陳傳軍 王智峰
摘 要:論述了地方本科院校加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意義,指出了數(shù)學(xué)建?;顒悠脚_建設(shè)的重要性。并以煙臺大學(xué)的一些做法為例對如何加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)、構(gòu)建數(shù)學(xué)建?;顒悠脚_給出了一些方案和建議。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模 平臺建設(shè) 精品課程 課程改革
以數(shù)學(xué)建模精品課程建設(shè)、優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊、數(shù)學(xué)建模協(xié)會、數(shù)學(xué)建模實驗室為依托,構(gòu)建數(shù)學(xué)建?;顒悠脚_,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革,提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)水平,鼓勵學(xué)生參加各類大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用、實踐與創(chuàng)新能力,促進(jìn)地方高校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)。[1]
一、打造數(shù)學(xué)建模精品課程,組建數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊
精品課程建設(shè)的目的是根據(jù)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展調(diào)整并完善課程內(nèi)容、明確教學(xué)目標(biāo),利用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備更新教學(xué)方式和方法,針對教育對象設(shè)計教學(xué)方案,努力建立一種以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、以現(xiàn)代教育技術(shù)為工具、以培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力為目的的教育模式[1]。通過數(shù)學(xué)建模精品課程建設(shè),形成一支以主講教師負(fù)責(zé)、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好、結(jié)構(gòu)合理、知識互補(bǔ)的數(shù)學(xué)建模教師梯隊。數(shù)學(xué)建模課程的理論與實踐性顯著,學(xué)科交叉性很強(qiáng),幾乎涉及到所有的社會科學(xué)和自然科學(xué)領(lǐng)域,因此對授課教師的理論基礎(chǔ)和綜合素質(zhì)提出了更高的要求。從而要求具有不同學(xué)科層次、知識結(jié)構(gòu)和思維方式的教師參與教學(xué)研討、互相溝通,以使教師之間可以做到取長補(bǔ)短、相互學(xué)習(xí),分享好的教學(xué)方法,共享好的教學(xué)方案,提高數(shù)學(xué)建??傮w教學(xué)水平。良好的教學(xué)團(tuán)隊是加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的關(guān)鍵,通過多種途徑選拔和培養(yǎng)一批教學(xué)骨干和學(xué)術(shù)中堅,選拔不同研究方向的教師參與,打造一支理論基礎(chǔ)扎實、年齡分布合理、專業(yè)知識面廣、教學(xué)與指導(dǎo)競賽能力強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊。目前煙臺大學(xué)數(shù)學(xué)建模為山東省精品課程,在以嚴(yán)喜祖教授為負(fù)責(zé)人的帶動下,形成了一支經(jīng)驗豐富、學(xué)歷層次高、年富力強(qiáng)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊,該團(tuán)隊共有教師14人,其中教授2名,副教授6名,講師6名,所有教師均為碩士以上學(xué)歷,其中8人具有博士學(xué)位,所學(xué)的專業(yè)方向囊括了偏微分方程數(shù)值解法、常微分方程、運(yùn)籌學(xué)、圖論、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、統(tǒng)計學(xué)等方向,成員平均年齡38周歲,真正形成了一支學(xué)歷層次高、知識結(jié)構(gòu)互補(bǔ)、年富力強(qiáng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊。
二、成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會,開展數(shù)學(xué)建?;顒?/p>
數(shù)學(xué)建模協(xié)會作為大學(xué)生社團(tuán)活動的一部分,旨在通過吸引會員加入的這種方式,促進(jìn)數(shù)學(xué)建?;顒娱_展,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神,提高解決實際問題的綜合應(yīng)用能力,培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的合作精神。學(xué)生對數(shù)學(xué)建模知識的理解、消化以及獲得參加數(shù)學(xué)建模競賽所需要的許多能力,諸如分析問題、建立數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)軟件的運(yùn)用和論文寫作等,都不是在短時間內(nèi)能提高的。要使學(xué)生在這些能力上達(dá)到一個較高的水平,必須把工作放到平時,給學(xué)生一個掌握知識和提高能力的過程。因此成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會,可以以此為平臺開展豐富的數(shù)學(xué)建?;顒?,給學(xué)生提供充足的獨立思考和研討的機(jī)會,提高學(xué)生的實際動手能力[2]。目前煙臺大學(xué)數(shù)學(xué)建模協(xié)會的在校會員已達(dá)數(shù)百名,建立了數(shù)學(xué)建模網(wǎng)站,并且定期更新網(wǎng)站內(nèi)容,給學(xué)生提供一個學(xué)習(xí)及相互交流的平臺。健全了開放實驗室制度,有專門的數(shù)學(xué)建模實驗室對學(xué)生開放,協(xié)會定期舉行數(shù)學(xué)建?;顒樱堄薪?jīng)驗的數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師參與,學(xué)生的積極性得到了極大的提高。
三、改進(jìn)數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué),提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)水平
在擁有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊的基礎(chǔ)上,開展豐富多彩的數(shù)學(xué)建模教研活動,改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,采用先進(jìn)的教學(xué)方法和教學(xué)手段,以案例教學(xué)為主,鼓勵集體備課,將以往“以教為主”的傳統(tǒng)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)為主、教學(xué)相長”的模式。在數(shù)學(xué)建模的課堂教學(xué)中,將學(xué)生以每3-5人為一隊分組,鼓勵學(xué)生在組內(nèi)進(jìn)行積極的討論,通過小組隊員的努力獨立給出問題的完全解決方案,然后在課堂上進(jìn)行展示,鼓勵其他學(xué)生大膽質(zhì)疑、勇于提問,在不斷提出問題并解決問題的過程中提高自身的能力。教師改變在傳統(tǒng)的教學(xué)課堂中講授過多的特點,采取“講一練二考三”的方式,即控制教師的講授量,教師主要以引導(dǎo)為主,強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用;增強(qiáng)學(xué)生的練習(xí)量,給學(xué)生創(chuàng)造獨立提出問題、解決問題的機(jī)會;擴(kuò)大考試面,讓學(xué)生所學(xué)多于教師所講,為學(xué)生留出更多的自主發(fā)展空間。通過鼓勵數(shù)學(xué)建模主講教師外出培訓(xùn)與進(jìn)修,參加相關(guān)研討會議,進(jìn)行案例教學(xué)、慕課教學(xué)及翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)研究,不斷提升教師的素質(zhì),提高數(shù)學(xué)建模的教學(xué)水平。[2]
四、參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動,提高數(shù)學(xué)建模能力
數(shù)學(xué)建模競賽對學(xué)生的鍛煉是十分有益的,學(xué)生通過參賽可以鍛煉自己信息資料的搜索能力、大數(shù)據(jù)的處理能力、復(fù)雜計算的動手能力、團(tuán)結(jié)互助的合作能力、科技論文的寫作能力等,大大提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用素質(zhì),真正做到了“一次參賽,終生受益”。目前煙臺大學(xué)組織的數(shù)學(xué)建模競賽活動有校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽、中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽和美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,每年一次。近五年來,我校學(xué)生共獲得中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽國家一等獎1項,國家二等獎9項,山東省一等獎25項;獲得美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽二等獎7項。以大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動為平臺,鼓勵學(xué)生積極參賽,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程的積極性得到了大幅度的提高,數(shù)學(xué)建模的能力有了很大的提升,分析問題、解決問題的能力得到了加強(qiáng),這將對地方本科院校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)起到十分重要的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]朱曉慧, 談高等數(shù)學(xué)精品課程建設(shè), 黑龍江農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報,1,2006:38-40
[2]許振宇,邱保建,穆勇,地方綜合性院校開展數(shù)學(xué)建模協(xié)會活動的實踐與研究,大學(xué)數(shù)學(xué),28(2),2012:89-92