高職院校開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的探索與實踐

彭杰++張玉武

【摘要】數(shù)學(xué)建模對高職院校培養(yǎng)創(chuàng)新型技術(shù)技能人才具有重要作用。本文主要探討了高職院校數(shù)學(xué)建?；顒拥南嚓P(guān)問題和困難，結(jié)合我校多年的教學(xué)經(jīng)驗，對高職院校開展數(shù)學(xué)建模活動提出了一些做法，為同行院校提供參考。

【關(guān)鍵詞】高職院校 數(shù)學(xué)建模 教學(xué)改革

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）12-0005-02

隨著國家經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對于高素質(zhì)技能型人才的需求越來越大，我國對高職教育的投入也不斷增加。高職教育的主要目的是為地方、行業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展服務(wù)，培養(yǎng)不同層次的一線高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。根據(jù)這一定位，高職數(shù)學(xué)課程應(yīng)以突出數(shù)學(xué)的應(yīng)用性為主要突破口，培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)原理、數(shù)學(xué)方法解決實際問題的能力。然而，在高職院校中，數(shù)學(xué)建模的各項活動還沒有完全開展起來。

一、高職院校開展數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的必要性

數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)方法建立模型，求解模型從而解決社會生活生產(chǎn)中各個領(lǐng)域的實際問題。在整個建模過程中，通過合理假設(shè)，對實際問題進(jìn)行抽象，借助數(shù)學(xué)知識建立模型，利用計算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件求解模型，驗證模型得出結(jié)論，最終指導(dǎo)實際問題。這個過程可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性，提升學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力，改變學(xué)生“數(shù)學(xué)無用論”的觀念。同時，數(shù)學(xué)建模中的大量的有趣實例為傳統(tǒng)單一的灌輸式課堂帶來活力，將應(yīng)試教育逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用型教育，促進(jìn)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程改革，提升數(shù)學(xué)教師教學(xué)水平和科研能力。因此，開展數(shù)學(xué)建模活動對于高職人才培養(yǎng)具有重要意義。

二、高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀

高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀并不樂觀。其主要有以下幾個方面問題。

1.學(xué)校方面?，F(xiàn)階段，國內(nèi)各高職院校對數(shù)學(xué)建模課程重視程度還不夠，很多院校普遍存在著“重專業(yè)，輕基礎(chǔ)”的局面，基礎(chǔ)課課時不斷削減，數(shù)學(xué)課程正在被邊緣化。部分院校不重視數(shù)學(xué)建?；顒?，有的學(xué)校沒有開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程，有的學(xué)校也只是為了參加數(shù)學(xué)建模競賽而開展活動，忽視了數(shù)學(xué)建模對學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展的推動力。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽在高職院校的影響力還不大，2016年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，全國31199隊中僅3153個?？脐犖?，專科覆蓋面較少，與本科院校相比，數(shù)學(xué)建模在高職院校中還處于起步階段。

2.教師方面。數(shù)學(xué)建模往往涉及多個學(xué)科，這需要各專業(yè)老師的通力合作。而很多高職院校的數(shù)學(xué)建模師資隊伍不理想，很多指導(dǎo)團(tuán)隊完全由數(shù)學(xué)教師構(gòu)成，沒有其他專業(yè)方面的教師參與其中，缺乏其他領(lǐng)域?qū)I(yè)知識。

3.學(xué)生方面。高職院校生源質(zhì)量較普通本科院校偏弱，學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，同時，很多學(xué)生認(rèn)為“數(shù)學(xué)與我們的生活、工作聯(lián)系不多”，“數(shù)學(xué)建模沒什么用處”，學(xué)生對數(shù)學(xué)建模了解很少，這種情況加大了高職院校開展數(shù)學(xué)建?；顒拥碾y度。

三、我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的探索與實踐

針對高職院校開展數(shù)學(xué)建模活動面臨的困難，結(jié)合我校數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)、開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的各項實踐，提出一些經(jīng)驗。

1.對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程進(jìn)行改革。改革傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)模式，將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入到數(shù)學(xué)課程中，將大量有趣的實例帶入課堂，加入matlab，lingo，spss等數(shù)學(xué)軟件，結(jié)合高職高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，開拓思維和自主性。同時，對高等數(shù)學(xué)的考核體系進(jìn)行改革，學(xué)生的期末成績由平時成績、機(jī)試成績、期末考試共同組成。

2.優(yōu)化指導(dǎo)教師隊伍。由于數(shù)學(xué)建模涉及到工程、經(jīng)濟(jì)、金融、生物、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象、社會等各個領(lǐng)域，因此，指導(dǎo)教師隊伍不能單純的由數(shù)學(xué)教師組成，高職院校應(yīng)充分發(fā)揮自己學(xué)校的人才優(yōu)勢，跨學(xué)科跨專業(yè)組建高質(zhì)量的指導(dǎo)教師團(tuán)隊，從而更好地指導(dǎo)學(xué)生參加各項數(shù)學(xué)建?；顒?。

3.開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課。數(shù)學(xué)建?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生自己解決問題的能力，因此，不必等學(xué)生學(xué)完整個高等數(shù)學(xué)后才開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模。面向全體大一新生的數(shù)學(xué)建模選修課，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的過程中，遇到了還未學(xué)到的專業(yè)知識，可以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在教學(xué)中，列舉與實際相關(guān)的問題，讓學(xué)生建立模型，再利用數(shù)學(xué)軟件對所建立的模型進(jìn)行分析、求解并檢驗。以這些實際問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件，在實踐中體會數(shù)學(xué)帶來的學(xué)習(xí)樂趣。

4.豐富數(shù)學(xué)建?；顒宇愋汀６ㄆ谂e辦數(shù)學(xué)建模專題講座，普及數(shù)學(xué)建模理念，激發(fā)學(xué)生興趣，吸引學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模選修課。

四、取得的成果

通過多年的探索與實踐，我校形成了一套比較完善的數(shù)學(xué)建模教學(xué)體系，取得了豐富的成果。

1.學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的學(xué)生不斷增加。校數(shù)學(xué)建模協(xié)會從最初的10人到現(xiàn)在的100多人，每學(xué)期的數(shù)學(xué)建模選修課人數(shù)也達(dá)到了300人次，有些沒選上的學(xué)生也堅持來旁聽。協(xié)會活動越來越豐富，專題講座、趣味數(shù)學(xué)競賽、校數(shù)學(xué)建模競賽等吸引著越來越多的學(xué)生參與其中。

2.高等數(shù)學(xué)課程改革取得突破。將數(shù)學(xué)建模思想融入教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，高等數(shù)學(xué)課程改革取得諸多成果，2012年我校高等數(shù)學(xué)課程得到安徽省省級精品資源共享課程立項，2013年省級重點項目《高職高等數(shù)學(xué)課程建設(shè)與教改實踐研究》立項，2013年7月，由高等教育出版社出版了全國高職高專教育規(guī)劃教材《高等數(shù)學(xué)》；2014年7月由高等教育出版社出版安徽省“十二五”規(guī)劃教材《高等數(shù)學(xué)》，這兩版教材中都加入了數(shù)學(xué)建模的思想和數(shù)學(xué)軟件的使用。數(shù)學(xué)建?；顒拥拈_展，使得高等數(shù)學(xué)的教學(xué)不再停于紙面上，而是來源于生活，指導(dǎo)生活。

3.數(shù)學(xué)建模競賽成績明顯提高。幾年來，我院學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，獲得全國一等獎1項，省級一等獎1項，省級二等獎5項，省級三等獎5項，隊員遍及全校各個院系，受益面不斷加大。

五、結(jié)語

高職院校數(shù)學(xué)建模活動還處于起步階段，但必將受到越來越多同行院校的關(guān)注和重視，針對高職生的實際情況，合理開展數(shù)學(xué)建?；顒樱浜细呗殧?shù)學(xué)的教學(xué)改革，打破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的封閉體系，使數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實世界緊密聯(lián)系在一起，形成一套完善的高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式，需要眾多同行共同努力，讓數(shù)學(xué)建模為高職院校培養(yǎng)有創(chuàng)新思維的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才服務(wù)。

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