高职数学建模课程与竞赛的实践

曹西林

[摘 要] 数学建模是联系数学与实际问题的桥梁，它对高职学生能力的培养具有积极的影响。西安铁路职业技术学院开展数学建模教学、培训及建模竞赛活动已9年了，以全国大学生数学建模竞赛为依托，形成了“五步模式”的数学建模竞赛培训方案，“四维一体”的高职数学教学改革新体系，极大地提升了高职院校学生综合素质。

[关 键 词] 数学建模；竞赛；五步模式；课程改革

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）29-0176-01

以参加全国大学生数学建模竞赛为依托，以我院的数学课程改革为契机，以提升高职院校学生综合能力为终极目标，我院从2010年开始研究与实践，在过去的9年时间里参加全国大学生数学建模竞赛共获全国一等奖3项，全国二等奖12项，陕西省一等奖30项，陕西省二等奖43项，尤其是2018年获得专科组“高教社杯”的全国最高奖项，填补了陕西的空白。

一、参赛队员的选拔

为了循序渐进的让学生认识数学建模、爱上数学建模，掌握数学建模竞赛的基本技能。将数学建模活动内容分为三个阶段，即兴趣提升、基础培训和强化训练。兴趣提升阶段主要是选择一些生活中常见的有趣案例，由数学建模协会在大一新生中以专家讲座的形式举办，也可以聘请往届取得优异成绩的师生做专题报告；基础培训阶段主要是利用课外时间开设数学建模选修课，为数学建模爱好者或有兴趣的学生讲解数学建模的基本方法；强化训练阶段主要是为校赛选拔出来的建模佼佼者做专题讲座，在暑假集进行模拟训练，赛前集中培训，进行持续20天左右的高强度训练，最后确定参加全国数学建模大赛的具体人员。

二、数学建模竞赛培训方案

形成了我院数学建模竞赛特有的“五步模式”培训方案。

“五步模式”指的是生活中的典型案例，积极提升建模兴趣；用特有的建模方法，夯实建模基础；利用校赛，遴选苗子；典型赛题模拟，使队员能力提升；在国赛战场，露其锋芒。“五步模式”培训让我们的队员不知不觉间顺其自然地掌握了必要的建模知识。

首先，在录取新生中寻找数学成绩优秀的学生，并在大一新生中开展4～5次数学建模知识讲座，让学生认识数学建模，了解数学建模，爱上数学建模，为第二学期数学建模选修课的开展培养苗子，同时让学生体会数学建模学习的价值所在，享受数学建模的学习与竞赛乐趣。

其次，对优选出的好苗子第二学期开展数学建模选修课，为他们积累基础知识。首要任务是补充学生欠缺的数学知识；紧接着增加数学软件及Office软件的使用；利用课堂时间介绍简单数学模型的建立及求解。通过一学期对学生的了解，找出数学建模的真正擅长者和爱好者。

再次，每年举办一次学院数学建模大赛，大概在6月份的最后一周周末。校内赛至今已举办七届，每届学院竞赛都是由全院三个校区学生网上报名参赛，校内大赛完全按国赛章程，由院领导牵头，建模指导组老师出题，阅卷，评选出学院一、二、三等奖和优秀奖，给获奖学生颁发荣誉证书，获一、二、三等奖的学生参加暑期建模培训参加国赛。

然后，每年利用暑假进行为期20天的数学建模集训。集训内容为经典的、频率高的模型分析、历年赛题评析及相关计算机软件学习，集训方式大多采用讲练结合的方式，集训期间让学生做模拟训练，最终将代表学院参加当年的全国赛。

最后，每年9月份开学报到，选拔出参加全国大学生数学建模竞赛的学生统一安排食宿，做好最后冲刺。

三、对高等数学教学改革新体系的贡献

科技的发展日新月异，各种数学软件随之不断涌现，通过数学建模教学大型程序的编写与制作，改变了原有的“一支粉笔，一块黑板”的教学现状，加强学生对数学知识的掌握。

数学软件的不断加强，致使增加数学实验课，让数学基础普遍差的高职学生重新爱上数学，从复杂的数学计算中解放出来；从现实生活中选取或编写典型案例，提高学生学习数学兴趣，也可以选取与专业相关案例，增强专业知识的练习；通过数学程序的编写和思维方式的转变，提升学生的思维，增强解决问题的能动性等。

经过9年的研究与实践，总结出了适合高职院校学生数学建模课程与竞赛的新思路，形成了科学的数学建模课程体系和数学建模培训、竞赛方案。在新体系的指导下，各二级学院和相关部门积极合作，并采用“四维一体”的教学模式，在保证学生基础数学知识够用的前提下，重点教学与专业相关的数学知识，降低了数学知识运算难度，增加了数学知识的灵活性；数学建模的加入把数学与生活、数学与专业紧密联系起来，极大地培养了学生应用数学知识解决实际问题的能力；而数学实验的加入，大大降低了传统数学计算的难度，也加快了计算速度，培养了学生利用数学软件求解数学模型解决实际问题的能力，为高职高等数学教育教学的改革做出應有的贡献。

参考文献：

[1]肖华勇.实用数学建模与软件应用[M].西安：西北工业大学出版社，2008.

[2]韩中庚.数学建模方法及其应用[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3]李建求.中国高职教育如何回应新型工业化[J].高教探索，2013（1）.