高职高专数学建模项目化教材建设研究

赵伟良

浙江工业职业技术学院人文社科部

随着我国高等职业教育教学改革的逐步深入，项目化教学方法已被广大高职高专院校广为接受和使用，与之相应的项目化教材也如同雨后春笋般竞相开发。但是，我们稍作观察就不难发现这些项目化教材都是针对专业课而言的，很少有涉及公共基础课的，甚至可以说找到高职高专数学建模项目化教材的范例几乎为零。事实上，数学建模项目化教材是实施项目化教学的基本条件，也是保证项目化教学质量的关键所在，同时还是学生自主学习数学建模的重要参考资料。因此，我们认为开发高职高专数学建模项目化教材十分迫切。

一、现行高职高专数学建模教材现状

随着项目化教学改革的逐渐深入，现行的高职高专数学建模教材已经无法满足项目化教学的要求，教材内容主要存在以下几个问题：

（1）、教材内容重理论，轻实践，重心还偏“本”。

现行高职高专数学建模教材内容普遍存在理论知识偏多、偏难，内容难以理解，与现实生活和工厂实际脱节严重[1]，而且教材中仍然残留本科院校的诸多痕迹，很多教学内容甚至是由本科教材的简单删减编制而成，这显然无法满足现代高等职业教育教学目标的要求。

（2）、教材内容内容陈旧，软件使用程度不高。

现行高职高专数学建模教材内容比较陈旧，没有及时吸纳最新的前沿知识，甚至很多例子是三五十年以前的，这显然不能满足职业教育人才培养的需要。同时，我们还注意到现代数学建模往往要处理海量数据，其计算过程是要通过数学软件来实现，特别是Matlab、Lingo等软件的使用，而很多教材以强化理论推导为由，避开软件的使用。

（3）、教材内容与高等数学以及各专业课程的衔接与融合不明显。

现行高职高专数学建模教材内容与高等数学的内容衔接不明显，与各类专业课程的融合也不理想。主要是因为数学建模课程独立开发，自成体系，没有兼顾高等数学的内容，不能实现知识的顺利过渡和有效拓展，也没有与各专业课程体系进行合理的衔接和融合，使得数学建模的教学不能有效地为专业课程服务。

（4）、教材立体化程度不高。

现行高职高专数学建模教材的立体化程度不高，我们除了看到纸质教材外，很难看到与教材配套的电子教案、试题库、教学录像、网络课件、数学建模网站等。事实上，这些是学生在课堂之余学习和交流的重要的手段，是教材不可分割的重要组成部分。

二、高职高专数学建模项目化教材开发的必要性

根据教育部提出的高等职业教育要大力推行工学结合、校企合作的人才培养模式，改革的重点是教学教程的实践性、开放性和职业性，课程内容应该按照实际工作任务、工作过程和工作情景来组织教学[2]。然而，传统高职高专数学建模教材是根据课程培养目标和实际需要，严格按照教育规律和数学模型的分类进行编写，它忽略了教学内容的职业性和学生的自主学习性，淡化了对学生职业能力的培养。同时项目化教学的实施要求教材的内容是以项目为载体，以任务为驱动，围绕职场工作展开，具有很强的实践操作性。因此，我们认为很有必要开发高职高专数学建模项目化教材，这不仅是高等职业技术教育的要求，也是项目化教学的要求。

三、高职高专数学建模项目化教材建设

根据高职高专人才培养目标以及以项目化教学理念，结合我校多年来积累的数学建模教学经验和取得的成果，我们将从教材项目的选取、教材结构的设计以及教材内容的组织[3]来构建高职高专数学建模项目化教材。

3.1、项目化教材项目的选取

项目的选取是高职高专数学建模项目化教材的关键所在，决定着教材的质量。在编写教材的过程中，项目的选取应遵循如下原则：项目内容要包含数学建模课程基本知识和基本技能；项目的主题应该与现实生活和工厂实际密切相关；项目的内容要使学生的学习具有针对性和实用性，同时也要使教学具有可行性；项目内容要符合学生的认知规律，要有循序渐进性，不可一味求难，扼杀学生的学习欲望和积极性；项目内容要与高等数学课程和专业课程内容相衔接，实现知识的顺利过渡和有效拓展；项目内容还要具有学科的交叉性以及综合能力运用的特点。事实上，近几年的全国大学生数学建模竞赛真题正好符合上述教材项目的选取原则，通过适当调整可以作为高职高专数学建模项目化教材的项目。

3.2、项目化教材结构的设计

根据高职高专专业课程的优秀项目化教材结构以及数学建模课程特色，我们构建了“模块—项目—任务”这种层次递进的项目化教材结构模式，具体设计为项目名称、项目概述、项目学习目标、项目相关知识、项目工作计划、项目实施、项目关键技术提醒、项目小结、练习等[4]，这种教材结构充分体现以项目为载体，以能力为目标的项目化教学理念。

3.3、项目化教材内容的组织

高职高专数学建模项目化教材共设计成4个模块，12个项目，共计38个学时。其中模块一是数学基础类模型，分4个项目，主要让学生掌握基本初等模型、微分方程模型、概率统计模型等；模块二是优化类模型，分3个项目，主要让学生掌握线性规划模型、整数规划模型、非线性规划模型等，模块三是数据处理类模型，分3个项目，主要让学生掌握层次分析法、极差规范化、数据的拟合与插值、数据的统计和仿真等常用数据处理方法；模块四是综合提高类模型，分2个项目，主要让学生掌握综合应用模型的能力和处理数据的能力。每个项目在实际过程中，要体现数学建模知识点和能力要求。具体项目内容和课时见下表：

四、项目化教材开发的初步成果展示

我校从2012年开始编写高职高专数学建模项目化教材，目前已完成数学建模竞赛培训辅导教材及电子课件、数学建模项目化网站以及数学建模试题库。从教学和学生使用情况来看，符合项目化教学要求，教学效果明显。同时利用我们自己编写的数学建模培训辅导教材指导学生参加2013年的全国大学生数学建模竞赛获得2项全国二等奖的好成绩。

[1]孙红艳.职业教育项目化教材设计研究[M].华东师范大学，2010.

[2曹锦、商蕾杰、李娜、辛惠娟.基于工作过程的信息技术项目化教程教材编写实践[J].保定职业技术学院，2011(1).

[3]沈蕴梅.《平面设计》项目教材开发的探索与实践[J].科技信息，2011(33).

[4]蔡锦锦、张枝军.职业教育项目化教材结构设计探讨[J].消费导刊，2009(21).