数学建模在民办高校课堂改革中的应用

□孙 娜 王 娜

一、数学建模的发展史

随着人类社会的进步、科学技术的快速发展和计算机的日益普及，数学的应用范围迅速扩大，已逐渐深入到社会的各行各业，服务于人们生活的方方面面。当今社会对数学的要求并不单是需要传统教学或专门从事数学研究的人才，更深层需要的是各部门中从事实际工作的人，人们对各种实际问题的数据要求也越来越精确，这更需要他们善于灵活运用数学知识及数学思维方法来解决面临的实际问题，进而取得良好的经济效益和社会效益。数学诞生的目的之一就是要学会用数学来解决社会生活中的实际问题，本质是用数学的语言、方法去近似地刻画社会生活实际问题，而这种刻画的数学表述就是一个数学模型，其过程就是数学建模。

二、数学建模的重要性

数学模型是用数学符号、公式、图表等刻画现实对象数量规律的数学表达式，是一种理想化、抽象化的方法。

(一)数学建模的宏观作用。近年来，数学建模的思想和方法已渗透于社会各个方面。众所周知，在工程管理、经济增长、环境治理、生物诊断、医学治疗、航天航空等各个方面都有广泛的渗透和应用，对解决现实世界的实际问题有着重要意义。当前，随着科技的进步，数学的地位在社会发展中日益得到重视和提高。相应地，数学建模也已逐渐成为基础数学向其他领域渗透的主要方式和媒介，并且在教学和育人的实践中起着不可忽视的作用。在大数据时代，随着新技术、新工艺以及计算机的快速蓬勃发展，对于过去在建立数学模型也无法求解的课题在新的手段和技术下都迎刃而解。

(二)数学建模的微观作用。数学建模能够逐步培养学生的创新意识、洞察能力，能够提升学生快速获取信息和筛选资料的能力以及锻炼学生用数学语言表达实际问题的能力。数学建模能够培养团队合作意识，增强写作技能和排版技术，同时训练学生的逻辑思维能力和开放性思考方式。数学建模单独靠一个人在规定时间不可能完成，通常需要一个团队来完成，需要学生相互间紧密合作才能完成建模过程。在建模的过程中，不同学生在同一数学问题上可以从不同的角度考虑，也可以采用不同的数学方法来解决，进而建立起来的数学模型没有固定的答案。因而参赛的学生必须相互沟通才能达成一致，所以数学建模能够培养学生的团队合作意识和团队合作精神、增强学生的写作技能和排版技术，同时训练学生的逻辑思维能力和开放性思考方式，更能启发老师的课题教学，使学生与老师建立一种默契的关系。

三、民办高校的课堂改革

(一)民办高校数学课堂教学的现状。当前全国高校培养人才的规格一般有三种类型:一类是学术型人才，即研究生人才，他们是国家今后科技发展以及科研的精英力量。第二类是应用型人才，这类型人才具有一定的理论基础，又有一定的动手实践能力。第三类是实用型人才，这类型人才将来主要成为各行各业有职业技术的工作人员。大部分民办高校的办学都定位在应用型、创业型人才的培养。民办高校的本科生基础较为薄弱，对数学缺乏兴趣，许多专业又文理兼收，学生数学基础两极分化严重，而学生在后续专业课程学习中又要用到高等数学的相关知识，尤其在建筑工程专业方向与会计金融专业方向，数学是基础的支撑课程，对学生更好理解本专业的学科有重大的影响作用。但通过调查研究发现，当代大学生在数学的学习过程中比较吃力，而很多民办教师在数学的教学过程中，都会出现“重计算，轻思想;重理论，轻实际;重抽象，轻具体”的教学通病，使得学生们对数学认识只是停留在课堂上，缺乏自主学习的动力，没有深刻意识到数学与实际生活的紧密关系。

(二)民办高校近年来课堂改革的现状。近年来高校一直提倡课堂改革，数学的课堂改革也一直在摸索中，许多民办高校都在具体的改进中。以往的数学教学基本上是“填鸭式”，满堂灌，学生为了取得高分，偏重死记硬背，产生了许多高分低能的学生。目前的课改，侧重于学生去主动学习书上的知识，先由学生小组讨论，找出问题，由学生主讲，教师辅教，进而由老师发现问题，对症下药，解决问题。分小组讨论是当前课改最主要的方式。改革考试方式和考试成绩也是当前常见的课改方式。但是，将数学的课堂知识与社会实践相结合在目前的课改中还没有被重视，因而学生对数学的兴趣还没从根源上激发，不能主动去学习，更不能发现数学的实用性和数学的美。这是目前高校尤其是民办高校需考虑的。需要重新定位数学的教学，而数学建模是一个很好的突破点，能够将数学与实际生活结合，更能激发学生的主观能动性。

四、数学建模在民办高校课堂改革的应用

目前，部分民办院校没有数学学院，也就没有数学专业的学生。数学是作为一门公共课进行教学。最近几年，民办高校才重视数学课堂的改革，也将数学建模作为与数学教学结合的一个关键突破点。但这类院校的数学建模课堂仅停留在单纯灌输理论知识、与实践脱轨直接参加竞赛的阶段，同时，由于学生数学基础薄弱，对数学缺乏兴趣，导致数学建模竞赛的成绩不理想。但他们更愿意参加各种数学实践活动，并且他们思想活跃，乐于接受新事物，对各种新事物有独到的见解和想法。所以，对这类民办院校的学生，更需要的是一种与实践相结合、与生活相联系的教学模式。这类模式应逐步在课堂的改革中渗透和大力推广。

考虑民办高校的诸多客观条件，教师应通过与学生所学专业的结合，将数学建模知识融入教学过程、实际案例嵌入，学生自主学习等多种形式，注重学生应用能力的培养。在数学课堂改革中，要重视数学建模的培训，在数学建模培训过程中，要让学生建立数学模型、求解数学模型，更重要的是教师带领学生在校方所建立的创业平台中，模拟实际场景，结合所学数学知识，使数学模型得到真正应用，在应用实践中提升学生思维，进而在思维方面得到启发。真正挖掘数学的实用性和创造性。

结合当下民办院校转型为应用型院校的背景和内涵，依据全国大学生数学建模竞赛的实践经验，不仅发现了数学建模与数学课堂改革的桥梁关系，还进一步剖析了数学建模与培养学生应用能力之间的关系，还深入剖挖掘了建设应用型高校与数学建模培训和竞赛的关系，为数学的课堂改革与实践提供了可支撑的理论依据和理论指导。

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