基于大學生創新實踐能力培養的數學建模教學改革探析

李清華 吳春雪

【摘要】論述了創新型人才發展的必然性，分析了數學建模對于大學生創新實踐能力的促進作用，對現行學校教育制度、教師教學方式、學生性格特點、數學建模課程特點進行剖析并提出了相應的建議。

【關鍵詞】數學建模 創新實踐 教學改革

【基金項目】2016年煙臺大學教學改革與研究項目jyxm2016003。

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）17-0147-01

創新是現代社會的主旋律，而高校又是培養具有創新實踐能力人才的主陣地。數學建模又將實際問題與科學文化知識進行了很好地融合，因此數學建模是培養創新型人才的有效途徑。各高校應充分發掘數學建模的特點，找到其與素質教育的融合點，通過開展數學建模活動培養學生的綜合素質和創新實踐能力。

一、培養創新型人才是我國教育發展趨勢

創新是社會進步的重要標志，是一個國家興旺發達的不竭動力。當今世界，人才資源是戰略資源。隨著我國社會經濟的快速發展，傳統教育方式培養的學生已經不能滿足社會發展的需要，社會對具備較好的創新素質和實踐能力的大學生的需求更加明顯，無論是對于應用型人才還是學術型人才的創新實踐能力提出了更高的要求。《國家中長期人才發展綱要（2010-2020年）》提出要培養創新型科技人才，學生的創新實踐能力成為評價高校教學成果的一項重要標準，培養創新型人才成為我國教育發展的趨勢。

二、數學建模能有效提高大學生創新實踐能力

數學建模是利用數學方法解決實際問題的一種實踐。它需要把具體的實際問題抽象成數學問題，這個過程不具有唯一性，同時又必須有正確的數學邏輯和一定的可實現性，邏輯性和創新性體現明顯。數學建模問題涉及范圍很廣，在自然科學和社會科學方面都有涉及，對于提高大學生的發散思維、理論聯系實際的能力，激發創造力很有幫助。“高技術本質上是一種數學技術，數學科學與計算機技術相結合，已成為一種普遍的、可以實現的關鍵技術，成為當代高新技術的一個重要組成部分”[1]，這對大學生的各種計算仿真軟件的實際操作能力有很高的要求。此外，數學建模的整個實踐過程能夠使大學生意識到自己平時學的數學理論知識是有用的，能提高大學生的論文寫作能力、團隊合作能力，培養他們勇于面對挑戰的品質。我們不能將數學建模當作一種競賽的任務，應該注重大學生數學建模能力的培養過程。

三、教學改革創新助力大學生數學建模教學發展

1.貫徹數學建模思想，融入日常教學

“教學內容是培養目標和教學目的的直接反映，在提高教學質量和培養學生創新實踐能力中具有決定性作用，教學內容的先進性和科學性，是直接關系到學生參與度的核心環節。”[2]普通的教學方法是老師證明定理，學生記住定理，教師布置作業，學生做完后講一下做題方法和技巧，這種教學模式不利于發揮學生的能動性，抑制了學生的想象力和創造力。提高大學生的數學建模意識，需要將數學建模和日常教學結合起來，豐富課堂教學內容。注重對學生發散思維的引導，發揮學生在學習過程中的主體地位，優化知識結構，在講某一章節知識的時候還可以聯系已經學過的知識或舉一個生活中的例子，以此來活躍課堂氛圍，引發學生討論。此外，還需要注意教學過程中的層次性和目的性，教學內容要有針對性，對于不同學習階段要有不同的層次的教學內容。

2.優化教師隊伍結構，打造優秀團隊

數學建模一般都有很強的專業背景，而一般學校的數學建模課程的任課老師一般都是由數學系的教師承擔，缺乏相應的工程背景和專業的理論基礎，這與其他課程相比，數學建模課程的教學難度相對加大，這就需要教師花費更多的時間和精力，但此課程的教學工作量的核算和其他課程一樣。這種的情形，使得長期從事數學建模課程的教師喪失積極性和主動性。根據我們在全校范圍內的調查，有超過一半的同學知道數學建模并感興趣，這與積極性不高的高校師資隊伍形成反差。學校應加大對數學建模課程的支持力度，調整優化數學建模課程體系結構和教師評價體系，從而提高教師的教學積極性。教師也應該本著“教書育人，無私奉獻”的精神，而不是僅僅把它當作一個業余工作來做。提倡不同專業背景的教師參與到學校數學建模課程建設中來，取長補短，相互促進，打造一支結構合理的高水平數學建模教學團隊。

3.開展多彩建模活動，提高主觀能動性

以協會為依托，競賽為主導，開展形式多樣的數學建模活動。數學建模協會作為大學生社團的一部分，以大學生喜愛的方式通過舉辦一系列的相關活動，吸引更多的大學生參與進來，并且在教師的指導下，引導大學生在參與活動的同時掌握知識，把功夫用在平時，打下堅實的基礎。拓寬學習途徑，成立網上學習平臺，鼓勵學生參與數學建模相關論壇活動。數學建模競賽是探索高等教育改革的一次偉大實踐，它對提高大學生創新實踐作用起到了極大的促進作用。從建立模型到仿真檢驗再到論文寫作，一次完整的參賽過程就是一次創造過程。通過這些教學改革措施，我校的數學建模成績取得很大進步。學生參與數學建模課程的積極性也得到了提高，分析問題、解決問題的能力和創新實踐能力得到了增強。

四、結束語

數學建模對學校、老師以及學生都具有不同程度的促進作用。要想依靠數學建模活動培養學生的創新實踐能力，重點在于做好教學改革創新，打造一支高素質的教師團隊帶領學生，開展豐富的建模活動讓學生真正的融入進來。

參考文獻：

[1]李大潛，在2012高教社杯全國大學生數學建模競賽頒獎儀式上的講話，數學建模及其應用，2013（1），3-5.

[2]蒲俊、張朝倫、李順初，探索數學建模改革，提高大學生綜合素質，中國大學教學，2011（12），24-25.