中職數學建模選修課程創新的思考

李　昳

(杭州市服裝職業高級中學，杭州 310016)

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中職數學建模選修課程創新的思考

李昳

(杭州市服裝職業高級中學，杭州 310016)

數學建模課程是20世紀80年代由清華大學蕭樹鐵教授率先引入課堂教學中的，到了90年代，教育部、中國工業與應用數學學會共同組織了全國大學生數學建模競賽，主要是為了將數學建模在全國各大高校內進行推廣。在中職學校中開展數學建模選修課程可以激發學生學習數學的積極性，讓學生將數學理論與實際應用密切聯系起來，挖掘學生潛能，推動中職數學教學的改革與發展。

中職；數學建模；課程；改革

0　引言

以往中職數學教學中，很多教師常常是將數學理論知識的邏輯性、嚴謹性放在首位，對于數學的實際運用并未加以重視。這導致了學生的數學學習難以學以致用，產生厭惡學習的情緒，使得中職數學教學質量始終難以得到有效提升。數學教學的重要目的并非僅僅是讓學生掌握數學概念等理論知識，還需要讓他們了解到數學知識的起源、背景、物理原型及知識表現，并學會正確利用數學知識和數學思想來解決一些實際問題。在這種思想引導下，數學建模已經逐漸引入到中職課程教學中。當前，如何對中職數學建模選修課程進行創新，已經成了數學教育領域中一個重要的研究方向。

1　數學建模思想對中職學生能力培養的影響

一方面，開設數學建模課程能夠幫助中職生提升整體協調問題和處理問題的能力。數學建模的根本處便是從實際問題入手，借助教學方法來對數學課程進行掌控，或是通過對實際問題進行論證。中職生在數學建模中必然會碰到一些綜合型數學難題，借助數學建模思想便能夠從全面、綜合的角度考慮問題。比如在解決立體幾何問題時，部分綜合型問題可能同時涉及到幾何問題、向量問題及三角函數問題等多方面內容，很多學生可能會知難而退。而利用數學建模思想可以讓學生站在宏觀角度上分析問題，學會從整體上處理和解決問題，這樣便能夠在一定程度上培養學生對問題的整體協調和處理能力。

另一方面，開設數學建模課程能夠提高中職生動手實踐能力。教學實踐中發現，很多中職生對數學都存在一種畏懼心理，很少主動去進行實踐操作來對數學知識進行驗證。而數學建模則能夠促使學生進行實踐操作，讓學生通過不斷探索，經過多重實踐后驗證真理，從而產生數學學習成就感和自信心，讓學生克服對數學的畏懼心理。數學建模可以讓學生在實踐操作中正確掌握數學知識，加深學生對知識的理解和記憶，這種方式不僅能夠實現數學理論知識和解決實際問題之間的過渡，同時還能夠進一步提升中職生實踐操作能力，促使學生全面發展。

2　中職數學建模選修課程現狀

首先，在教學實踐中可以發現，很多學生最初選修數學建模課程的原因不僅僅是為了獲取學分或參加全國數學建模競賽，更多的是希望借助數學建模課程來挖掘數學在實際生活和實踐操作中運用的意義，并將數學建模中一些思考和解決問題的方法運用到相關專業學習中，以此來提升自己分析和解決問題的能力。然而事實情況卻不盡如人意。當前很多中職學校數學建模課程內容較為復雜，涉及內容又較為廣泛，與教科書內容存在很大差異，更重視數學實踐能力的培養。[1]而大部分學生在數學學習上還禁錮在以往數學課程教學模式中，因此造成學生難以利用自己以往的基礎數學方法進行學習，學習的積極性嚴重降低。

其次，教學方法單一，并未針對不同層次內容進行不同課程教學設計。數學建模課程與傳統數學課程的不同點就在于前者擺脫了以往黑板式教學模式，最大程度上還原了學生學習的主體地位，讓學生變被動學習為主動學習。然而就當前數學建模課程開展的現狀來看，很多教師在數學建模課程教學上多采用教師講解、學生操作的教學方式，很少有其他創新教學方法。另外，很多教師在教學實際中課程設置預期目標過高，沒有結合不同學生選擇數學建模的學習目的、學生專業等進行課程設計，難以滿足學生對數學建模課程學習的需求。

最后，中職學校數學建模課程教師隊伍力量薄弱。數學建模不僅對學生來說是一項挑戰，對教師的綜合分析問題和解決問題的能力也提出了更高的要求。[2]數學建模不僅要求教師精通各類數學基礎內容，還要求教師具備較強的數學建模思想，在教學中能夠為學生制定開放性的應用題。而就當前形勢來看，中職學校數學建模師資力量薄弱，一是專業數學建模教師數量偏少，難以有效開展數學建模選修課程；另一方面是教師專業能力欠佳，致使數學建模課程教學質量難以得到有效提升。

3　中職數學建模選修課程創新的具體內容

3.1加強數學建模課程建設

除了開展數學建模選修課程教育外，還應將數學建模思想融入到其他學科教學當中，讓學生能夠利用數學建模思想來幫助自身提升學習能力，學會將建模思維運用到生活和學習中的方方面面，促進數學建模課程在中職院校中的建設。[3]一是借助現代化工具加強建設。數學建模課程中很多題目都與我們實際生活密切相關，所以在日常教學中除了要求教師具備豐富的教學知識和教學經驗外，還應充分利用現代信息技術和計算機工具來進行數學建模教學；二是要加強實驗環境的建設，為數學建模課程建設提供實驗條件。中職學校可以在校內建立計算機交互式多媒體實驗室，建立專門的數學建模實驗室，為中職生提供數學建模場所，并且還應同時配備相關軟件，包括Lingo、Maple、Mathematical等，為中職學校數學建模課程建設提供良好的實驗環境。

3.2更新數學建模教學模式

數學建模課程是一門聯系實際、形式多樣、知識綜合的學科，與傳統數學教學相比在數學思維上更加具備創新精神，且各個章節之間的關聯性也較低。[4]在教學過程中，教師要擺脫以往數學教學模式的束縛，以更加高效的教學方式，實現教學模式的進一步創新。

具體可從以下三方面著手：

首先，將數學建模教學內容與學生專業課程和實際生活密切聯系。這樣不僅能夠彰顯數學在生活中的實用性，還能夠最大程度上激發學生學習的熱情。結合中職生學習數學的情況，制定以“初等數學模型+微積分模型+線性規劃模型”為主線的數學建模教學內容，同時舉出相關的案例對教學內容進行解釋說明。

其次，將教師引領和學生參與進行密切聯系。教師在教學中應多使用案例式、討論式等教學模式，這樣能夠較好地提升學生課程參與度，充分還原學生主體地位。在數學建模實驗教學中，運用計算機技術解決實際問題時，教師需要注意合理分配自身引領時間和學生實踐時間。

最后，將課內和課外進行密切聯系。除了在課堂上進行數學建模教學外，教師還可以布置一些建模小問題讓學生在課外進行實踐。如“銀行中的數學”、“商場的大小包裝問題”等。

此外，在課程考核方面，摒棄以往中職學校閉卷式考核模式，從數學建模研究收集數據、建立模型、求取答案、解釋驗證等步驟入手，實施“開卷+機試+論文”相結合的創新考核模式。

3.3開展課外數學建模競賽

開展課外數學建模競賽，是實現中職數學建模選修課程改革的重要方式，不僅能夠培養學生綜合創新能力和學習積極性，同時還能夠提高學生建立數學模型和運用計算機技術解決實際問題的能力。中職學校應積極鼓勵中職生踴躍加入其中，開拓知識面。同時，加大對參賽獲獎學生的獎勵力度，以此來促進學生數學建模課程學習。另外，在數學建模教學中，教師還可以讓學生采用課外學習小組方式來進行學習，培養創造精神及合作意識，這是數學建模教學課程改革的一大特色。借助課外學習和數學競賽相結合的方式，能夠從教學指導思想、內容、方法上實現中職數學建模課程創新，推動中職數學教學體系、教學內容和方法的改革。

3.4提升數學建模師資水平

由于數學建模課程涉及范圍廣、難度較大，且內容形勢更加靈活，因而不僅對學生能力要求高，對教師的要求更高。[5]教師不單單是要具備較高的專業數學建模知識，掌握正確的數學建模課程教學方法，還應對數學建模有獨到的理解，能夠結合實際問題開展優質的數學建模課程教育。

因此，中職學校還需具備有高素質、高能力、高水平的數學建模教師隊伍，這樣才能夠進一步推動中職數學建模課程的創新和發展。對此，中職學校應定期針對校內數學建模教師進行專業教學培訓，可以組織教師外出進修學習，也可以聘請相關專家來校進行講解。另外，還可以讓教師根據其他科研項目提供的數學建模案例題與課程設計題進行研究和分析，以此來開闊自己的視野，提高自身教學水平。需要特別指出的是，中職學校還應特別重視青年數學建模教師的培養。青年教師相對更有創新精神，更有利于中職數學建模課程的改革和創新。

4　結語

總之，在中職選修課中開展數學建模課程，不僅能夠為中職生搭建一個敢于實踐創新的平臺，還能為學生今后更深入地學習數學奠定重要基礎。針對現階段數學建模課程在中職學校開展的現狀進行分析，結合其中存在的問題對數學建模課程進行創新改革，正是希望能夠進一步激發學生的學習積極性，提高教師數學建模課程教學能力，以此來推動中職學校數學建模教學課程的發展和創新。

[1]錢淑渠.高校《數學建模》課程教學模式的探討[J].安順學院學報，2011，(01)：71-73.

[2]郭欣.融入數學建模思想的高等數學教學研究[J].科技創新導報，2012，(30)：165-166.

[3]谷志元.數學建模促進高職數學課程改革新探[J].中國職業技術教育，2011，(29)：11-13+20.

[4]劉琨.高職院校開設數學建模課程的實踐研究[J].山西廣播電視大學學報，2013，(04)：57-59.

[5]盧軍，張兵權.基于數學建模的數學主干課程教學改革研究[J].高等理科教育，2011，(04)：114-116.

(編輯趙欣宇)

Thinking about the Selective Courses Innovation of Mathematical Modeling in Secondary Vocational Colleges

LI Yi

(Hangzhou Clothing Vocational School, Hangzhou 310016, China)

The mathematical modeling course was brought into classroom teaching by professor Xiao Shutie in Tsinghua University in the 1980s.In the 1990s, the Ministry of Education, China Industry and Applied Mathematics Society jointly organized the National Mathematical Contest in Modeling, which aimed to promote mathematical modeling to major colleges and universities in China.Selective courses of mathematical modeling can stimulate students’ enthusiasm for learning mathematics.Mathematical modeling allows students to combine mathematical theory and practical application closely together.It also can tap the potential of students, and promote the reform and development of mathematics teaching in secondary vocational colleges.

secondary vocational college; mathematical modeling; curriculum; reform

2016-04-19

李昳(1977—)，女。大學本科。主要研究方向：數學教育。

G712

B

1672-0601(2016)07-0095-03