开展数学建模开放式教学的探索与实践

李贻芬

(漳州卫生职业学院 公共基础部，福建 漳州 363000)

1 引言

高职高专院校肩负着培育创新人才的重任，数学建模活动的开展是当前素质教育和教育教学改革的需要，更是培养创新思维人才的需要．目前医学高职院校数学教学面临着学时少、任务重、学生素质普遍不高的现状．如何合理安排数学建模的教学内容，改进教学方法是医学高职院校需要重点研究的课题．数学建模开放式教学是以学生为主体，教师起主导作用的一种教学模式．该教学模式要求教师在教学过程中必须为学生提供一个有利于相互交流的开放环境，使得学生们的思维体验、行为方式受到尊重和鼓励，从而激发学生们学习的主动性和积极性．教师在设计问题和讨论问题时要考虑开放状态，要为学生提供宽广的创造性思维的培养空间．教学中学生可以有一定的自主性．允许学生对各种不同意见进行阐述；给学生充分的提出与阐述问题的自由；同时教师要努力引导学生对多种不同解答作更进一步的对比，对自己的活动成果进行评价和总结．

2 开展数学建模开放式教学的途径

(1)让数学建模活动走进社团，构建社团学生会与教研室合作的新的开放性教学理念．数学建模的组织和培训工作是一项复杂的系统工程，需要投入人力、物力、财力，涉及高校各个部门，需要学院领导的支持、协调和重视．可以借助于社团学生会立体化的宣传，让全体师生认识数学建模的意义和重要性，尤其是领导更要认识到位，为数学建模活动的开展打下良好基础．

(2)开设开放式选修课，由社团学生会组织学生报名参加．借助于社团学生会吸引众多优秀学生参加数学建模选修课培训，提高医学高职院校学生对数学建模的认识和兴趣．定期组织学生参加数学建模竞赛活动，让组队的学生在开放的活动环境对建模选题进行讨论，通过相互启发共同协作解决问题，培养学生间的团队精神和组织协调能力．

(3)社团每周开展关于数学建模的活动，邀请教师讲解并对学生进行数学建模指导．社团建立数学建模QQ群，师生在群中可以自由讨论数学建模方法，发表不同见解．

(4)学校不定期对社团活动进行抽查，对活动开展好的社团进行奖励，组织建模论文赏析活动．在社团组织开展数学建模活动非常有意义．社团已经成为教师培养学生应用数学意识和应用能力的重要阵地；成为学生学习应用数学和数学应用的第二课堂．

3 数学建模开放式教学的教学模式

3.1 教学内容开放

数学建模教学中所研究的问题，包括从疾病治疗到基因分析、从膳食结构合理性问题到Beyes概率数学模型估算、遗传病再显、风险率等，可以让学生自主地从学习生活中提出多种类型问题，确定建模选题，如“给病人更多的快乐论—血液透析的最佳疗法”；“最佳搭配原则—关于婚姻合作学习结组的数学模型”；“生命的红灯—心脏病死亡率预模型”；“色盲为什么男多女少—色盲中xb比例的变化”；“关于人类身高与体重关系的一种模型”；“关于人的状态与时间变化关系的一种模型”等等．数学建模的选题已涉及到日常生活中的许多热点问题，学生在建模过程中由于知识面窄等局限性，获得的模型和结论可能比较粗浅，但是研究的经历和体验是弥足珍贵的．数学建模的主体是收集其他必要的信息，并借助计算机来实现.这就要求学生有效利用图书馆资源、网络资源，阅读与建模相关的资料最终建立模型，得到答案．

3.2 教学过程开放

教学过程采用三级培训的开放式教学方式，初级阶段的任务是使学生明白什么是“建模”，确立建模意识进而通过模仿和实践，进行建模训练，尝试着撰写小论文；中级培训主要实施专题培训，确定与医药专业相呼应的专题，从建模的眼光看开放性的专题，通过建模思想方法去解答和鉴赏，这一阶段也可组织建模论文赏析活动；高级培训伴随着师生角色的变化，建模的学习和研究进入高层次，学生自己提出问题，自已查资料、找问题，互相研讨，提出见解，集体讨论，教师在一边给予指导．在数学建模开放式教学的过程中，教师适时提出问题，和学生一起进入角色，整个过程中，学生是主体，教师是主导，以学生为中心，学生能通过自己的体验，建构主体的认知结构，增强自信心．开展开放式数学建模活动，有助于学生数学建模能力的提高．

3.3 教学手段开放

要提高教学效率，必须合理选择教学手段．在教学中增加数学实验课，学生熟练应用一些常用的数学软件，通过亲自动手更好地运用所学理论，为他们参加数学建模各类竞赛、毕业设计奠定基础．开放式数学建模教学模式突出了学生的主体地位，在学习过程中，学生是一个探索者，教师是实验情景的设计者、组织者、指导者、参与者与评判者．

4 开展数学建模开放式教学的意义

在数学建模活动中学生们不仅发挥了动脑能力，而且也体现了动手实验、采集数据、社会调查和实践的能力．因而建模活动的开展能很好证实学生的创造潜能，动手和动脑能力．

4.1 有利于学生之间的交流与合作

数学建模开放式教学活动是注重师生之间、学生之间的讨论、交流与合作的群体活动．在建模活动中，学生既能充分表达自己的思想，又能虚心听取他人的见解，而且也容易从中意识到团队协作的重要性．

4.2 有利于挖掘学生的内在潜能

数学建模开放式教学重视学生的参与，教师要为每名学生创造参与和成功的机会，使得他们能在参与中得到自我发展，形成独立的人格，最终能够提高独立分析与解决问题的能力．

4.3 有利于满足学生的心理需要

数学建模开放式教学一定要能够满足学生的多种需要，比如求知的需要、参与的需要、成功的需要、交流的需要等．

4.4 有利于培养学生的创造性思维

数学建模其实是一个不断探索、不断创新的活动过程．开放式教学给学生营造了宽松、自由的环境．在教学中教师要鼓励学生从多种不同的角度去思考问题，并对得到的结果进行比较，对多种不同方法综合运用，并从中找到比较理想的解决办法．另外，还需要分组讨论，使学生们的思想能够相互交融，这样非常有利于小组内参与讨论的学生的思维变得宽广，同时也有利于学生的发散思维和创新思维的培养．

4.5 有利于促进教学的改革

数学建模的实践教学，需要有效利用计算机，将数学理论和实际问题相结合，由学生自己创建数学模型，然后到计算机上去实现．因而，数学建模思想在《医药数理统计》课程中的渗透，将会进一步推动数学教学改革的步伐．

5 结语

医学高等职业院校的数学建模开放式教学是在现代教育理念指导下，以培养高素质创新人才为目标，加强创新教育实践，让数学建模活动走进社团，构建社团学生会与教研室合作的新的开放性教学理念，构建学生研究性、创造性学习的机制，多途径探索人才创新意识的培养，多途径探索培养学生应用数学知识的能力．数学建模开放式教学目前还处于探索阶段，有待于进一步完善，这种教学模式将不断成熟，发挥越来越大的作用．

参考文献：

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