淺談應用型大學的數學建模課程建設

張紅梅 史詩潔

摘 ?要：文章簡單闡述了應用型大學開設數學建模課程的重要性，并分析了數學建模課程教學過程中的主要困難，同時針對這些困難，提出了適用于應用型大學人才培養模式的教學方法。

關鍵詞：應用型大學;數學建模;課程建設;課程實踐

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）19-0085-04

Abstract： In this paper， the importance of setting up mathematical modeling course in application-oriented universities is briefly expounded. Also， the main difficulties in the teaching process of mathematical modeling course is analyzed， and simultaneously， in view of these difficulties， the teaching methods suitable for application-oriented universities are put forward.

Keywords： application-oriented universities; mathematical modeling; course construction; course practice

我國在新的歷史時期提出了“增強自主創新能力，建設創新型國家”的重大戰略任務。建設創新型國家需要有雄厚的創新型、應用型人才儲備，而培養創新型人才的一條重要渠道是建設“應用型”大學。基于這樣的戰略需求，我國部分高校提出并嘗試由“學術型”向“應用型”轉型，做出了相應的思考與探索。

“應用型”大學的定位是培養具有創新精神的應用型人才，核心目標是培養學生的創新思維和實踐能力，使學生能較好地將所學的理論知識靈活運用到實際應用中。

本科階段的理論學習中，有相當一部分是數學理論，如高等數學、線性代數、常微分方程、概率論與數理統計等。然而在畢業后工作時，學生會發現無法應用到實際生產中去，造成社會上應屆畢業生“眼高手低”的現象，成為培養“應用型”人才道路上亟待解決的一大障礙。那么，在人才培養的過程中，該如何將數學理論與生產實踐緊密結合起來？

“數學模型”[1-2]正是為聯系數學理論與實踐應用架設的一座重要橋梁，這門學科旨在將實際問題抽象為數學理論模型，通過對數學問題的研究來解決實際問題。在應用型大學中開設數學建模課程，對于開發學生的創新型思維和實踐能力，具有重要的作用，是培養“創新型”“應用型”人才的有效途徑。

數學模型課程的教學指導思想是：“以實際問題為中心，以問題所涉及的背景知識和數學理論知識為基礎，以計算機及其軟件為主要工具，綜合利用各種知識和工具來解決問題。在教學和實踐中，始終堅持以學生為主體，充分發揮學生的主觀能動性，以培養學生的綜合能力為最終目標。”

具體到授課過程中，我們的教學目標是使學生系統地掌握數學建模的基本思想、基本理論和基本方法，主要包括初等模型、簡單優化模型、微分方程模型、概率模型、統計模型等，通過以學生為主導的課堂模式，培養學生利用邏輯分析推導和計算機編程等手段分析求解模型、解決實際問題的能力。

開設任何一門課程，課程建設是首要任務，并且是持續不斷的重要工作內容。全面而合理的課程建設，可以充分調動師生的積極性、主動性和創造性，實現教與學效率的最大化[3-6]。

一、課程建設中的困難

為培養“應用型”人才，工科課程大多面向實際問題開設，通過課程實驗與課外實踐，將學生積累的理論知識轉化為實際生產能力與創新能力。然而這種教學方法在數學類課程的教學中局限性很強：一方面，數學類課程普遍具有理論性較強、較少涉及實際應用的特點;另一方面，由于數學類課程作為公共課，普遍學時有限，在課堂內無法兼顧基礎理論、數學實驗與實際應用三者的教學，只能有所側重。因此，目前大部分數學類課程普遍停留在基礎的理論學習階段，教學方式主要為教師臺上講授，學生被動接受。在這種教學模式下，學生難以熟練掌握數學知識的應用技巧，導致學生無法在工科課程與工作實踐中恰當地運用數學理論、方法，造成了數學理論與實際應用脫節的現實情況。如何將數學理論和實際問題有效結合，進而培養學生的實踐能力和創新能力，是課程建設中要解決的主要困難。

不同于專業型大學，應用型大學在學生的培養階段安排了更多的實驗、實習與實踐課程。因此，應用型大學中數學建模課程的教學對象為低年級學生，并且以大一年級學生為主，這將導致一個全新的困難——學生沒有充足的數學知識儲備來學習數學建模課程。

為解決上述困難，我們擬采用先進的教學方式方法，建設適用于應用型大學的數學建模課程。

二、課程建設的思路

為建設適用于應用型大學的數學建模課程，擬以培養學生的綜合能力為目的、以構建合理的教學與實踐體系為基礎、以先進的教學方式和方法為保障課程建設的核心內容來培養學生的綜合素質，而課程實踐是理論走向實際應用的重要方法。

（一）以培養學生的綜合能力為目的

根據應用型大學的發展思路，數學建模課程的建設著重于對學生能力的培養，包括發現問題、理解問題、分析問題、解決問題的能力，即：對問題本質的洞察能力，（用數學語言）解釋問題的能力，通過求解數學問題來解決實際問題的能力，用不同的思路和方法解決同一問題的創新能力，算法編程和論文撰寫的能力，展示個人成果等綜合能力。