數(shù)學(xué)建模對(duì)高職院校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的研究

嚴(yán)杰凱 謝小韋

摘要：文章對(duì)數(shù)學(xué)建模對(duì)高職院校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)進(jìn)行研究，利用數(shù)學(xué)建模涉及的多層次教育方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提高他們?cè)谖磥?lái)就業(yè)中所需要的各種綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模教學(xué)及其競(jìng)賽活動(dòng)為學(xué)校創(chuàng)新教育創(chuàng)造了良好的環(huán)境，給學(xué)校創(chuàng)新綜合力量提供著量的積累，鼓勵(lì)著學(xué)生進(jìn)行質(zhì)的飛躍。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；高職院校；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方式，是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法，通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫(huà)并解決實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的方法手段[1]。如今的國(guó)內(nèi)形勢(shì)正是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的黃金時(shí)期，而大學(xué)生這一主體又正是最具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的潛力股。如何通過(guò)深化改造高職院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革與實(shí)踐，為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供正確的方向和實(shí)踐指導(dǎo)是高職院校所需要面對(duì)的一項(xiàng)重大而緊急的任務(wù)。

1 數(shù)學(xué)建模教學(xué)為高職院校學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)提供了基礎(chǔ)的平臺(tái)

數(shù)學(xué)建模本身給學(xué)生帶來(lái)了一個(gè)獨(dú)立學(xué)習(xí)，不斷研究，攻克探索，結(jié)合生活的實(shí)踐全過(guò)程，其不是傳統(tǒng)課堂上只注重理論的學(xué)術(shù)，而是將理論轉(zhuǎn)化為自己的思想再運(yùn)用到生活中的應(yīng)用。這門(mén)學(xué)術(shù)集應(yīng)用性、廣泛性、真實(shí)性于一體，以生活中的真實(shí)案例分析為起始，其解決方案不是固定的，學(xué)生們各種各樣的想法在這里就顯得特別重要。教學(xué)過(guò)程中，老師旨在過(guò)程引導(dǎo)，指引學(xué)生從自身的生活實(shí)際出發(fā)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考問(wèn)題，分析問(wèn)題，接著提出解決問(wèn)題的方案，不否定每個(gè)學(xué)生的初始想法，并鼓勵(lì)他們以自身的想法為指引，確定各自需要的參數(shù)建立數(shù)學(xué)模型，再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于自身模型的理解運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程軟件求解數(shù)學(xué)模型，結(jié)合實(shí)際情況檢驗(yàn)所求模型的解是否滿(mǎn)足實(shí)際。在三天三夜的時(shí)間內(nèi)，3位參賽隊(duì)員要完成一篇關(guān)于試題解決方案的學(xué)術(shù)論文。這種競(jìng)賽形式讓學(xué)生在面對(duì)一個(gè)生活實(shí)際問(wèn)題時(shí)，通過(guò)自我思考，認(rèn)真理解試題，拓寬自身的思路，發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力來(lái)解決問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。

2 數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生能力

2.1創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維的激發(fā)

教材中的應(yīng)用實(shí)例往往只是解法單一的小問(wèn)題，數(shù)學(xué)建模則打破了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)固定單一的解答這一原則。學(xué)生拿到競(jìng)賽題目后探索的潛意識(shí)激發(fā)了自身的創(chuàng)造潛力，他們對(duì)于沒(méi)有固定解答的問(wèn)題思考起來(lái)往往會(huì)更加靈活，思維才能打得開(kāi)。從分析思考問(wèn)題、條件假設(shè)、建立模型、求解檢驗(yàn)、結(jié)果分析再到論文寫(xiě)作，這其中每一步驟都是由學(xué)生們自主完成，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。在模型建立求解的過(guò)程中，他們不僅實(shí)現(xiàn)了自己的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，而且打開(kāi)了自己的思維，擴(kuò)寬了自己對(duì)于問(wèn)題的看法。這對(duì)于日后他們?cè)诿鎸?duì)新的問(wèn)題時(shí)，往往能夠看得比別人更多更遠(yuǎn)。每一次這樣的挑戰(zhàn)，都給學(xué)生帶了許多新的思考方式，長(zhǎng)時(shí)間的量的積累必將引起質(zhì)的飛躍，創(chuàng)新精神與思維得到激發(fā)。

2.2創(chuàng)新能力、合作精神的培養(yǎng)

問(wèn)題的解決完全取決于學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的理解與認(rèn)識(shí)，該如何去建立模型，該如何求解模型，每個(gè)學(xué)生都會(huì)有屬于自己的那份獨(dú)特解答。由此可見(jiàn)，開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)不僅開(kāi)拓了學(xué)生視野，也有利于學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。當(dāng)然在競(jìng)賽活動(dòng)中并不是一個(gè)人解決一個(gè)問(wèn)題，而是以3人小組的形式解決一個(gè)總問(wèn)題。這就要求成員之間相互信任、取長(zhǎng)補(bǔ)短、通力合作、默契配合，每個(gè)人的想法不同，帶來(lái)的解決方案自然不同，而能夠從各自不同的意見(jiàn)中爭(zhēng)論得出最接近完美的求解方案才是難能可貴的，思想擦出的火花對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是最寶貴的財(cái)富。在整個(gè)競(jìng)賽過(guò)程中超負(fù)荷地思考、歸納、分析、求解，對(duì)于每位參賽成員的意志品質(zhì)無(wú)不是一個(gè)極大的考驗(yàn)，不僅考驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的合作能力，更是每位學(xué)生意志力的錘煉。

2.3創(chuàng)業(yè)能力的啟迪

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽通過(guò)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的刺激，為學(xué)生以后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎(chǔ)，為學(xué)院的創(chuàng)新教育拓寬了渠道和途徑。在現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)全球化背景下，創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的不竭動(dòng)力，必然是受到企業(yè)的重視的。而學(xué)生所需要的更好的教育不就是更好地適應(yīng)企業(yè)的工作嗎。所以說(shuō)教育不能只是教授給學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)，更應(yīng)當(dāng)做到學(xué)而有用，走理論與實(shí)踐相結(jié)合的道路，培育知識(shí)型創(chuàng)新人才，盡快將學(xué)生所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。而數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽所培養(yǎng)出來(lái)的大批人才，正是創(chuàng)業(yè)隊(duì)伍的主力軍。21世紀(jì)是創(chuàng)業(yè)的時(shí)代，有能力的人都會(huì)去選擇自主創(chuàng)業(yè)，在學(xué)校中通過(guò)一系列活動(dòng)培養(yǎng)過(guò)創(chuàng)新能力的人，才有底氣去創(chuàng)業(yè)，才有能力去進(jìn)行創(chuàng)業(yè)，才有可能會(huì)創(chuàng)業(yè)成功[2]。

3 目前高職院?！皵?shù)學(xué)建模”課程開(kāi)展的情況

當(dāng)前，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)受到了越來(lái)越多學(xué)生的重視，他們渴望在通過(guò)競(jìng)賽來(lái)讓自己成長(zhǎng)得更快一些，各學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)此也是十分重視與支持，積極開(kāi)展相關(guān)競(jìng)賽活動(dòng)并引導(dǎo)學(xué)生參與其中。大部分學(xué)校也都成立了相關(guān)的數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)，由老師負(fù)責(zé)競(jìng)賽指導(dǎo)，學(xué)生們積極配合老師參與其中，使得數(shù)學(xué)建模在學(xué)校中真正成為廣大學(xué)生最樂(lè)意參加的活動(dòng)項(xiàng)目。例如我校不僅開(kāi)展了不同專(zhuān)業(yè)的就業(yè)指導(dǎo)課，結(jié)合企業(yè)要求方便學(xué)生就業(yè)安排，還以全校學(xué)生為主體開(kāi)展了“數(shù)學(xué)建?！闭n程，利用學(xué)生的課余時(shí)間進(jìn)行課堂授課，通過(guò)思路理論是否創(chuàng)新的考核，挑選具有創(chuàng)新潛質(zhì)的人才進(jìn)行更深入的培養(yǎng)，為學(xué)校的創(chuàng)新綜合實(shí)力增加新鮮的血液。

4 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育應(yīng)與“數(shù)學(xué)建?！闭n程相結(jié)合

回到學(xué)校這個(gè)平臺(tái)，由于長(zhǎng)時(shí)間受高考制度應(yīng)試教育影響，傳統(tǒng)的教學(xué)模式仍然應(yīng)用到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，老師與學(xué)生之間學(xué)術(shù)交流較少，課堂氛圍沉悶，導(dǎo)致數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率不高，不利于學(xué)生的全面發(fā)展。針對(duì)這種情況，學(xué)校應(yīng)該采取創(chuàng)新為核心，專(zhuān)業(yè)為主線，案例為載體的路線進(jìn)行課堂教育方式的改變。在一些日常的教育中，促使他們意識(shí)到數(shù)學(xué)建模與日常生活之間的必要關(guān)系，讓學(xué)生懂得優(yōu)化利用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，打破他們對(duì)常規(guī)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變他們對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用的學(xué)習(xí)觀念和看法，從而不斷地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

雖然數(shù)學(xué)建模大賽是有一定能力需求的限制條件，并不是所有學(xué)生都可以參與到其中，但是學(xué)?？梢愿鶕?jù)學(xué)生各自專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)并結(jié)合學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的能力，以社團(tuán)為組織開(kāi)展各式各樣的校內(nèi)建模競(jìng)賽，讓學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽來(lái)快速提升自己的綜合能力，打破傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，讓越來(lái)越多的學(xué)生能夠在競(jìng)賽中充分發(fā)揮自己所學(xué)，促使他們認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模在生活中的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于那些在校內(nèi)競(jìng)賽中表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生，高職院校就能夠開(kāi)展具有針對(duì)性的數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)班，便于學(xué)生們更好、更快、更有求知欲地接受數(shù)學(xué)建模知識(shí)。“數(shù)學(xué)建?！闭n程與其他數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課有很大差異，傳統(tǒng)“數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)內(nèi)容和體系都十分成熟和穩(wěn)定，但是存在的缺陷也非常明顯，在教學(xué)中主要是通過(guò)各種教學(xué)方法傳授知識(shí)，而學(xué)生的主要任務(wù)是被動(dòng)地接受知識(shí)，完全不能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。而“數(shù)學(xué)建?！闭n程是一門(mén)新興的而又充滿(mǎn)活力的課程，它的目的并不是教給學(xué)生多少知識(shí)點(diǎn)，而是以解決實(shí)際問(wèn)題和培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)能力為目的。各大高校完全可以從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)啟迪教育出發(fā)，結(jié)合數(shù)學(xué)建模應(yīng)用實(shí)例，考慮學(xué)生自身能力，開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，積極鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生參與各種各樣的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽當(dāng)中去，以達(dá)到切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的目的。

心理學(xué)研究表明，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中保持愉快和放松的心情，有利于發(fā)揮主觀能動(dòng)性與創(chuàng)新意識(shí)，從而獲得巨大的學(xué)習(xí)潛能?！皵?shù)學(xué)建模”課程的教育一般采用靈活多變的教育方法。在給出實(shí)際問(wèn)題后，鼓勵(lì)學(xué)生大膽思考，互相討論，站在不同的角度提出解決問(wèn)題的方案，在討論中可以發(fā)現(xiàn)彼此的不足，從而重新建立更完美的問(wèn)題解決方案，營(yíng)造了一種和諧、民主、自由的教學(xué)氣氛。在這種氛圍中，學(xué)生沒(méi)有什么壓抑感，個(gè)性和思維能力都能得到充分的發(fā)揮。高職院校應(yīng)以數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)和大學(xué)生創(chuàng)造協(xié)會(huì)組織為依托，深入開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育啟迪工作和數(shù)學(xué)建模思想教育[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)的教育一定要把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)放在首要位置，為了學(xué)生就業(yè)工作的考慮，學(xué)校更應(yīng)該大力堅(jiān)持以學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主體的教育方式。著名的美籍華人楊振寧教授曾說(shuō)過(guò)：“中外學(xué)生的主要差距在于中國(guó)學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)新能力有待于加強(qiáng)，而具有創(chuàng)新能力的人才將是二十一世紀(jì)最具有競(jìng)爭(zhēng)力，最受歡迎的人才?！睌?shù)學(xué)建模是聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)的橋梁，是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和完善方案的最佳工具，是數(shù)學(xué)知識(shí)與應(yīng)用實(shí)際共同結(jié)合的最佳契合點(diǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]司守奎數(shù)學(xué)建模算法與應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011.

[2]姜啟源數(shù)學(xué)模型[M].北京：高等教育出版社，1993

[3]王茂之，郭科數(shù)學(xué)建模中的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)[J].大學(xué)數(shù)學(xué)，2009 （1）：79-81