陳爾建 陳寶華
【摘要】文章依據(jù)開(kāi)展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),闡述了在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中采取以學(xué)生為主體,教師引導(dǎo)的教學(xué)模式,提高學(xué)生的自信心;探討了通過(guò)數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)多方面的提升作用;最后提出了高職院校開(kāi)展數(shù)學(xué)建模丞需解決的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】高職學(xué)生 數(shù)學(xué)建模 綜合素質(zhì)
【中圖分類號(hào)】O13 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)04-0134-02
將實(shí)際問(wèn)題通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化、假設(shè)、引進(jìn)變量提煉出數(shù)學(xué)模型的過(guò)程被稱為數(shù)學(xué)建模,是數(shù)學(xué)知識(shí)和應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點(diǎn), 是啟迪創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維、鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高層次人才的一條重要途徑;也是激發(fā)學(xué)生欲望, 培養(yǎng)主動(dòng)探索、努力進(jìn)取學(xué)風(fēng)和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的有力措施。高職教育培養(yǎng)的高端技能型人才,不應(yīng)該只是一線的操作工,還是我國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)工人的中堅(jiān)力量,是未來(lái)我國(guó)新技術(shù)、新發(fā)明和新工藝的應(yīng)用者,能引領(lǐng)我國(guó)未來(lái)的技術(shù)革新。為了達(dá)到這些目標(biāo),高職學(xué)生只具備專業(yè)素質(zhì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還應(yīng)該具有可持續(xù)發(fā)展能力的綜合素質(zhì)。在目前高職學(xué)制和教育模式下,數(shù)學(xué)建??梢宰鳛樘嵘呗殞W(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的抓手、重要手段和極好載體。
一、改變數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)模式,提高學(xué)生的自信心
筆者從2009年開(kāi)始組織數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,逐步摸索出了一些經(jīng)驗(yàn),通過(guò)以增加學(xué)生學(xué)習(xí)信心為主,以學(xué)生為主導(dǎo),教師進(jìn)行引導(dǎo)的教學(xué)模式,取得了很好的效果。主要有下面三個(gè)方面:
1.學(xué)生由綠葉變?yōu)轷r花,提高了自信心。在目前的高招錄取體制下,高職招生不能與本科招生同時(shí)進(jìn)行,而是在普通本科錄取之后,導(dǎo)致一些家長(zhǎng)及學(xué)生產(chǎn)生只有“落榜生”才去讀高職的感覺(jué),這無(wú)形中加重了高職生的自卑心理。在中學(xué)時(shí),高職學(xué)生普遍得不到重視和關(guān)心,更不用提參加各種競(jìng)賽的機(jī)會(huì),信心逐步喪失。由于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽不受參賽人數(shù)和專業(yè)限制,能使得更多學(xué)生參與其中,并能在建模過(guò)程中獲得成功的機(jī)會(huì),體會(huì)到成功的感覺(jué),使其明白“世上無(wú)難事,只怕有心人”,從而幫助其樹(shù)立自信心。
2.學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。在數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)過(guò)程中,教師主要是講一些核心概念和基本內(nèi)容,著重引導(dǎo)、幫助和培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,讓學(xué)生走上講臺(tái)獨(dú)立講解問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生依托所學(xué)理論知識(shí)解決問(wèn)題,還原意識(shí),使學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)主動(dòng)探究,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
3.學(xué)生為主體,教師引導(dǎo)。由于學(xué)生的基礎(chǔ)和時(shí)間不允許,不可能像本科那樣對(duì)數(shù)學(xué)建模的每個(gè)專題進(jìn)行詳解。在培訓(xùn)過(guò)程中,每個(gè)學(xué)生選取自己感興趣的專題,自己準(zhǔn)備材料,上臺(tái)講解,這樣充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,增加了學(xué)生的信心。以學(xué)生為主體,教師引導(dǎo)的教學(xué)模式提高了教學(xué)效率,學(xué)生也體會(huì)到了學(xué)習(xí)的興趣。
二、數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)
源于1998年的高校擴(kuò)招政策,使我國(guó)的高等教育從精英教育轉(zhuǎn)為大眾教育,在高職層面的生源也從傳統(tǒng)的優(yōu)等生變?yōu)椴钌?。相?duì)于普通高校的學(xué)生,高職學(xué)生基礎(chǔ)薄弱,學(xué)習(xí)能力差,自主學(xué)習(xí)意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣缺乏,從而導(dǎo)致綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力差。通過(guò)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和競(jìng)賽,提升了高職學(xué)生的綜合素質(zhì),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.數(shù)學(xué)建模提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。由于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目全部都是比較新穎和生活中密切相關(guān)的題目,例如:SARS的傳播問(wèn)題,賽程安排問(wèn)題,高等教育學(xué)費(fèi)探討,對(duì)學(xué)生宿舍設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià),上海世博會(huì)影響力的定量評(píng)估,等等。這些題目全部來(lái)自現(xiàn)實(shí)生活,能夠激發(fā)學(xué)生探究的興趣,逐步摒棄“學(xué)習(xí)無(wú)用論”的思想,并且學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),并具有獨(dú)立思考的能力,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。在建立數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中,提倡的是以簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)解決復(fù)雜的問(wèn)題,不再是高中題海戰(zhàn)術(shù)中的難題怪題,這樣充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。
2.數(shù)學(xué)建模活動(dòng)培養(yǎng)高職學(xué)生的創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)建模異于一般的學(xué)科競(jìng)賽,題目全部是從現(xiàn)實(shí)中提煉出來(lái)的,不要求預(yù)先掌握深入的準(zhǔn)備知識(shí),有較大的靈活性供參賽者發(fā)揮其創(chuàng)造力。這就要求學(xué)生在建模的過(guò)程中,具有獨(dú)立的思考能力,充分發(fā)揮創(chuàng)造力、想象力。在建模的過(guò)程中,主要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握正確科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,尤其是適應(yīng)自身特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法及獲取知識(shí)的能力,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用已有知識(shí)獲取未知的能力,逐步學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問(wèn)題,養(yǎng)成良好的創(chuàng)新習(xí)慣。由此可見(jiàn),通過(guò)開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)與實(shí)踐,不僅開(kāi)拓了學(xué)生的視野,而且有利于創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
3.數(shù)學(xué)建模提升了學(xué)生的實(shí)踐能力。高職培養(yǎng)的是面向一線的高素質(zhì)高技能人才,實(shí)踐能力在學(xué)生的培養(yǎng)中占有重要的地位。這里的實(shí)踐能力既包括生產(chǎn)中的動(dòng)手能力,更重要的是知識(shí)的運(yùn)用能力。在建模的過(guò)程中,除了提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,還增強(qiáng)了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、文獻(xiàn)檢索能力和科技寫(xiě)作能力等。
在高職院校由于參加數(shù)學(xué)建模的同學(xué)大部分不是計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用只是存在書(shū)本上的簡(jiǎn)單的語(yǔ)句而已,但是在數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,出現(xiàn)了必須用計(jì)算機(jī)算法輔助才能求出結(jié)果的問(wèn)題,例如:NBA賽程的分析和評(píng)價(jià),腦卒中發(fā)病環(huán)境因素分析及干預(yù),等等。另外,在論文寫(xiě)作過(guò)程中,用到word、excel等基本的計(jì)算應(yīng)用軟件,這些都提高了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。
數(shù)學(xué)建模所涉及的知識(shí)非常廣泛,遇到問(wèn)題學(xué)生只有通過(guò)臨時(shí)查閱資料、文獻(xiàn)、使用網(wǎng)絡(luò)信息來(lái)獲得相應(yīng)的知識(shí),這一過(guò)程無(wú)疑鍛煉和提高了學(xué)生在浩如煙海的資料中迅速找到自己所需的文獻(xiàn),并吸取、整理其中的信息為己所用的能力。這恰恰是在當(dāng)今信息社會(huì)中不能或缺的能力。
在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),很多高職學(xué)生對(duì)于基本的寫(xiě)作都很難完成,大部分實(shí)驗(yàn)報(bào)告寥寥幾句話,不能說(shuō)出實(shí)質(zhì)的重要內(nèi)容,專業(yè)課和畢業(yè)論文網(wǎng)上抄襲而來(lái),不能進(jìn)行有效的寫(xiě)作,不會(huì)用有效的語(yǔ)言來(lái)組織表達(dá)自己的觀點(diǎn)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽則要求學(xué)生在三天內(nèi)提交一篇頗具規(guī)模的學(xué)術(shù)論文,通過(guò)這一過(guò)程,學(xué)生提高了組織和寫(xiě)作論文的能力。
4.交流和表達(dá)能力,團(tuán)結(jié)合作精神。競(jìng)賽是集體項(xiàng)目,現(xiàn)在的工作和科技開(kāi)發(fā)也越來(lái)越需要多人多方面的合作。數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生具有密切合作、集思廣益、取長(zhǎng)補(bǔ)短的團(tuán)隊(duì)精神,能善于傾聽(tīng)別人的意見(jiàn),并能從不同觀點(diǎn)的討論中綜合出最優(yōu)的方案。這種相互協(xié)作的集體主義精神,是學(xué)生在未來(lái)的工作和生活中非常需要的。
三、當(dāng)前高職開(kāi)展數(shù)學(xué)建模遇到的問(wèn)題
在高職開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課、開(kāi)展數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)、組織學(xué)生參加競(jìng)賽,都極大地提升了學(xué)生的綜合素質(zhì),縮小了和本科學(xué)生的差距,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)高職教育的盲點(diǎn),同時(shí)促進(jìn)了數(shù)學(xué)的教學(xué)改革。但是,在高職開(kāi)展數(shù)學(xué)建模還有很多問(wèn)題,甚至可以說(shuō)到了數(shù)學(xué)建模在高職中能否繼續(xù)存在的問(wèn)題。由于生源的較少,導(dǎo)致進(jìn)入高職的學(xué)生整體基礎(chǔ)差,缺少能起帶動(dòng)作用的學(xué)生;目前大學(xué)生對(duì)什么都不感興趣,導(dǎo)致數(shù)學(xué)建模的影響在減弱;高職數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)過(guò)程中沒(méi)有合適高職特點(diǎn)的教材;高職領(lǐng)導(dǎo)和部分教師對(duì)數(shù)學(xué)建模缺乏必要的認(rèn)識(shí);等等。對(duì)于這些遇到的問(wèn)題需要師生共同能力、需要領(lǐng)導(dǎo)關(guān)注、需要政策傾斜,才能更好地促進(jìn)數(shù)學(xué)建模在高職院校開(kāi)展。因此,需要在實(shí)踐中不斷探索能夠提高學(xué)生能力的并且能適用于高職院校所有學(xué)生的數(shù)學(xué)建模。
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