学科的前沿及发展，增强创新意识，培养动手能力，培养团队精神，提升综合素质。大学生科研训练计划也对学生提出了要求，本科生不仅要学习掌握基础的专业知识和技能，更要培养自己创造性解决所学的专业领域内的理论和实际问题的能力，学生在科研训练中得到的是全方面的训练。国家大学生创新性实验计划是提高本科教育教学质量的重要教学模式，它提供给学生一个以问题和课题为核心的探索空间，激励学生创新性实验中充分发挥自我的主观能动性、积极进取性和创造创新性，更是建设校园创新环境和创新文化的最好途径。在兴趣的驱动下学生通过自主实验充分发挥自我的创造能力，让自己的想法有实现的平台，学生在实验过程中积累的知识和经验是学生在以后工作学习中的最大财富。另外，学校通过开展实验文化月、学术讲座等活动，使同学们更多地参与到数学建模、电子设计大赛、机器人大赛等各项竞赛和交流活动中去，提高了本科生实践教学的质量。
2.我校机械学院积极组织本科实践竞赛活动。学院根据自己的特点，开展了创新性的竞赛活动，鼓励本科生学以致用，创新进取。“中力—超越杯”产品创新设计大赛是一项机械学院主办，面向全校，旨在培养交大学子创新意识、启发创新思维的机械类实践型创新设计大赛。大赛配合学校搭建大学生创新平台，营造校园科技创新氛围的要求，并成功实现和全国大学生机械创新设计大赛的接轨。西南交通大学“中力—超越杯”产品创新设计大赛自从开赛以来得到很多关注，同时为全国大学生机械创新设计大赛输送了一些优秀参赛队伍。机械学院的学子在大赛中激发出了创新能力，在省赛和国赛中多次获得一等奖。其中，一项名为“高楼逃生器”的产品还成功申请专利，获得投资商的青睐，项目成员也获得了满意的工作和继续读研深造的机会。通过类似的多项实践活动，学院在培养本科生实践能力、创新能力和科研能力等方面发挥了重要的作用，在高校本科生实践教育教学中扮演了重要角色。
3.我校“测控技术与仪器”专业积极改善本科实践教学模式。“测控技术与仪器”专业是多学科交叉，涉及现代传感技术、信息处理技术、计算机技术、先进控制技术、网络技术等多个领域的高新技术，旨在培养自动测试、计算机仪器系统设计、自动控制等方面的复合型工程技术人才。然而，“测控技术与仪器”专业的部分学生由于不能清晰地认识专业特点和专业就业方向，一直处在“所学为何用”的迷茫状态。①“测控技术与仪器”专业人才培养计划与实际情况的落差。“测控技术与仪器”专业（以下简称“测控”专业）的人才是知识面宽的复合型人才，学生需要具备光学、电子、机械、传感、信号分析处理等方面的知识。由于所涉及的面广，所以基础理论课程的传授会使得学生应接不暇，更重要的是学生无法及时将所认识的新理论用到实际中，随着课程压力的增加，知识对学生来说变成了枯燥的书本。其次，“测控”专业的知识结构是在不断更新的，学生往往不能了解到测控领域内最新的技术，更不要说应用。笔者提出并建立了一种团队协作的本科生培养结构，即“导师+研究生+本科生”团队实践创新立体培养体系。②“导师+研究生+本科生”团队实践创新立体培养体系。在通常的本科实践教学中，实验是最主要的环节。然而，实验课程给学生独立动手的机会并不多，且时间有限，人数较多，设备不足。因此，课外实践对于实践教学来说十分重要。但是，本科生的自主学习能力和专业意识较差，在课外项目的进行中因缺乏指导，遇到困难容易不知所措，甚至放弃。导师在实践项目中一般担任指导老师的角色，但真正和本科生在一起的时间还是有限的。鉴于研究生在专业知识和经验上比本科生更加丰富，且还在不断学习过程中，故研究生如果与本科生组成实践项目组的团队来进行实践性学习和科学研究会是一件双赢的事情。研究生的知识基础是比较全面的，在项目进行中遇到困难时，可以比较容易地利用所掌握的知识找到解决问题的办法。研究生对实际科研项目也有一定经验，在做进一步深入的理论研究的同时也有实践研究的需求，指导本科生进行实践项目可以为其理论研究提供更多数据支持。活动也使得研究生的接触面进一步扩大，使其理论研究更加全面、系统，也培养其独立主持项目、带领团队的能力。本科生因与研究生年龄差距不大，更容易以较轻松的心态去交流沟通，以获得帮助。导师可在团队中给出指导性的建议，给本科生以较大的发挥空间，并且监督项目的进展，进行阶段性验收，确保项目最终能够顺利完成，并取得较好的成果。在传统的实践教学中，本科生与导师直接交流。一方面学生人数较多，导师不能面面俱到；另一方面导师工作任务重，也难以全面完成指导任务。
4.笔者倡导研究生介入到本科实践教学中，建立“导师+研究生+本科生”的实践教学模式，其优势具体阐述为以下几点。①实践方式灵活自由，提高学生参与度。测控专业已开展的实践教学项目有电路设计、程序设计及调试等，主要实践平台是计算机和其他测控实验设备等。基于当今的网络信息化平台，学生可以在各自的计算机上独立开展科研项目，并通过电子邮件、即时通信等软件与指导者及时沟通。在这种实践教学环境下，本科生的实践方式不再拘泥于实验室，实践项目参与度有所提高；导师和研究生可以更好地安排自己紧张的工作时间，协助项目的开展和推进。②资料共享，提高项目开展效率。在“导师+研究生+本科生”的团队中，往往导师掌握最新科技成果的资料，研究生掌握技术资料，本科生掌握学习资料，这些资料形成了一个很好的资料库。团队每个成员，尤其是本科生，可以快速地找到与自己所负责子项目相关的资料，并通过掌握相应资料的成员获得一定帮助。资料共享的好处在于，一方面，减少项目调研阶段和技术学习阶段搜寻资料所花费的时间，项目成员迅速介入项目的开展；另一方面，汇总整理项目组的资料，方便以后的工作、学习。③发挥研究生在团队中的作用，培养本科生研究性学习能力。在“导师+研究生+本科生”的团队中，本科生研究性学习能力的提升最为有效。本科生的教学目标不只是其应用能力的培养，还包括理论学习和创新能力的培养。本科生需要从灌输式学习中走出来，独立自主去研究。本科生毕业以后无论是继续深造还是参加社会工作，研究性学习能力都很重要。学生在专业领域内需保持较新的知识体系，掌握最新的科学技术。通过团队中研究生高研究性学习能力的感染和带动，来培养本科学生研究性学习能力不失为良策。④开展综合性测控科研项目，全方位接触专业领域。鼓励学生组建团队参加各种综合性实践项目，如科技竞赛，大学生科研训练计划，全国大学生创新性实验计划项目等。通过参加综合性实践项目，了解测控专业知识在工业生产中的角色和重要作用，锻炼把所学知识转化成社会价值的能力。
以学生申请的全国大学生创新性实验计划项目——“全自动输液装置”为例，这是涉及到机械设计、机械原理、测试系统设计、电机控制系统设计、无线Zigbee网络应用等多门课程和技术的综合性项目。项目团队由一名指导老师、一名研究生和四名本科生组成。选题阶段，基于医疗机构中输液需要专人监视这一状况，提出用机械电子结构代替人来工作的解决方案，提高工作效率和工作可靠性。机械设计组建输液装置的基本结构，传感器测试系统自动监控输液过程，电机控制系统实现自动更换输液瓶，无线Zigbee网络通信将输液信息直接反馈到护士值班室，这样即实现了由一台计算机监护多个病人输液状态的集散式管理。在项目开展过程中，项目阶段性取得的进展向导师汇报，以确保项目开展方向的准确性。研究生为本科生设计的技术方案做必要修改和补充，最终本科生通过学习、研究，逐步设计出最终解决方案。项目最终顺利验收，达到最初的设计目标，并成功申请专利。经过综合性项目的历练，本科生的独立自主研究性学习能力明显提高，对测控领域所涉及的关键技术有所掌握。团队意识和沟通能力有所增强，综合素质有较大提高。
综上所述，本科生实践教学项目的建设十分必要，是培养学生良好研究性学习能力和沟通能力的途径，是学生接触专业领域内较新技术和了解专业发展趋势的机会，是培养应用型和研究型高复合人才的保障。我校大学生科研训练计划、国家大学生创新实验计划等为本科教学实践提供了良好的平台。学生借此平台，真正实现学以致用，并完成多项创新项目；我校机械工程学院鼓励学生参加竞赛活动，推动了本科实践教学的创新性建设。学院竞赛活动调动了学生参与实践的积极性，提高了学生解决问题的能力，学院已经为全国大赛输送了多组冠军队伍；在我校“测控技术与仪器”专业建立了“导师+研究生+本科生”的团队实践创新立体培养体系，为本科生提供了团队合作环境和实践性学习空间。本科生在共同的科研活动中强化了解决实际问题的能力，增强了本科毕业生的竞争力。培养本科生的研究性学习能力、创新能力和实践能力，科学的实践教学环节是必不可少的。创造力来源于实践中不断地学习和掌握新知识、不断地接触新技术、不断地增加新本领。我校的本科生实践教学项目建设逐步完善了实践教学环节，符合国家复合型高级创新人才培养的要求。
参考文献：
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