數(shù)學建模教學模式的探索與實踐分析

白永和

（平?jīng)鲂畔⒐こ虒W校 甘肅 平?jīng)?744000）

1 引言

高等學院有著立德樹人、為國家培養(yǎng)創(chuàng)新知識和技術人才的重大任務，想要培養(yǎng)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，則必須要跟進教育思想和模式，建立創(chuàng)新型教學理念模式，通過創(chuàng)新的教學模式賦予學生創(chuàng)新的精神，進而通過訓練實踐，比賽挑戰(zhàn)，升華成為創(chuàng)新型思維，最終形成穩(wěn)固而牢靠的創(chuàng)新能力。筆者認為，目前在本科高等教學中探索一種能夠培養(yǎng)創(chuàng)新思維人才的道路是非常迫切的任務，自1992年以來隨著在全國各處的大學生建模競賽成功舉辦，數(shù)學建模競賽與培養(yǎng)創(chuàng)新性人才之間的聯(lián)系受到了國內(nèi)學者以及教育工作者的高度關注，經(jīng)過不斷的理論和實踐論證，數(shù)學建模不僅能夠提高學生的數(shù)學素養(yǎng)，并且對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力也有著極強的促進作用。為探索數(shù)學建模教學模式，培養(yǎng)學生數(shù)學創(chuàng)新能力，本文著手于建模競賽、建模課程改革等方面進行探討，并得出了以下總結。

2 數(shù)學建模課程教學改革及建設

《數(shù)學建?！氛n程有著理論與實際相結合，與非數(shù)學領域聯(lián)系極強，知識面寬泛且靈活程度高的特點，因此無論是對師資水平還是學生接受能力都提出了較高的要求，屬于教學難度較高的課程。因此在教學過程中，需要重視學生相互協(xié)作的能力，數(shù)學建模競賽往往是三人團隊，團隊協(xié)作一榮俱榮一損俱損，協(xié)作能力直接影響整體水平，因此建模課程不能像其他理論學科注重個體式學習，在開課之初可讓學生進行自由結組或老師安排結組，盡量使各組員能力互補，在日常的課程作業(yè)中，作業(yè)也應當由小組成員共同完成提交，學生可能在模式之初并不能完全適應，存在拒絕溝通或難以溝通等問題，屆時需要老師進行引導或進行限時性任務的安排，在引導和壓力的作用下學生很快能進入商議、各自分工的狀態(tài)，采取這樣的模式之后，課程的學習效率得到了明顯提高，并且在小組競爭的模式下，作業(yè)質(zhì)量水平也相對較高。

3 在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中融入建模思想

就數(shù)學教學的目的而言，對學生的素質(zhì)能力培養(yǎng)目標應該有兩個方面的期許，第一是能通過對事例的數(shù)據(jù)進行分析計算，快速求解的運算能力，熟練運用已有的數(shù)學思維和模型，第二是能夠用數(shù)學的思維和語言對事物的內(nèi)在規(guī)律進行抽象描述，構建出待解的實際數(shù)學模型?！稊?shù)學建模》的目的不僅僅只是教給學生知識，更重要的是培養(yǎng)學生應用數(shù)學的意思和能力，最終能運用數(shù)學思維觀察身邊的事物，最終達到解決實際問題的目的[1]。然而，就目前的教學方式來看，絕大多數(shù)的教學和訓練目的都將重心放在了前者上，所以引入數(shù)學模型能夠有效的加強第二目標的訓練，也是對原有體系的革新，豐富完善數(shù)學教學系統(tǒng)，提高學生全面數(shù)學素養(yǎng)，為此，在教學中需要培養(yǎng)學生的辯證思維，對現(xiàn)有的方法進行辯證的否定，才能強化自身的數(shù)學意識和創(chuàng)造意識。此外，以往的數(shù)學課程教育過于注重“數(shù)學上的完美”，上課氣氛嚴肅一板一眼，割裂了數(shù)學本身與外界實際生活的聯(lián)系，成為了純粹的數(shù)字問題，無法體現(xiàn)出數(shù)學的巨大生命力和價值[2]。學生學到的最終只有冗雜的公式定理，至始至終不能明白為何學習這門學科，不知道學習的本質(zhì)目的何在，目前大多數(shù)的高等數(shù)學課程教學方式為直接講解公式原理，若想改變這一現(xiàn)狀，除必要的實際聯(lián)系外，筆者認為還應該加入數(shù)學史的學習，而了解歷史上數(shù)學家不懈求解辯證前行，艱難創(chuàng)造的過程，從而建立對學科的敬意和信念是很有必要的，這樣能夠引導學生建立攻關精神，勇于獨立思考，提出不一樣的觀點，有勇氣去面對并克服未知，因此，除了將建模教學適當?shù)暮透叩葦?shù)學教學相結合，還應在教學前夕將數(shù)學史進行普及，樹立先賢的精神形象，發(fā)揮榜樣精神。

4 組織并培訓學生參加全國大學生建模比賽

除了日常的學習以外，對于學生而言最能挑戰(zhàn)自我，學習和進步的地方就是各項大小賽事，組織學生參加全國性質(zhì)的建模大賽，不僅能在激烈的比拼中培養(yǎng)學生的實際建模能力和攻關能力，還能強化團隊合作精神，并能在獲得名次后取得極高的榮譽感，除對自身的鼓舞外，也能對后來的學生起到指引帶頭作用。參賽方式可采取自由結組上報形式，也可以通過各學院系內(nèi)組織結組，然后進行各組之間校內(nèi)比拼，優(yōu)勝者參與全國競賽，名次優(yōu)秀而未出線者設立相應的校內(nèi)榮譽加以勉勵。而在全國競賽前期，帶隊老師和校方可利用暑假進行賽前集訓，選取往屆試題或外國同類比賽經(jīng)典題目進行訓練，隊員三人成組，模擬實際競賽獨立完成，隨后在老師組織下進行復盤，解決難點答疑解惑。

5 結語

經(jīng)過不斷的實踐，事實證明想要構建新的數(shù)學建模教學模式，不僅需要教育工作者的不斷探索和進取，還需要學校對學生進行鼓動，教學改革不是一蹴而就的，需要來自各方的共同努力?？偠灾_立新的教學模式，更進思想理念，根據(jù)社會需要和時代發(fā)展培養(yǎng)相對應的知識人才，特別是創(chuàng)新型思維的產(chǎn)生，是當下高等院校工作的重中之重，也是提高整體教學能力水平的必經(jīng)之路。