數(shù)學(xué)建模活動在高職高專院校教學(xué)活動中的實(shí)踐與探索

本文格式為Word版，下載可任意編輯——數(shù)學(xué)建?；顒釉诟呗毟邔Ｔ盒＝虒W(xué)活動中的實(shí)踐與探索

總結(jié)近幾年的閱歷，察覺以下幾點(diǎn)值得斷定：（1）學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)舉行分析、推理、計(jì)算的才能得到大大提高；（2）學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)軟件才能大大提高；（3）培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立查找文獻(xiàn)、在短時間內(nèi)消化、閱讀、應(yīng)用的才能；（4）培養(yǎng)和進(jìn)展了學(xué)生的創(chuàng)造力、想象力；（5）培養(yǎng)了學(xué)生組織、管理、協(xié)調(diào)、合作才能；（6）培養(yǎng)了學(xué)生的交流、表達(dá)和寫作才能；（7）培養(yǎng)了競賽意識、固執(zhí)的意志力；（8）培養(yǎng)了學(xué)生自律、“慎獨(dú)”的優(yōu)秀品質(zhì)。

（三）開展數(shù)學(xué)建模活動是高職高專數(shù)學(xué)教學(xué)改革的需要

高職數(shù)學(xué)教導(dǎo)本身面臨的問題，就是教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)時數(shù)的沖突問題，即如何在較少時間里讓學(xué)生掌管必需而夠用的數(shù)學(xué)學(xué)識；另一個問題，就是教學(xué)內(nèi)容與實(shí)用性有機(jī)結(jié)合的問題。高職數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革應(yīng)以突出數(shù)學(xué)的應(yīng)用性為主要突破點(diǎn)。高職數(shù)學(xué)課程的一個重要任務(wù)就是培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)原理和方法解決實(shí)際問題的才能。在這些問題上，數(shù)學(xué)建模是一個可以選擇的解決途徑，是一個突破點(diǎn)，抓住了這個突破點(diǎn)，可以牽一發(fā)而動全身，進(jìn)而推動高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革。

二、高職院校數(shù)學(xué)建模競賽的組織與培訓(xùn)

數(shù)學(xué)建模活動在本科院校已經(jīng)開展了好多年，本科院校對數(shù)學(xué)建模競賽的組織與培訓(xùn)工作有了有效的模式和告成閱歷。高職高專院校由于加入數(shù)學(xué)建?；顒訒r間較短，各方面的工作還處在摸索當(dāng)中。同時，由于高職學(xué)生的根本功較差，數(shù)學(xué)課課時較少，使得高職院校數(shù)學(xué)建模競賽的組織與培訓(xùn)也有別于普遍本科院校。下面結(jié)合我院的告成閱歷，從三個方面介紹我院在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)與組織中的一些做法、體會和收獲。

（一）熟悉到位，重視到位，宣傳到位

熟悉到位，主要是指對數(shù)學(xué)建模的意義和重要性的熟悉到位。數(shù)學(xué)建模競賽涉及面廣，通過數(shù)學(xué)建模競賽不僅可以檢測出一個學(xué)校學(xué)生的綜合才能、綜合素質(zhì)和創(chuàng)新才能，也可檢測出一個學(xué)校的綜合辦學(xué)才能和在辦學(xué)過程中存在的問題?；诖?，數(shù)學(xué)建?；顒拥拈_展得到了教導(dǎo)部的高度重視，將其作為衡量高校教學(xué)質(zhì)量、人才培養(yǎng)水平、反映學(xué)生綜合素質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)。這也是國內(nèi)、國際數(shù)學(xué)建模競賽日益紅火的重要理由。不僅要對數(shù)學(xué)建模競賽熟悉到位，還要重視到位。數(shù)學(xué)建模競賽的培訓(xùn)和組織工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要投入大量人力、物力、財(cái)力，涉及各個部門，需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的支持、協(xié)調(diào)和重視。

初次接觸數(shù)學(xué)建模的學(xué)生對它的熟悉對比短淺、模糊，所以，需要宣傳到位。主要可以從以下幾個方面入手：（1）高數(shù)任課教師在教學(xué)過程中介紹數(shù)?；顒?；（2）通過校報、播送、墻報等媒介宣傳數(shù)?；顒?；（3）舉辦數(shù)學(xué)建模普及講座；（4）介紹數(shù)學(xué)建模學(xué)識，刊載參賽學(xué)生體會；實(shí)踐證明，這種立體化的宣傳方式，可以吸引眾多優(yōu)秀學(xué)生加入數(shù)學(xué)建模，為數(shù)學(xué)建?；顒拥拈_展打下良好根基。

（二）數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)

高職院校學(xué)生數(shù)學(xué)根基薄弱，絕大片面學(xué)生從沒接觸過數(shù)學(xué)建模學(xué)識，需要對他們舉行系統(tǒng)化培訓(xùn)。針對這些特點(diǎn)，我們合理地制定了培訓(xùn)籌劃，并分階段實(shí)施：

第一階段（上半年）為初級培訓(xùn)階段。這一階段主要在周末舉行，內(nèi)容包括開設(shè)有關(guān)數(shù)學(xué)應(yīng)用專題講座，初步樹立學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，針對根基差的學(xué)生，還應(yīng)補(bǔ)充數(shù)學(xué)根基學(xué)識，主要是線性代數(shù)和概率論學(xué)識。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從數(shù)模競賽開賽至今，70%的賽題為優(yōu)化類或者需要運(yùn)用優(yōu)化理論的題目，所以，這一階段的另一個重要培訓(xùn)內(nèi)容就是優(yōu)化建模與數(shù)學(xué)規(guī)劃理論。

其次階段（暑期）為暑期集訓(xùn)階段。數(shù)學(xué)建模涉及眾多數(shù)學(xué)分支和多種建模方法。這一階段，我們采用專題化的培訓(xùn)方法，把培訓(xùn)內(nèi)容分為若干聯(lián)系而又相對獨(dú)立的專題，按需施教，并在每一個專題培訓(xùn)后安置與其相關(guān)的建模問題，學(xué)用結(jié)合，使學(xué)生快速掌管建模學(xué)識和建模方法。概括安置如下：

第三階段，為模擬實(shí)戰(zhàn)與案例分析階段。這一階段，主要選擇歷年真題對學(xué)生舉行實(shí)戰(zhàn)模擬，完全按照競賽的實(shí)際要求，令學(xué)生在三天內(nèi)交出論文。其目的是使學(xué)生在教練的論文點(diǎn)評與案例分析指導(dǎo)下，不斷察覺和改正存在的問題，全面提高建模水平，掌管應(yīng)賽的必要技巧。

（三）數(shù)學(xué)建模組賽

數(shù)學(xué)建模的組賽也是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，涉及方方面面和各個部門。

報名與隊(duì)員選拔。數(shù)學(xué)建模需要長期積累，報名以學(xué)生自愿為主，數(shù)學(xué)任課教師推舉為輔，要求報名的學(xué)生具有較好的數(shù)學(xué)根基，有自我提高的要求，有較好的紀(jì)律性等。在學(xué)生自愿報名后，教練組要根據(jù)學(xué)生在校表現(xiàn)、高數(shù)課程的學(xué)習(xí)處境等，確定加入數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)的學(xué)員，以降低培訓(xùn)中學(xué)員的流失率，選拔優(yōu)秀學(xué)員。我校的做法是：在報名初期做一次初步篩選，入選的學(xué)生進(jìn)入數(shù)學(xué)建模第一階段的初級培訓(xùn)，根據(jù)學(xué)員數(shù)學(xué)規(guī)劃課程的勞績，選拔進(jìn)入集訓(xùn)的學(xué)員。集訓(xùn)后，根據(jù)其建模才能和綜合素質(zhì)，選拔進(jìn)入第三階段培訓(xùn)的學(xué)員。結(jié)果，在第三階段中期，根據(jù)學(xué)生模擬實(shí)戰(zhàn)的表現(xiàn)處境最終確定參賽隊(duì)員。后勤保障培訓(xùn)期間，指導(dǎo)教師和培訓(xùn)學(xué)員都務(wù)必全身心投入其中；競賽期間，學(xué)生除了吃飯以及少量的休息時間外，要把全體的精力全部放到建模上。這就要求有關(guān)部門有固執(zhí)的后勤保障，讓教師和學(xué)生沒有后顧之憂。在后勤保障方面，我校的做法是：由根基部負(fù)責(zé)概括實(shí)施，各相關(guān)部門大力合作，為保證競賽活動順?biāo)炫e行，學(xué)院每年撥出?？顬楦傎愘徶帽匾脑O(shè)備及所需教材、資料等，為數(shù)學(xué)建模競賽活動供給穩(wěn)當(dāng)?shù)慕?jīng)費(fèi)保證。學(xué)院為每支參賽隊(duì)伍配備三臺計(jì)算機(jī)。實(shí)踐證明，我院取得的優(yōu)異勞績與領(lǐng)導(dǎo)的重視、各部門的支持是分不開的。

三、以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革

（一）以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革

目前，高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容根本沿襲了經(jīng)典數(shù)學(xué)的三大塊：微積分、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。這些內(nèi)容都是單純的數(shù)學(xué)理論，缺乏與實(shí)際問題的結(jié)合，并且游離于專業(yè)課之外，不僅不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且也是專業(yè)系部壓縮數(shù)學(xué)課時的因素之一。教師的教學(xué)方法也只是提防數(shù)學(xué)學(xué)識的灌輸，教師講解、教師設(shè)問、教師給出標(biāo)準(zhǔn)答案，只管教不管懂，這種常規(guī)的“填鴨”式教學(xué)方法很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱心和積極性。

高職教導(dǎo)是培養(yǎng)高等應(yīng)用型技術(shù)人才的教導(dǎo)。因此，高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)充分表達(dá)“以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的原那么，并將其作為專業(yè)課程的根基，強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用性以及解決實(shí)際問題的自覺性。一方面，可以進(jìn)一步擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模的受益面，有條件的處境下可以開設(shè)《數(shù)學(xué)建模》與《數(shù)學(xué)測驗(yàn)》課程，系統(tǒng)介紹數(shù)學(xué)建模的思想方法以及數(shù)學(xué)軟件的使用方法；另一方面，可以在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想，將一些實(shí)際問題引入教學(xué)內(nèi)容，利用確定的課時講解淺易的數(shù)學(xué)建模，以鞏固數(shù)學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用性、實(shí)踐性、趣味性。在教學(xué)方法上，應(yīng)提防理論聯(lián)系實(shí)際，提防將數(shù)學(xué)的應(yīng)用貫穿于教學(xué)始終，提倡“啟發(fā)式”“互動式”的教學(xué)模式，采用多媒體、數(shù)學(xué)測驗(yàn)等多種形式。

（二）以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)手段和教學(xué)工具的改革

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)展，數(shù)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。數(shù)學(xué)建模的賽題都是一些經(jīng)過適當(dāng)簡化加工的實(shí)際問題，這些問題為數(shù)學(xué)學(xué)識的應(yīng)用供給了很好的實(shí)例。這些實(shí)例能使學(xué)生熟悉到數(shù)學(xué)如何有用，進(jìn)而深入了解數(shù)學(xué)應(yīng)用的方法和技巧。在數(shù)學(xué)建模中，為了求得模型的解，務(wù)必使用計(jì)算機(jī)和相關(guān)數(shù)學(xué)軟件，數(shù)學(xué)應(yīng)用與計(jì)算機(jī)已精細(xì)結(jié)合。傳統(tǒng)的教學(xué)手段——一支粉筆、一塊黑板，已不適應(yīng)數(shù)學(xué)的進(jìn)展和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)教學(xué)勢在必行。首先，可以在數(shù)學(xué)教學(xué)手段上引入多媒體教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣；其次，在教學(xué)工具上引入數(shù)學(xué)軟件求解數(shù)學(xué)問題，采用數(shù)學(xué)測驗(yàn)課的形式，促進(jìn)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)的結(jié)合。

目前，高職院校只有少數(shù)人參與數(shù)學(xué)建?；顒?，而且大片面高職院校只是為了競賽而開展這項(xiàng)活動。對于如何擴(kuò)大受益面的問題，本?？圃盒Ｗ隽艘恍┯幸嫣剿鳎玳_設(shè)數(shù)學(xué)測驗(yàn)課程或數(shù)