加強高職數學建模教學，提高學生創新素質

　　摘要：數學建模是一種創造性活動，是培養學生創新素質的重要載體。將數學建模教學與數學教學改革、人才培養相結合，通過創新理念、建立平臺、優化內容，強化實踐、建立機制等手段，加強數學建模教學，以推進大學生創新素質教育。
　　關鍵詞：數學建模；高職院校；教學
　　“教育是知識創新、傳播和應用的主要基地，也是培養創新精神和創新人才的搖籃”。如何將培養學生的創新素質貫穿于人才培養的全過程是每位教師必須密切關注和亟待解決的課題。結合廣西交通職業技術學院數學建模教學實踐，探討培養學生創新素質的高職數學建模教學。
　　一、開展數學建模教學是培養學生創新素質的有效途徑
　　數學建模是一種創造性活動，是通過對實際問題的抽象，簡化、確定變量和參數，并應用某些“規律”建立起變量，參數間的確定的數學問題，求解該數學問題，解釋、驗證所得到的解，從而確定能否用于解決實際問題的多次循環，不斷深化的過程。數學建模作為一種創造性活動，它要求建模者具備敏銳的洞察力、良好的想象力以及靈感和頓悟，較強的抽象思維和創新意識，即需要建模者具備較強的知識應用能力和實踐能力，因此，開展數學建模教學是培養大學生創新素質的有效途徑。
　　二、加強數學建模教學，推進學生創新素質教育
　　1.樹立正確的數學建模教學理念，推進學生創新素質教育
　　由于高職學生數學基礎差及數學課時劇減等原因，使得一些高職院校的數學建模教學定位不清，把工作重點放在參加全國大學生數學建模競賽上，只面向少數優秀學生，沒有與數學教學改革、人才培養相結合。因此，加強數學建模教學，推進學生創新素質教育，轉變觀念是關鍵。教師要樹立正確的高職數學建模教學理念，應把數學建模教學當作一個有機整體，不僅注重知識傳授、能力培養和素質提高三位一體，還要與數學教學改革、專業教學改革、實踐活動、教師專業素質培養有機結合。
　　2.構建數學建模課程體系，搭建學生創新素質教育平臺
　　把《數學建模與數學實驗》課程引入課堂，開設《數學建模與數學實驗》選修課；把數學建模的思想和方法融入《高等數學》和《經濟數學》等課程，搭建遞進式、多載體的數學建模課程體系。
　　該體系中必修課、選修課、講座與培訓班相結合，課內學習與課外拓展相結合，使數學建模教學貫穿于人才培養過程中，改變了以往數學建模教學只面對優秀學生和競賽的現象，擴大了提高學生數學應用能力和創新能力的受益面，同時為學生搭建了個性化發展及展示自我的舞臺。
　　3.優化與重組教學內容，培養學生創新意識
　　（1）按照“以數學工具遞進設計教學單元，以典型案例貫穿單元內容，以解決實際問題強化訓練”的脈絡構建數學建模選修課教學內容體系，典型案例選擇貼近生活和專業，并按解決問題的實際步驟呈現過程。
　　（2）把數學建模思想和方法融入《高等數學》、《經濟數學》等數學課程中。由于僅靠數學建模選修課對培養學生創新能力所起的作用是很有限的，而且在《高等數學》、《經濟數學》等課程中含有豐富的數學建模素材，如許多概念本身就是從客觀事物的數量關系中抽象出來的數學模型，它必對應著某個實際原型。因此，我們有責任加以挖掘整理，從全新的角度重新組織《高等數學》、《經濟數學》的教學內容體系，在數學概念、數學應用、課后練習三個環節中突出數學建模思想。一方面使數學課程的教學內容具有明顯的現實背景；另一方面使融合過程突出數學與專業之間的內在聯系，前后呼應，凸顯了高職數學課程的應用性與職業性。如“導數的應用”內容，使路橋專業的學生接觸到曲率變化對道路安全的影響，使管理專業的學生由此領會邊際和彈性的意義。如教材中涉及應用方面的習題較少，課后作業基本上是套用定義、定理和公式解決問題，這對培養學生的數學應用意識與創新能力不利，為此，可選取一些與實際生活或專業相聯系的開放性應用題作為課后練習題，采取實踐報告的形式，讓學生獨立或組成小組利用解析方法或計算機數值計算共同完成，寫出解決問題所用到的數學方法與手段，體會與見解，從而提高對所學知識的理解與掌握，培養學生探究與解決問題的能力。
　　4.“教、學、做、賽”一體化，激發學生創新能力
　　學生是學習活動的主體，必須自主參與教學活動，才能獲取新知識，提高創新能力。因此，在數學建模教學中，教師要充分利用課堂教學、數學建模競賽、數學建模協會、網絡課程四個平臺，構建“教、學、做、賽”一體化的數學建模實踐教學體系，激發學生創新能力，使學生學會學習和思維，學會發現問題和解決問題。
　　（1）優化課堂實踐，把解決一個實際問題看成一個項目，把建立一個模型當作一個任務，積極探索“項目引導、任務驅動、團隊完成”的實踐活動，讓學生“學中做”、“做中學”，提高學生自學能力、應用能力等職業核心能力。
　　（2）強化課外實踐，通過課外“導師制”與數學建模協會等途徑，引導學生結合專業，認識未來職業崗位問題，解決現實生活中的實際問題。
　　（3）加大實踐力度，把專業案例與競賽培訓相融合，通過全國大學生數學建模競賽這一平臺，讓學生展示自我，提高應用能力和創新素質。
　　（4）建立數學建模網絡課程，提供豐富的教學資源和拓展資源，搭建學生自我學習、自我教育的平臺。
　　此外，實施3∶5∶2的考核新模式，在平時成績（30%）、期末閉卷成績（50%）的基礎上，增加數學實踐報告成績（20%），以考核學生信息利用能力、應用能力、總結歸納能力、與人合作能力等綜合能力，科學評價學生的學習成效。
　　5.建立良好地課程建設機制，奠定學生創新素質教育的基礎
　　由于數學建模具有構成多元化、實踐性強等特點，因此，注重教學、科研、競賽三者的相互支撐，形成“教—研—賽”三位一體的課程建設機制非常關鍵。教師要注重數學建模相關課題研究，加強理論指導教學和競賽；要加強與相關學科教師間的相互合作，為教學和競賽培訓提供專業實證，并提高自身專業素養；要參與數模競賽指導，鍛煉自身能力，并主動把競賽中蘊涵創造性的優秀成果納入教學內容，優化課程內容等。
　　三、結 語
　　系統建構數學建模教學與教學改革、人才培養的有機結合，通過創新理念、建立平臺、優化內容，強化實踐、建立機制等手段，開展數學建模教學，是培養大學生的數學應用能力和提高大學生創新素質的有效途徑。
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