高校數學建模課程的教學策略分析

張翠芳

（大連工業大學藝術與信息工程學院，遼寧 大連 116100）

隨著時間的推移和時代的不斷改革創新，我國已經進入了一個高速發展的時代當中，但是在這一時代中，人民群眾對于不同類型的社會工作也提出了嶄新且更高的要求，而首要的就是教育工作，由此就出現了高校數學建模課程的教學工作，從這一方面上來說也是為了適應現階段的科學技術的發展的需要。故此在本文中就將對高校數學建模課程的教學方法改革進行詳盡的闡述，并且試圖提出一定的具有建設性的意見或者對策，促使高校數學建模課程能夠快速地進行教學方式的改革，并且實現教學效果的提升。

一、高校數學建模課程的教學現狀

根據一定的調查就能夠發現，在我國多數的理工類的大學中，高等數學都是非常重要的一門課程，而建模課程作為高等數學中的一部分自然也是比較重要的了，而且建模課程也是其他的各類理工類專業的基礎，如果這一基礎出現了比較多的問題的話，對于高校學生的其他方面的學習其實是非常不利的，甚至會因為基礎方面比較薄弱出現比較嚴重的厭學情緒。而且，高校數學建模課程的實際教學工作受到傳統的教學制度的影響是比較大的，因為我國長期以來實行的是應試考試的制度，這使得高校數學建模課程的教師過度的重視學生的學習成績，反而忽略了實際數學建模知識的實際應用［1］，在這種情況下，學生對于數學建模課程中的知識沒有辦法進入深層次的理解，其實際的教學效果自然就比較低下了。例如實際的高校學生即便已經接受了系統的建模課程的教學，但是在實際的做題過程中依舊會出現比較大的問題。因此，從整體的角度上來說，高校數學建模課程的教學現狀其實是不容樂觀的，校方、教師以及高校學生自身都要注意這一問題，使得高校數學建模課程受到的重視程度得到提升，從而提升高校學生的課程成績，在這一過程中，學生的數學思維也能夠得到一定的提升。

二、高校數學建模課程意義以及方式

總體的角度上來說，高校數學建模課程是一門實踐性非常強的科目，在遇到了實際的問題的情況下，高校數學建模課程能夠將數學知識視為自身的工具，并且將計算機作為工作手段，這樣就能夠將遇到的實際問題進行抽象的總結和概括，這樣就能夠找到與問題相關的途徑了［2］。但是在這一過程中需要將一些不重要的次要因素進行忽略，否則實際的建模過程將會難以進行。在得到了數學模型之后，就能夠進行分析和計算的工作了，相關的工作人員需要將得到的計算結果反饋到實際的問題中進行檢驗過程，直到得到合理的理論為止。

就目前來說，數學建模工作其實并沒有一個固定的方式，但是運用數學建模過程解決問題的流程在大體上都是相同的，需要先進行模型的假設工作，假設成立之后再進行數學模型的實際建立，建立成功之后相關的工作人員就能夠進行模型的分析和求解了，這一工作過程往往會消耗掉大量的時間和精力，最后還需要將計算、分析得出的數據放到模型中進行驗證和修改，只有經歷了這樣的過程之后，才能夠利用數學建模知識將實際存在的問題進行解決，從中也能夠看出，高校數學建模課程的實踐性是比較強的，在這一課程的教學過程中，學生的實踐能力和數學思維能力都能夠得到培養。

三、高校數學建模課程的教學方法改革中的實際問題

（一）學生的數學基礎比較薄弱使得課程改革難以進行

從總體的角度上來說，在高校數學建模課程的教學方法改革過程中，學生的數學知識的基礎其實都是比較薄弱的，而高校數學建模課程的實際教學對于學生的數學知識基礎方面是比較看重的。而之所以造成這種情況，最主要的原因就是高校的數學建模課程將學生限制在了課堂當中，也就是說，高校學生即便進行了建模課程的學習，也并不能將學習到的知識應用在實際生活當中，學生的眼界打不開，其知識面也難以打開，這樣就會使得高校學生的數學建模知識的理解出現比較嚴重的問題，這些問題不僅會限制學生的學習，也會限制高校數學建模課程的教學方法改革工作的進行。例如，建模課程中出現的各種實際物體，高校學生雖然知曉其形態，但是實際的數學建模課程中學生并沒有強烈的直觀感受，缺乏了形象思維的輔助學習之后，學生在建模課程中各種概念、理論的理解上就會出現比較大的偏差。教學方式在進行改革的過程中不重視這一點的話，會使得高校學生的數學建模課程的學習出現比較大的問題，學習工作也會變得比較被動。

（二）教學方式陳舊、傳統

對國內的高校進行抽樣調查之后就能夠發現，這些高校內部針對數學建模課程的教學工作其實是非常陳舊且傳統的，并且沒有隨著新課標的要求而改變，實際的教學主體依舊是教師，這樣雖然是既定的教學任務，但是高校學生的數學建模課程的學習被限制在了課堂教學當中，學生的創造力和想象力都不能得到充分的發揮，在這種環境之下，傳統的高校數學建模課程的教學難以發揮出比較好的效果，自然而然的，進行教學方式的改革也是比較難的了。而且數學建模課程的實踐性本身就是比較強的，將學生限制在課堂進行教學難以達到良好的教學效果，長時間進行下去還會打擊高校學生學習數學建模課程的自信心［3］。

（三）高校數學建模課程的前期基礎課程不足

在前文其實已經進行了一定的提及，高校數學建模課程的教學的要求其實是比較高的，現如今的高校針對數學建模課程的教學理應事先對學生進行微分方程以及分析法等等課程的教學，但是國內諸多高校并沒能做到這一點，在這種情況之下，高校數學建模課程教學難以起到其應有的效果。因此，在后續的高校數學建模課程的教學方法改革工作中需要加強前期基礎課程的教學，并且應當使得前期基礎課程的教學工作質量方面得到保證，這對于高校數學建模課程的實際教學工作來說是比較重要的。

四、高校數學建模課程的教學方法改革的有效對策

（一）加強課程改革和建設

為了促使高校數學建模課程的教學方法進行快速的改革，就需要得到高校學生的反饋。因此，需要在全校范圍之內開設數學建模的選修課程，這樣就能夠使得這一課程的實際教學工作滲透到不同學科的教育工作當中，從而使得高校學生因此受益。但是在加強課程改革和建設的過程中，需要加強相關的人力資源的投入和經濟方面的投入，在必要的情況下可以建立一個計算機交互式的多媒體實驗室，同時應該購置各種用到的軟件，例如Maple等等，這能夠使得課程的開設具有良好的實驗環境。同時加強課程的改革和建設工作還能夠使得高校數學建模課程的教學方法改革速度加快。

（二）進行案例的收集和研究

在現如今的各項社會工作中其實都有數學建模的應用，但是高校針對這一情況的投入工作其實是嚴重不足的，這使得現階段的高校數學建模課程的教學方法改革工作會出現比較大的缺失。因此，校方對于各種數學建模的案例的收集和研究應當重視起來，并且將收集到的教學案例研究透徹，做到這一點之后在投入到正常的數學建模課程的教學工作當中，這樣即便學生會產生一定的學習問題，教師也能夠第一時間進行解決。

（三）師資力量的培養

但凡是教育事業的改革工作，師資力量都是其中最為重要的一部分，而且教師本身也是最為重要的教育實施者。因此，在實際的高校數學建模課程的教學方法改革工作中，校方需要對師資力量進行培養，以此來提升改革工作的成功率。為了達到這一目的，校方需要定期地對校內的師資力量進行培訓，并且在必要的情況下，可以從外部引進優秀的師資力量，以此來提升整體的師資力量的水平，使得高校數學建模課程的教學方法改革工作快速地進行。為了使得校內的師資力量的教學水平得到提升，校方可以請相關的專家到校內進行公開課的教學。

五、數學建模的優勢所在

現在數學模型還沒有一個統一的準確的定義，因為站在不同的角度可以有不同的定義。不過我們可以給出如下定義：“數學模型是關于部分現實世界和為一種特殊目的而作的一個抽象的、簡化的結構。”

數學建模培養了高校學生對于不同學科方向的深入思考，由于數學建模的賽題往往涉及多個學科或者交叉學科，學生會對新的專業產生初步的理解，在這一基礎之上，高校學生就能夠對數學建模具有全面且深刻的理解。

此外，數學建模課程教學還能夠使得高校學生的科研創新能力得到提升，學習過高校數學建模課程的高校學生可以用更加發散的思維、更加創新的方法去探索和進行問題的解決，久而久之還能夠養成高校學生自主進行學習的良好習慣，這是其他高校課程所不能做到的。一般來說凡參與過數模競賽的高校學生都能熟練地應用字處理軟件“Word”，掌握電子表格“Excel”的使用；“MATLAB”軟件的使用，并且還具有良好的語言運用能力，這些能力都是高校學生綜合素質中非常重要的一部分。

綜上所述，就是到目前為止對于高校數學建模課程的教學方法改革的相關研究和分析，從文中敘述的內容中可以看出，目前高校數學建模課程中存在的問題還是比較多的，在這種情況下，高校自身要重視高校數學建模課程的教學方法改革工作，并且在其中需要投入更多的人力資源和經濟資源，促使高校數學建模課程的教學水平快速地進行提升，這對于莘莘學子來說是非常重要的。