特色数学建模实践教学探索

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摘要：数学建模在提升高职学生知识应用技能、创新人才培养模式等方面具有重要作用。但目前高职院校数学建模实践教学存在的不足，主要表现为目标不明确、内容不完善、体系不健全、师资队伍建设不足等方面。为改进这些不足，在特色数学建模实践教学中，明确教学目标，精选教学内容，完善教学体系，并强化教师队伍建设。

关键词：高职院校；特色数学建模；实践教学

实践教学是培养应用型和技能型人才的重要途径。目前，高职院校普遍认识到实践教学的重要作用，并结合人才培养要求尝试创新实践教学方式，努力提高学生知识应用技能和人才培养质量，让他们更好适应将来工作需要。高职院校的教学目标是培养优秀的应用型和创新型人才，让他们更好适应工作需要，增强对工作岗位适应性。为促进该目标顺利实现，除了让学生扎实掌握基本理论知识外，还要注重创新实践教学模式，提高学生知识应用技能，以启迪学生智慧，拓宽学生思维，培养学生理论联系实践能力，为以后更好从事工作奠定基础。数学建模以实际问题为导向并建立数学模型，然后对数学模型求解，并根据结果解决实际问题，它是培养学生知识应用技能的重要方式。[1]目前在高职数学教学中，数学建模逐渐受到重视。但由于数学建模目标不明确，课程安排不合理，再加上未能构建有效的数学建模实践教学体系，难以达到预期效果。为弥补这些不足，九江职业大学依托数学建模实践教学平台，打造特色数学建模实践教学体系，并吸引学生投入实验与实践环节，对数学建模实践教学进行了探索与创新。

一、高职院校数学建模实践教学存在的问题

数学建模实践教学不仅能激发学生的学习主动性，还有利于加强学生实践锻炼，提高学生知识应用技能，对增强高职学生知识应用水平，让他们更好适应工作需要都具有重要作用。然而在教学中，部分任课老师对数学建模实践教学缺乏合理规划，实践教学内容安排不合理，制约教学效果提升，目前仍存在以下不足。（一）数学建模实践教学目标不明确。数学建模实践教学既是推进高职教育教学改革的重大举措，同时也是提高人才培养质量的有效策略。因此，为确保数学建模实践教学效果，首先应明确目标，但部分高职院校对数学建模实践教学重视不够，将重点放在课程建设、人才培养、学生就业率提升等方面。忽视数学建模实践教学在人才培养中的作用，也未能制定明确的目标和培训计划，不利于实践教学活动开展和人才培养质量提升。（二）数学建模实践教学内容不完善。为提升数学建模实践教学效果，让学生在竞赛中取得优异成绩，提高学生创新能力和知识应用技能，合理设置数学建模实践教学内容是必要的。但部分高职院校对数学建模实践教学不重视，缺乏明确的教学目标和教学计划，也没有设置完善的实践教学内容。一些高职院校在数学建模实践教学中局限于对教材内容进行讲解，或者研究和分析往届试题，而忽视教学内容更新和完善，也没有将数学知识应用与社会发展和生活实践联系起来，现有学习和培训内容缺乏实用性和挑战性。（三）数学建模实践教学体系不健全。完善的数学建模实践教学体系应将“课堂教学、课外实践、研究探讨”融为一体，将课堂教学和课外实践紧密结合，注重组织学生研究探讨，积极开展交流互动，彰显数学建模实践教学特色。但许多高职院校没有充分认识这一点，现有数学建模实践教学体系不完善，往往将教学重点放在课堂教学，而忽视课外实践的作用。[2]也没有认真组织学生开展交流、互动、研讨，不仅影响学生知识应用技能和创新思维能力培养，也难以彰显数学建模实践教学特色。（四）相应的师资队伍建设存在不足。数学建模实践教学活动的有效开展，学生竞赛成绩的提升，都离不开优秀教师的指导。然而调查显示，目前高职院校忽视专业指导教师建设，在对学生的指导中往往由数学任课老师兼职，利用周末或假期对学生辅导。虽然这种辅导能起到一定效果，但部分指导老师缺乏数学建模实践教学的专业指导技能，再加上制度不完善，奖惩激励机制不健全，难以激发指导老师积极性，最终也影响数学建模实践教学效果。

二、高职院校特色数学建模实践教学的创新策略

为改进高职数学建模实践教学的不足，提高实践教学效果和人才培养质量，打造具有特色的数学建模实践教学体系，九江职业大学从实践教学目标、实践教学内容、实践教学体系、教师队伍建设四个方面进行有益的探索与尝试。（一）明确特色数学建模实践教学目标。特色数学建模实践教学是推进教育教学改革，提高人才培养质量的重要措施，其显著特征表现为“课堂教学、课外实践、研究探讨”一体化。需要注意的是，数学建模实践教学的学习任务和实践内容具有较强挑战性，但同时也为高素质人才培养提供平台，有利于优秀学生脱颖而出。[3]为此，九江职业大学在教学中首先明确教学目标，根据教学要求和人才培养目标，将特色数学建模实践教学目标定位为“拓展思维、开阔视野、启迪智慧，培养理论联系实践的创新型和应用型人才”。同时完善相关制度，每年召开专门会议制定教学计划，并为数学建模实践教学提供教室、实验室和竞赛场所支持。此外，每年还提供必要经费支持，选拔优秀指导教师，打造高素质教师团队，并且定期开展经验交流互动，相互借鉴和提高，促进特色数学建模实践教学目标顺利实现。（二）精选特色数学建模实践教学内容。合理选择教学内容尤为重要，九江职业大学在教学内容选择上，根据高职院校人才培养目标和学生毕业后将来工作需要，注重突出本专业特色。例如，课堂教学中，使用由任课老师编写的教案，并将电子教案传递给学生作为教材使用，方便学生阅读和使用。教学内容上将数学知识、建模方法、经济理论与计算机应用相结合，适当引入数学软件Matlab和统计分析软件SPSS，并制作精品课程录像，有利于学生查漏补缺。课外实践采用校内竞赛、周末培训、暑假培训等形式，根据具体问题分专题研讨，每个专题解决一个实际问题。由任课老师编写实践教学专题，设置具有挑战性和实用性的题型，例如，移动电话资费“套餐”问题、投资最优化问题、乒乓球团体赛对策问题、个人理财问题等，且每年都注重更新内容。（三）完善特色数学建模实践教学体系。特色数学建模实践教学以年为周期，从每年10月份开始，至第二年9月份结束，具体的教学活动安排如图1所示。1.课堂教学。开设“数学模型与数学实验”、“数学建模理论与方法”、“高职数学建模竞赛培训教程”、“应用数学”、“经济模型与Matlab应用”、“SPSS数据分析”等课程，且30%学时为实验课，让学生参与实验和训练，培养知识应用技能和创新思维能力。2.课外实践。分校内竞赛、集中培训、全国竞赛三阶段。首先通过校内竞赛选拔学生，然后在指导教师带领下精心培训。培训时间为周末和假期，培训地点包括教室、户外、实验室等，培训形式主要有指导教师授课、小组研讨互动、数学建模实验指导、学生独立完成数学建模任务等。3.研究探讨。研究探讨针对实践中的具体问题而展开，通常分专题进行，每个专题解决一个实际问题。研究探讨由任课老师引导，注重发挥学生主体作用。首先由任课老师布置研讨任务，让他们用3~5天时间查找资料，进行分析讨论，并建立数学模型、使用学习软件解决问题。最后提交学习成果，由任课老师评阅，并对该问题深入探讨和交流，实现知识内化。[4]（四）强化特色数学建模实践教学教师队伍建设。特色数学建模实践教学和培训中，指导教师是核心，也是确保培训效果，让学生在竞赛中获得优异成绩的关键。赛前动员、竞赛培训、参加比赛，每个环节都离不开教师指导。[5]指导教师既要有渊博的知识，同时还要具备科学、严谨、勤劳、奉献的精神和作风。九江职业大学从政策措施、经费支持、绩效考核等方面强化师资队伍建设，例如，明确指导教师的工作目标和任务，每年拿出1万元资助经费，将学生竞赛成果与教师职称晋升、评奖评优相结合，最终取得明显效果。目前已引进和培养7位优秀指导教师，为特色数学建模实践教学活动开展、学生竞赛成绩提升提供师资保障。

三、高职院校特色数学建模实践教学的效果

经过五年的探索与实践，九江职业大学不仅形成相对完善的特色数学建模实践教学体系，同时还取得较明显的效果。（一）提高学生知识应用技能。九江职业大学自2014年开展特色数学建模实践教学活动以来，吸引大批学生参与，课程也受到学生热烈欢迎。在2014级数学专业117名学生当中，共有9个团队、63名学生参加校内数学建模竞赛，参与学生超过一半，另有15名学生通过校内选拔参加数学建模集训。通过系统、完善的数学建模集训，不仅有利于提高学生知识应用技能，也为学生今后的工作与发展奠定基础。2018年初为了解2017届参加数学建模培训的学生就业情况，通过与用人单位的交流和访谈得知，他们普遍认为：经过特色数学建模培训后的学生知识应用技能更强，更能增强对工作岗位的适应性。（二）提升高职院校人才培养质量。特色数学建模实践教学推动学生全面发展，促进人才培养质量提升。2017年全国大学生数学建模竞赛中，九江职业大学获得2个省级一等奖、3个省级二等奖、3个省级三等奖，成绩较往年有显著提升，在江西省同类院校中位居前列。此外，数学建模实践活动还有利于培养高职学生创新精神、实践能力和综合素质。参加学习的学生，尤其是参加竞赛的学生，他们提升了能力、收获了自信、获得了奖学金，毕业后也受用人单位青睐，部分学生成功专升本，获取继续学习和深造的机会。（三）取得了良好的社会效果。九江职业大学特色数学建模实践教学活动受到省内兄弟院校和社会各界好评，取得良好社会效果。九江职业技术学院、江西旅游商贸职业学院、江西电力职业技术学院等学校数学任课老师来交流学习，邀请九江职业大学的数学任课老师做特色数学建模实践教学方面的报告和讲座，并获得专家学者好评。在全国大学生数学建模2018江西赛区颁奖及工作会议上，九江职业大学数学任课老师做专题发言，介绍特色数学建模实践教学的成功经验。

四、结束语

九江职业大学在特色数学建模实践教学中，通过明确实践教学目标、精选实践教学内容、完善实践教学体系、加强教师队伍建设，取得明显效果，同时也是高职院校教育改革的有益尝试。实践证明，明确实践教学目标是根本，精选实践教学内容是基础，完善实践教学体系是关键，加强教师队伍建设是保障。经过多年的探索与实践，目前学校已基本形成“课堂教学、课外实践、研究探讨、特色突出”的高职数学建模实践教学体系，并为素质教育推进、课程教学创新、人才培养质量提升搭建有效的平台。同时也在打造高职院校特色数学教学体系、提高学生知识应用技能和人才培养质量方面发挥积极作用。

参考文献：

[1]孙勇.论高职数学教育研究的理论品位与高职特色[J].职业教育研究,2010(11):91-92.

[2]顾沛.创建数学文化类课程，提高学生数学素养[J].中国高教研究,2014(12):84-87.

[3]孙云龙.财经特色数学建模实践教学体系的研究与应用[J].实验室研究与探索,2015(12):193-196.

[4]石丽莉,黄小平,蒲冰远.高职高专特色数学课程教学模式构建[J].四川文理学院学报,2017(2):129-133.

[5]李强,马晓燕.成人高等教育特色课程建设的实践与体会———以《数学建模》为例[J].泰山学院学报，2011(3):137-139.

作者:柳世全 单位:九江职业大学