摘 要：數(shù)學(xué)建模是非常重要的一門課程，其具有很強的實踐性特點，對提高學(xué)生的學(xué)習積極性，培養(yǎng)學(xué)習興趣有著重要的作用，隨著社會的不斷發(fā)展與進步，數(shù)學(xué)建模課程及相關(guān)專業(yè)知識被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)當中，如，信息系統(tǒng)管理、軟件設(shè)計與制作、金融證券以及企業(yè)管理等諸多方面，其重要性不言而喻。隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷完善，教育模式也在逐漸發(fā)生改變，面對現(xiàn)代化教學(xué)手段和趨勢，怎樣針對數(shù)學(xué)建模課程的自身特點，將專業(yè)知識與實踐技能充分融合在一起是當前的重點研究方向，因此，要對數(shù)學(xué)建模課程中項目化教學(xué)進行優(yōu)化和改進，從而不斷激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習能力，不斷提高課堂教學(xué)效果，文章通過對數(shù)學(xué)建模課程及項目化教學(xué)進行了闡述，并進一步探討了數(shù)學(xué)建模課程中項目化教學(xué)的具體優(yōu)化途徑，希望可以為相關(guān)從業(yè)人員提供些許借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模課程;項目化教學(xué);優(yōu)化途徑

隨著素質(zhì)教育改革的不斷深入推進，校企合作、工學(xué)結(jié)合的教育模式逐漸受到了社會各界的廣泛關(guān)注，隨著工業(yè)化與信息化的高速發(fā)展，數(shù)學(xué)建模及其相關(guān)應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)逐漸變得炙手可熱，在這樣的大環(huán)境下，采取科學(xué)合理的方法與措施，進一步提高教學(xué)效率和質(zhì)量是當前的重點研究課題。面對多元化的社會經(jīng)濟發(fā)展趨勢與教育教學(xué)現(xiàn)狀，積極采取多樣化的教學(xué)模式，充分結(jié)合學(xué)生的學(xué)習狀況開展教學(xué)工作，才能夠及時解決存在的問題。就目前現(xiàn)狀來看，在我國比較偏遠的地區(qū)，教師和學(xué)生的綜合素質(zhì)與東部和南部地區(qū)存在較大的差距，項目化教學(xué)具體實踐過程中，大多都是生搬硬套，只有結(jié)合學(xué)生的實際情況以及教學(xué)特點，融會貫通，進行有針對性的設(shè)計與教學(xué)，積極采用先進的教學(xué)方法和手段，才能夠不斷提高整體教學(xué)質(zhì)量以及學(xué)生的學(xué)習積極性。

1 數(shù)學(xué)建模課程的重要性與發(fā)展現(xiàn)狀

社會經(jīng)濟在快速發(fā)展的同時，生產(chǎn)力水平也有了大幅度提升，科學(xué)技術(shù)更新與發(fā)展的速度不斷加快，計算機技術(shù)與數(shù)學(xué)專業(yè)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)當中，尤其是在工程技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域當中發(fā)揮著重要的作用，隨著工業(yè)生產(chǎn)逐漸精細化，在實踐過程中，也面臨著諸多的問題和挑戰(zhàn)，且問題越來越復(fù)雜化，面對這樣的現(xiàn)狀，數(shù)學(xué)模型的建立能夠有效解決存在的時間問題，而數(shù)學(xué)模型也將數(shù)學(xué)工具與實際問題融合在一起。并且在系統(tǒng)化管理以及提高生產(chǎn)力等方面的作用越來越突出。數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實，并且被用于現(xiàn)實，數(shù)學(xué)建模主要指的是通過建立數(shù)學(xué)模型，并對其進行分析和加以利用，從而更好的解決存在的實際問題，對實際問題進行簡化，通過規(guī)律中的參數(shù)和變量，最終求解數(shù)學(xué)模型，并進行驗證，得到結(jié)論，讓人們更加深入全面的理解實際問題的內(nèi)涵。

早在上世紀70年代，西方國家便已經(jīng)開設(shè)了數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程，我國緊隨其后，在80年代也陸續(xù)開展了數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程與專業(yè)。多年以來，全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一直在舉辦，這項賽事也是全國參與學(xué)生人數(shù)最多，影響力最大的大學(xué)生課外科技活動項目，越來越多的院校都參與其中，也使得數(shù)學(xué)建模課程及其相關(guān)專業(yè)為科研、生產(chǎn)以及管理等相關(guān)工作的穩(wěn)步開展提供了基礎(chǔ)保障。數(shù)學(xué)建模競賽的開展，使得學(xué)生通過實踐和學(xué)習，不斷加深和鞏固對數(shù)學(xué)知識的理解和掌握，也能夠有效改善傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的弊端，逐漸幫助學(xué)生擺脫學(xué)習枯燥乏味的情緒，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，學(xué)生通過實踐也能夠鍛煉解決實際問題的能力，不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力，加強學(xué)生的計算機與數(shù)學(xué)應(yīng)用操作能力。因此，數(shù)學(xué)建模課程與數(shù)學(xué)建模競賽在某種程度，是理論基礎(chǔ)知識與實際之間的一座橋梁，且對我國高校教育改革工作的穩(wěn)步推進奠定了良好的基礎(chǔ)，對推進大學(xué)生綜合素質(zhì)教育，提升專業(yè)知識技能都起到了重要的作用。

2 項目化教學(xué)簡述

項目化教學(xué)主要指的是在教學(xué)活動中，師生之間共同努力去進行一個完整的項目從而開展的教學(xué)活動，圍繞著工作任務(wù)，以學(xué)生為主體，所開展的教、學(xué)一體化新型教育模式，在實施項目化教學(xué)過程中，教師要充分發(fā)揮答疑、點評以及指導(dǎo)的作用，學(xué)生需要去進行項目的選擇、收集信息、完成設(shè)計方案以及得出答案等不同環(huán)節(jié)。項目化教學(xué)為學(xué)生創(chuàng)造良好的教學(xué)氛圍和環(huán)境，使得學(xué)生能夠身臨其境，置身其中，能夠直觀全面的了解教學(xué)內(nèi)容，并通過實踐去鞏固所學(xué)的理論知識，逐漸改善傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生被動化接受知識的現(xiàn)狀，不斷提高學(xué)生的學(xué)習主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生分析問題以及解決問題的能力。

以大學(xué)物理學(xué)科為例，大學(xué)物理是一門邏輯思維能力非常強的基礎(chǔ)性學(xué)科，實驗環(huán)節(jié)是非常重要的部分，能夠幫助學(xué)生獲取知識，在實驗過程中，學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度也能夠得到培養(yǎng)。就目前教學(xué)現(xiàn)狀來看，傳統(tǒng)教學(xué)模式依然存在，教師仍然是教學(xué)中的主導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生只是被動化的接受知識，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習興趣不高，自然也不重視，通過項目化教學(xué)模式，對大學(xué)物理進行改革，能夠有效改善大學(xué)物理教學(xué)過程中存在的相關(guān)問題。數(shù)學(xué)專業(yè)是一門基礎(chǔ)性專業(yè)學(xué)科，和物理學(xué)科之間有著密切的聯(lián)系，將物理與數(shù)學(xué)相融合，設(shè)計項目化教學(xué)，使得兩者之間相輔相成，對推進社會經(jīng)濟的發(fā)展，提高社會生產(chǎn)力有著重要的作用。將數(shù)學(xué)專業(yè)與物理專業(yè)相融合，開展項目化教學(xué)設(shè)計，能夠充分發(fā)揮兩者自身存在的優(yōu)勢，從而不斷提高學(xué)生的學(xué)習興趣，強化課堂教學(xué)效果，提高整體教學(xué)質(zhì)量[1]。

3 數(shù)學(xué)建模項目化教學(xué)設(shè)計

3.1 確定培養(yǎng)目標

1）知識目標：首先要充分理解和掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)模型、概率模型等，其次，還應(yīng)當全面理解非線性規(guī)劃模型、多目標規(guī)劃模型等，軟件應(yīng)用應(yīng)當掌握Matlab和Lingo等比較常用軟件以及函數(shù)操作，可以通過軟件進行作圖與編程。

2）能力目標：可以結(jié)合項目的內(nèi)容狀況，收集相關(guān)信息數(shù)據(jù)，并且將實際問題能夠及時轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題，并通過建立數(shù)學(xué)模型，并采用相應(yīng)的軟件進行模型求解，完善圖像，并解決實際問題。

3）素質(zhì)目標：教師要加強學(xué)生的建模意識和能力培養(yǎng)，使得學(xué)生能夠通過數(shù)學(xué)模型的方式去有效解決實際問題，不斷提高學(xué)生的軟件應(yīng)用能力和計算能力，不斷強化學(xué)生的洞察力以及嚴謹?shù)膶W(xué)習、工作態(tài)度，從而為今后的學(xué)習和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 內(nèi)容設(shè)計

項目化教學(xué)的內(nèi)容設(shè)計一定要與實際生活貼近，和企業(yè)之間也應(yīng)當實現(xiàn)無縫銜接，讓學(xué)生真正感受到企業(yè)的發(fā)展實際情況，可以從以下方面入手：

1）實踐性：項目的核心主題一定要與實際生活密切相關(guān)，項目的內(nèi)容要保障學(xué)生有規(guī)劃的進行學(xué)習，內(nèi)容要具備實用性。

2）廣泛性：項目的內(nèi)容通常涉及的知識是比較廣泛的，可通過多種方式進行解答，學(xué)生可以結(jié)合自己的實際情況，選擇適合的數(shù)學(xué)軟件進行計算和解答，這樣也能夠不斷提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造能力，促進學(xué)生的綜合全面發(fā)展。

3）循序性：結(jié)合學(xué)生的學(xué)習基礎(chǔ)狀況和對知識的接受程度，項目應(yīng)當是從簡到難逐漸遞增的，不能過難，這樣會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習興趣不高。項目的內(nèi)容一定要和課程教學(xué)中的內(nèi)容銜接，有助于知識的拓展，其次，還應(yīng)當綜合考慮項目的階段性目標和長期性目標。

3.3 項目實施步驟

項目在具體實施過程中應(yīng)當嚴格按照企業(yè)的運營環(huán)境和工作流程去進行，具體操作實施步驟應(yīng)當從以下方面入手：

情景設(shè)置：可結(jié)合實驗室的環(huán)境狀況，模擬工作車間，并將學(xué)生置于工作場景當中，這樣也有助于提高學(xué)生的參與意識和學(xué)習積極性。

分組：教師要針對學(xué)生的實際情況，如學(xué)習能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力等分成多個小組進行，并選擇小組的組長，在具體實施過程中，要進行協(xié)調(diào)、溝通，充分發(fā)揮組長的責任。

明確任務(wù)：要為每個小組規(guī)劃和分配相應(yīng)的人物，為了提高教學(xué)效果，可對不同的小組分配不同的任務(wù)，小組成員之間要積極討論，并制定相應(yīng)的工作計劃，教師還應(yīng)當指導(dǎo)和審查工作計劃。每個小組要在組長的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下進行學(xué)習，包括數(shù)據(jù)分析、資料搜尋、合作討論等，嚴格按照相關(guān)要求去完成工作任務(wù)。最后，各組之間對結(jié)果進行總結(jié)，教師要分析和考察學(xué)生的完成狀況、數(shù)學(xué)建模能力、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作意識等。

4 數(shù)學(xué)建模課程中項目化教學(xué)的具體優(yōu)化途徑

4.1 分層次教學(xué)

數(shù)學(xué)建模課程中項目化教學(xué)在具體實施過程中，一定要結(jié)合學(xué)生的實際情況及專業(yè)特點，在課時安排等方面應(yīng)當不同，針對不同學(xué)習基礎(chǔ)的學(xué)生開展分層教學(xué)是非常重要的，從而達到優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。為了使得基礎(chǔ)理論與實踐有效結(jié)合，要以教材內(nèi)容為核心，不斷優(yōu)化和改進教學(xué)設(shè)計原則，明確教學(xué)目的，對教材內(nèi)容進行科學(xué)合理的篩選。近年來，在大學(xué)課堂教學(xué)過程中，很多情況下只是對建模課程的基礎(chǔ)內(nèi)容進行講解，學(xué)生也只能有一個大致的了解，并通過基礎(chǔ)理論去解決一些實際問題。其中包括：數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、統(tǒng)計回歸模型、數(shù)學(xué)軟件以及建模實驗等相關(guān)內(nèi)容。深層次的課時內(nèi)容是在基礎(chǔ)內(nèi)容之上，增加的后續(xù)課程，如代數(shù)方程和差分方程模型等。而競賽也能夠讓學(xué)生真正意識和了解數(shù)學(xué)的真正作用，并且學(xué)會怎樣將數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為有效的工具，有效解決現(xiàn)實中存在的問題，做到學(xué)以致用。更長課時的課程內(nèi)容，會增加一些隨機模型，教師在課堂教學(xué)過程中，應(yīng)當不斷加強對數(shù)學(xué)知識的綜合應(yīng)用，結(jié)合課堂教學(xué)實際情況，向?qū)W生詳細的介紹在日常生活中比較常用的數(shù)學(xué)模型，可以營造良好的課堂氛圍[2]。

4.2 完善詳細的教學(xué)計劃

首先，要重視備課環(huán)節(jié)，教師應(yīng)當具備專業(yè)的數(shù)學(xué)知識理論以及數(shù)學(xué)應(yīng)用基礎(chǔ)，所以，教師一定要有充足的時間去準備相關(guān)理論知識和課堂教學(xué)內(nèi)容，綜合把握教材內(nèi)容，制定教學(xué)計劃，合理安排上課進度，要明確每一節(jié)課的知識難點，保障教學(xué)方法的科學(xué)合理性。加強理論性和實踐性的結(jié)合，不斷增加實踐教學(xué)內(nèi)容，如針對現(xiàn)實問題的數(shù)學(xué)模型研究，從而不斷提高學(xué)生的學(xué)習積極性。

在教學(xué)過程中，可以適當引用數(shù)學(xué)模型相關(guān)例子，通過講解、展示，引發(fā)學(xué)生進行深入的思考，從而不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模運用能力。再者，還應(yīng)當加強對多媒體教學(xué)的應(yīng)用，傳統(tǒng)教學(xué)模式當中，教師很難將所有的知識內(nèi)容裝進大腦當中，因此，也不能保障每堂課的整體教學(xué)效果。多媒體教學(xué)能夠有效展示相關(guān)信息內(nèi)容，也是重要的信息內(nèi)容載體。如果條件許可，還可以適當增加一些圖片和視頻，這樣也有助于學(xué)生充分的理解，使得教學(xué)內(nèi)容更加的立體化。教師還應(yīng)當多加關(guān)注學(xué)生的實際情況，并及時進行調(diào)整。學(xué)生大多數(shù)情況下，都比較喜歡生動形象的講課方式，因此，教師可以盡可能使得教學(xué)變得生動形象，這樣也能夠有效提高教學(xué)效果。

4.3 創(chuàng)新考核方法

傳統(tǒng)的考核方式只是通過書面考試的方式進行考察，這樣實際上對建模課程項目化教學(xué)是不公平的，因此，要積極創(chuàng)新和改進考核的方法，可從以下方面入手：

首先，上機實驗成績，每個星期應(yīng)當合理規(guī)劃實驗課時，學(xué)生通過實驗要掌握相關(guān)軟件的使用方法，從而對相關(guān)數(shù)學(xué)模型數(shù)值進行計算，因此，可將實驗成績作為實際成績考核的20%，不能只是注重期末考試，應(yīng)該不斷的創(chuàng)新和改進，從而提高學(xué)生動手操作能力[3]。

數(shù)學(xué)建模項目化競賽成績：學(xué)生通過建模比賽，能夠有效提高對相關(guān)知識理論的應(yīng)用能力和理解，也能夠有效鍛煉學(xué)生之間的團隊協(xié)作意識與創(chuàng)新精神，可以將競賽成績納入課程考核結(jié)果中，從而提高學(xué)生的參賽積極性。

綜合評定：其中可以包含兩個方面：期末考核成績，可以查看學(xué)生對數(shù)學(xué)建模課程的實際掌握程度。其次是綜合性作業(yè)成績：如日常學(xué)習中的小組討論、社會實踐等，也能夠充分反映學(xué)生的理解與思考能力，不斷提高學(xué)生的動手能力與創(chuàng)新能力。

5 結(jié)束語

數(shù)學(xué)建模課程中項目化教學(xué)是極為重要的環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力有著重要的影響，在教學(xué)過程中，要結(jié)合學(xué)生的特點開展教學(xué)任務(wù)，當學(xué)生在實際開展過程中存在問題時，應(yīng)當給予相應(yīng)的幫助和指導(dǎo)，及時解答，從而不斷提高學(xué)生的科研水平和創(chuàng)新能力，要設(shè)計出與學(xué)生實際情況相符合的項目內(nèi)容，為提高教學(xué)效果奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[3]孫璽菁，孫兆亮，劉孝磊.院校創(chuàng)新型教育中數(shù)學(xué)建模課程的優(yōu)化[J].亞太教育，2017，11（10）：158-159.

作者簡介

廖玉梅（1980-），女，漢族，貴州省貴陽市，研究生，副教授，研究方向：數(shù)學(xué)建模。