職業院校學生數學建模能力的培養與分析

【摘要】數學作為自然科學學習研究中最基礎的一項學科，在培養學生綜合能力方面起著地基般的作用.而數學教育中，數學建模作為現代應用數學的一個重要組成部分不能被教育者所忽視.數學建模思想可以有效提高學生的實踐研究的能力，讓學生通過直觀地發現問題、分析問題，最后解決問題.本文分析了高職學生數學建模能力的作用與意義，并對如何培養學生數學建模能力進行了討論.

【關鍵詞】職業院校；數學建模能力；培養

數學建模就是應用數學語言和方法對一個問題所作的設計，它實現了實際問題向數學問題的轉換，不僅能使學生更好地掌握數學知識，增強應用意識，還能提高數學知識與相關學科的知識分析和解決實際問題的能力.目前，職業院校的培養目標是：“為當地經濟建設服務，為企業培養人才.”因而職業數學課程應該通過數學建模的方式，著重培養學生通過所學知識解決實際問題的能力.

一、數學建模的內涵

隨著社會的發展，科學技術的日新月異，數學知識的運用范圍極其廣泛，擴展到各個領域，已經不局限于傳統的物理、力學、普通工程技術.數學建模就是把現實世界中的具體問題抽象化、簡單化，通過確定變量和參數，根據研究對象的某種“內在規律”建立變量和參數間的一個直觀的、高度概括的數學關系(即數學模型)，然后進行方程式的求解，并參照過去的經驗和客觀事實，對此結果進行驗證和判斷，若通過，則可投入使用；如果不吻合，則應修改假設，重新建模.以上過程多次循環、不斷深化，直到解決問題.用該數學模型所提供的解答來解釋現實問題，其過程大致可用下圖表示：

數學建模能力的構成包括：閱讀理解能力、抽象概括能力、符號表示能力、模型選擇能力、數學運算能力.

二、職業院校學生數學建模能力存在的問題

目前，職業院校學生對數學建模能力的理解掌握運用在課堂教學中還沒有占太多比例，學生缺少數學建模學習過程的系統指導，在如何教育培養學生的建模意識的樹立以及正確運用建模方法這個問題上，我們的研究還處在探索階段，最大的難點就是指導學生通過理論知識解決實踐中的具體問題.

三、培養職業院校學生數學建模能力策略

1.轉變觀念

轉變教師高等數學教育觀念是推進數學教學改革的首要任務.充分認識目前數學教育中的不足之處，切實轉變大學數學教育觀念，應從過去的數學僅是其他專業的基礎和工具這樣狹隘的看法中擺脫出來.數學建模將數學知識和實際問題有機結合起來，并充分發揮數學的歸納性和演繹性，可以加強學生的理性思維訓練，提高學生駕馭數學知識的能力.數學建模活動有利于促進數學教育觀念的改變，符合素質教育的思想.

2.構建靈活多樣的教學模式

數學建模的教學一個最大特點，就是改變了傳統意義上教與學的刻板模式，將學生被動灌輸轉換成學生主動思考，教師和學生之間的交流是平等的、開放的.由于要求學生對學習內容進行報告、答辯或爭論，因此，它可以極大地調動學生自覺學習的積極性，否則，學生將無法應付課堂的討論，這種學習形式真正突出了學生的學習主體地位.

3.教學內容切入

整合目前職業數學的教學內容勢在必行，課程內容應有利于擴展學生思維.教師應結合正常教學的教材內容，注重數學建模的“實踐性”，在教學內容上找到恰當的“切入點”.教師在講完某部分基礎理論知識后，應主動設計若干日常生活中關于這部分知識的應用和建模問題，寓建模能力培養于課堂教學之中.通過對教學內容的篩選、甄別、設計等，將具體問題同理論基礎相結合，達到“在學中用，在用中學”的目的，降低學生對實際問題的距離感，使學生在潛移默化中自覺培養聯系實際、發現問題、深入考慮問題的能力，從而提高學生的數學應用意識和建模能力.

4 擴大師資隊伍，提高師資質量

數學建模教學是一種新的教學方式的探索嘗試，它對職業院校的數學教師的數學觀念、教育理念、教學方法、業務水平、知識更新都有很高的要求.隨著參與數學建模活動的學生越來越多，需要大批有志于數學建模教學的教師投身其中.擴大數模師資隊伍的同時，應注意提高師資質量.數模教師不僅應對數學專業精益求精，而且應對自然科學和社會科學一般基礎有較為深入的了解，知識結構既精且博，不斷提高自身的科學素養.

5.加強各學科間的滲透

數學與物理、化學、生物等學科的相關知識學科的交集，往往能夠成為教師選取建模對象的良好素材，是培養數學建模能力的另外一個重要領域.在數學建模教學中加強數學教師與計算機、物理等相關學科的教師合作，做到優勢互補，相互促進，更有利于提高數學建模教學效果.可以通過講座、討論課以及數學建模競賽的形式來實現.

6.開展豐富多彩的活動

教師組織對數學建模有興趣的學生，通過集體討論，從生活中的數學問題出發，或以社會熱點問題出發，擬定研究的課題，開展設計分析評估的一系列活動，借此影響并吸引其他同學，以帶動更多的學生參與其中，提高數學建模活動在學生中的影響力，促進數學建模活動的普及.比如市場經濟中涉及企業成本核算、營銷市場的分析、股票漲跌的因素、制造業生產流程的質量管理等，都是職業數學建模問題的好素材，適當地挑選而成為建模對象，融入到課外活動中，使學生接觸熟悉相關問題的建模過程.

四、小 結

綜上所述，數學來源于現實又服務于生活，在職業院校開展數學建模教學是一個全新的、成效顯著的教育改革，教學中注重數學建模能力的培養，充分利用課內與課外、學習與實踐等各個空間，逐步提高職高生應用數學建模解決實際問題的能力，讓數學建模的方法“走入平常百姓家”.

【參考文獻】

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