数学建模在高职数学教学改革中的地位和意义

于庆伟

【摘要】本文阐述了在高职院校开设数学建模课程对于培养学生应用数学知识解决实际问题能力的积极意义.高职数学的培养目标正向能力教育转变，而数学建模在培养学生的思维，提高学生数学应用能力方面起着至关重要的作用.通过在高职数学课堂开展数学建模活动，可以打破传统教学模式的只注重理论学习而忽视数学知识应用能力培养的弊端，从而推动高职院校数学教学改革的顺利进行.

【关键词】数学建模；高职教育；教学改革オ

一、数学建模简介和起源

建立数学模型的最初的目的是把研究者遇到的实际问题归结为相应的数学问题，在此基础上使用数学的理论和方法，深入地分折和研究，为彻底解决遇到的问题提供准确数据和值得信赖的指导.数学建模最早始于20世纪60至70年代，而20世纪80年代初我国的几所著名大学同样将数学建模设置为重要的选修课.最早的数学建模竞赛始于19世纪80年代中期的美国大学生数学建模竞赛，随后我国也开始选派大学生选手参加该项赛事，随着成绩越来越好，参赛院校的积极性自然越来越高.如今有教育部参与组织的全国大学生建模大赛，已经成为国内的最大规模的大学生基础学科竞赛.

二、数学建模在高职数学教学改革中的地位

1.使学生养成团队协作的好习惯

团队协作方式的学习是高校教学改革的一个重要方向.传统教学形式是老师灌输式的讲授，学生被动听讲.而以学习小组为基本形式，调动全体学生的积极性和创造性，以奖励团体成绩为鼓励方式的一种全新的教学模式.教师在数学建模教学过程中，根据学生的不同特点，将学生分成若干个小组，学生也可以根据个人意愿自由组合成小组，各小组依据老师提出的命题和内容进行研讨.通过团队合作学习，使学生能够感受到自己的价值，能更融洽地处理与同学的关系，增强自信心，同时也为将来适应社会打下良好的基础.

2.在数学教学过程中引入全新的教学方法

数学建模经常采用下面几种全新的教学方式，丰富了数学的教学手段，有效促进高职数学教学改革的顺利进行：

首先，“主讲式”是以授课教师讲解知识点的方式为主，适当围绕主题举例说明，学生在教师的指导之下进行针对性的练习.

其次，“探索式”是教师以点拨方式为辅，指导学生练习为主，师生采用讨论探索性问题的解答问题的方式，以帮助学生获取和掌握适宜的新知识.

最后，“自发式”是由授课教师引出问题，学生进行自愿组合，按需查阅资料，在课堂上进行相互讨论，提出问题的解决方案，以达到培养学生良好的协作精神及创造性思维能力的目的.

3.通过带领学生参加建模竞赛推进数学教学改革

数学教学改革的目的就是要把学生都带回到课堂.而参加竞赛进而争取好成绩就是实现上述目标的直接有效的办法.现阶段数学建模竞赛在全国范围内已非常普及，由于学生基础各异，不是每名高职学生都能有资格参加大赛的，为了选拔优秀的参赛选手，必然要求学校自行组织数学建模竞赛，而每次竞赛，都要求学生积极准备和踊跃参与.通过参加学竞赛，有助于增强学生学习数学的应用意识，培养学生解决实际问题的能力，提高学生的数学综合思维能力.

三、数学建模对于高职数学教学改革的意义

1.数学建模是解决当前高职数学教学存在问题的有效方法

通过数学建模的教学可以解决长期困扰学生的“数学有什么用”的疑问，提高学生学习数学的兴趣.比如在建立产品质量检验模型的过程中，首先需要学生分析产品质量，区分质量的划分标准，这就需要学生根据不同情况建立模型.而产品质量检验模型可以归结为概率的古典概型问题.高职院校的学生已掌握了一些微积分初步、线性代数和概率初步方面理论知识，并具备一定的解决实际问题的能力，这样就使得数学建模引入高职数学教学成为可能.

2.学生通过数学建模可以增强自身的综合素质

把数学建模引入高职数学教学，可以调动学生主动学习的积极性，学生在建模过程中通过收集信息、查阅文献，学会发掘、领悟相关领域的知识，并增加和其他同学的协作.数学建模同样可以培养良好的心理素质，数学建模所涉及的问题一般都来自于生产和生活，由于涉及的方面比较广泛，建立确切的数学模型自然不是轻而易举的事，这就需要对实际问题进行认真的分析和概括，才能建立恰当的数学模型.通过建模还可以培养学生高度的责任感、遇到逆境时的心理承受能力和面对困难锲而不舍的精神.

3.数学建模推动高职数学教法改革

高职数学教师通过辅导学生参加数学建模竞赛，自身体会到了高职数学教法改革的紧迫性.教师主动将数学建模的思想和方法融入高等数学课程体系，打破原有高职数学课程只重视理论、忽视应用的教学内容安排，自觉地进行教学内容、教学方法等方面的改革，突出高职数学课程的实用性.同时克服传统数学教学“满堂灌”的弊端，引入开放性的数学案例，采取启发式教学，让学生充分参与到教学中，加强对学生的数学应用能力和创新能力的培养.

在高职院校开展数学建模活动，顺应时代经济发展需要，推动数学课程设置、教学内容和方法的改革，激励学生学习数学的积极性，提高学生综合素质，培养学生创造精神及合作意识.数学建模为数学与外部世界的联系建立了沟通纽带，对提高学生的数学分析能力起到显著的效果，同时提高学生学习数学的积极性和主动性，是高职数学教学设置和内容改革的一个成功的尝试，最终有效地推动高等职业技术学院数学教学的改革.