以數學建模為手段 促進高職數學教學改革

韓飛

摘要：本文通過介紹我院在數學建模競賽活動和數學實驗教學改革方面取得的成績和效果，對數學建模與高職數學教學改革實踐性教學改革的經驗進行了總結。

關鍵詞：數學建模 高職 數學教學 改革

大學生數學建模競賽活動是教育部倡導的大學生學科競賽之一，是面向大學生的群眾性科技活動，目的在于培養學生利用所學的知識解決現實問題的能力，有助于提高教學質量。我院自2003年參加這一活動以來，已經在參賽規模、獲獎等次等方面取得了一些成績，特別是今年五個隊參賽，獲得了國家二等獎一名、省二等獎一名、省三等獎兩名、賽區優秀組織獎的歷史最好成績。這些成績的取得，得益于我們始終將數學建模競賽與高職數學教學改革結合在一起。下面，具體介紹我院這一活動的基本情況。

一、活動開展主要得益于以下幾點

（一）領導重視

數學建模競賽活動需要投入大量的人力、物力和財力，特別是需要學院領導支持、經費保障和各部門的配合。首先，學院成立了以院長為組長，分管教學的副院長及教務處處長為副組長，科研處、圖書館、總務處、學工處、機電工程系、網絡中心的負責人為成員的“咸寧職業技術學院數學建模協調小組”，協調、落實各項具體工作，院長親自參加教務處主持的數學建模工作會議。其次，今年學院專門劃撥3.5萬元經費開展這一活動，院圖書館在已有數學建模圖書資料總數達30多種（近300冊）基礎上繼續添購數學建模圖書資料，使這一活動能順利進行。

（二）廣泛宣傳

選出優秀的學生是獲獎的前提。在平時，我們通過廣播、校刊等形式讓學生了解數學建模競賽；學生自己組織的“數學建模愛好者協會”積極開展活動，擴大數學建模的影響，并不斷吸收對數學建模感興趣的學生，協會的規模正不斷擴大。面對數學課時不斷減少的情況，我們先后在機電系、信息系等系開展了數學講座，通過教師的趣味講解，使學生認識到了不一樣的數學，增強了對數學學習的興趣，并積極報名參加數學建模培訓。其次，我們印制了近3000份宣傳單，分發給每位新生，使數學建模的影子遍布學院的每個角落。通過今年的宣傳，報名的學生有213人。

（三）扎實培訓

今年我們還是將整個培訓工作分為三個階段。

第一階段就是通過學生自愿報名的方式進行培訓。我們采用姜啟源教授的《數學模型》（第三版）作為培訓的主要教材，選取其中適合我們學生層次的知識點進行講解，并參考其他圖書資料作為補充。這一階段可以說是起步階段，指導教師通過授課的形式給同學們介紹各種最基本、最常見的模型，讓學生打下堅實的基礎。培訓一開始，學生就有著濃厚的興趣，開始了解從現實到數學模型的過程。初等數學模型離生活很近，用到的數學知識也并不高深，增強了學生參加數學建模科普活動的信心。第一階段結束后，于6月6日進行了選拔考試，共有100多人參加考試，最終有21人被選為參加第二輪培訓。

8月17日至8月31日的第二階段培訓是學生終身難忘的，這一過程才是建模活動的意義所在。學生不顧天氣的炎熱，克服各種困難來到學校。每個隊每三天半做一題（其中輪換安排半天練習MATLAB軟件的使用），無論問題是否解決都得準時提交論文打印稿，并且進行登記。參訓學生自己建立數學模型，自己講解，相互評論，指導教師點評。在這一階段，學生有學習、有爭論、有配合，自愿組合的參賽小組逐步形成。經過強化訓練，每個隊都做了4題。我們以歷年大學生數學建模競賽的專科賽題作為他們學習的最佳資料和訓練素材。他們鉆研、分析、辯論、爭吵、甚至對抗，最后達到統一，都是在這一階段發生的。組長的主導地位也是在這一階段形成的。學生的數學建模個人總結很多都寫了這一階段的經歷、體會。通過暑期半個月的培訓，由于部分學生選擇退出，最后我們確定了15人的參賽名單。

9月1日至9月12日的第三階段是論文修改階段，學生再不用做題，而是從第二階段的4篇論文中選出自己認為比較滿意的1篇進行反復修改。小到每一個標點符號，大到整篇文章的思路、解題方法及措詞都進行了改動。通過這一階段的訓練，使學生的論文水平有了一定的提高，格式更規范，學生感到更有信心寫好數模論文。

（四）重視賽后總結工作

注重賽后總結，是逐步提高競賽成績的有效方法。競賽后通過開會總結本年度的競賽工作，參加競賽學生交流競賽經驗、心得體會，及時發現競賽培訓工作中的問題，總結經驗，從而推動學校高等數學課程的教學改革，培養學生應用數學知識解決實際問題的能力，為逐步提高競賽成績打下良好的基礎。

二、數學建模對高職數學教學改革的啟示

（一）數學建模科研團隊的建設

2003年，參加數學建模輔導的教師只有4名，而且對于數學建模都是一無所知，就是通過自學的方式使這一活動開展起來。隨著學院對這一活動的不斷支持，2013年，我院數學建模團隊的輔導教師已經穩定在8位，對于數學建模都有豐富的參賽經驗與輔導經驗，并且這些教師也發表了許多與建模相關的科技論文，數學建模科研團隊初見規模。

（二）實訓室條件不斷完善

通過這些年的努力，我們已經建成一定規模的數學建模實訓室。不僅為學生提供了競賽的場所，我們也將數學課程搬進實訓室。通過開設《數學實驗》課程，使原本枯燥無味的數學內容，讓學生通過數學軟件來掌握，學生學習積極性高，教學效果顯著。

總之，高職數學教學與數學建模就像親兄弟，是緊緊結合在一起的，并且也是一種新的教學模式。如何在高職數學教學中融入數學建模思想，解決實際問題，使學生感覺到數學既有趣又有用，值得教師用心探索。

參考文獻：

[1]李昆，趙剛.數學實驗在高等教學中的應用[J].科技信息，2011（32）.

[2]王理凡.談高職院校理工科專業高等數學實驗課的引入[J].中國西部科技.

[3]郭欣紅.姜曉燕.經濟數學[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[4]姜啟源.數學模型[M].高等教育出版社，2003.

（責編 張景賢）