应用转型背景下《数学建模》课程教学改革与实践

张新军

（莆田学院，福建莆田 351100）

应用转型背景下《数学建模》课程教学改革与实践

张新军

（莆田学院，福建莆田 351100）

根据数学建模课程特点，对课程的教学内容和考核方式现状进行分析，提出该课程教学的五大主要矛盾，针对存在的问题进行相应的改革和实践，以培养应用型和创新型人才。

数学建模；教学改革；人才培养

0 引言

传统的数学教学重理论、轻实践，随着一些高校向应用转型发展，数学教育不仅要重视学生掌握数学理论知识，更重要的是要培养学生学习数学知识的能力、运用数学解决问题的能力以及逻辑思维、创新思维和团队协作的能力。[1]《数学建模》课程的学习表现出难度大、涉及面广、形式灵活，对学生思维要求高等特点，[2]对学生而言，学好《数学建模》课具有较大的挑战性，所以如何实施好《数学建模》课程的教学尤为重要。

1 《数学建模》课程教学内容与考核方式现状分析

现阶段，《数学建模》课程的教学内容与考核方式主要有以下问题。

第一，教学内容繁多与教学课时较少的矛盾。《数学建模》课程所涉及的数学知识较多，几乎包含了所有数学专业课知识，不仅要求把理论知识应用于实践解决实际问题，还要求掌握Matlab等相关数学软件。本校现在《数学建模》课程共开48学时（其中理论32学时+实践16学时），如果要按照教材要求全部掌握相关知识，并付诸实践，学时不足。

第二，课程内容难度较大与学生基础一般的矛盾。本课程涉及数学专业知识较多，导致课程难度较大，对基础好的学生，只要端正学习态度，多动手操作，便可完成该课程的学习。如果数学基础较差，学习态度不端正的学生，对本课程的学习难度较大，会渐渐失去学习兴趣。

第三，课程内容涉及数学专业课门类多与教师精通数学专业课程门类相对较少的矛盾。因为本课程涉及到多门数学专业课，任课教师不可能精通所有数学专业课程，所以上课内容会有所侧重，自己精通的内容讲得深入一些，而有些内容也只能简单带过，这也导致了学生掌握建模知识的片面性。

第四，教学方式与考核方式简单和提高教学质量的矛盾。目前该课程的教学方式比较简单，主要是老师讲得多，学生做得少，缺少共同讨论和自主探究环节。考核方式主要采取课程论文为主，所写论文到处摘抄现象严重，导致学生学习积极性不高，浑水摸鱼的学生也不少，无法激发多数学生的学习积极性，这与学校所要求的提高教学质量相矛盾。

第五，学生自主学习能力不足和培养创新型、应用型人才的矛盾。第四点提到的教学方式缺少共同讨论和自主探究等实践环节，不利于培养学生自主学习能力，而要提高本课程的教学质量，解决实际生活中的数学建模问题，需要掌握各方面的知识，这就要求学生应该有查阅文献和网络资源等自主学习能力，这样才能真正培养出需要的应用型和创新型人才。

2 《数学建模》课程教学改革举措

2.1 教学内容改革

《数学建模》课程所涉及的数学类课程不仅包括数学分析、高等代数、解析几何、微分方程、概率论与数理统计、离散数学等，而且还要掌握相关数学软件，内容繁多，要把这些知识全部掌握并且能够用于解决实际问题难度较大。为让学生能够在有限的时间内掌握数学建模方法，解决实际问题，并提高教学质量，结合当前《数学建模》课程的教学现状，对本课程教学内容改革如下。

第一，教学内容繁多与教学课时较少的矛盾。现阶段，各个高校都在缩减总课时，导致《数学建模》课程的学时也相应减少。由于数学专业学生已经学习过一些相关的专业课程，所以对理论知识的讲解可以适当缩减时间，可以多介绍相关内容的建模案例，并安排一些相关实验进行实际操作，以达到学以致用的目的。

第二，课程内容难度较大与学生基础一般的矛盾。《数学建模》课程虽然所涉及的数学门类很多，但可以不需要过于严谨的数学推理能力，所以对推理过程复杂、证明繁琐的内容可略讲，甚至不讲。重点掌握如何将数学知识进行应用，多讲一些案例。通过对建模案例讲解和进行相关实验，使学生感觉数学并不是那么枯燥无味，以达到培养学生学习积极性的目的。

第三，课程内容涉及数学门类较多与教师无法精通全部数学类课程的矛盾。因为数学建模课程综合性强，由一名教师负责整个教学过程，往往出现涉及这名教师专业方面知识的内容会讲解得很详细，而其他知识点讲解不够透彻的问题。[3]针对这种情况，我们将通过多师授课，发挥各家所长，让学生能够尽可能掌握数学建模中所涉及的各类数学知识并加以应用。

2.2 教学方式改革

好的教学方法和手段是提高教学质量的保证。[4]目前该课程的教学方式比较简单，主要是教师讲授，缺少学生共同讨论和自主探究环节。为达到培养创新型和应用型人才的目的，对教学方式可进行如下改革。

第一，要改变以教师讲授为主，学生被动接受知识的教学现状，适当增加实践学时。可以探索将原来的32学时讲授和16学时实验改为24学时讲授和24学时实验的教学课时。加大实践课的比例，让学生能够在动手中体验数学建模过程的魅力。

第二，针对学生自主学习能力不足和提高教学质量的矛盾，适当增加开放式讨论课，通过布置开放式的实际问题，引导学生主动查阅文献资料，鼓励学生积极开展小组讨论和辩论，[5]在培养学生的自主学习能力和学习兴趣的同时，也提高本课程的教学质量。

第三，利用外校的精品资源共享课资源，如重庆大学龚劬等教师录制的《数学建模》视频教程，针对自己在课堂学习中的薄弱环节通过视频进行再学习，巩固课堂所学相关知识。

第四，对往年真题进行分析求解，多参考获一等奖队伍的论文，让学生了解数学建模题目所涉及的内容和一些常见问题的解法，也可以让学生感受到学好数学可以解决很多实际问题，而不仅仅是那些枯燥的定义和定理，以培养学生学习数学的兴趣。

3 对《数学建模》课程考核方式进行改革

目前，针对《数学建模》课程的考核主要采取提交课程论文的形式，这样的考核方式，无法真正了解学生的学习情况，学生抄袭现象严重，部分学生会蒙混过关，达不到本课程的考核目的。为减少类似现象发生，可以用全国大学生数学建模竞赛或美国大学生数学建模竞赛形式代替书写课程论文的考核方式，建议以全国大学生数学建模竞赛为主，因为竞赛的题目比较新颖、多样而且不重复，而且能培养学生综合运用数学和其他学科的知识解决实际问题的能力。[6]竞赛可以集中在机房进行，学生可以查询相关的文献进行答题，抄袭的现象将会大大减少，更能体现学生的创新和应用能力，同时可以根据竞赛成绩直接分成若干等级。数学建模竞赛活动极大地调动了学生“学数学、用数学”的学习积极性，通过参与数学建模竞赛，让学生发现自己的创造能力，自信心得到进一步增强。但由于全国大学生数学建模竞赛的时间是9月份，将导致学生在课程学习完放完暑假后再到学校参加竞赛，时间间隔较长，而且竞赛成绩要12月份公布，学生也不能马上得知自己的竞赛成绩，从而该门课程的成绩未能及时在教务系统中录入，所以需要学校教务部门予以配合。

总之，通过对《数学建模》课程教学内容、教学方法和考核方式等方面的全面改革，培养学生的学习兴趣，提高教学质量，进而达到培养创新型和应用型人才的目的。

［1］赵爽.应用型人才培养中数学建模课程教学改革——以黑龙江工程学院为例［J］.高师理科学刊，2016，36(6)：67-70，74.

［2］庞坤，李秀林.数学建模课程学习的评价研究［J］.廊坊师范学院学报（自然科学版），2010，10(4)：102-104.

［3］王瑶.多师合授教学模式在数学建模课中的教学改革［J］.长治学院学报，2015，32(5)：68-70.

［4］蒲俊，张朝伦，李顺初.探索数学建模教学改革提高大学生综合素质［J］.中国大学教学，2011，(12)：24-25，70.

［5］张晓丽，李玉叶.应用型人才培养模式下《数学建模》课程教学改革与探索［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2016，(7)：4-5.

［6］姜启源，谢金星.一项成功的高等教育改革与实践——数学建模教学与竞赛活动的探索与实践 ［J］.中国高教研究，2011，(12)：79-83.

The Teaching Reform and Practice of“Mathematical Modeling”under the Background of the Application Transformation

ZHANG Xin-jun
（Putian University，Putian 351100，China）

According to the characteristics of the course and the status quo,the paper analyzes the teaching content and assessment of Mathematical Modeling and suggests the five major contradictions.Aiming at these problems,colleges should carry on reform and practice accordingly to achieve the purpose of cultivating applied and innovative talents.

mathematical modeling；teaching reform；talent cultivation

G642.0

A

1674-3229（2017）04-0120-03

2017-09-17

国家自然科学基金项目资助（11471175）；福建省中青年教师教育科研项目（JAT170500）；莆田学院教育教学研究改革项目（JG201737）；应用数学福建省高校重点实验室(莆田学院)资助

张新军（1979-），男，硕士，莆田学院数学与金融学院讲师，研究方向：应用数学。