數學建模教學的方法研究

數學是科學技術人才科學素質的重要組成部分，科學技術人才學習數學的目的在于應用數學。許多科技問題和生活問題歸根結底就是數學問題，“數學建模”是數學知識和應用能力共同提高的最佳結合點，是聯系數學與實際問題的橋梁。^[1]“數學建模”作為用數學解決實際問題的課程，其教學方法研究是數學應用教育的一個主要課題。但高專院校數學建模教學目前面臨許多困難:(1)學生入學的成績差異很大，基礎普遍比較薄弱;(2)高專院校數學建模課程開設起步較晚，教材沒有形成規范。現有的教材大多數是本科教材，其內容難度大，目前沒有比較成熟的高專院校“數學建模”教材和教案;(3)高專院校的數學開設時數、難度、廣度不同于本科院校^[2]。因此，高專院校數學建模教學不能完全仿效本科院校數學建模教學，應形成具有專科特色的數學建模教學模式。

1 數學建模課程教學改革的幾個方面

1.1 教學理念的改革

在當前經濟形式下，用人單位看的是在實際崗位上的工作能力，不再僅是學生的考分。教學應充分體現理論聯系實際，以啟迪創新意識和創新思維、鍛煉創新能力的教學。在教學理念上努力實現激發學習欲望，培養主動探索、努力進取學風和團結協作精神等方面的轉變，教師在傳授知識的過程中，注重學生科學精神、創新精神的培養，達到既教書又育人的效果。

1.2 教學內容的改革

與本科院校相比，我們高專院校數學課程的開設門類少、學時短，難度、廣度比較淺;學生的接受能力和數學基礎也比較弱，所以課堂內容安排應突破教材的局限，將行業前景、學科重要理論、其他優秀教材的適合內容都納入課堂教學，加入數學實驗，將數學知識、數學建模與計算機應用三者融為一體，借助MATLAB、LINDO、LINGO、EXCEL等軟件，把所學的知識直接應用于解決實際問題，使學生邊學邊用。課堂的內容要完美無缺、能留給學生尚待解決的問題去探索、去思考，內容應該是開放式的。由此我們精心鑒別吸收本科院校數學建模教材中符合專科特點的數學建模材料;根據實際，把學生感興趣的熱點問題、自然界中的奇妙問題、身邊容易忽視而結果出乎意料的問題吸收進來;全國大學生數學建模競賽題(專科組的競賽題)也逐步補充進來。課程設置了基礎知識、常見數學建模方法、數學軟件三部分內容，呈現多層面和多元化。

1.3 教學方法的改革

教學方法的改革是教學改革的重點，教學方法的改革需要在教育思想、教學模式等方面實現創新，要改變教師和學生長期以來形成的不利于創新人才培養的教與學的習慣，將探究式教學方法引入在數學建模教學過程中，注重體現以學生為主體，以能力為中心，以軟件為主線，以過程為重點的教學思想組織教學工作，用“問題驅動法”展開教學內容。

在教學中注重學生研究能力的培養，在課堂上教師布置一些例題或問題，讓學生仔細研讀后學生通過自己思考、搜集資料、動手實驗，或讓學生走出去自己查閱資料，尋找問題，并寫出相應的研究報告。引導學生學會綜合和提高融會貫通的能力，解決實際問題時善于把學到的多門課程以至多個門類的知識綜合在一起。

1.4 考核方式的改革

數學建模考核改變以往評價學生成績的方法，考核方式和成績評定模式更注重學生綜合能力的培養，更有益于培養學生的創新意識和創新能力。成績的評定包括理論課成績、實踐成績和期末考查三部分。理論課考核以小組為單位，小組成員榮辱與共的小組計分法，課堂演示占25%，5次專題報告共占75%。在課堂每個同學不可能都作演示，因此將學生自己的提問、回答老師的提問以及課堂討論的表現都作為課堂演示得分的依據。實踐成績以實習報告為準計入成績，最后在學期末考查，教師布置建模題目，由學生獨立在規定時間內建立數學模型并以論文形式上交，依據論文格式是否規范、問題闡述是否清晰、算法是否合理和模擬效果是否好評定成績。最后三部分成績轉換成統一分制加權求和作為學生本課程最后得分，避免期末考試中“一紙定成敗”。

2 實施效果

當前，我校正處于數學建模教學改革時期。越來越多的老師和學生們認識到“數學建模”這門課的重要性，從指導思想的轉變到教學理念、教學內容、教學方法、考核方式的改革等方面都已經取得了可喜的成果。

通過數學建模教學的改革，很大程度地提高了學生學習數學的積極性。學生自發組織數學建模學會，積極參加全國大學生數學建模競賽，競賽中獲國家級一等獎1項、國家級二等獎4項、省級特等獎5項、省級一等獎8項、省級二等獎12項，為我校贏得廣泛的贊譽。如何把數學建模的思想融入到每個學生的思維里，使之成為他們的工具和技巧，是我們數學教育工作者值得長期思考的問題。

參考文獻

[1]黃光東.“數學建模”教學方法的研究[J].中國地質教育，2012.

[2]黃世華.高專院校數學建模教學的探索與實踐[J].科技創新導報，2012.

[3]李明振，龐坤.關于高師院校“數學建模”教材建設的思考與探索[J].數學教育報，2006.