張 濤
(楊凌職業(yè)技術學院, 陜西 楊凌 712100)
大學生數(shù)學建?;顒幼畛跏怯擅绹鴶?shù)學及應用聯(lián)合會在1985年發(fā)起主辦的,我國從1992年開始創(chuàng)辦大學生數(shù)學建模競賽,該競賽由中國工業(yè)與應用數(shù)學協(xié)會主辦,每年一屆。自活動舉辦以來,參加的高校逐年增多,學生規(guī)模也隨之迅速擴大。2019年,來自全國及美國、馬來西亞在內的共1490所院校,42992隊,近13萬大學生參加了該項活動。全國大學生數(shù)學建模競賽已發(fā)展為全國高校規(guī)模最大的課外科技活動之一 。
創(chuàng)新意識是指學習者主動發(fā)現(xiàn)問題,積極探索解決問題的思路和方法,從而充分發(fā)揮自己潛能的一種心理趨勢。學生在數(shù)學建模競賽期間往往面對一個從未接觸的實際問題,要在三天的時間內構建一個新的數(shù)學模型,再利用已有的數(shù)學知識和工具解決這個問題。在創(chuàng)建數(shù)學模型的過程中,參賽者必須充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新意識,尋求獨特的思想見解,才能取得更加優(yōu)異的成績。因此,數(shù)學建模競賽是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識的有效途徑。
古語云“三人同心,其利斷金”,大學生數(shù)學建模競賽的題目大多由社會問題適當簡化而來,往往涉及到多個學科,并有大量的數(shù)據(jù)信息處理和計算,問題錯綜復雜,這就要求參賽隊員之間精誠團結、眾志成城,既能合理分工,突出個人能力,又要集思廣益,形成合力。通過競賽,既培養(yǎng)了同學們相互尊重、同舟共濟等優(yōu)秀品質,又提高了團隊協(xié)作能力。
隨著我國進入新的發(fā)展階段,產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟結構調整不斷加快,高等職業(yè)教育對人才的培養(yǎng)從以往的“知識型”轉向為如今的“技術技能型”。大學生數(shù)學建模競賽的題目大多來源于社會熱點問題,這就要求學生在構建數(shù)學模型時必須以現(xiàn)實生活中的客觀規(guī)律為基礎,如2004年的“飲酒駕車問題”、2018年的“大型百貨商場會員畫像描繪問題”、2019年的“空氣質量數(shù)據(jù)的校準問題”。因此,通過數(shù)學建?;顒?,在很大程度上能夠幫助學生將數(shù)學理論知識與現(xiàn)實問題聯(lián)系起來,繼而提升學生處理實際問題的能力。
通識教育(general education)又稱為普通教育,起源于19世紀,是一種涉及社會各個層面的知識和技能的全面教育,其目的是培養(yǎng)學生獨立思考、對不同的學科有所認識,以至能將不同的知識融會貫通,最終目標是培養(yǎng)智育、身心、品格等方面健康發(fā)展,具有社會責任感的公民。通識教育是一種得到國際廣泛認可的先進教育理念和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。
目前,盡管大多數(shù)高職院校開展了高職數(shù)學課程的通識教育教學改革嘗試,同時還開設了數(shù)學建模選修課程。但是,由于各種原因,不能有效地將兩者結合起來,嚴重影響了數(shù)學建?;顒拥膶嶋H效果。主要表現(xiàn)在以下幾點:
(1)李大潛院士曾說過“數(shù)學教育本質上是一種素質教育,數(shù)學建模課程及競賽是實施素質教育的有效途徑”。但在高職院校的數(shù)學課程通識教育實踐中,大多數(shù)院校只是在教學內容上做了一些調整,如課堂上淡化了抽象的概念、去掉了繁瑣的理論推導過程,并適當加入了相關數(shù)學文化的背景材料,對教學內容缺乏實質性優(yōu)化,且有關數(shù)學建模方面的案例少之又少;
(2)通識教育中,既要考慮高職數(shù)學課程的“工具性”特點,讓學生能夠掌握專業(yè)必需的基礎理論和數(shù)學技能,又要考慮該課程的“文化性”特點,能夠保證學生可持續(xù)發(fā)展的需求,提高學生的綜合素養(yǎng)。但是,隨著職業(yè)教育改革的不斷深化,作為通識教育課程的高職數(shù)學課時被不斷壓縮,部分院校已降至60課時以下,這就導致了在有限的時間內通識教育基礎教學內容都很難完成,數(shù)學建模活動更無法有效開展;
(3)近年來,高職院校招生規(guī)模急劇擴大,學校自主考試招收的“三校生”比例逐漸加大,這些學生的數(shù)學基礎參差不齊,普遍較差,導致了通識教育中的數(shù)學基礎知識都很難掌握,數(shù)學建?;顒痈荒苋?、有效地開展。
進入21世紀以來, 高等職業(yè)教育迅猛發(fā)展,社會對高職院校培養(yǎng)人才的需求從以前的“知識型”轉向為當代的“技術技能型”。如何提高學生的人文素養(yǎng)、創(chuàng)新意識,以及解決實際問題的數(shù)學能力, 使之成為新世紀合格的技能型應用人才, 為高職數(shù)學教學改革指明了新方向。 我們在近幾年數(shù)學課程通識教育改革的基礎上就如何開展數(shù)學建?;顒犹岢鰩c思考:
(2) 組建數(shù)學建模社團,深入開展數(shù)學建?;顒印榱似占?、擴大數(shù)學建?;顒拥挠绊懀岣邔W生的創(chuàng)新意識和運用數(shù)學知識解決實際問題的能力。2016年以來,在校團委、教務處和文理分院的大力支持下,每年我們都會組織、選拔一批數(shù)學能力突出,有著一定提升空間且熱愛數(shù)學建?;顒拥膶W生成立學院“數(shù)學建模社團”。通過該社團多次開展數(shù)學建模知識講座,參賽經(jīng)驗學習交流、Matlab軟件培訓等系列活動,使得我院的數(shù)學建?;顒优畈_展起來,并在近幾年的競賽中取得了優(yōu)異的成績。
(3)組建一支高素質、復合型師資隊伍。近幾年來,高職院校既要進行數(shù)學課程的通識教育教學改革,又要不斷擴大數(shù)學建?;顒右?guī)模,這就需要一支勇于奉獻,具有高素質、復合型的教師隊伍。我院一方面從“985”或“211”本科院校中積極引進優(yōu)秀的碩士畢業(yè)生,一方面選派骨干教師去兄弟院校參加數(shù)學建模相關培訓,努力提高個人業(yè)務水平。這些教師不計個人得失,耗費了大量的精力和時間積極探索在通識教育體系下如何開展數(shù)學建摸活動,為我院開展數(shù)學建?;顒拥於肆己玫幕A。
總之,隨著通識教育教學改革的不斷深化,高職數(shù)學課程在教學內容、教學模式以及教學手段上的變化都會影響著數(shù)學建模活動的開展。在通識教育改革背景下如何積極有效的開展數(shù)學建模活動任重而道遠。