高職院校數學建模活動的實踐與探索

摘 要： 作者結合我校十多年來開展數學建模活動的實踐與成功經驗，闡述了高職學院開展數模活動的重要意義，針對高職院校數學建模競賽的培訓、競賽介紹了自己學校的做法，提出了一些建議，并對以數學建模為切入點推動高職數學教學改革進行了探索。

關鍵詞： 高職院校 數學建模活動 教學實踐

我國從1992年組織高校數學建模競賽至今已有二十多年，自1999年開始設立大專組數學建模競賽以來，許多高職院校參加到這項活動中，但相對于本科院校，比例還是偏低。根據教育部發布的最新高校名單統計，截至2011年5月，全國高校中，本科（包括民辦和獨立院校）1208所，高職高專1588所[1]，本科院校與高職院校的總比例約為1：1.3。而2011年、2012年本科院校參加數學建模競賽的隊數是高職院校的4～5倍[2]，因而為了更好地發揮數學建模的影響力，要吸引更多的高職院校投入數學建模的活動中。

河南機電高等專科學校是從2000年開始參與到這項科技活動中的，屬于典型的摸著石頭過河，從初期只參加一個隊到去年參加十一個隊，相比于其他高職院校來講，規模不是特別大，但也取得了一些成績和經驗。

我校從2008年到2012年，五年參賽43個隊，共獲全國一等獎3項、全國二等獎9項、省一等獎18項、省二等獎10項、省三等獎3項。作為我校數學建模的組織者，我根據自己近幾年帶隊參賽的成功經驗，總結我校數學建模活動的實踐，對于當前高職學院數模活動的開展和探索，提出自己的一些建議和看法。

一、高職院校開展數學建模活動的重要意義

高職院校的數學課程主要由微積分、線性代數、概率論等幾部分組成，教學中偏重于向學生傳授數學的概念、理論、運算規則和技巧，忘記了數學從何處來、又向何處去這個大問題，把數學束之高閣。其結果使不少學生被一大堆概念及公式牽著鼻子走，不僅沒有受到數學文化的熏陶，反而在數學的迷宮里失去了前進的方向。數學建模二十年的實踐證明，對于培養學生創造能力、實踐動手能力、團隊合作精神，有非常積極的意義，全面提高學生的素質，同時促進了教學改革。

1.數學建模活動是培養高職高技能人才的需要。

數學建模活動重在實踐與應用。由于數學建模問題是從實際生活中提煉出來的，內容涉及生活的方方面面，通常是沒有規律可循的，很難直接套用現成的結論，因此數學建模本身是一個創造性思維過程。十多年中，參與培訓的學生和教師普遍反映，這是大學階段除畢業設計外難得的一次近似于“真刀真槍”的訓練，模擬了學生畢業后工作時的情況，既有益于學生綜合素質的培養和提高，又為優秀學生的脫穎而出創造了條件，符合高職教育的培養目標。

2.數學建模活動是培養高職學生創新能力的有力武器。

數學建模以其與實際結合的特點，在提高學生創新能力，培養學生崇尚科學、自學新知識、互助協作等方面起到的作用越來越明顯：（1）數學建模課程要求將發明創造的方法、創新過程介紹給學生，鼓勵學生有創新的思考；數學建模要求學生有較強的動手能力和豐富的計算機知識等。（2）數學建模中的思想和方法來源于發散思維，它能使學生的洞察力得到充分發揮，逐步認識和發現數學規律，將所學的知識和方法有效地應用在解決問題中。（3）數學建模有助于提高學生想象力及運用直覺、靈感解決問題的能力。

3.數學建模活動是高職數學教學改革的促進力量。

高職院校培養目標是培養“高技能人才”，這也給數學教育帶來了眾多的研究課題，最直接的問題，如何利用較少的授課時間，讓學生掌握“必需、夠用”的數學知識；如何改變數學抽象、“無用”的現狀，讓學生學會應用所學的數學知識到實際生活中。

借助數學建模活動，推動高職數學教學內容的改革，將數學建模的思想和方法融入數學課程的教學中。依托數學建模問題的開放性，提高高職學生的參與性，發揮學生的主觀能動性，推動教學方法的改革。數學建模的過程，要運用計算機技術展示問題解決的可行性，從而推動教學手段的改革。

二、我校數學建模活動的培訓與組織

依據我校在數學建模活動中的具體實施辦法，我將從以下幾個方面談體會和收獲。

1.數學建模活動的保障：校領導重視，各相關部門積極配合。

數學建模競賽活動不是一個單一的競賽形式，涉及一個學校學生的綜合素質和創新能力的展示。數學建模活動要組織好，首先是學校領導的高度重視及全力支持，我校領導每年撥專款用于建模競賽組織，安排機房用于培訓、競賽，各系領導也積極動員本系學生參加我校的暑期培訓。此外，學校還在評先評優、獎學金評定等方面，從政策上向參賽的，尤其是向獲獎的師生傾斜，充分調動了師生參與培訓、競賽的積極性。

作為具體活動的組織部門，基礎部數學教研室多年來一直把數學建模競賽組織工作作為一件大事抓。首先是授課教師在授課過程中增加對數學建模活動的宣傳介紹；其次借助于學校網站、學生報刊等，宣傳數學建模；再次挑選有責任心、有經驗、能吃苦的教師，為學生授課和進行暑期指導培訓；最后逐步組建成一支穩定的、具有豐富數學建模競賽經驗的教師隊伍，為數學建模活動的組織創造良好的軟件環境。

2.數學建模活動的組織模式。

數學建模活動需要一定的數學基礎知識，更需要學生的主觀能力性。受現實實際的約束，參與到數學建模活動中的學生大都是學習過了微積分知識的大一新生，知識面受到了一定的限制。針對這樣的特點，我校采取了分階段組織的模式。

第一，在每年的3月—5月，組織我校工科各專業的學生參加學校的數學建模選修課，旨在增加學生對數學建模的初步了解，以擴大知識面為主。第二，6月中旬，在數學建模選修課結束后，對選修課成績較好的學生，對數學建模有強烈的好奇心，主動要求參與到這項活動中的學生進行選拔，確定參加暑假培訓的學生。第三，6月下旬—7月上旬，借助于學生復習，準備期末考試的時間，要求參加暑期培訓的學生，自己閱讀與數學建模活動有關的基礎知識，為培訓做充分準備。第四，7月中旬—8月底，對學生進行集中強化培訓，并在培訓結束后再次進行選拔和組隊，確定我校參加全國大學生數學建模競賽的參賽選手。第五，9月初至賽前，對參賽選手進行競賽前的模擬訓練，講解競賽中的解題技巧及注意事項，并具體布置安排競賽工作。第六，競賽結束后，要求參賽選手寫出自己對正式競賽的感悟總結，交流得失，并組織指導教師對競賽題目進行更深入的研究。

三、數學建模活動組織的幾點體會

1.數學建模活動推動了高職院校的教學改革。

高職院校的學生不能系統地學習完數學知識，再來使用，因而我校的教師在實踐中摸索，尋找對學生有吸引力的內容，促進學生學習。授課的方法有很多種：先講數學知識，再運用知識進行建模練習；在講解知識的過程中，穿插與之相關的建模過程；帶著問題講知識等。教無定法，每位教師都可根據所處的實際情況，選擇有效的教法。

數學課程適合傳統教學與多媒體結合的方法講授，可以借助多媒體激發學生的學習興趣，再配合有效的教學方法，在快樂中學習。

2.數學建模活動加強了高職院校師資隊伍的建設。

數學建模活動，不只是對學生是一個考驗，同樣對老師也是一種促進力。通過數學建模活動，我校數學建模組教師的綜合素質與教學能力都有更大的提高，經過十多年的努力，我校建設了一支以中青年教師為骨干的優秀教學團隊，提高了教師隊伍的整體水平。

近幾年來，我校數學建模指導組，獲得省、廳級教學成果一等獎各1項，校級特等獎2項，完成省、廳級教改項目6項，發表相關的教研論文20多篇。

3.數學建模活動中出現問題及相應的措施。

雖然在建模實踐中取得了一定的成績，但是在實際組織過程中還出現了一些問題。學生僅僅依靠入校時的數學基礎繼續學習，在經濟方面出現困難時，不少成績優秀的學生愿意去打工，而不甘心暑期參加培訓；同時參與暑期培訓的學生，面對突然增加的數學知識上的理解壓力，會要求中途退出。針對這種情況，去年向學校領導反映了，想找到一些解決辦法：可以適當地給學生補助；給學生提供更好的學習環境，等等。

如何擴大數學建模受益面？把課程變成必修課，就違背了原來的初衷，維持現狀，也只是以競賽為推動力，小范圍地讓學生了解數學建模，如何開課及如何確定內容，將是一個亟待解決的課題。

參考文獻：

[1]http：//gaokao.xdf.cn/201107/801971.html.

[2]http：//www.mcm.edu.cn/index_cn.html.

[3]羅道寶.提高高職院校數學建模參賽成效的探索與實踐[J].出國與救業，2011，（4）.