趙彥軍+姜淑珍+王增輝+張爽

【摘要】本文以培養(yǎng)大學生實際應用能力的全國大學生數(shù)學建模競賽為出發(fā)點，給出了以全國大學生數(shù)學建模競賽為驅動的教學法及其教學改革實踐，實踐表明這種“從問題中來，到問題中去”的教學模式，提高了學生學習數(shù)學知識的主動性和積極性.

【關鍵詞】數(shù)模競賽；驅動；教學；人才培養(yǎng)模式

一、引 言

應用型人才培養(yǎng)是當前我國社會經(jīng)濟發(fā)展的客觀要求，培養(yǎng)應用型本科人才是我國高等教育工作者的重要職責，改革、創(chuàng)新高校應用型人才培養(yǎng)體系，建立和健全應用型本科人才培養(yǎng)的機制，新形勢下深化高校教學改革是當下高校面臨的重要課題.

2012年3月，教育部印發(fā)了《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》（教高[2012]4號），其中第五條“創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式”指出“改革教學管理，探索在教師指導下，學生自主選擇專業(yè)、自主選擇課程等自主學習模式.創(chuàng)新教育教學方法，倡導啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學”.

數(shù)學的教學思想主要是培養(yǎng)學生的素質和能力，一是用數(shù)學的語言和方法去抽象、概括客觀對象的內在規(guī)律，構造出待解決的實際問題的數(shù)學模型；二是通過分析、計算或邏輯推理能夠正確、快速地求解數(shù)學問題，即運用已經(jīng)建立起來的數(shù)學模型.很多高?，F(xiàn)行的數(shù)學建模競賽都單純地著眼和著重于后者，而將數(shù)學建模競賽引入教學是對加強前一方面訓練的一條有效途徑，是對原有數(shù)學教學體系的一種改革實驗.

二、以全國數(shù)模競賽為驅動教學法及其優(yōu)點

（一）數(shù)模競賽驅動教學法

以全國大學生數(shù)學建模競賽為驅動教學法的核心是在教學過程中引導學生積極思考問題、并能主動發(fā)現(xiàn)和提出問題，通過查閱文獻和相關參考資料，討論和研究來解決問題.

具體操作過程如下：

1.教師提出問題并解決問題.即教師首先提出問題，并分析問題、探索解決問題，包括如何搜集資料、查找相關專業(yè)文獻，問題解決后，對整個過程做總結，并提出下一階段的發(fā)展方向.

2.教師提出問題學生解決問題.即教師提出一些問題，來激發(fā)學生學習興趣，鼓勵學生主動思考，勇于解決問題，適當開展討論課，將學生分成幾個小組進行討論.調動學生的學習積極性與熱情，同時，鼓勵學生通過查閱文獻學習新知識.

（二）數(shù)模競賽驅動教學法的優(yōu)點

1.能夠激發(fā)學生思考.帶著問題去學習，有助于激發(fā)學生的思維，提高學習主動性.

2.能夠加強課堂師生的互動.從實際問題出發(fā)，通過交流，有助于了解學生的學習程度，興趣愛好，以及研究問題過程中遇到的困難和解決困難的方法.

三、以全國數(shù)模競賽為驅動教學改革實踐

時下很多高校的數(shù)學教育已從原來的高度理論知識教育轉變?yōu)槔碚撆c實踐相結合的教育.數(shù)學建模競賽尤其注重利用數(shù)學知識解決實際問題，強調實踐能力培養(yǎng).數(shù)學建模競賽與應用型人才的培養(yǎng)目標在機理上一致，在我校數(shù)學系近幾年的教學改革實踐中，將實踐性、應用性、創(chuàng)新性和團隊協(xié)作精神深深融入全國大學生數(shù)學建模競賽的參與和指導中，形成了以全國大學生數(shù)學建模競賽為驅動的人才培養(yǎng)模式.

（一）以全國數(shù)模競賽為驅動，優(yōu)化數(shù)學專業(yè)人才培養(yǎng)方案

數(shù)學與應用數(shù)學專業(yè)的培養(yǎng)方案重新定位為“強基礎、寬口徑、重實際、創(chuàng)特色”的辦學指導思想，優(yōu)化數(shù)學建模課程，以應用軟件和數(shù)學算法為主線，從第一學期開始每學期均開設數(shù)學算法和應用軟件相應的實踐環(huán)節(jié)，在第七學期開設“就業(yè)實習”選修實踐環(huán)節(jié).縮減數(shù)學分析、高等代數(shù)、常微分方程等專業(yè)基礎課的學時，增大數(shù)學建模、數(shù)學實驗等專業(yè)應用課的學時，增加最優(yōu)化理論及其算法、數(shù)據(jù)挖掘等應用性較強的課程.對于專業(yè)選修課，打破專業(yè)界限，實行跨專業(yè)選課，允許學生根據(jù)自身的興趣愛好選課.

（二）以全國數(shù)模競賽為驅動，在數(shù)學類主干課程中引入數(shù)學建模案例

結合數(shù)學類主干課程，使學生了解他們所學的那些看來枯燥無味而又似乎天經(jīng)地義的概念、性質、定理，并不是憑空想象創(chuàng)造出來的，而是有現(xiàn)實的來源和背景.例如，在數(shù)學分析課程的數(shù)列極限這部分教學中，可以引入蛛網(wǎng)模型等；在高等代數(shù)課程的矩陣這部分教學中，可以引入產(chǎn)品的投入產(chǎn)出模型等；在常微分方程課程中可以引入嫦娥三號軟著陸軌道設計與控制策略等模型.通過數(shù)學模型案例的引入，不僅可以讓學生感受所學數(shù)學知識的應用，也能活躍學生的思維.

（三）以全國數(shù)模競賽為驅動，加強數(shù)學建模協(xié)會的管理

我校數(shù)學系數(shù)學建模協(xié)會建立于2011年11月30日，作為一個具有特色的年輕的協(xié)會，發(fā)揮著巨大的作用，每年組織參加吉林省和全國大學生數(shù)學建模競賽.針對數(shù)學建模競賽的特點，數(shù)學建模協(xié)會劃分為數(shù)學建模部、數(shù)學實驗部、論文寫作部等三個職能部門，這三個部分是競賽過程中不可或缺的部分，合理搭配會對比賽有很大幫助.

（四）以全國數(shù)模競賽為驅動，做定期培訓

每年利用暑假期間，對參加全國大學生數(shù)學建模競賽的學生進行培訓.首先，介紹數(shù)學建模競賽及其所用到的數(shù)學基礎知識，培訓時間大約為一周；其次，重點補充學習常微分方程、線性規(guī)劃、圖論、決策論、數(shù)理統(tǒng)計等常用的數(shù)學建模方法，培訓時間大約10天左右；最后，上機熟悉數(shù)學軟件的操作和選講歷年數(shù)學建模競賽的優(yōu)秀論文.

（五）以全國數(shù)模競賽為驅動，進行師資培訓和邀請專家做報告

每年選派優(yōu)秀的青年指導教師參加MCM舉辦的培訓班，讓青年教師學習一些新的數(shù)學建模思想，提高數(shù)學建模的指導能力，以學促教，提高數(shù)學建模的教學水平和數(shù)學建模競賽的成績.邀請數(shù)學建模專家做報告，使學生增加數(shù)學建模知識，激發(fā)學生參加數(shù)學建模競賽的興趣.

四、結 論

現(xiàn)代的教學過程的設計應反映數(shù)學教育發(fā)展、改革的方向，應著重發(fā)展學生實際應用能力，在以全國大學生數(shù)學建模競賽驅動下，學生從熟悉或感興趣的數(shù)學情境出發(fā)，通過積極思考，主動探索，提出問題、分析問題、建立模型，最后解決問題，通過這一過程，使學生獲取數(shù)學知識、思維方法和技能、技巧并形成應用數(shù)學知識解決問題的能力.這種教學方式正符合當今時代發(fā)展對創(chuàng)新人才的需求，同時實現(xiàn)了“從問題中來，到問題中去”的教學模式，提高了學生學習數(shù)學知識的主動性和積極性.

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