王威杰

長春汽車工業(yè)高等?？茖W校

高職院校開展數(shù)學建模活動意義

王威杰

長春汽車工業(yè)高等?？茖W校

近年來，隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，素質(zhì)教育的不斷深化與改革，高職院校改變傳統(tǒng)的教育教學理念，將“培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的應用型人才”作為當下教育的培養(yǎng)目標，通過開展數(shù)學建?；顒?，以期培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識，從而提升他們解決問題的能力。數(shù)學建?；顒拥拈_展對于我國素質(zhì)教育教學具有重要意義，因此政府機構(gòu)與教育部門從課程與競賽、數(shù)學建模與專業(yè)建設、數(shù)學建模與校園生活三方面出發(fā)，爭取實現(xiàn)教育改革目標。本文主要概述了數(shù)學建模，闡述了其本身意義與分層教學的意義，研究當前我國數(shù)學建?，F(xiàn)狀，綜述其設計，為后期數(shù)學建?；顒拥拈_展奠定了良好的基礎。

高職院校；數(shù)學建模；活動意義

注：吉林省職業(yè)教育教學改革研究2015年度科研項目：高職院校開展數(shù)學建?；顒优c提高學生能力培養(yǎng)的研究，項目編號：2015ZCY116；吉林省高教學會2015年度高教科研項目：職業(yè)教育公共基礎課“分層教學”教學改革的研究與實踐，項目編號：JGJX2015D401。

一、數(shù)學建模概述

（一）數(shù)學建模的含義

簡單來說，數(shù)學模型其實就是將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學語言，從而將形象模型抽象化、概念化的一種數(shù)學結(jié)構(gòu)，而數(shù)學建模（Mathematical Modeling）指的是在高職院校的教育教學過程中，教師們建立數(shù)學模型的過程。換句話說，數(shù)學建模就是通過某些數(shù)學規(guī)律，建立起數(shù)學模型，從而將實際問題簡化，進而求解該數(shù)學模型，解釋、驗證所得到的解，驗證其能否用于解決實際問題的過程。

（二）數(shù)學建模的意義

當前，通過數(shù)學建模開展相關(guān)教育教學活動，對高職院校的發(fā)展具有重要意義，具體表現(xiàn)在以下幾方面：其一，通過數(shù)學建?；顒幽軒訑?shù)學和計算機及相關(guān)學科的建設，促進學科融合，優(yōu)化教育教學成果；其二，通過數(shù)學建模能提升職業(yè)核心競爭力，提高高職院校的競爭優(yōu)勢；其三，提升數(shù)學教師科研能力，帶動計算機等其他學科建設，建立優(yōu)良的師資隊伍；其四，推進數(shù)學課程的改革，更好地完善教育教學目標。

除此之外，從數(shù)學建模本身與分層教學這兩個方面來說，數(shù)學建模本身具有樹立學生尊重科學的意識，提高學生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)他們的應用能力、創(chuàng)新能力的重要作用，是當下高職院校數(shù)學教學改革的目的和方向，而從分層教學上來說，分層教學是一種面向全體，因材施教的教學模式，它能照顧到各個層次的學生、合理分化學科學習成績評價、使教師的教學工作更出色、提高課堂教學效率以及給學生一個奮斗的“階梯”。

二、數(shù)學建模的研究現(xiàn)狀綜述

目前，我國高職院校的教育培養(yǎng)目標為——為現(xiàn)代企業(yè)培養(yǎng)技能型、實用型的應用人才，培養(yǎng)方向為——培養(yǎng)學生們的應用能力、創(chuàng)新能力，所以高職教育在人才培養(yǎng)上必須堅持“以能力為中心”的培養(yǎng)模式。而高等數(shù)學作為高職院校學生必修的基礎理論課，其目的就在于培養(yǎng)應用型人才所必須具備的基本數(shù)學素質(zhì)，基于此，開展高職數(shù)學建模教學具有重要意義。

數(shù)學是研究現(xiàn)實世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學，具有概念的抽象性、邏輯的嚴密性、結(jié)論的明確性和體系的完整性的特點，在它產(chǎn)生和發(fā)展的歷史長河中，一直與各種各樣的應用問題緊密相關(guān)。自二十世紀以來，隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機的日益普及，人們對各種問題的要求越來越精確，使得數(shù)學的應用越來越廣泛和深入，特別是在二十一世紀這個知識經(jīng)濟時代，數(shù)學科學的地位會發(fā)生巨大的變化，從國家經(jīng)濟和科技的后備走到了前沿，因此培養(yǎng)學生應用數(shù)學的意識和能力已經(jīng)成為數(shù)學教學的一個重要方面，而數(shù)學建模就是培養(yǎng)學生應用數(shù)學的意識和能力的一個有效途徑。但是從目前來看，高職數(shù)學教育本身面臨著很多重大改革課題，即教學內(nèi)容與教學時數(shù)的矛盾問題以及教學內(nèi)容與實用性有機結(jié)合的問題。針對這些問題上，高職院校積極開展數(shù)學建?；顒?，抓住了這個突破點，牽一發(fā)而動全身，進而推動高職數(shù)學課程教學改革。

三、課題設計論證

（一）課題研究的目的和意義

高職院校培養(yǎng)人才的目的主要是為了培養(yǎng)符合社會發(fā)展的應用性綜合人才，進而推進社會的進步和發(fā)展。但是在實際教育教學中，存在的某些實際問題無法套用某個數(shù)學公式或利用某個學科、某個領(lǐng)域的知識就可以圓滿解決的，因此需要教育工作者具備完善的知識體系，培養(yǎng)具有較高數(shù)學素質(zhì)的應用型人才，即能夠從眾多的事物和現(xiàn)象中找出共同的、本質(zhì)的東西，善于抓住問題的主要矛盾，從大量數(shù)據(jù)和定量分析中尋找并發(fā)現(xiàn)規(guī)律，用數(shù)學的理論和數(shù)學的思維方法以及相關(guān)知識去解決實際問題，從而為社會服務。而開展數(shù)學建模，實現(xiàn)上述目標的同時，有助于提高學生數(shù)學素質(zhì)的同時，培養(yǎng)學生創(chuàng)新和綜合應用的能力。

（二）主要內(nèi)容與需要解決的關(guān)鍵問題

本課題主要針對長春汽車工業(yè)高等?？茖W校的實際情況建設數(shù)學建模課程和數(shù)學建模培訓體系，完成所需教學、培訓的教案、電子課件以及數(shù)學軟件。主要有五個“模塊”和三個“應用”。其中，五個“模塊”指的是：統(tǒng)計模塊、離散數(shù)學模塊、數(shù)值計算模塊和微分方程模塊和其他模塊。三個“應用”指的是VB、Mathematical和Excel的應用。即以數(shù)學建模為切入點推動高職數(shù)學教學內(nèi)容和教學方法的改革；推動高職數(shù)學教學手段和教學工具的改革。并針對學生能力培養(yǎng)改進原有教學方法、教學內(nèi)容、培訓模式，并提出以數(shù)學建模為基礎的人才培養(yǎng)模式。

（三）研究的創(chuàng)新點

構(gòu)建了“模塊+應用”的數(shù)學建模課程體系，加強與專業(yè)課程的交叉融合，加大數(shù)學建模的推廣與普及。在數(shù)學建模課程建設方面，嘗試新的教學方法、教學手段和教學工具。在教學方法上，應注重理論聯(lián)系實際，注重將數(shù)學的應用貫穿于教學始終，提倡“啟發(fā)式”、“互動式”的教學模式，采用多媒體、數(shù)學實驗等多種形式。數(shù)學教學手段上引入多媒體教學，提高學生學習數(shù)學的興趣；其次，在教學工具上引入數(shù)學軟件求解數(shù)學問題，采用數(shù)學實驗課的形式，促進數(shù)學與計算機的結(jié)合。

（四）研究思路和方法

研究思路：本課題將以實際教學為基礎，以理論研究為輔，從教學中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。即通過結(jié)合長春汽車工業(yè)高等專科學校實際情況，完善數(shù)學建模課程和數(shù)學建模培訓體系的同時，分析本校目前人才培養(yǎng)模式，探究其優(yōu)、缺點,從數(shù)學建模培養(yǎng)學生綜合能力的角度出發(fā)，提出可行的建議，建立科學的人才培養(yǎng)模式。

研究方法：在數(shù)學建模的過程中，首先，教師們應該采用觀察、調(diào)查、查閱文獻資料等方法，對相關(guān)數(shù)據(jù)資料進行系統(tǒng)地分析與研究，從而根據(jù)相關(guān)目的，確定研究對象與內(nèi)容，設計適合的建模方案。其次，教師們應該采用行動研究法，對數(shù)學教師所講的每一節(jié)課堂內(nèi)容進行記錄與分析，以其為建模的主要依據(jù)，從而在建模時將差異情況和解決策略按不同的標準分類，確保各個環(huán)節(jié)的有效性、科學性。最后，教師們還應該采用經(jīng)驗總結(jié)法，引導學生們進行建模過程的回顧、反省、總結(jié)，從而規(guī)范建模的過程，提升建模的準確性，以此保障其能被學生們認可和接受。

結(jié)語

綜上所述，當前我國高職院校的教育教學目標為——如何培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的符合當下時代發(fā)展的應用型人才，而數(shù)學建?；顒拥拈_展，無疑于補充和拓展了目前高職院校內(nèi)設置的傳統(tǒng)數(shù)學基礎課內(nèi)容，提高了教育教學課堂氛圍，推動了我國高職院校培養(yǎng)應用型的人才和復合型人才的進程，促進了我國教育的發(fā)展與進步。

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