淺述數(shù)學建模對高職院校學生素質(zhì)培養(yǎng)的影響

馬鳳敏　李英芳

對于高職院校來說，培養(yǎng)高技能、高素質(zhì)的應用型人才是其培養(yǎng)目標，這就對高職院校提出了必然性要求：堅持以培養(yǎng)學生的職業(yè)能力為中心的任務?，F(xiàn)今，已有不少高等院校開設了數(shù)學建模課程，用以增強學生的數(shù)學應用能力。因此，高等職業(yè)院校如何開展數(shù)學建模教學，如何充分發(fā)揮建模對高職學生綜合能力的培養(yǎng)，就成為高職院校教育者研究的重點課題。

用數(shù)學解決實際的問題時就一定要用數(shù)學的語言和方法，并要用數(shù)學近似地描繪這個問題，這就是數(shù)學模型。數(shù)學建模首先是分析問題，然后確立數(shù)學模型，最后得出結果，再把結果帶入實際問題驗證。數(shù)學建模的核心思想便是將數(shù)學與實際應用相結合，將數(shù)學置入各種應用場景中，培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。解決現(xiàn)實問題。對于數(shù)學模型的研究，不能依靠刻板的公式、定理，沒有通用的技巧、準則，更多是憑借成熟的經(jīng)驗和靈活的方法運用。

高職學生有一部分將來畢業(yè)后就要步入社會參加工作，數(shù)學教師應當了解他們所從事的專業(yè)與數(shù)學之間有怎樣的聯(lián)系。所以高職院校開設建模課程，教師應多引入實際問題組合的方式進行形象教學，把數(shù)學與實際問題緊密關聯(lián)。我們在平時的數(shù)學課上要有目的地逐步滲透數(shù)學建模思想，創(chuàng)設問題情境，激發(fā)求知欲，引導學生重溫課本知識點，這樣可將表層知識深入化，從而將實際問題的內(nèi)在關聯(lián)提煉出來。當學生抽象出問題中的模型后，應具有敏銳的洞察力，繼而快速解決問題。

在高職院校開展數(shù)學建模，也是培養(yǎng)學生數(shù)學知識和應用能力共同提高的有效方式之一。雖然國家一直很重視學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，但當代大學生在這一方面仍有欠缺，挖掘學生潛在的創(chuàng)新意識，仍然是高職院校所要努力的目標。通過參加數(shù)學建模競賽，鍛煉學生的創(chuàng)新能力，激發(fā)學習的興趣，并且培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精神也很重要。在建模過程中，讓學生逐步深入理解課本上的學習內(nèi)容。

數(shù)學建模活動在高校進行得有聲有色，規(guī)模也在不斷擴大，廣受大學生的喜愛，可以稱得上是大學校園里最大的一個課外科技活動，說明數(shù)學建模對提高個人綜合素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要作用得到了學生的一致認可。數(shù)學建模對高職院校的學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)所起的作用不容小覷。

一、調(diào)動學習數(shù)學的興趣

數(shù)學建?；顒訉⒁延械臄?shù)學知識和方法與周圍的現(xiàn)實世界聯(lián)系起來，將傳統(tǒng)復雜的教學轉化為與實際問題關聯(lián)的有意義的問題，學生可親身體會數(shù)學模型的解釋、判斷和預見三大功能，體會到其在經(jīng)濟分析和研究中所起的巨大作用，學以致用，從而加強學生學習數(shù)學的興趣。

二、提高學生的數(shù)學應用能力

數(shù)學是解決實際問題的樞紐，而數(shù)學建模強調(diào)的則是如何把實際問題轉化為一般數(shù)學問題。數(shù)學建模其目的主要是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，為今后利用建模方法處理實際生活問題打下基礎，這也是素質(zhì)教育中培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要。

三、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新需要知識的積累，積累知識就是技術儲備，可以說社會沒有創(chuàng)新就沒有進步可言。在國家教育政策的指導下，各個高校開始重視創(chuàng)新能力教育，政府的鼓勵政策和優(yōu)惠措施帶來了創(chuàng)新型創(chuàng)業(yè)的寬松環(huán)境，我國大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的意識開始形成。數(shù)學建模是運用數(shù)學理論和計算機技術解決實際問題的典范，數(shù)學建模本身就是一個創(chuàng)新的過程。無論從問題的提出、模型的建構、結果的檢驗等各方面，創(chuàng)新能力都發(fā)揮著不可替代的作用。在數(shù)學建模實踐活動中，教師要積極鼓勵學生自主創(chuàng)新，勇于實踐，大膽嘗試，逐步提高分析、解決問題的能力。全面實行“創(chuàng)造力教育”是建設創(chuàng)新型國家的前提，高校應該將數(shù)學建模這一創(chuàng)新力的載體切實在學生中廣泛宣傳，在夯實課本知識點的基礎上，培養(yǎng)學生善于創(chuàng)新、勇于創(chuàng)新的技能，只有掌握了這項技能，才能使當代大學生成為祖國所需要的高素質(zhì)人才。

四、培養(yǎng)學生團結合作精神

競賽往往是多人組隊進行，一個任務的完成需要組員之間既分工又合作，既要各司其職，又要團結協(xié)作。解決建模問題，需要具備各方面的綜合素質(zhì)，如：足夠的知識儲備、良好的數(shù)學素養(yǎng)、嫻熟的計算機應用能力、較高的寫作水平。而這些能力通常不可能在一個人身上兼而有之，這就需要一個完整互補的團隊。沒有大局觀念和團隊協(xié)作精神作為支撐，一個團隊不可能順暢運作。數(shù)學建模比賽在培養(yǎng)學生全局意識、角色意識、合作意識的過程中起到了顯著的效果。

五、培養(yǎng)學生查閱文獻以及撰寫論文的語言表達能力

數(shù)學建模的題目一般來源于工業(yè)、經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)和管理科學等方面的實際問題，沒有設定標準答案，因此，數(shù)學建模競賽要求學生應具備很多學科的知識，并加以綜合應用。這里面很多知識是學生沒有接觸過的，他們只能依靠網(wǎng)絡、文獻的查閱和自學，尋找到自己所需要的資料，加以整理和吸收。這樣既可以讓他們學會如何查閱文獻，如何收集資料，整理并提取有價值的信息，同時還可鍛煉學生撰寫科技論文的能力，也培養(yǎng)了學生勇于競爭、團結協(xié)作、攻克難關的頑強意志，鍛煉文字表達能力，為今后科學研究和工程建設打下良好的基礎。

六、提升學生分析問題解決問題的能力

數(shù)學建模設計的題目很廣泛，工程管理，經(jīng)濟貿(mào)易，社會生活等各方面的問題都會出現(xiàn)，可以看出建模的應用性很強，數(shù)學建模其實就是使學生通過參與建模的過程，感受知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程。正是由于所給的題目涉獵廣泛，對學生來說才有挑戰(zhàn)性。建模的問題對很多學生來說沒有接觸過，但我們的目的卻是要自己來解決，怎么辦呢，這就需要通過查閱文獻，收集資料，學會短時間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)，開拓思路，因此，建模就鍛煉了學生快速查找和快速反應的學習能力，即分析問題和解決問題的能力，

七、提升學生的計算機應用能力

數(shù)模競賽的問題涉及大量復雜的數(shù)據(jù)，求解過程的計算十分繁瑣，手工計算無法得到結果，必須借助計算機來解決建模問題，常用的數(shù)學工具MATLAB，MAPLE，MATHEMATICAL，SPSS等會給我們的求解帶來方便。所以在建模問題給出之前，最好對以上工具有所了解，在建模開始后，我們的需求才可以有的放矢，對于建模問題中涉及到的海量數(shù)據(jù)處理，圖形圖像變換的處理，就可以做到心中有數(shù)，得心應手，這樣解決問題的同時又節(jié)約了時間，給問題的整個環(huán)節(jié)創(chuàng)造了有力環(huán)境，可以說想要取得好的成績，沒有一定的計算機應用能力是無法實現(xiàn)的。

八、數(shù)學建模還培養(yǎng)學生的自學能力

數(shù)學教學一直給人以枯燥乏味的印象，究其原因，關鍵在于其抽象、嚴謹?shù)奶攸c。數(shù)學建模可能在改變學生以往對數(shù)學的印象方面有一定的積極作用。數(shù)學建模與現(xiàn)實聯(lián)系緊密，形式靈活多樣，很容易激發(fā)學生的學習熱情，發(fā)揮學生的主觀能動性。培養(yǎng)自主學習能力是素質(zhì)教育的一個重要內(nèi)容。自主學習能力不僅在學校，對于學生進入工作崗位以后的發(fā)展都有很大影響。作為學生進入社會的最后一個階段，培養(yǎng)自主學習能力是大學生在大學里一項重要的任務。數(shù)學建模對于增強學生自主學習能力具有典型意義，在建模學習和研究過程中，學生需要不斷補充所需知識，充分利用各種文獻、書籍，理解并運用其中原理方法，才能在建模過程中獲得較好的成績。通過數(shù)學建模思想的滲透，為學生提供了自主學習空間，有助于學生體驗數(shù)學在解決實際問題中的價值和作用，體驗綜合運用知識和方法解決實際問題的過程，增強應用意識，使他們在以后的工作中經(jīng)常性地想到用數(shù)學去解決問題。

九、提高學生的數(shù)學素養(yǎng)

數(shù)學建模通過聯(lián)系實際生活，傳承數(shù)學文化，激發(fā)創(chuàng)新的個性精神。通過這種學習，真正鍛煉學生，提高他們自主獲取信息、自主解決問題的能力和水平。通過在教學中融入數(shù)學建模，使數(shù)學作為科學的語言，自然的語言，不但能融入人自身，而且可以成為人的一種修養(yǎng)，這種修養(yǎng)鼓舞著學生不斷地探索真理，為將來的科學研究和工程設計打下良好的基礎。

提高學生的數(shù)學素養(yǎng)與創(chuàng)新能力，教師要在傳授知識基礎上，重視數(shù)學建模教學，充分調(diào)動學生的主觀能動性與積極性，增強學生理論聯(lián)系實際的理念與能力，加深數(shù)學建模意識培養(yǎng)和數(shù)學建模訓練，從而達到提高學生的創(chuàng)新意識與能力的作用。剝開數(shù)學的堅果，幫助學生領略數(shù)學之美妙。

高等職業(yè)教育正在經(jīng)歷一個不斷改革、不斷進步的時期。各種教學方法，課程體系以及人才培養(yǎng)方案的不斷改革和優(yōu)化，能從整體上提高高職教育的教育水平。在這種形式下原來傳統(tǒng)的教材畢竟是不能滿足現(xiàn)在教學的需要的。因此，編寫出符合現(xiàn)階段教學需要的教材，是保證教學改革的順利實施，不斷把教育改革推向新的水平的事情，也是值得我們不斷研究的課題。

參考文獻：

[1]晉貴堂.數(shù)學建模競賽對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)[J].沈陽師范大學學報：自然科學版，2008（26）.

[2]何滿喜.談數(shù)學建模對培養(yǎng)創(chuàng)新能力的作用[J].內(nèi)蒙古師范大學學報：教育科學版，2006（5）.

[3]陳華友.重視數(shù)學建模提高學生綜合素質(zhì)的作用[N].中國教育報，2008（10）.

[4]姜啟源，李志宏.開展數(shù)學建模競賽提高學生綜合素質(zhì)[J].教學與教材研究，1999（3）.

基金項目：河北省教育科學研究“十二五”規(guī)劃課題，課題編號13051382。

（責編 金 東）