數學建模對高職院校學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的研究

嚴杰凱 謝小韋

摘要：文章對數學建模對高職院校學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)進行研究，利用數學建模涉及的多層次教育方式培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，提高他們在未來就業(yè)中所需要的各種綜合素質。數學建模教學及其競賽活動為學校創(chuàng)新教育創(chuàng)造了良好的環(huán)境，給學校創(chuàng)新綜合力量提供著量的積累，鼓勵著學生進行質的飛躍。

關鍵詞：數學建模；高職院校；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

數學建模是一種數學的思考方式，是運用數學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫并解決實際問題的一種強有力的方法手段[1]。如今的國內形勢正是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的黃金時期，而大學生這一主體又正是最具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的潛力股。如何通過深化改造高職院校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革與實踐，為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供正確的方向和實踐指導是高職院校所需要面對的一項重大而緊急的任務。

1 數學建模教學為高職院校學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)提供了基礎的平臺

數學建模本身給學生帶來了一個獨立學習，不斷研究，攻克探索，結合生活的實踐全過程，其不是傳統(tǒng)課堂上只注重理論的學術，而是將理論轉化為自己的思想再運用到生活中的應用。這門學術集應用性、廣泛性、真實性于一體，以生活中的真實案例分析為起始，其解決方案不是固定的，學生們各種各樣的想法在這里就顯得特別重要。教學過程中，老師旨在過程引導，指引學生從自身的生活實際出發(fā)，發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，分析問題，接著提出解決問題的方案，不否定每個學生的初始想法，并鼓勵他們以自身的想法為指引，確定各自需要的參數建立數學模型，再引導學生對于自身模型的理解運用計算機編程軟件求解數學模型，結合實際情況檢驗所求模型的解是否滿足實際。在三天三夜的時間內，3位參賽隊員要完成一篇關于試題解決方案的學術論文。這種競賽形式讓學生在面對一個生活實際問題時，通過自我思考，認真理解試題，拓寬自身的思路，發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力來解決問題，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。

2 數學建模培養(yǎng)學生能力

2.1創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維的激發(fā)

教材中的應用實例往往只是解法單一的小問題，數學建模則打破了傳統(tǒng)數學固定單一的解答這一原則。學生拿到競賽題目后探索的潛意識激發(fā)了自身的創(chuàng)造潛力，他們對于沒有固定解答的問題思考起來往往會更加靈活，思維才能打得開。從分析思考問題、條件假設、建立模型、求解檢驗、結果分析再到論文寫作，這其中每一步驟都是由學生們自主完成，極大地調動了學生的積極性。在模型建立求解的過程中，他們不僅實現(xiàn)了自己的數學應用能力，而且打開了自己的思維，擴寬了自己對于問題的看法。這對于日后他們在面對新的問題時，往往能夠看得比別人更多更遠。每一次這樣的挑戰(zhàn)，都給學生帶了許多新的思考方式，長時間的量的積累必將引起質的飛躍，創(chuàng)新精神與思維得到激發(fā)。

2.2創(chuàng)新能力、合作精神的培養(yǎng)

問題的解決完全取決于學生對于問題的理解與認識，該如何去建立模型，該如何求解模型，每個學生都會有屬于自己的那份獨特解答。由此可見，開展數學建模競賽活動不僅開拓了學生視野，也有利于學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。當然在競賽活動中并不是一個人解決一個問題，而是以3人小組的形式解決一個總問題。這就要求成員之間相互信任、取長補短、通力合作、默契配合，每個人的想法不同，帶來的解決方案自然不同，而能夠從各自不同的意見中爭論得出最接近完美的求解方案才是難能可貴的，思想擦出的火花對于學生來說是最寶貴的財富。在整個競賽過程中超負荷地思考、歸納、分析、求解，對于每位參賽成員的意志品質無不是一個極大的考驗，不僅考驗團隊的合作能力，更是每位學生意志力的錘煉。

2.3創(chuàng)業(yè)能力的啟迪

數學建模競賽通過對學生創(chuàng)新能力的刺激，為學生以后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)打下良好的基礎，為學院的創(chuàng)新教育拓寬了渠道和途徑。在現(xiàn)如今經濟全球化背景下，創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的不竭動力，必然是受到企業(yè)的重視的。而學生所需要的更好的教育不就是更好地適應企業(yè)的工作嗎。所以說教育不能只是教授給學生學習的知識，更應當做到學而有用，走理論與實踐相結合的道路，培育知識型創(chuàng)新人才，盡快將學生所學知識轉化為生產力。而數學建模競賽所培養(yǎng)出來的大批人才，正是創(chuàng)業(yè)隊伍的主力軍。21世紀是創(chuàng)業(yè)的時代，有能力的人都會去選擇自主創(chuàng)業(yè)，在學校中通過一系列活動培養(yǎng)過創(chuàng)新能力的人，才有底氣去創(chuàng)業(yè)，才有能力去進行創(chuàng)業(yè)，才有可能會創(chuàng)業(yè)成功[2]。

3 目前高職院?！皵祵W建模”課程開展的情況

當前，數學建模競賽活動受到了越來越多學生的重視，他們渴望在通過競賽來讓自己成長得更快一些，各學校領導對此也是十分重視與支持，積極開展相關競賽活動并引導學生參與其中。大部分學校也都成立了相關的數學建模協(xié)會，由老師負責競賽指導，學生們積極配合老師參與其中，使得數學建模在學校中真正成為廣大學生最樂意參加的活動項目。例如我校不僅開展了不同專業(yè)的就業(yè)指導課，結合企業(yè)要求方便學生就業(yè)安排，還以全校學生為主體開展了“數學建?！闭n程，利用學生的課余時間進行課堂授課，通過思路理論是否創(chuàng)新的考核，挑選具有創(chuàng)新潛質的人才進行更深入的培養(yǎng)，為學校的創(chuàng)新綜合實力增加新鮮的血液。

4 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育應與“數學建?！闭n程相結合

回到學校這個平臺，由于長時間受高考制度應試教育影響，傳統(tǒng)的教學模式仍然應用到高職數學教學中，老師與學生之間學術交流較少，課堂氛圍沉悶，導致數學課堂教學效率不高，不利于學生的全面發(fā)展。針對這種情況，學校應該采取創(chuàng)新為核心，專業(yè)為主線，案例為載體的路線進行課堂教育方式的改變。在一些日常的教育中，促使他們意識到數學建模與日常生活之間的必要關系，讓學生懂得優(yōu)化利用數學方法來解決實際問題，打破他們對常規(guī)數學的認識，轉變他們對數學應用的學習觀念和看法，從而不斷地激發(fā)他們的學習興趣。

雖然數學建模大賽是有一定能力需求的限制條件，并不是所有學生都可以參與到其中，但是學校可以根據學生各自專業(yè)的特點并結合學生對于數學學習的能力，以社團為組織開展各式各樣的校內建模競賽，讓學生通過競賽來快速提升自己的綜合能力，打破傳統(tǒng)的課堂教學模式，讓越來越多的學生能夠在競賽中充分發(fā)揮自己所學，促使他們認識到數學建模在生活中的應用價值。對于那些在校內競賽中表現(xiàn)優(yōu)異的學生，高職院校就能夠開展具有針對性的數學建模培訓班，便于學生們更好、更快、更有求知欲地接受數學建模知識。“數學建模”課程與其他數學基礎課有很大差異，傳統(tǒng)“數學基礎”課程的教學內容和體系都十分成熟和穩(wěn)定，但是存在的缺陷也非常明顯，在教學中主要是通過各種教學方法傳授知識，而學生的主要任務是被動地接受知識，完全不能夠調動學生的主觀能動性。而“數學建模”課程是一門新興的而又充滿活力的課程，它的目的并不是教給學生多少知識點，而是以解決實際問題和培養(yǎng)學生的應用數學能力為目的。各大高校完全可以從創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)啟迪教育出發(fā)，結合數學建模應用實例，考慮學生自身能力，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，積極鼓勵并引導學生參與各種各樣的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽當中去，以達到切實增強學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的目的。

心理學研究表明，學習者在學習中保持愉快和放松的心情，有利于發(fā)揮主觀能動性與創(chuàng)新意識，從而獲得巨大的學習潛能?！皵祵W建?！闭n程的教育一般采用靈活多變的教育方法。在給出實際問題后，鼓勵學生大膽思考，互相討論，站在不同的角度提出解決問題的方案，在討論中可以發(fā)現(xiàn)彼此的不足，從而重新建立更完美的問題解決方案，營造了一種和諧、民主、自由的教學氣氛。在這種氛圍中，學生沒有什么壓抑感，個性和思維能力都能得到充分的發(fā)揮。高職院校應以數學建模協(xié)會和大學生創(chuàng)造協(xié)會組織為依托，深入開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育啟迪工作和數學建模思想教育[3]。

5 結語

21世紀的教育一定要把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識放在首要位置，為了學生就業(yè)工作的考慮，學校更應該大力堅持以學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主體的教育方式。著名的美籍華人楊振寧教授曾說過：“中外學生的主要差距在于中國學生缺乏創(chuàng)新意識，創(chuàng)新能力有待于加強，而具有創(chuàng)新能力的人才將是二十一世紀最具有競爭力，最受歡迎的人才。”數學建模是聯(lián)系實際問題與數學的橋梁，是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和完善方案的最佳工具，是數學知識與應用實際共同結合的最佳契合點。

[參考文獻]

[1]司守奎數學建模算法與應用[M].北京：國防工業(yè)出版社，2011.

[2]姜啟源數學模型[M].北京：高等教育出版社，1993

[3]王茂之，郭科數學建模中的創(chuàng)新意識培養(yǎng)[J].大學數學，2009 （1）：79-81