基于项目教学法的高职数学建模教学改革

【摘 要】根据目前高职教育培养高技能应用型人才的目标，对高职数学建模课程教学中的项目教学方法进行了探讨与实践，通过项目教学法把数学知识与实践教学有机地结合起来，对培养学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力等方面起到非常重要的作用。

【关键词】项目教学法 数学建模 应用型人才

【中图分类号】 G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2014）01C-0135-02

《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》关于“加强素质教育”问题明确提出：要针对高等职业院校学生的特点，培养学生的社会适应性，教育学生树立终身学习理念，提高学习能力，学会交流沟通和团队协作，提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。由此指明了高职数学建模课程的教学应体现“高职”的特点，突出知识的应用性，以培养学生的实践能力为目标。因此，在高职数学建模教学中要求鼓励学生积极参与，让学生从实际生活出发，在教学中主动参与，通过学生的自主、合作、探究的学习方式，提高学生学习的兴趣与运用数学知识的能力。而项目教学法以项目为主线，教师为主导，学生为主体，在教学中学生主动参与、相互协作、探索创新的新型教学模式，对提高高职数学建模课程的教学效果和教学方法的改进有着重要的作用。

一 、高职数学建模教学的不足

首先，高职学生数学基础相对较弱。由于高校扩招，高职院校学生的入学起点较低，学生的基础相对较弱。加上很多专业文理兼招，造成学生数学基础差异较大。另外，高职院校侧重高技能应用型人才的培养，而数学只是理论基础课，大部分高职院校仅开设一年数学课或者是一个学期数学，有的甚至取消数学课程的开设，这样高职学生的数学基础很难跟本科院校的学生相比，因此数模课程的开展也就更需要有所不同。

其次，教学模式保守，教学内容缺乏针对性。在高职院校数学建模课程的开设主要有两种形式：一种是大众化教育，即面向全校学生开设的公共选修课；另一种是精英化教育，面向少数参加竞赛的优秀学生开设的提高课。无论是哪种形式的数模课，在教学模式上都以教师教授为中心。这样的教学往往容易让学生觉得数模课既抽象又枯燥，难以理解，逐渐失去了学习的热情和兴趣。而且在教学内容上，未能针对高职学生的具体情况对模型内容进行选择简化，学生在学习过程中难以消化吸收，学习效果欠佳。

最后，学制短学时少，教学课时相对较少。由于高职教育是以“为专业服务，必需够用”为原则，对基础课程的教学学时进行了严格的控制，作为基础课的数学课的学时被大幅度缩减，更不要说数学建模这类选修课，因此在缺乏良好数学基础的情况下，数学建模教学的开展举步维艰。

二 、项目教学法概述

所谓项目教学法是将整个学习过程分解成若干个具体的工程或事件，从而设计出相对应的项目教学方案，按具体的行动设计教学思路。在教师的指导下，把学生分成若干项目小组，将一个相对独立的项目交由每个小组处理。以项目小组的形式，发挥不同学生的特长， 有助于培养学生的责任感和团体协作的精神。另外从信息的收集、计划的制定、方案的设计、项目的实施、信息的反馈及最终成果的评价，都由学生自己负责，学生了解项目开发的具体情况以及项目实施的各个环节和步骤。最后以项目完成的情况来评价学习效果。

在数学建模课程的教学中通常以项目的形式进行教学整合，从职业发展的角度让学生得到专业化训练。根据项目开发过程来组织教学。通过教学项目的实施，让学生了解所学的数学知识在专业以及现实生活中的具体运用。并且通过整个项目活动，让学生掌握项目运行的整个流程。项目教学法在教学目标的设定、教学内容的选择、教学方法的采用和教学活动的开展等方面与传统教学法不同，其主要特点如下：

一是在就业市场的需求下，以实际应用与团队合作为教学目标，通过以学生为主体的项目化教学，培养学生的实践能力、创造能力与职业技能等综合能力。

二是在教学内容选择上，以教学项目形式进行教学内容的整合，按照项目开发过程来建构。而教学项目一般以解决现实问题为项目内容，围绕某个专题，涉及多学科知识，选择难度适宜的实际工作任务，学生能独立地在规定时间内完成任务，如果遇到困难能在教师有限的指导下处理问题。通过教学项目的实施，激发学生的学习兴趣，通过在项目中发挥的作用，建立起学生完成任务以及处理问题的自信。

三是教学方法强调在教师主导下，以学生的自主性、师生的互动性以及项目的实际应用性开展数学建模课程的项目教学。其中重点结合理论教学把整个教学过程分解成若干个具体的工程或项目，并设计出相对应的项目教学方案，按具体的行动设计教学思路。项目教学法有效结合了理论知识与实践操作，解决了长期以来数学建模课程教学中理论与实践相脱离的不足。

四是教学活动的开展，让学生置身于真实或模拟的项目环境中，从信息的收集、计划的制定、方案的设计、项目实施、信息的反馈及最终成果的评价，学生参与整个项目过程的每个环节，了解项目开发的总体情况以及实施项目的具体环节和步骤。通过项目工作小组形式，有助于提高学生的学习和解决问题的能力，培养学生的责任感和团体协作的精神，学会交流沟通和团队协作，提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力。

三 、项目教学法在高职数学建模课程中的实施

根据项目法的教学方法思路和教学设计原则。以下给出在高职数学建模课程中实施项目教学法的五个步骤：

第一，确定项目计划。教师提出项目教学计划和若干项目任务设想，发放项目案例资料，帮助学生选择，并与学生一起讨论，最终确定项目的目标和任务。

第二，实施计划准备。将全班学生每三个人组成一个小组，每组实施一个项目。每组学生要制定任务分解、具体阶段成员分工的项目实施计划，并与教师讨论最终得到计划方案。

第三，基础知识准备与操作示范。教师精讲数学建模课程的基础结构和关键知识点以及MATLAB数学软件使用的基本方法。然后结合所学过的知识点，对项目计划举例示范，演示项目解决的具体过程。

第四，实施项目计划。各小组按照已经确定的项目工作步骤和实施计划，分工合作进入自主学习、自主实践和自主操作阶段。通过自主收集信息，检索文献，查阅资料，对项目构思，其中教师督促和指导学生操作项目进程。最后学生根据项目从开展到结束的整个过程，每组完成1篇项目开发过程的总结和1份项目任务设计报告书。

第五，公布项目质量的评价内容、标准和方法。对各个小组完成的项目进行评价。其中采取小组汇报和成果演示的形式，通过展示项目成果、阐述项目构思、叙述项目工作过程，师生共同讨论项目工作中存在的问题以及项目成果的缺陷，完成对项目整体的评价。最后根据每个小组成员在项目中负责部分的完成情况以及实践效果，对每个学生的工作给予评价。

四、项目教学法在高职数学建模课程中的具体实践

根据土建类专业的特点，结合项目教学法，以广西建设职业技术学院11级数学建模选修班为例，运用项目教学法开展教学实验。

项目主题。以2010年全国大学生数学建模竞赛的D题作为项目主题，对学生宿舍的设计方案进行评价。根据给出的四种比较典型的学生宿舍的设计方案，用数学建模的方法就它们的经济性、舒适性和安全性作出综合量化评价和比较。

项目选择的理由。数学学科与土木学科之间具有密切的联系，许多建筑工程（技术）问题归根结底是数学问题。作为土木类院校学生，利用数学定量分析解决建筑领域方面的实际问题是数学实际应用的一个重要方面。

教学组织结构。教师演示→学生分组→学生协作实施项目→项目成果展示→项目评价。

教学计划如表1。

表1教学计划

教学阶段 形式 教学内容 课时

第一阶段（项目相关基础知识准备） 教师讲解 几种常用的综合评价模型以及运用MATLAB模型求解 4

第二阶段（学生分组讨论并完成项目） 在组长的组织下讨论、分析 各评价准则的确定以及方案指标值的确定、数据预处理模型、评价模型的建立方法和结果分析 4

第三阶段（分组汇报，教师给出评价） 小组PPT项目汇报和成果演示 师生共同讨论项目工作中存在的问题以及项目成果的缺陷，完成对项目整体的评价 2

第四阶段（项目成果推广） 成果推广小组协作完成 将研究成果向有关单位介绍并推广应用 课外完成

项目评价。根据小组汇报和成果演示，以及结合每组完成1篇项目开发过程的总结和1份项目任务设计报告书，对项目工作中存在的问题以及项目成果的缺陷，完成小组项目整体的评价。

总之，高职的数学建模课的教学应该要区别于本科数学建模的教学，教学改革应结合“高职”特色，项目教学法以项目为主线、教师为主导、学生为主体，在教学中学生主动参与、相互协作，这样才能在学习过程中培养学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，使学生具备较强的社会适应性和就业能力，成为高级技术应用型专业人才。

【参考文献】

[1]张勇智. 项目教学法在高职数学教学中应用[J].中国市场，2011（19）

[2]许世建，张翌鸣，宋中山.让理论回归于现实生活——高职数学课程运用项目教学法的尝试[J].职教论坛，2008（14）

[3]刘学才.高职数学建模教学的现状及对策[J].湖北职业技术学院学报，2012（2）

[4]黄金超.高职院校数学建模教学研究[J].滁州职业技术学院学报，2012（2）

[5]黄世华.高专院校数学建模教学模式的探索与实践[J]. 科技创新导报，2012（8）

【基金项目】新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目（2011JGB242）

【作者简介】莫亚妮（1981- ），女，硕士，广西建设职业职业技术学院讲师。

（责编 丁 梦）