对高校数学建模方法教学策略的研究

王志芳

摘要：高校数学课程作为高等数学知识的重要组成部分，是学生学习其他理工类课程的基础。其中数学建模则是统计数据和分析数据核心数学工具，在学习和工作中使用频繁。因此在高校数学教学中加大对建模教学方法的研究有着重大的现实意义。本文从高校数学模型教学的教学现状入手，对当前高校数学建模教学方法的创新提出了建议，旨在提升数学模型教学中与解决实际问题的能力以及理论与实践联系的紧密程度。

关键词：高校数学；建模；教学策略；统计学

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）12-0073-01

前言

随着经济的不断发展，在社会管理和企业管理中，对数据分析能力的看重在日益提升。数学模型作为传统的数据分析工具，能够体现数据统计分析的权威性和专业性，在高校数学教学中占用重要地位。但当前我国高校数学建模教学中还存在不少问题，亟待我们进行分析和改进。

一、高校数学建模教学问题与现状评价

（一）学生数学建模基础能力较差

数学模型建模分析的基础是概率与数理统计和线性代数。这两门课程是高等数学课程的重要延伸和分支，同时也是数学建模分析的重要理论依据。但是在我国数学课程的教学中存在教学断层问题。概率和线性代数，前者在高中阶段涉及较少，后者基本没有涉及。学生缺少大量练习的巩固训练，在熟练程度上有所不足。大学教学方式与高中截然的不同，因此不少学生在数学建模分析的时候基础能力较差，模型的计算和分析掌握起来较为困难。

（二）部分教师授课方式落后

在当前高等数学尤其是数学模型的教学中，部分高校中教师授课方式较为落后，也是数学建模教学需要面对的重要问题。当前，部分高校的教师都是出身于数学系，在教学中依然依靠传统的课堂教学，对于现代化的教学工具使用较少。在学生学习积极性难以保证的情况下，落后的教学方式很难保证数学建模这种复杂课程的教学效果。

（三）与实际问题的联系程度不紧密

当前数学模型的教学目的是为了解决实际问题。因此，在教学中教师应当结合实际问题的数据来逐步深入，教会学生具体的分析过程。但是在当前的数学模型教学中，大部分数据都是源自课本教材和课件，学生缺少收集数据和分析数据的锻炼，以至于所建模型难以用于实际问题的解决。而且对于建模软件工具的使用教学也缺少涉及，偏重理论教学，降低了数据处理的能力。

二、高校数学建模教学方法的改进策略

（一）提高对建模基础理论的教学

数学建模在未来的工作中用途广泛，必须完善好建模教学的方法和策略，提高学生的学习成果。提高数学建模基础理论教学就成为学生建模基本功的重要手段。在教学中，需要加强对概率论、分布论等基础理论的教学。课堂外增加对学生基础理论的作业训练和考核训练，提升学生的真实数学水平。同时，对于参数估计和线性分析模型，要带入具体的情景中增加学生对问题的理解，而不是简单地文字记忆和公式记忆。

（二）转变教学方式，提升学生学习建模积极性

对于高校数学建模教学，部分教师还需要进一步转变教学方式，将数学建模当做一项解决实际问题的数理工具进行分析和教学。提升数学模型中数据与实际问题的联系程度，建立数学模型的多元化特点。因此，在教学中可以使用并创新教学方式。比如：建立以小组为单位、以班级为集体的数学模型学习团体，让学生自选题目，通过网络、问卷调查等方式，在一定的周期内完成数据的收集。再结合所学的数学模型分析方式进行模型数据的统计和分析，最终给出模型分析结论。在经过教师的指导和修正形成完整的数据分析报告。以团队活动的方式增加学生实际建模能力和数据收集能力，使用体验教学方式增进学生的学习兴趣。

（三）引入数据建模软件教学

当前数学模型在实际分析中，大多是使用软件进行分析。比如LINGO、SPSS、SAS、MATLAB等。这些软件在专注的领域内有着较强的专业性和实用性。通常，在高校阶段，数学模型大部分是数理统计模型，对于工程模型和计量经济类分析模型的使用较少。因此，本文建议增加SPSS软件的应用教学。而且在教学过程中，要将教学的重点放在数学模型的分析上，从关系模型、数据模型、图形模型等方面设立教学接入点。同时还应当在教学中串联各种特殊的建模方式，比如极限建模、微分模型、积分模型、层次模型等。增加学生对软件模型的了解程度。

（四）使用分阶段教学的建模教学策略

对于高校数学模型的建模教学，需要使用分阶段教学的方式，依据从简单到复杂的数据分析阶梯，将模型分为初级、中级和高级三个层次。在开始的教学中，使用基础的模型分析方式，逐渐过渡到中高级的数理模型分析。在高校阶段，对数学模型的分析还需要加强训练学生的初级数学建模能力，而中级数学建模，可以作为数学兴趣小组的活动内容加以教学。对于高级数学模型，则是作为必要的教学补充，列为学生了解的范畴，增加学生对数学模型具体功能的了解程度。

三、结束语

综上所述，在当前高校数学教学中，对于建模教学必须继续提高重视程度。将数学建模作为一项解决实际问题的实用性学科开设单独的课程进行教学。同时在教学过程中，转变教学方式，采用由易到难的教学步骤，将假设的提出、数据的收集、模型的建立和结果的分析形成一条完整的数学建模流程，促进数学建模教学工作的不断发展。

（作者单位：常州工学院）

参考文献：

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