数学建模导向下的面向专业的应用型高职数学教学研究

杨欢

【摘要】本文首先阐述了高职数学课程教学融入数学建模的重要性，并结合我院实际情况从教学内容、教学方法、教学手段三个方面探讨高职数学课程融入数学建模的途径。

【关键词】高职数学;数学建模;课堂教学

一、高职数学融入数学建模的重要性

高职数学是高职院校各专业重要的基础课程和工具课程，教学中应将数学知识看作专业知识的基础，强调其应用性，培养学生思维的开放性、创新性和解决实际问题的自主性，增强学生就业的能力。

数学建模就是指某一领域或部门的某一实际问题，经过抽象、简化、明确变量和参数，并依据某种数学规律模型，然后运用先进的数学方法及计算机技术进行求解。数学建模的教学内容、教学方法都是围绕创新能力的培养这一核心主题进行的，其内容取材于實际，方法结合于实际，结果应用于实际。数学建模的教学，为学生的探索性学习和研究性学习搭建了平台。它真正体现了开发学生潜能、培养学生优秀心理品质以及积极探索态度的良好结合。融人数学建模的高职数学将有助于激发学习兴趣，提升学生的岗位适应能力，促进学生的团队合作精神和组织协调能力的养成。

二、高职数学融入数学建模的途径研究

（一）实现融入数学建模的教学内容的优化整合

以专业为导向的高职数学教学模式是以专业培养目标为导向，用较少的课时完成专业课学习所需的数学知识及学生就业后履行岗位职责必需的数学基础。因此高职数学教学要从提高学生的创新能力和实践能力出发，理清专业需求，优化基本内容，强化教学应用性、设计性、综合性。

数学教学应通过建模与专业有机融合，确立以“面向专业、突出应用能力培养”为理念的教学内容，开启“基础模块+专业模块+建模模块”的教学模式。实例应以工作过程为依据，开展专业建模案例驱动教学，引入数学软件削弱复杂计算。数学教学通过数学实验搭建从数学知识到实际问题的联系可以培养学生的分析判断能力和创新能力，实现学生岗位业务水平的提高。

（二）做到教学方法与学生能力培养的紧密结合

高职数学是高职院校培养适应各行业第一线生产与服务所需的高等技术应用型专门人才公共基础和专业工具课程。数学应用能力主要包括逻辑推理能力、空间想象能力、数学运算能力、数据处理能力、判断能力、数值计算能力、抽象思维能力、数学建模能力以及数学符号和语言表达能力，数学建模能力是各种能力的核心。高职数学的教学还必须以培养职业能力为目标。结合教学内容，我们还须采用“以理论为基础、以专业为背景、以学生为主体、以建模为主线、以培养能力为目标”的教学方法。

“以学生为主体”要求我们积极探索启发式、讨论式、自主式、探究式的教学方法，引导和启发学生主动探索问题，解决问题。基于高职学生特殊的学情，融人数学建模的高职数学可以更深入广泛的采用分层教学法、分组教学法、案例教学法、探究式教学、项目式教学、任务驱动式教学等教学方法。实践证明将数学建模融人数学课程有利于培养学生与人交流、数字应用、信息处理、与人合作、解决问题、自我创新等职业能力。在讲解过程中，我们要紧密联系相关专业，设计实用有趣的建模问题，构建教学中理论、专业、建模三位一体的职业能力培养体系。实验问题的解决鼓励学生用多种方法，例如，小组讨论法，社会调查法等，可以充分调动学生的学习积极性。

创新性能力是高职数学主要培养目标之一。建模竞赛的题目都来自生活和生产中遇到的实际问题和难题，从来没有固定的标准答案，意在提高学生的数学素养的同时培养学生的创新意识和创造能力，提升他们解决实际问题的能力。学生在应用数学去解决各类实验问题时，教师首先应引导学生把它抽象转化为与知识点相对应的数学问题，从而建立数学模型。鼓励学生通过自己的思考建立自己独特的合理的数学模型，并用自己所熟悉的方法和数学软件求解问题。

（三）注重信息技术在教学中的应用

首先教师可以利用信息技术资源，充实教学内容，改进教学手段。PPT，雨课堂，focusky等介入的多媒体教学能够化静为动，集图表、动画、视频、音频于一体，直观形象，新颖生动，充分激发学生的学习兴趣的同时相对于传统黑板书写更容易突破教学中的重点难点。学习和参与高职院校信息化大赛，生动形象的微课制作不仅能激发学生的学习兴趣，也能启发我们的教学思维。我院数学老师已多次参加院级和市级比赛，并获得佳绩。

反过来，学生借助现代信息技术学习数学，不仅丰富了他们的学习内容，也能培养他们自主学习解决问题的能力。建立数学建模协会的网络平台，可分享数学软件，优秀论文，经典案例等，促使教师和学生的双向共进。对于平时计算量较大的作业和实验，我们应鼓励学生使用MATLAB，SPSS，Lingo等软件完成，淡化计算的难度，突出数学方法的作用和魅力。我院已在数学建模选修课中开设MATLAB的培训，内容涉及极限、导数、积分计算，二维三维绘图，线性代数，数据拟合等。培训中学生深切感受到利用软件解决数学问题的便捷，而实际建模比赛中数学软件的使用也极大程度地降低了计算量，给了学生更多探寻思路方法的时间。