黃光東

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院，北京 100083

“數(shù)學(xué)建?！苯虒W(xué)方法研究

黃光東

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）信息工程學(xué)院，北京 100083

首先分析了我國(guó)傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端，在此基礎(chǔ)上提出了教學(xué)改革的三個(gè)方面：教學(xué)觀念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。然后結(jié)合數(shù)學(xué)建模特點(diǎn)給出了“數(shù)學(xué)建模”課程教學(xué)中的改革方法—以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)研究式為主，以為知識(shí)驅(qū)動(dòng)式講授式為輔的教學(xué)方法，實(shí)踐證明該方法行之有效。

數(shù)學(xué)建模；教學(xué)方法；教學(xué)改革

高等院校是培養(yǎng)人才的搖籃，高校培養(yǎng)人才的優(yōu)劣是關(guān)系我國(guó)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的關(guān)鍵，關(guān)系到我國(guó)人才培養(yǎng)是否有利于以企業(yè)為主體、以市場(chǎng)為導(dǎo)向科技創(chuàng)新體系的建立與發(fā)展。數(shù)學(xué)是科技發(fā)展必不可少的組成部分,許多科學(xué)技術(shù)問(wèn)題和人類社會(huì)生活問(wèn)題歸根到底就是數(shù)學(xué)問(wèn)題，數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的橋梁，是數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介，是數(shù)學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的途徑?！皵?shù)學(xué)建模”作為大學(xué)唯一一門用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的課程，能有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力和查閱文獻(xiàn)的能力，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

一、傳統(tǒng)教學(xué)中的弊端

傳統(tǒng)的教學(xué)模式在我國(guó)教育發(fā)展史中的確發(fā)揮了不可磨滅的貢獻(xiàn)，并且在未來(lái)的某些學(xué)科教學(xué)上仍將發(fā)揮重要作用。但是隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端越來(lái)越明顯。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式一般都程序化。課前老師確定教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合教材選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)步驟；在課堂上，老師不斷擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如此反復(fù)，直至完成全部教學(xué)任務(wù)；課后, 老師還會(huì)留作業(yè)來(lái)彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足之處。

這種教學(xué)方式的特點(diǎn)是老師是課堂教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，學(xué)生處在被動(dòng)接受的地位。在這一教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的思維缺少自發(fā)性和開(kāi)創(chuàng)性，學(xué)生不是通過(guò)自身分析來(lái)獲取新信息而是對(duì)老師提出的問(wèn)題被動(dòng)地回答。這種教學(xué)方式弱化了學(xué)生參與與創(chuàng)新的意識(shí)，最終導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)造性思維能力退化。這種教學(xué)方式的弊端如下：（1）教師灌輸多，學(xué)生參與少；（2）定理結(jié)論多，實(shí)際背景問(wèn)題少；（3）書本知識(shí)多，實(shí)踐問(wèn)題少。

以上種種問(wèn)題造成我國(guó)學(xué)生普遍創(chuàng)新能力不足，已嚴(yán)重阻礙了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

二、教學(xué)改革的實(shí)施

數(shù)學(xué)作為一門邏輯性較強(qiáng)、比較抽象的學(xué)科，需要傳統(tǒng)講授法。即使在教學(xué)改革的背景下，也不能全面否定傳統(tǒng)的教學(xué)方式，而應(yīng)該注重傳統(tǒng)教學(xué)方式與新型教學(xué)方式相結(jié)合。作為大學(xué)廣泛開(kāi)展一門用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的課程，“數(shù)學(xué)建模”更應(yīng)該把傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代化的教學(xué)手段相結(jié)，倡導(dǎo)理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。

1.教學(xué)觀念的改革

在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形式下，用人單位看的不再僅是學(xué)生的考分，而是在實(shí)際崗位上的工作能力，注重的是能力和素質(zhì)。當(dāng)前教學(xué)應(yīng)該是充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體的啟發(fā)式、激勵(lì)式、參與式的教學(xué)，是注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)，是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的教學(xué)。教師應(yīng)該在傳授知識(shí)的同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、創(chuàng)新精神，既教書又育人。

2.教學(xué)內(nèi)容的改革

課堂內(nèi)容安排應(yīng)該突破教材的界限，將其他優(yōu)秀教材，該學(xué)科重要理論、行業(yè)前景都可納入課堂教學(xué)，與學(xué)生們進(jìn)行探討，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)書本知識(shí)的同時(shí)，了解該學(xué)科的動(dòng)態(tài)與發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力。內(nèi)容應(yīng)該是開(kāi)放式，課堂的內(nèi)容不僅要追求得完美無(wú)缺、還要提出本課程中尚待解決的問(wèn)題，留給學(xué)生去思考、去探索。

3.教學(xué)方法改革

教學(xué)方法的改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)，它直接關(guān)系到創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。教學(xué)方法的改革又是教學(xué)改革的難點(diǎn)，它要改變教師和學(xué)生長(zhǎng)期以來(lái)形成的不利于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的教與學(xué)的習(xí)慣，需要在教育思想、教學(xué)模式等方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

優(yōu)秀的數(shù)學(xué)教學(xué)能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、自學(xué)能力和查閱文獻(xiàn)的初步科研能力。這就有必要改變傳統(tǒng)的以知識(shí)驅(qū)動(dòng)式講授式為主，以為問(wèn)題驅(qū)動(dòng)研究式為輔教學(xué)方式。改為以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)研究式為主，以為知識(shí)驅(qū)動(dòng)式講授式為輔教學(xué)方式。

（1）注重培養(yǎng)學(xué)生興趣。興趣是最好的老師，興趣可以有效地提高學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力，能夠產(chǎn)生靈感、提高效率。如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力，成為教學(xué)改革的主要內(nèi)容。老師要與學(xué)生交流，聽(tīng)取他們的意見(jiàn)和建議，再結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課堂流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，力爭(zhēng)做到每個(gè)環(huán)節(jié)都能緊扣學(xué)生心弦。

（2）注重能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)中注意學(xué)生研究能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生走出去自己找問(wèn)題，自己搜集資料，自己解決問(wèn)題，并寫出相應(yīng)的研究報(bào)告。要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)綜合知識(shí)和提高融會(huì)貫通的能力，善于把學(xué)到的多門課程以至多個(gè)門類的知識(shí)綜合在一起，去解決實(shí)際問(wèn)題。知識(shí)不等于能力和素質(zhì)，知識(shí)必須轉(zhuǎn)化成能力與素質(zhì)才能體現(xiàn)出其價(jià)值。知識(shí)必須經(jīng)過(guò)應(yīng)用訓(xùn)練才能轉(zhuǎn)化成能力，必須經(jīng)過(guò)內(nèi)化及環(huán)境熏陶，才能轉(zhuǎn)化成良好的素質(zhì)。美國(guó)物理學(xué)家勞厄說(shuō)過(guò)一句名言：“教育無(wú)非是一切已學(xué)過(guò)的東西都忘掉的時(shí)候所剩下的東西”。本學(xué)期筆者就提出了我國(guó)二氧化碳排量的問(wèn)題讓學(xué)生自己找資料，做一篇關(guān)于這方面的論文，然后評(píng)價(jià)學(xué)生的論文，取得了較好的效果。

（3）實(shí)行以問(wèn)題為主線的教學(xué)。注重在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、提出問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)中最重要的是學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)提出問(wèn)題，并通過(guò)學(xué)習(xí)、思考、研究與討論解決這些問(wèn)題。有問(wèn)題不一定有創(chuàng)新，但提不出問(wèn)題就一定不會(huì)有創(chuàng)新。適當(dāng)組織討論課，將學(xué)生分為幾個(gè)學(xué)習(xí)興趣小組，分組討論，可設(shè)定幾個(gè)學(xué)生主講，老師做總結(jié)。這樣可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與熱情，同時(shí)還使他們通過(guò)有查閱資料而學(xué)習(xí)更多知識(shí)。

（4）改革作業(yè)、考試辦法。在作業(yè)方面，布置有思考價(jià)值，開(kāi)放性習(xí)題，提倡無(wú)標(biāo)準(zhǔn)答案的作業(yè)；作業(yè)的形式要多樣化，不應(yīng)拘泥于一種形式。在考試方面改革現(xiàn)有考試辦法：一是改革試題的構(gòu)成，限制選擇、填空等客觀性試題的比例，試題要以分析、綜合和學(xué)生可自我發(fā)揮的題目類型為主；二是改革考試的形式，課堂提問(wèn)、討論發(fā)言、作業(yè)情況等都按一定比例計(jì)入總成績(jī)，避免期末考試中“一紙定成敗”；三是鼓勵(lì)學(xué)生就所學(xué)課程寫論文，教師可根據(jù)情況給不同的加分。

三、教學(xué)改革總結(jié)與取得的成績(jī)

在過(guò)去的幾年中，我校對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革做了大量的工作。在教學(xué)中老師和學(xué)生們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到“數(shù)學(xué)建模”這門課的重要性，它不僅關(guān)系到學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和專業(yè)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力，而且還關(guān)系到我校適應(yīng)社會(huì)需要的綜合型創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

通過(guò)近幾年的教學(xué)改革與實(shí)踐，我校學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性有了很大的提高。學(xué)生開(kāi)始組織數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)，主動(dòng)探索數(shù)學(xué)知識(shí)，并積極參加國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。競(jìng)賽成績(jī)也逐年提高，特別是近幾年尤為突出，2003～2010年間獲獎(jiǎng)情況如表1所示。

表1 2003～2010年我校在全國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的獲獎(jiǎng)情況

從表中可以看出無(wú)論從獲獎(jiǎng)率、獲獎(jiǎng)質(zhì)量、獲獎(jiǎng)數(shù)量評(píng)價(jià)，我校都進(jìn)入了全國(guó)競(jìng)賽強(qiáng)校的行列。我校數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)能取得這么好成績(jī)的原因是多方面的，如：教研室有一支從事數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)的教師隊(duì)伍；經(jīng)常開(kāi)展數(shù)學(xué)模型的研究活動(dòng)；數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和輔導(dǎo)井然有方和學(xué)生的積極參與等。而這一切都與校領(lǐng)導(dǎo)的長(zhǎng)期重視，教務(wù)處和信息工程學(xué)院的大力支持密不可分。

[1]楊松柏，曹素利.改革傳統(tǒng)教學(xué)方式培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2010，(4)：215-216.

[2]徐冰.關(guān)于傳統(tǒng)教學(xué)方式的一點(diǎn)思考[J].陶瓷研究與職業(yè)教育，2009，7(4)：58-59.

[3]紀(jì)洪廣.多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的結(jié)合是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵[J].中國(guó)冶金教育，2001，(S)：81-83.

[4]廖金龍.當(dāng)前高校教學(xué)方式改革研究現(xiàn)狀的分析與思考—兼談當(dāng)前我國(guó)教學(xué)方式改革的出路[J].太原大學(xué)教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，(3)：18-22.

[5]董瑾，高樺.教學(xué)思想、教育理念與教學(xué)方式改革[J].中國(guó)電力教育，2004，(2)：112-115.

Research on Teaching Method of Mathematical Modeling

HUANG Guang-dong
China University of Geosciences, Beijing 100083, China.

Based on the analyzing the disadvantages of traditional teaching method, the author proposed three aspects of reform:teaching concept, teaching content and teaching methods. Combining with the characteristics of mathematical modeling, teaching reform was presented, which taking question-driver research as the core, the knowledge-driver as auxiliary method. This method has proved to be effective..

mathematical modeling; teaching method; teaching reform

G642

A

1006-9372 （2011）04-0071-03

2011-08-20。

中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）教學(xué)改革與教學(xué)研究專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助。

黃光東，男，講師，主要從事智能算法和數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和研究工作。

book=242,ebook=242