五年制高職數(shù)學(xué)建模選修課的開發(fā)與實(shí)施-----

摘要：數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法，通過抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫并“解決”實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段。無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的數(shù)學(xué)教研室就這方面進(jìn)行了課題研究，專門開設(shè)了數(shù)學(xué)建模的研究性課堂，運(yùn)用Mathematic、MATLAB 等軟件平臺(tái)進(jìn)行了教學(xué)實(shí)驗(yàn)，并取得了一定的教學(xué)成效。

關(guān)鍵詞：高職數(shù)學(xué)建模;選修課Matlab

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)的日益普及，人們對(duì)各種問題的要求越來越精確，而要解決很多問題，都需要建立模型，來模擬問題的解決過程和結(jié)果，這個(gè)當(dāng)中數(shù)學(xué)建模是很多解決問題的途徑和方法，而這種數(shù)學(xué)思想是需要在教學(xué)中逐漸進(jìn)行培養(yǎng)的，要讓我們的學(xué)生加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模的思想和能力我們就需要進(jìn)行教學(xué)培養(yǎng)，在這方面，無錫機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的數(shù)學(xué)教研室就這方面進(jìn)行了課題研究，專門開設(shè)了數(shù)學(xué)建模的研究性課堂，通過兩輪實(shí)驗(yàn)，效果相當(dāng)顯著。

1.五年制高職數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)狀及開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課的必要性

新世紀(jì)五年制高職教育應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo) ，人才的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)是應(yīng)用型 ，而不是學(xué)術(shù)型;要按照應(yīng)用型能力結(jié)構(gòu) ，重新構(gòu)建理論和實(shí)踐教學(xué)的體系，培養(yǎng)的應(yīng)用能力應(yīng)是有創(chuàng)造性。從這樣的教育思想出發(fā) ，數(shù)學(xué)建模選修課的開設(shè)成為必然。

數(shù)學(xué)建模選修課旨在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)和能力。它既不同于在高職數(shù)學(xué)課程里零星地講解建模知識(shí)，又不同于單純以參加建模競(jìng)賽為目的的系統(tǒng)培訓(xùn)，它是在“有興趣”的前提下，以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)為目的的一種普及性數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)。

而筆者選擇選修課開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的另一個(gè)重要原因是在于選修課面向全校學(xué)生開放，學(xué)生可以基于自己的興趣和愛好自由選課。選課的學(xué)生大多對(duì)數(shù)學(xué)建模具有較濃的興趣并且有提高應(yīng)用數(shù)學(xué)能力的內(nèi)在需求，這有利于數(shù)學(xué)建模教學(xué)的順利進(jìn)行，擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的受益面，并促進(jìn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)向積極的方向改革。

2.選修課教學(xué)內(nèi)容的選擇和實(shí)施

根據(jù)無錫機(jī)電高職選修課的開設(shè)要求，本課程的學(xué)時(shí)為32課時(shí)，教學(xué)內(nèi)容由數(shù)學(xué)建模簡(jiǎn)介，初等模型，微分方程模型，插值與擬合，線性規(guī)劃模型，非線性規(guī)劃模型，概率統(tǒng)計(jì)模型，綜合評(píng)價(jià)模型，Matlab、Lingo、Excel等軟件的應(yīng)用，論文寫作等模塊組成。本課程在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，以數(shù)學(xué)建模理論、方法為主線，選擇貼近生活、具有啟發(fā)性和趣味性的案例為教學(xué)任務(wù)，把完成相應(yīng)任務(wù)需要用到的軟件知識(shí)穿插在各個(gè)部分進(jìn)行介紹，在每次課后布置相應(yīng)的思考題或任務(wù)留給學(xué)生自己學(xué)習(xí)探究。

授課采用靈活方式進(jìn)行。有一些需補(bǔ)充的基礎(chǔ)理論知識(shí)如最小二乘法、線性規(guī)劃等 ，就采用黑板來講;對(duì)于Mathematic、MATLAB 等軟件平臺(tái)的介紹則使用課件來講。這樣 ，用黑板可以給學(xué)生較長(zhǎng)的理解時(shí)間 ， 用課件可以增加每節(jié)課的容量。除此之外 ，有建模方法的講授 ，包括初等方法建模、微分法建模、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型等;有生活中實(shí)際問題的探討 ，以及為鍛煉學(xué)生的想象力、洞察力和判斷力 ，而補(bǔ)充的小智力題。當(dāng)學(xué)生開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程時(shí) ，常常表現(xiàn)出無從下手 ，任課教師啟發(fā)與研討相結(jié)合的授課方法 ，會(huì)激發(fā)學(xué)生的求知欲 ， 使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中，不僅學(xué)習(xí)成功的模型本身 ，還會(huì)去領(lǐng)會(huì)、探討建立模型的思想方法和思維過程 ，真正做到不僅僅是學(xué)數(shù)學(xué)模型 ，而且學(xué)“建立”數(shù)學(xué)模型。

3.開展課外活動(dòng)，參與數(shù)學(xué)建模竟賽

開展課外數(shù)學(xué)建模竟賽，是實(shí)現(xiàn)中職數(shù)學(xué)建模選修課程改革的重要方式，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)還能夠提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的能力中職學(xué)校應(yīng)積極鼓勵(lì)中職生踴躍加入其中，開拓知識(shí)面同時(shí)，加大對(duì)參賽獲獎(jiǎng)學(xué)生的獎(jiǎng)勵(lì)力度，以此來促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)另外，在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，教師還可以讓學(xué)生采用課外學(xué)習(xí)小組方式來進(jìn)行學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí)，這是數(shù)學(xué)建模教學(xué)課程改革的一大特色借助課外學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)竟賽相結(jié)合的方式，能夠從教學(xué)指導(dǎo)思想內(nèi)容方法上實(shí)現(xiàn)中職數(shù)學(xué)建模課程創(chuàng)新，推動(dòng)中職數(shù)學(xué)教學(xué)體系教學(xué)內(nèi)容和方法的改革

4.收獲與展望

通過對(duì)數(shù)模選修課學(xué)生情感體驗(yàn)的調(diào)查分析，學(xué)生普遍學(xué)習(xí)興趣提高，應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)加強(qiáng)，和參加數(shù)模選修課以前相比更多同學(xué)能體會(huì)到數(shù)學(xué)的重要性。

教師方面：通過數(shù)學(xué)建模選修課的教學(xué) ，提高了教師自身的理論水平。同時(shí) ，數(shù)學(xué)建模選修課也為高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革提供了嶄新的教學(xué)思想和內(nèi)容、教學(xué)方法與手段。數(shù)學(xué)建模教學(xué)中采用的“研討式”教學(xué)法 ，在傳授知識(shí)的同時(shí) ，也把前人發(fā)現(xiàn)、積累知識(shí)的方法、經(jīng)驗(yàn)介紹給了學(xué)生 ，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

學(xué)生方面：數(shù)學(xué)建模選修課使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中 ，不斷發(fā)現(xiàn)自己在數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思維方面的不足 ，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣 ，使其在學(xué)習(xí)中更主動(dòng) ，更有效;而數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高又增強(qiáng)了建模的能力 ，從而形成“數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)的應(yīng)用”相互促進(jìn)的良性循環(huán)。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯政.線性代數(shù)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的深度融合研究[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2018（04）：14.

[2]周麗霞.高職“4.5+0.5”人才培養(yǎng)模式下數(shù)學(xué)課程改革研究[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，19（01）：43-45.

[3]王文娟.五年制高職數(shù)學(xué)建模初探[D].蘇州大學(xué)， 2008.