提升高職學生數學建模能力的研究

張茜

[摘 要] 從強化指導教師的能力、重視基礎課程的學習、提升數學建模的興趣，培養建模實戰的能力和強調建模的系統性五個方面入手，研究了如何提升學生數學建模的能力。

[關 鍵 詞] 數學建模；能力培養；系統性

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）08-0067-01

如今，各高職院校都在鼓勵學生參加技能大賽，以促進學生專業技能的提升。全國大學生數學建模競賽也是我校鼓勵和提倡學生參加的一個賽項，備受學生和老師的重視。如何提高學生參加建模競賽的能力，使其取得好的成績，是老師一直在研究的問題。本文從如下五個方面進行分析。

一、強化指導教師的數學建模能力

作為指導教師，要提高自身的能力。對數學建模的方法、Matlab程序和Lingo程序都要精通。只有自己精通了，才能更好地指導學生。

首先，大量研讀數學建模類的書籍。對數學建模常用的方法要熟練掌握，鉆研Matlab、Lingo編程，給學生講解的內容都要自己親自進行操作。對同一問題還要掌握多種解決方法，好讓學生有更多的選擇。

其次，要對往屆賽題進行模擬。多讀往屆獲獎論文，開闊自己的思路。對賽題，從問題分析到模型建立與求解再到編程，都要親自編寫論文，以此提升寫作的能力，對指導學生會更有幫助。

最后，要多參加培訓。數學建模的賽題比較開放靈活，方法也是多種多樣。老師要通過參加培訓，使自己的眼界開闊，掌握更多的知識、更先進的方法，對賽制賽況要有更好的把握。

二、重視基礎課程的學習

數學建模競賽，每個參賽隊都是由三名成員組合而成，三名成員分別重點負責建立模型、程序編寫和撰寫論文。這就要求參賽的學生要有較高的數學基礎、計算機基礎和寫作基礎。

在大一第一學期，學校都會開設《高等數學》和《計算機基礎》，個別專業還會開設《線性代數》。所以，在上第一節課時，老師可以給學生介紹數學建模比賽的基本情況，讓他們知道這些基礎課程對比賽的重要性。同時，在具體上課時，對有興趣的學生提高要求，讓其多做一些開放性的題目，使其在掌握好基礎知識的同時，也注重培養思維的靈活性。另外，在授課的同時，也注意觀察學生的踏實性、靈活性、悟性和興趣度。

三、提升建模興趣班的參與度

在每年九月份比賽后，由該年參加比賽的學生組織招募數學建模協會會員。他們深入班級給新生講解什么是數學建模比賽，參加比賽有什么好處和以往參賽隊的獲獎情況。每年都有大量的學生對此感興趣，積極報名參加數學建模協會。對吸收進來的會員，學長負責安排一系列的活動，包括趣味運動會，培養他們團結協作的能力；觀看往屆建模活動和比賽的視頻，提升他們對建模的認知度；給他們發放上一屆的參賽獲獎論文，讓他們了解賽題賽制以及論文的形式；還給他們留一些簡單的建模問題做，看他們對問題的分析能力和對建模的喜歡程度。最終對喜歡建模的學生開設建模興趣班，目的是給學生講授一些基本的建模方法，打好建模的基礎。

興趣班上，老師講授的主要內容是數學建模的步驟和原理、數學建模的思想方法、數學方法分類建模、一些特殊模型和數學建模論文的寫作。并且對歷年賽題及常用數學軟件進行講解，培養學生利用數學工具解決實際問題的能力，能夠將實際問題“翻譯”為數學語言，并予以求解，然后再解釋實際現象，應用于實際。最終提高學生的數學素質和應用數學知識解決實際問題的能力。

四、培養學生的實戰能力

每年六月份會組織學生參加學校的數學建模比賽。校賽由校內老師出題，完全按照國賽的賽制要求，學生自行組隊，三天內提交一篇論文。一方面，觀察學生之間合作的情況，分析每名學生的特點，檢驗他們的學習成果；另一方面，讓他們體會比賽的壓力，理解人員分配和團隊配合的重要性。同時，也對他們進行面試，了解每名學生所做的工作，確定他們的思路是否清晰。最終，對好的隊伍進行頒獎，以資鼓勵。

五、強化建模的系統性

對于參加國賽的學生進行集中培訓，這也是最重要的一個環節。通過二十天左右的集中培訓，學生的能力提升的非常快。該培訓主要分成四部分：（1）指導教師對往年賽題進行分析講解，會安排四五名主講教師分塊給學生分析賽題，建立模型，編寫程序。（2）學生利用兩天時間對老師講解的賽題進行論文撰寫，一方面看他們是否理解了賽題，另一方面，對程序進行編寫、操作，幫助他們熟悉軟件的使用以及如何編程。同時，鍛煉他們的寫作能力和合作能力。（3）指導老師對學生所寫論文進行審閱，指出存在的問題，包括排版問題、語言組織問題、建模和編程的問題。（4）專家組的講座，專家對論文的寫作、模型的建立等分別進行指導。

經過此環節，學生的思維能力提升了很多，自信心也提升了很多。當然，所有這些工作的基礎就是學生自己肯用功、能吃苦、善鉆研、敢拼搏。

經過此五個環節，通過三天四夜的比賽，學生的成績都很理想，都能獲獎。但我們不能滿足于現狀，作為指導教師還應繼續對該方面進行研究，使學生能夠取得更好的成績。

參考文獻：

[1]劉唐偉，熊思燦，樂勵華.大學生數學建模競賽與創新能力培養[J].東華理工大學學報，2008（1）.

[2]谷志元.基于數學建模理念的高職數學教學改革探索與實踐[J].南方職業教育學刊，2014（2）.