分析數(shù)學(xué)建模對(duì)高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的意義

肖楠　唐敏

[摘要]在我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，人們的生活理念有了重大的變化，對(duì)教育的重視程度也有了顯著的增加。從現(xiàn)階段的教育發(fā)展來(lái)看，國(guó)家對(duì)于高校教育的重視程度與日俱增，對(duì)其的投入也在明顯的加大，所以我國(guó)高校的辦學(xué)規(guī)模和數(shù)量獲得了普遍性的增長(zhǎng)。在高校教學(xué)中，數(shù)學(xué)是一項(xiàng)重要的學(xué)科，受到了各個(gè)院校的普遍性重視，但是就目前的高校數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)看，其社會(huì)應(yīng)用性價(jià)值受到的限制比較大，這主要是因?yàn)閿?shù)學(xué)教學(xué)模式存在著問(wèn)題。就現(xiàn)階段的觀察和研究來(lái)看，高校數(shù)學(xué)在社會(huì)中有著重要的價(jià)值，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)領(lǐng)域、物理、化學(xué)等領(lǐng)域都需要運(yùn)用到高等數(shù)學(xué)，換言之就是高校數(shù)學(xué)教學(xué)要突出其實(shí)踐性價(jià)值。但是在目前的教學(xué)中，數(shù)學(xué)的實(shí)踐性體現(xiàn)并不明顯，所以積極地進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)的課程改革意義重大。數(shù)學(xué)建模是高校數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐化發(fā)展的一項(xiàng)重要措施，本文就其對(duì)高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的意義進(jìn)行分析探討，目的是強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的重要性分析，從而加強(qiáng)其在教學(xué)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)建模；高校數(shù)學(xué)；教學(xué)改革

高校數(shù)學(xué)教學(xué)在高校教學(xué)中占有重要的地位，就目前的教學(xué)實(shí)際來(lái)看，在高校課程設(shè)置中，但凡是理工科專業(yè)，數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)必不可少，主要是因?yàn)槠涫抢砉た茖W(xué)習(xí)進(jìn)一步深化的基礎(chǔ)。在現(xiàn)階段的高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，教學(xué)大都停留在理論的層面，而社會(huì)實(shí)際要求的卻是具有數(shù)學(xué)實(shí)踐能力的高校畢業(yè)生，所以說(shuō)現(xiàn)階段的高校數(shù)學(xué)教學(xué)在滿足市場(chǎng)應(yīng)用型人才需求方面局限性顯著。為了打破教學(xué)局限，滿足高校教學(xué)的社會(huì)實(shí)用性價(jià)值提升，積極地進(jìn)行高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革意義重大。從教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，數(shù)學(xué)建模是高校數(shù)學(xué)教學(xué)由理論走向?qū)嵺`的一項(xiàng)重要措施，所以深入探討其在教學(xué)改革中的意義和價(jià)值具有重要的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性。

一、目前高校數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）教學(xué)模式的陳舊

教學(xué)模式的陳舊是目前高校數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的一個(gè)顯著問(wèn)題。就線下的高校數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)看，采用的教學(xué)形式還是比較傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽(tīng)”模式，在這種模式下，老師永遠(yuǎn)是課堂的主導(dǎo)者，而作為學(xué)習(xí)主體的學(xué)生卻屬于從屬者地位。因?yàn)榇朔N模式下的課堂主體和課題數(shù)量對(duì)比明顯，所以在人數(shù)上占據(jù)絕對(duì)劣勢(shì)的老師對(duì)于課堂氣氛的活躍心有余而力不足，由此便造成了課堂的壓抑。另外，傳統(tǒng)模式下以老師為主體的教學(xué)組織形式也壓抑了學(xué)生的能動(dòng)性表達(dá)，所以整個(gè)教學(xué)的活性不強(qiáng)。簡(jiǎn)言之就是教學(xué)模式的陳舊抑制了教學(xué)的活性發(fā)展，從而對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提升起到了抑制作用。

（二）教學(xué)方法的單一

教學(xué)方法的單一也是目前高校數(shù)學(xué)教學(xué)存在的一個(gè)顯著問(wèn)題。在目前的高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，主要利用的方法是灌輸法，也就是老師利用教學(xué)課堂對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)理論的傳授，然后學(xué)生自己進(jìn)行理解和分析。這種教學(xué)方法使得學(xué)生個(gè)體之間缺乏必要的交流和討論，所以學(xué)生的能動(dòng)性發(fā)揮比較弱。正是因?yàn)閷W(xué)生能動(dòng)性發(fā)揮上的受限，所以學(xué)生的學(xué)習(xí)探究能力以及分析能力培養(yǎng)會(huì)受到影響。另外，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，先進(jìn)的科學(xué)設(shè)備和技術(shù)，比如信息技術(shù)、多媒體技術(shù)等的利用也不夠充分，所以造成了教學(xué)方法的單一和教學(xué)質(zhì)量提升的困難。

（三）課程設(shè)置的不合理

課程設(shè)備的不合理也是目前高校數(shù)學(xué)教學(xué)存在的一個(gè)顯著問(wèn)題。就我國(guó)目前的教育制度而言，應(yīng)試教育特點(diǎn)顯著，所以大部分的課程設(shè)置與課程考察方式掛鉤。在當(dāng)下的高校數(shù)學(xué)學(xué)科考察中，基本的考查方式都是試卷，這就使得理論教學(xué)在課程教于中占有了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。正是因?yàn)槔碚撜n程的優(yōu)勢(shì)顯著，所以在進(jìn)行課程設(shè)置的時(shí)候，大部分的院校都會(huì)將課堂的重點(diǎn)放在理論上，所以理論課程占據(jù)了絕對(duì)的地位，而在數(shù)學(xué)教學(xué)中具有同樣重要作用的實(shí)踐課堂卻得不到重視。簡(jiǎn)言之就是考核體制造成了我國(guó)現(xiàn)下數(shù)學(xué)教學(xué)課程設(shè)置的不合理。

（四）教學(xué)專業(yè)性的缺失

教學(xué)專業(yè)性的缺失是高校數(shù)學(xué)教學(xué)中表現(xiàn)出來(lái)的另一個(gè)突出問(wèn)題。這一問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一是教學(xué)隊(duì)伍的專業(yè)性建設(shè)存在不足。在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，老師是教學(xué)質(zhì)量提升的重要保障，如果教學(xué)隊(duì)伍的專業(yè)性存在缺陷，那么學(xué)生的學(xué)習(xí)自然會(huì)受到影響，所以說(shuō)分析教師專業(yè)缺陷并進(jìn)行問(wèn)題解決意義重大。第二是學(xué)生的專業(yè)化思維培養(yǎng)存在問(wèn)題。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，思維專業(yè)化非常的重要，有了各專業(yè)的思維，問(wèn)題分析的深入性和專業(yè)性會(huì)顯著的提升，但是目前在學(xué)生思維專業(yè)培養(yǎng)方面不夠重視，所以欠缺嚴(yán)重。

二、高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的主要內(nèi)容

（一）教學(xué)模式

就目前的高校數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，教學(xué)模式的改革是教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。教學(xué)模式的改革主要有兩方面的內(nèi)容：第一是傳統(tǒng)的教學(xué)形式要進(jìn)行改變，老師和學(xué)生在課堂中的主體地位要發(fā)生交換。在過(guò)去的教學(xué)中，高校數(shù)學(xué)教學(xué)課堂保持著老師講、學(xué)生聽(tīng)的授課模式，這種授課模式嚴(yán)重地制約了學(xué)生課堂自我研究的進(jìn)行，不僅不利于課堂氣氛的活躍，對(duì)于數(shù)學(xué)研究的深入開(kāi)展也極為不利。第二是在教學(xué)課堂的組織形式要進(jìn)行轉(zhuǎn)變。過(guò)去的教學(xué)組織主要是由老師來(lái)進(jìn)行，而在課程改革的過(guò)程中，這種組織形式要以學(xué)生為主導(dǎo)，老師做好指導(dǎo)和配合，這樣，教學(xué)組織的多樣性會(huì)得到強(qiáng)化，傳統(tǒng)課堂氛圍的壓抑會(huì)得到明顯的改善。簡(jiǎn)言之就是積極地利用師生主體地位和課堂組織形式的改革來(lái)進(jìn)行教學(xué)模式的變革，從而實(shí)現(xiàn)模式的新穎和教學(xué)實(shí)效的提高。

（二）課程設(shè)置

課程的設(shè)置也是高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革中需要進(jìn)行的重要內(nèi)容。就課程的設(shè)置而言，主要是改變過(guò)去單一性的理論課程設(shè)置，增加實(shí)踐課堂的比例。在過(guò)去的課程設(shè)置中，理論課程占有了絕對(duì)的地位，即使存在實(shí)踐性的課程設(shè)置，在課堂中對(duì)于實(shí)踐的強(qiáng)化也得不到重視，所以無(wú)論是老師還是學(xué)生，對(duì)于數(shù)學(xué)實(shí)踐都存在著忽略。為了改變這一情況，從教學(xué)課程的設(shè)置來(lái)引起師生的注意十分關(guān)鍵。就目前的情況來(lái)看，數(shù)學(xué)課程的設(shè)置可以由理論占70%、實(shí)踐占30%的比例逐漸的進(jìn)行理論占比的減少和實(shí)踐占比的增加。這樣，學(xué)生和老師對(duì)于實(shí)踐的重視程度會(huì)越來(lái)越高。當(dāng)然，為了使得課程設(shè)置的效果得到強(qiáng)化，在課程考核的過(guò)程中加重實(shí)踐的比例十分重要。簡(jiǎn)言之，現(xiàn)在的高校教育，考核性指向依然嚴(yán)重，所以從最終考核的目的著手進(jìn)行課程設(shè)置，高校數(shù)學(xué)課程改革可以得到更好的實(shí)現(xiàn)。

（三）教學(xué)方法的利用

教學(xué)方法的利用也是現(xiàn)階段高校數(shù)學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。進(jìn)行數(shù)學(xué)方法利用的改革主要目的是打破數(shù)學(xué)教學(xué)的單一性，從而強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)教學(xué)的綜合性。就目前的高校數(shù)學(xué)教學(xué)而言，主要采用的方法是灌輸法，這種教學(xué)方法的被動(dòng)性比較強(qiáng)，對(duì)于學(xué)生的探究能力提升幫助不大。所以在教學(xué)方法利用的改革中，可以積極的引入小組探究以及聯(lián)合研究等方法，由此提高學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)中的主觀能動(dòng)性發(fā)揮，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。比如在高數(shù)教學(xué)的過(guò)程中，當(dāng)學(xué)生們具備了基本的問(wèn)題解決能力之后，可以將學(xué)生進(jìn)行小組劃分，然后布置相應(yīng)的課題，使其通過(guò)小組合作研究來(lái)完成。這樣，在研究的過(guò)程中學(xué)生的綜合思維等能力都會(huì)得到鍛煉，而思維模式的培養(yǎng)會(huì)為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。當(dāng)然，在方法多樣性利用方面，多媒體教學(xué)法也不容忽視。

（四）教學(xué)專業(yè)性

教學(xué)專業(yè)性也是高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的一項(xiàng)重要內(nèi)容。就教學(xué)專業(yè)性改革而言，主要的內(nèi)容有兩項(xiàng)：第一是對(duì)教學(xué)隊(duì)伍進(jìn)行專業(yè)化的建設(shè)。在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，老師的專業(yè)能力對(duì)于學(xué)生有著重要的幫助，所以積極地進(jìn)行老師專業(yè)化理論以及實(shí)踐教學(xué)能力的提升培養(yǎng)，可以讓老師在教學(xué)中體現(xiàn)出更強(qiáng)的專業(yè)化水平。第二是對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維培養(yǎng)。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，專業(yè)的學(xué)習(xí)思維有著重要的價(jià)值，學(xué)生的專業(yè)性思維得到強(qiáng)化，其問(wèn)題思考的方向以及深度都會(huì)有更進(jìn)一步的提升，學(xué)習(xí)效率也會(huì)更加的顯著。所以說(shuō)強(qiáng)化教學(xué)中的專業(yè)性是高校數(shù)學(xué)教學(xué)中需要重點(diǎn)探討的內(nèi)容。

三、高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革中數(shù)學(xué)建模的利用意義

（一）改變了數(shù)學(xué)教學(xué)純理論的局面

在高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革中進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的利用其突出意義在于改變了數(shù)學(xué)教學(xué)純理論的局面。在過(guò)去的高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，教學(xué)以理論為主，主要是因?yàn)樵谧罱K的學(xué)科考核中，高數(shù)的考核采用的是試卷考核的形式。因?yàn)槲覈?guó)的教育體制有應(yīng)試傾向，所以教學(xué)內(nèi)容也就偏向了理論。目前的社會(huì)需要的是具備應(yīng)用實(shí)踐型能力的人才，所以理論化的培養(yǎng)模式已經(jīng)滯后，利用數(shù)學(xué)建模，可以讓學(xué)生在自我實(shí)踐的過(guò)程中了解數(shù)學(xué)結(jié)論的正確性，而在自我實(shí)踐的過(guò)程中，在理論輔助下完成的實(shí)際建模分析，會(huì)大大增加數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐性應(yīng)用，這樣，理論教學(xué)的比例會(huì)得到抑制，理論和實(shí)踐并重的教學(xué)模式會(huì)顯現(xiàn)更大的教學(xué)價(jià)值。

（二）讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的實(shí)際價(jià)值有更全面的了解

數(shù)學(xué)建模在目前高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的利用，其具有的一個(gè)突出意義就是改變了學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的看法，加深了其對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)踐價(jià)值的認(rèn)知。在目前的高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，時(shí)常可以聽(tīng)到部分學(xué)生的抱怨，他們認(rèn)為高數(shù)不僅難度較大，而且在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的利用價(jià)值比較低，所以對(duì)于高數(shù)學(xué)習(xí)的興趣嚴(yán)重不足。通過(guò)數(shù)學(xué)建模的利用，可以讓更多的學(xué)生認(rèn)識(shí)到，通過(guò)數(shù)學(xué)建模，可以將社會(huì)生活中存在的問(wèn)題利用數(shù)學(xué)計(jì)算進(jìn)行解決。換言之就是在數(shù)學(xué)建模的利用中，學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的實(shí)踐性價(jià)值會(huì)有更加全面的認(rèn)識(shí)，在認(rèn)識(shí)強(qiáng)化的基礎(chǔ)上在進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)，學(xué)生對(duì)于學(xué)科的排斥性會(huì)明顯的減弱，數(shù)學(xué)教學(xué)的效率和質(zhì)量會(huì)有明顯的提升。

（三）加深了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)理論的認(rèn)知

在高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革中，數(shù)學(xué)建模的另一個(gè)突出意義就是加深了學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)理論的了解和認(rèn)知。從過(guò)去的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，部分學(xué)生雖然被動(dòng)的在學(xué)習(xí)高數(shù)，但是對(duì)于高數(shù)理論的理解和認(rèn)知卻不夠清楚，這種情況會(huì)嚴(yán)重影響日后高數(shù)在實(shí)際問(wèn)題解決方面的應(yīng)用。數(shù)學(xué)建模需要利用數(shù)學(xué)計(jì)算來(lái)進(jìn)行具體問(wèn)題的解釋，而在這個(gè)計(jì)算過(guò)程中需要遵循信息分析、信息假設(shè)等的基本規(guī)律，在規(guī)律基礎(chǔ)上利用數(shù)學(xué)符號(hào)對(duì)理論進(jìn)行表示，會(huì)讓學(xué)生從更深層次了解到數(shù)學(xué)理論的具體意義和應(yīng)用?？偠灾褪窃诓粩嗟膶?shí)踐過(guò)程中，數(shù)學(xué)理論的表現(xiàn)愈加的清楚，學(xué)生的理解也更加的深刻。

（四）數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性得到強(qiáng)化，抽象性明顯減弱

數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性強(qiáng)化和抽象性減弱也是高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革中數(shù)學(xué)建模利用的一個(gè)突出意義。數(shù)學(xué)本身具有較強(qiáng)的抽象性，高等數(shù)學(xué)尤其如此，所以大部分的學(xué)生對(duì)高數(shù)提不起興趣。數(shù)學(xué)建模有效地將數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一系列的實(shí)踐計(jì)算，這就使得原本抽象的概念以及符號(hào)可以在具體的計(jì)算過(guò)程中進(jìn)行具象轉(zhuǎn)化，所以高校數(shù)學(xué)的抽象性有所減弱。在數(shù)字計(jì)算的過(guò)程中，各種排列組合方式使得數(shù)學(xué)概念上的單一化被打破，數(shù)字間的趣味性體現(xiàn)了出來(lái)，所以整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣有所提升，學(xué)生對(duì)學(xué)科的基本興趣得到了增加。在興趣濃厚和抽象性減弱的基礎(chǔ)上，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率會(huì)明顯上升。

結(jié)語(yǔ)

隨著教育體制改革的不斷推進(jìn)，高校教學(xué)改革的步伐也在顯著的加快。數(shù)學(xué)是目前高校教學(xué)中具有普遍性的學(xué)科，對(duì)于學(xué)生的基本能力建設(shè)有重要影響，但是目前的高校數(shù)學(xué)教學(xué)存在著模式陳舊、方法單一等問(wèn)題，所以積極地進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)改革現(xiàn)實(shí)價(jià)值巨大。從社會(huì)實(shí)際需求出發(fā)進(jìn)行應(yīng)用型人才的培養(yǎng)是高校教育的主要目的，所以在數(shù)學(xué)教學(xué)改革中，積極地利用數(shù)學(xué)建模進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)由理論向?qū)嵺`的過(guò)度，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)改革價(jià)值的全面提升。

（責(zé)任編輯：封麗萍）