高職高專(zhuān)數(shù)學(xué)建模教材建設(shè)初探

摘 要：目前，國(guó)內(nèi)許多高職高專(zhuān)院校已經(jīng)認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模活動(dòng)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合能力的重要作用，并且已經(jīng)開(kāi)展了相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模活動(dòng)，也取得了一些不錯(cuò)的成績(jī)。但總體上適合高職高專(zhuān)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的教材和參考書(shū)目仍然較少，絕大多數(shù)教材是針對(duì)本科院校學(xué)生編寫(xiě)的。我校數(shù)學(xué)建模課程的教材就是選用本科學(xué)生使用的教材，教學(xué)效果不太理想，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，嚴(yán)重制約了我校數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：高職高專(zhuān)；數(shù)學(xué)建模；教材改革

一、存在的問(wèn)題

第一，目前教材中關(guān)于高職高專(zhuān)學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的意義與原因介紹過(guò)少。如果課上教師不向?qū)W生介紹清楚，許多學(xué)生根本不知道競(jìng)賽的意義與原因。高職高專(zhuān)數(shù)學(xué)建模的課時(shí)安排相對(duì)較少，如果教師在課上花時(shí)間和精力向?qū)W生介紹參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的意義與原因，就容易影響教學(xué)進(jìn)度。

第二，教材中對(duì)數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識(shí)介紹過(guò)少。高職高專(zhuān)學(xué)校的大部分學(xué)時(shí)被數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、職業(yè)技能訓(xùn)練等專(zhuān)業(yè)課占據(jù)，數(shù)學(xué)建模課程只是一門(mén)可有可無(wú)的邊緣學(xué)科。因此，在開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程前，學(xué)生的數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識(shí)幾乎為零。

第三，教材中幾乎沒(méi)有數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽專(zhuān)科組優(yōu)秀論文的介紹。自1999年設(shè)立大專(zhuān)組競(jìng)賽以來(lái)，每年參賽的高職高專(zhuān)院校都在大幅增加，但教材中幾乎沒(méi)有數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽專(zhuān)科組優(yōu)秀論文或出題人的專(zhuān)業(yè)解析。

第四，教材中涉及的數(shù)學(xué)模型實(shí)例不利于高職高專(zhuān)學(xué)生學(xué)習(xí)理解。教材中的實(shí)例所運(yùn)用的知識(shí)點(diǎn)大多過(guò)于深?yuàn)W且知識(shí)面涵蓋過(guò)廣，學(xué)科交叉廣泛，因此學(xué)生學(xué)習(xí)一些模型實(shí)例時(shí)困難重重。

第五，教材中許多數(shù)學(xué)模型與算法相分離。教材中許多數(shù)學(xué)模型只有模型結(jié)構(gòu)或模型建立的思路，沒(méi)有模型的求解過(guò)程，也沒(méi)有具體的算法解析。這樣加大了高職高專(zhuān)學(xué)生理解數(shù)學(xué)模型的難度，繼而影響了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)習(xí)興趣。

二、教材建設(shè)

1.教材內(nèi)容改革

（1）要讓高職高專(zhuān)院校的學(xué)生明確參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的意義與原因，了解參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于學(xué)生創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)。應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生準(zhǔn)確、快速獲取信息的能力，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力，提升教師對(duì)數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用能力，增強(qiáng)論文寫(xiě)作能力。

（2）許多高職高專(zhuān)院校數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)課程日漸壓縮，很多涉及數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)沒(méi)有被提及。因此，教材中必須對(duì)一些基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)與算法作簡(jiǎn)單、明了的介紹。

（3）在教材中可以引入近5～10年全國(guó)數(shù)學(xué)建模專(zhuān)科組獲國(guó)家一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)的論文以及命題專(zhuān)家的標(biāo)準(zhǔn)解析，讓學(xué)生清楚地認(rèn)識(shí)到什么樣的文章可以獲國(guó)家獎(jiǎng)，了解這些文章的不足之處及如何改進(jìn)。

（4）教材中模型實(shí)例選取運(yùn)用的數(shù)學(xué)知識(shí)不能過(guò)于深?yuàn)W，模型不能過(guò)于龐大，算法不能過(guò)于復(fù)雜。模型的選取必須符合高職高專(zhuān)學(xué)生的建模能力。

（5）教材中建立的模型要具有較為詳細(xì)的啟發(fā)式引導(dǎo)過(guò)程。模型建立后要附上具體的算法，并運(yùn)算出具體結(jié)果，使模型與算法相配套、相融合。這樣有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.教材建設(shè)線上線下相結(jié)合

教材形勢(shì)可以多種多樣，教材不再局限于紙質(zhì)文字一種形式（線下）。線下教材只能教會(huì)學(xué)生一些基本、傳統(tǒng)、陳舊模型的解法，這樣不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。而現(xiàn)在的數(shù)學(xué)建模用來(lái)解決當(dāng)下最流行、最棘手的問(wèn)題。因此，學(xué)生在網(wǎng)上學(xué)習(xí)，尋找新問(wèn)題就十分必要。用線下的知識(shí)觸類(lèi)旁通地解決線上問(wèn)題，真正做到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考及分析，建立數(shù)學(xué)模型和算法，解決實(shí)際問(wèn)題。

三、結(jié)語(yǔ)

筆者根據(jù)高職高專(zhuān)院校人才培養(yǎng)目標(biāo)及學(xué)生的實(shí)際水平，認(rèn)真思考當(dāng)前教材建設(shè)中存在的問(wèn)題，借鑒吸收本科教材的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以確保符合高職高專(zhuān)學(xué)校需要的優(yōu)質(zhì)教材進(jìn)入課堂。

參考文獻(xiàn)：

[1]王兆春.高職專(zhuān)科數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽工作總結(jié)與探索——以麗江師范高等專(zhuān)科學(xué)校為例[J].考試周刊，2017（44）.

[2]池春姬，萬(wàn)淑香，董永勝.高職院校《數(shù)學(xué)建模》教材建設(shè)初探[J].寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，15（2）.

注：本文系麗江師范高等專(zhuān)科學(xué)校質(zhì)量工程項(xiàng)目“特色課程數(shù)學(xué)分析——專(zhuān)業(yè)必修課”（項(xiàng)目編號(hào)：XJ102016211）。

作者簡(jiǎn)介：王兆春（1987— ），納西族，碩士研究生，助教，研究方向：數(shù)學(xué)建模、組合優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)。