数学建模与学生能力提高关系探析

佟 良 邹大伟

（绥化学院信息工程学院 黑龙江绥化 152061）

随着《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》正式发布，我国未来将探索发展本科层次职业教育。实施的对象为1999年以后升格为本科的院校，其将逐步转型为职业技术学院，培养应用型高技能人才。作为一所新升格本科院校，其数学专业主要是以培养“应用型”“创新型”人才为己任。所以，如何利用学校现有的资源提高研究性学习能力和解决实际问题能力是提高教学质量的关键。

一、以数学建模教学为基础渐进式培养学生研究性学习能力和解决实际问题能力

数学建模[1]是根据客观的实际问题抽象出它的数学形式，用以分析和解决实际问题的一种科学方法。数学建模是数学专业的一门重要课程,是理论性、应用性、实践性很强的一门课程,学生经过大一一年的学习，大二开始学习数学建模课程。数学建模教学团队以数学建模教学为媒介，探究培养学生研究性学习能力和解决实际问题能力的方法。

（一）数学建模教学在人才培养中的作用及存在的不足。高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。近年来，实践教学逐渐被教育界所认可，尤其是新升格本科院校，实践教学的比例已经成为评价和考核一个学校的重要指标。数学建模是一门理论联系实际非常密切的课程，是培养学生研究性学习能力和解决实际问题能力的重要手段。

长期以来，数学建模课程都是以理论教学为主，实践教学为辅，并且实践教学就是书本中固定的几个实例，学生按照步骤操作，得出操作前就知道的结果，学生被动地接受知识，无法激发学生学习的主动性。动手能力，分析和解决实际问题的能力得不到充分的锻炼，制约了学生研究性学习能力和解决实际问题能力的培养。

（二）渐进式培养学生研究性学习能力和解决实际问题能力的举措。许多新升本科院校数学建模教学团队教师经过长时间的实践摸索、讨论，总结出了适合本学校学生的教学方法。

1.理论教学与实践教学、课内传授与课外科技创新、教师辅助与学生自主学习相结合[2]，以问题探索为基础，在教师指导下，让学生通过对实际问题的探究，来实现研究性学习能力和解决实际问题能力的培养。

2.变填鸭式教学为互动式教学，突显数学建模理论与实践联系密切的特点，通过解决实际问题培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

3.教师地位变主导为辅助，强化学生的主体地位，增加设计性、综合性模型实例供学生选择。通过改革教学手段、教学内容渐进式的培养学生的综合能力。

二、改革数学建模教学培养学生研究性学习能力和解决实际问题能力

传统的数学建模教学模式为理论与实践分离模式（即课堂讲授，实验室验证），此模式无法做到理论与实践的完美融合。新模式为在实验室进行课堂讲授，讲授与实践同时进行，学生无疑问的上完每一节课，充分认知所学知识的用途，达到知识的活灵活用。

数学建模课程有很强的时代气息，贴近生活，这就导致教材内容陈旧。淘汰内容过于陈旧实例、增加一些具有现代气息的实例[3,4]，例如环境污染模型、垃圾焚烧和基因组组装模型。对于一些经典实例可以加以改进、整合后，作为实例重新引入课堂，例如人口模型，它是一个非常经典的实例，但随着社会的发展，原有的模型已不适合当前，可在原来基础上添加计划生育政策、人口老龄化等因素。

在课程设计上，突出学生的主体地位[5]，突出建模分析和过程，让学生充分自主的实验，在建模过程中思考问题，逐步培养其分析问题和解决实际问题的能力。

这种教学模式是在学校原有的教学资源基础上加以改进，容易实施，学生开阔了视野，认识到所学知识的用途，课堂气氛活跃，学生对数学建模产生浓厚的兴趣，面对问题能够主动的分析研究，达到了培养研究性学习能力和解决实际问题能力的目的。

三、参加数学建模竞赛锻炼学生研究性学习能力和解决实际问题能力

为了能进一步锻炼学生的研究性学习能力和解决实际问题能力,我们鼓励所有的学生参加数学建模竞赛,为了学生能更好的竞赛，学校和数学建模教学老师积极配合，为学生创造了良好的竞赛坏境。

（一）在学生暑假期间开设建模竞赛基础课程辅导，例如概率统计、最优化理论、图论。在学生寒假期间开设Matlab、Lingo、SPSS软件的辅导。

（二）在竞赛前，举办一次预赛，鼓励学生自由组队，小组分工合作。主要是锻炼他们的团队协作，其次是筛选队伍，选中的队伍学生免费参加省级数学建模竞赛。没有选中的队伍可以自费申报省级竞赛。省级竞赛获奖者学校免费为其申报国家级数学建模竞赛，并为最终获奖的选手给予物质奖励以鼓励。

（三）在数学建模竞赛期间，为了给学生提供最大限度的方便，学校专门为学生开放了计算机实验室，并配备了专门的指导教师进行辅导。

经过数学建模竞赛，学生能够主动获取知识、探索问题、应用知识解决实际问题，达到了培养学生研究性学习能力和解决实际问题能力的目的。

四、结束语

研究性学习能力和解决实际问题能力的培养是长期的过程，以团队方式组织学生实践，以建模竞赛引导学生思维，采用讲授和实践同时进行教学模式，培养学生的学习兴趣。从大二开始系统地对学生进行培养，引领学生逐步建立自主探索式学习习惯。让所培养学生多参加省大学生数学建模竞赛、全国大学生数学建模竞赛，参加数学建模竞赛的毕业生容易受到用人单位的欢迎，而继续深造的学生凭借其在校期间炼就的综合实力，容易得到所在高校好评。

[1]杨启帆,方道元.数学建模[M].杭州:浙江大学出版社,1999.

[2]周影等.在概率统计教学中培养学生的研究性学习能力和解决实际问题能力[J].数学教学研究,2014(5).

[3]任良玉，张吉维.实施大学生创新实验计划探索基于课题的本科创新人才培养模式[J].中国大学教学，2011(4).

[4]易红.高校实验教学与创新人才培养[J].实验室研究与探索，2008(2).

[5]王源远，王丽萍.高校实践教学的理论认识与实践探索[J].实验技术与管理，2013(1).