高職數(shù)學教育改革中的數(shù)學建模研究

潘峰

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著如今社會的不斷發(fā)展和進步，我國教育部門對教育事業(yè)越發(fā)重視，如今國家提倡的培養(yǎng)復合型人才，再加上新課程改革的不斷深入，在高職數(shù)學教學中，教師如果不能滿足學生的學習需求和社會所需，就會導致學生很難融入社會。高職院校是高等教育中非常重要的構成部分之一，發(fā)揮的作用也是不可或缺的，其作為人才培養(yǎng)的重點機構，在人才教育任務上也顯得格外艱巨。然而，目前在高職數(shù)學教學過程中還存在一些問題，這些問題主要表現(xiàn)為教學模式、方法比較單一，教學內容比較落后等等，這對學生的發(fā)展來說十分不利。數(shù)學建模在數(shù)學中起到了非常重要的促進作用，其能夠讓學生通過建?？吹绞挛锏闹庇^因素，所以，為了促進高職學生更加順利的發(fā)展，在數(shù)學教育改革中必須對數(shù)學建模也加以改革，以此來促進學生的全面發(fā)展。就對高職數(shù)學教育改革中的數(shù)學建模進行分析，供參考。

[關? ? 鍵? ?詞]? 高職數(shù)學教育;改革;數(shù)學建模

[中圖分類號]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）01-0212-02

伴隨著如今我國社會經(jīng)濟結構的變革，國家建設和社會發(fā)展對于人才的需求越來越大，在這樣的形勢下，我國各大高職職院必須加強人才培養(yǎng)力度，高職院校是我國人才輸送的重要機構，每年都會向社會輸入一大批精英人才。從當前的社會現(xiàn)狀來看，數(shù)學在社會當中也發(fā)揮著比較重要的作用，其所涉及的范圍非常廣泛，重要性也慢慢地凸顯出來。高職傳統(tǒng)數(shù)學教學已經(jīng)不能滿足社會人才所需了，必須在改革的過程中對數(shù)學建模也加以改革才能夠促進高級數(shù)學人才培養(yǎng)力度。在將數(shù)學教學和數(shù)學建模相結合進行改革的同時，可以改善傳統(tǒng)教學存在的諸多問題，讓學生的思維能力和學習能力得到雙重提升，最終達到教學目的。

一、數(shù)學建模概述

數(shù)學建模就是指把一個比較抽象且實際存在的問題，結合進變量和參數(shù)等一系列內容，從而使其變得簡單化，然后再按照這個規(guī)律把變量和參數(shù)建立起明確的關系，從而解決實際的數(shù)學問題。在數(shù)學教學當中數(shù)學建模是十分廣泛的存在，很多數(shù)學問題都需要通過建模來時解答，在數(shù)學建模當中學生可以對問題進行解釋以及驗證，如果說給出的答案是正確的，那么就可以直接對模型進行使用，如果答案不正確，那么就需要重新進行設定，直到通過為止。

二、高職數(shù)學教學改革中數(shù)學模型的重要性

（一）有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識

在高職數(shù)學教學的改革過程中，通過融入數(shù)學建模有助于培養(yǎng)和訓練高職學生的創(chuàng)新意識，而學生創(chuàng)新意識的提升需要學生和教師的雙重配合，學生在教師的指導下進行學習，因此，教師的指導作用也是不容忽視的。數(shù)學建模的本質就是通過對模型進行構造，從而激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，學生將自己已經(jīng)掌握了的數(shù)學知識應用到模型建設過程中來，然后再通過實際的活動將理論和實踐進行有機的結合。需要注意的是，數(shù)學模型的建設并不是一蹴而就的，必須通過循序漸進的教導，數(shù)學建模對于學生的思維能力就有一定的培養(yǎng)作用，但對于學生本身的思維也提出了必要的要求，因為建?；顒雍退季S有著密切的關系，通常情況下，在進行數(shù)學建模的時候，都需要學生非常仔細的分析、觀察以及對比，把實際的數(shù)學問題變成一個模型，然后再通過對模型進行探討，從而找到解決實際問題的方法和途徑，這對學生的學習生涯來說有著很大的促進作用。

（二）可以有效培養(yǎng)學生解決問題的能力

在數(shù)學教學中學生覺得比較有難度的部分也包含了數(shù)學建模，因為學生無法轉變自己的思維，使自己在已知問題當中無法構建一個完整的模型，并通過模型分析得出解決問題的方案。然而實際上，數(shù)學建模的過程就是把教材上實際存在的數(shù)學問題，以數(shù)學的方式來進行描述的過程，學生只需要將自己看到的問題以數(shù)學的形式來進行表述就可以了，但這同時也需要邏輯思維的積極配合。數(shù)學建模過程大概可以分成假設、引入變量、分析以及抽象等等，如果說最終的建模是不通過不合格的，那么就說明在假設或引入變量等多個環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)問題，這個時候，學生不用著急盲目修改，而是需要仔細分析存在問題的步驟，然后再有針對性地進行修改，從而打造一個完美健全的數(shù)學模型，學生可以根據(jù)自己已經(jīng)學到的知識來對模型進行建設，然而所有的模型基本上都需要通過驗證，驗證的過程就是培養(yǎng)學生解決問題和分析問題能力的過程，當學生通過自己的分析解決了一個數(shù)學問題之后，就能夠對數(shù)學建模產(chǎn)生一定的興趣，從而激發(fā)學生的建模斗志，最終達到教學目標。

（三）有助于開闊學生眼界，培養(yǎng)團隊協(xié)作力

在人們的日常生活中，使用數(shù)學的地方有很多，而數(shù)學建模在解決生活中的一些實際問題上也有著比較大的用處，有助于讓學生的知識面得到拓展。但是，要想在數(shù)學教學改革中發(fā)揮出數(shù)學建模的作用，解決實際面臨的問題，學生就必須要有比較扎實的數(shù)學知識，掌握各種各樣的數(shù)學方法，并且，學生還必須對自然生物等方面的知識內容有足夠的了解，這能夠增強學生對數(shù)學建模的認識，使學生的視野和眼界都得到一定的提升。數(shù)學建模所涉及的知識面和條件都比較廣，這也是學生感到建模困難的主要原因，只要學生的條件不允許就很難完成建?；顒?。并且，在建模的過程當中，學生通常會有一個專門的團隊，團隊隊員相輔相成才能夠完成整個建模活動，所以，這有助于提高學生的團隊協(xié)作力。在團隊當中每個學生所負責的部分都不一樣，但任何一個環(huán)節(jié)都是不可或缺的，因此，學生必須團結起來進行充分的交流和互動，才能夠達到良好的模型建設效果。

三、數(shù)學建模在高職數(shù)學教學改革中的實際應用分析

（一）轉變教學理念，提升教學專業(yè)度

在高職數(shù)學改革的過程當中，除了學生因素之外，教師也是影響改革力度的主要因素，雖然課堂的主體是學生，但是教師起到的指導作用也是不可忽略的。為了可以將學生數(shù)學建模的效率加以提高，促進整體改革力度，教師必須要更新自己的教學理念，將自己的教學專業(yè)度提升上去。因為，如今在社會和經(jīng)濟進步的同時，教學理念也必須得到更新?lián)Q代，尤其是對高職教學來說，學生在畢業(yè)之后就將面臨工作崗位的考驗，而學生的實際動手能力直接關乎他們的職業(yè)生涯發(fā)展。在教學中，教師必須要使用與時俱進的方法進行教學，才能讓學生掌握和現(xiàn)實接軌的知識，最終提升就業(yè)率。并且，教師的教學水平如何也直接關系到了學生數(shù)學建模的成功率，因為建模過程本身就有著一定的難度，學生不可能在短時間之內就達到比較好的效果，因此，在學生的學習中教師必須保持比較好的耐心，對學生進行循循善誘，讓學生從最初的教師指導變?yōu)楠毩⑺伎?，并可以完整地構建一個數(shù)學模型。為了達到這一改革要求，在高職院校應當定期開展數(shù)學建模討論會，鼓勵數(shù)學教師展開數(shù)學建模研究。同時，高職院校也可以將一些骨干數(shù)學教師組織去參加相應的數(shù)學建模培訓，讓教師學習比較先進的建模經(jīng)驗，并將這些經(jīng)驗轉化成自己的東西傳輸給學生，引導學生及時掌握行業(yè)實時發(fā)展狀態(tài)及趨勢。

（二）改變教學內容 滲透數(shù)學建模思想

在高職數(shù)學改革過程當中，如果要想將數(shù)學建模很好地融合進來，教師就必須將傳統(tǒng)課堂中的教學內容加以改變，并將數(shù)學建模思想滲透進去，所以，為了達到此改革要求，教師必須對教學內容進行適當?shù)恼{整，把數(shù)學建模思想盡可能地和數(shù)學知識相結合，這是提高學生建模能力的主要途徑。教師可以把一些實際存在的問題抽象概念引出來，然后再回到比較實際的應用中，特別是像會議預算或者公交時刻安排等這樣的問題，因為這些問題在學生的實際生活中都是可能接觸到的，并且也是實際存在的。通過數(shù)學建模則可以把這些問題妥善地解決掉，而學生通過自己分析和建設模型來解決問題，可以積累豐富的經(jīng)驗，在生活中即使遇到這樣的問題也可以迎刃而解。在高校數(shù)學教學改革中，院校還必須要從自己的實際情況出發(fā)，按照社會的人才需求來制定人才培養(yǎng)規(guī)劃，開設和數(shù)學建模有關的選修課程，比如運籌學等，這對拓展學生的知識面有著很大的幫助。

（三）堅持將理論和實踐密切結合

數(shù)學建模對于實踐性非常的強調，因此，教師在實際的教學過程當中，在對理論知識進行傳輸之后，還必須安排學生進行相應的實踐，但需要注意的是，理論知識的傳授和實踐活動時間不能相差太遠，這會導致學生無法及時地消化理論知識。所以，教師需要在一個規(guī)定的時間范圍之內讓學生完成相關的課程論文，對課堂理論知識加以鞏固和內化，從而來提高學生的數(shù)學建模能力。與此同時，高職院校還可以在校內打造一個數(shù)學建模協(xié)會，讓學生廣泛地參與進來，并通過數(shù)學建模競賽活動來提高學生的積極性。如果說學生在比賽當中的成績比較優(yōu)異，院校則可以給出一定的獎勵，鼓勵其余學生也積極地參與進來，從而來提高高職院校的數(shù)學建模教學質量。

（四）尊重學生的主體地位

學生是課堂真正的主人，在數(shù)學建模教學中也是相同的道理，在進行數(shù)學建模的時候，教師必須充分意識到學生的主體地位，并時時刻刻體現(xiàn)出學生的主體作用，按照學生的實際情況來展開數(shù)學建?；顒?，這樣才能夠在真正意義上提高數(shù)學建模的教學效率。比如，當教師在對線性代數(shù)進行講解的時候，就要站在學生的立場上來考慮問題，將相關建模軟件適當?shù)亟Y合進去，按照學生的學習進度來對相關知識進行講解，以此發(fā)揮出矩陣的作用，重視學生的學習自主性和創(chuàng)造性。

在高職數(shù)學教學改革的過程中，需要結合數(shù)學建模，數(shù)學建模有著培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、解決問題的能力，以及開闊學生眼界，培養(yǎng)團隊協(xié)作力的重要作用，這也正是我國所需人才的必要要求。在實際的教學中，教師可以通過轉變教學理念、提升教學專業(yè)度;改變教學內容、滲透數(shù)學建模思想;堅持將理論和實踐密切結合;尊重學生的主體地位等策略提高學生的數(shù)學建模能力，在一定程度上提高我國高職院校人才培養(yǎng)質量和效率，為社會建設貢獻一分力量。

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編輯 曾彥慧