數(shù)學(xué)建模對學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)作用探析

邵曉鋒

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院公共課部，湖北黃岡438002)

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)辦于1992年，每年一屆，目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽，也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競賽。十幾年來，這項競賽的規(guī)模以平均年增長25%以上的速度發(fā)展。隨著全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的發(fā)展，高職院校參加該項賽事的學(xué)生也越來越多，數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競賽活動的探索也越來越廣，吸引了越來越多的老師和學(xué)生的關(guān)注。本文主要討論的是數(shù)學(xué)建?；顒訉W(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)的作用，來展示這項活動的魅力。

1 高職學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力簡介

可持續(xù)發(fā)展是科學(xué)發(fā)展觀的基本內(nèi)涵之一，它不僅是社會各方面的可持續(xù)發(fā)展，更是人的可持續(xù)發(fā)展。人的可持續(xù)發(fā)展是指既能滿足當(dāng)前社會的需要，又能保證其身心有序、均衡、持久的發(fā)展力。也就是說，謀求肉體與精神的和諧統(tǒng)一，身心發(fā)展的和諧、協(xié)調(diào)，以保持全面的、長久的、強勁的發(fā)展能力，為其適應(yīng)當(dāng)時社會的同時也為適應(yīng)未來社會奠定基礎(chǔ)。［1］

在社會經(jīng)濟、科技的高速發(fā)展，社會主義市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)型時期，社會對高職學(xué)生的能力提出了更高的要求，因此，培養(yǎng)高職學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力具有重要的現(xiàn)實意義。高職學(xué)生可持續(xù)發(fā)展是他們作為個體的人在大學(xué)階段及其以后的職業(yè)生涯中連續(xù)不斷的發(fā)展和完善，追求的目標(biāo)是個體素質(zhì)的不斷完善和提高。高職學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力是他們?yōu)楸３肿陨砭哂锌沙掷m(xù)發(fā)展態(tài)勢的能力，持續(xù)不斷地獲取運用和創(chuàng)新知識的能力，完善其個性的能力，也就是說學(xué)生個體有意識地、自覺地按照人與自然、人與社會的發(fā)展規(guī)律，與時俱進，不斷地調(diào)節(jié)自身的行為方式，提升自身生存質(zhì)量與層次，從而達到人與自然個體與社會的持續(xù)和諧發(fā)展的目的，以真正實現(xiàn)人的全面發(fā)展的能力。［2］

高職學(xué)生要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必須具備可持續(xù)發(fā)展能力，而提高學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的核心是使學(xué)生具備良好的思想素質(zhì)、身體素質(zhì)、較強的自主學(xué)習(xí)能力、社會適應(yīng)能力、溝通協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)和能力。

2 高職數(shù)學(xué)建模對提高學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的作用

數(shù)學(xué)建?；顒又允艿皆絹碓蕉嗳说年P(guān)注，是因為該項活動對于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力具有不可替代的作用，是高校提高學(xué)生綜合素質(zhì)能力的有效載體.數(shù)學(xué)建?；顒涌梢蕴岣邔W(xué)生的以下能力:

2.1 應(yīng)用數(shù)學(xué)進行分析、推理、計算的能力，特別是“雙向翻譯”的能力

數(shù)學(xué)建模要解決的問題一般都是由工程技術(shù)、經(jīng)濟管理、社會生活等領(lǐng)域中的實際問題簡化加工而成，如2009年C題衛(wèi)星和飛船的跟蹤測控、D題會議籌備;2010年C題輸油管的布置問題、D題對學(xué)生宿舍設(shè)計方案的評價;2011年C題企業(yè)退休職工養(yǎng)老金制度的改革、D題天然腸衣搭配問題等，要解決這些實際問題，必須要進行分析和簡化假設(shè)，“翻譯”成數(shù)學(xué)問題，通過數(shù)學(xué)的推理計算，求解數(shù)學(xué)模型，到實際中驗證，如果驗證合格，則解決實際問題，如果結(jié)果不符合實際情況，則需重復(fù)上述過程。在這整個過程中，就培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進行分析、推理、計算的能力，特別是“雙向翻譯”的能力。

2.2 應(yīng)用計算機、相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件以及因特網(wǎng)(Internet)的能力

數(shù)學(xué)建模論文的寫作和復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的求解都離不開計算機和數(shù)學(xué)軟件，同時在建模和寫作的過程中需要廣泛的查閱資料(因特網(wǎng)和書籍)，特別是有些學(xué)生不熟悉領(lǐng)域的問題，必須要查找資料，幫助建模。比如2010年D題，對學(xué)生宿舍設(shè)計方案的評價問題，對于不是建筑專業(yè)的學(xué)生首先必須查找資料，找評價宿舍舒適性、經(jīng)濟性和安全性的指標(biāo)，建立數(shù)學(xué)模型以后還需用數(shù)學(xué)軟件進行求解。

2.3 應(yīng)變能力

數(shù)學(xué)建模的問題出來后，需要學(xué)生獨立查找文獻，在短時間內(nèi)閱讀、消化，及時辨別文獻中哪些是對于解決問題有用的、值得借鑒的知識和建模方法，并能將其用來解決提出的問題，這些都需要學(xué)生有較強的應(yīng)變能力。

2.4 自主學(xué)習(xí)的能力

較強的自主學(xué)習(xí)能力將使學(xué)生受益終身。數(shù)學(xué)建模的題目很多來自學(xué)生陌生的領(lǐng)域，學(xué)生在建模的過程中需要廣泛的查閱資料，學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域相關(guān)的基礎(chǔ)知識，同時，有可能建模時需要用到學(xué)生沒有接觸過的數(shù)學(xué)知識，這是要求學(xué)生能夠在極短的時間里快速的學(xué)習(xí)、消化并能夠運用，這就是人們常說的“惡補”過程。長期的訓(xùn)練，就有效地培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

2.5 創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)建模的問題具有一定的開放性，沒有一定規(guī)矩可循，事先沒有設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)答案或答案不是唯一的，具有較大的靈活性。因此學(xué)生可以突破傳統(tǒng)的思維模式，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力、想象力、洞察力以及解決問題能力，善于從實際問題提供的原形中抓住其數(shù)學(xué)本質(zhì)，建立新穎的數(shù)學(xué)模型。

2.6 培養(yǎng)學(xué)生組織、管理、協(xié)調(diào)(合作)以及及時妥協(xié)的能力

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，社會分工越來越細，作為未來的“高級藍領(lǐng)”，不僅要有強烈的競爭意識，還要善于與他人合作。學(xué)會與人共處，學(xué)會與人合作，是生活于信息社會的人應(yīng)具備的基本素質(zhì)。

高職院校的教育教學(xué)改革中也越來越關(guān)注學(xué)生團結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)，而數(shù)學(xué)建模活動是培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作意識和精神的有效途徑之一。建模比賽是3人組成一隊一起參加的，在競賽過程中，三人要能夠自己進行組織、管理和協(xié)調(diào)，合理分工又緊密協(xié)作，隊員之間要相互信任，遇到爭議時要有人能及時妥協(xié)，只有隊員能夠團結(jié)協(xié)作，同心協(xié)力才能順利的完成比賽，取得好的成績!

2.7 交流、表達和論文寫作能力

在數(shù)學(xué)建模競賽活動中，同一隊隊員之間可以互相交流討論，把自己的想法表達清楚，讓隊員明白很重要，否則競賽就很難取得滿意的結(jié)果，這就需要不斷的加強學(xué)生的交流和表達能力訓(xùn)練。競賽論文的寫作不同于一般的文學(xué)寫作，它屬于科技論文寫作，要求語言簡練，表達準(zhǔn)確，邏輯嚴(yán)密，高職學(xué)生寫作功底差，需要平時不斷的加強訓(xùn)練，多閱讀以往的建模論文，提高科技論文寫作能力。

2.8 競爭意識、堅強的意志力和自信心的培養(yǎng)

學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽活動，首先必須要有自信心，有自信心就相當(dāng)于給競賽取得好成績吃了一顆定心丸，作用是明顯的。本人在每年數(shù)學(xué)建?；顒拥慕虒W(xué)和培訓(xùn)過程中都強調(diào)學(xué)生自信心的培養(yǎng)，回顧這幾年獲得的競賽成績，這樣做是有效的。事實上，自信心的培養(yǎng)對于學(xué)生今后的發(fā)展也是很重要的，做任何事情，如果自己都沒有自信，就很難取得成功。其次，在建模競賽過程中，強烈的競爭意識也是必須的。競賽過程中，要和時間競爭，三天完成一篇建模論文，對于學(xué)生來說，任務(wù)重，時間緊，必須合理的安排時間，與時間賽跑，才能按時完成論文。同時，也要與其他隊的隊員競爭，必須有好的思路，論文寫作質(zhì)量突出，才有可能脫穎而出，取得好的成績。再次，競賽過程中要有堅強的意志力，每年的競賽題目對于學(xué)生來說都是陌生的，學(xué)生要在三天里完成，這是一個艱苦的過程，既挑戰(zhàn)學(xué)生的體力，又挑戰(zhàn)學(xué)生的耐力和意志力，特別是當(dāng)建模走到“死胡同”的時候，需要重新思考解決問題的途徑的時候，對于學(xué)生來說這是一個極大的挑戰(zhàn)，意志力薄弱的學(xué)生很有可能就會放棄后面的競賽。

2.9 培養(yǎng)了自律、“慎獨”的優(yōu)秀品質(zhì)和正確的數(shù)學(xué)觀

在數(shù)學(xué)建模競賽活動中，要求隊員自律，不能與隊外的學(xué)生和老師聯(lián)系討論，同時，也培養(yǎng)了學(xué)生“慎獨”的優(yōu)秀品質(zhì)和正確認(rèn)識數(shù)學(xué)和用數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)觀。

通過上述分析，可以看到:(1)學(xué)生通過參加數(shù)學(xué)建?；顒?，可以獲得在其他課堂里和書本上無法得到的寶貴經(jīng)驗和歷練，可謂“一次參賽，終身受益”。(2)數(shù)學(xué)建?；顒邮菍嵤W(xué)生素質(zhì)教育的一個非常有效的途徑，對學(xué)生素質(zhì)能力的培養(yǎng)是全面的，而這些素質(zhì)能力是學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的核心，可以為學(xué)生將來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

總之，數(shù)學(xué)建?；顒邮翘岣邔W(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力的有效載體，作為高職院校，可以加大對數(shù)學(xué)建模活動的支持力度，讓更多的學(xué)生受益于這項活動，提高自己的綜合素質(zhì)，增強可持續(xù)發(fā)展能力，進而提高高職院校的教育教學(xué)質(zhì)量。

［1］祝少輝.大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展理念的研究［D］.西安科技大學(xué)，2008(05).

［2］楊淑欣，李相如，趙佑川.大學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力及其培養(yǎng)［J］.中國高等教育，2003(18):5.

［3］陳國華，黃勇，江惠民.數(shù)學(xué)建模與素質(zhì)教育［J］.數(shù)學(xué)的實踐與認(rèn)識，2003(02):110～112.

［4］張克新.依托數(shù)學(xué)建模競賽，促進數(shù)學(xué)教學(xué)改革［J］.黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2011(03):48～50.

［5］邵曉鋒，張克新，江楚義.高職院校數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)實踐與反思［J］.長春教育學(xué)院學(xué)報，2011(09):146～147.