高职学生数学建模能力的培养

陈忠

摘要：数学学科本身带有一定的基础性与综合性，在高职教学中占有较大的比例，是其他理科学科学习的基础。在高职学校中开展数学建模教学，对于提高高职学生的数学思辨能力与建模能力效果十分鲜明。本文主要针对高职学生数学建模能力培养进行分析，探讨高职教学中数学建模能力培养的具体实施措施，更好地促进今后的数学教学。

关键词：高职学生；数学建模；建模能力；培养途径；研究分析

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）48-0253-02

在高职院校的数学教学中重点应该是学生应用数学解决实际问题能力的培养，大量的理论教学更应该结合教学实践，突出学生的动手与思索能力，利用数学知识、数学理论解决生活中的疑难是数学教学的终极目的，在高职教学中具有十分重要的现实性意义。

一、高职院校开展数学建模教学的必要性与意义分析

1.促进高职院校数学教学目标的实现。高职院校教学应更注重对理论知识的实践与应用，注重数学分析与创建能力的提升，实现数学理论知识与现实问题的解决的转化，这是当前高职院校数学教学的既定目标。数学本身的抽象性使得知识理论教学枯燥无味，数学知识始终无法实现与实际问题解决的对接。针对该教育现状，进行数学建模能力的培养是行之有效的手段。

2.调动学生学习积极性，激发创造潜能，提高问题解决能力。在高职院校中开展数学建模教学，一方面调动学生数学学习的积极性，相较于单纯的理论讲解，数学建模能力的教学强调动手与思考，在自由开放的环境下学生学习积极性更加高涨。另一方面在高职院校中开展数学建模能力的培养性教学，有利于激发学生的创造潜能，培养创新能力，弘扬创新精神。

二、高职院校数学建模能力培养与教学现状

1.逐渐关注数学建模能力培养，力度仍需加强。基于课程本身来看，大部分高职院校充分认识到数学建模能力培养的重要性，积极开展了微积分、概率教学、数理统计等专业性学科教学，旨在提高学生的数学建模能力。但是在培养的过程中，常常重视力度不够，在课程教学内容与方法上存在一定的滞后性。重经典、轻理论、重分析与推导，轻数学思想与运算技巧的分析，各部分知识点之间存在断裂，很难自成教学体系，缺乏必要的应用性与联系性，在教学方法与教学内容上还需要不断的尝试与摸索。

2.课时不断压缩，课程无法开展。在高职院校中开展数学建模能力的培养需要一定课时量的支撑，当前教学中因为对课时量的压缩，导致其在教学内容上也有所删减，对数学应用能力的讲解停留在理论表层，缺乏深入的实践展示，数学建模能力培养无法深入进行。

3.教学方式陈旧落后，教学内容单一。在教学方式上高职院校的数学建模能力培养也急需改进，传统的填鸭式教学使得教师是课堂的主导者，学生的自主性不强，教学中单纯强调理论定理与严密的逻辑体系，忽视了学生训练技巧与自由分析能力的讲授与引导。在教学中，教师授课形式单一，考核形式传统落后，缺乏必要的层次性与多样性，不能真实准确地反映学生的数学分析能力与知识掌握程度。

三、高职院校数学建模能力培养的途径探析

1.转变认识观念，高度重视数学建模能力的教学与培养。在进行数学教学时，教师首先要完成教学观念上的转变，充分认识到当前教学整体与自身数学教学的不足，从观念上有所转变，认识到数学建模能力培养的重要性，在思想上高度重视，从整体性与综合性、实用性角度去理解数学，开展数学教学。数学建模是将理论与知识结合起来，在教学中将演绎与归纳渗透到教学中，在实践中加深对数学定理与数学知识的理解与把握，实现数学知识与生活实际的结合，数学教学更应该走出理论教学的限制发挥其应用功能。教师为学生创设自由探讨的课堂氛围，学生在自由的课堂气氛中自由交流，思索，学习建模知识并尝试运用于实践中。

2.大胆尝试各种形式的教学模式。在数学建模能力的培养中，其最鲜明的特点是摆脱传统数学教学的呆板性，将学生的数学积极性调动起来，参与到课堂建模中来。增强教师与学生的双向互动，教师在与学生交流的过程中发现学生学习不足，采用答辩或探究的形式让学生提出自己的想法，开展情境教学或者是小组合作教学，让学生增强对数学转化与应用思想的理解，在多媒体课件与软件的辅助下，借助多样的数学教学模式，学生积极主动地投入到数学建模的转化与应用中去。

3.数学建模应用实践分析。下面是在教学中实际指导学生完成的建模问题节选。

随着社会的发展，文物修缮工作有条不紊地开展，其中古塔受战火、地震、风雨侵蚀等人为和自然的破坏，损坏极为严重，亟需修复与完善。在古塔的修缮中重点是做好古塔倾斜、弯曲变形的分析。古塔因为高度的问题一般不能实现直接测量，我们引入数学模型概念，在其周围建立平面监测点，在塔顶设立变形观测点，至于镜S1，后视S2点，观测各角计算As1sk=arctg，As1s2=arctg，Asky1=arctg，根据获取的观测点数据绘制直观显示变化的折线图，借助折线图的变化清晰展示古塔近几年的倾斜与弯曲情况。古塔不同监测期的倾斜度折线图。

上升的折线图直观告诉我们古塔每年弯曲的程度不断加重。对近几年古塔的倾斜程度进行总结，制成数据表格（见表1），辅助识别古塔倾斜变化情况。在气温，风力等因素的情况下将以每年0.023mm的速度进行重心偏移，角度倾斜度会慢慢增大，如果不采取措施及时补救与完善，古塔将岌岌可危。

四、结束语

高职院校作为相对独立的教学类型，在教学目标及教学内容上更注重对学生实际操作技能的培养，为国家输出技术型人才，在这样的教学要求与背景下，积极开展数学建模教学，培养学生的建模能力，对于激发其创新潜能，增强创新能力，促进数学理论教学与生活问题的接轨都有着重要意义。

参考文献：

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[3]张亮.职业院校学生数学建模能力的培养与分析[J].数学学习与研究，2011，（13）.endprint