高職院校學生的數學建模競賽與素質教育

□陸建秀 馮滿云 付小勇

高職院校學生的數學建模競賽與素質教育

□陸建秀 馮滿云 付小勇

數學建模選修課的開設為高職學生參加數學建模競賽及提高綜合素質打開了綠色通道，組織、培訓和參與數學建模競賽對全面提高學生素質、推動數學教學改革、促進教師業務能力的提高起著積極的作用。

高職；素質教育；數學建模

在高職院校開設數學建模課程，學生參加建模競賽，對學生和教師都是一個新的課題。通過這一年多的實踐，我們深深感到：高職院校開設數學建模課程是必要的，組織培訓學生的建模能力和參與數學建模競賽，對提高高職學生的綜合素質，推動數學教學改革，促進教師業務能力的提高起著積極的作用。

一、開設數學建模課程和參加建模競賽有助于培養高職學生綜合素質

在科學技術日益發展的今天，數學的應用正在向各個領域滲透，在解決工程問題時要用到許多數學知識和數學方法，正說明在工科職業院校進行數學素質訓練的必要性，數學建模課不是簡單地學習數學知識，它是綜合素質培養的一個過程和有效的途徑。數學建模競賽，是提升學生綜合素質的有效方法。

（一）參加數學建模競賽有助于訓練學生快速獲取信息和資料的能力。建模競賽的題目，來源于科研、生產、生活的實際問題，對于高職學生來說，沒有這方面的實踐經驗。所以，要理解題意，要擴大知識面，就需要在有限的時間內，去圖書館查閱文獻，上網搜索與賽題有關的知識。在一、二天內完成這項任務，必須煉就快速收集資料和處理數據的能力。同時，提高了學生的學習能力。

（二）參加數學建模競賽有助于增強學生寫作技能和計算機的應用能力。高職學生從中學一路考來，都是做選擇題、填空題為主，多幾個步驟的計算題，往往表述不清，邏輯混亂。論文式的建模競賽答卷，文章的書寫有規范的要求，它有對問題的重述，對條件、假設的闡明，甚至對問題必要的補充和修改，要有對模型的分析和檢驗，要有簡潔的摘要，這就需要學生能把自己的思想清楚有序地按要求表達出來。完成競賽答卷的過程，既提高了學生邏輯思維能力，同時也提高了學生的寫作能力。模型數據的處理要由計算機完成，那么，學生自然要學會運用編輯器等工具在word文檔中錄入數學公式，學會運用常用的數學軟件如MATLAB、LING，。學會用這些軟件，計算機的應用能力自然相應得到了提高。

（三）數學建模競賽有助于鍛煉學生語言溝通能力，培養學生團隊協作意識。數學建模競賽不同于其他自然學科的各種競賽，它具有挑戰性，它要求三人一組，在三天時間內，彼此磋商，尊重他人，求同存異，取長補短，同舟共濟完成問題的解答并寫成論文。它也是一次小型科研活動的模擬，在這個過程中，它可以鍛煉學生語言溝通能力。數學建模競賽中，團隊成員相互交流時，要準確地把自己對問題的認識表述出來，從而達成共識。在這個過程中，它可以培養學生團隊協作意識。數學建模競賽中，團隊成員必須很好地分工協作，以便最大限度地發揮集體智慧的力量。如果在團隊中出現不能聽取其他隊員意見，不顧全大局，固執己見的同學，那就會鬧得不歡而散，無功而返。如果有人想法很好，但是幾個小時都無法講清自己的思路，團隊達不成共識，工作無法進行下去。一個參賽隊，能順利地交上答卷，至少是一個團結的集體，相互理解、配合默契的團隊。

（四）參加數學建模競賽有助于培養學生吃苦耐勞、拼搏向上的精神。今年我校在選拔學員的過程中，有一個大二年級的同學沒有選上，他多次要求參加學習，老師看他那么執著，就同意他來了。在培訓期間沒缺過一次課，聽課認真，學習很刻苦，他的行動帶動著其他學員的學習積極性。參加數學建模競賽的同學，在網查閱資料，有時工作十幾小時。為了尋求解決問題的更佳方案，有時修改十幾次。有時查找輸入程序的問題，工作到深夜。在競賽的三天中，為了更好地完成論文，大部分同學每天只睡四、五個小時。有一個參賽隊員在競賽的三天中，三天三夜沒睡覺。無論結果怎樣，他們這種吃苦的精神已經感動了老師和同學們。這些事例說明，競賽可以培養80、90后學生吃苦耐勞的精神，培養學生拼搏奮斗的意志。

（五）數學建模的學習有助于增強高職學生的創新意識，提高創新能力。素質是綜合性的概念，有政治素質，文化素質，業務素質和身體、心理素質，等等。我們培養的工科高職人才應該是知識、能力、素質協調發展，以工為主，動手能力強，適應社會需求的人才。人才成長需要良好的環境，而成才環境的構建，在于老師。老師應該給學生創建一個有自主地位的廣闊發展空間。

數學建模題，沒有現成的答案，沒有固定的方法，沒有指定的參考書，有較大的靈活性。學生只有通過獨立的思考、細致的觀察，充分發揮想象力和創造力，才能尋求到解決問題的方案。解決一個問題，一般都要分幾個步驟，每一步都是挑戰，每一步都要創新。面對各種各樣的問題，必須開動腦筋，拓寬思路。數學建模是發展個性，充分發揮想象力的平臺。高職學生在高中階段學習的知識不夠扎實，不代表沒有想象力和創造力，應該傳授好的數學思考方法與他們，最大限度地發揮他們的才智。高職院校開展數學建模活動，能很好地增強學生的創新意識和培養學生的創新能力。

二、推動高職數學教學改革

我校在二00九年三月，通過數學競賽的形式，在全院選拔了六十名學生進行數學建模的試點教學和數學建模競賽培訓。開課之前進行了一次調查：從來沒聽說過“數學建模”名詞的學生占百分之九十以上，不明白“數學建模”概念的占百分之百。經過三個月的培訓學習，有十八位學生組成六個隊參加了二00九年九月十一日的全國大學生“數學建模”競賽，獲得江西省的兩個二等獎和兩個三等獎。學生們非常欣喜，指導老師也為他們高興。這充分說明高職學生也有創新的能力，也是可塑之才，他們應該有良好的學習環境，他們應該有一個展示自我的舞臺。

在09年建模競賽結束后的第二周，我們指導老師與參賽的同學們在一起開了一個座談會，談談參加竟賽的感受，談談學習方法，談談對數學課程的看法，有的人說，上課的時候能聽懂，但是到自己做的時候，就無從下手，還是練的太少。有的人說，競賽時間不夠用，太緊張了，太辛苦了，真的好累，但是，當我們想到一個好的方案時又特別地興奮。有的人說，交了論文后，我睡了一天，雖然特別累，但是收獲很大。大部同學說，很有成就感，人家本科能做的，我們也可以參加了，現在我們很有自信。有的人說，我們以前不懂數學方法，總認為學數學沒有用，建模競賽讓我們知道數學的重要性。有的同學說，如果高等數學像建模那么聯系實際，我們學起來會更有興趣。同學們的發言讓所有在座的老師感到：必須給學生創造一個成才需要的良好環境，認識到高職數學課程改革的必要性和迫切性。

（一）教學理念要更新

目前，工科高職學院開設的高等數學課程，通常傳授知識的目的和要求占比重較大，教會學生會套公式，會查表，強調“夠用”就行了，忽略了數學教育的能力培養，忽略了數學教育也是素質教育的重要組成。我國數學家李大潛先生說過：如果將數學作為知識來學習，而忽略了數學思想對學生的熏陶以及學生素質的提高，就失去了開設數學課程的意義。數學教育本質上是一種素質教育，要讓學生領會到數學的精神實質和思想方法。

國家重視發展職業教育，這對我們職業教育工作者提出了更高的要求。職業教育就是要培養具有一定理論知識和較強動手能力的高素質的應用型人才。數學教學要適應技能教學的需要，為技能教學服務，在實用、易于技術轉化方面滿足高職教育的要求。對從事數學教育工作的教師來說，數學教育的理念要更新，一定要認識到，不但要教會學生高等數學的知識，還要培養學生的邏輯思維能力，分析和解決問題的能力，更要培養學生抗挫折和創新的能力。一切教學活動要以提高學生綜合素質為中心。

（二）教材內容要整合

高職院校學生入校的門檻比較低。大部學生認為，來到職業學校主要學一門專業技術，以后是靠專業吃飯的，至于數學嘛，以后沒有用，自己的基礎也差，很難學好的，甚至有的學生放棄學習數學。部分教師也在抱怨學生的基礎差、課難上。高職數學課教學用的教材，內容概念化、抽象化，到了一定的層次，聯系實際的領域不夠。學生的基礎也不扎實，學習困難大，提不起興趣。因此，我們應對現行課程內容加以揚棄，增加建模的例題到相應的章節，要讓學生會利用掌握的數學知識，對實踐問題的理解，通過積極主動的思維提出假設、建立模型并求解。對應用領域十分活躍的數學分支，如線性代數、圖論、優化理論等內容，要適當地選擇性地加入高職教材，使數學建模的思想方法，應用更寬泛。

（三）教學方法要改革

現在的學生，自我意識較強，上課喜歡講話，討厭“填、灌”方式的講課。所以，教師要改變一言堂的授課模式，采用“研討式”教學，課堂上開展討論，課外閱讀，設置模型實驗。進行開放式的教學方法，學生積極參與教學過程，由被動變主動，變要我學，為我要學。使學生真正成為學習的主人。

（四）教學設備要完善

過去的若干年，高職數學課是：老師一支粉筆就能教；學生一張紙、一支筆就能學。數學是成本最低的學科。現實的高職院校中，尤其是工科類的學校，對基礎課的投入很少，計算機房要保證專業課的需要，數學實驗課較難落實。如計算機要足夠的數量，正版的計算軟件要配套，圖書館要購買各種相關的圖書資料。

三、指導建模活動有助于促進提高教師的業務能力

建模涵蓋的內容非常廣泛，涉及到的數學知識是各個方面的，指導建模的教師要具備完善的數學知識結構、融會貫通的能力及創新意識。我校今年第一次開展數學建模活動，沒有一個老師有經驗，輔導學生參加建模競賽過程中，教師們自覺地、不斷地學習新的知識，經常與校內外老師溝通、交流，業務能力不斷提高，終于取得了較好的成績。回顧指導建模的實踐，有不小的收獲：（1）提高了教師學習和使用多種數學軟件的能力；（2）提高了教師制作FLASH課件的能力；（3）提高了教師獨立進行科研的能力。

為促進數學教育的改革，將數學建模的思想及課程納入高職教育，是素質教育的需要，勢在必行。

[1]李大潛.學數學目的不在定理和公式[N].光明日報，2003－6－4.

G715

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1001-7518（2010）07-0063-02

陸建秀（1953-），女，江蘇淮安人，江西機電職業技術學院副教授，研究方向為數學教學；馮滿云（1967-），女，湖南通道人，江西機電職業技術學院副教授，研究方向為語文教學；付小勇（1970-），男，江西南城人，江西機電職業技術學院副教授，研究方向為數學、金屬材料及熱處理等教學。

責任編輯 夏煥堂