高職學生數(shù)學應用意識培養(yǎng)初探

摘 要：高職數(shù)學教育改革在全國各大高校紛紛開展，一項有效的途徑就是將數(shù)學建模融入高等數(shù)學教學，以此普及和提高學生應用數(shù)學知識解決問題的意識。本文主要結(jié)合北京信息職業(yè)技術學院具體活動介紹數(shù)學建模融入教學普及學生應用意識的情況。

關鍵詞：高職學生；數(shù)學建模；應用意識；建模競賽

基金項目：北京市課題《基于數(shù)學建模平臺的數(shù)學課程改革方案研究》

Students in Higher Vocational Mathematics Awareness Training

wang qian

（Beijing Information Technology College， Beijing 100015）

Abstract： Vocational mathematics education reform in the countrys major universities have launched， an effective way is to integrate mathematics teaching mathematical modeling， in order to popularize and raise awareness of students to apply mathematical knowledge to solve problems. This paper describes the mathematical modeling into the mathematics teaching.

Keywords： Vocational Students； Mathematical Modeling； Application Awareness； Modeling Competition

＼

高職學生的生源現(xiàn)狀，普遍反映學生的數(shù)學功底不夠扎實，學習習慣不夠好、有限的自我管理能力等不足以支撐學生理解深奧的數(shù)學理論，也無法勤奮鉆研有難度的數(shù)學習題。教師試圖通過數(shù)學建模融入高等數(shù)學教學這樣一種途徑，努力尋求一種更貼切現(xiàn)階段高職學生數(shù)學素質(zhì)培養(yǎng)的教學內(nèi)容和教學模式，展示數(shù)學在生活中應用的魅力，提高學生對數(shù)學學習的興趣。在開展數(shù)學建模競賽活動的同時，積累經(jīng)驗，取其精華，將數(shù)學建模的思想和應用方法融入數(shù)學課程的教學中，提高學生的學習效果，培養(yǎng)學生自主探究的能力。

1 數(shù)學建模普及學生的數(shù)學應用意識

數(shù)學建模是研究如何將數(shù)學方法和計算機知識結(jié)合起來用于解決實際問題的一項交叉內(nèi)容，它集經(jīng)典數(shù)學、現(xiàn)代數(shù)學和實際問題為一體，是應用數(shù)學知識解決實際問題的重要手段和途徑。目前，我院開設的必修課《高等數(shù)學》、《科學思維能力訓練》中都有數(shù)學建模的學習模塊，不僅如此，我院每學年還在一年級第二學期開設《數(shù)學建?！愤x修課，大力普及學生的數(shù)學應用意識。

數(shù)學建模的學習過程充分體現(xiàn)了“以學生為中心”的教育理念。數(shù)學建模的學習，就是解決專業(yè)和生活實際問題的過程，學生們3人成組，自行從生活中或?qū)I(yè)課中尋找研究對象，擬定研究課題，在指導教師的幫助下，借助《數(shù)學建?！氛n程中學到的方法，團隊協(xié)作，共同解決問題。每個小組研究的內(nèi)容不同，擁有獨創(chuàng)性，指導教師根據(jù)學生的需求進行指導。在學習的過程中，以項目課題匯報、數(shù)學建模論文撰寫為載體，在任務驅(qū)動教學模式下，學生小組協(xié)同研究，完成工作任務，總結(jié)自主學習方法，提高學生的數(shù)學應用能力。

數(shù)學建模的教學過程充分運用了信息化教學手段。授課過程確保每位學生操作一臺計算機，小組成員實時記錄想法，分析建立正確的數(shù)學模型，利用數(shù)學軟件編程準確計算模型結(jié)果，以數(shù)據(jù)、圖形、表格等形式進行演示，最終總結(jié)結(jié)論并與實際情況比較開展分析。這樣的學習形式極大地提高了課堂效率，所有學生都參與到自己的課題研究中，熱烈討論，細心演算，認真比較，仔細總結(jié)。多媒體教學網(wǎng)絡平臺授課，突破傳統(tǒng)教室對時空的限制，實現(xiàn)課堂教學中老師與學生、學生與學生間的交流溝通，輔助學生完成電腦軟件的學習和使用。教學資源平臺提供豐富的學習資料供學生自主學習，儲備了大量的課題和項目供學生施展才華；多元化的師生互動和生生交流平臺，便捷了教師對學生的引導和支持，增強了學生的學習興趣和學習積極性。指導教師在授課過程中不斷實踐與創(chuàng)新，設計的作品《微分方程模型》分別獲得2013年信息化教學設計大賽北京市二等獎。

數(shù)學建模的教學效果得到了學生的普遍認可。授課前采用BTEC教學的VAK（視聽做）學習風格測試，對參與學習的學生（以2012級本部電子工程系和機電工程系為例）進行調(diào)研統(tǒng)計，53.5%的學生選擇了偏愛“從做中學”的學習風格，這就決定了在課程教學設計時，教師應充分考慮學生喜歡動手操作的特點，用實踐教學來豐富學生對知識的掌握。授課后對學生進行跟蹤采訪，學生們紛紛來信表示數(shù)學建模學到的能力是受用終身的，既提高了他們的創(chuàng)新能力，又鍛煉了他們發(fā)現(xiàn)問題、綜合應用知識解決問題的能力，還培養(yǎng)了他們自主探究、團隊合作的能力。

2 數(shù)學建模競賽蓬勃發(fā)展

2.1 全國大學生數(shù)學建模競賽

全國大學生數(shù)學建模競賽是培養(yǎng)大學生競爭意識和團隊精神，提高創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的重要載體，目的在于激勵學生學習數(shù)學的積極性，鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，開拓知識面，培養(yǎng)創(chuàng)新精神及合作意識。賽題模擬了學生畢業(yè)后參加工作時可能遇到的情況，它既豐富、活躍了同學的課外生活，也為優(yōu)秀學生脫穎而出創(chuàng)造了條件，有助于培養(yǎng)大批優(yōu)秀的學生，推動大學的數(shù)學教育改革。

我院學生自2004年開始參加全國大學生數(shù)學建模競賽，截至2013年，共獲得全國二等獎7項，北京市一等獎14項，北京市二等獎21項。2009年以來，學校開設《數(shù)學建?！愤x修課，啟動選修課的課程資源建設，三校區(qū)統(tǒng)一課程標準，每年選修人數(shù)達200人左右。2011年，建設數(shù)學建模實驗室，開始項目教學和實操訓練，大大提高學生應用計算機和數(shù)學建模能力，近3年學院參加全國大學生數(shù)學建模競賽的獲獎率均在66%以上。

2.2 學院數(shù)學建模競賽

為了傳承全國大學生數(shù)學建模競賽 “創(chuàng)新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”的宗旨，也為了普及大學生的數(shù)學應用意識，2011年，我院舉辦首屆北京信息職業(yè)技術學院數(shù)學建模競賽，競賽過程由學院專業(yè)系與通用能力教學部的教師共同參與設計賽題，聘請專家進行審題定題，賽后由組委會對提交論文進行評審和答辯，產(chǎn)生優(yōu)勝隊伍。三年來，學生參賽熱情不斷高漲，參賽人數(shù)發(fā)展到近百人，學生的數(shù)學應用意識普及程度也越來越廣泛。

競賽的成績鼓勵了老生，也激勵了新生，促進了數(shù)學建模融入高等數(shù)學課程，增強了學生對數(shù)學課程的學習積極性，更多的優(yōu)秀學生脫穎而出，參加數(shù)學建模課程的學習，為競賽儲備了精英力量，進而獲得更優(yōu)異的成績。這樣的良性循環(huán)加快了數(shù)學課程的改革，提高了數(shù)學學習的整體水平。競賽在大學生創(chuàng)新能力、實踐能力和團隊協(xié)作精神培養(yǎng)過程中發(fā)揮更加重要的作用，更多學生將通過競賽受益。

2.3 競賽促成良性長效機制

在“開拓知識面、提高應用能力、培養(yǎng)創(chuàng)造精神、增強合作意識”的精神指引下，我院的數(shù)學活動逐漸形成良性機制，學生從入學起，先后進行《高等數(shù)學》、《科學思維能力訓練》的課程學習，培養(yǎng)基本的邏輯思維和數(shù)學素養(yǎng)，指導教師從中遴選比較優(yōu)秀的學生參加《數(shù)學建?！愤x修課，借學院數(shù)學建模競賽為機遇，選拔優(yōu)勝團隊，在暑期進行集訓之后參加全國大學生數(shù)學建模競賽。在良好的機制運行下，近幾年我院的競賽成績越來越好。

數(shù)學建模競賽培養(yǎng)了學生理論聯(lián)系實際的作風，激發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維，引導學生在發(fā)覺興趣和潛能的基礎上全面發(fā)展，培養(yǎng)有豐富實踐和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。參加過此項競賽的學生一致認為“72小時的奮斗，受益一輩子”。不僅如此，競賽也促進了數(shù)學課程的教學改革，由注重理論調(diào)整為加強實用，從枯燥計算轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦討?，將純?shù)學講授延伸為跨學科教學。數(shù)學建模融入數(shù)學課程，已然成為全國高校數(shù)學課程改革的主流，競賽在加強各院校教師間的交流，推動相關學科與行業(yè)的融合中發(fā)揮了越來越重要的作用。

3 結(jié)束語

數(shù)學建模融入數(shù)學課程的改革，在“以學生為中心”的教育理念指導下，充分考慮每組同學的個體情況，運用互動教學軟件、網(wǎng)絡平臺資源等信息化教學手段，采取案例教學、項目教學等多種方式，意在普及學生的數(shù)學應用意識，重在提高學生團隊合作、自主探究等可持續(xù)發(fā)展的職業(yè)核心能力。在此學習基礎上，開展學院數(shù)學建模競賽，選拔選手進行集中訓練，參加全國大學生數(shù)學建模競賽，充分鍛煉學生吃苦耐勞、自主創(chuàng)新、團結(jié)協(xié)作、勇于挑戰(zhàn)的職業(yè)素養(yǎng)，為培養(yǎng)現(xiàn)代職業(yè)人才提供挑戰(zhàn)與實踐。

參考文獻

[1] 陳紹剛.大學數(shù)學教學過程中數(shù)學建模意識與方法的培養(yǎng)[J].中國大學教學，2010，（12）：44-46.

[2] 呂良軍.高職高專學生數(shù)學建模能力的調(diào)查與分析[J].大學數(shù)學，2007，23（3）.

[3] 安建業(yè).以數(shù)學建模競賽為切入點，強化學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].數(shù)學建模及其應用，2014，3（4）：27-30.

作者簡介

王倩（1983-），女，福建省南平市，北京信息職業(yè)技術學院，中級（講師），北京師范大學碩士，研究方向：數(shù)學建模與數(shù)學應用。