以數(shù)學建模為手段 促進高職數(shù)學教學改革

韓飛

摘要：本文通過介紹我院在數(shù)學建模競賽活動和數(shù)學實驗教學改革方面取得的成績和效果，對數(shù)學建模與高職數(shù)學教學改革實踐性教學改革的經(jīng)驗進行了總結(jié)。

關鍵詞：數(shù)學建模 高職 數(shù)學教學 改革

大學生數(shù)學建模競賽活動是教育部倡導的大學生學科競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于培養(yǎng)學生利用所學的知識解決現(xiàn)實問題的能力，有助于提高教學質(zhì)量。我院自2003年參加這一活動以來，已經(jīng)在參賽規(guī)模、獲獎等次等方面取得了一些成績，特別是今年五個隊參賽，獲得了國家二等獎一名、省二等獎一名、省三等獎兩名、賽區(qū)優(yōu)秀組織獎的歷史最好成績。這些成績的取得，得益于我們始終將數(shù)學建模競賽與高職數(shù)學教學改革結(jié)合在一起。下面，具體介紹我院這一活動的基本情況。

一、活動開展主要得益于以下幾點

（一）領導重視

數(shù)學建模競賽活動需要投入大量的人力、物力和財力，特別是需要學院領導支持、經(jīng)費保障和各部門的配合。首先，學院成立了以院長為組長，分管教學的副院長及教務處處長為副組長，科研處、圖書館、總務處、學工處、機電工程系、網(wǎng)絡中心的負責人為成員的“咸寧職業(yè)技術學院數(shù)學建模協(xié)調(diào)小組”，協(xié)調(diào)、落實各項具體工作，院長親自參加教務處主持的數(shù)學建模工作會議。其次，今年學院專門劃撥3.5萬元經(jīng)費開展這一活動，院圖書館在已有數(shù)學建模圖書資料總數(shù)達30多種（近300冊）基礎上繼續(xù)添購數(shù)學建模圖書資料，使這一活動能順利進行。

（二）廣泛宣傳

選出優(yōu)秀的學生是獲獎的前提。在平時，我們通過廣播、?？刃问阶寣W生了解數(shù)學建模競賽；學生自己組織的“數(shù)學建模愛好者協(xié)會”積極開展活動，擴大數(shù)學建模的影響，并不斷吸收對數(shù)學建模感興趣的學生，協(xié)會的規(guī)模正不斷擴大。面對數(shù)學課時不斷減少的情況，我們先后在機電系、信息系等系開展了數(shù)學講座，通過教師的趣味講解，使學生認識到了不一樣的數(shù)學，增強了對數(shù)學學習的興趣，并積極報名參加數(shù)學建模培訓。其次，我們印制了近3000份宣傳單，分發(fā)給每位新生，使數(shù)學建模的影子遍布學院的每個角落。通過今年的宣傳，報名的學生有213人。

（三）扎實培訓

今年我們還是將整個培訓工作分為三個階段。

第一階段就是通過學生自愿報名的方式進行培訓。我們采用姜啟源教授的《數(shù)學模型》（第三版）作為培訓的主要教材，選取其中適合我們學生層次的知識點進行講解，并參考其他圖書資料作為補充。這一階段可以說是起步階段，指導教師通過授課的形式給同學們介紹各種最基本、最常見的模型，讓學生打下堅實的基礎。培訓一開始，學生就有著濃厚的興趣，開始了解從現(xiàn)實到數(shù)學模型的過程。初等數(shù)學模型離生活很近，用到的數(shù)學知識也并不高深，增強了學生參加數(shù)學建模科普活動的信心。第一階段結(jié)束后，于6月6日進行了選拔考試，共有100多人參加考試，最終有21人被選為參加第二輪培訓。

8月17日至8月31日的第二階段培訓是學生終身難忘的，這一過程才是建?；顒拥囊饬x所在。學生不顧天氣的炎熱，克服各種困難來到學校。每個隊每三天半做一題（其中輪換安排半天練習MATLAB軟件的使用），無論問題是否解決都得準時提交論文打印稿，并且進行登記。參訓學生自己建立數(shù)學模型，自己講解，相互評論，指導教師點評。在這一階段，學生有學習、有爭論、有配合，自愿組合的參賽小組逐步形成。經(jīng)過強化訓練，每個隊都做了4題。我們以歷年大學生數(shù)學建模競賽的?？瀑愵}作為他們學習的最佳資料和訓練素材。他們鉆研、分析、辯論、爭吵、甚至對抗，最后達到統(tǒng)一，都是在這一階段發(fā)生的。組長的主導地位也是在這一階段形成的。學生的數(shù)學建模個人總結(jié)很多都寫了這一階段的經(jīng)歷、體會。通過暑期半個月的培訓，由于部分學生選擇退出，最后我們確定了15人的參賽名單。

9月1日至9月12日的第三階段是論文修改階段，學生再不用做題，而是從第二階段的4篇論文中選出自己認為比較滿意的1篇進行反復修改。小到每一個標點符號，大到整篇文章的思路、解題方法及措詞都進行了改動。通過這一階段的訓練，使學生的論文水平有了一定的提高，格式更規(guī)范，學生感到更有信心寫好數(shù)模論文。

（四）重視賽后總結(jié)工作

注重賽后總結(jié)，是逐步提高競賽成績的有效方法。競賽后通過開會總結(jié)本年度的競賽工作，參加競賽學生交流競賽經(jīng)驗、心得體會，及時發(fā)現(xiàn)競賽培訓工作中的問題，總結(jié)經(jīng)驗，從而推動學校高等數(shù)學課程的教學改革，培養(yǎng)學生應用數(shù)學知識解決實際問題的能力，為逐步提高競賽成績打下良好的基礎。

二、數(shù)學建模對高職數(shù)學教學改革的啟示

（一）數(shù)學建模科研團隊的建設

2003年，參加數(shù)學建模輔導的教師只有4名，而且對于數(shù)學建模都是一無所知，就是通過自學的方式使這一活動開展起來。隨著學院對這一活動的不斷支持，2013年，我院數(shù)學建模團隊的輔導教師已經(jīng)穩(wěn)定在8位，對于數(shù)學建模都有豐富的參賽經(jīng)驗與輔導經(jīng)驗，并且這些教師也發(fā)表了許多與建模相關的科技論文，數(shù)學建?？蒲袌F隊初見規(guī)模。

（二）實訓室條件不斷完善

通過這些年的努力，我們已經(jīng)建成一定規(guī)模的數(shù)學建模實訓室。不僅為學生提供了競賽的場所，我們也將數(shù)學課程搬進實訓室。通過開設《數(shù)學實驗》課程，使原本枯燥無味的數(shù)學內(nèi)容，讓學生通過數(shù)學軟件來掌握，學生學習積極性高，教學效果顯著。

總之，高職數(shù)學教學與數(shù)學建模就像親兄弟，是緊緊結(jié)合在一起的，并且也是一種新的教學模式。如何在高職數(shù)學教學中融入數(shù)學建模思想，解決實際問題，使學生感覺到數(shù)學既有趣又有用，值得教師用心探索。

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（責編 張景賢）