高職高專院校數(shù)學(xué)建模課程改革初探

摘 要：文章分析現(xiàn)行數(shù)學(xué)建模課程存在的問題，提出數(shù)學(xué)建模課程改革的思路與方向。通過修改人才培養(yǎng)方案中數(shù)學(xué)建模開設(shè)的時(shí)間段，編寫一本適用本校的校本教材或教學(xué)資料、教學(xué)模式改革三方面給出了數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革的具體建議。

關(guān)鍵詞：高職高專；數(shù)學(xué)建模；問題；課程改革

一、 現(xiàn)行數(shù)學(xué)建模課程存在的問題

數(shù)學(xué)建模課程作為數(shù)學(xué)教育專業(yè)的必修課程（職業(yè)核心能力），在講授數(shù)學(xué)建模的概念、步驟，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、動(dòng)手能力，參加全國數(shù)學(xué)建模競賽獲獎(jiǎng)等取得了不錯(cuò)的成績，但數(shù)學(xué)建模課程還存在一些弊端：一是現(xiàn)用教材為本科生選用的姜啟源老師編寫的《數(shù)學(xué)模型》，教材中某些教學(xué)內(nèi)容過于深?yuàn)W且涉及面太廣，對(duì)于專科生來講本來專業(yè)基礎(chǔ)就不是很扎實(shí)學(xué)習(xí)起來相當(dāng)吃力。二是課堂教學(xué)基本以教師為中心，學(xué)生只能消極接受，很少能體現(xiàn)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，很少參與到課堂教學(xué)中來，因而缺乏學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣與積極性，從而造成了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的障礙和困難。三是教學(xué)模式固定不變，缺乏靈活性。教師在課堂上不能根據(jù)不同學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)目標(biāo)，選擇不同的教學(xué)方法。四是還不能根據(jù)每一年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽對(duì)學(xué)生的不同要求“跟上時(shí)代步伐”因材施教。上述問題的存在不但嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程的積極性與主動(dòng)性，而且嚴(yán)重影響了學(xué)生參與全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的質(zhì)量，不利于學(xué)校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，有必要對(duì)現(xiàn)有的數(shù)學(xué)建模課教學(xué)模式進(jìn)行改革。

二、 對(duì)數(shù)學(xué)建模課程改革的思考

（一） 修改人才培養(yǎng)方案中數(shù)學(xué)建模開設(shè)的時(shí)間段迫在眉睫

目前我校現(xiàn)行的2016版人才培養(yǎng)方案中數(shù)學(xué)建模開設(shè)的時(shí)間段為大二上學(xué)期，在這個(gè)時(shí)間段開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程存在諸多問題首先開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程一個(gè)重要的目的就是讓學(xué)生參加每年9月中旬由教育部高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，選擇學(xué)生參加比賽就成為學(xué)校的一個(gè)難題：選擇大二學(xué)生參加，數(shù)學(xué)建模課程才剛剛進(jìn)入學(xué)習(xí)階段學(xué)生還未打下數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)基礎(chǔ)就讓大二的學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽實(shí)為不妥；而讓大三學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，那時(shí)候?qū)τ趨⒓颖荣惖膶W(xué)生而言數(shù)學(xué)建模課程已經(jīng)足足開設(shè)一年有余，數(shù)學(xué)建模課程已成為學(xué)生“最熟悉的陌生人”。因此讓大三學(xué)生參加比賽也有不妥，但目前我校參加全國數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生都從大三學(xué)生中選拔，對(duì)選拔出來的學(xué)生再進(jìn)行賽前系統(tǒng)培訓(xùn)，但效果不是太理想。其二數(shù)學(xué)建模開設(shè)在大二上學(xué)期，其余重要的專業(yè)課程如數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)等基礎(chǔ)性課程還未開設(shè)完，概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程還未開設(shè)，這些課程是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程的基礎(chǔ)，但現(xiàn)狀是本來高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)就差，再加上基礎(chǔ)課程都還未學(xué)習(xí)完全就要學(xué)習(xí)更難的課程，可想而知，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程的課堂效果會(huì)有多差真是難以想象。如果將數(shù)學(xué)建模課程開設(shè)在大三上學(xué)期以上矛盾就將避免，大多數(shù)高職高專院校基礎(chǔ)核心課程在大二下學(xué)期已基本開設(shè)完，為數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，再加上學(xué)校實(shí)行的是三學(xué)期制大三上學(xué)期為每年8月12日到9月30日，學(xué)生可以邊學(xué)邊賽以學(xué)促賽。對(duì)于老師也不用在賽前對(duì)學(xué)生再一次培訓(xùn)參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，在課上老師就可以完成相應(yīng)的“輔導(dǎo)培訓(xùn)”。

（二） 編排一本適合校本教材或教學(xué)資料刻不容緩

對(duì)于大多數(shù)高職高專院校數(shù)學(xué)建模教材的選擇是一個(gè)很棘手的問題，如果選用比較系統(tǒng)成熟的本科教材對(duì)于學(xué)生來說教材內(nèi)容過難、過雜、過多、過廣，學(xué)生接受起來有很大的難度；如果選用專科教材，目前的情況是適合高職高專院校的數(shù)學(xué)建模教材少之又少，選擇出一本適合我校的教材還很困難，目前我校還是選擇了本科教材作為學(xué)生上課用書，上課效果并不理想，因此編排一本適合我校的校本教材或教學(xué)資料刻不容緩，如何進(jìn)行教材建設(shè)本人在《高職高專數(shù)學(xué)建模教材建設(shè)初探——以麗江師范高等專科學(xué)校為例》一文中已具體講述這里就不再重復(fù)，且數(shù)學(xué)建模教學(xué)資料構(gòu)建已在我校有序展開。

（三） 課堂教學(xué)方法改革勢在必行

數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)本身是一個(gè)不斷探索、創(chuàng)新、完善和驗(yàn)證的過程。數(shù)學(xué)建模課程以大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以問題為導(dǎo)線、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、合作能力。首先教師在課堂上要根據(jù)不同學(xué)生的認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)目標(biāo)，選擇不同的教學(xué)方法。如果學(xué)生認(rèn)知能力強(qiáng)，合作能力突出，教師就要重點(diǎn)“關(guān)注”，學(xué)生完成課堂基本任務(wù)外可以適當(dāng)布置拓展作業(yè)，重點(diǎn)輔導(dǎo)為參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽奠定結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)；如果學(xué)生認(rèn)知能力一般，就可以多講授一些最基本最典型的數(shù)學(xué)建模實(shí)例進(jìn)行講解，經(jīng)過積淀再觸類旁通。其次模型程序的課堂編輯、運(yùn)行為教學(xué)的重中之重。自2016年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽開始模型程序如果不能正確運(yùn)行，則一律不能評(píng)選國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，這樣對(duì)學(xué)生競賽要求提出了新高度，學(xué)生不僅要會(huì)建立數(shù)學(xué)模型，還要設(shè)計(jì)并運(yùn)行模型程序。因此我校將張智豐老師編寫的《數(shù)學(xué)軟件與大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》中的部分內(nèi)容作為數(shù)學(xué)建模課程的重要教學(xué)內(nèi)容來講授。讓學(xué)生在課堂上掌握Matlab軟件的一些基本操作，并要求學(xué)生在課堂上自主編輯、運(yùn)行模型程序，由于課時(shí)有限有意愿參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生在課下自學(xué)lingo軟件。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].高等教育出版社，2011年第4版.

[2]趙靜.數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].高等教育出版社，2014年第1版.

[3]張智豐.數(shù)學(xué)軟件與大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].高等教育出版社，2013.

[4]王兆春.高職高專數(shù)學(xué)建模教材建設(shè)初探——以麗江師范高等專科學(xué)校為例[J].新校園，2018（1）.

作者簡介：

王兆春，云南省麗江市，麗江師范高等專科學(xué)校教師教育學(xué)院。