基于数学建模平台的高职数学教学探究与实践

刘微等

摘 要： 作者结合各门基础数学课程的特点，以数学建模为平台，将数学建模的思想与方法融入到教学过程中，并在教学过程中明确教学目标、调整教学内容、更新教学思想、完善评价手段，促进学生学以致用，努力探索培养能力型的教学模式。

关键词： 数学建模 教学模式 教学改革

高职教育“1221”新模式强调培养学生的应用能力和可持续发展能力，强调理论和应用相互联系并紧密结合。高职数学作为高职教育的公共基础课程，对后续专业课的学习起到重要作用。但是近几年来由于高校扩招，大部分高职院校的学生数学基础较差。还有相当数量的学生，他们对高职数学学习存在恐惧心理，数学学习能力和素养偏低；再加上传统的高职数学教学过分注重推导理论的严谨性，使得知识结构与学生的现状相对比不尽合理、完善，专业人才培养目标对基础数学的知识、能力要求难以达到预定的目标。并且高职院校各个专业教师与数学教师间缺乏应用知识的交流和融合，致使专业人才培养方案与高职数学课程要求严重脱节。这有悖现代高职教育培养高素质技能型专门人才的教学理念。

数学建模是数学基础知识和专业技能相互交叉的最佳结合点，将数学建模思想和方法引入高职数学教学为学生提供了一个能够实现知识、能力、素质融合的平台，体现了学生在教学过程中的主体地位，使学生在建立数学模型的过程中将数学知识与专业技能相结合，参与高职数学教学全过程。给予学生应有的尊重，使他们感受到为他人所悦纳，建立肯定的、积极的自我观念，悦纳自我，增强学好数学的自信心，提高应用能力和创新能力；培养学生的实践意识和自主能力；增强学生深入探索、积极运用和结合数学知识的意识；为学生架起一座从数学知识到实际应用的桥梁。因而在高职数学课程教学中更新教学思想，改变教学观念，改革和创新教学内容，并以数学建模为平台将上述理念融入数学教学中，是一条值得探讨和实践的途径。

1.高职院校数学建模活动的现状和趋势

我国的数学建模教育起步相对较晚，并且范围小、层次低、体系不完善。到目前为止，大学数学建模教育活动虽已普及，但普遍仅停留在数学建模竞赛培训和数学建模课程教学的层次，却少有高职院校将数学建模教育渗透于整个高职数学教育中，更没有哪一所高职院校是根据自身特点和特色，结合本校人才培养目标，将数学建模教育体系的建构纳入整个学校教育体系建设中。因此建立一套科学合理的数学建模教育体系是推广素质教育过程中的重要课题，符合高职数学教学改革的发展趋势，更顺应当今高职教育培养学生应用能力和可持续发展能力的要求。

2.基于数学建模平台的高职数学教学探讨

（1）明确高职数学课程的教学目标：结合各门基础数学课程的特点，以数学建模为平台，将数学建模的思想与方法融入到高职数学教学过程中。培养学生应用能力和可持续发展能力；提高学生的数学素质；增强学生的数学意识；发展学生的创新能力。在保证学生掌握必要的数学基础知识的同时，着重培养学生善于从实例问题出发通过调查分析建立数学模型的能力；培养学生的快速反应和自我开拓能力。并在教学过程中明确教学目标、调整教学内容、更新教学思想、完善评价手段，促进学生学以致用，努力探索培养能力型的教学模式。

（2）理解高职数学课程教学理念：在教学中注重数学思想的渗透，重视数学方法的介绍；强调数学概念与实际问题的联系与应用；通过数学建模，培养学生应用数学的能力；结合专业案例，提高学生应用数学的能力；培养学生将实际问题转化成数学模型和将数学结果转化成实际应用的能力；培养学生理论与实际相结合的思维方式。

（3）调整教学内容：依据“以应用为目的，以能力培养为本位”的原则，搜集整理加工各数学模块的实际问题案例。根据高职层次、学生基础、专业特点等与相关专业课教师共同开发数学教学案例集，开展数学建模案例教学；关键是把握好案例的难度与学生的接受程度的衔接。在教学内容的选择上，注意了教学插件的典型性，案例背景实用性、前沿性，以及数学方法的综合性。在教学过程当中利用现代计算机技术和数学软件，为学生提供探索数学和应用数学的平台。

（4）培养学生数学建模的能力：在高职数学教学中通过实例分析建立应用数学建模，培养学生的应用能力、创新能力和学生“运用数学”的能力是高职数学教学改革的首要任务，是高职数学教学根本的重中之重。依据“以应用为目的，以能力培养为本位”的原则，搜集整理加工各教学模块的实际问题案例，形成案例集。通过案例分析过程，培养学生用数学知识解决实际问题的能力。“数学建模”是沟通数学理论与实际应用的桥梁，培养学生“数学建模”能力是培养学生数学意识和应用、创新能力的重要手段，将数学建模思想和方法引入高职数学教学为学生提供了一个能够实现知识、能力、素质融合的平台，体现了学生在教学过程中的主体地位。学生在建立数学模型的过程中，将数学知识与专业技能相结合，参与到高职数学教学全过程中。这样的教学过程能够使学生开阔眼界，将数学知识应用到实际生活中。

（5）探索教学模式完善教学手段：专业培养目标要求的“问题中心论”数学教学理念。以实际引出内容，寓形成知识、训练方法、能力培养于问题分析解决过程之中，又通过形成的知识解决实际问题；教学过程注重问题设计，设置疑问，调动学生主动参与教学过程。确立以数学实验课程为基础、学生为主体、综合能力培养为目标的教学新模式；在教学方法上改变教师一人讲授的传统方法，开设数学建模讨论课和数学实验课的教学单元，让学生直接参与到典型数学建模案例的讨论和研究中。

（6）完善评价手段，促进学生学以致用：在平时的作业和考试中引入适合各个专业的数学建模案例应用题和大作业，鼓励学生自由组合成小组或以大作业的形式去完成。这样既能提高学生应用数学知识解决问题的能力，又能培养学生的团队配合能力与协作精神。

（7）在教学中结合专业例子，提高学生应用数学的能力：高职数学课程是一门基础课，其主要任务就是培养学生分析问题、解决问题的能力和应用创新的能力，因而将数学建模引入时应注重数学问题与实际问题的结合。还要根据不同专业学生数学层次和对数学知识要求不同，总结未来他们将应用到的数学的内容、方法的差异性，找到各专业与数学的结合点，用具体的专业例子归纳应用数学的各种模型，并以此为例，培养各专业学生应用数学的兴趣。

（8）在教学中培养理论与实际相结合的思维方式：在高职数学教学过程中，注重和专业课教师的联系与交流，教学案例中增加与专业背景相结合的真实及贴近生活的例题，培养学生将理论与实际结合的思维方式和应用创新的能力。并帮助和鼓励学生了解社会，收集寻找现实中的数据资料、整理分析，并运用所学的数学知识提出问题、分析问题并给出答案，养成运用数学意识观察社会、了解实际、认识事物的习惯。

3.结语

目前国家教育部还未出台针对高职院校数学课程标准或基本要求，教学课时、课程设置，教学内容离散度很高。教育部相关文件对于基础理论课程的原则要求是“必需，够用”，具体到高职数学课程尚无具体说明，各学校理解及执行差异很大。对于数学课程在各类专业培养目标中的地位和作用，不同的学校、不同的专业、不同的教师认识不一致，意见不统一。高职专业课程改革与建设已引起各级教育管理部门和各个学校的足够重视，认识基本统一，方向比较明确，实践已经启动。但对于公共基础课的教改等深层次问题还没有过多触及，公共基础课教学理念尚未形成，教学改革目标尚不明确。因此建立一套科学合理的数学建模教育体系是推广素质教育过程中的重要课题，符合高职数学教学改革发展趋势，更顺应当今高职教育培养学生应用能力和可持续发展能力的要求。但在改革过程中由于外在条件的原因及各个学校自身的原因，其中还有许多不足之处，需要在实践中不断探索和完善，使之更适合高职教育。

参考文献：

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