加強高職數(shù)學建模教學，提高學生創(chuàng)新素質(zhì)

　　摘要：數(shù)學建模是一種創(chuàng)造性活動，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質(zhì)的重要載體。將數(shù)學建模教學與數(shù)學教學改革、人才培養(yǎng)相結(jié)合，通過創(chuàng)新理念、建立平臺、優(yōu)化內(nèi)容，強化實踐、建立機制等手段，加強數(shù)學建模教學，以推進大學生創(chuàng)新素質(zhì)教育。
　　關(guān)鍵詞：數(shù)學建模；高職院校；教學
　　“教育是知識創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃”。如何將培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì)貫穿于人才培養(yǎng)的全過程是每位教師必須密切關(guān)注和亟待解決的課題。結(jié)合廣西交通職業(yè)技術(shù)學院數(shù)學建模教學實踐，探討培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質(zhì)的高職數(shù)學建模教學。
　　一、開展數(shù)學建模教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新素質(zhì)的有效途徑
　　數(shù)學建模是一種創(chuàng)造性活動，是通過對實際問題的抽象，簡化、確定變量和參數(shù)，并應(yīng)用某些“規(guī)律”建立起變量，參數(shù)間的確定的數(shù)學問題，求解該數(shù)學問題，解釋、驗證所得到的解，從而確定能否用于解決實際問題的多次循環(huán)，不斷深化的過程。數(shù)學建模作為一種創(chuàng)造性活動，它要求建模者具備敏銳的洞察力、良好的想象力以及靈感和頓悟，較強的抽象思維和創(chuàng)新意識，即需要建模者具備較強的知識應(yīng)用能力和實踐能力，因此，開展數(shù)學建模教學是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新素質(zhì)的有效途徑。
　　二、加強數(shù)學建模教學，推進學生創(chuàng)新素質(zhì)教育
　　1.樹立正確的數(shù)學建模教學理念，推進學生創(chuàng)新素質(zhì)教育
　　由于高職學生數(shù)學基礎(chǔ)差及數(shù)學課時劇減等原因，使得一些高職院校的數(shù)學建模教學定位不清，把工作重點放在參加全國大學生數(shù)學建模競賽上，只面向少數(shù)優(yōu)秀學生，沒有與數(shù)學教學改革、人才培養(yǎng)相結(jié)合。因此，加強數(shù)學建模教學，推進學生創(chuàng)新素質(zhì)教育，轉(zhuǎn)變觀念是關(guān)鍵。教師要樹立正確的高職數(shù)學建模教學理念，應(yīng)把數(shù)學建模教學當作一個有機整體，不僅注重知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高三位一體，還要與數(shù)學教學改革、專業(yè)教學改革、實踐活動、教師專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)有機結(jié)合。
　　2.構(gòu)建數(shù)學建模課程體系，搭建學生創(chuàng)新素質(zhì)教育平臺
　　把《數(shù)學建模與數(shù)學實驗》課程引入課堂，開設(shè)《數(shù)學建模與數(shù)學實驗》選修課；把數(shù)學建模的思想和方法融入《高等數(shù)學》和《經(jīng)濟數(shù)學》等課程，搭建遞進式、多載體的數(shù)學建模課程體系。
　　該體系中必修課、選修課、講座與培訓班相結(jié)合，課內(nèi)學習與課外拓展相結(jié)合，使數(shù)學建模教學貫穿于人才培養(yǎng)過程中，改變了以往數(shù)學建模教學只面對優(yōu)秀學生和競賽的現(xiàn)象，擴大了提高學生數(shù)學應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的受益面，同時為學生搭建了個性化發(fā)展及展示自我的舞臺。
　　3.優(yōu)化與重組教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識
　?。?）按照“以數(shù)學工具遞進設(shè)計教學單元，以典型案例貫穿單元內(nèi)容，以解決實際問題強化訓練”的脈絡(luò)構(gòu)建數(shù)學建模選修課教學內(nèi)容體系，典型案例選擇貼近生活和專業(yè)，并按解決問題的實際步驟呈現(xiàn)過程。
　?。?）把數(shù)學建模思想和方法融入《高等數(shù)學》、《經(jīng)濟數(shù)學》等數(shù)學課程中。由于僅靠數(shù)學建模選修課對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力所起的作用是很有限的，而且在《高等數(shù)學》、《經(jīng)濟數(shù)學》等課程中含有豐富的數(shù)學建模素材，如許多概念本身就是從客觀事物的數(shù)量關(guān)系中抽象出來的數(shù)學模型，它必對應(yīng)著某個實際原型。因此，我們有責任加以挖掘整理，從全新的角度重新組織《高等數(shù)學》、《經(jīng)濟數(shù)學》的教學內(nèi)容體系，在數(shù)學概念、數(shù)學應(yīng)用、課后練習三個環(huán)節(jié)中突出數(shù)學建模思想。一方面使數(shù)學課程的教學內(nèi)容具有明顯的現(xiàn)實背景；另一方面使融合過程突出數(shù)學與專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系，前后呼應(yīng)，凸顯了高職數(shù)學課程的應(yīng)用性與職業(yè)性。如“導數(shù)的應(yīng)用”內(nèi)容，使路橋?qū)I(yè)的學生接觸到曲率變化對道路安全的影響，使管理專業(yè)的學生由此領(lǐng)會邊際和彈性的意義。如教材中涉及應(yīng)用方面的習題較少，課后作業(yè)基本上是套用定義、定理和公式解決問題，這對培養(yǎng)學生的數(shù)學應(yīng)用意識與創(chuàng)新能力不利，為此，可選取一些與實際生活或?qū)I(yè)相聯(lián)系的開放性應(yīng)用題作為課后練習題，采取實踐報告的形式，讓學生獨立或組成小組利用解析方法或計算機數(shù)值計算共同完成，寫出解決問題所用到的數(shù)學方法與手段，體會與見解，從而提高對所學知識的理解與掌握，培養(yǎng)學生探究與解決問題的能力。
　　4.“教、學、做、賽”一體化，激發(fā)學生創(chuàng)新能力
　　學生是學習活動的主體，必須自主參與教學活動，才能獲取新知識，提高創(chuàng)新能力。因此，在數(shù)學建模教學中，教師要充分利用課堂教學、數(shù)學建模競賽、數(shù)學建模協(xié)會、網(wǎng)絡(luò)課程四個平臺，構(gòu)建“教、學、做、賽”一體化的數(shù)學建模實踐教學體系，激發(fā)學生創(chuàng)新能力，使學生學會學習和思維，學會發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。
　　（1）優(yōu)化課堂實踐，把解決一個實際問題看成一個項目，把建立一個模型當作一個任務(wù)，積極探索“項目引導、任務(wù)驅(qū)動、團隊完成”的實踐活動，讓學生“學中做”、“做中學”，提高學生自學能力、應(yīng)用能力等職業(yè)核心能力。
　?。?）強化課外實踐，通過課外“導師制”與數(shù)學建模協(xié)會等途徑，引導學生結(jié)合專業(yè)，認識未來職業(yè)崗位問題，解決現(xiàn)實生活中的實際問題。
　?。?）加大實踐力度，把專業(yè)案例與競賽培訓相融合，通過全國大學生數(shù)學建模競賽這一平臺，讓學生展示自我，提高應(yīng)用能力和創(chuàng)新素質(zhì)。
　　（4）建立數(shù)學建模網(wǎng)絡(luò)課程，提供豐富的教學資源和拓展資源，搭建學生自我學習、自我教育的平臺。
　　此外，實施3∶5∶2的考核新模式，在平時成績（30%）、期末閉卷成績（50%）的基礎(chǔ)上，增加數(shù)學實踐報告成績（20%），以考核學生信息利用能力、應(yīng)用能力、總結(jié)歸納能力、與人合作能力等綜合能力，科學評價學生的學習成效。
　　5.建立良好地課程建設(shè)機制，奠定學生創(chuàng)新素質(zhì)教育的基礎(chǔ)
　　由于數(shù)學建模具有構(gòu)成多元化、實踐性強等特點，因此，注重教學、科研、競賽三者的相互支撐，形成“教—研—賽”三位一體的課程建設(shè)機制非常關(guān)鍵。教師要注重數(shù)學建模相關(guān)課題研究，加強理論指導教學和競賽；要加強與相關(guān)學科教師間的相互合作，為教學和競賽培訓提供專業(yè)實證，并提高自身專業(yè)素養(yǎng)；要參與數(shù)模競賽指導，鍛煉自身能力，并主動把競賽中蘊涵創(chuàng)造性的優(yōu)秀成果納入教學內(nèi)容，優(yōu)化課程內(nèi)容等。
　　三、結(jié) 語
　　系統(tǒng)建構(gòu)數(shù)學建模教學與教學改革、人才培養(yǎng)的有機結(jié)合，通過創(chuàng)新理念、建立平臺、優(yōu)化內(nèi)容，強化實踐、建立機制等手段，開展數(shù)學建模教學，是培養(yǎng)大學生的數(shù)學應(yīng)用能力和提高大學生創(chuàng)新素質(zhì)的有效途徑。
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