數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)思

姜曉威

【中圖分類號】玂156.2

【文獻標識碼】A

一、前 言

數(shù)學(xué)教學(xué)長期受到應(yīng)試教育的影響，教學(xué)圍繞著考試轉(zhuǎn)，更多注重知識的傳授，而忽視對學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和以數(shù)學(xué)為工具解決實際問題能力的培養(yǎng)，以致使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)既枯燥乏味又看不到什么實際用途.但數(shù)學(xué)教育不僅要使學(xué)生學(xué)會并掌握一些數(shù)學(xué)知識，更應(yīng)著眼于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和運用數(shù)學(xué)的能力.“數(shù)學(xué)建?！笨梢哉f是數(shù)學(xué)專業(yè)為數(shù)不多的實踐性較強的課程，如果能讓本門課程的教學(xué)更“開放”一些，讓全體學(xué)生真真正正的參與進來，讓他們的思維更活躍一些，那么就能讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)真正的活起來.此外，很多外專業(yè)的學(xué)生（特別是理工科的）都知道數(shù)學(xué)在他們的專業(yè)學(xué)習(xí)中占有重要的地位，而這種思想需要在教學(xué)中不斷強化，利用“數(shù)學(xué)建?！闭n程特點，加大與其他學(xué)科專業(yè)的有機融合，才能讓應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識深深植根于學(xué)生的頭腦中去，讓學(xué)生真正感受到他們學(xué)習(xí)了有價值的數(shù)學(xué)，掌握了必須用的數(shù)學(xué).

二、數(shù)學(xué)建模課程現(xiàn)狀分析

數(shù)學(xué)建模課程在我國開設(shè)已有半個多世紀的歷史，但無論是教和學(xué)的方面都存在一些問題.

第一，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性.很多學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了以往的填鴨式教育方式，習(xí)慣了記筆記，背筆記，答考卷的模式，一些學(xué)生已經(jīng)缺少了積極思考的習(xí)慣，而單憑固有的思維是建不出漂亮的數(shù)學(xué)模型的.

第二，教師缺乏解決實際問題的能力.數(shù)學(xué)建模課程涵蓋的知識面比較廣，通常還會用到跨專業(yè)的知識，因此在教學(xué)過程中對教師的綜合能力要求較高，需要教師具有較寬闊的知識面.目前，我們的一線教師多是畢業(yè)于師范院校的數(shù)學(xué)專業(yè)，長期單純從事數(shù)學(xué)教學(xué)工作，不熟悉數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用背景，缺乏解決實際問題的能力.

第三，課程設(shè)置不盡合理.首先，多數(shù)學(xué)校數(shù)學(xué)建模均開設(shè)一個學(xué)期的課程，一方面，學(xué)時有限；另一方面，缺少后續(xù)學(xué)習(xí)的時間保障.對于很多學(xué)生而言，課程結(jié)束后書本也就跟著“下崗”了.其次，多數(shù)建模教材涵蓋內(nèi)容都比較廣泛，與我們的學(xué)時要求已經(jīng)不相匹配.最后，采用與基礎(chǔ)課程類似的考試評定方式進行考核顯然已經(jīng)不合時宜.

三、數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)方案

1.提高教師素質(zhì)

師資隊伍建設(shè)是課程建設(shè)的核心，是提高教學(xué)質(zhì)量的保證.首先，教師要改變傳統(tǒng)觀念.教師不是“百科全書”，教師的“權(quán)威”將不再建立在學(xué)生的被動與無知的基礎(chǔ)上，而是體現(xiàn)在借助學(xué)生積極參與以提升其把握宏觀的能力上，因此教師要敢于說“不知道”，但要設(shè)法尋求解決問題的方法.一些課題為了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)與社會問題，均與新科技有關(guān)，需要師生一起對重要的方法和規(guī)律等方面問題共同開展討論.因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生體會“方法比知識更重要”的理念.其次，教師要自覺學(xué)習(xí)，不斷拓寬自己的知識面，豐富知識儲備.另外，教師自己要廣泛接觸實際，提高自己解決實際問題的能力，這些恰恰都是一般教師所缺乏的.大多數(shù)教師畢業(yè)于師范院校數(shù)學(xué)專業(yè)，又長期單純從事數(shù)學(xué)教學(xué)工作，不熟悉數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用，所以選拔和培養(yǎng)一批專業(yè)基礎(chǔ)扎實、有事業(yè)心的青年教師，鼓勵和組織他們參加專業(yè)實踐，開展應(yīng)用技術(shù)的科研實踐顯得尤為重要.最后，多學(xué)習(xí)先進的數(shù)學(xué)建模教學(xué)經(jīng)驗.一方面可以多派教師走出去進行專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)交流，另一方面可以多請著名的專家教授來校做建模學(xué)術(shù)報告，使師生增長知識，拓寬視野，了解科學(xué)發(fā)展前沿的新趨勢、新動態(tài).

2.教學(xué)內(nèi)容的改革和探索

精選建模教材和優(yōu)秀案例，將授課內(nèi)容分專題講解.特別要凸顯一些專業(yè)基礎(chǔ)課（如數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)和概率等）在建模中的重要作用，讓學(xué)生感覺到專業(yè)基礎(chǔ)課的實用價值，改變長期以來學(xué)生頭腦中存在的“數(shù)學(xué)學(xué)了沒有用，不知道怎么用”的思想觀念.同時也促進教師將建模思想融入到基礎(chǔ)課的教學(xué)當中去.事實上，選擇恰當授課內(nèi)容，設(shè)計趣味濃的問題，是調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的關(guān)鍵.因此，在教學(xué)過程中應(yīng)該強調(diào)開展“問題驅(qū)動的應(yīng)用數(shù)學(xué)研究”.

3.改革教學(xué)模式，采取靈活多樣的授課方式

數(shù)學(xué)建模重在理論與實踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.因此本課程有條件也應(yīng)該朝著多樣化的授課方向發(fā)展，例如分組討論、定期研討等，這也是改變數(shù)學(xué)教學(xué)嚴肅、呆板、難以調(diào)動學(xué)生積極性等的有益嘗試.同時，在授課上可以嘗試采取分模塊教學(xué)，多教研室通力合作的方式.有別于一些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，數(shù)學(xué)建模課程中各知識模塊具有一定的獨立性，并且涵蓋的知識面比較廣，通常還會用到跨專業(yè)的知識.我們可以集眾家之所長，從方程、概率、信息等教研室選擇相應(yīng)的老師，去講授與他們專業(yè)相近的知識模塊，這樣既利用了教師隊伍中的優(yōu)勢資源，又可以讓學(xué)生領(lǐng)略到不同教師的授課風(fēng)格，會起到事半功倍的效果.

4.以數(shù)學(xué)建模競賽和大學(xué)生創(chuàng)新性實驗項目為載體，結(jié)合數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)加強學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力培養(yǎng)

我們可以在數(shù)學(xué)建模課程中增加數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)模塊，利用課程期間或課后一到兩周的時間，針對實用范例、論文寫作、英文翻譯和軟件使用等分別指派教師做專門培訓(xùn).利用業(yè)余時間，進行每周一次的建模研討.每次建模比賽前兩周，組織學(xué)生進行實際競賽模擬.

5.合理使用現(xiàn)代化教學(xué)手段

充分利用多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段對本課程的教學(xué)十分必要.一方面，減少板書時間，留給師生更多分析、討論題目的時間；另一方面，通過多媒體可以展示一些生動形象的數(shù)學(xué)模型，給學(xué)生更直觀的感受，加深理解.

6.改進成績評定方法

由于數(shù)學(xué)建模課程的實踐性較強，單憑一張考卷不能充分衡量學(xué)生的真實水平.而學(xué)生平時表現(xiàn)更貼近他們的實際水平.以往平時成績的給定缺少理論性依據(jù)，任課教師的主觀評判占有很大比重.因此，平時成績的細化原則需要明確制定，并嚴格遵守.

總之，為了能最大限度地發(fā)揮數(shù)學(xué)建模課程在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力方面的作用，一方面需要制定切實可行的方案，另一方面還需要在教學(xué)過程中不斷總結(jié)完善.