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數學建模競賽的好處范文1
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2011）23－0013－01
概率論與數理統計是高等院校理工、經管類專業的基礎課，應用領域日漸擴大，已經滲入自然科學、經濟、金融、社會等各個領域。概率統計不僅是學習其他學科的基礎，同時也是整個高層次的應用型人才培養的基礎。由于傳統教學方法與實際脫節，學生學習了概率統計知識卻不知如何應用。為此，進行概率統計教學改革，要注重統計思想的講解，注重案例與數學軟件相結合的教學。在概率統計教學中融入數學建模思想，將有助于學生學習其理論知識，培養學生運用數學思想和方法解決實際問題的能力和意識。
一 融入數學建模思想的意義
第一，提高概率統計教學質量和學生學習的積極性，培養學生的應用能力和創新能力。盡早地讓大學生了解數學建模是用數學去解決各種實際問題的橋梁，對于培養解決問題能力是有好處的。運用恰當的建模實例和方法進行教學有可能給學生留下深刻的印象，提高他們的學習積極性。
第二，有助于提高數學教師、數學教研室在學校和社會上的地位與發言權。特別是為青年教師的提高創造條件，培養青年教師的個人教學風格。
第三，為了進一步提高大學生數學建模競賽的質量，實現一種良性循環。也有利于將來組隊參加大學生數學建模競賽。
二 融入建模思想原則
結合容易懂的實際問題入手，循循善誘、由淺入深與適當灌輸相結合，特別強調加深理解概率統計的重要概念、思想和方法，通過建模的逐步深入使學生明白為什么一定要認真學好、掌握好數學的思想和方法。實例要簡明易懂結合日常生活感覺得到的與工程或現代技術有關，或結合專業且簡明易懂，能引起學生的興趣。能夠結合課程今后可能用到的主要概念、思想和方法，能提高學生學習的積極性和主動性。不拘形式，可通過習題、課外作業、小的研究課題方式融合數學建模思想。
三 數學建模思想融入概率統計教學的模式
1．在教學內容上滲透數模思想
從近幾年的全國大學生數模競賽題目中我們看到題目涉及的概率統計知識較多，如“眼科病床的合理安排”、“上海世博會影響力的定量評估”等都不同程度地涉及概率統計的相關知識。因此，必須增強學生對概率統計方法的理解與應用能力，要做好這一點，教師必須改變注重于對理論知識的講授、對數學推導、計算能力的訓練等傳統教學內容安排，注重對概率統計思想的講授、對理論知識作實際應用方面的分析，使學生知道如何應用概率統計知識解決問題。
2．在教學方法、手段中融入數模思想
首先，案例教學法。選擇大量的具有現實背景的學習材料，結合學生的專業選擇了一些案例。如“彩票中獎”、“會面問題”、“血液檢驗問題”、“系統的可靠性”、“保險賠付”等，讓學生了解概率統計的起源，也為概率統計在數學建模中的應用奠定了基礎。
其次，問題發現與討論法。布置一些靈活有趣且緊密聯系實際的問題。讓學生親自實踐、親自收集和處理數據，利用概率論與數理統計方法解決一些實際問題。通過真實問題情境、真正參與，使學生產生真切的問題解決者的感覺，面對要解決的問題，就會主動調查情況、設計方案、制定策略、收集信息、處理數據、分析推斷。
利用現代信息技術手段。引導學生自己動手去利用計算機及網絡完成概率統計的有關試驗，完成數據的收集、調用、整理、計算、分析等過程，讓學生逐步提高運用統計軟件解決實際問題的能力。
3．課后作業中融入數模思想
針對概率統計實用性強的特點，我們可布置一些開放性的作業，也可以有目的地組織學生參加社會實踐活動。只有把某種思想方法應用到實踐中去，解決幾個實際問題，才能達到理解、深化、鞏固和提高的效果。如測量某年級男、女生的身高，分析存在什么差異等。學生可以自由組隊，通過合作、感知、體驗和實踐的方式完成此類作業，在參與完成作業的過程中，不但激發了學生的學習興趣，還培養了學生的不斷學習、勇于創新、團結互助的精神。
總之，在概率統計的課堂教學中融入數學建模思想，不但搭建起概率統計知識與應用的橋梁，而且可以增強學生的數學建模能力和創新能力，大大提高了教學效果。通過數學建模的學習和訓練，學生不僅受到了現代數學思維及方法的熏陶，更重要的是提高了利用各方面的知識來解決不同的實際問題的能力。
參考文獻
［1］朱榮生等.工科數學與工程實踐能力的培養［J］.工科數學，2002（6）：71～73
數學建模競賽的好處范文2
關鍵詞：微分方程；模型；應用
對于現實世界的變化，人們關注的往往是變量之間的變化率，或變化速度、加速度以及所處的位置隨時間的發展規律，之中的規律一般可以寫成一個（偏）微分方程或方程組。所以實際問題中，有大批的問題可以用微分方程來建立數學模型，涉及的領域包括物理學、化學、天文學、生物學、力學、政治、經濟、軍事、人口、資源等等。
一、微分方程數學原理解析
在初等數學中，方程有很多種，比如線性方程、指數方程、對數方程、三角方程等，然而并不能解決所有的實際問題。要研究實際問題就要尋求滿足某些條件的一個或幾個未知數方程。這類問題的基本思想和初等數學的解方程思想有著許多的相似之處，但是在方程的形式、求解的具體方法、求出解的性質等方面依然存在很多不同的地方，為了解決這類問題，從而產生了微分方程。
微分方程是許多理工科專業需要開設的基礎課程，微分方程與微積分是同時產生的，一開始就成為人類認識世界和改造世界的有力工具，隨著生產實踐和科學技術的發展，該學科已經演變發展為數學學科理論中理論聯系實際的一個重要分支。隨著數學建?；顒拥娜找婊钴S，利用微分方程建立數學模型，成為解決實際問題不可或缺的方法與工具。
而數學模型是對于現實世界的一個特定對象，一個特定目的，根據特有的內在規律，做出一些必要的假設，運用適當的數學工具，得到一個數學結構.簡單地說：就是系統的某種特征的本質的數學表達式（或是用數學術語對部分現實世界的描述），即用數學式子（如函數、圖形、代數方程、微分方程、積分方程、差分方程等）來描述（表述、模擬）所研究的客觀對象或系統在某一方面的存在規律。
二、微分方程模型應用于實際問題的方法和流程總結
在研究實際問題時，常常會聯系到某些變量的變化率或導數，這樣所得到變量之間的關系式就是微分方模型。微分方程模型反映的是變量之間的間接關系，因此，要得到直接關系，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種，分別是求解析解、求數值解（近似解）和定性理論方法。而建立微分方程模型的方法通常也有三種，其一是利用數學、力學、物理、化學等學科中的定理或經過實驗檢驗的規律等來建立微分方程模型；其二是利用已知的定理與規律尋找微元之間的關系式，與第一種方法不同的是對微元而不是直接對函數及其導數應用規律；其三是在生物、經濟等學科的實際問題中，許多現象的規律性不很清楚，即使有所了解也是極其復雜的，建模時在不同的假設下去模擬實際的現象，建立能近似反映問題的微分方程，然后從數學上求解或分析所建方程及其解的性質，再去同實際情況對比，檢驗此模型能否刻畫、模擬某些實際現象。
在建立數學微分方程的流程上，我們通常第一步是對具體實際問題進行分析，找出問題中的變化量和變量關系，接著進行模型假設，將實際問題的元素用數學概念代替，然后進行符號設定，簡化計算，從而建立模型，進行求解，最后用求解的結果對之前的問題分析和模型假設進行驗證，驗證合理后進行模型的應用和評估。
三、微分方程模型應用領域歸納和具體案例分析
從應用領域上講，微分方程大方向上的應用領域主要分社會及市場經濟、戰爭微分模型分析、人口與動物世界、疾病的傳染與診斷和自然科學這五個方面，如果細致來講，其中社會及市場經濟方面又包括綜合國力的微分方程模型、誘發投資與加速發展的微分方程模型、經濟調整的微分方程模型、廣告的微分方程模型、價格的微分方程模型；戰爭微分模型包括軍備競賽的微分方程模型、戰爭的微分方程模型、戰斗中生存可能性的微分方程模型、戰爭的預測與評估模型；人口與動物世界領域包括單種群模型及進行開發的單種群模型、弱肉強食模型、兩個物種在同一生態龕中的競爭排斥模型、無管理的魚類捕撈模型、人口預測與控制模型；疾病傳染與診斷領域包括艾滋病流行的微分方程模型、糖尿病診斷的微分方程模型、人體內碘的微分方程模型、藥物在體內的分布與排除模型；自然科學領域包括人造衛星運動的微分方程模型、航空航天器翻滾控制的微分方程模型、非線性振動的微分方程模型、PLC電路自激振蕩的微分方程模型和盯梢與追擊問題的微分方程模型等。
盡管從上述微分方程應用領域的羅列和總結上，我們會覺得比較復雜，其實所有微分方程建模問題的流程都是嚴格按照問題分析、模型假設、符號設定、建立模型、模型求解和驗證模型這一流程進行的，下面就結合一個案例來具體分析：
比如弱肉強食微分方程模型。生活在同一環境中的各類生物之間，進行著殘酷的生存競爭。設想一海島，居住著狐貍與野兔，狐吃兔，兔吃草，青草如此之豐富，兔子們無無食之憂，于是大量繁殖；兔子一多，狐易得食，狐量亦增，而由于狐貍數量增加吃掉大量兔子，狐群又進入饑餓狀態而使其總數下降，這時兔子相對安全，于是兔子總數回升。就這樣，狐兔數目交替地增減，無休止的循環，遂形成生態的動態平衡。那么，如何用建立數學模型描述并預測下一階段情況呢？在這個問題上，某一時刻兔子數量和狐貍數量就存在變量關系：
其中ax表示兔子的繁殖速度與現存兔子數成正比，-bxy表示狐兔相遇，兔子被吃掉的速度；-cy表示狐貍因同類爭食造成的死亡速度與狐貍總數成正比；dxy表示狐兔相遇，對狐貍有好處而使狐貍繁殖增加的速度。
四、結語
微分方程模型的應用讓很多現實中難以具體計算的問題迎刃而解，通過對事物發展規律的掌控進行科學建模，是數學應用于生活的發展趨勢，作為廣大在校進行數學專業學習的同學來說，掌握好專業基本功，是將來就業工作，實現自身價值的重要途徑。
參考文獻：
[1]肖靜宇. 幾類分數階微分方程的數值方法研究[D].哈爾濱工業大學，2013.
[2]付樹軍. 圖像處理中幾何驅動的變分和偏微分方程方法研究[D].北京交通大學，2008.
數學建模競賽的好處范文3
關鍵詞：數學實驗；matlab；教學研究
教學研究在高校教學活動中有著重要的意義。教學研究既能改進教學又能不斷的促進高校教師專業發展，提升教師的教學和科研能力[1]。高校教師除了要傳授學科基礎知識，還有另外很重要的任務就是不斷學習學科發展前沿，不斷突破科研瓶頸，將最新的研究成果轉化為教學內容，讓大學課程緊跟學科發展，成為一門不脫節、有意義的課程。數學實驗是將數學、計算機技術以及軟件結合在一起引入到課堂當中的一門新課程。它的目的就在于將我們所學習的數學知識結合一些計算機知識和軟件應用起來，這樣既提高了同學們學習數學的積極性，又鍛煉了同學們的動手能力，提升了學生由理論到實踐的重要技能。由于計算機的幫助以及數學軟件包的應用，使學生從繁重復雜的數學計算中解脫出來，將更多的時間投入到數學方法研究和其他具有創造性的工作當中。在醫學院校的相關專業中我們的數學實驗課使用的matlab軟件，它是一種功能十分強大，可以應用到生產實踐等諸多領域的軟件。
一、醫學院校數學實驗課程應用軟件介紹
數學實驗課程我們主要學習的是matlab軟件。maltab全名為matrixlaboratory，即翻譯為矩陣實驗室，也就是說它的基本運算單位就是矩陣，主要是解決矩陣等相關問題的軟件。這點就決定了它的編程要比一般的像C語言、Fortran語言要簡單的多，特別是在處理矩陣方面。我們日常生活中所遇到的問題一般都是多變量的，多變量問題往往又可歸結到矩陣運算當中去，而matlab恰恰具有非常優秀的矩陣運算功能。另外，matlab可以應用到諸多領域當中，比如：數字信號處理、較強的數值和符號計算、圖像可視化[2]、通訊系統設計與仿真、控制系統、數字圖像處理、財務與金融工程等等。它的操作簡單易上手、很多內部函數和豐富的工具箱、強大的圖像處理功能等等，matlab最突出以及最吸引人的事它有功能豐富的模塊集合工具箱，可以進行數據采集、求解偏微分方程、圖像處理、DSP與通信、模糊邏輯、非線形控制、動力系統等諸多領域當中。
二、醫學院校數學實驗課程的教學內容
本門課程我們主要以實驗的方式進行講授，一共32學時，分成六個實驗進行教學。分別是：matlab基本操作、matlab求解微積分、matlab繪圖、Matlab程序設計、matlab求解矩陣、matlab數據分析。實驗一：matlab基本操作。在這個實驗中我們分為3個部分進行講授，分別是：matlab簡介及基本介紹、matlab中數據和變量、matlab中數組的生成與運算。這個實驗主要介紹了mat?lab的基礎內容，講述基本操作界面的構成以及在matlab中數組的寫法，為后續學習打下堅實的基礎。實驗二：matlab求解微積分。在這個實驗中我們分為2部分進行講授，分別是：針對一元函數求解極限、導數、積分和不定積分；針對多元函數求解偏導數、二重積分、三重積分。在本個實驗中，通過matlab中某些函數的學習加深同學們對數學概念的理解，從而提升數學思維。實驗三：matlab繪圖。通過本個實驗，我們可以利用malt?ab將數據進行可視化，既可以完成二維作圖，又可以完成三維作圖。在三維作圖當中，我們可以畫出空間曲線、空間網格、空間曲面。實驗四：matlab程序設計。本個實驗我們也分為兩部分內容來講解，分別是：命令式M文件和函數文件的建立、選擇結構和循環結構。在本實驗中需要讓學生們明白命令窗口和M文件、函數式文件的區別。他們的區別在于，M文件相對編寫的時大型的程序，我們需要對程序進行不斷的調試和修改，如果仍然使用命令窗口編輯的話，那么就需要在每次修改時重新復制一遍語句，然后再找到相應的部分修改，這顯然是很麻煩、很費時的，所以我們需要使用M文件或者函數式文件進行編寫程序。M文件或者函數式文件的創建路徑是一致的：選擇文件-新建-M文件或者函數式文件即可。在使用函數式文件的時候需要注意它要有固定的格式：function輸出形參表=函數名（輸入形參表）。實驗五：matlab求解矩陣。本個實驗中學習求解矩陣行列式、矩陣間的基本運算、利用matlab求解齊次線性方程組和非齊次線性方程組等方面的內容。這個實驗主要是讓學生們能過學會使用matlab命令來求解矩陣的相關計算問題，使學生們能夠從復雜的迭代計算中解脫出來。實驗六：matlab數據分析。本個實驗分兩部分內容來講解：利用matlab進行插值和利用matlab進行數據擬合。在插值這部分內容中，我們分為一維插值和二維插值來講解。一維插值介紹拉格朗日插值、三次樣條插值、最鄰近插值、線性插值、立方插值和分段線性插值。二維插值分為兩種：網格節點插值和散亂節點插值。主要講最鄰近插值、雙線性插值、雙三次插值。擬合方面就分為多項式擬合和非多項式擬合來講 解。高校是專業化教學，無論是教學內容還是實踐內容都要為專業學習以及專業發展所考慮，所以針對不通的專業我們的教學內容也應該相應作出一些調整，跟專業不相關或者偏離很遠的內容應該進行適當刪減，跟專業學習與發展緊密相關的內容應做重點的學習和講解，這樣高校教學才能更有針對性。例如，我們針對醫學院校影像學相關專業將matlab圖像處理這部分的內容作為重中之重來講解。為他們今后學習其他影像處理的課程打下基礎，循序漸進不斷深化學習圖像處理的相關內容。針對醫學院校生物制藥的學生，我們也有不同的側重點。他們最常研究的就是藥物在體內的濃度變化、化學的反應速度等等，這些都是數學當中微積分的相關內容，那么針對生物制藥相關專業的學生我們應重點講解mat?lab求解微積分這部分實驗，這樣有針對性、有側重點的講解會使數學實驗課更加具有實際意義。
三、醫學院校數學實驗課程的教學方式
教師想要上一堂好課并不是一件很簡單的事情，它沒有一個絕對的標準，但是還是要達到一些基本的要求，好課必須要是一堂有效率、有意義的課程，在45分鐘里老師把知識點交代清楚，使學生對知識點理解透徹，能過跟上老師的思路，在弄懂基礎知識的基礎上進一步提高學生們的學習能力。上一堂課并不難，難的是如何上一堂好課。好課我們不光要有豐富且合理的教學內容，還要有好的教學方法。所以，我們還要思考教學方式，進而提高我們的課程質量。目前比較受歡迎的BOPPPS教學模式能夠解決教學過程中無法充分調動學生學習積極性等諸多在傳統教學模式中出現的問題[3]。數學實驗既然是一門軟件課程，更多的時間是需要同學們自己進行上機操作，老師只是適當引導同學，學生作為主體，獨立調試程序，所以這是需要學生自主去實踐探索的一門課程。由于互聯網+的概念不斷提出，教師的授課方式由原來傳統的板書式教學逐步向線上教學的方向轉變。對于實驗類軟件課程來說，不能完全由線上教學替代，我們可以采用線上和線下混合式教學的方式來進行。線上教學的部分我們可以使用雨課堂、釘釘、慕課、qq視頻會議等進行理論部分課程的學習，線上教學的好處是一方面讓教學不受教室空間、上課時間的限制，方便同學和老師，另一方面是線上教學可以將知識點碎片化，把一節課的內容拆解成若干個小的知識點，錄制成小視頻放在相應的教學軟件中，這樣學生課上如果有沒聽懂的地方，課下可以反復觀看小視頻。另外，這樣同時還可以使用學習通進行提問和布置作業。線下的部分是帶著學生們進機房，給予他們充分的時間實踐，上機操作獨立完成編程工作。通過這樣線上和線下混合教學的方式，使同學們弄懂學透學科知識，可以大大提高我們的教學質量。隨著互聯網+概念的不斷深化，在網絡上也有非常豐富且優秀的教學資源，作為高校教師要抓住這樣的機會，整合資源，多汲取優秀的教學方法和教學經驗，取長補短，提高我們的教學水平。
四、組織學生參與數學建模競賽，強化學科知識
Matlab軟件最有用的地方就是它可應用的領域非常廣，幾乎可以解決我們日常生活中所出現的所有問題。每年5月和9月都有大學生數學建模競賽，可以通過這樣的一個機會，帶領同學參與到學科知識學習這個大部隊中來，數學建模都是給出我們一個實際問題，我們通過對這個問題從定量的角度去研究和分析，并展開深入的調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規律等工作的基礎上，用數學的符號和語言作表述來建立數學模型。在數學建模當中，我們最常使用的編程軟件即為matlab，同學們可以通過數學競賽的這樣一個機會，深入matlab的學習，對一些知識點能有一個更高度的認識且能做到活學活用、舉一反三。
五、一線教師須提高自身的能力和水平
提高一線教師的能力包括兩方面：科研能力和教學能力。高校教師與中小學教師最本質的區別在于：高校教師不僅要教好學生本學科的基礎知識，還有不斷進行科學研究，進行一些開拓性和創造性的工作，不斷開拓學科的新思路和新發展，讓學生在學好基礎知識的同時也要不斷了解學科的最先進的科研成果。高校教師要緊跟時展的步伐，特別是信息技術不斷發展的步伐。原來的課堂是老師為主，老師在講臺一味的講授，學生在被動接受，這樣的教學模式不能夠激發學生的學習興趣和創造性思維。我們可以不斷嘗試先進的信息技術，’互聯網+網絡視頻教學+師生互動’階段MOOC等一些優秀的教學資源不斷出現，我們可以將一些優秀的教學資源引入到我們的課堂中來，抓住并利用好這些優秀的資源，不斷強化學習，提高自身的教學水平和能力，豐富自己的課堂教學，為學生上一堂有趣、生動且有意義的好課[4]。
六、結語
醫學院校數學實驗課一方面是要加深學生們對數學概念的理解，另一方面也是想通過這樣的課程讓學生們學會使用計算機軟件去完成一些重復性的計算工作，這樣可以大大節省我們的運算時間，把更多的精力放在研究數學理論和方法當中去。這門課程還在一個不斷完善的過程當中，我們邊研究邊改進，有針對性的調整教學內容，不斷尋求更好的教學方式將更好的教學手法引入到課堂當中，做好終身學習的思想準備，不斷學習、提高自身各方面的能力，在將學科基礎知識傳授給學生的同時還要將學科最前沿的知識和理論傳授給學生、做一節生動有趣的數學實驗課。
參考文獻：
[1]邰志艷，馬野，張若東.普通高校非統計學專業應用統計學課程理論與實踐應用研究[J].中國校外教育，2018（15）.
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數學建模競賽的好處范文4
關鍵詞：團隊創新；實踐教學；研究性學習；能力培養
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0008-03
引言
在當今人類社會知識經濟逐漸取代工業經濟的發展進程中，中國高等院校肩負著培養能開拓性創造社會價值的人才的重要責任。對于西南交通大學這樣一所綜合型本科院校，培養應用型和研究型人才是其目標，這也是滿足企業需求的保障，為推動社會發展貢獻力量。實踐教學在本科教學中有著重要地位，它是學生學以致用的平臺，也是理論研究創新的基礎。本科生參與實踐項目是鍛煉其各方面能力及滿足社會要求的最直接有效的途徑，也可使他們為走向社會后能更快適應工作環境做好準備。[1]在團隊協作愈來愈受到重視的今天，本科生在學習過程中不僅要具備過硬的專業知識，還要具備良好的溝通能力，這樣才能在工作中帶來“1+1>2”的團隊效應。[2-4]因此，如何在本科教學過程中開展實踐項目，增強本科畢業生的科研能力和工作中的競爭力，培養學生的團隊意識和溝通能力是一個很值得探索的問題。本文對我校本科實踐教學的開展做了詳細闡述，介紹了我?！皽y控技術與儀器”專業在實踐教學體系的完善方面所做的新嘗試。
一、高校本科實踐教學所存在的不足
高校創新實踐項目的缺乏和本科生對實踐項目的參與度不高、創新力不足等問題成為本科教學實踐項目開展的主要阻力，也影響了本科畢業生在社會工作中的競爭力。許多高校在為社會培養創新、實踐、科研能力較強的市場需求的知識型人才方面還做得不夠。高校本科畢業生在步入社會后，往往感受到學校所學知識在社會要求面前表現出的巨大不足。教材的內容往往比最近科學技術要落后數年的時間，學生僅僅憑借教材無法了解專業領域最新動態。部分教師畢業后直接進入教師崗位，缺乏對企業現狀的了解，教師參加學術交流的機會不多，理論聯系實際的環節變得薄弱。同時，本科院校往往更加注重理論知識的教授，缺乏把知識轉換成社會生產力能力的培養。[1，5]這些問題導致畢業生從學校到企業過程中，需要較長時間的過渡，與本科生培養目標存在一定的距離。
為了彌補高校在本科實踐教學中所存在的不足，不僅要加強本科實踐教學教授環節，還要培養學生研究性學習、創新性實踐的能力。為此，我校努力加強本科生實踐教學的建設，下面將就此進行闡述和討論。
二、我校本科實踐教學項目建設
實踐項目不僅是檢驗知識的最好方法，也是獲得知識的途徑。通過參與實踐項目，學生會對所學知識有更系統的了解。我校領導、院系領導和教師對本科實踐教學項目的建設都給予了很高的重視。
1.我校積極引進國家本科實踐教學項目。我校對本科生的實踐項目比較重視，較早就開展了大學生科研訓練計劃（SRTP）并與2007年作為第一批高校入選了國家大學生創新性實驗計劃。大學生科研訓練計劃是本科實踐教學改革的重要舉措，在一定的科研經費的資助下，本科生得到了科研訓練的機會?？晒膭顚W生盡早進入專業科研領域，了解學科的前沿及發展，增強創新意識，培養動手能力，培養團隊精神，提升綜合素質。大學生科研訓練計劃也對學生提出了要求，本科生不僅要學習掌握基礎的專業知識和技能，更要培養自己創造性解決所學的專業領域內的理論和實際問題的能力，學生在科研訓練中得到的是全方面的訓練。國家大學生創新性實驗計劃是提高本科教育教學質量的重要教學模式，它提供給學生一個以問題和課題為核心的探索空間，激勵學生創新性實驗中充分發揮自我的主觀能動性、積極進取性和創造創新性，更是建設校園創新環境和創新文化的最好途徑。在興趣的驅動下學生通過自主實驗充分發揮自我的創造能力，讓自己的想法有實現的平臺，學生在實驗過程中積累的知識和經驗是學生在以后工作學習中的最大財富。另外，學校通過開展實驗文化月、學術講座等活動，使同學們更多地參與到數學建模、電子設計大賽、機器人大賽等各項競賽和交流活動中去，提高了本科生實踐教學的質量。
2.我校機械學院積極組織本科實踐競賽活動。學院根據自己的特點，開展了創新性的競賽活動，鼓勵本科生學以致用，創新進取?！爸辛Α奖碑a品創新設計大賽是一項機械學院主辦，面向全校，旨在培養交大學子創新意識、啟發創新思維的機械類實踐型創新設計大賽。大賽配合學校搭建大學生創新平臺，營造校園科技創新氛圍的要求，并成功實現和全國大學生機械創新設計大賽的接軌。西南交通大學“中力—超越杯”產品創新設計大賽自從開賽以來得到很多關注，同時為全國大學生機械創新設計大賽輸送了一些優秀參賽隊伍。機械學院的學子在大賽中激發出了創新能力，在省賽和國賽中多次獲得一等獎。其中，一項名為“高樓逃生器”的產品還成功申請專利，獲得投資商的青睞，項目成員也獲得了滿意的工作和繼續讀研深造的機會。通過類似的多項實踐活動，學院在培養本科生實踐能力、創新能力和科研能力等方面發揮了重要的作用，在高校本科生實踐教育教學中扮演了重要角色。
3.我?！皽y控技術與儀器”專業積極改善本科實踐教學模式?！皽y控技術與儀器”專業是多學科交叉，涉及現代傳感技術、信息處理技術、計算機技術、先進控制技術、網絡技術等多個領域的高新技術，旨在培養自動測試、計算機儀器系統設計、自動控制等方面的復合型工程技術人才。然而，“測控技術與儀器”專業的部分學生由于不能清晰地認識專業特點和專業就業方向，一直處在“所學為何用”的迷茫狀態。①“測控技術與儀器”專業人才培養計劃與實際情況的落差?！皽y控技術與儀器”專業（以下簡稱“測控”專業）的人才是知識面寬的復合型人才，學生需要具備光學、電子、機械、傳感、信號分析處理等方面的知識。由于所涉及的面廣，所以基礎理論課程的傳授會使得學生應接不暇，更重要的是學生無法及時將所認識的新理論用到實際中，隨著課程壓力的增加，知識對學生來說變成了枯燥的書本。其次，“測控”專業的知識結構是在不斷更新的，學生往往不能了解到測控領域內最新的技術，更不要說應用。筆者提出并建立了一種團隊協作的本科生培養結構，即“導師+研究生+本科生”團隊實踐創新立體培養體系。②“導師+研究生+本科生”團隊實踐創新立體培養體系。在通常的本科實踐教學中，實驗是最主要的環節。然而，實驗課程給學生獨立動手的機會并不多，且時間有限，人數較多，設備不足。因此，課外實踐對于實踐教學來說十分重要。但是，本科生的自主學習能力和專業意識較差，在課外項目的進行中因缺乏指導，遇到困難容易不知所措，甚至放棄。導師在實踐項目中一般擔任指導老師的角色，但真正和本科生在一起的時間還是有限的。鑒于研究生在專業知識和經驗上比本科生更加豐富，且還在不斷學習過程中，故研究生如果與本科生組成實踐項目組的團隊來進行實踐性學習和科學研究會是一件雙贏的事情。研究生的知識基礎是比較全面的，在項目進行中遇到困難時，可以比較容易地利用所掌握的知識找到解決問題的辦法。研究生對實際科研項目也有一定經驗，在做進一步深入的理論研究的同時也有實踐研究的需求，指導本科生進行實踐項目可以為其理論研究提供更多數據支持。活動也使得研究生的接觸面進一步擴大，使其理論研究更加全面、系統，也培養其獨立主持項目、帶領團隊的能力。本科生因與研究生年齡差距不大，更容易以較輕松的心態去交流溝通，以獲得幫助。導師可在團隊中給出指導性的建議，給本科生以較大的發揮空間，并且監督項目的進展，進行階段性驗收，確保項目最終能夠順利完成，并取得較好的成果。在傳統的實踐教學中，本科生與導師直接交流。一方面學生人數較多，導師不能面面俱到；另一方面導師工作任務重，也難以全面完成指導任務。
4.筆者倡導研究生介入到本科實踐教學中，建立“導師+研究生+本科生”的實踐教學模式，其優勢具體闡述為以下幾點。①實踐方式靈活自由，提高學生參與度。測控專業已開展的實踐教學項目有電路設計、程序設計及調試等，主要實踐平臺是計算機和其他測控實驗設備等?；诋斀竦木W絡信息化平臺，學生可以在各自的計算機上獨立開展科研項目，并通過電子郵件、即時通信等軟件與指導者及時溝通。在這種實踐教學環境下，本科生的實踐方式不再拘泥于實驗室，實踐項目參與度有所提高；導師和研究生可以更好地安排自己緊張的工作時間，協助項目的開展和推進。②資料共享，提高項目開展效率。在“導師+研究生+本科生”的團隊中，往往導師掌握最新科技成果的資料，研究生掌握技術資料，本科生掌握學習資料，這些資料形成了一個很好的資料庫。團隊每個成員，尤其是本科生，可以快速地找到與自己所負責子項目相關的資料，并通過掌握相應資料的成員獲得一定幫助。資料共享的好處在于，一方面，減少項目調研階段和技術學習階段搜尋資料所花費的時間，項目成員迅速介入項目的開展；另一方面，匯總整理項目組的資料，方便以后的工作、學習。③發揮研究生在團隊中的作用，培養本科生研究性學習能力。在“導師+研究生+本科生”的團隊中，本科生研究性學習能力的提升最為有效。本科生的教學目標不只是其應用能力的培養，還包括理論學習和創新能力的培養。本科生需要從灌輸式學習中走出來，獨立自主去研究。本科生畢業以后無論是繼續深造還是參加社會工作，研究性學習能力都很重要。學生在專業領域內需保持較新的知識體系，掌握最新的科學技術。通過團隊中研究生高研究性學習能力的感染和帶動，來培養本科學生研究性學習能力不失為良策。④開展綜合性測控科研項目，全方位接觸專業領域。鼓勵學生組建團隊參加各種綜合性實踐項目，如科技競賽，大學生科研訓練計劃，全國大學生創新性實驗計劃項目等。通過參加綜合性實踐項目，了解測控專業知識在工業生產中的角色和重要作用，鍛煉把所學知識轉化成社會價值的能力。
以學生申請的全國大學生創新性實驗計劃項目——“全自動輸液裝置”為例，這是涉及到機械設計、機械原理、測試系統設計、電機控制系統設計、無線Zigbee網絡應用等多門課程和技術的綜合性項目。項目團隊由一名指導老師、一名研究生和四名本科生組成。選題階段，基于醫療機構中輸液需要專人監視這一狀況，提出用機械電子結構代替人來工作的解決方案，提高工作效率和工作可靠性。機械設計組建輸液裝置的基本結構，傳感器測試系統自動監控輸液過程，電機控制系統實現自動更換輸液瓶，無線Zigbee網絡通信將輸液信息直接反饋到護士值班室，這樣即實現了由一臺計算機監護多個病人輸液狀態的集散式管理。在項目開展過程中，項目階段性取得的進展向導師匯報，以確保項目開展方向的準確性。研究生為本科生設計的技術方案做必要修改和補充，最終本科生通過學習、研究，逐步設計出最終解決方案。項目最終順利驗收，達到最初的設計目標，并成功申請專利。經過綜合性項目的歷練，本科生的獨立自主研究性學習能力明顯提高，對測控領域所涉及的關鍵技術有所掌握。團隊意識和溝通能力有所增強，綜合素質有較大提高。
綜上所述，本科生實踐教學項目的建設十分必要，是培養學生良好研究性學習能力和溝通能力的途徑，是學生接觸專業領域內較新技術和了解專業發展趨勢的機會，是培養應用型和研究型高復合人才的保障。我校大學生科研訓練計劃、國家大學生創新實驗計劃等為本科教學實踐提供了良好的平臺。學生借此平臺，真正實現學以致用，并完成多項創新項目；我校機械工程學院鼓勵學生參加競賽活動，推動了本科實踐教學的創新性建設。學院競賽活動調動了學生參與實踐的積極性，提高了學生解決問題的能力，學院已經為全國大賽輸送了多組冠軍隊伍；在我校“測控技術與儀器”專業建立了“導師+研究生+本科生”的團隊實踐創新立體培養體系，為本科生提供了團隊合作環境和實踐性學習空間。本科生在共同的科研活動中強化了解決實際問題的能力，增強了本科畢業生的競爭力。培養本科生的研究性學習能力、創新能力和實踐能力，科學的實踐教學環節是必不可少的。創造力來源于實踐中不斷地學習和掌握新知識、不斷地接觸新技術、不斷地增加新本領。我校的本科生實踐教學項目建設逐步完善了實踐教學環節，符合國家復合型高級創新人才培養的要求。
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