独立学院数学建模课程的教学改革思考

2017-05-30赵春燕杨静颖

高教学刊 2017年9期

赵春燕杨静颖

摘要：独立院校该如何适应培养应用型人才的需要，已成为教学改革的重要方向。而数学建模作为数学类课程的实践性环节，也首当其冲地成为改革的重点。但是独立学院的生源基础薄弱，课程体系有局限性，数学建模课程的开展受到诸多挑战。因此，探讨独立学院数学建模课程的教学内容、组织形式等有着十分重要的意义。

关键词：数学建模课程；教学改革；独立学院

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）09-0115-02

Abstract： Cultivating applied talents has become an important part of teaching reform. As a practical part of mathematics curriculum， mathematical modeling has also become the focus of reform. However， the development of mathematical modeling courses is challenging because the source of independent college students is weak， and the curriculum system is limited. Therefore， it is of great significance to explore the teaching content and organization form of mathematical modeling course in independent colleges.

Keywords： mathematical modeling course； teaching reform； independent colleges

一、概述

数学建模起源于美国，早在20世纪六七十年代就进入了西方国家的大学课堂。美国自1985年起举办大学生数学建模竞赛，我国也于1992年开始组织了第一次全国大学生数学建模竞赛，目前该项赛事已成为我国高校规模最大的基础性学科竞赛。由于数学建模可以培养学生利用所学知识动手解决实际问题的能力、创新能力以及团结协作的精神，因此数学建模课程也在国内各个大学蓬勃兴起。关于数学建模课程对于大学生素质教育的促进作用在文献[1-4]中均有阐述，也有很多学者思考大学数学建模课程的教学改革[5-8]，但是不同层次的高校该如何组织该课程的教学目前尚未进行细致讨论，本文旨在对独立学院的数学建模课程改革方向进行探讨。

二、独立学院数学建模课程面临的挑战

独立院校如何适应培养应用型人才的需要，逐步完成由基础理论型向实践应用型学科的转变，正成为众多学者研究的课题。而数学建模作为数学课程的实践性环节，也必不可少地成为改革的重点。但是独立学院的生源基础薄弱，中学时代的他们大多就惧怕学习数学，进入独立学院后公共数学课的学习难度也较其他本科院校有所降低。因此，数学建模课程的教学内容、组织形式等应该做出相应的调整，以适应学生的特点，提高学习兴趣。

三、历年CUMCM赛题归纳

纵览24年的本科组48个题目，从发展趋势上来看，主要集中表现为：综合性越来越强，数据量越来越大，涉及面越来越广，实时性越来越紧。我们可从问题的实际背景、解决问题的方法两个方面作一些简单的分析。

从问题涉及的实际背景分析，大体上可以分为：工业、农业、工程设计、交通运输、经济管理、生物医学和社会事业等7个大类。如图1所示，其中工业类占25%；农业占4.2%；工程设计类占14.6%；交通运输类占14.6%；经济管理类占12.5%；生物医学类占12.5%；社會事业类占16.7%。可见赛题涉及范围之广。

大部分题目都可以用两种以上的方法来解决，如图2所示，目前解决问题的模型主要有以下3类：优化模型、预测模型、图论模型，分别有30、31、6个题目。历年数学建模赛题涉及的解决方法在很多数学建模课程的教材[9-11]中都得到较全面的介绍。

四、教学改革的策略[12-13]

综上讨论，独立学院数学建模课程面临着以下几方面挑战：学生畏惧数学的抽象性、数学教学与专业需求的差距较大等挑战普遍存在；近年来数学建模的赛题越来越贴近实际、关注社会热点问题，如“互联网+出租车资源配置”等；随着大数据时代的到来，数值分析和软件计算在建模中所占的比重也越来越高。针对近些年赛题的特征与趋势，独立学院数学建模课程的教学内容和组织形式也该与时俱进，主要从以下几个方面做出应对。

（一）夯实公共数学课基础

针对独立学院学生畏惧数学、基础薄弱的特点，在公共数学课的教学过程中可以将数学理论联系专业实际、提倡兴趣教学，具体来说可以将数学建模思想案例适当融入在公共数学课教学当中，让学生在学习过程中耳濡目染地感受到数学应用的过程，同时也锻炼了思维。

（二）组建多元化教练团队

针对CUMCM赛题的综合性越来越强的特点，并结合独立学院教师学术研究空间和渠道相对狭窄的短板，一个老师很难完成赛前培训这项艰巨的任务，因此需要组织一支涉及多个研究方向和研究领域的教练队伍，每个教练负责讲授自己所熟识的专题，授课内容与自己的科研方向和专业方向结合，让学生有机会接触学科前沿知识。这样的赛前培训既有知识面的宽度，也有知识学习的深度。

（三）提升处理复杂数据能力

针对大数据背景下的赛题数据量越来越大的特点，一方面，赛前培训应该涉及计算机软件应用的内容；另一方面，学生组队时也应考虑尽量有熟悉数学建模中常用软件的功能和操作同学的加入。这样可以保证参赛学生对复杂数据应对自如，不会因为数据复杂而放弃问题。

参考文献

[1]何万生，梁达平.抓好数学建模竞赛推动数学教学改革[J].数学的实践与认识，2005，32（3）：511-513.

[2]陈刚.数学建模对高职数学基础课程改革的推动作用[J].数学建模及其应用，2016（04）：19-22+25.

[3]文娟.浅谈大学生数学建模的意义[J].科技视界，2014（20）：218+206.

[4]肖倩，张文良，唐杰.数学建模课程在经济类院校人才培养中的意义[J].金融教学与研究，2013（04）：73-74.

[5]叶其孝.数学建模教学活动与大学数学教育改革[J].数学的实践与认识，2004（1）：92-97.

[6]陈俊，周群艳.大学数学建模课程的教学方法探讨[J].大学教育，2012（12）：73-74.

[7]杨亚强.基于创新型人才培养的大学数学建模课程改革的实践与思考[J].宝鸡文理学院学报（自然科学版），2014（04）：77-80.

[8]吕颖，蒋观敏.数学建模课程的教学改革探讨[J].西南师范大学学报（自然科学版），2015（12）：173-175.

[9]谭永基，蔡志杰.数学模型[M].上海：复旦大学出版社，2005.