數(shù)學(xué)建模在高職高專院校《高等數(shù)學(xué)》課程教學(xué)中的作用

唐孝法

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國大力發(fā)展高等職業(yè)教育，高等職業(yè)教育在中國高等教育中的地位日趨重要，提供了一大批優(yōu)秀的、社會急需的專業(yè)型人才。但是在高等職業(yè)教育高速發(fā)展的過程中，也暴露出很多急需解決的問題。該文由高等職業(yè)教育中高等數(shù)學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)，介紹數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用與意義，為高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革提供思路。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模 教學(xué)改革 數(shù)學(xué)應(yīng)用 創(chuàng)新能力 綜合素質(zhì)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（b）-0123-02

Abstract：Since entering in twenty-first Century， our country vigorously develop higher vocational education， the status of higher vocational education in China's higher education is becoming more and more important. Higher vocational education providing a large number of talent who meet the urgent need of society. But many problems were exposed in the process of rapid development of higher occupation education. According to the present situation of higher mathematics education in the occupation of the introduction and significance of mathematical modeling in higher mathematics teaching， provide ideas for the teaching reform of higher mathematics.

Key Words： Mathematical modeling； The teaching reform； Mathematics application； The innovation ability； The comprehensive quality

1 高職高專院校《高等數(shù)學(xué)》教學(xué)的現(xiàn)狀

《高等數(shù)學(xué)》的問題主要表現(xiàn)在：教學(xué)內(nèi)容一成不變，教學(xué)形式單一，主要靠教師講授，沒有教學(xué)實踐。同時，隨著高職院校招生形式的多樣化，統(tǒng)招生越來越少，生源素質(zhì)下降的厲害，基礎(chǔ)越來越差，缺乏學(xué)習(xí)《高等數(shù)學(xué)》的興趣與動力。

正當(dāng)高職高專院校一籌莫展時，數(shù)學(xué)建模應(yīng)用而生。1992年全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽開始舉辦。2012年，已有來自全國33個省/市/自治區(qū)（包括香港和澳門特區(qū)）及新加坡的1 284所院校、21 219個隊（其中本科組17 741隊、?？平M3 478隊）、63 600多名大學(xué)生報名參加該項競賽。沒有哪一門數(shù)學(xué)課程、哪一項學(xué)科性競賽能取得如此迅猛的發(fā)展，中國高等教育學(xué)會會長周遠(yuǎn)清教授曾用“成功的高等教育改革實踐”給予評價。

2 什么是數(shù)學(xué)建模

數(shù)學(xué)建模究竟是一門什么樣的學(xué)科？它為什么能得到教育主管部門的高度重視，受到廣大學(xué)生、教師的熱烈歡迎呢？

數(shù)學(xué)模型（Mathematical Model）是一種模擬，是用數(shù)學(xué)符號，數(shù)學(xué)式子，程序，圖形等對實際課題本質(zhì)屬性的抽象而又簡潔的刻畫，它或能解釋某些客觀現(xiàn)象，或能預(yù)測未來的發(fā)展規(guī)律，或能為控制某一現(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略或較好策略。數(shù)學(xué)模型一般并非現(xiàn)實問題的直接翻版，它的建立常常既需要人們對現(xiàn)實問題進(jìn)行深入細(xì)微的觀察和分析，又需要人們靈活巧妙地利用各種數(shù)學(xué)知識。這種應(yīng)用知識從實際課題中抽象、提煉出數(shù)學(xué)模型的過程就叫數(shù)學(xué)建模（Mathematical Modeling）。

3 數(shù)學(xué)建模對高職高專院校中《高等數(shù)學(xué)》的教學(xué)的促進(jìn)作用

3.1 數(shù)學(xué)建模提高了學(xué)生學(xué)習(xí)《高等數(shù)學(xué)》的興趣

數(shù)學(xué)建模的題目都來源于現(xiàn)實中的問題，例如“最優(yōu)化問題”，這是企業(yè)都會考慮的一個問題，如何利用最小的成本創(chuàng)造最大的利潤？有限的材料如何分配等， 類似于這樣的問題有很多，同學(xué)們對解決這些問題有著很濃厚的興趣，而要解決這些問題，又必不可少地要用到線性代數(shù)，線性規(guī)劃等數(shù)學(xué)知識，也就激起了同學(xué)們獲取這些知識的興趣。

3.2 有利于綜合運用數(shù)學(xué)和其他知識分析、解決實際問題的能力

目前高校學(xué)生在學(xué)校里的學(xué)習(xí)方式主要是講授式，考核就是一張試卷，和實際問題無關(guān)。很少有機(jī)會綜合地運用幾門學(xué)科的知識去解決實際問題。數(shù)學(xué)建模競賽正是一種突破和創(chuàng)新。如“公共自行車系統(tǒng)”就要同時運用幾種數(shù)學(xué)方法和計算機(jī)技術(shù)，以及一些基本的實際應(yīng)用方面的知識，綜合地去解決車輛的調(diào)配、地點的安排。

3.3 培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識與合作精神

數(shù)學(xué)建模是一個集體項目，以3人為一小隊，在建模的過程中，需要同學(xué)們通力合作。通過建模培養(yǎng)學(xué)生密切合作、集思廣益、取長補(bǔ)短的團(tuán)隊精神，使其善于傾聽別人的意見，并能從不同觀點的討論中綜合出最優(yōu)的方案。這種相互合作的集體主義精神，是學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)和生活中都非常需要的。

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