數學建模在高職數學教學改革中的地位和意義

于慶偉

【摘要】本文闡述了在高職院校開設數學建模課程對于培養學生應用數學知識解決實際問題能力的積極意義.高職數學的培養目標正向能力教育轉變，而數學建模在培養學生的思維，提高學生數學應用能力方面起著至關重要的作用.通過在高職數學課堂開展數學建?；顒樱梢源蚱苽鹘y教學模式的只注重理論學習而忽視數學知識應用能力培養的弊端，從而推動高職院校數學教學改革的順利進行.

【關鍵詞】數學建模；高職教育；教學改革オ

一、數學建模簡介和起源

建立數學模型的最初的目的是把研究者遇到的實際問題歸結為相應的數學問題，在此基礎上使用數學的理論和方法，深入地分折和研究，為徹底解決遇到的問題提供準確數據和值得信賴的指導.數學建模最早始于20世紀60至70年代，而20世紀80年代初我國的幾所著名大學同樣將數學建模設置為重要的選修課.最早的數學建模競賽始于19世紀80年代中期的美國大學生數學建模競賽，隨后我國也開始選派大學生選手參加該項賽事，隨著成績越來越好，參賽院校的積極性自然越來越高.如今有教育部參與組織的全國大學生建模大賽，已經成為國內的最大規模的大學生基礎學科競賽.

二、數學建模在高職數學教學改革中的地位

1.使學生養成團隊協作的好習慣

團隊協作方式的學習是高校教學改革的一個重要方向.傳統教學形式是老師灌輸式的講授，學生被動聽講.而以學習小組為基本形式，調動全體學生的積極性和創造性，以獎勵團體成績為鼓勵方式的一種全新的教學模式.教師在數學建模教學過程中，根據學生的不同特點，將學生分成若干個小組，學生也可以根據個人意愿自由組合成小組，各小組依據老師提出的命題和內容進行研討.通過團隊合作學習，使學生能夠感受到自己的價值，能更融洽地處理與同學的關系，增強自信心，同時也為將來適應社會打下良好的基礎.

2.在數學教學過程中引入全新的教學方法

數學建模經常采用下面幾種全新的教學方式，豐富了數學的教學手段，有效促進高職數學教學改革的順利進行：

首先，“主講式”是以授課教師講解知識點的方式為主，適當圍繞主題舉例說明，學生在教師的指導之下進行針對性的練習.

其次，“探索式”是教師以點撥方式為輔，指導學生練習為主，師生采用討論探索性問題的解答問題的方式，以幫助學生獲取和掌握適宜的新知識.

最后，“自發式”是由授課教師引出問題，學生進行自愿組合，按需查閱資料，在課堂上進行相互討論，提出問題的解決方案，以達到培養學生良好的協作精神及創造性思維能力的目的.

3.通過帶領學生參加建模競賽推進數學教學改革

數學教學改革的目的就是要把學生都帶回到課堂.而參加競賽進而爭取好成績就是實現上述目標的直接有效的辦法.現階段數學建模競賽在全國范圍內已非常普及，由于學生基礎各異，不是每名高職學生都能有資格參加大賽的，為了選拔優秀的參賽選手，必然要求學校自行組織數學建模競賽，而每次競賽，都要求學生積極準備和踴躍參與.通過參加學競賽，有助于增強學生學習數學的應用意識，培養學生解決實際問題的能力，提高學生的數學綜合思維能力.

三、數學建模對于高職數學教學改革的意義

1.數學建模是解決當前高職數學教學存在問題的有效方法

通過數學建模的教學可以解決長期困擾學生的“數學有什么用”的疑問，提高學生學習數學的興趣.比如在建立產品質量檢驗模型的過程中，首先需要學生分析產品質量，區分質量的劃分標準，這就需要學生根據不同情況建立模型.而產品質量檢驗模型可以歸結為概率的古典概型問題.高職院校的學生已掌握了一些微積分初步、線性代數和概率初步方面理論知識，并具備一定的解決實際問題的能力，這樣就使得數學建模引入高職數學教學成為可能.

2.學生通過數學建模可以增強自身的綜合素質

把數學建模引入高職數學教學，可以調動學生主動學習的積極性，學生在建模過程中通過收集信息、查閱文獻，學會發掘、領悟相關領域的知識，并增加和其他同學的協作.數學建模同樣可以培養良好的心理素質，數學建模所涉及的問題一般都來自于生產和生活，由于涉及的方面比較廣泛，建立確切的數學模型自然不是輕而易舉的事，這就需要對實際問題進行認真的分析和概括，才能建立恰當的數學模型.通過建模還可以培養學生高度的責任感、遇到逆境時的心理承受能力和面對困難鍥而不舍的精神.

3.數學建模推動高職數學教法改革

高職數學教師通過輔導學生參加數學建模競賽，自身體會到了高職數學教法改革的緊迫性.教師主動將數學建模的思想和方法融入高等數學課程體系，打破原有高職數學課程只重視理論、忽視應用的教學內容安排，自覺地進行教學內容、教學方法等方面的改革，突出高職數學課程的實用性.同時克服傳統數學教學“滿堂灌”的弊端，引入開放性的數學案例，采取啟發式教學，讓學生充分參與到教學中，加強對學生的數學應用能力和創新能力的培養.

在高職院校開展數學建?；顒?，順應時代經濟發展需要，推動數學課程設置、教學內容和方法的改革，激勵學生學習數學的積極性，提高學生綜合素質，培養學生創造精神及合作意識.數學建模為數學與外部世界的聯系建立了溝通紐帶，對提高學生的數學分析能力起到顯著的效果，同時提高學生學習數學的積極性和主動性，是高職數學教學設置和內容改革的一個成功的嘗試，最終有效地推動高等職業技術學院數學教學的改革.