數(shù)學建模對高職學生綜合素質的提升作用

陳爾建　陳寶華

【摘要】文章依據(jù)開展數(shù)學建模活動的實踐經驗，闡述了在數(shù)學建模培訓中采取以學生為主體，教師引導的教學模式，提高學生的自信心；探討了通過數(shù)學建模對學生綜合素質多方面的提升作用；最后提出了高職院校開展數(shù)學建模丞需解決的問題。

【關鍵詞】高職學生 數(shù)學建模 綜合素質

【中圖分類號】O13 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）04-0134-02

將實際問題通過抽象、簡化、假設、引進變量提煉出數(shù)學模型的過程被稱為數(shù)學建模，是數(shù)學知識和應用能力共同提高的最佳結合點， 是啟迪創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維、鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高層次人才的一條重要途徑；也是激發(fā)學生欲望， 培養(yǎng)主動探索、努力進取學風和團結協(xié)作精神的有力措施。高職教育培養(yǎng)的高端技能型人才，不應該只是一線的操作工，還是我國未來產業(yè)工人的中堅力量，是未來我國新技術、新發(fā)明和新工藝的應用者，能引領我國未來的技術革新。為了達到這些目標，高職學生只具備專業(yè)素質是遠遠不夠的，還應該具有可持續(xù)發(fā)展能力的綜合素質。在目前高職學制和教育模式下，數(shù)學建模可以作為提升高職學生綜合素質和創(chuàng)新能力的抓手、重要手段和極好載體。

一、改變數(shù)學建模培訓模式，提高學生的自信心

筆者從2009年開始組織數(shù)學建模培訓和參加數(shù)學建模競賽，逐步摸索出了一些經驗，通過以增加學生學習信心為主，以學生為主導，教師進行引導的教學模式，取得了很好的效果。主要有下面三個方面：

1.學生由綠葉變?yōu)轷r花，提高了自信心。在目前的高招錄取體制下，高職招生不能與本科招生同時進行，而是在普通本科錄取之后，導致一些家長及學生產生只有“落榜生”才去讀高職的感覺，這無形中加重了高職生的自卑心理。在中學時，高職學生普遍得不到重視和關心，更不用提參加各種競賽的機會，信心逐步喪失。由于數(shù)學建模競賽不受參賽人數(shù)和專業(yè)限制，能使得更多學生參與其中，并能在建模過程中獲得成功的機會，體會到成功的感覺，使其明白“世上無難事，只怕有心人”，從而幫助其樹立自信心。

2.學生由被動變?yōu)橹鲃印Ｔ跀?shù)學建模的培訓過程中，教師主要是講一些核心概念和基本內容，著重引導、幫助和培養(yǎng)學生分析問題的能力，讓學生走上講臺獨立講解問題。在這個過程中，學生依托所學理論知識解決問題，還原意識，使學習由被動變?yōu)橹鲃樱ぐl(fā)學習的積極性，培養(yǎng)主動探究，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

3.學生為主體，教師引導。由于學生的基礎和時間不允許，不可能像本科那樣對數(shù)學建模的每個專題進行詳解。在培訓過程中，每個學生選取自己感興趣的專題，自己準備材料，上臺講解，這樣充分調動了學生的積極性，增加了學生的信心。以學生為主體，教師引導的教學模式提高了教學效率，學生也體會到了學習的興趣。

二、數(shù)學建模對學生能力的培養(yǎng)

源于1998年的高校擴招政策，使我國的高等教育從精英教育轉為大眾教育，在高職層面的生源也從傳統(tǒng)的優(yōu)等生變?yōu)椴钌Ｏ鄬τ谄胀ǜ咝５膶W生，高職學生基礎薄弱，學習能力差，自主學習意識和學習興趣缺乏，從而導致綜合素質和創(chuàng)新能力差。通過數(shù)學建模培訓和競賽，提升了高職學生的綜合素質，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.數(shù)學建模提高了學生的學習能力。由于數(shù)學建模競賽的題目全部都是比較新穎和生活中密切相關的題目，例如：SARS的傳播問題，賽程安排問題，高等教育學費探討，對學生宿舍設計方案的評價，上海世博會影響力的定量評估，等等。這些題目全部來自現(xiàn)實生活，能夠激發(fā)學生探究的興趣，逐步摒棄“學習無用論”的思想，并且學會學習，并具有獨立思考的能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。在建立數(shù)學建模的過程中，提倡的是以簡單的數(shù)學解決復雜的問題，不再是高中題海戰(zhàn)術中的難題怪題，這樣充分調動了學生的積極性。

2.數(shù)學建模活動培養(yǎng)高職學生的創(chuàng)新能力。數(shù)學建模異于一般的學科競賽，題目全部是從現(xiàn)實中提煉出來的，不要求預先掌握深入的準備知識，有較大的靈活性供參賽者發(fā)揮其創(chuàng)造力。這就要求學生在建模的過程中，具有獨立的思考能力，充分發(fā)揮創(chuàng)造力、想象力。在建模的過程中，主要引導學生學習和掌握正確科學的學習方法，尤其是適應自身特點的學習方法及獲取知識的能力，引導學生學會用已有知識獲取未知的能力，逐步學會用所學知識創(chuàng)造性地解決實際問題，養(yǎng)成良好的創(chuàng)新習慣。由此可見，通過開展數(shù)學建模教學與實踐，不僅開拓了學生的視野，而且有利于創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

3.數(shù)學建模提升了學生的實踐能力。高職培養(yǎng)的是面向一線的高素質高技能人才，實踐能力在學生的培養(yǎng)中占有重要的地位。這里的實踐能力既包括生產中的動手能力，更重要的是知識的運用能力。在建模的過程中，除了提升了學生的數(shù)學應用能力，還增強了學生的計算機應用能力、文獻檢索能力和科技寫作能力等。

在高職院校由于參加數(shù)學建模的同學大部分不是計算機專業(yè)的學生，對計算機應用只是存在書本上的簡單的語句而已，但是在數(shù)學建模的過程，出現(xiàn)了必須用計算機算法輔助才能求出結果的問題，例如：NBA賽程的分析和評價，腦卒中發(fā)病環(huán)境因素分析及干預，等等。另外，在論文寫作過程中，用到word、excel等基本的計算應用軟件，這些都提高了學生的計算機應用能力。

數(shù)學建模所涉及的知識非常廣泛，遇到問題學生只有通過臨時查閱資料、文獻、使用網絡信息來獲得相應的知識，這一過程無疑鍛煉和提高了學生在浩如煙海的資料中迅速找到自己所需的文獻，并吸取、整理其中的信息為己所用的能力。這恰恰是在當今信息社會中不能或缺的能力。

在調查中發(fā)現(xiàn)，很多高職學生對于基本的寫作都很難完成，大部分實驗報告寥寥幾句話，不能說出實質的重要內容，專業(yè)課和畢業(yè)論文網上抄襲而來，不能進行有效的寫作，不會用有效的語言來組織表達自己的觀點。數(shù)學建模競賽則要求學生在三天內提交一篇頗具規(guī)模的學術論文，通過這一過程，學生提高了組織和寫作論文的能力。

4.交流和表達能力，團結合作精神。競賽是集體項目，現(xiàn)在的工作和科技開發(fā)也越來越需要多人多方面的合作。數(shù)學建模需要學生具有密切合作、集思廣益、取長補短的團隊精神，能善于傾聽別人的意見，并能從不同觀點的討論中綜合出最優(yōu)的方案。這種相互協(xié)作的集體主義精神，是學生在未來的工作和生活中非常需要的。

三、當前高職開展數(shù)學建模遇到的問題

在高職開設數(shù)學建模選修課、開展數(shù)學建模培訓、組織學生參加競賽，都極大地提升了學生的綜合素質，縮小了和本科學生的差距，彌補了傳統(tǒng)高職教育的盲點，同時促進了數(shù)學的教學改革。但是，在高職開展數(shù)學建模還有很多問題，甚至可以說到了數(shù)學建模在高職中能否繼續(xù)存在的問題。由于生源的較少，導致進入高職的學生整體基礎差，缺少能起帶動作用的學生；目前大學生對什么都不感興趣，導致數(shù)學建模的影響在減弱；高職數(shù)學建模的培訓過程中沒有合適高職特點的教材；高職領導和部分教師對數(shù)學建模缺乏必要的認識；等等。對于這些遇到的問題需要師生共同能力、需要領導關注、需要政策傾斜，才能更好地促進數(shù)學建模在高職院校開展。因此，需要在實踐中不斷探索能夠提高學生能力的并且能適用于高職院校所有學生的數(shù)學建模。

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