以数学建模为载体的院校数学教学创新改革

包弘

摘  要：在我国现阶段的本科院校中，数学教学非常重要，在以素质教育为基点开展本科院校数学教学，需要教师以创新型人才培养为目标，积极探索新的教学模式。而数学建模作为一种形象化、直观化的教学载体，对于提升学生的创造性思维与推理判断能力具有十分重要的意义，直接关系到了学生未来的良好发展。本文结合时下的教育思想，分析了当前本科院校中的数学教学现状，指出了在数学教学以数学建模为载体进行创新改革的意义及有效途径，旨在促进学生的数学综合素养，增强其创新意识。

关键词：数学建模;本科院校;数学教学;创新改革

在本科数学教学中，有机地将数学知识和实际生活联系起来，将生活中的实际问题转换成数学问题，让数学走进现实生活，既能培养学生的数学素养，又能拓展学生的思维空间，从而使学生真正体会到数学的价值，享受到学习数学的乐趣，使数学学习不再抽象，不再枯燥，不再单一。

一、数学建模实践教学存在的问题

1.数学建模实践教学目标不明确

数学建模实践教学既是推进本科教育教学改革的重大举措，同时也是提高人才培养质量的有效策略。因此，为确保数学建模实践教学效果，首先应明确目标，但部分院校对数学建模实践教学重视不够，将重点放在课程建设、人才培养、学生就业率提升等方面。忽视数学建模实践教学在人才培养中的作用，也未能制定明确的目标和培训计划，不利于实践教学活动开展和人才培养质量提升。

2.当前本科院校的数学教学不重视

未重视培养学生的学习兴趣与数学理解能力，使学生沦陷于死做题、求高分的思维定式中，无法形成自身的问题意识，因此在未来的工作岗位上难以发挥出数学思维应有的价值，无法将所学内容与实际需求相对应，无法成为符合社会发展需求的人才。

3.相应的师资队伍建设存在不足

数学建模实践教学活动的有效开展，学生竞赛成绩的提升，都离不开优秀教师的指导。然而调查显示，目前本科院校忽视专业指导教师建设，在对学生的指导中往往由数学任课老师兼职，利用周末或假期对学生辅导。虽然这种辅导能起到一定效果，但部分指导老师缺乏数学建模实践教学的专业指导技能，再加上制度不完善，奖惩激励机制不健全，难以激发指导老师积极性，最终也影响数学建模实践教学效果。

二、利用数学建模创新改革本科院校数学教学的途径

1.对数学建模的认识

数学建模是通过建立教学模型来解决实际问题的过程，或者是一种数学思维方法，是对“现实的现象通过心智的活动构造出能抓住其重要且有用的特征来表示，常常是形象化的符号表示”。数学建模则更加注重人们认识和揭示客观现象规律过程，体现人们认识世界、改造世界的能力和数学思维方式。通过对数学建模思想的作用进行分析，对数学教学进行研究，提高学生对数学建模思想的接受度，以便提高数学教学质量。

2.灵活运用多种现代教学手段，实现新突破

在高等数学教学过程中，教师在引入数学建模思想的同时，还可以配合多种先进的现代教学手段，例如，利用电子课件、教学软件、网络端教学视频、计算机的动态化教学过程等多媒体教学设备。这样能使枯燥抽象的数学知识和问题解决过程化为生动、有趣、新奇的探索活动，激发学生的学习热情，使学生学会利用现代互联网技术搜集有用信息，借助智能化学习设备更好地理解知识。同时也有利于化抽象为具象，有利于建立教师与学生之间的和谐关系。

3.强化特色数学建模实践教学教师队伍建设

特色数学建模实践教学和培训中，指导教师是核心，也是确保培训效果，让学生在竞赛中获得优异成绩的关键。赛前动员、竞赛培训、参加比赛，每个环节都离不开教师指导。指导教师既要有渊博的知识，同时还要具备科学、严谨、勤劳、奉献的精神和作风。

4.培育学生创新实践能力

把数学建模思想融入到数学教学中，可以更直观、更立体地提高学生对数学的印象，把对数学的思考付诸实践，以此培养学生创新实践能力。数学建模的过程需要学生亲身参与到其中，完成数学的验证和求解。在实际操作中，为学生提供了充足的思考空间，使得学生能够发挥自身优势，启发学生内在的学习能力，在实际生活中能够运用数学解决遇到的难题。

5.积极开展与数学建模相关的各项活动，助推学习

本科院校的学生普遍缺乏学习的主动性，对此，举办各种建模大赛能够激发学生主动学习的意识，并将参与建模大赛作为附加学分的一项条件。建模大赛可以及时地检验学生的学习成果，使学生在良性竞争中相互切磋，取得知识与能力，同时还标志着一所院校的综合办学能力。本科院校还可以开设相关的选修课程供其他专业的学生学习，实现学生的综合发展，培养在多个方面都十分出色的人才。各院校还可以成立数学建模实验室，安装与数学建模相关的学习软件供学生使用，如Lingo、SPSS、Matlab等，使学生在上机的过程中检查自身学习存在的问题，了解最新的科技，将理论与实践结合起来。或组织各种有关数学建模的专题讲座及研讨会，请名师进行课后辅导，促进师生间的互相学习与探讨。

三、结束语

综上所述，高等数学课程作为本科教育体系中的基础课程，能够锻炼学生的逻辑思维，帮助学生解决实际问题，培养学生乐于探究、持之以恒、不畏困难等精神品质。但同时，高等数学的课程知识概念化、公式化的特点较强，难于理解和记忆，学生学习的积极主动性较差，教学效果很不理想，这阻碍了学生数学素养的培养。因此，在今后的教学改革中，本科院校的数学教师应积极探索数学建模的思想与渗透方法，推动高等数学的教学改革实践，为学生的学习提供更有利的条件，培养符合现代化發展需要的人才。

参考文献：

[1]王冰.高职高等数学教学引入数学建模思想的探索[J].继续教育研究，2011（8）：154-155.

[2]张宏军，李华兵，卢厚清.通过数学建模竞赛培养研究生创新思维的探索与实践[J].高职数学，2009（5）：11-14.

[3]金辉.数学建模与高等数学教学改革[J].江苏经贸职业技术学院学报，2006（4）：74-75.

[4]张国丽.“数学建模在技工院校数学课堂教学的应用”调研报告[J].学周刊，2019（15）：30-31.