高职高专院校数学教育出路——数学建模课的意义和必要性

李 敏

(长沙职业技术学院 湖南长沙 410000)

引言

在基础教育阶段，数学能够得到师生的一致重视。无论是理论层面，还是应用层面，数学都是炙手可热的重点学科。但是，在高职教育中，数学就有点曲高和寡的感觉。细究其原因，数学难度较大是原因之一，但根源还是数学理论与实际应用的脱节。因此，高职高专院校的数学教学工作，只有解决应用问题，才能得到根本的改变。

一、高职高专数学教学的现状分析

随着高等教育的普及，近年来，高职高专院校的生源也在不断扩大。很多应用性较强的学科深受学生欢迎，而数学这样的基础学科逐渐受到冷遇。其主要表现在以下几个方面。

一是教师原因。作为施教者，部分高职数学教师在教学时展现出能力不足的问题。首先，教师对学生情况了解不足，不能以学生的心理和需求作为教学基础。一部分学生对于未来有自己的规划和看法，学习较好；另一部分学生却没有规划，放松对自己的要求，虽有学习数学的欲望和动力，但由于基础太差，学习起来非常吃力。如果教师缺乏了解和应对，教学效果必然就会受到影响。其次，教师教学方式老套，没有运行信息化教学手段，激发起学生的学习积极性。最后，教师的人格魅力和感染力不足，导致其对学生的影响力有限，尤其在面对状况百出的课堂和个性多样的学生时，难以应对。于是，教师就会出现一些懈怠情绪。加之在高职教育中，数学作为基础学科，受到的重视不足，逐渐被边缘化。长此以往，如此恶性循环，数学教学效果不佳。

二是学生原因。其一，大部分学生认为数学作为基础学科，对自己的发展有限，普遍重视应用性比较强的学科。因此，他们在数学学习上花费的时间较少，甚至出现不上课的情况。有些学生即使身在课堂上，也不认真学习。玩手机者占据很大比例。其二，部分学生在基础教育阶段欠下的功课太多，数学基础较差。他们在高职数学学习时就难以理解更深的数学知识，跟不上教学进度，加上又缺乏足够的学习动力。因此，这部分学生甚至会因为数学学习困难放弃学习。

三是学校支持。出于各方面的原因考虑，学校在安排数学学科教学课时时，给予数学的课时相对较少。在有限的课时内，要完成难度相对较高的数学教学，对于大部分数学教师来讲，这是一种挑战。于是，教师只有通过自己的努力，降低数学难度、提高教学效率，才能完成教学任务。而并非所有的教师都能通过努力达到较好的教学效果。因此，较少的课时就成为了数学教学的重要限制，也是数学教师最困扰的问题之一。

二、高职高专院校数学教育与建模课开设的关联

经过研究分析，笔者认为，高职高专院校开设数学建模课是数学教学的一条出路，因为数学建模理论可以广泛应用于各行各业的研究中。数学建模对于学生分析问题、研究问题在思维模式上有所帮助，并能在一定程度上指导他们的行为。

(一)数学建模课的优势

数学建模顾名思义就是建立数学模型，并以此来解决问题。它提供的是一种方法论。人们在这种方法论的指导下，对研究对象进行仔细研究、定量分析，并根据现有情况做出假设，分析其内在的规律，最后用数学的符号和语言得出结果。这样的结果就是数学模型。[1]

数学建模课的优势具体来说主要体现在以下几点：

第一，数学建模课的最大优势在于其应用性。首先，建模是经过很多数学家和数学工作者经过不断完善形成的数学方法。它能将实际生活中的数量关系与数学空间关系联系在一起；将实际问题量化分析、直观展示，使人们对问题更容易理解，也更能深入了解问题的本质。其次，数学建模具有严密的逻辑性。它是建立在客观的数学逻辑以及数学实践基础上的，分析过程量化而客观，对于学生准确了解问题深有助益。最后，它更为重要的是结果非常完整，是一个有机的整体。可以说，数学建模是一个理性的、客观的、直观的、以及系统化的问题研究方式，对于人们了解事物、研究问题具有十分重要的指导意义。它符合人们对日常问题日益精准和深入的研究要求，不仅仅对于大学生适用，对于社会各界人士都有重要的意义。

第二，数学建模课涉及的内容十分广泛。它涉及到数学领域的众多知识，如高等数数、统计概率等等，也涉及到更多的实际问题，甚至对自然科学、地质、医学等方面都有所涉及。在现有的课程体系中，大多数课程都是独立的，很少有学科可以与其他学科拥有关联性。建模则能够将众多学科联系起来，让学生在学习建模课的同时，无形之中就能将各个领域的知识相互融合，并且能够将即将忘记或者丢弃的知识重温一次，放在不同的体系中加以应用。这样既增长了学生的见识，也拓展了学生的知识，更提升了他们解决问题的能力。应用数学建模来解决问题以后，学生看待问题、分析问题将更加理性和客观。这对他们将来进入工作后的帮助是不言而喻的。

第三，教学和考核灵活。数学建模需要教师对一些数学软件十分熟悉，这就区别于传统的教学。数学建模课教学方式更为灵活。教师可以通过一系列生动的案例来展示建模的方法，让学生通过这些案例学习建模并且接触到各行业的典型案例。这对他们来说意义深远。数学建模在考核上，选择性也较强。教师可以通过试卷来检验，也可以通过论文的形式来检测，更可以直接让学生解决实际问题来进行考核。学生是否能解决实际问题，让教师可以一目了然。其他学科的检测，总是存在作弊的可能，而建模是实打实的技术学习，作弊的可能性较小。这也从一个侧面可以促使学生主动学习。

第四，数学建模课相对来说较为新鲜。学生对于新鲜事物都存在着好奇心理。教师在充分利用学生好奇心的情况下，可以使学生快速进入到建模课的学习中。在大学课程中，基础学科还是占据了重要部分。大部分的基础学科相对来说比较枯燥，建模课的开设，则会打破这一局面。新鲜的学科、新鲜的教学和考核方式，都会在某种程度上吸引学生的注意力。

(二)数学建模课开设的必要性

目前，高职高专院校开展数学建模课已经成为了必然。首先，它是培养全面发展人才的需求和教育改革的需要。随着经济的高速发展，时代要求学校培养出更能适应这种变化的人才，尤其是应用性人才。而传统的数学教育，教师对理论的重视和应用的轻视，使得培养出来的学生不能适应社会发展的需要。教学手段的落后也达不到良好的教学效果。故而，数学建模课的开设，不仅仅是人才培养的需求，也是教育改革的需要。其次，各种数学建模比赛的推进，使数学建模被大多数学生了解和接受。随着各种数学建模竞赛的开展，人们对数学建模的应用性也有了更多了解。学生在建模比赛中的学习积极性被激发，逻辑思维能力等方面也有所提高。这些变化也使得大众对数学建模有了一定的了解，使人们对数学建模有了学习的需求，尤其是高中生和大学生。最后，数学建模课之所以能开展，根本在于其本身的价值。数学建模能够将数学与实际相结合，用来解决实际问题；也能够将众多学科的知识融会贯通，是解决问题的重要形式和手段。因此，它能够提升个人能力，也成为了推动时代发展的工具。[2]

(三)数学建模课开设的注意事项

目前在已开设数学建模课的院校中，由于师资力量等原因，建模课的学习和推进存在一些问题。这些问题导致数学建模课未得到应有的重视。经过研究和资料分析，笔者认为，在数学建模课的开展中需注意以下几点。首先，学校要加强对师资队伍的培训，使高职高专院校的任课教师完全具备授课的能力。教师不仅仅在数学建模方面有见解、有想法，更要有扎实的教学功底和深厚的教育情怀，并能认识到建模课对学生未来发展的重要意义。其次，教师在授课时，要将建模方法和各个行业的案例相结合，多互动、多讨论，让学生融入到案例中，通过案例的学习和分析来传授建模的方法。与此同时，学生们可以了解到更多解决实际问题的方法，形成理性看待问题的思维方式。然后，教师要考虑到学生的心理以及数学基础，要关注到不同程度学生的学习情况，实施分层教学，尤其在牵扯到其他领域的专业知识时，要把这些专业知识进行详细解读或者分解成不同的层次，方便学生掌握。因此，在教学时，教师要采用多媒体手段来增加课程的丰富性和趣味性。最后，由于课程体系和其他学科不同，教师的授课方式也要略有差异，在学习和考核时，也可以灵活多样。

三、总结

总而言之，高职高专数学教学改革引入数学建模势在必行。这是时代发展、教育改革、人才培养的要求，更是高职高专院校数学改革的新出路。这就需要广大高职高专院校数学教师不断加强学习、自我提升，为助力人才培养事业不懈奋进。