獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模五位一體教學(xué)模式初探

王文麗 崔瑋

摘要：本文主要探討了獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模的五位一體教學(xué)模式，將教學(xué)過(guò)程分為發(fā)現(xiàn)探究、自主學(xué)習(xí)、交流評(píng)價(jià)、案例分析和實(shí)踐教學(xué)五個(gè)環(huán)節(jié)，教學(xué)實(shí)踐表明，五位一體教學(xué)模式有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力，也有利于促進(jìn)師生關(guān)系和生生關(guān)系。

關(guān)鍵詞：發(fā)現(xiàn)探究；自主學(xué)習(xí)；交流評(píng)價(jià)；案例分析；實(shí)踐教學(xué)

1.引言

數(shù)學(xué)建模課程是2000年由清華大學(xué)最早引入課堂教學(xué)，隨后其他高校陸續(xù)將數(shù)學(xué)建模作為大學(xué)生的必修課程，數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)模式一直深受學(xué)生的歡迎，但是由于獨(dú)立學(xué)院的高等教育機(jī)制才剛剛在我國(guó)成立，獨(dú)立學(xué)院學(xué)生入學(xué)分?jǐn)?shù)較低，文化基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)能動(dòng)性不強(qiáng)。因此，積極探索獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)模式對(duì)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程有著積極的作用，同時(shí)有利于提高獨(dú)立學(xué)院學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的積極性。本人從獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐和探索，逐步將“五位一體”教學(xué)模式應(yīng)用于數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)活動(dòng)中，并取得了較好的教學(xué)效果?！拔逦灰惑w”的教學(xué)模式是指“發(fā)現(xiàn)探究、自主學(xué)習(xí)、交流評(píng)價(jià)、案例分析和實(shí)踐教學(xué)”。

2.發(fā)現(xiàn)探究、自主學(xué)習(xí)

每節(jié)課伊始，首先向?qū)W生講清楚課程改革的規(guī)定，然后教師通過(guò)引入建模例題導(dǎo)入新課，在此過(guò)程中，教師要有意識(shí)的去引導(dǎo)學(xué)生觀察和了解所用到的數(shù)學(xué)知識(shí)以及專業(yè)知識(shí)。教師要讓學(xué)生去面臨一個(gè)需要立即去解決的實(shí)際問(wèn)題，結(jié)合實(shí)際教師再做一些啟發(fā)性的指導(dǎo)，給學(xué)生一些提示，目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，促使他們能夠更加主動(dòng)去學(xué)習(xí)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在分析和解決問(wèn)題的過(guò)程中自主地、探索地學(xué)習(xí)。

根據(jù)每一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，要求學(xué)生分任務(wù)的自主學(xué)習(xí)。教師可以提供相關(guān)資料、信息或者解決方案過(guò)程中的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生可以利用以前的經(jīng)驗(yàn)和這些知識(shí)，自主或協(xié)作的完成項(xiàng)目。在這個(gè)過(guò)程中，教師要求建立學(xué)生自主學(xué)習(xí)的組織結(jié)構(gòu)：例如，設(shè)立小組長(zhǎng)，課代表和負(fù)責(zé)人等。目的是強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的交流和討論，加深學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解。

3.交流評(píng)價(jià)

交流包括學(xué)生之間的交流、小組之間的交流和教師與學(xué)生的交流。首先學(xué)生按照劃分小組進(jìn)行學(xué)習(xí)項(xiàng)目的討論，按小組討論的結(jié)果，小組內(nèi)選一個(gè)代表進(jìn)行課堂發(fā)言，主要介紹采用的解決方法、建立數(shù)學(xué)模型和求解的過(guò)程，詳細(xì)講解使用的方法，展示建模的主要成果，闡述創(chuàng)新點(diǎn)和創(chuàng)新理念，并提出自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困難和問(wèn)題。教師根據(jù)學(xué)生發(fā)言做出點(diǎn)評(píng)，并針對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的講授。然后，小組之間的代表進(jìn)行討論，選出一個(gè)負(fù)責(zé)人進(jìn)行發(fā)言。最后教師參與發(fā)言，總結(jié)完整的解決方案，強(qiáng)調(diào)建模思想和意義，對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況做簡(jiǎn)略評(píng)價(jià)，以達(dá)到師生共同討論的目的。

4. 案例分析、實(shí)踐教學(xué)

數(shù)學(xué)建模課程內(nèi)容的講授通常需要采用案例教學(xué)法，教師首先可以舉一些簡(jiǎn)單的例子，結(jié)合建模的一般意義、方法和步驟進(jìn)行講解；同時(shí)介紹Mathematic、MATLAB、Lingo、Excel、SPSS等數(shù)學(xué)軟件的使用；然后再選擇一些具有代表性的建模案例，這些案例均融實(shí)際背景、數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)求解為一體，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、演示法和討論法進(jìn)行講授。最后結(jié)合數(shù)學(xué)建模的案例以及建模的思想，列舉一些其他生活實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)例。

6.改革效果和存在問(wèn)題

“五位一體”教學(xué)模式初步實(shí)現(xiàn)了“學(xué)→教→學(xué)”的過(guò)程，教學(xué)中心也由以“教師為中心”向“學(xué)生中心”轉(zhuǎn)變；同時(shí)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)態(tài)度也有了極大的轉(zhuǎn)變，原來(lái)認(rèn)為“枯燥”“難懂”“抽象”，現(xiàn)在變?yōu)椤胺e極”“易懂”“具體”。這種教學(xué)模式還增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，行成了師生民主的學(xué)習(xí)氣氛，促進(jìn)了師生關(guān)系、生生關(guān)系。另外創(chuàng)建了系列的精神產(chǎn)品，例如自編的數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材、形成的幾類“點(diǎn)評(píng)文件”。

“五位一體”教學(xué)模式雖然取得了一定的效果，但是同時(shí)也存在一些問(wèn)題，比如教學(xué)模式的靈活性還不夠，交流評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中學(xué)生的發(fā)言水平較低。這都需要我們?cè)诓粩嗟慕虒W(xué)實(shí)踐中積極的改進(jìn)我們的教學(xué)模式。

7.結(jié)束語(yǔ)

獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模的教學(xué)模式探討是一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)。“五位一體”教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，不再按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序安排教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)發(fā)現(xiàn)探究和小組協(xié)作式的自主學(xué)習(xí)，來(lái)完成建模過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心；通過(guò)交流評(píng)價(jià)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；最后通過(guò)案例分析和實(shí)踐教學(xué)對(duì)課程進(jìn)行進(jìn)一步的延伸。

我們的“五位一體”教學(xué)實(shí)踐表明，此教學(xué)模式不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，還提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳清華，獨(dú)立學(xué)院數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革初探[J].長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2013/6.

[2] 冀松，興趣教學(xué)法在高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言類課程中的應(yīng)用[J]. 教育探索，2012.3.