應用型人才培養(yǎng)模式下《數(shù)學建?！氛n程教學改革與探索

張曉麗，李玉葉

（赤峰學院　數(shù)學與統(tǒng)計學院，內(nèi)蒙古　赤峰　024000）

應用型人才培養(yǎng)模式下《數(shù)學建?！氛n程教學改革與探索

張曉麗，李玉葉

（赤峰學院數(shù)學與統(tǒng)計學院，內(nèi)蒙古赤峰024000）

本著“以學生為本”和培養(yǎng)“應用型、創(chuàng)新型、復合型”人才的理念，針對我院學生的實際情況，本文提出《數(shù)學建模》課程教學改革的三個方面：教學內(nèi)容體系的改革；教學方法的改革；考核方式的改革.

數(shù)學建模；教學改革；應用型人才

《數(shù)學建模》是利用數(shù)學方法解決實際問題的一種活動，是把數(shù)學知識與客觀實際問題聯(lián)系起來的紐帶，是數(shù)學走向應用的必經(jīng)之路，是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的重要途徑.

數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，它不應該使學生僅僅生吞活剝地學到一些數(shù)學概念、方法和結(jié)論，而是要讓學生領(lǐng)會到數(shù)學的精神實質(zhì)和思想方法，掌握數(shù)學這門學科的精髓，自覺地接受數(shù)學文化的熏陶，使數(shù)學成為學生手中得心應手的武器，終生受用不盡.

《數(shù)學建模》的引入，為數(shù)學和外部世界的聯(lián)系在教學過程中打開了一條通道，提供了一種有效的方式.通過數(shù)學建模的學習及各種活動，學生親自參加將數(shù)學應用于實際的嘗試，參與發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過程，取得了在傳統(tǒng)的數(shù)學課堂里和書本上所無法獲得的寶貴經(jīng)驗和親身感受，必能啟迪他們的數(shù)學心智，促使他們更好地應用數(shù)學、品味數(shù)學、理解數(shù)學和熱愛數(shù)學，在知識、能力及素質(zhì)三方面迅速成長.

因此，本課程要在現(xiàn)有的數(shù)學建模的基礎(chǔ)上進行改革，分別對《數(shù)學建模》的教學內(nèi)容體系進行改革；對《數(shù)學建?！返慕虒W方法進行改革；對《數(shù)學建?！返目己朔绞竭M行改革.

1　對《數(shù)學建?！返慕虒W內(nèi)容體系進行系統(tǒng)的改革

目前，我院數(shù)學建模課程使用的教材是姜啟源、謝金星和葉俊編著的《數(shù)學模型》.該門課程54學時，3學分，第五學期開設(shè).本課程開設(shè)理論課和實踐課兩部分，其中理論課36學時，實踐課18學時.理論內(nèi)容是以高等代數(shù)、數(shù)學分析、概率統(tǒng)計、常微分方程等數(shù)學基礎(chǔ)課為理論基礎(chǔ).在教改的大環(huán)境下，針對我院學生的實際情況，我們改變以前的從頭講到尾的做法，選擇其中適合學生的內(nèi)容進行系統(tǒng)、詳細的講解.具體講授的理論內(nèi)容及學時數(shù)如下：（1）建立數(shù)學模型，6學時；（2）初等模型，2學時；（3）簡單優(yōu)化模型，2學時；（4）數(shù)學規(guī)劃模型，2學時；（5）微分方程模型，4學時；（6）代數(shù)方程與差分方程模型，4學時；（7）確定性模型，4學時；（8）離散模型，2學時；（9）概率模型，2學時；（10）統(tǒng)計回歸模型，2學時；（11）博弈模型，2學時；（12）馬氏鏈模型，2學時；（13）動態(tài)優(yōu)化模型，2學時.共計36學時.

2　對《數(shù)學建?！返慕虒W方法進行系統(tǒng)的改革

2.1減少傳統(tǒng)教學的比重，注重學生的參與

針對我院學生的學習基礎(chǔ)、興趣愛好等實際情況，教師在組織數(shù)學建模課程的教學時，從學生們的基礎(chǔ)點開始，清晰講述，循序漸進的誘導、啟發(fā)，以學生為中心，從學生的實際出發(fā)，首先準備具體的實際問題，教學中大膽地讓學生自己會意題意，教師引導學生分析問題，引導學生主動查閱文獻資料和學習新知識，鼓勵學生積極開展討論和辯論，培養(yǎng)學生主動探索的精神，讓學生自己嘗試借助于計算機完成模型的計算和求解，自己嘗試完成文章的書寫，教師只需要答疑、輔導即可.

此外，教師還可以依據(jù)本次課的練習題目個數(shù)將班級學生分成幾個小組，每個小組一個數(shù)學建模的題目，分小組討論，各小組獨立思考、分析本小組的題目，最后整理出小組的解決問題的思路，整理成PPT的形式，每個小組選派一個代表登臺給大家講解.經(jīng)常組織這樣的教學，盡量使得每個同學都要有登臺講解的機會.

2.2采取理論課與實踐課相結(jié)合的教學方式

對于數(shù)學系的學生數(shù)學基礎(chǔ)還是比較牢固的，但是計算機軟件的應用卻是欠缺的.針對我院學生的這一實際情況，我們就要采用理論課與實踐課相結(jié)合的教學方式，在學生上完理論課之后，及時安排計算機實踐課，讓學生自己嘗試解決實際問題.比如：回歸分析的問題需要借助于EXCEL或SPASS來完成；對微分方程或微分方程組的求解需要用MATLAB來解決等等.

2.3積極組織學生參加國內(nèi)外數(shù)學建模競賽，以競賽帶動教學，再以教學推動競賽，二者相輔相成

我院積極組織學生參加每年9月份的全國大學生數(shù)學建模競賽和內(nèi)蒙古自治區(qū)高教杯網(wǎng)絡挑戰(zhàn)賽.通過競賽，讓學生認識到《數(shù)學建?！氛n程教學的必要性；反過來，在教學中教師要實時引入新穎的數(shù)學建模題目，讓同學們運用自己已經(jīng)學過的知識嘗試去解決它，從而為參加數(shù)學建模競賽取得更好的成績奠定基礎(chǔ).

3　對《數(shù)學建模》的考核方式進行系統(tǒng)的改革

應用型人才的培養(yǎng)應該采用多元化的評價方式，實現(xiàn)評價主體的多元化.過去的那種單一的評價機制很顯然已經(jīng)不再適合.過去我們把期末考試作為主要的評價標準，另加平時成績.不論是考試課還是考查課，最后的綜合成績都等于平時成績的百分之三十加期末成績的百分之七十，只不過考試課采取的是期末閉卷的考試形式，而考查課采取的是期末開卷的考試形式，在這種考核體制下，更多的是使學生死記硬背某些東西，距離培養(yǎng)“應用型、復合型、創(chuàng)新型”人才的目標差之千里.所以對《數(shù)學建?！返目己朔绞竭M行系統(tǒng)的改革迫在必行.在數(shù)學建模課程考核上，改革傳統(tǒng)的期終考卷方式，采用理論考核、實踐考核以及平時成績相結(jié)合的方式.

3.1理論考核方面，我們還是采取閉卷考試的方式.在理論考核上，我們考查的是數(shù)學建模課程里的基本方法、基本原理，因為能力的培養(yǎng)還是離不開基礎(chǔ)的搭建的.題型可以出單項選擇題、填空題、問答題等.整張試卷滿分100分，答題時間可以是100分鐘.

3.2實踐考核方面，教師將班級學生分成2或3人一組，然后給同學們提供數(shù)學建模的具體題目，要求題目的個數(shù)嚴格大于學生的組數(shù)，然后每小組抽簽選擇一個題目，學生根據(jù)題目的要求開展工作.根據(jù)各組學生的意愿，小組中每個人可以獨自完成本小組所選的題目，也可以小組的成員之間相互合作，共同完成本小組所選的題目（這里指小組成員之間相互討論、各抒己見，共同探討出本小組所選題目的思路，但是具體到完成論文的寫作時要求各自獨立成文）.最后，在規(guī)定的時間內(nèi)，要求每個人都提交一篇完整的論文.論文內(nèi)容包括數(shù)據(jù)分析、程序編寫、模型的假設(shè)、建立、求解以及對模型的檢驗、改進，還有對結(jié)果的分析等.論文滿分是100分.

最后，我們給出每個學生《數(shù)學建?！氛n程的綜合評價成績.每個學生的綜合成績建議等于理論考核成績的百分之三十加實踐考核成績的百分之四十加平時成績的百分之三十.這里需要指出的是平時成績也是100分，主要考查學生的出勤情況（包括學生的遲到、早退），課堂表現(xiàn)情況和作業(yè)情況等.

以上就是本文談到的數(shù)學建模教學改革的三個方面，它僅是從我院學生的各方面實際出發(fā)得到的，可能會存在這樣那樣的不足之處，希望得到有志之士的批評指正.

〔1〕姜啟源，謝金星，葉俊.數(shù)學模型［M］.北京：高等教育出版社，2003.

〔2〕陳琦，陳儒德.當代教育心理［M］.北京：北京師范大學出版社，1997.

〔3〕楊曙光，“問題解決”教學法的探索與實踐［J］.大學數(shù)學，2008（6）.

〔4〕牛瀟萌.關(guān)于《數(shù)學建?！氛n程教學改革的探討，2014（8）.

〔5〕李大潛．將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程［J］．中國大學數(shù)學，2006（1）：9-11.

G640

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1673-260X（2016）04-0004-02

2016-02-09

赤峰學院教學改革研究項目（JGXM201534）