摘 要: 作者結(jié)合我校十多年來開展數(shù)學(xué)建模活動的實踐與成功經(jīng)驗,闡述了高職學(xué)院開展數(shù)模活動的重要意義,針對高職院校數(shù)學(xué)建模競賽的培訓(xùn)、競賽介紹了自己學(xué)校的做法,提出了一些建議,并對以數(shù)學(xué)建模為切入點推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行了探索。
關(guān)鍵詞: 高職院校 數(shù)學(xué)建?;顒?教學(xué)實踐
我國從1992年組織高校數(shù)學(xué)建模競賽至今已有二十多年,自1999年開始設(shè)立大專組數(shù)學(xué)建模競賽以來,許多高職院校參加到這項活動中,但相對于本科院校,比例還是偏低。根據(jù)教育部發(fā)布的最新高校名單統(tǒng)計,截至2011年5月,全國高校中,本科(包括民辦和獨(dú)立院校)1208所,高職高專1588所[1],本科院校與高職院校的總比例約為1:1.3。而2011年、2012年本科院校參加數(shù)學(xué)建模競賽的隊數(shù)是高職院校的4~5倍[2],因而為了更好地發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的影響力,要吸引更多的高職院校投入數(shù)學(xué)建模的活動中。
河南機(jī)電高等專科學(xué)校是從2000年開始參與到這項科技活動中的,屬于典型的摸著石頭過河,從初期只參加一個隊到去年參加十一個隊,相比于其他高職院校來講,規(guī)模不是特別大,但也取得了一些成績和經(jīng)驗。
我校從2008年到2012年,五年參賽43個隊,共獲全國一等獎3項、全國二等獎9項、省一等獎18項、省二等獎10項、省三等獎3項。作為我校數(shù)學(xué)建模的組織者,我根據(jù)自己近幾年帶隊參賽的成功經(jīng)驗,總結(jié)我校數(shù)學(xué)建?;顒拥膶嵺`,對于當(dāng)前高職學(xué)院數(shù)?;顒拥拈_展和探索,提出自己的一些建議和看法。
一、高職院校開展數(shù)學(xué)建?;顒拥闹匾饬x
高職院校的數(shù)學(xué)課程主要由微積分、線性代數(shù)、概率論等幾部分組成,教學(xué)中偏重于向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)的概念、理論、運(yùn)算規(guī)則和技巧,忘記了數(shù)學(xué)從何處來、又向何處去這個大問題,把數(shù)學(xué)束之高閣。其結(jié)果使不少學(xué)生被一大堆概念及公式牽著鼻子走,不僅沒有受到數(shù)學(xué)文化的熏陶,反而在數(shù)學(xué)的迷宮里失去了前進(jìn)的方向。數(shù)學(xué)建模二十年的實踐證明,對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力、實踐動手能力、團(tuán)隊合作精神,有非常積極的意義,全面提高學(xué)生的素質(zhì),同時促進(jìn)了教學(xué)改革。
1.數(shù)學(xué)建模活動是培養(yǎng)高職高技能人才的需要。
數(shù)學(xué)建模活動重在實踐與應(yīng)用。由于數(shù)學(xué)建模問題是從實際生活中提煉出來的,內(nèi)容涉及生活的方方面面,通常是沒有規(guī)律可循的,很難直接套用現(xiàn)成的結(jié)論,因此數(shù)學(xué)建模本身是一個創(chuàng)造性思維過程。十多年中,參與培訓(xùn)的學(xué)生和教師普遍反映,這是大學(xué)階段除畢業(yè)設(shè)計外難得的一次近似于“真刀真槍”的訓(xùn)練,模擬了學(xué)生畢業(yè)后工作時的情況,既有益于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,又為優(yōu)秀學(xué)生的脫穎而出創(chuàng)造了條件,符合高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)。
2.數(shù)學(xué)建?;顒邮桥囵B(yǎng)高職學(xué)生創(chuàng)新能力的有力武器。
數(shù)學(xué)建模以其與實際結(jié)合的特點,在提高學(xué)生創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、自學(xué)新知識、互助協(xié)作等方面起到的作用越來越明顯:(1)數(shù)學(xué)建模課程要求將發(fā)明創(chuàng)造的方法、創(chuàng)新過程介紹給學(xué)生,鼓勵學(xué)生有創(chuàng)新的思考;數(shù)學(xué)建模要求學(xué)生有較強(qiáng)的動手能力和豐富的計算機(jī)知識等。(2)數(shù)學(xué)建模中的思想和方法來源于發(fā)散思維,它能使學(xué)生的洞察力得到充分發(fā)揮,逐步認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,將所學(xué)的知識和方法有效地應(yīng)用在解決問題中。(3)數(shù)學(xué)建模有助于提高學(xué)生想象力及運(yùn)用直覺、靈感解決問題的能力。
3.數(shù)學(xué)建?;顒邮歉呗殧?shù)學(xué)教學(xué)改革的促進(jìn)力量。
高職院校培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)“高技能人才”,這也給數(shù)學(xué)教育帶來了眾多的研究課題,最直接的問題,如何利用較少的授課時間,讓學(xué)生掌握“必需、夠用”的數(shù)學(xué)知識;如何改變數(shù)學(xué)抽象、“無用”的現(xiàn)狀,讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識到實際生活中。
借助數(shù)學(xué)建?;顒?,推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中。依托數(shù)學(xué)建模問題的開放性,提高高職學(xué)生的參與性,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,推動教學(xué)方法的改革。數(shù)學(xué)建模的過程,要運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)展示問題解決的可行性,從而推動教學(xué)手段的改革。
二、我校數(shù)學(xué)建?;顒拥呐嘤?xùn)與組織
依據(jù)我校在數(shù)學(xué)建?;顒又械木唧w實施辦法,我將從以下幾個方面談體會和收獲。
1.數(shù)學(xué)建?;顒拥谋U希盒nI(lǐng)導(dǎo)重視,各相關(guān)部門積極配合。
數(shù)學(xué)建模競賽活動不是一個單一的競賽形式,涉及一個學(xué)校學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的展示。數(shù)學(xué)建?;顒右M織好,首先是學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的高度重視及全力支持,我校領(lǐng)導(dǎo)每年撥??钣糜诮8傎惤M織,安排機(jī)房用于培訓(xùn)、競賽,各系領(lǐng)導(dǎo)也積極動員本系學(xué)生參加我校的暑期培訓(xùn)。此外,學(xué)校還在評先評優(yōu)、獎學(xué)金評定等方面,從政策上向參賽的,尤其是向獲獎的師生傾斜,充分調(diào)動了師生參與培訓(xùn)、競賽的積極性。
作為具體活動的組織部門,基礎(chǔ)部數(shù)學(xué)教研室多年來一直把數(shù)學(xué)建模競賽組織工作作為一件大事抓。首先是授課教師在授課過程中增加對數(shù)學(xué)建?;顒拥男麄鹘榻B;其次借助于學(xué)校網(wǎng)站、學(xué)生報刊等,宣傳數(shù)學(xué)建模;再次挑選有責(zé)任心、有經(jīng)驗、能吃苦的教師,為學(xué)生授課和進(jìn)行暑期指導(dǎo)培訓(xùn);最后逐步組建成一支穩(wěn)定的、具有豐富數(shù)學(xué)建模競賽經(jīng)驗的教師隊伍,為數(shù)學(xué)建?;顒拥慕M織創(chuàng)造良好的軟件環(huán)境。
2.數(shù)學(xué)建?;顒拥慕M織模式。
數(shù)學(xué)建?;顒有枰欢ǖ臄?shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,更需要學(xué)生的主觀能力性。受現(xiàn)實實際的約束,參與到數(shù)學(xué)建?;顒又械膶W(xué)生大都是學(xué)習(xí)過了微積分知識的大一新生,知識面受到了一定的限制。針對這樣的特點,我校采取了分階段組織的模式。
第一,在每年的3月—5月,組織我校工科各專業(yè)的學(xué)生參加學(xué)校的數(shù)學(xué)建模選修課,旨在增加學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的初步了解,以擴(kuò)大知識面為主。第二,6月中旬,在數(shù)學(xué)建模選修課結(jié)束后,對選修課成績較好的學(xué)生,對數(shù)學(xué)建模有強(qiáng)烈的好奇心,主動要求參與到這項活動中的學(xué)生進(jìn)行選拔,確定參加暑假培訓(xùn)的學(xué)生。第三,6月下旬—7月上旬,借助于學(xué)生復(fù)習(xí),準(zhǔn)備期末考試的時間,要求參加暑期培訓(xùn)的學(xué)生,自己閱讀與數(shù)學(xué)建?;顒佑嘘P(guān)的基礎(chǔ)知識,為培訓(xùn)做充分準(zhǔn)備。第四,7月中旬—8月底,對學(xué)生進(jìn)行集中強(qiáng)化培訓(xùn),并在培訓(xùn)結(jié)束后再次進(jìn)行選拔和組隊,確定我校參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的參賽選手。第五,9月初至賽前,對參賽選手進(jìn)行競賽前的模擬訓(xùn)練,講解競賽中的解題技巧及注意事項,并具體布置安排競賽工作。第六,競賽結(jié)束后,要求參賽選手寫出自己對正式競賽的感悟總結(jié),交流得失,并組織指導(dǎo)教師對競賽題目進(jìn)行更深入的研究。
三、數(shù)學(xué)建?;顒咏M織的幾點體會
1.數(shù)學(xué)建模活動推動了高職院校的教學(xué)改革。
高職院校的學(xué)生不能系統(tǒng)地學(xué)習(xí)完數(shù)學(xué)知識,再來使用,因而我校的教師在實踐中摸索,尋找對學(xué)生有吸引力的內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。授課的方法有很多種:先講數(shù)學(xué)知識,再運(yùn)用知識進(jìn)行建模練習(xí);在講解知識的過程中,穿插與之相關(guān)的建模過程;帶著問題講知識等。教無定法,每位教師都可根據(jù)所處的實際情況,選擇有效的教法。
數(shù)學(xué)課程適合傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體結(jié)合的方法講授,可以借助多媒體激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,再配合有效的教學(xué)方法,在快樂中學(xué)習(xí)。
2.數(shù)學(xué)建模活動加強(qiáng)了高職院校師資隊伍的建設(shè)。
數(shù)學(xué)建?;顒?,不只是對學(xué)生是一個考驗,同樣對老師也是一種促進(jìn)力。通過數(shù)學(xué)建模活動,我校數(shù)學(xué)建模組教師的綜合素質(zhì)與教學(xué)能力都有更大的提高,經(jīng)過十多年的努力,我校建設(shè)了一支以中青年教師為骨干的優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊,提高了教師隊伍的整體水平。
近幾年來,我校數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)組,獲得省、廳級教學(xué)成果一等獎各1項,校級特等獎2項,完成省、廳級教改項目6項,發(fā)表相關(guān)的教研論文20多篇。
3.數(shù)學(xué)建?;顒又谐霈F(xiàn)問題及相應(yīng)的措施。
雖然在建模實踐中取得了一定的成績,但是在實際組織過程中還出現(xiàn)了一些問題。學(xué)生僅僅依靠入校時的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)繼續(xù)學(xué)習(xí),在經(jīng)濟(jì)方面出現(xiàn)困難時,不少成績優(yōu)秀的學(xué)生愿意去打工,而不甘心暑期參加培訓(xùn);同時參與暑期培訓(xùn)的學(xué)生,面對突然增加的數(shù)學(xué)知識上的理解壓力,會要求中途退出。針對這種情況,去年向?qū)W校領(lǐng)導(dǎo)反映了,想找到一些解決辦法:可以適當(dāng)?shù)亟o學(xué)生補(bǔ)助;給學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)環(huán)境,等等。
如何擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模受益面?把課程變成必修課,就違背了原來的初衷,維持現(xiàn)狀,也只是以競賽為推動力,小范圍地讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模,如何開課及如何確定內(nèi)容,將是一個亟待解決的課題。
參考文獻(xiàn):
[1]http://gaokao.xdf.cn/201107/801971.html.
[2]http://www.mcm.edu.cn/index_cn.html.
[3]羅道寶.提高高職院校數(shù)學(xué)建模參賽成效的探索與實踐[J].出國與救業(yè),2011,(4).