以數學建模為載體的院校數學教學創新改革

包弘

摘 ?要：在我國現階段的本科院校中，數學教學非常重要，在以素質教育為基點開展本科院校數學教學，需要教師以創新型人才培養為目標，積極探索新的教學模式。而數學建模作為一種形象化、直觀化的教學載體，對于提升學生的創造性思維與推理判斷能力具有十分重要的意義，直接關系到了學生未來的良好發展。本文結合時下的教育思想，分析了當前本科院校中的數學教學現狀，指出了在數學教學以數學建模為載體進行創新改革的意義及有效途徑，旨在促進學生的數學綜合素養，增強其創新意識。

關鍵詞：數學建模;本科院校;數學教學;創新改革

在本科數學教學中，有機地將數學知識和實際生活聯系起來，將生活中的實際問題轉換成數學問題，讓數學走進現實生活，既能培養學生的數學素養，又能拓展學生的思維空間，從而使學生真正體會到數學的價值，享受到學習數學的樂趣，使數學學習不再抽象，不再枯燥，不再單一。

一、數學建模實踐教學存在的問題

1.數學建模實踐教學目標不明確

數學建模實踐教學既是推進本科教育教學改革的重大舉措，同時也是提高人才培養質量的有效策略。因此，為確保數學建模實踐教學效果，首先應明確目標，但部分院校對數學建模實踐教學重視不夠，將重點放在課程建設、人才培養、學生就業率提升等方面。忽視數學建模實踐教學在人才培養中的作用，也未能制定明確的目標和培訓計劃，不利于實踐教學活動開展和人才培養質量提升。

2.當前本科院校的數學教學不重視

未重視培養學生的學習興趣與數學理解能力，使學生淪陷于死做題、求高分的思維定式中，無法形成自身的問題意識，因此在未來的工作崗位上難以發揮出數學思維應有的價值，無法將所學內容與實際需求相對應，無法成為符合社會發展需求的人才。

3.相應的師資隊伍建設存在不足

數學建模實踐教學活動的有效開展，學生競賽成績的提升，都離不開優秀教師的指導。然而調查顯示，目前本科院校忽視專業指導教師建設，在對學生的指導中往往由數學任課老師兼職，利用周末或假期對學生輔導。雖然這種輔導能起到一定效果，但部分指導老師缺乏數學建模實踐教學的專業指導技能，再加上制度不完善，獎懲激勵機制不健全，難以激發指導老師積極性，最終也影響數學建模實踐教學效果。

二、利用數學建模創新改革本科院校數學教學的途徑

1.對數學建模的認識

數學建模是通過建立教學模型來解決實際問題的過程，或者是一種數學思維方法，是對“現實的現象通過心智的活動構造出能抓住其重要且有用的特征來表示，常常是形象化的符號表示”。數學建模則更加注重人們認識和揭示客觀現象規律過程，體現人們認識世界、改造世界的能力和數學思維方式。通過對數學建模思想的作用進行分析，對數學教學進行研究，提高學生對數學建模思想的接受度，以便提高數學教學質量。

2.靈活運用多種現代教學手段，實現新突破

在高等數學教學過程中，教師在引入數學建模思想的同時，還可以配合多種先進的現代教學手段，例如，利用電子課件、教學軟件、網絡端教學視頻、計算機的動態化教學過程等多媒體教學設備。這樣能使枯燥抽象的數學知識和問題解決過程化為生動、有趣、新奇的探索活動，激發學生的學習熱情，使學生學會利用現代互聯網技術搜集有用信息，借助智能化學習設備更好地理解知識。同時也有利于化抽象為具象，有利于建立教師與學生之間的和諧關系。

3.強化特色數學建模實踐教學教師隊伍建設

特色數學建模實踐教學和培訓中，指導教師是核心，也是確保培訓效果，讓學生在競賽中獲得優異成績的關鍵。賽前動員、競賽培訓、參加比賽，每個環節都離不開教師指導。指導教師既要有淵博的知識，同時還要具備科學、嚴謹、勤勞、奉獻的精神和作風。

4.培育學生創新實踐能力

把數學建模思想融入到數學教學中，可以更直觀、更立體地提高學生對數學的印象，把對數學的思考付諸實踐，以此培養學生創新實踐能力。數學建模的過程需要學生親身參與到其中，完成數學的驗證和求解。在實際操作中，為學生提供了充足的思考空間，使得學生能夠發揮自身優勢，啟發學生內在的學習能力，在實際生活中能夠運用數學解決遇到的難題。

5.積極開展與數學建模相關的各項活動，助推學習

本科院校的學生普遍缺乏學習的主動性，對此，舉辦各種建模大賽能夠激發學生主動學習的意識，并將參與建模大賽作為附加學分的一項條件。建模大賽可以及時地檢驗學生的學習成果，使學生在良性競爭中相互切磋，取得知識與能力，同時還標志著一所院校的綜合辦學能力。本科院校還可以開設相關的選修課程供其他專業的學生學習，實現學生的綜合發展，培養在多個方面都十分出色的人才。各院校還可以成立數學建模實驗室，安裝與數學建模相關的學習軟件供學生使用，如Lingo、SPSS、Matlab等，使學生在上機的過程中檢查自身學習存在的問題，了解最新的科技，將理論與實踐結合起來。或組織各種有關數學建模的專題講座及研討會，請名師進行課后輔導，促進師生間的互相學習與探討。

三、結束語

綜上所述，高等數學課程作為本科教育體系中的基礎課程，能夠鍛煉學生的邏輯思維，幫助學生解決實際問題，培養學生樂于探究、持之以恒、不畏困難等精神品質。但同時，高等數學的課程知識概念化、公式化的特點較強，難于理解和記憶，學生學習的積極主動性較差，教學效果很不理想，這阻礙了學生數學素養的培養。因此，在今后的教學改革中，本科院校的數學教師應積極探索數學建模的思想與滲透方法，推動高等數學的教學改革實踐，為學生的學習提供更有利的條件，培養符合現代化發展需要的人才。

參考文獻：

[1]王冰.高職高等數學教學引入數學建模思想的探索[J].繼續教育研究，2011（8）：154-155.

[2]張宏軍，李華兵，盧厚清.通過數學建模競賽培養研究生創新思維的探索與實踐[J].高職數學，2009（5）：11-14.

[3]金輝.數學建模與高等數學教學改革[J].江蘇經貿職業技術學院學報，2006（4）：74-75.

[4]張國麗.“數學建模在技工院校數學課堂教學的應用”調研報告[J].學周刊，2019（15）：30-31.