高職高專院校數學建模活動的發展現狀及對策——以淄博師專為例

沙旭東

（淄博師范高等專科學校 數理科學系，山東 淄博 255130）

一、研究背景

近年來，隨著數學建模競賽的推廣和數學建模課程的開設，越來越多的高等院校開始重視數學建模活動。基于數學建模培養學生解決實際問題能力的優勢，通過數學建模來提升學生的綜合素質，已成為一個引人關注的教育教學問題。高等教育中以數學課程為主的大學課程教學開始與數學建模的思想和模式結合，關于數學建模的方法和論文逐步增多，甚至在小學、中學的數學教學中也在不斷融入數學建模的思想和方法。

對數學建模活動的逐步認識國內是從1983年才開始，當時清華大學率先在應用數學系開設數學模型課，1992年開始舉辦舉辦首屆全國數學建模競賽。隨著賽事的不斷發展，數學建模活動已經在全國各高校，特別是在本科院校中得到了認可，不但促進了本科學生的創新觀念和實踐能力的培養，也極大地推動了本科院校的教育教學改革。但是，數學建模在高職高專院校的開展只是剛剛起步，有許多問題尚需在實踐中進一步研究解決。自1999年設立大專組競賽以來，雖然參賽的高職高專院校大幅增加，且該項賽事在相當一批高職高專學院中得到了很好的發展，但總體比例仍然偏低。

我校自2005年開始組織學生報名參加全國大學生數學建模競賽，至今已有8年，曾多次獲得省級一二三等獎。作為我校數學建模的輔導教師，筆者根據自己近幾年帶隊參賽的經驗，對高職高專學校開展數學建模活動進行探索，提出了一些自己的看法與建議。

二、高職高專院校開展數學建模活動的意義

（一）有利于學生綜合素質的提高，體現素質教育的要求

在《中共中央國務院關于深化教育改革全面推進素質教育的決定》中明確了素質教育中“智育工作要轉變教育觀念，改革人才培養模式，積極實行啟發式和討論式教學，激發學生獨立思考和創新的意識，切實提高教學質量。要讓學生感受、理解知識產生和發展的過程，培養學生的科學精神和創新思維習慣，重視培養學生收集處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結協作和社會活動的能力。”對高等教育特別提到“高等教育要重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業精神，普遍提高大學生的人文素養和科學素質。職業教育和成人教育要使學生在掌握必需的文化知識的同時，具有熟練的職業技能和適應職業變化的能力。”數學建模競賽活動是考察學生綜合素質和綜合能力的有力工具。在競賽中，需要學生充分發揮自己的學習能力、分析解決問題的能力、搜集信息的能力、計算機應用能力和團結協作能力，才能共同解決實際問題。這對學生的綜合素質和綜合能力的培養是十分有益的。

（二）有利于高職高專高水平專業人才的培養

高等職業教育的主要任務是培養高素質技能型專門人才。例如我校就是以培養小學教師和幼兒園教師為主。國家要大力發展高等職業教育，培養一大批具有必要的理論知識和較強實踐能力，生產、建設、管理、服務第一線和農村急需的專門人才。這類職業技能型人才既要懂知識，又要有思想，敢于突破舊思想的桎梏，創造先進的工作方法和理論。而數學建模可以將創新思想與基礎知識和方法緊密結合，創新工作方法、建立科學有效的工作方案，提升產品在國內和國際的競爭力，更有效地發揮個人能力。全國大學生數學建模競賽組委會副主任、清華大學姜啟源教授認為：“相對于本科院校而言，以培養技能型、應用型人才為目標的高職高專院校，將數學建模作為數學教學的重要組成部分，更有其必要性和可行性。”

（三）有利于課程教育教學模式的改革和創新

現在很多高職高專院校的教育教學模式仍然還處在以學生知識的積累為主要目標的階段，重視課堂理論教學，不重視學生數學思維方式的培養。這種培養方式嚴重阻礙了學生創新性思維的發展，使學習知識與應用知識脫節，是“知識的巨人，行動的矮子”。同時在教學中，教學設計比較死板，方法固定、單一，學生只會模仿，對于問題本身的作用和意義不去考慮，這就導致許多學生認為高等教育中學習的內容并沒有用處的錯誤思想。

數學建模強調并重視學生的創新思維，通過對問題的分析和思考，建立獨特的模型和方法，從而解決問題。同時數學建模是以數學應用于生活為主要思想的，是“數學生活化”的重要體現。學生通過學習數學建模，可以更好地把現實生活和數學問題結合起來，使知識和能力得到統一的呈現。

現在許多教育工作者已經認識到了這一問題，正逐步把數學建模納入高等教育體系，產生和發展了不少優秀的教育改革項目和論文，這些成果為新時期的課程教育教學模式的改革和創新奠定了基礎。

三、高職高專數學建模活動的現狀及成因

隨著全國大學生數學建模競賽的開展及數學建模課程的發展，大多數高職高專院校已經認識到數學建模對培養學生數學能力的重要作用，并且已經開始開展相應的數學建模活動。但由于是剛剛起步，活動的開展還存在著不少問題，筆者從我校數學建模活動的現狀分析，認為主要有以下幾點：

（一）高職高專院校數學建模活動起步較晚，經驗匱乏

與本科院校數學建模發展近30年相比，高職高專院校的相關工作才剛剛開始：1999年全國大學生數學建模競賽首次設立專科題，為高職高專院校數學建模活動的發展奠定了基礎。由于對數學建模知識的了解和研究還處于模糊狀態，對其重要性也沒有一個清晰的認識，且經驗匱乏、組織不力，無法形成一種凝聚力和推動力。我校參加數學建模競賽只有短短幾年的時間，對于組織和培訓還處在摸索階段，雖然取得了一些成績，但更多的是活動組織的困難和不穩定性。

（二）高職高專院校人才和物資投入不夠

大多數高職高專院校對于學生職業技能的培養投入是不遺余力的，但是對于數學建模活動的重要性認識不足、投入不夠，使數學建模活動停滯不前，從而制約了這些學校數學建模活動的開展。我校現在的數學建模活動主要是以學生社團的形式存在，輔導教師2名，參與學生基本上都是數學專業的學生，沒有固定的教材投入，沒有固定的時間輔導，也沒有一定的激勵措施，這些都嚴重制約著數學建模活動的發展。

（三）高職高專院校學生學習能力不強，基礎知識與應用能力脫節

專科學生入學成績較低，而且數學成績一般都不好。這些學生在高中學習期間就沒有養成良好的數學學習習慣，也沒有培養數學應用能力，思維比較僵化，不能主動思考解決問題的辦法。同時，他們的綜合素質也不強，對理化生等專業知識沒有較好地掌握，計算機知識很少涉獵，更談不上綜合應用的能力。

（四）高職高專院校設置的課程不利于數學建模活動的開展

大多數高職高專院校是以培養職業技能人才為主要目標的，同時相對本科四年的學習時間，專科學生的學習時間只有三年，不可能為數學課程的學習留下太多的時間。通常高職高專院校只開設《高等數學》等基礎類課程，而沒有設立一些如運籌學、微分方程、數理統計、計算機等應用數學課程。我們認為，這些課程是數學建模開展和研究的重要工具和方法，學生沒有這部分知識，會對問題沒有思路，加大競賽和輔導的難度。

（五）適合高職高專數學建模活動的教材和資料相對較少

目前關于數學建模的資料很多，但是絕大多數是針對本科院校學生編寫的，其中用到的數學知識比較艱深，不利于高職高專院校學生的學習；即使僅有的幾本針對高職高專院校的著作，對數學知識和計算機知識的要求也較高，學生學習起來十分費力，這也是高職高專院校數學建模活動開展困難的一個客觀原因。

當前我校數學建模輔導使用的是本科院校的教材，為了適應學生的知識情況和接受能力，內容經常要進行調整，輔導過程無序，教學效果不很理想。

四、對高職高專院校開展數學建模活動的幾點建議

（一）數學建模活動需要學校的支持，高職高專院校應重視并在各方面給予投入

數學建模活動離不開學校的大力支持。數學建模活動需要專業的輔導地點和設備，需要專業數學教師進行輔導和培訓，需要微機室進行科學計算和論文撰寫，這些都需要學校從現有資源中提供。同時，對數學建模輔導教師還要有一定的物資支持，比如選編教材和參加研討會等。

（二）學校應采取措施鼓勵所有專業的學生都參加到數學建模活動中來

全國大學生數學建模競賽宗旨是：創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭。競賽不是目的，是為了讓更多的學生參與進來。數學建模對專科組學生的數學要求相對較低，許多非數學專業的學生也可以參與，而且這些學生由于沒有固定的數學思維模式，可以更加充分發揮學生的發散思維和創造性，可以提出創新的建模思路和方法。同時，不同專業學生的交流和合作既能促進學生學習能力的培養，又可以促進學科之間的交叉與融合，推動各學科的發展。

例如，我校現在初等教育系也有數學專業教師和數學方向的學生，完全可以參加進來。同時，數學建模活動中需要計算機參與計算，需要論文的撰寫和排版，因此計算機專業和中文專業的學生可以和數學專業學生合作，共同學習和組隊參賽。還有，其他專業對數學和數學建模感興趣的學生也可以參加。畢竟專科層次的問題比較簡單，這樣最終可以形成全校學生共同參與的局面。

（三）輔導教師隊伍建設需要加強

提升輔導教師隊伍建設，鼓勵各學科的更多教師參與，融合多學科知識，促進數學建模學科健康有序發展。同時，輔導教師應提高自身教學水平，增加新興科技知識的傳授，拓寬知識面。

數學建模問題涉及現實問題的范圍十分廣泛，但又不要求掌握相應專業領域的核心原理，這就要求數學建模教師隊伍具備廣泛的學科知識和對新興學科技術的追蹤和掌握能力，這些都需要教師之間的合作交流，促進提高。

（四）競賽題目應更加合理，適應專科生特點

組織部門應針對高職高專院校學生的特點，在競賽題目和組織方面做出相應的調整，使競賽題目更加適合高職高專學生的發展。

雖然現在數學建模競賽采取本科和專科學生分開參賽的方式，但高職高專學生的知識特點是相對較狹窄的，他們接觸的數學問題和數學方法相對較少。所以在題目的選擇時應盡量考慮難度較小，需要大學數學知識較少，貼近生活，貼近高職高專技能實用的題目，增加新興科技知識的問題，盡量與本科組的題目區分開。

（五）高職高專院校數學建模教材建設需要完善

高職高專院校應開發和編寫適應自己學校學生的數學建模教材，同時可以結合自身學校的學科特點，將數學建模融入到校本教材中，使數學建模活動和學科專業知識互相促進、融合和發展，更好地促進學生的綜合能力和職業技能的提高，同時可以促進學校教育教學的改革和進步。

數學建模活動在高職高專院校的開展才剛剛起步，需要更多的學校領導和教師參與進來，共同努力，促進數學建模活動的健康發展，這是高職高專院校應該積極思考的一個重要問題。

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