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大数据背景下大学生数学建模竞赛在西部医学院校中的实施

发布时间:2019-05-09 11:35所属分类:教育论文浏览:1

摘要:随着大数据时代的到来,数学建模在医学数据分析中的重要地位日益凸显。为了使大学生参加数学建模竞赛快捷有效地提高数学建模能力。文章结合西部少数民族地区医学院校大学生数学建模竞赛开展的必要性及意义,分析了大数据背景下大学生数学建模竞赛在医

  摘要:随着大数据时代的到来,数学建模在医学数据分析中的重要地位日益凸显。为了使大学生参加数学建模竞赛快捷有效地提高数学建模能力。文章结合西部少数民族地区医学院校大学生数学建模竞赛开展的必要性及意义,分析了大数据背景下大学生数学建模竞赛在医学院校的开展情况及存在的问题,并提出了开展方案及建议。

  关键词:大数据;西部医学院校;数学建模竞赛

中国高教研究

  全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,至今已有24年历史,目前已成为我国高校规模最大的基础性学科竞赛[1]。竞赛之初,主要是以理工科类院校参加为主,文科和医学院校较少参加。随着竞赛的普及,人们对数学建模竞赛有了更深刻的认识,意识到数模竞赛在提高大学生综合素质和培养创业创新能力方面发挥了重要的作用[2-4]。

  近几年,参赛的规模、院校和专业越来越多。2017年,来自全国(包括香港和澳门特区)及新加坡和澳大利亚的1418所院校、36375个队伍(其中本科组33062队、专科组3313队)、近11万大学生报名参赛,是大学生“五大竞赛”中参赛学生最多的。

  大学生数学建模竞赛是适应当今素质教育理念的数学活动[5],对大学生综合素质、能力的培养,数学思维的提高、数据的处理提供了一个学习的平台,得到了全国各大高校的支持和推崇[6]。位处经济、教育相对落后地区的西部院校,特别是医学院校,均有着利用健康大数据建立数学模型进行分析处理、为实现“健康中国,健康内蒙古”提供决策建议的需求,急需培养具备较强数学建模能力的人才,应借助全国大学生数学建模竞赛的平台,积极组织学生广泛参与。

  一、大数据背景下大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展的必要性及意义

  (一)大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展的必要性

  随着大数据时代的到来,海量数据的处理对数学建模提出了更高的要求。现代医学的研究已经从传统的定性研究更多地转变为定量研究,数学方法在医学研究中的使用已经成为一个必然的趋势,许多医学问题可以通过建立数学模型进行研究与分析。医学院校作为培养现代医学工作者科研人员的主要阵地,肩负着医疗大数据分析的重要任务。

  如何更好地利用数学方法分析和研究现代医学中的定量问题成为医学院校的学生需要攻克一个重要难题,参加大学生数学建模竞赛是医学院校的学生提高数学建模能力最为快捷有效的途径之一,但在西部地区的医学院校中开展数学建模竞赛的学校为数较少,竞赛的结果也不尽人意。为了更好地提升西部地区医学院校大学生数学建模能力,探讨大学生数学建模竞赛在西部医学院校中的实施方案是极为必要的。

  (二)大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展的意义

  西部医学院校无论是地经济发展水平还是教育水平方面都不具备优势,但在大数据背景下,对熟练掌握数学建模知识的人才需求量并不比东部沿海地区小。未来的医学教育中将更多地贯穿数据、模型知识,基于数据和模型的诊断结果比医生的经验更为准确,这足以说明培养具备较强数学建模能力的人才在医学这个热点领域将是重要的发展方向,对未来社会经济发展具有长远的意义。大学生数学建模竞赛是提高学生数学建模能力最好的平台,在西部医学院校中鼓励学生参加大学生数学建模竞赛,将会对师生和学校产生深远而积极的影响。

  首先,对西部医学院校学生而言,训练学生掌握快速获取信息和资料的能力,锻炼快速了解和掌握新知识的技能,提高医学生定量与定性分析的思维能力,领会高等数学思维方法在解决一系列医学重要问题中的重要意义,提升学生对数学建模的兴趣及对问题的分析能力、自主思考能力及团队协作能力,通过将数学建模与医学问题的有机结合,也将更加直接有效地帮助解决医学生在面对医学实验数据分析及毕业论文设计中存在的建模难题,提高学生实际应用数学的能力。

  其次,对医学院教师和科研工作者而言,通过指导学生参加比赛,教学相长,自身的建模能力也将得到较大的提升,将成为医院中具备良好数学建模能力背景的工作者及科研人才,解决医疗工作者在科研中遇到的医疗数据分析问题,通过建立数学模型解决实际问题,从而提高医院的运营效率。

  最后,对医学院校而言,可以促进各学校之间的交流,医学院校的发展离不开数学等基础学科的发展,通过交流学习,取长补短,增强基础学科的整体建设水平。同时,获得国家级奖项后,对提升整个学校的影响力来说,也起到了宣传的作用。

  二、大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展的情况及存在的问题

  (一)大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展的情况

  首先医学院校因为其专业性强,大多数学生都是以学医为目的,并不重视数学和理工类知识的学习,学生对数学建模兴趣不大。而且西部少数民族地区师资力量普遍较低,学校重视程度不够,相关配套措施还有待完善,所以目前数学建模竞赛在医学院校中开展较少。西部医学院校的师生对数学建模并不热衷,很多人不愿意投入精力到数学建模中。2013—2016年间西部院校参赛获奖的队伍在全国的比重在1/4左右,比例较低。更为明显的是西部医科院校2013—2016年间获奖的队伍寥寥无几,在全国的获奖队伍中所占比例还达不到1%。

  (二)大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展存在的问题

  西部医科院校中开展大学生数学建模竞赛才刚刚起步,未来还任重道远。在西部医学院校中开展大学生数学建模竞赛存在以下问题。

  第一,西部地区医学院校多年以来都是以医学教育为重中之重,各医学院校师生并不重视数学建模,学生数学学习水平较低,数学教学内容简单,主要以学生了解为主,与其他理工类院校相比存在相当大的差距。

  第二,西部地区医学院校师资力量与其他理工院校存在着明显的差距,医学院校以培养医护人员为首要任务,教师大部分都是医生,在数学建模方面的能力较其他理工类院校有着明显的不足,作为指导教师指导学生参赛,很难获得较好的成绩。

  第三,西部地区医学院校组织开展大学生数学建模竞赛的时间较短,指导教师团队、社团组织建设不完善,没有形成一个完整的宣传、开展、激励系统。

  第四,西部地区医学院校所属地区是我国经济欠发达地区,对数学建模竞赛支持资金不足,难以保证有足够的经费购买大学生数学建模竞赛所需要的软件、培训课程资源及相关资料。

  三、大数据背景下大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展的方案及建议

  (一)在学校内建立数学建模社团吸纳数学建模人才

  在学校开展数学建模社团,吸纳学校中对数学建模感兴趣的学生成为社团成员,每月对社团中的成员进行培训,使学生切实感受到参加数学建模社团的好处,从而提高学生数学建模能力。在社团规模较小时,可对社团成员参加全国数学建模竞赛资格不做要求。社团规模逐步发展壮大时,通过社团进行人才的选拔,使社团成员获得参加每年的全国大学生数学建模大赛资格。指导教师,应进一步学习并掌握数学建模的方法与理论,提高教学水平与专业水平。

  (二)积极培养学生的数学思维并开展数学建模专题讲座

  数学思维的培养主要是教师通过课堂教学,使学生了解基本的数学概念、原理,以及基本的数学公式、数学方法与数学推断与结论。在课后可以适当留一些数学建模经典问题,供学生小组讨论,在下一次上课时,教师利用空余时间进行讲解。教师还可以开设网上在线课程,为学生提供数学建模网课学习地址,为对数学建模感兴趣及想要提升数学能力的学生提供在线学习的平台。

  学校应开设数学建模竞赛专题讲座,邀请一些曾经获得数学建模国家级奖项的队伍,分享比赛经历与经验,邀请数学专业的教师讲解数学建模方法和技巧。通过开展数学建模竞赛专题讲座,使学生了解西部地区医学院校数学建模竞赛的现状,以及可能获得的奖项与荣誉,提高学生对数学建模竞赛的积极性。通过数学建模竞赛专题讲座,可以为学生讲解一些基础的数学建模与数学思维,提高学生的数学水平、数学建模能力与建模技能。

  (三)利用数学教材与数学软件培养学生数学建模能力

  医学院校的数学课程中建议使用基于MATLAB软件的教材,如由北京大学出版社出版,李宗学、敖登、曹莉等人编写的《医学高等数学》教材;由同济大学出版社出版,刘志国等人编写的《线性代数及其MATLAB实现》教材。在讲解基本的数学知识与数学方法的基础上,加入了MATLAB软件的介绍与MATLAB的实验教程,为学生学习MATLAB软件与进一步了解数学建模打下基础。

  通过对大一新生开设数学建模选修课,与高等数学并行教学,内容包括数学建模思想、基本数学模型、MATLAB软件入门等内容。教师通过选修课,对学生进行数学分析方法的教导,使学生了解基本的数学模型、数学分析思想,例如,马尔科夫模型、三级火箭模型等。学生通过选修课与必修课相结合的方法进行学习,既得到了选修课学分也对数学建模与MATLAB等软件有了更深刻的了解,为之后的数学建模竞赛打下了坚实的基础。

  (四)大力宣传数学建模竞赛并对参加数学建模竞赛获得优异成绩的学生进行奖励

  加大在校内宣传数学建模竞赛的力度,每年在校内开展数学知识竞赛与数学建模竞赛,提高学生学习数学的兴趣与参加数学建模竞赛的积极性。鼓励学生参加数学建模社团,鼓励更多的教师开设数学建模选修课,参与数学建模社团的指导。在奖励与激励方面,对获得数学建模竞赛国家奖的学生,在奖学金与评先评优等方面优先考虑。通过与其他院校展开合作,可以对在数学建模竞赛中表现极其优异的学生提供推荐面试研究生资格或在评选推荐面试研究生资格时增加适当分数。

  四、大学生数学建模竞赛在西部医学院校开展效果及评价

  以内蒙古医科大学为例,从2016年首次组织学生参加全国大学生数学建模竞赛以来,从零开始,在短暂的三年时间里,通过积极采用以上分享的经验来组织学生参加数学建模竞赛,取得了较为理想的成绩,2016年1个队参加“高教杯”全国大学生数学建模竞赛,取得了自治区一等奖;2017年9个队参加“高教杯”全国大学生数学建模竞赛,1个队获得自治区一等奖,4个队获得自治区三等奖,1个队获得专科组国家二等奖。2017年参加“数创杯”全国大学生数学建模挑战赛,3个队获得国家三等奖。2018年参加第八届MathorCup高校数学建模挑战赛,3个队获得国家三等奖。虽然以上成绩并不算很优异,但是基于零基础,三年时间里获得了如此多的荣誉还是充分的印证了组织参赛的方案是行之有效的。

  综上所述,通过对西部医学院校组织参加大学生数学建模竞赛的情况进行分析,发现西部医科院校参赛无论从数量上还是获奖的质量上都十分落后,究其原因是西部医学院校数学专业师资力量严重匮乏,大多数西部地区医学院校对数学建模竞赛不够重视,学生基础较差等。

  然而,在大数据背景下,数据的健康概念逐渐为大众认可和接受,医学院校肩负着更加重要的历史使命,培养善于利用健康大数据进行数学建模的人才成为当务之急,大学生数学建模竞赛作为一项针对全国大学生的范围最广、认可程度最高、影响力最强的比赛,以赛促学,是提高大学生数学建模能力最好的平台,西部医科院校的师生应该积极参与。

  参考文献:

  [1]宋国强.医学院校开展数学建模培训和竞赛的探索与实践[J].中国农村卫生事业管理,2014,34(7):804-806.

  [2]罗万春,罗明奎,宋丽娟,等.医学院校数学建模课程内容体系的研究与实践[J].西北医学教育,2016,24(5):755-756,821.

  [3]杨启帆,谈之奕.通过数学建模教学培养创新人才:浙江大学数学建模方法与实践教学取得明显人才培养效益[J].中国高教研究,2011(12):83-85.

  [4]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].北京:高等教育出版社,2015:373-410.

  [5]王永宏,张丽萍,于辉.高校应用型人才以就业为导向培养模式论[J].佳木斯大学社会科学学报,2013,31(4):138-140.

  [6]马翠,罗明奎,罗万春.医学院校数学建模教学的探索与实践[J].数理医药学杂志,2014,27(2):249-250.

  相关刊物推荐:《中国高教研究杂志》创刊于1986年,本刊为月刊,主编:王小梅。国内统一刊号:CN11-2962/G4,国际刊号:ISSN1004-3667。

  

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