淺談基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革探索

王前鋒

近年來我國高職教育取得了突飛猛進的發(fā)展，為社會培養(yǎng)了大量的應用型技能型人才，有效滿足了社會各行各業(yè)的用工需求。隨著國家對高職教育的重視和不斷投入，提高教育的教學質(zhì)量勢在必行[1]。數(shù)學建模的核心是以數(shù)學模型為基礎的實際運用，鑒于數(shù)學建模的這種特點，國內(nèi)高職數(shù)學教育逐步把數(shù)學建模理念融入到課題教學中，提高學生的應用能力。以數(shù)學建模理念的告知書明確教學改革要求學生結(jié)合計算機技術(shù)，靈活運用數(shù)學的思想和方法獨立地分析和解決問題，不僅能培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識，而且能培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作、不怕困難、求實嚴謹?shù)淖黠L[2]。筆者結(jié)合自身的教學工作經(jīng)驗，對基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革進行了探索，對教學實踐中出現(xiàn)的問題進行了分析梳理，以期為高職數(shù)學教學改革提供新思路，推動高職數(shù)學教學水平的不斷提高，培養(yǎng)出具有良好數(shù)學素養(yǎng)和專業(yè)技能的新型高職人才。

一 基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革背景

近年來，隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，對于高等職業(yè)技術(shù)人才需求不斷增大，社會對高等職業(yè)技術(shù)教育寄予厚望。但是傳統(tǒng)的高職教育由于專業(yè)設置不合理，使用教材落后，實訓實踐場地不足，培養(yǎng)出的學生動手能力差、專業(yè)能力不足，面對社會發(fā)展的新形勢，高職教育必須進行教學改革，提高學生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力。高職教育不同于普通本科教育，它有以下幾方面的特點。

1 人才培養(yǎng)目標不同

高職教育和本科教育人才培養(yǎng)目標不同，高職教育是以技術(shù)應用型高技能人才為培養(yǎng)目標，所有的教學課程設計和人才培養(yǎng)體系設計都是基于此目標展開的，高職教育主要是為了向產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供生產(chǎn)、服務、管理等一線工作的高級技術(shù)應用型人才，專業(yè)能力培養(yǎng)和目標職業(yè)匹配度高，所以高職教育教學成果最直接的評價就是畢業(yè)生的就業(yè)競爭力和上崗后的適應能力。

2 兩者的教學內(nèi)容不同

高職教育的教學重點是學生要掌握與實踐工作關(guān)系較為密切的業(yè)務處理能力、動手能力與交流能力，把學生的職業(yè)能力建設列為教學重點，課程設計專業(yè)性強，一旦就業(yè)能為企業(yè)創(chuàng)造明顯的效益，高職教育各專業(yè)課程差別較大。

3 生源情況不同

在當前的教育教學體系下，高職教育的生源普遍較差，大多是沒有希望考上大學，轉(zhuǎn)而進入高職學習，希望通過掌握一定的技術(shù)來實現(xiàn)就業(yè)，所以高職學生的基礎知識普遍較差，學習興趣不高。

數(shù)學建模給高職數(shù)學教學改革開辟了新思路，數(shù)學建模為數(shù)學理論學習和工程實踐應用搭建了橋梁，在工學結(jié)合的基本原則下，采取數(shù)學建模教學理念，培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)及動手應用能力是一個非常有效的手段[3]。

二 基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革內(nèi)涵

1 數(shù)學建模的概念

數(shù)學建模是將數(shù)學理論和現(xiàn)實問題相結(jié)合的一門科學，它將實際問題抽象、歸納成為相應的數(shù)學模型，在此基礎上應用數(shù)學概念、數(shù)學定理、數(shù)學方法等手段研究處理實際問題，從定性或者定理的角度給出科學的結(jié)果[4]。數(shù)學建模的發(fā)展為數(shù)學知識的應用提供了途徑，對于現(xiàn)實中的特點問題，可以用數(shù)學語言來描述其內(nèi)在規(guī)律和問題，運用數(shù)學研究的成果，結(jié)合計算機專業(yè)軟件，通過抽象、簡化、假設、引進變量等處理過程后，將實際問題用數(shù)學方式表達，轉(zhuǎn)化成為數(shù)學問題，借助數(shù)學思想建立起數(shù)學模型，從而解決實際問題。

2 基于數(shù)學建模思想的教學理念

基于數(shù)學建模的這種學科特點，可以把數(shù)學知識應用化，因此，基于數(shù)學建模思想的教學理念可以概括為三個層次：首先，確立提高學生數(shù)學應用能力為目標，以提高學生數(shù)學學習興趣為手段，以學習數(shù)學建模為途徑;其次，結(jié)合教學內(nèi)容，開發(fā)相應的數(shù)學建模案例，因地制宜、因生制宜，根據(jù)專業(yè)不同編寫相應的校本教材;最后，改進教學方法，創(chuàng)新課堂教學模式，建立課外數(shù)學建模學習興趣小組，帶領(lǐng)學生進行數(shù)學應用實踐活動，鼓勵學生參加各種數(shù)學建模競賽[5]。

三 基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革途徑

傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式以教師課堂講授為中心，學生只能被動的接受，由于學生的基礎知識水平不同，掌握新知識的能力也不同，這種沒有區(qū)分的教學模式教學效果差，往往帶來的結(jié)果是造成基礎差的學生跟不上，對數(shù)學感興趣的學生失去興趣?；跀?shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革，是以學生數(shù)學應用能力提高為目標，以數(shù)學學習興趣培養(yǎng)為出發(fā)點，以數(shù)學建模為途徑，以教學方式改革為保障，打造高職數(shù)學教學改革新模式，全面提高高職教育應用型人才培養(yǎng)水平。

1 結(jié)合專業(yè)特色，突出數(shù)學教育的應用性

數(shù)學作為高職教育的基礎性學科，理論性強，體系性強，對于基礎知識薄弱、學習興趣差的高職生來說感覺難學、枯燥，這是因為高職數(shù)學教育沒有教會學生如何在專業(yè)學習中和以后的工作中如何去用學到的數(shù)學知識，學生感覺知識無用自然也就不會主動去學，之所以引入數(shù)學建模的思想就是為了讓學生利用學到的數(shù)學知識去解決實際問題，讓學生認識到數(shù)學不只是紙面上的寫寫算算，數(shù)學可以把實際問題抽象化，變成數(shù)學問題，利用數(shù)學的研究方法給實際問題進行科學的指導，這樣高職數(shù)學教育就不再是課堂上的照本宣科，課下的演算作業(yè)，將基礎數(shù)學教育和學生的專業(yè)教育相結(jié)合，帶來學生用數(shù)學解決專業(yè)問題是大幅度提高學生專業(yè)能力的有效途徑。

2 結(jié)合學生能力，因材施教、因地制宜

高職學校的生源不如普通高校，一般學習基礎較差，對于專業(yè)實訓課并不明顯，但是在基礎學科教學過程特別突出，很多基礎知識掌握不牢，甚至一點印象都沒有，教師在上課時要充分考慮到這種情況，在課堂授課時給予實時的補充，以助于知識的過渡。因材施教是我國傳統(tǒng)的教育思想，在掌握學生知識水平的基礎上，教師要根據(jù)不同學習層次學生的具體情況，安排教學內(nèi)容和設置教學目標，對于基礎知識水平不高、學習興趣較差、學習能力較弱的學生要進行課外輔導。高職基礎課教育是專業(yè)課學習的基礎，授課教師要根據(jù)學生的專業(yè)學習情況和專業(yè)特點，把遷移知識運用能力在課堂上結(jié)合學生的專業(yè)背景進行輔導，高職數(shù)學教育不僅僅是為了學習數(shù)學，更多的是發(fā)揮數(shù)學知識在其專業(yè)能力培養(yǎng)中的作用。

3 培養(yǎng)學生學習興趣，促進整體教學質(zhì)量提高

高職學校的學生學習興趣普遍不高，尤其是對于學了十幾年都感覺頭痛的數(shù)學，要想提高數(shù)學的教學質(zhì)量，首先必須要培養(yǎng)學生的學習興趣，長期以來學生在數(shù)學學習上已經(jīng)有了根深蒂固的認識，培養(yǎng)數(shù)學學習興趣很難，但是如果學生沒有學習興趣，教師授課內(nèi)容、授課方式改革都起不了太大的作用，學生對于數(shù)學學習興趣低由于低年級學習時受到的挫敗感，因此要讓學生建立學習數(shù)學的自信心，讓他們體驗學會數(shù)學的成就感，這樣才能逐步培養(yǎng)他們的學習興趣。教師可以采取以點帶面的方式，先選擇有一定基礎的學生，再從全部課程學習中發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)優(yōu)秀的個體，組織參加建模競賽，進行單獨賽前加強指導，用這些榜樣的力量提高全體同學的學習積極性。數(shù)學建模作為提高高職數(shù)學教育教學水平的“點”，能夠以其趣味性強，帶動學生的學習興趣，促進高職數(shù)學教育教學水平的全面提高。

4 改革教學及評價方式，建立面向應用的數(shù)學教育體系

由于基于數(shù)學建模思想的高職數(shù)學教學改革打破了以往的課堂教學方式和考核方式，學生面對的不再是期末的一張試卷，而是一個個數(shù)學建模案例，需要學生運用本學期學到的數(shù)學知識解決實際問題，教師根據(jù)學生對案例的理解程度，數(shù)學模型運用能力，實際過程分析和解題技巧等多方面給出評價，同時積極評價、鼓勵學生的創(chuàng)新思維，并將其納入到考核體系當中。通過以上各個方面評價的加權(quán)作為最后的評價指標。這種以數(shù)學知識應用為基礎，直接面向應用的高職數(shù)學教育模式能極大的激發(fā)學生的學習積極性和知識應用能力，符合高職應用型人才培養(yǎng)理念，對提高高職學生的專業(yè)能力也打下了堅實的基礎。

基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革是推動高職應用型人才培養(yǎng)體系建設的新舉措，也是推動高職基礎課教學水平的重要內(nèi)容，能有效解決學生學習興趣低，基礎知識掌握不牢，數(shù)學知識應用能力低等問題，通過“案例驅(qū)動法+討論法”，引導學生再次對課本知識進行思考和應用，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和應用能力。引入數(shù)學建模理念教學，把課堂學習的主動權(quán)交回給學生，既保證了高等數(shù)學原有的知識體系的完整，也可以提高教學效率。通過教學方式和評價方式改革，學生的學習主動性增強，也改變了以往對于數(shù)學學習的學習態(tài)度。高等數(shù)學作為高職教育學生必修的基礎課，在培養(yǎng)學生基本數(shù)學素養(yǎng)上具有重要作用，是理工類專業(yè)課程體系的重要組成部分，基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革也為同類基礎理論課改革提供了新思路和范例。

參考文獻

[1]孫 麗. 在高職數(shù)學教學改革中應注重數(shù)學建模思想的滲透[J].科技資訊，2011（22）：188.

[2]賀靜婧. 引入數(shù)學建模推動高職數(shù)學教學改革[J]. 延安大學學報（自然科學版），2013，32（2）：42-45.

[3]王妍. 以數(shù)學建模為載體的高職數(shù)學教學改革與實踐[C].2013年創(chuàng)新教育學術(shù)會議（CCE 2013）論文集，131-134.

[4]劉振云. 將數(shù)學建模思想方法融入高職數(shù)學教學的研究與實踐[J]. 咸寧學院學報，2012，32（9）：106-108.

[5]谷志元. 基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革探索與實踐[J]. 南方職業(yè)教育學刊，2014，4（2）：17-21.