高職數學教育改革中的數學建模研究

潘峰

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著如今社會的不斷發展和進步，我國教育部門對教育事業越發重視，如今國家提倡的培養復合型人才，再加上新課程改革的不斷深入，在高職數學教學中，教師如果不能滿足學生的學習需求和社會所需，就會導致學生很難融入社會。高職院校是高等教育中非常重要的構成部分之一，發揮的作用也是不可或缺的，其作為人才培養的重點機構，在人才教育任務上也顯得格外艱巨。然而，目前在高職數學教學過程中還存在一些問題，這些問題主要表現為教學模式、方法比較單一，教學內容比較落后等等，這對學生的發展來說十分不利。數學建模在數學中起到了非常重要的促進作用，其能夠讓學生通過建模看到事物的直觀因素，所以，為了促進高職學生更加順利的發展，在數學教育改革中必須對數學建模也加以改革，以此來促進學生的全面發展。就對高職數學教育改革中的數學建模進行分析，供參考。

[關? ? 鍵? ?詞]? 高職數學教育;改革;數學建模

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）01-0212-02

伴隨著如今我國社會經濟結構的變革，國家建設和社會發展對于人才的需求越來越大，在這樣的形勢下，我國各大高職職院必須加強人才培養力度，高職院校是我國人才輸送的重要機構，每年都會向社會輸入一大批精英人才。從當前的社會現狀來看，數學在社會當中也發揮著比較重要的作用，其所涉及的范圍非常廣泛，重要性也慢慢地凸顯出來。高職傳統數學教學已經不能滿足社會人才所需了，必須在改革的過程中對數學建模也加以改革才能夠促進高級數學人才培養力度。在將數學教學和數學建模相結合進行改革的同時，可以改善傳統教學存在的諸多問題，讓學生的思維能力和學習能力得到雙重提升，最終達到教學目的。

一、數學建模概述

數學建模就是指把一個比較抽象且實際存在的問題，結合進變量和參數等一系列內容，從而使其變得簡單化，然后再按照這個規律把變量和參數建立起明確的關系，從而解決實際的數學問題。在數學教學當中數學建模是十分廣泛的存在，很多數學問題都需要通過建模來時解答，在數學建模當中學生可以對問題進行解釋以及驗證，如果說給出的答案是正確的，那么就可以直接對模型進行使用，如果答案不正確，那么就需要重新進行設定，直到通過為止。

二、高職數學教學改革中數學模型的重要性

（一）有助于培養學生創新意識

在高職數學教學的改革過程中，通過融入數學建模有助于培養和訓練高職學生的創新意識，而學生創新意識的提升需要學生和教師的雙重配合，學生在教師的指導下進行學習，因此，教師的指導作用也是不容忽視的。數學建模的本質就是通過對模型進行構造，從而激發學生的創新意識，學生將自己已經掌握了的數學知識應用到模型建設過程中來，然后再通過實際的活動將理論和實踐進行有機的結合。需要注意的是，數學模型的建設并不是一蹴而就的，必須通過循序漸進的教導，數學建模對于學生的思維能力就有一定的培養作用，但對于學生本身的思維也提出了必要的要求，因為建模活動和思維有著密切的關系，通常情況下，在進行數學建模的時候，都需要學生非常仔細的分析、觀察以及對比，把實際的數學問題變成一個模型，然后再通過對模型進行探討，從而找到解決實際問題的方法和途徑，這對學生的學習生涯來說有著很大的促進作用。

（二）可以有效培養學生解決問題的能力

在數學教學中學生覺得比較有難度的部分也包含了數學建模，因為學生無法轉變自己的思維，使自己在已知問題當中無法構建一個完整的模型，并通過模型分析得出解決問題的方案。然而實際上，數學建模的過程就是把教材上實際存在的數學問題，以數學的方式來進行描述的過程，學生只需要將自己看到的問題以數學的形式來進行表述就可以了，但這同時也需要邏輯思維的積極配合。數學建模過程大概可以分成假設、引入變量、分析以及抽象等等，如果說最終的建模是不通過不合格的，那么就說明在假設或引入變量等多個環節都可能出現問題，這個時候，學生不用著急盲目修改，而是需要仔細分析存在問題的步驟，然后再有針對性地進行修改，從而打造一個完美健全的數學模型，學生可以根據自己已經學到的知識來對模型進行建設，然而所有的模型基本上都需要通過驗證，驗證的過程就是培養學生解決問題和分析問題能力的過程，當學生通過自己的分析解決了一個數學問題之后，就能夠對數學建模產生一定的興趣，從而激發學生的建模斗志，最終達到教學目標。

（三）有助于開闊學生眼界，培養團隊協作力

在人們的日常生活中，使用數學的地方有很多，而數學建模在解決生活中的一些實際問題上也有著比較大的用處，有助于讓學生的知識面得到拓展。但是，要想在數學教學改革中發揮出數學建模的作用，解決實際面臨的問題，學生就必須要有比較扎實的數學知識，掌握各種各樣的數學方法，并且，學生還必須對自然生物等方面的知識內容有足夠的了解，這能夠增強學生對數學建模的認識，使學生的視野和眼界都得到一定的提升。數學建模所涉及的知識面和條件都比較廣，這也是學生感到建模困難的主要原因，只要學生的條件不允許就很難完成建模活動。并且，在建模的過程當中，學生通常會有一個專門的團隊，團隊隊員相輔相成才能夠完成整個建模活動，所以，這有助于提高學生的團隊協作力。在團隊當中每個學生所負責的部分都不一樣，但任何一個環節都是不可或缺的，因此，學生必須團結起來進行充分的交流和互動，才能夠達到良好的模型建設效果。

三、數學建模在高職數學教學改革中的實際應用分析

（一）轉變教學理念，提升教學專業度

在高職數學改革的過程當中，除了學生因素之外，教師也是影響改革力度的主要因素，雖然課堂的主體是學生，但是教師起到的指導作用也是不可忽略的。為了可以將學生數學建模的效率加以提高，促進整體改革力度，教師必須要更新自己的教學理念，將自己的教學專業度提升上去。因為，如今在社會和經濟進步的同時，教學理念也必須得到更新換代，尤其是對高職教學來說，學生在畢業之后就將面臨工作崗位的考驗，而學生的實際動手能力直接關乎他們的職業生涯發展。在教學中，教師必須要使用與時俱進的方法進行教學，才能讓學生掌握和現實接軌的知識，最終提升就業率。并且，教師的教學水平如何也直接關系到了學生數學建模的成功率，因為建模過程本身就有著一定的難度，學生不可能在短時間之內就達到比較好的效果，因此，在學生的學習中教師必須保持比較好的耐心，對學生進行循循善誘，讓學生從最初的教師指導變為獨立思考，并可以完整地構建一個數學模型。為了達到這一改革要求，在高職院校應當定期開展數學建模討論會，鼓勵數學教師展開數學建模研究。同時，高職院校也可以將一些骨干數學教師組織去參加相應的數學建模培訓，讓教師學習比較先進的建模經驗，并將這些經驗轉化成自己的東西傳輸給學生，引導學生及時掌握行業實時發展狀態及趨勢。

（二）改變教學內容 滲透數學建模思想

在高職數學改革過程當中，如果要想將數學建模很好地融合進來，教師就必須將傳統課堂中的教學內容加以改變，并將數學建模思想滲透進去，所以，為了達到此改革要求，教師必須對教學內容進行適當的調整，把數學建模思想盡可能地和數學知識相結合，這是提高學生建模能力的主要途徑。教師可以把一些實際存在的問題抽象概念引出來，然后再回到比較實際的應用中，特別是像會議預算或者公交時刻安排等這樣的問題，因為這些問題在學生的實際生活中都是可能接觸到的，并且也是實際存在的。通過數學建模則可以把這些問題妥善地解決掉，而學生通過自己分析和建設模型來解決問題，可以積累豐富的經驗，在生活中即使遇到這樣的問題也可以迎刃而解。在高校數學教學改革中，院校還必須要從自己的實際情況出發，按照社會的人才需求來制定人才培養規劃，開設和數學建模有關的選修課程，比如運籌學等，這對拓展學生的知識面有著很大的幫助。

（三）堅持將理論和實踐密切結合

數學建模對于實踐性非常的強調，因此，教師在實際的教學過程當中，在對理論知識進行傳輸之后，還必須安排學生進行相應的實踐，但需要注意的是，理論知識的傳授和實踐活動時間不能相差太遠，這會導致學生無法及時地消化理論知識。所以，教師需要在一個規定的時間范圍之內讓學生完成相關的課程論文，對課堂理論知識加以鞏固和內化，從而來提高學生的數學建模能力。與此同時，高職院校還可以在校內打造一個數學建模協會，讓學生廣泛地參與進來，并通過數學建模競賽活動來提高學生的積極性。如果說學生在比賽當中的成績比較優異，院校則可以給出一定的獎勵，鼓勵其余學生也積極地參與進來，從而來提高高職院校的數學建模教學質量。

（四）尊重學生的主體地位

學生是課堂真正的主人，在數學建模教學中也是相同的道理，在進行數學建模的時候，教師必須充分意識到學生的主體地位，并時時刻刻體現出學生的主體作用，按照學生的實際情況來展開數學建模活動，這樣才能夠在真正意義上提高數學建模的教學效率。比如，當教師在對線性代數進行講解的時候，就要站在學生的立場上來考慮問題，將相關建模軟件適當地結合進去，按照學生的學習進度來對相關知識進行講解，以此發揮出矩陣的作用，重視學生的學習自主性和創造性。

在高職數學教學改革的過程中，需要結合數學建模，數學建模有著培養學生創新意識、解決問題的能力，以及開闊學生眼界，培養團隊協作力的重要作用，這也正是我國所需人才的必要要求。在實際的教學中，教師可以通過轉變教學理念、提升教學專業度;改變教學內容、滲透數學建模思想;堅持將理論和實踐密切結合;尊重學生的主體地位等策略提高學生的數學建模能力，在一定程度上提高我國高職院校人才培養質量和效率，為社會建設貢獻一分力量。

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編輯 曾彥慧