浅谈应用型大学的数学建模课程建设

张红梅 史诗洁

摘  要：文章简单阐述了应用型大学开设数学建模课程的重要性，并分析了数学建模课程教学过程中的主要困难，同时针对这些困难，提出了适用于应用型大学人才培养模式的教学方法。

关键词：应用型大学;数学建模;课程建设;课程实践

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）19-0085-04

Abstract： In this paper， the importance of setting up mathematical modeling course in application-oriented universities is briefly expounded. Also， the main difficulties in the teaching process of mathematical modeling course is analyzed， and simultaneously， in view of these difficulties， the teaching methods suitable for application-oriented universities are put forward.

Keywords： application-oriented universities; mathematical modeling; course construction; course practice

我国在新的历史时期提出了“增强自主创新能力，建设创新型国家”的重大战略任务。建设创新型国家需要有雄厚的创新型、应用型人才储备，而培养创新型人才的一条重要渠道是建设“应用型”大学。基于这样的战略需求，我国部分高校提出并尝试由“学术型”向“应用型”转型，做出了相应的思考与探索。

“应用型”大学的定位是培养具有创新精神的应用型人才，核心目标是培养学生的创新思维和实践能力，使学生能较好地将所学的理论知识灵活运用到实际应用中。

本科阶段的理论学习中，有相当一部分是数学理论，如高等数学、线性代数、常微分方程、概率论与数理统计等。然而在毕业后工作时，学生会发现无法应用到实际生产中去，造成社会上应届毕业生“眼高手低”的现象，成为培养“应用型”人才道路上亟待解决的一大障碍。那么，在人才培养的过程中，该如何将数学理论与生产实践紧密结合起来？

“数学模型”[1-2]正是为联系数学理论与实践应用架设的一座重要桥梁，这门学科旨在将实际问题抽象为数学理论模型，通过对数学问题的研究来解决实际问题。在应用型大学中开设数学建模课程，对于开发学生的创新型思维和实践能力，具有重要的作用，是培养“创新型”“应用型”人才的有效途径。

数学模型课程的教学指导思想是：“以实际问题为中心，以问题所涉及的背景知识和数学理论知识为基础，以计算机及其软件为主要工具，综合利用各种知识和工具来解决问题。在教学和实践中，始终坚持以学生为主体，充分发挥学生的主观能动性，以培养学生的综合能力为最终目标。”

具体到授课过程中，我们的教学目标是使学生系统地掌握数学建模的基本思想、基本理论和基本方法，主要包括初等模型、简单优化模型、微分方程模型、概率模型、统计模型等，通过以学生为主导的课堂模式，培养学生利用逻辑分析推导和计算机编程等手段分析求解模型、解决实际问题的能力。

开设任何一门课程，课程建设是首要任务，并且是持续不断的重要工作内容。全面而合理的课程建设，可以充分调动师生的积极性、主动性和创造性，实现教与学效率的最大化[3-6]。

一、课程建设中的困难

为培养“应用型”人才，工科课程大多面向实际问题开设，通过课程实验与课外实践，将学生积累的理论知识转化为实际生产能力与创新能力。然而这种教学方法在数学类课程的教学中局限性很强：一方面，数学类课程普遍具有理论性较强、较少涉及实际应用的特点;另一方面，由于数学类课程作为公共课，普遍学时有限，在课堂内无法兼顾基础理论、数学实验与实际应用三者的教学，只能有所侧重。因此，目前大部分数学类课程普遍停留在基础的理论学习阶段，教学方式主要为教师台上讲授，学生被动接受。在这种教学模式下，学生难以熟练掌握数学知识的应用技巧，导致学生无法在工科课程与工作实践中恰当地运用数学理论、方法，造成了数学理论与实际应用脱节的现实情况。如何将数学理论和实际问题有效结合，进而培养学生的实践能力和创新能力，是课程建设中要解决的主要困难。

不同于专业型大学，应用型大学在学生的培养阶段安排了更多的实验、实习与实践课程。因此，应用型大学中数学建模课程的教学对象为低年级学生，并且以大一年级学生为主，这将导致一个全新的困难——学生没有充足的数学知识储备来学习数学建模课程。

为解决上述困难，我们拟采用先进的教学方式方法，建设适用于应用型大学的数学建模课程。

二、课程建设的思路

为建设适用于应用型大学的数学建模课程，拟以培养学生的综合能力为目的、以构建合理的教学与实践体系为基础、以先进的教学方式和方法为保障课程建设的核心内容来培养学生的综合素质，而课程实践是理论走向实际应用的重要方法。

（一）以培養学生的综合能力为目的

根据应用型大学的发展思路，数学建模课程的建设着重于对学生能力的培养，包括发现问题、理解问题、分析问题、解决问题的能力，即：对问题本质的洞察能力，（用数学语言）解释问题的能力，通过求解数学问题来解决实际问题的能力，用不同的思路和方法解决同一问题的创新能力，算法编程和论文撰写的能力，展示个人成果等综合能力。