數(shù)學(xué)建模獲獎?wù)撐呐c學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)論文
結(jié)合高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀，分析了制約高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)發(fā)展的問題，針對這些問題提出了推動數(shù)學(xué)建模教學(xué)、加強學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的措施。
眾所周知，21世紀(jì)是知識經(jīng)濟的時代。所謂知識經(jīng)濟，是以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為核心，建立在知識和信息的生產(chǎn)、存儲、使用和消費之上的經(jīng)濟；是以智力資源為第一生產(chǎn)力要素的經(jīng)濟；是以高科技產(chǎn)業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟。知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新是知識經(jīng)濟的基本要求和內(nèi)在動力，培養(yǎng)高素質(zhì)、復(fù)合型的創(chuàng)新人才是時代發(fā)展的需要。創(chuàng)新型人才是指具有較強的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，并能夠?qū)?chuàng)造能力轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造性成果的高素質(zhì)人才。而數(shù)學(xué)建�；顒觿t旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力、應(yīng)用意識和應(yīng)用能力。[1]為此，國外在20世紀(jì)80年代就開始舉辦數(shù)學(xué)建模競賽，我國也于1994年開始由中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會和教育部高教司聯(lián)合舉辦一年一次的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，極大地推動了高校數(shù)學(xué)教學(xué)的改革。隨著全國大學(xué)生建模競賽進(jìn)入二十個年頭，參賽學(xué)校越來越多。到2011年，有來自全國33個省/市/自治區(qū)（包括香港和澳門特區(qū)）及新加坡、美國、伊朗的1251所院校、19490個隊（其中本科組16008隊、�？平M3482隊）、58000多名大學(xué)生報名參加本項競賽。在組織和培訓(xùn)學(xué)生參賽過程中，積累了一些經(jīng)驗，但還存在許多問題，特別是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的目標(biāo)與短期利益要求不一致的問題，需要相關(guān)人員繼續(xù)努力，推動數(shù)學(xué)建模教學(xué)，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題的能力和素質(zhì)。
一、高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)現(xiàn)狀
2003年，湖北省數(shù)學(xué)建模競賽組委會在襄樊職業(yè)技術(shù)學(xué)院召開全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模研討會，各高職院校派教師參加了會議。會后，經(jīng)過學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的批準(zhǔn)，湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我院”）選派了兩個代表隊參加全國數(shù)學(xué)建模競賽，以后每年都自己組織選拔學(xué)生參加這項競賽。開始的幾年，數(shù)學(xué)建模教學(xué)實際上只停留在賽前培訓(xùn)上。由于硬件原因，培訓(xùn)過程仍然是上理論課多，學(xué)生實際動手的少，加之每年參賽隊數(shù)的限制，使得數(shù)學(xué)建模教學(xué)變成只是為競賽培訓(xùn)而進(jìn)行，學(xué)生受益面很有限，在學(xué)生中的影響也很小。參加競賽開始的幾年，由于領(lǐng)導(dǎo)重視，指導(dǎo)教師的努力，同時我院在2005年投資建立了應(yīng)用數(shù)學(xué)實驗室，為數(shù)學(xué)建模提供了一定的硬件基礎(chǔ)，使得數(shù)學(xué)建模教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生動手能力的目標(biāo)。再加上學(xué)生的勤奮，因此，在2005年前取得了四個全國二等獎和三個湖北省一等獎、一個湖北省二等獎的好成績；但是隨著我院工作重心的轉(zhuǎn)移，數(shù)學(xué)課程教學(xué)時數(shù)的大幅壓縮，招收學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)的逐步下降，加之?dāng)?shù)學(xué)建模競賽實際上賽的是學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力和素質(zhì)，僅靠短期的培訓(xùn)往往收效不大，所以近幾年競賽成績都不太理想，和同類院校相差較大，也直接影響到數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
為了改變這種不利的局面，根據(jù)專業(yè)計劃的調(diào)整進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)改革，進(jìn)一步推動數(shù)學(xué)建模教學(xué)，在相關(guān)專業(yè)開設(shè)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗選修課程，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)學(xué)建模教學(xué)。為了進(jìn)一步擴大影響和學(xué)生的受益面，鼓勵學(xué)生成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會，我院每年舉辦一次應(yīng)用數(shù)學(xué)知識校內(nèi)競賽，使得數(shù)學(xué)建模教學(xué)大大地前進(jìn)了一步。
二、高職院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)中存在的問題
隨著高職院校參加各種專業(yè)技能競賽的增加，數(shù)學(xué)建模競賽在高職學(xué)生中的影響漸漸下降，學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽的積極性也逐漸下降。同時，數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在的問題仍然很多。首先是競賽成績與數(shù)學(xué)建模教學(xué)目標(biāo)之間存在的矛盾。如前所述，數(shù)學(xué)建模競賽賽的是學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的綜合素質(zhì)，而且舉辦數(shù)學(xué)建模競賽的初衷是推動數(shù)學(xué)教學(xué)改革，只有把數(shù)學(xué)建模的思想方法融入到高職數(shù)學(xué)課程的整個教學(xué)中，才能實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的目標(biāo)。隨著參加數(shù)學(xué)建模學(xué)生的增加，各高職院校在數(shù)學(xué)建模實踐設(shè)備的投資嚴(yán)重不足，設(shè)備老化沒有更新，不能滿足競賽隊員的培訓(xùn)，在很大程度上制約了數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
其次，對數(shù)學(xué)建模缺乏應(yīng)有的宣傳，直接影響了學(xué)生參與熱情，因而降低了應(yīng)有的受益面。相對其它活動，數(shù)學(xué)建模的相關(guān)信息在各高職院校的新聞報道中很少聽到、見到，也沒有場地用來開展數(shù)學(xué)建模協(xié)會的活動，即使是教師進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的講座場地，也要經(jīng)過多方審批。多年來，高職院校經(jīng)常將獲獎學(xué)生的獎勵包括獎金直接發(fā)給學(xué)生，沒有舉行頒獎儀式，重視程度也大大不及學(xué)生的專業(yè)競賽和文體活動，這說明這方面的工作確實有較大的問題。
第三，學(xué)校的政策層面也對教師進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)鼓勵不夠，甚至有些政策直接減少了教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)上的投入。追求科研項目、科研論文，使得教師沒有足夠的.精力投入到數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，有的純粹是應(yīng)付差事、對付數(shù)學(xué)建模競賽，根本達(dá)不到通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)提高學(xué)生應(yīng)用素質(zhì)的效果。急功近利的短視行為，很大程度上影響著數(shù)學(xué)建模競賽和數(shù)學(xué)建模教育的健康發(fā)展。把目標(biāo)僅僅放在獲獎上，而忽略了數(shù)學(xué)建模教學(xué)和學(xué)習(xí)的規(guī)律，不在開發(fā)思路與培養(yǎng)能力上下工夫，只在注重歷年建模題型、所用工具的訓(xùn)練上做文章，到真正遇到實際問題或者沒見過的類型時，就會一籌莫展。制約數(shù)學(xué)建模教學(xué)的根本問題還在于高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程開設(shè)不夠，甚至很多專業(yè)根本就沒有開設(shè)，即使開設(shè)高等數(shù)學(xué)的專業(yè)也只開設(shè)了一個學(xué)期的微積分，只靠一個學(xué)期的高等數(shù)學(xué)課和一個多月數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)，想要提高學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)實非易事。
三、推動數(shù)學(xué)建模教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)的措施
為了數(shù)學(xué)建模教學(xué)健康發(fā)展，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)，一方面需要好的政策和領(lǐng)導(dǎo)的重視，更重要的是數(shù)學(xué)教師自己的努力。因此，可以采取以下措施來推動數(shù)學(xué)建模教學(xué)，培養(yǎng)高職學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)素質(zhì)。
首先，根據(jù)制約數(shù)學(xué)建模教學(xué)的根本問題，鼓勵和要求從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教師利用高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)，改造學(xué)生的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。由于高職學(xué)生普遍缺少足夠的數(shù)學(xué)建模能力和相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模教育，導(dǎo)致他們難以體驗到數(shù)學(xué)應(yīng)用性的特點，因而數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高。數(shù)學(xué)在實際生活中的運用，往往需要經(jīng)過數(shù)學(xué)建模的過程。數(shù)學(xué)建模能力不足，學(xué)生難以體驗數(shù)學(xué)的運用，從而感覺不到數(shù)學(xué)的應(yīng)用性，導(dǎo)致學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高。因此在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中增加與生活實際和專業(yè)相關(guān)的實際問題，鼓勵和要求從事數(shù)學(xué)課程教學(xué)的教師把數(shù)學(xué)建模的思想方法融入到整個教學(xué)活動中，使學(xué)生能更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和實踐，進(jìn)而提高分析問題、建立數(shù)學(xué)建模、求解模型、解決實際問題的能力。[2]
其次，可以在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，開展數(shù)學(xué)建模周活動，拿出一到二周時間進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的教學(xué)，主要講述數(shù)學(xué)建模的一般原理和建模方法，布置與生活實際和專業(yè)相關(guān)的問題，讓學(xué)生用數(shù)學(xué)建模的方法去解決，并寫出論文報告，作為學(xué)生的高等數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績的一部分。
第三，繼續(xù)開設(shè)數(shù)學(xué)實驗課程，讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)也可以這樣學(xué)，數(shù)學(xué)也可以解決身邊的實際問題，體會到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值，同時結(jié)合計算機的操作以提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。
第四，加強數(shù)學(xué)建模的宣傳力度，利用新聞廣播、報紙、宣傳櫥窗、電子網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的相關(guān)報道，向數(shù)學(xué)建模教學(xué)開展好的學(xué)校學(xué)習(xí)，通過數(shù)學(xué)建模協(xié)會舉辦數(shù)學(xué)建�；顒樱⒃谂e辦形式上有所改進(jìn)，不斷提高活動的檔次，把每年一屆的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識競賽提高到學(xué)校層面上，爭取有領(lǐng)導(dǎo)掛帥，使活動的影響力顯著增加。
第五，繼續(xù)加強數(shù)學(xué)建模教學(xué)環(huán)節(jié)，給學(xué)生灌輸正確的學(xué)習(xí)觀念與目標(biāo)，把參加數(shù)學(xué)建模競賽獲獎作為參加數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的副產(chǎn)品，而通過學(xué)習(xí)和參與的過程，把培養(yǎng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的素質(zhì)和解決問題的能力作為真正的目標(biāo)，真正實現(xiàn)全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的宗旨：培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”。
數(shù)學(xué)建模教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的教學(xué)，不能停留在理論學(xué)習(xí)上，只有讓學(xué)生真正參加到通過建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題的過程中，才能真正體會到其中的苦與樂，才能真正有所收獲。教師的任務(wù)在于創(chuàng)造機會和條件，讓盡可能多的學(xué)生參加到數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和活動中來。只有這樣，才能使學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)，學(xué)到有用的數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)教學(xué)改革才能落到實處。
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