高职院校开展数学建模教学的探索与实践

彭杰 张玉武

【摘要】数学建模对高职院校培养创新型技术技能人才具有重要作用。本文主要探讨了高职院校数学建模活动的相关问题和困难，结合我校多年的教学经验，对高职院校开展数学建模活动提出了一些做法，为同行院校提供参考。

【关键词】高职院校 数学建模 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）12-0005-02

随着国家经济产业结构的调整，对于高素质技能型人才的需求越来越大，我国对高职教育的投入也不断增加。高职教育的主要目的是为地方、行业的经济和社会发展服务，培养不同层次的一线高素质技术技能型人才。根据这一定位，高职数学课程应以突出数学的应用性为主要突破口，培养学生使用数学原理、数学方法解决实际问题的能力。然而，在高职院校中，数学建模的各项活动还没有完全开展起来。

一、高职院校开展数学建模课程教学的必要性

数学建模是用数学方法建立模型，求解模型从而解决社会生活生产中各个领域的实际问题。在整个建模过程中，通过合理假设，对实际问题进行抽象，借助数学知识建立模型，利用计算机技术和数学软件求解模型，验证模型得出结论，最终指导实际问题。这个过程可以激发学生学习数学的积极性和主动性，提升学生数学应用能力，培养学生团队协作能力，改变学生“数学无用论”的观念。同时，数学建模中的大量的有趣实例为传统单一的灌输式课堂带来活力，将应试教育逐渐转变为应用型教育，促进传统数学课程改革，提升数学教师教学水平和科研能力。因此，开展数学建模活动对于高职人才培养具有重要意义。

二、高职院校数学建模教学的现状

高职院校数学建模教学的现状并不乐观。其主要有以下几个方面问题。

1.学校方面。现阶段，国内各高职院校对数学建模课程重视程度还不够，很多院校普遍存在着“重专业，轻基础”的局面，基础课课时不断削减，数学课程正在被边缘化。部分院校不重视数学建模活动，有的学校没有开设数学建模课程，有的学校也只是为了参加数学建模竞赛而開展活动，忽视了数学建模对学生长远发展的推动力。全国大学生数学建模竞赛在高职院校的影响力还不大，2016年全国大学生数学建模竞赛，全国31199队中仅3153个专科队伍，专科覆盖面较少，与本科院校相比，数学建模在高职院校中还处于起步阶段。

2.教师方面。数学建模往往涉及多个学科，这需要各专业老师的通力合作。而很多高职院校的数学建模师资队伍不理想，很多指导团队完全由数学教师构成，没有其他专业方面的教师参与其中，缺乏其他领域专业知识。

3.学生方面。高职院校生源质量较普通本科院校偏弱，学生数学基础薄弱，同时，很多学生认为“数学与我们的生活、工作联系不多”，“数学建模没什么用处”，学生对数学建模了解很少，这种情况加大了高职院校开展数学建模活动的难度。

三、我校数学建模教学的探索与实践

针对高职院校开展数学建模活动面临的困难，结合我校数学建模课程建设、开展数学建模教学的各项实践，提出一些经验。

1.对传统数学课程进行改革。改革传统高等数学课程教学模式，将数学建模的思想和方法融入到数学课程中，将大量有趣的实例带入课堂，加入matlab，lingo，spss等数学软件，结合高职高等数学的教学内容进行教学，充分发挥学生的创造性，开拓思维和自主性。同时，对高等数学的考核体系进行改革，学生的期末成绩由平时成绩、机试成绩、期末考试共同组成。

2.优化指导教师队伍。由于数学建模涉及到工程、经济、金融、生物、医学、地质、气象、社会等各个领域，因此，指导教师队伍不能单纯的由数学教师组成，高职院校应充分发挥自己学校的人才优势，跨学科跨专业组建高质量的指导教师团队，从而更好地指导学生参加各项数学建模活动。

3.开设数学建模选修课。数学建模可以培养学生自己解决问题的能力，因此，不必等学生学完整个高等数学后才开始学习数学建模。面向全体大一新生的数学建模选修课，学生在学习数学建模的过程中，遇到了还未学到的专业知识，可以引导学生自主学习。在教学中，列举与实际相关的问题，让学生建立模型，再利用数学软件对所建立的模型进行分析、求解并检验。以这些实际问题激发学生学习兴趣，促使学生主动学习数学软件，在实践中体会数学带来的学习乐趣。

4.丰富数学建模活动类型。定期举办数学建模专题讲座，普及数学建模理念，激发学生兴趣，吸引学生参加数学建模选修课。

四、取得的成果

通过多年的探索与实践，我校形成了一套比较完善的数学建模教学体系，取得了丰富的成果。

1.学习数学建模的学生不断增加。校数学建模协会从最初的10人到现在的100多人，每学期的数学建模选修课人数也达到了300人次，有些没选上的学生也坚持来旁听。协会活动越来越丰富，专题讲座、趣味数学竞赛、校数学建模竞赛等吸引着越来越多的学生参与其中。

2.高等数学课程改革取得突破。将数学建模思想融入教学中，引导学生自主学习，高等数学课程改革取得诸多成果，2012年我校高等数学课程得到安徽省省级精品资源共享课程立项，2013年省级重点项目《高职高等数学课程建设与教改实践研究》立项，2013年7月，由高等教育出版社出版了全国高职高专教育规划教材《高等数学》；2014年7月由高等教育出版社出版安徽省“十二五”规划教材《高等数学》，这两版教材中都加入了数学建模的思想和数学软件的使用。数学建模活动的开展，使得高等数学的教学不再停于纸面上，而是来源于生活，指导生活。

3.数学建模竞赛成绩明显提高。几年来，我院学生参加全国大学生数学建模竞赛，获得全国一等奖1项，省级一等奖1项，省级二等奖5项，省级三等奖5项，队员遍及全校各个院系，受益面不断加大。

五、结语

高职院校数学建模活动还处于起步阶段，但必将受到越来越多同行院校的关注和重视，针对高职生的实际情况，合理开展数学建模活动，配合高职数学的教学改革，打破传统数学教学内容的封闭体系，使数学知识与现实世界紧密联系在一起，形成一套完善的高职院校数学建模教学模式，需要众多同行共同努力，让数学建模为高职院校培养有创新思维的高素质技术技能型人才服务。

参考文献：

[1] 施宁清，李荣秋，颜筱红.将数学建模的思想和方法融入高职数学的试验与研究[J].教育与职业，2010，3（9）：116-118.

[2]熊晟欣.刍议高职院校数学建模教学方法[J].教育现代化，2016.10（30）：320-321.

[3]向丽娜，涂常青，刘瑞娟.适宜于高职院校的数学建模课程探索与实践[J].《科学咨询：科技·管理》， 2015（13）：134-135.