開展數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)的探索與實(shí)踐

李貽芬

(漳州衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院 公共基礎(chǔ)部，福建 漳州 363000)

1 引言

高職高專院校肩負(fù)著培育創(chuàng)新人才的重任，數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的開展是當(dāng)前素質(zhì)教育和教育教學(xué)改革的需要，更是培養(yǎng)創(chuàng)新思維人才的需要．目前醫(yī)學(xué)高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)面臨著學(xué)時(shí)少、任務(wù)重、學(xué)生素質(zhì)普遍不高的現(xiàn)狀．如何合理安排數(shù)學(xué)建模的教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法是醫(yī)學(xué)高職院校需要重點(diǎn)研究的課題．?dāng)?shù)學(xué)建模開放式教學(xué)是以學(xué)生為主體，教師起主導(dǎo)作用的一種教學(xué)模式．該教學(xué)模式要求教師在教學(xué)過程中必須為學(xué)生提供一個(gè)有利于相互交流的開放環(huán)境，使得學(xué)生們的思維體驗(yàn)、行為方式受到尊重和鼓勵(lì)，從而激發(fā)學(xué)生們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性．教師在設(shè)計(jì)問題和討論問題時(shí)要考慮開放狀態(tài)，要為學(xué)生提供寬廣的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)空間．教學(xué)中學(xué)生可以有一定的自主性．允許學(xué)生對(duì)各種不同意見進(jìn)行闡述；給學(xué)生充分的提出與闡述問題的自由；同時(shí)教師要努力引導(dǎo)學(xué)生對(duì)多種不同解答作更進(jìn)一步的對(duì)比，對(duì)自己的活動(dòng)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)．

2 開展數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)的途徑

(1)讓數(shù)學(xué)建模活動(dòng)走進(jìn)社團(tuán)，構(gòu)建社團(tuán)學(xué)生會(huì)與教研室合作的新的開放性教學(xué)理念．?dāng)?shù)學(xué)建模的組織和培訓(xùn)工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要投入人力、物力、財(cái)力，涉及高校各個(gè)部門，需要學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的支持、協(xié)調(diào)和重視．可以借助于社團(tuán)學(xué)生會(huì)立體化的宣傳，讓全體師生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)建模的意義和重要性，尤其是領(lǐng)導(dǎo)更要認(rèn)識(shí)到位，為數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的開展打下良好基礎(chǔ)．

(2)開設(shè)開放式選修課，由社團(tuán)學(xué)生會(huì)組織學(xué)生報(bào)名參加．借助于社團(tuán)學(xué)生會(huì)吸引眾多優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模選修課培訓(xùn)，提高醫(yī)學(xué)高職院校學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)和興趣．定期組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)，讓組隊(duì)的學(xué)生在開放的活動(dòng)環(huán)境對(duì)建模選題進(jìn)行討論，通過相互啟發(fā)共同協(xié)作解決問題，培養(yǎng)學(xué)生間的團(tuán)隊(duì)精神和組織協(xié)調(diào)能力．

(3)社團(tuán)每周開展關(guān)于數(shù)學(xué)建模的活動(dòng)，邀請(qǐng)教師講解并對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)．社團(tuán)建立數(shù)學(xué)建模QQ群，師生在群中可以自由討論數(shù)學(xué)建模方法，發(fā)表不同見解．

(4)學(xué)校不定期對(duì)社團(tuán)活動(dòng)進(jìn)行抽查，對(duì)活動(dòng)開展好的社團(tuán)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，組織建模論文賞析活動(dòng)．在社團(tuán)組織開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)非常有意義．社團(tuán)已經(jīng)成為教師培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)意識(shí)和應(yīng)用能力的重要陣地；成為學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)應(yīng)用的第二課堂．

3 數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)的教學(xué)模式

3.1 教學(xué)內(nèi)容開放

數(shù)學(xué)建模教學(xué)中所研究的問題，包括從疾病治療到基因分析、從膳食結(jié)構(gòu)合理性問題到Beyes概率數(shù)學(xué)模型估算、遺傳病再顯、風(fēng)險(xiǎn)率等，可以讓學(xué)生自主地從學(xué)習(xí)生活中提出多種類型問題，確定建模選題，如“給病人更多的快樂論—血液透析的最佳療法”；“最佳搭配原則—關(guān)于婚姻合作學(xué)習(xí)結(jié)組的數(shù)學(xué)模型”；“生命的紅燈—心臟病死亡率預(yù)模型”；“色盲為什么男多女少—色盲中xb比例的變化”；“關(guān)于人類身高與體重關(guān)系的一種模型”；“關(guān)于人的狀態(tài)與時(shí)間變化關(guān)系的一種模型”等等．?dāng)?shù)學(xué)建模的選題已涉及到日常生活中的許多熱點(diǎn)問題，學(xué)生在建模過程中由于知識(shí)面窄等局限性，獲得的模型和結(jié)論可能比較粗淺，但是研究的經(jīng)歷和體驗(yàn)是彌足珍貴的．?dāng)?shù)學(xué)建模的主體是收集其他必要的信息，并借助計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn).這就要求學(xué)生有效利用圖書館資源、網(wǎng)絡(luò)資源，閱讀與建模相關(guān)的資料最終建立模型，得到答案．

3.2 教學(xué)過程開放

教學(xué)過程采用三級(jí)培訓(xùn)的開放式教學(xué)方式，初級(jí)階段的任務(wù)是使學(xué)生明白什么是“建模”，確立建模意識(shí)進(jìn)而通過模仿和實(shí)踐，進(jìn)行建模訓(xùn)練，嘗試著撰寫小論文；中級(jí)培訓(xùn)主要實(shí)施專題培訓(xùn)，確定與醫(yī)藥專業(yè)相呼應(yīng)的專題，從建模的眼光看開放性的專題，通過建模思想方法去解答和鑒賞，這一階段也可組織建模論文賞析活動(dòng)；高級(jí)培訓(xùn)伴隨著師生角色的變化，建模的學(xué)習(xí)和研究進(jìn)入高層次，學(xué)生自己提出問題，自已查資料、找問題，互相研討，提出見解，集體討論，教師在一邊給予指導(dǎo)．在數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)的過程中，教師適時(shí)提出問題，和學(xué)生一起進(jìn)入角色，整個(gè)過程中，學(xué)生是主體，教師是主導(dǎo)，以學(xué)生為中心，學(xué)生能通過自己的體驗(yàn)，建構(gòu)主體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)自信心．開展開放式數(shù)學(xué)建模活動(dòng)，有助于學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的提高．

3.3 教學(xué)手段開放

要提高教學(xué)效率，必須合理選擇教學(xué)手段．在教學(xué)中增加數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生熟練應(yīng)用一些常用的數(shù)學(xué)軟件，通過親自動(dòng)手更好地運(yùn)用所學(xué)理論，為他們參加數(shù)學(xué)建模各類競賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)．開放式數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式突出了學(xué)生的主體地位，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生是一個(gè)探索者，教師是實(shí)驗(yàn)情景的設(shè)計(jì)者、組織者、指導(dǎo)者、參與者與評(píng)判者．

4 開展數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)的意義

在數(shù)學(xué)建模活動(dòng)中學(xué)生們不僅發(fā)揮了動(dòng)腦能力，而且也體現(xiàn)了動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、采集數(shù)據(jù)、社會(huì)調(diào)查和實(shí)踐的能力．因而建模活動(dòng)的開展能很好證實(shí)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，動(dòng)手和動(dòng)腦能力．

4.1 有利于學(xué)生之間的交流與合作

數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)活動(dòng)是注重師生之間、學(xué)生之間的討論、交流與合作的群體活動(dòng)．在建模活動(dòng)中，學(xué)生既能充分表達(dá)自己的思想，又能虛心聽取他人的見解，而且也容易從中意識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性．

4.2 有利于挖掘?qū)W生的內(nèi)在潛能

數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)重視學(xué)生的參與，教師要為每名學(xué)生創(chuàng)造參與和成功的機(jī)會(huì)，使得他們能在參與中得到自我發(fā)展，形成獨(dú)立的人格，最終能夠提高獨(dú)立分析與解決問題的能力．

4.3 有利于滿足學(xué)生的心理需要

數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)一定要能夠滿足學(xué)生的多種需要，比如求知的需要、參與的需要、成功的需要、交流的需要等．

4.4 有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

數(shù)學(xué)建模其實(shí)是一個(gè)不斷探索、不斷創(chuàng)新的活動(dòng)過程．開放式教學(xué)給學(xué)生營造了寬松、自由的環(huán)境．在教學(xué)中教師要鼓勵(lì)學(xué)生從多種不同的角度去思考問題，并對(duì)得到的結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)多種不同方法綜合運(yùn)用，并從中找到比較理想的解決辦法．另外，還需要分組討論，使學(xué)生們的思想能夠相互交融，這樣非常有利于小組內(nèi)參與討論的學(xué)生的思維變得寬廣，同時(shí)也有利于學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)．

4.5 有利于促進(jìn)教學(xué)的改革

數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐教學(xué)，需要有效利用計(jì)算機(jī)，將數(shù)學(xué)理論和實(shí)際問題相結(jié)合，由學(xué)生自己創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型，然后到計(jì)算機(jī)上去實(shí)現(xiàn)．因而，數(shù)學(xué)建模思想在《醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計(jì)》課程中的滲透，將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)改革的步伐．

5 結(jié)語

醫(yī)學(xué)高等職業(yè)院校的數(shù)學(xué)建模開放式教學(xué)是在現(xiàn)代教育理念指導(dǎo)下，以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，加強(qiáng)創(chuàng)新教育實(shí)踐，讓數(shù)學(xué)建模活動(dòng)走進(jìn)社團(tuán)，構(gòu)建社團(tuán)學(xué)生會(huì)與教研室合作的新的開放性教學(xué)理念，構(gòu)建學(xué)生研究性、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的機(jī)制，多途徑探索人才創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，多途徑探索培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力．?dāng)?shù)學(xué)建模開放式教學(xué)目前還處于探索階段，有待于進(jìn)一步完善，這種教學(xué)模式將不斷成熟，發(fā)揮越來越大的作用．

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