通过数学建模活动促进高职高专院校教育教学改革

焦慧平，肖德华

(1.中州大学信息工程学院，郑州450044;2.信阳农业高等专科学校 计算机科学系，信阳464000)

通过数学建模活动促进高职高专院校教育教学改革

焦慧平1，肖德华2

(1.中州大学信息工程学院，郑州450044;2.信阳农业高等专科学校 计算机科学系，信阳464000)

从高职高专院校培养高技能人才目标出发，依据开展数学建模活动的实践经验，阐述了高职高专院校开展数学建模活动的重要意义，对以数学建模为切入点推动高职高专数学教学改革提出了几点思考。

高职高专;数学建模;数学教学;教学改革

数学是高职高专院校的一门重要基础课，针对高职高专这一占据劳动力资源半壁江山的优秀群体，如何发挥数学教育的优势和积极作用，培养顺应时代发展潮流，知识性、创造性和实践能力兼具的复合型高技能人才，是当前众多教学工作者及高等教育改革的一项重大课题。多年的教育教学实践表明，数学建模作为一项有效的教学载体，对于培养学生的创造性思维、创新意识及解决实际问题的综合能力，具有显著的实际效果。因此，积极探索开展符合院校实际的数学建模活动，是当前高职高专院校开展数学教学的一项重要内容，直接关系到高职高专院校可持续发展的大局。

一、积极开展数学建模活动的重要意义

(1)开展数学建模活动是高职高专院校培养复合型高技能人才的需要。

随着我国社会经济的快速发展，行业、企业和区域经济建设需要大量的复合型高技能人才，这种人才以高等职业技术教育培养最为合适。通过数学建模活动将数学基础知识科学地融入到实践中，使学生体会数学的应用价值，提高学生学习数学的兴趣，增强学生运用数学知识解决实际问题的意识。数学建模活动联系数学与实际，引导学生运用数学思想、方法和知识解决实际问题，锻炼培养学生的综合能力，加速实现高职高专院校培养复合型高技能人才目标的步伐。

(2)开展数学建模活动是培养学生创新能力和竞争意识的需要。

21世纪是知识经济时代，社会最需要的人才是创新人才，德国经济学家克罗茨说:现代社会“一个企业的唯一竞争优势取决于其员工的学习能力，即从现有知识尽可能快地产生新的知识的能力，也就是创新能力”。数学建模要求学生综合运用数学知识和数学思想进行分析，充分发挥想像力、创造力及抽象思维能力，通过分析问题、搜集资料、调查研究，对问题进行数学归纳简化，整个建模过程给了学生充分的思考空间，激发了学生的学习热情及创新思维，增强了学生主动参与教学活动，进行团队协作的意识。学生的创新研究能力得到了充分的体现与认可，也使学生在相互的评比过程中增强了竞争意识，从而达到培养学生的创新竞争意识和综合素质的目的。

(3)开展数学建模活动是高职高专院校数学教学改革的需要。

目前高职数学教育面临着诸多问题，如教学内容多，教学时数少，教材不规范，生源素质总体较低、学习积极性不高等，根据高职高专数学教学目标，进行数学教学改革迫在眉睫。数学建模以学生为中心，以问题为主线，以计算机为工具的教学思想，更有利于学生养成正确的思维方式，有利于学生数学素质的提高。数学建模注重培养学生用数学原理和方法解决实际问题的能力，决定了其对教学改革的促进作用。

(4)开展数学建模活动是打造高职高专院校高水平教师队伍的需要。

随着我国高等职业大众化进程的加快，高职高专教育的重要地位日益凸显。高职高专教育的培养目标是为生产、建设、管理、服务等第一线培养适用的高等技术应用性人才，它决定了从事高职高专教育的教师不仅需要具有本专业扎实的理论知识和丰富的教学经验，而且必须具有较强的从事本专业实际工作的能力。数学建模活动涉及知识的广泛性和活动的创造性特点对指导老师提出了更高的要求，促使老师不断提高自身知识结构，结合教学实际，推进课程体系、教学内容、教学方法和教学手段的改革，不断提升教学质量。

二、数学建模活动的开展与探索

中国大学生数学建模竞赛已经开展了18个年头，本科院校对数学建模竞赛的组织与培训具有比较成功的模式和经验。高职高专院校由于学生的基本功较差，数学课时较少，组织工作参差不齐，使得高职高专院校数学建模竞赛的组织与培训也有别于普通本科院校，各方面工作还处在摸索当中。2009年，我校首次组织参加了中国大学生数学建模竞赛活动，经过全体师生的共同努力，四支参赛队获得了省级二等奖1个、三等奖3个的佳绩。下面，我们结合亲身参与组织数学建模活动的经历，谈几点高职高专院校开展数学建模活动的体会。

(1)领导重视，是高职高专院校成功开展数学建模活动的前提。

数学建模竞赛涉及面广，不只是一种竞赛形式。通过数学建模竞赛不仅可以检测出一个学校学生的综合能力、综合素质和创新能力，也可检测出一个学校的综合办学能力和在办学过程中存在的问题。领导重视，尤其是学校领导的重视，是高职高专院校成功开展数学建模活动的前提，数学建模竞赛的培训和组织工作是一项系统工程，需要投入大量人力、物力、财力，涉及各个部门，离不开学校领导的支持、协调和重视。在2009年我院组织的数学建模活动中，能够短时间内就完成了参赛学生、老师和设备场地的筹备工作，使参赛队迅速投入到培训环节，这与校领导的高度重视和院领导的积极组织分不开。

(2)加强宣传，充分调动学生参与的积极性，是开展数学建模活动的基础。

高职高专的学生由于本身基础较差，又是初次接触，因此对数学建模的认识比较肤浅、模糊，所以，必须加强宣传普及工作，充分调动学生参与的积极性。主要从五个方面入手:一是通过校报、广播、墙报等宣传媒介，刊载宣传“数学建模”活动的积极意义;二是在教学过程中融入数学建模思想，加强学生的认识，培养学生的参与意识;三是组织开展数学建模普及专题讲座，加强院校合作交流;四是编写数学建模宣传册子，介绍数学建模知识，刊登参赛学生体会;五是有条件的院校应积极组建数学建模协会，组织有经验的老师参与指导，充分发挥学生社团作用。积极灵活，全方位的宣传发动，可以吸引众多优秀学生参与，为数学建模活动的开展打下良好基础。

(3)强化培训，团队合作，是开展数学建模活动的重要环节。

下面我们从三个方面来阐述这个重要环节，一是强化教师队伍培训。组织老师积极参加全国性数学建模活动学习培训，建立一支经验丰富的数学建模教师队伍;二是对学生实行三段递进式强化培训。针对高职院校学生自身的特点，首先是初级强化基础阶段(暑期前)。培训主要在周末进行，开设有关数学应用专题讲座，初步树立学生的数学应用意识，使其基本懂得如何利用数学进行问题研究。针对基础差的学生，还应补充数学基础知识，主要是线性代数和概率论知识。其次是系统集训阶段(暑期)。数学建模涉及众多数学分支和多种建模方法，这一阶段我们采用专题化的培训方法，把培训内容分为若干有机联系而又相对独立的专题，按需施教，并在每一个专题培训后安排与其相关的建模问题，学用结合，使学生快速掌握建模知识和建模方法。最后是强化提高阶段。这一阶段主要精选历年试题对学生进行实战模拟，掌握参展竞赛的实际要求、程序，要求学生在规定时间内完成论文，锻炼学生的应赛技巧。三是强化团队合作能力。在整个培训期间，不断强化各参赛团队学生的团队意识，提升队员之间沟通、配合的默契程度。

(4)强化保障体制，是推动数学建模活动顺利开展的有效支撑。

关于保障体制，我们认为应从两方面来考虑:一是调动优势硬件资源，为数学建模活动提供良好的培训设备。从全校28个现有实验室、实训场所中择优选取郑州市重点实验室——软件技术综合实验室作为培训场所，选取郑州市重点实验室——电子设计自动化实验室作为辅助场所，全力保障培训工作。二是后勤保障到位。为保证竞赛活动顺利进行，学院拨出专款为竞赛购置必要的设备及所需教材、资料等，为数学建模竞赛活动提供可靠的经费保证。培训、竞赛期间，学院统一安排食宿，确保指导教师和培训学员能够全身心投入其中，免除一切后顾之忧。学校图书馆藏书120余万册，拥有各类中外文期刊1697种，在培训期间为数学建模活动提供“绿色通道”，方便队员随时查阅借阅资料。

三、促进高职高专院校数学建模教育改革的几点思考

(1)完善、落实激励奖励政策，促进数学建模活动的持续开展。

我们已经充分认识到开展数学建模竞赛活动的积极意义，为促进数学建模活动的持续开展，我们还应该完善及落实相应的激励奖励政策。数学建模活动是一项系统工程，需要耗费指导老师大量的时间和辛勤工作，其工作量并不少于一项科研或编著所耗费的工作量，怎样在教学管理中对数学建模竞赛活动取得的成绩给予肯定，并在职称评定、物质激励等方面给予政策支持，是确保数学建模活动持续活跃开展的有效保障。例如我校在2009年首次参加数学建模活动中取得喜人的成绩，但是由于缺乏有效的激励奖励政策，参与师生缺乏足够的积极性，2010年没有继续开展数学建模竞赛活动，这应该是高职高专院校存在的一个普遍问题。

(2)把数学建模的思想和方法融入到高职高专院校数学教学中，使更多的学生收益。

开展数学建模竞赛活动，不仅提高了老师的综合素质和培养了一批优秀的学生，同时也直接推动了高职高专的数学教学改革。但是从扩大这一活动的收益面来讲，还有许多工作要做，毕竟参加竞赛的学生有限。将数学建模的思想和方法引入到高职高专数学教学中，能激发学生学习数学的兴趣，感悟数学学习价值，有效提高高职高专数学教学质量，同时，长期困扰高职高专学生的“学习数学有什么用”的疑问也迎刃而解。至于怎样把数学建模的思想和方法引入到数学教学中，高等数学、线性代数、概率统计等课程中哪些内容可以从建模的角度加以讲授，引入数学建模的困难有哪些，应采取什么对策等，这是国内许多院校都在思考的课题，这是一项复杂的系统工程。关键是我们必须静下心来认真研究，从提高教师自身素质做起，从讲好一堂课、一个案例做起，把提高学生的数学素质落实在教学行动中。

(3)开设数学实验课程或数学建模课程。

目前，高职院校只有少数人参与数学建模活动，而且大部分高职院校只是为了竞赛而开展这项活动。对于如何扩大受益面的问题，有的高职院校做了一些有益探索，比如开设数学实验课程或数学建模课程，但对于学制较短、职业性较强的高职院校来说，能否借鉴他们的经验开设选修课，如何开设并安排数学建模的教学内容，仍是有待解决的课题。

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(责任编辑 吕志远)

Abstract:Based on the practice of mathematical modeling，this paper illustrates the importance of mathematical modeling for vocational colleges and offers some suggestions to promote vocational colleges’teaching reform by mathematical modeling.

Key words:vocational colleges;mathematical modeling;mathematics teaching;teaching reform

On Promoting Vocational Colleges’Teaching Reform by Mathematical Modeling

JIAO Hui－ping1，XIAO De－hua2
(1.Information Engineering College，Zhongzhou University，Zhengzhou 450044，China;2.Department of Computer Science，Xinyang Agricultural College，Xinyang 464000，China)

G712

A

1008－3715(2011)01－0104－03

2010－12－08

焦慧平(1979—)，女，河南鄢陵人，硕士，中州大学信息工程学院助教，主要从事基础数学教学和研究。