通過數學建模活動促進高職高專院校教育教學改革

焦慧平，肖德華

(1.中州大學信息工程學院，鄭州450044;2.信陽農業高等專科學校 計算機科學系，信陽464000)

通過數學建模活動促進高職高專院校教育教學改革

焦慧平1，肖德華2

(1.中州大學信息工程學院，鄭州450044;2.信陽農業高等專科學校 計算機科學系，信陽464000)

從高職高專院校培養高技能人才目標出發，依據開展數學建模活動的實踐經驗，闡述了高職高專院校開展數學建模活動的重要意義，對以數學建模為切入點推動高職高專數學教學改革提出了幾點思考。

高職高專;數學建模;數學教學;教學改革

數學是高職高專院校的一門重要基礎課，針對高職高專這一占據勞動力資源半壁江山的優秀群體，如何發揮數學教育的優勢和積極作用，培養順應時代發展潮流，知識性、創造性和實踐能力兼具的復合型高技能人才，是當前眾多教學工作者及高等教育改革的一項重大課題。多年的教育教學實踐表明，數學建模作為一項有效的教學載體，對于培養學生的創造性思維、創新意識及解決實際問題的綜合能力，具有顯著的實際效果。因此，積極探索開展符合院校實際的數學建模活動，是當前高職高專院校開展數學教學的一項重要內容，直接關系到高職高專院校可持續發展的大局。

一、積極開展數學建模活動的重要意義

(1)開展數學建模活動是高職高專院校培養復合型高技能人才的需要。

隨著我國社會經濟的快速發展，行業、企業和區域經濟建設需要大量的復合型高技能人才，這種人才以高等職業技術教育培養最為合適。通過數學建模活動將數學基礎知識科學地融入到實踐中，使學生體會數學的應用價值，提高學生學習數學的興趣，增強學生運用數學知識解決實際問題的意識。數學建模活動聯系數學與實際，引導學生運用數學思想、方法和知識解決實際問題，鍛煉培養學生的綜合能力，加速實現高職高專院校培養復合型高技能人才目標的步伐。

(2)開展數學建模活動是培養學生創新能力和競爭意識的需要。

21世紀是知識經濟時代，社會最需要的人才是創新人才，德國經濟學家克羅茨說:現代社會“一個企業的唯一競爭優勢取決于其員工的學習能力，即從現有知識盡可能快地產生新的知識的能力，也就是創新能力”。數學建模要求學生綜合運用數學知識和數學思想進行分析，充分發揮想像力、創造力及抽象思維能力，通過分析問題、搜集資料、調查研究，對問題進行數學歸納簡化，整個建模過程給了學生充分的思考空間，激發了學生的學習熱情及創新思維，增強了學生主動參與教學活動，進行團隊協作的意識。學生的創新研究能力得到了充分的體現與認可，也使學生在相互的評比過程中增強了競爭意識，從而達到培養學生的創新競爭意識和綜合素質的目的。

(3)開展數學建模活動是高職高專院校數學教學改革的需要。

目前高職數學教育面臨著諸多問題，如教學內容多，教學時數少，教材不規范，生源素質總體較低、學習積極性不高等，根據高職高專數學教學目標，進行數學教學改革迫在眉睫。數學建模以學生為中心，以問題為主線，以計算機為工具的教學思想，更有利于學生養成正確的思維方式，有利于學生數學素質的提高。數學建模注重培養學生用數學原理和方法解決實際問題的能力，決定了其對教學改革的促進作用。

(4)開展數學建模活動是打造高職高專院校高水平教師隊伍的需要。

隨著我國高等職業大眾化進程的加快，高職高專教育的重要地位日益凸顯。高職高專教育的培養目標是為生產、建設、管理、服務等第一線培養適用的高等技術應用性人才，它決定了從事高職高專教育的教師不僅需要具有本專業扎實的理論知識和豐富的教學經驗，而且必須具有較強的從事本專業實際工作的能力。數學建模活動涉及知識的廣泛性和活動的創造性特點對指導老師提出了更高的要求，促使老師不斷提高自身知識結構，結合教學實際，推進課程體系、教學內容、教學方法和教學手段的改革，不斷提升教學質量。

二、數學建模活動的開展與探索

中國大學生數學建模競賽已經開展了18個年頭，本科院校對數學建模競賽的組織與培訓具有比較成功的模式和經驗。高職高專院校由于學生的基本功較差，數學課時較少，組織工作參差不齊，使得高職高專院校數學建模競賽的組織與培訓也有別于普通本科院校，各方面工作還處在摸索當中。2009年，我校首次組織參加了中國大學生數學建模競賽活動，經過全體師生的共同努力，四支參賽隊獲得了省級二等獎1個、三等獎3個的佳績。下面，我們結合親身參與組織數學建模活動的經歷，談幾點高職高專院校開展數學建模活動的體會。

(1)領導重視，是高職高專院校成功開展數學建模活動的前提。

數學建模競賽涉及面廣，不只是一種競賽形式。通過數學建模競賽不僅可以檢測出一個學校學生的綜合能力、綜合素質和創新能力，也可檢測出一個學校的綜合辦學能力和在辦學過程中存在的問題。領導重視，尤其是學校領導的重視，是高職高專院校成功開展數學建模活動的前提，數學建模競賽的培訓和組織工作是一項系統工程，需要投入大量人力、物力、財力，涉及各個部門，離不開學校領導的支持、協調和重視。在2009年我院組織的數學建模活動中，能夠短時間內就完成了參賽學生、老師和設備場地的籌備工作，使參賽隊迅速投入到培訓環節，這與校領導的高度重視和院領導的積極組織分不開。

(2)加強宣傳，充分調動學生參與的積極性，是開展數學建模活動的基礎。

高職高專的學生由于本身基礎較差，又是初次接觸，因此對數學建模的認識比較膚淺、模糊，所以，必須加強宣傳普及工作，充分調動學生參與的積極性。主要從五個方面入手:一是通過校報、廣播、墻報等宣傳媒介，刊載宣傳“數學建模”活動的積極意義;二是在教學過程中融入數學建模思想，加強學生的認識，培養學生的參與意識;三是組織開展數學建模普及專題講座，加強院校合作交流;四是編寫數學建模宣傳冊子，介紹數學建模知識，刊登參賽學生體會;五是有條件的院校應積極組建數學建模協會，組織有經驗的老師參與指導，充分發揮學生社團作用。積極靈活，全方位的宣傳發動，可以吸引眾多優秀學生參與，為數學建模活動的開展打下良好基礎。

(3)強化培訓，團隊合作，是開展數學建模活動的重要環節。

下面我們從三個方面來闡述這個重要環節，一是強化教師隊伍培訓。組織老師積極參加全國性數學建模活動學習培訓，建立一支經驗豐富的數學建模教師隊伍;二是對學生實行三段遞進式強化培訓。針對高職院校學生自身的特點，首先是初級強化基礎階段(暑期前)。培訓主要在周末進行，開設有關數學應用專題講座，初步樹立學生的數學應用意識，使其基本懂得如何利用數學進行問題研究。針對基礎差的學生，還應補充數學基礎知識，主要是線性代數和概率論知識。其次是系統集訓階段(暑期)。數學建模涉及眾多數學分支和多種建模方法，這一階段我們采用專題化的培訓方法，把培訓內容分為若干有機聯系而又相對獨立的專題，按需施教，并在每一個專題培訓后安排與其相關的建模問題，學用結合，使學生快速掌握建模知識和建模方法。最后是強化提高階段。這一階段主要精選歷年試題對學生進行實戰模擬，掌握參展競賽的實際要求、程序，要求學生在規定時間內完成論文，鍛煉學生的應賽技巧。三是強化團隊合作能力。在整個培訓期間，不斷強化各參賽團隊學生的團隊意識，提升隊員之間溝通、配合的默契程度。

(4)強化保障體制，是推動數學建模活動順利開展的有效支撐。

關于保障體制，我們認為應從兩方面來考慮:一是調動優勢硬件資源，為數學建模活動提供良好的培訓設備。從全校28個現有實驗室、實訓場所中擇優選取鄭州市重點實驗室——軟件技術綜合實驗室作為培訓場所，選取鄭州市重點實驗室——電子設計自動化實驗室作為輔助場所，全力保障培訓工作。二是后勤保障到位。為保證競賽活動順利進行，學院撥出專款為競賽購置必要的設備及所需教材、資料等，為數學建模競賽活動提供可靠的經費保證。培訓、競賽期間，學院統一安排食宿，確保指導教師和培訓學員能夠全身心投入其中，免除一切后顧之憂。學校圖書館藏書120余萬冊，擁有各類中外文期刊1697種，在培訓期間為數學建模活動提供“綠色通道”，方便隊員隨時查閱借閱資料。

三、促進高職高專院校數學建模教育改革的幾點思考

(1)完善、落實激勵獎勵政策，促進數學建模活動的持續開展。

我們已經充分認識到開展數學建模競賽活動的積極意義，為促進數學建模活動的持續開展，我們還應該完善及落實相應的激勵獎勵政策。數學建模活動是一項系統工程，需要耗費指導老師大量的時間和辛勤工作，其工作量并不少于一項科研或編著所耗費的工作量，怎樣在教學管理中對數學建模競賽活動取得的成績給予肯定，并在職稱評定、物質激勵等方面給予政策支持，是確保數學建模活動持續活躍開展的有效保障。例如我校在2009年首次參加數學建模活動中取得喜人的成績，但是由于缺乏有效的激勵獎勵政策，參與師生缺乏足夠的積極性，2010年沒有繼續開展數學建模競賽活動，這應該是高職高專院校存在的一個普遍問題。

(2)把數學建模的思想和方法融入到高職高專院校數學教學中，使更多的學生收益。

開展數學建模競賽活動，不僅提高了老師的綜合素質和培養了一批優秀的學生，同時也直接推動了高職高專的數學教學改革。但是從擴大這一活動的收益面來講，還有許多工作要做，畢竟參加競賽的學生有限。將數學建模的思想和方法引入到高職高專數學教學中，能激發學生學習數學的興趣，感悟數學學習價值，有效提高高職高專數學教學質量，同時，長期困擾高職高專學生的“學習數學有什么用”的疑問也迎刃而解。至于怎樣把數學建模的思想和方法引入到數學教學中，高等數學、線性代數、概率統計等課程中哪些內容可以從建模的角度加以講授，引入數學建模的困難有哪些，應采取什么對策等，這是國內許多院校都在思考的課題，這是一項復雜的系統工程。關鍵是我們必須靜下心來認真研究，從提高教師自身素質做起，從講好一堂課、一個案例做起，把提高學生的數學素質落實在教學行動中。

(3)開設數學實驗課程或數學建模課程。

目前，高職院校只有少數人參與數學建模活動，而且大部分高職院校只是為了競賽而開展這項活動。對于如何擴大受益面的問題，有的高職院校做了一些有益探索，比如開設數學實驗課程或數學建模課程，但對于學制較短、職業性較強的高職院校來說，能否借鑒他們的經驗開設選修課，如何開設并安排數學建模的教學內容，仍是有待解決的課題。

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(責任編輯 呂志遠)

Abstract:Based on the practice of mathematical modeling，this paper illustrates the importance of mathematical modeling for vocational colleges and offers some suggestions to promote vocational colleges’teaching reform by mathematical modeling.

Key words:vocational colleges;mathematical modeling;mathematics teaching;teaching reform

On Promoting Vocational Colleges’Teaching Reform by Mathematical Modeling

JIAO Hui－ping1，XIAO De－hua2
(1.Information Engineering College，Zhongzhou University，Zhengzhou 450044，China;2.Department of Computer Science，Xinyang Agricultural College，Xinyang 464000，China)

G712

A

1008－3715(2011)01－0104－03

2010－12－08

焦慧平(1979—)，女，河南鄢陵人，碩士，中州大學信息工程學院助教，主要從事基礎數學教學和研究。