高職院校數(shù)學建模教學的問題與對策

盧冬暉

摘 要：高職數(shù)學建模教學存在諸多困難，針對這些困難，我們充分考慮了高職院校學生特點、教學實際、學校學風的整體狀態(tài)后提出，在動員、日常教學融合建模、超越建模唯競賽等方面均應有與專科特色的數(shù)學建模教育教學模式等對策

關(guān)鍵詞：高職；數(shù)學建模；超越唯競賽

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）13-014-01

數(shù)學建模指對各類實際問題進行組建數(shù)學模型并使用計算機數(shù)值求解的過程。數(shù)學建模一般有下列步驟。（1）調(diào)查研究（2）抽象簡化（3）建立模型（4）用數(shù)值計算方法求解模型（5）模型分析（6）模型檢驗，檢驗所建立的模型是否真實反映客觀實際（7）模型修改（8）模型應用。高職數(shù)學建模教學存在諸多困難，針對這些困難，我們提出，在動員、日常教學融合建模、超越建模唯競賽等方面均應有與專科特色的數(shù)學建模教育教學模式。

一、高職數(shù)學建模教學的困難

1、學生問題。而且學生基本數(shù)學知識和基本能力有較大欠缺的學生較多；

2、課程開設(shè)。通常高職高專從課程設(shè)置上，很少開設(shè)《數(shù)學建模》課程，原因包括師資準備不足，愿意學習的學生少，數(shù)學課時數(shù)少

3、數(shù)學建模的論文質(zhì)量偏低。由于沒有專門課程，大部分學生沒有學習過Spss、Matlab、Lingo等軟件，甚至多數(shù)學生數(shù)學公式都不會錄人，絕大部分學生基本沒聽說過數(shù)學建模。在競賽訓練時生搬硬套參考書格式、程序不能運行、數(shù)據(jù)矛盾、問題解決答非所問等現(xiàn)象普遍，能完成論文任務就算不錯，整體論文質(zhì)量偏低。

4、結(jié)果導向，忽視過程。數(shù)學建模是一項系統(tǒng)工程，從參賽學生和指導教師的選拔、訓練（培訓），競賽的組織開展，賽后的經(jīng)驗總結(jié)交流都應該是系統(tǒng)的、規(guī)范的，而現(xiàn)狀是：參賽學生一部分是從學習成績好的學生中挑選的（當然數(shù)學建模的能力未必就好），組隊后參賽學生不積極參，競賽結(jié)束后，隊伍解散，不總結(jié)、不分析、無交流，更談不上持續(xù)參賽。還存在參賽學生年級底、基礎(chǔ)差，學科單一（通常是理工類學生）、資料缺乏，競賽環(huán)境差（不能上知網(wǎng)等查閱資料）等現(xiàn)象。

二、對策

1、師生要充分認識數(shù)學建模的重要性。數(shù)學建模重要是因為它是聯(lián)系數(shù)學與外部世界的橋梁，是數(shù)學通向?qū)嶋H應用的必經(jīng)之路，是促進應用數(shù)學發(fā)展的動力，能啟迪學生的數(shù)學心智，促進創(chuàng)新型優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，是對素質(zhì)教育的重要貢獻。各種數(shù)學模型及對其相應的研究就是我們現(xiàn)在的數(shù)學科學，數(shù)學建模是是從現(xiàn)實世界走向數(shù)學、從數(shù)學走向應用的必經(jīng)之路。師生對數(shù)學建模有共同的正確認識，是開展下一步工作的基礎(chǔ)

2、注重競賽結(jié)果和參賽，但是不唯競賽。數(shù)學建模競賽需要三個同學在三天之內(nèi)做出成果。為使數(shù)學建模競賽能真正發(fā)揮積極的作用，不能僅僅滿足于參加三天的競賽，而要全程提高。一個數(shù)學建模的課題要真正得到徹底解決，三天時間通常是不可能的。為深入數(shù)學建模的核心思想，應當少些功利主義多進行賽后研究，做出更深入成果。為使數(shù)學建模的作用惠及更多的大學生，應該使數(shù)學建模在數(shù)學教學中發(fā)揮更加重要的引領(lǐng)作用，對整個數(shù)學課程體系及內(nèi)容的改革發(fā)揮更大的影響。然而，這些課程在不少學校只是為準備參加建模競賽的學生開設(shè)的，并沒有面向廣大的學生；另外一些學校，雖然在較大的范圍中開設(shè)，但本質(zhì)上還是為參賽為主要目標。數(shù)學建模的訓練和數(shù)學建模能力的培養(yǎng)應該靠深入的實踐和體驗和感悟來實現(xiàn)。通過精心選擇和設(shè)計一個有意義的模型，由簡單到復雜，展現(xiàn)數(shù)學建模的逐步深入和發(fā)展的過程，學生才能真正學到數(shù)學建模的方法，領(lǐng)悟到數(shù)學建模的方法，感受到數(shù)學建模的魅力。必須說，最終參加數(shù)學建模競賽的只是少數(shù)同學，而絕大多學習數(shù)學建模的課程，是為了提高在這方面的素養(yǎng)和能力。課程的開設(shè)，要針對絕大多數(shù)同學的情況與需要，而不是相反。將建模課程作為競賽的培訓課程來開設(shè)，這是本末倒置的行為。只有為課程的目標準確定位，才能真正找到奮斗目標和改革方向。

3、在數(shù)學教學中滲透數(shù)學建模思想。教學以傳授理論知識為主，雖然也講培養(yǎng)能力，但主要是解題能力，很少體現(xiàn)自學能力，分析解決實際問題的能力。傳統(tǒng)的數(shù)學教育普遍存在著脫離實際，重理論，輕應用的傾向。這樣的教學內(nèi)容使學生感到的是數(shù)學的枯燥，遠離生活實際，同時也使學生的創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮，不利于能力的培養(yǎng)。盡管目前大部分高校都開設(shè)了“數(shù)學建模”選修課，但僅此一舉，對培養(yǎng)學生能力所起的作用是微弱的。由于“數(shù)學建模”所包含的內(nèi)容非常廣泛，對不同問題分析的方法又各不相同，真正掌握難度很大。另一方面，數(shù)學建模教育實質(zhì)上是一種能力和素質(zhì)的教育，需要較長的過程，單靠開設(shè)一門選修課還遠遠不夠。另外，“數(shù)學建模”作為一門選修課，學習的人數(shù)畢竟是有限的，因此解決這一問題的有效辦法是在數(shù)學教學中滲透數(shù)學建模思想，介紹數(shù)學建模的基本方法。正確的做法是數(shù)學建模教學的教師不要在數(shù)學建模的范圍內(nèi)貪多，要設(shè)法將數(shù)學建模的精神與方法融入到數(shù)學課程中去。但絕不是將課程內(nèi)容生硬的處處用相應的數(shù)學建模來引入或驅(qū)動，而只要在關(guān)鍵概念、方法和結(jié)論的地方，適時、適當?shù)赜脭?shù)學建模的思想和方法引領(lǐng)、啟發(fā)、解釋。做到自然的有機融入，需深入理解和巧妙安排。應當注意：（1）模型的選題要生活化。選擇密切聯(lián)系學生，易接受、且有趣味、實用的數(shù)學建模內(nèi)容。（2）教學中的實例宜少而精，忌放棄高等數(shù)學理論知識的系統(tǒng)學習。 （3）從現(xiàn)實出發(fā)，引導學生觀察、分析、概括、抽象出數(shù)學模型。

參考文獻：

[1] 李大潛.在2015“高教社杯”全國大學生數(shù)學建模競賽頒獎儀式上的講話《數(shù)學建模及其應用》[J]2016.1

[2] 姜啟源 等 數(shù)學模型第四版 [M]北京：高等教育出版社，2011