数学建模在高职人才培养中的应用研究

2022-01-01聊城职业技术学院乔占周

区域治理 2021年4期

聊城职业技术学院乔占周

大学生数学建模竞赛是20世纪90年代起，我国教育部所主要倡导的四大学科竞赛之一，对我国人才的建设与培养具有不可忽视的影响[1]。在全国大学生数学建模竞赛的不断推广下，数学建模的受益面逐渐拓展，用数学建模竞赛推广的实效提升了高校和社会对数学建模竞赛的认可。伴随着社会的不断建设与发展，信息化和数字化逐渐成了社会发展的主要方向，大学生数学建模竞赛的作用和价值被进一步提升。为了满足我国当前人才建设与培养的需求，高职学校更应当加强对大学生数学建模竞赛的研究，推动大学生数学建模竞赛在高职人才培养中的运用，提升学生的建设水平，为学生个人、为学校以及国家的建设和发展打下基础。

一、大学数学建模竞赛对高职人才培养的作用

（一）有利于学生创新思维的培养

大学数学建模竞赛要求学生能够面对具体的数学问题进行数据的收集，并借助相应的数学建模软件和数学思维模式构建出科学的数学模型，从而掌握事物的发展规律，对事物进行准确地阐述或者预测，在整个建模的过程中，学生需要具备较高的创新思维，才能构建出具有个人或者团队特色的数学模型。因此对于高职人才的培养而言，将数学建模竞赛引入到高职人才培养的过程中，就是借助大学数学建模竞赛，实现对学生思维启发，帮助学生进行创新思维培养的过程，可以从一定程度上提升学生的创新能力[2]。

（二）有利于学生创新意识的激发

数学建模是对各种数学知识进行应用的过程，对学生的数学能力和计算机能力具有较高的要求。将其运用到高职人才培养的过程中，可以有效地提升高职人才培养的质量。将数学建模以竞赛的方式引入到高职人才培养的过程中，其对学生数学建模的运用要求进一步被提升，仅将数学知识进行运用和展现是不够的，学生还需要具备较高的创新意识，能够根据实际研究的需求，进行数学建模的创新，使其所构建的数学模型具备较高的科学性、合理性和有效性。因此，将大学数学建模竞赛引入到高职人才培养中，是激发学生创新意识的有效策略，可以从一定程度上提升人才培养和建设的水平。

（三）有利于学生实践能力的提升

在新的教学背景下，学生的创新意识和实践能力是学生培养和发展的两个重要出发点，因此高职院校在人才培养的过程中，需要加强对学生创新意识和实践能力的关注。将数学建模竞赛引入到高职人才培养之中，就需要教师能够以数学建模作为引导学生建设和发展的途径和载体，让学生对各种数学知识进行综合运用，完成现实问题的解决，从一定程度上提升学生的实践能力。

（四）有利于学生计算机水平提升

在信息化和现代化建设的背景下，学生的计算机水平成了影响学生学习和发展的重要因素。为了提升高职人才培养的有效性，高职学校必须对学生计算机能力的提升重视起来。而计算机是学生数学建模的主要工具，高职院校将大学数学建模竞赛引入到人才培养工作中，可以提升学生对计算机学习和运用的动力，从根本上提升学生计算机学习的效果，促进学生计算机水平的提升，让学生的发展与时代的发展相适配。

二、大学数学建模竞赛在高职人才培养中存在的问题

（一）师资团队建设不足

大学数学建模是一个比较复杂的过程，要想将大学数学建模竞赛有效地引入到高职人才培养工作中，高职教师除了必须具备扎实的理论基础以及丰富的实践经验之外，本身还应当具有一定的创新思维和创新能力[3]。但就当前高职人才培养中大学数学建模竞赛的运用情况分析，师资团队建设不足是高职人才培养工作中面临的首要问题。虽然高职院校中的教师都来自专业院校，但普遍存在着大学数学建模经验不足的情况，甚至部分教师还存在着创新意识和创新思维缺乏的情况，无法在实际教学中对学生进行有效的引导，满足不了高职人才培养工作的需求。

（二）学生参与兴趣不足

在现代教育理论的支持下，学生是各项学习活动的主体，已经成为教师的普遍认知，要想从根本上提升大学数学建模竞赛在高职人才培养中的运用效果，高职院校教师必须将学生参与大学数学建模的兴趣激发重视起来，让学生能够在兴趣的驱使下完成大学数学建模理论知识的学习和实践活动的参与。但反观当前高职院校学生对大学数学建模竞赛的参与情况，缺乏大学数学建模竞赛的参与的兴趣是影响高职人才培养工作的重要因素，学生缺乏对大学数学建模竞赛的兴趣，不仅无法有效地参与到各项建模竞赛中，在相关课程的学习中也存在着学习水平和学习效果较低的情况。

（三）培训课程建设不足

大学数学建模竞赛对学生建设和培养的要求逐渐渗透到了课程教学中，要求高职院校相关教师在课程教学中应当加强对理论知识的讲解和实践经验的传授，这样才能在最大程度上发挥出课程教学的价值。但就当前高职院校数学建模相关课程的教学现状分析，部分学校仍未将技术课程的建设重视起来，在课程教学中仍存在着较大的局限性，难以满足学生实际学习和发展的需求。

三、大学数学建模竞赛在高职人才培养中实施的策略

（一）构建良好的学习环境，提升人才培养效果

大学数学建模竞赛对高职人才培养的促进作用不可否定，为了能够充分地体现出大学数学建模竞赛在高职人才培养中的作用和价值，高职教师应当将学生学习环境的建设重视起来，借助教学环境的优化，鼓励和引导学生进行数学建模相关课程的学习，从而提升高职人才培养的质量。为此高职教师可以从以下三个层面进行思考。第一，学习氛围的营造。高职教师可以在日常教学活动中加强对大学数学建模的宣传，并通过学校社团活动和各种宣传活动，让大学数学建模竞赛活动能够走入学生的日常学习和生活中，在潜移默化中对学生形成影响，逐渐提升学生对大学数学建模竞赛的重视。第二，基础设施建设。为了满足学生大学数学建模竞赛学习的需求，高职教师必须将基础设施建设的问题重视起来，除了在学校图书馆设置数学建模学习基地基地和实训室之外，各个学院也应当结合专业的特征，加强专业与数学建模之间的关联，并将数学建模学习融入实训室的建设之中，进一步提升学生对数学建模的认识，激发学生对于数学建模的兴趣。第三，学习平台的构建。在高职人才培养工作中，教师可以为高职学生构建起大学数学建模学习和实训的专业平台，帮助学生进行系统化的学习和实践，从而提升人才培养的效果。

（二）重视师资团队的建设，构建人才培养基础

师资团队的建设是影响高职人才培养工作的质量和效果的关键因素，因此将大学数学建模竞赛融入高职人才培养工作中时，高职院校应当加强对师资团队建设的关注，通过师资团队建设水平的提升促进高职人才培养水平的提升。为此高职学校应当从以下两个方面进行思考。第一，高职学校教师大学数学建模实践经验。高职学校除了定期地组织教师进行经验交流之外，还应当为教师提升构建特色化的学习途径，帮助高职学校教师提升实践经验。第二，提升提升高职学校大学数学建模教师创新思维和创新能力。高职学校需要引导教师也参与到数学建模竞赛的活动中，在实际活动中实现高职学校大学数学建模教师实践经验、创新思维、创新能力等的全面发展，提升专业师资团队的建设水平，满足学生学习和发展的需求。

（三）优化课程的建设内容，整合人才培养资源

1.优化课程的教学内容

教学内容是影响课程教学效果的关键因素，为了提升大学数学建模竞赛在高职人才培养工作中融入的价值，高职教师在课程教学的过程中，还应当加强对课程教学内容的优化。比如教师在引导学生学习Matlab软件时，除了要将基础的软件操作步骤和方法讲述给学生之外，还可以从网络资源或学生实际生活出发，提供真实的数学模型数据，让学生在课程教学的过程中开展数学建模活动，从而加深对Matlab软件应用知识的理解和应用能力的提升，为学生后期参与大学数学建模竞赛打下基础。

2.整合课程的教学资源

信息技术的发展为课程的改革和优化提供了支持，为了提升大学数学建模竞赛在高职人才培养工作中融入的效果，高职教师也可以从教学资源整合的角度进行思考，利用不同的教学资源对学生进行引导，帮助学生扎实课程学习基础，提升课程学习效果。比如在Matlab课程教学中，教师可以考虑引入部分微课资源，有针对性地帮助学生突破学习重点和难点，提升课程学习水平。其次教师也可以借助各种不同的数学建模软件对学生进行引导，帮助学生实现建模知识的巩固和建模能力的提升。比如教师除了用Matlab软件对学生进行引导之外，也可以尝试利用LINGO、LINDO、SPSS等，拓展学生数学建模的路径，帮助学生进行学习和发展。