高職學生數學應用意識培養初探

摘 要：高職數學教育改革在全國各大高校紛紛開展，一項有效的途徑就是將數學建模融入高等數學教學，以此普及和提高學生應用數學知識解決問題的意識。本文主要結合北京信息職業技術學院具體活動介紹數學建模融入教學普及學生應用意識的情況。

關鍵詞：高職學生；數學建模；應用意識；建模競賽

基金項目：北京市課題《基于數學建模平臺的數學課程改革方案研究》

Students in Higher Vocational Mathematics Awareness Training

wang qian

（Beijing Information Technology College， Beijing 100015）

Abstract： Vocational mathematics education reform in the countrys major universities have launched， an effective way is to integrate mathematics teaching mathematical modeling， in order to popularize and raise awareness of students to apply mathematical knowledge to solve problems. This paper describes the mathematical modeling into the mathematics teaching.

Keywords： Vocational Students； Mathematical Modeling； Application Awareness； Modeling Competition

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高職學生的生源現狀，普遍反映學生的數學功底不夠扎實，學習習慣不夠好、有限的自我管理能力等不足以支撐學生理解深奧的數學理論，也無法勤奮鉆研有難度的數學習題。教師試圖通過數學建模融入高等數學教學這樣一種途徑，努力尋求一種更貼切現階段高職學生數學素質培養的教學內容和教學模式，展示數學在生活中應用的魅力，提高學生對數學學習的興趣。在開展數學建模競賽活動的同時，積累經驗，取其精華，將數學建模的思想和應用方法融入數學課程的教學中，提高學生的學習效果，培養學生自主探究的能力。

1 數學建模普及學生的數學應用意識

數學建模是研究如何將數學方法和計算機知識結合起來用于解決實際問題的一項交叉內容，它集經典數學、現代數學和實際問題為一體，是應用數學知識解決實際問題的重要手段和途徑。目前，我院開設的必修課《高等數學》、《科學思維能力訓練》中都有數學建模的學習模塊，不僅如此，我院每學年還在一年級第二學期開設《數學建模》選修課，大力普及學生的數學應用意識。

數學建模的學習過程充分體現了“以學生為中心”的教育理念。數學建模的學習，就是解決專業和生活實際問題的過程，學生們3人成組，自行從生活中或專業課中尋找研究對象，擬定研究課題，在指導教師的幫助下，借助《數學建模》課程中學到的方法，團隊協作，共同解決問題。每個小組研究的內容不同，擁有獨創性，指導教師根據學生的需求進行指導。在學習的過程中，以項目課題匯報、數學建模論文撰寫為載體，在任務驅動教學模式下，學生小組協同研究，完成工作任務，總結自主學習方法，提高學生的數學應用能力。

數學建模的教學過程充分運用了信息化教學手段。授課過程確保每位學生操作一臺計算機，小組成員實時記錄想法，分析建立正確的數學模型，利用數學軟件編程準確計算模型結果，以數據、圖形、表格等形式進行演示，最終總結結論并與實際情況比較開展分析。這樣的學習形式極大地提高了課堂效率，所有學生都參與到自己的課題研究中，熱烈討論，細心演算，認真比較，仔細總結。多媒體教學網絡平臺授課，突破傳統教室對時空的限制，實現課堂教學中老師與學生、學生與學生間的交流溝通，輔助學生完成電腦軟件的學習和使用。教學資源平臺提供豐富的學習資料供學生自主學習，儲備了大量的課題和項目供學生施展才華；多元化的師生互動和生生交流平臺，便捷了教師對學生的引導和支持，增強了學生的學習興趣和學習積極性。指導教師在授課過程中不斷實踐與創新，設計的作品《微分方程模型》分別獲得2013年信息化教學設計大賽北京市二等獎。

數學建模的教學效果得到了學生的普遍認可。授課前采用BTEC教學的VAK（視聽做）學習風格測試，對參與學習的學生（以2012級本部電子工程系和機電工程系為例）進行調研統計，53.5%的學生選擇了偏愛“從做中學”的學習風格，這就決定了在課程教學設計時，教師應充分考慮學生喜歡動手操作的特點，用實踐教學來豐富學生對知識的掌握。授課后對學生進行跟蹤采訪，學生們紛紛來信表示數學建模學到的能力是受用終身的，既提高了他們的創新能力，又鍛煉了他們發現問題、綜合應用知識解決問題的能力，還培養了他們自主探究、團隊合作的能力。

2 數學建模競賽蓬勃發展

2.1 全國大學生數學建模競賽

全國大學生數學建模競賽是培養大學生競爭意識和團隊精神，提高創新能力和綜合素質的重要載體，目的在于激勵學生學習數學的積極性，鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，開拓知識面，培養創新精神及合作意識。賽題模擬了學生畢業后參加工作時可能遇到的情況，它既豐富、活躍了同學的課外生活，也為優秀學生脫穎而出創造了條件，有助于培養大批優秀的學生，推動大學的數學教育改革。

我院學生自2004年開始參加全國大學生數學建模競賽，截至2013年，共獲得全國二等獎7項，北京市一等獎14項，北京市二等獎21項。2009年以來，學校開設《數學建模》選修課，啟動選修課的課程資源建設，三校區統一課程標準，每年選修人數達200人左右。2011年，建設數學建模實驗室，開始項目教學和實操訓練，大大提高學生應用計算機和數學建模能力，近3年學院參加全國大學生數學建模競賽的獲獎率均在66%以上。

2.2 學院數學建模競賽

為了傳承全國大學生數學建模競賽 “創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”的宗旨，也為了普及大學生的數學應用意識，2011年，我院舉辦首屆北京信息職業技術學院數學建模競賽，競賽過程由學院專業系與通用能力教學部的教師共同參與設計賽題，聘請專家進行審題定題，賽后由組委會對提交論文進行評審和答辯，產生優勝隊伍。三年來，學生參賽熱情不斷高漲，參賽人數發展到近百人，學生的數學應用意識普及程度也越來越廣泛。

競賽的成績鼓勵了老生，也激勵了新生，促進了數學建模融入高等數學課程，增強了學生對數學課程的學習積極性，更多的優秀學生脫穎而出，參加數學建模課程的學習，為競賽儲備了精英力量，進而獲得更優異的成績。這樣的良性循環加快了數學課程的改革，提高了數學學習的整體水平。競賽在大學生創新能力、實踐能力和團隊協作精神培養過程中發揮更加重要的作用，更多學生將通過競賽受益。

2.3 競賽促成良性長效機制

在“開拓知識面、提高應用能力、培養創造精神、增強合作意識”的精神指引下，我院的數學活動逐漸形成良性機制，學生從入學起，先后進行《高等數學》、《科學思維能力訓練》的課程學習，培養基本的邏輯思維和數學素養，指導教師從中遴選比較優秀的學生參加《數學建模》選修課，借學院數學建模競賽為機遇，選拔優勝團隊，在暑期進行集訓之后參加全國大學生數學建模競賽。在良好的機制運行下，近幾年我院的競賽成績越來越好。

數學建模競賽培養了學生理論聯系實際的作風，激發了學生的創造性思維，引導學生在發覺興趣和潛能的基礎上全面發展，培養有豐富實踐和創新能力的高素質人才。參加過此項競賽的學生一致認為“72小時的奮斗，受益一輩子”。不僅如此，競賽也促進了數學課程的教學改革，由注重理論調整為加強實用，從枯燥計算轉變為生動應用，將純數學講授延伸為跨學科教學。數學建模融入數學課程，已然成為全國高校數學課程改革的主流，競賽在加強各院校教師間的交流，推動相關學科與行業的融合中發揮了越來越重要的作用。

3 結束語

數學建模融入數學課程的改革，在“以學生為中心”的教育理念指導下，充分考慮每組同學的個體情況，運用互動教學軟件、網絡平臺資源等信息化教學手段，采取案例教學、項目教學等多種方式，意在普及學生的數學應用意識，重在提高學生團隊合作、自主探究等可持續發展的職業核心能力。在此學習基礎上，開展學院數學建模競賽，選拔選手進行集中訓練，參加全國大學生數學建模競賽，充分鍛煉學生吃苦耐勞、自主創新、團結協作、勇于挑戰的職業素養，為培養現代職業人才提供挑戰與實踐。

參考文獻

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[3] 安建業.以數學建模競賽為切入點，強化學生創新能力培養[J].數學建模及其應用，2014，3（4）：27-30.

作者簡介

王倩（1983-），女，福建省南平市，北京信息職業技術學院，中級（講師），北京師范大學碩士，研究方向：數學建模與數學應用。