【摘 要】數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽的開展，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。本文結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，從數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面展開改革與探索，激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的興趣，培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)，提高科研創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】獨(dú)立學(xué)院 數(shù)學(xué)建模 教學(xué)改革 應(yīng)用 興趣

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674－4810（2011）08－0010－02

獨(dú)立學(xué)院是我國(guó)高等教育改革與發(fā)展的重大舉措，也實(shí)現(xiàn)了高等教育從“精英型”向“大眾型”的轉(zhuǎn)化，而越來(lái)越多的獨(dú)立學(xué)院都將自己的辦學(xué)定位成應(yīng)用型。數(shù)學(xué)建模教學(xué)是適應(yīng)時(shí)代科技發(fā)展和人才需求而出現(xiàn)的一個(gè)新學(xué)科，是當(dāng)今科技工作者和工程技術(shù)人員應(yīng)具備的科學(xué)素質(zhì)之一。三本學(xué)生與重點(diǎn)大學(xué)的學(xué)生相比，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有較明顯的差距，主要反映在學(xué)習(xí)上自覺(jué)性、積極性不足，缺乏科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。同時(shí)，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)在強(qiáng)調(diào)理論系統(tǒng)性的同時(shí)存在知識(shí)陳舊、內(nèi)容單調(diào)和理論脫離實(shí)際的缺陷，迫切需要加以改革。本文結(jié)合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)，從數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面展開改革與實(shí)踐探索。

一 獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的現(xiàn)狀分析

1．內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少

大多數(shù)學(xué)校以公開課的形式在授課，很多同學(xué)還沒(méi)有弄清楚怎么一回事，課程就已經(jīng)結(jié)束，大部分學(xué)生不能正確理解數(shù)學(xué)建模的作用，不能了解其知識(shí)對(duì)后續(xù)課程的作用及所產(chǎn)生的影響。

2．僅局限于應(yīng)試教育的模式

許多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)只限于理論，止步于定義、定理證明、公式推導(dǎo)和大量的計(jì)算方法與技巧，對(duì)數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用毫無(wú)所知。

3．基礎(chǔ)參差不齊

不同專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)的要求不一樣，數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)上下限較大。

所以，對(duì)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)改革勢(shì)在必行，對(duì)其研討也一直是素質(zhì)教育改革的一個(gè)必要環(huán)節(jié)。

二 數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置的改革

1．課程形式多樣化

第一，數(shù)學(xué)建模講座。每周三個(gè)課時(shí)即可，主要通過(guò)數(shù)學(xué)建模講座吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，并通過(guò)數(shù)學(xué)軟件，如MATLAB，LINGO，SPSS等求解數(shù)學(xué)問(wèn)題。

第二，開展研討班。有意識(shí)地發(fā)揮學(xué)生的“參與”意識(shí)，在研討班上師生地位平等，共同討論。不同知識(shí)結(jié)構(gòu)的學(xué)生聚在一起互相討論，彼此的知識(shí)結(jié)構(gòu)可互為補(bǔ)充，往往會(huì)產(chǎn)生許多新穎的思想，然后經(jīng)過(guò)爭(zhēng)論達(dá)成共識(shí)。這極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)各種知識(shí)的積極性，而且對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)產(chǎn)生有重要的影響。

第三，綜合訓(xùn)練。組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽并對(duì)參賽人選進(jìn)行賽前集訓(xùn)。集訓(xùn)內(nèi)容為“數(shù)理統(tǒng)計(jì)、微分方法、最優(yōu)化、層次分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)軟件包、實(shí)戰(zhàn)式的模擬訓(xùn)練等”。組織“綜合訓(xùn)練”教學(xué)，實(shí)際上是向?qū)W生施行一項(xiàng)科研工作的模擬訓(xùn)練，學(xué)生要經(jīng)過(guò)查閱資料、分析并合理假設(shè)、多方案選擇建立模型，數(shù)值計(jì)算、檢驗(yàn)并推廣、撰寫論文等研究過(guò)程，從而使學(xué)生具備應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力、用計(jì)算機(jī)處理計(jì)算的能力、系統(tǒng)思維能力與實(shí)踐能力在“實(shí)戰(zhàn)”中得以鍛煉和提高。

第四，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。認(rèn)真貫徹“重在參與，重在普及”的精神，組織校內(nèi)競(jìng)賽讓更多的學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)、參與競(jìng)爭(zhēng)，親身體驗(yàn)“一次參賽，終生受益”的效果，讓學(xué)生的綜合素質(zhì)得到普遍提高。組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，進(jìn)行一次高水平的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐演習(xí)，不同專業(yè)學(xué)生的知識(shí)和能力可以互補(bǔ)，發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的特長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)各門學(xué)科的交叉和綜合運(yùn)用，開闊了學(xué)生的視野、擴(kuò)展了知識(shí)面，也使得他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維觸角更加敏銳、靈活，思維空間更加廣闊。

第五，成立數(shù)模協(xié)會(huì)。參賽結(jié)束后，指導(dǎo)教師和參賽隊(duì)員認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，組織數(shù)學(xué)建模課外活動(dòng)小組。采取“學(xué)用結(jié)合，以用為主”的原則，多渠道豐富學(xué)生第二課堂，把學(xué)生在各專業(yè)學(xué)習(xí)中遇到的實(shí)際問(wèn)題搜集、整理后，通過(guò)開展活動(dòng)的形式加以研討、解決，把好的經(jīng)驗(yàn)傳承下去。還可以成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)讓學(xué)生自己組織與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的活動(dòng)。

2．教學(xué)內(nèi)容的改革和探索

第一，精選內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)，注重例子，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用。刪減一些陳舊的數(shù)學(xué)知識(shí)，抓住知識(shí)的主干部分，課程內(nèi)容力爭(zhēng)少而精。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的、認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)意義、了解課程主要內(nèi)容與地位、介紹大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法的緒論課堅(jiān)持不減，以幫助學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度。避免生硬的概念，而所有的概念都有充分的例子，這些例子的數(shù)據(jù)盡量真實(shí)，一些來(lái)自于研究機(jī)構(gòu)，一些是調(diào)查的，從而能將數(shù)學(xué)原理與自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)相結(jié)合，數(shù)學(xué)問(wèn)題與現(xiàn)實(shí)問(wèn)題相聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)在實(shí)際中的應(yīng)用，使學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí)，預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，從而提高運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和技能去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

第二，根據(jù)專業(yè)不同選取不同的教學(xué)內(nèi)容，突出專業(yè)特色。不同的專業(yè)設(shè)置不同的教學(xué)模式，使得不同專業(yè)學(xué)生呈現(xiàn)不同的特色。如：數(shù)學(xué)經(jīng)濟(jì)建模應(yīng)用非常廣泛，為決策者提供了參考依據(jù)并對(duì)許多部門的具體工作進(jìn)行指導(dǎo)，對(duì)促進(jìn)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。因此，在經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)重點(diǎn)講述與此相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。在理工科專業(yè)重點(diǎn)講解各種數(shù)學(xué)思維方法在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用，主要以開拓學(xué)生視野為主，激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情，使學(xué)生感受到生活生產(chǎn)中數(shù)學(xué)無(wú)處不在，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法去分析、解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。

3．教學(xué)模式的改革

第一，培養(yǎng)和建立一支業(yè)務(wù)素質(zhì)高的建模教師隊(duì)伍，而師資隊(duì)伍建設(shè)是課程建設(shè)的核心，是提高教學(xué)質(zhì)量的保證。對(duì)教師的綜合能力要求較高，自己要有較為寬闊的知識(shí)面；要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，自己教師首先要有創(chuàng)造性，要勤于思考；為培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型的能力，首先自己要接觸實(shí)際，有解決實(shí)際問(wèn)題的能力，這些恰恰都是一般教師所缺乏的。大多數(shù)教師畢業(yè)于師范院校數(shù)學(xué)專業(yè)，又長(zhǎng)期單純從事數(shù)學(xué)教學(xué)工作，不熟悉數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用。所以選拔和培養(yǎng)一批專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、有事業(yè)心的青年教師，鼓勵(lì)和組織他們參加專業(yè)實(shí)踐，開展應(yīng)用技術(shù)的科研實(shí)踐顯得尤為重要。

第二，評(píng)價(jià)成績(jī)方法靈活多樣，數(shù)學(xué)建模是一個(gè)實(shí)踐過(guò)程，不是一個(gè)解題過(guò)程，評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)的好壞應(yīng)注重對(duì)學(xué)生分析和建立模型過(guò)程，采用三人一隊(duì)，若干隊(duì)為一小組，平時(shí)以小組為單位活動(dòng)，在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下努力做好模型。其他組的學(xué)生以及老師共同參與打分給出平均成績(jī)。以此促進(jìn)小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作互相啟發(fā)，互相質(zhì)疑、共同提高；考試內(nèi)容分為文獻(xiàn)檢索、建?；纠碚?、軟件使用以及科技論文撰寫等部分，它們按照一定的比例合成最終的成績(jī)。此成績(jī)也是和學(xué)院規(guī)定的創(chuàng)新學(xué)分掛鉤的。

三 結(jié)束語(yǔ)

凡經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)，參加了國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生均表現(xiàn)出了較強(qiáng)的綜合能力與素質(zhì)，在師資隊(duì)伍建設(shè)方面也取得了明顯效果。特別是青年教師成長(zhǎng)較快，他們不斷開拓、更新教學(xué)觀念，打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和寬廣的知識(shí)面，受益匪淺；將此成果推廣到各企事業(yè)中去培養(yǎng)工程技術(shù)人員，為其傳授現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想與建模方法，使技術(shù)人員快速地掌握數(shù)學(xué)建模過(guò)程及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，使他們能及時(shí)有效地解決實(shí)際中所遇到的各種問(wèn)題，并直接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。實(shí)踐表明，數(shù)學(xué)建模教學(xué)不僅是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)教師快速成長(zhǎng)的重要手段而且也是促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)改革和推動(dòng)科技發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)有力措施。

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〔責(zé)任編輯：馮琰〕