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基于职业能力培养的高职数学建模课程教学改革

发表时间：2020/10/27 来源：《文化研究》2020年5月作者：乐正宏

[导读] 基于培养高职学生职业能力的需要，数学建模教学的改革应做到调整课程内容，结合专业需求，增加专业应用案例，丰富教学方法,改革课程考核形式。

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【摘要】基于培养高职学生职业能力的需要，数学建模教学的改革应做到调整课程内容，结合专业需求，增加专业应用案例，丰富教学方法,改革课程考核形式。文章回顾了数学建模课程的发展现状，提出了数学建模教学培养学生职业能力的几个措施。
【关键词】高职；数学建模；职业能力；教学改革
        随着科学技术的发展和培养高层次科技人才的时代需求，数学建模已经在国内高校中广泛开展，数学建模即将纳入大学学科排名，将来数学建模课程会成为职业院校的教学改革的一个重要领域，也是培养高技能人才的需要。越来越多的职业院校正在进行有关数学建模的教学改革，创新教学方法，积累参赛经验，探索培养高层次技能人才的新路径。
        1.数学建模课程的发展现状
        从20世纪80 年代数学建模课程引入我国高校，到1992年我国举办第一届全国大学生数学建模竞赛，到现在已有三十多年的时间,几乎所有的本科院校和大部分高职院校都在积极参与数学建模竞赛，可以说，全国大学生数学建模竞赛是我国高校举办最早、影响最为广泛的大学生赛事，相应地，很多高校都以选修课的形式开设了数学建模课程和数学实验课程，然而选修课的受众面比较窄，随着数学建模的重要性日益体现，以选修课的形式开设数学建模课程已经不能满足形势发展的需要,于是越来越多的数学老师开始寻找更好的普及数学建模知识的办法。把数学建模课程作为必修课来开设，这个办法看起来是最直接有效的，但是，在目前基础课程课时不断被压缩的大环境下是完全行不通的，那么，在既要给学生传授数学建模知识又不能增加课时的情况下，一个比较合适的办法就是在普通数学课程的内容中加入简单的数学建模案例，同时把简化的数学建模内容和数学实验内容一起作为高职数学教学内容的一个必修模块。
        在这种情况下，许多数学教师开始了数学建模课程的教学改革探索，目前来看，高职院校数学建模课程内容的讲授主要有以下三种形式：一是开设数学建模选修课，二是在高职数学课程中添加数学建模相关模块，三是在普通数学课程的教学过程中加入简单的数学建模案例。在解决了教学形式问题之后，下一个亟待解决的问题是数学建模内容的选取。在目前工学结合、注重实践的背景下，数学建模课程要想能顺利发展，必须要做到具有更强的实践性和可操作性，同时，作为基础课程，必须围绕人才培养方案的需要，尽力做到服务于学生毕业就业的实际需求。更进一步来说，数学建模课程在日常的讲课当中还应该注重培养学生有利于职业发展的各方面能力，本文接下来将从数学建模可以培养学生哪些方面的职业能力以及如何培养职业能力的几个措施来展开论述。
        2.数学建模教学培养学生职业能力的几个措施
        2.1修订数学建模课程内容
        首先要做到教学内容普及化。现阶段高职院校的《数学建模》课程还是以应对建模比赛为目的，组织形式通常是选拔学生以集中培训的方式进行，补充几种常用的数学建模方法，以及数学软件的使用。总的来说，当前高职院校数学建模课程的惠及面不广，因为课时有限，学生很难把内容学懂学透。因此教师需要调整《数学建模》课程的内容，降低门槛，使得对于数学基础一般的学生也可以学懂，让学生感受到数学建模在实际生活中的应用，并产生兴趣，能有所收获。其次要做到教学内容专业化。结合学生的后续课程内容，在教学内容中加入简单的跟专业相关的应用案例，使得数学建模课程的内容体现出为专业服务的特性。
        2.2设计职业能力分层次培养的教学过程
        职业能力的培养就像知识的建构的过程一样，是需要慢慢培养的，是一个长期过程。通过学习《数学建模》课程，学生可以提高多方面的能力，如阅读理解能力、搜索能力、联想与类比能力、构造数学模型的能力、数据分析能力、检验与假设能力等。因此，在数学建模课程的教案编制过程中，要体现职业能力的逐步培养，在内容和习题的配置上，也要有计划地有目的地由易到难进行。职业能力的各个具体表现方面，在《数学建模》课程的大纲和教案中要有所体现，并且尽量按照各种能力培养的难易程度按由易到难的顺序进行。

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        2.3采用结合专业内容的案例教学法
        在高职《数学建模》课程的教学实践中，教师不能满足于课程内容中加入那么少量几个数学模型案例，而是要把结合专业内容的教学原则贯穿数学建模教学的全过程，根据专业课程的需要，同时结合学生的能力水平，对数学建模课程教学案例进行科学的选择。案例教学法的实施可以采用不同的实施方式，教师通过对有关基本理论的案例的讲解，让学生更好地理解理论知识。当案例是有关实际应用的问题，学生对此有一定的兴趣，教师可以指导学生对案例进行讨论，从而让学生主动参与。
        2.4改革数学建模课程考核方式
        高职《数学建模》课程本身就具有实践性，因此它的考核形式也应该改变传统的考试形态，结合平时的建模小论文、数学实验报告等形式评定最终学期成绩。这种全过程的考核形式更能反映学生的实际学习状况。因此，《数学建模》相关课程的考核方式应该更加注重平时的表现，这也跟当前教育发展注重过程考核的趋势相吻合，目前《数学建模》考核采取的是建模小论文、上课表现、实验报告、期末考试等相结合，尽量从专业内容或者实际生活当中选取案例，让学生明白数学在专业课程中的应用。
         2.5改革数学建模课程的教学方法
        《数学建模》课程内容的案例具有实用性，并且变得越来越丰富，信息化教学手段日新月异，教学方法也在不断地革新，更为重要的是，在数学建模过程中，数学软件的作用越来越明显，由传统的教师讲授法，转变为学生亲自动手做实验的实验教学法，学生通过编程高效地解决问题。数学实验和数学建模课程适合采用案例教学法，在实际生活中选取问题并解决问题。教学过程以上机操作为主，通过数学软件对数学问题可以进行直观的演示，让学生观察图像、增强体验，有助于理解数学规律和建立数学模型。
        2.6提高数学教师在教学和科研方面的水平
        上好一门数学基础课，对教师来说只要掌握好这门课的内容就好了，而要上好数学建模课或者数学实验课，需要掌握的知识就很多了，比如各门数学基础课程、优化、统计，甚至是跨学科知识，还要求熟练使用计算机，并掌握数学软件的使用。所以，作为数学建模课程教师或者数学建模竞赛指导教师，应该积极地拓宽知识面，努力学习信息化教学手段。数模指导教师还应该通过教学以及参赛，在这个过程中不断发现问题，对数学建模的相关课题进行研究，提升自己的科研能力。
        2.7加大计算机软硬件的建设投入，改善数学教学条件
        当前，阻碍《数学建模》和《数学实验》课程普及的最大问题是计算机设备的应用，由于过去普通的数学基础课教师光凭粉笔就可以上课，没有用到计算机，有些教师觉得也不需要计算机，导致数学课程的上机操作普及率较低，一些学校的数学教研室甚至没有电脑。然而《数学建模》和《数学实验》课程最大的特点是需要上机操作，虽然计算机已经在各个大学普及了，可是建立起专门的数学建模实验室的还是很少，高职院校由于经费问题很难建立起专用的数学建模机房，甚至使用公共机房上课的条件都不具备，因此，加大经费投入，改善数学课程教学条件，是《数学建模》课程顺利实施并逐步普及的重要保证。
       综上所述，在当前高职学生“低头族”盛行、上课追求实用效果的情况下，《数学建模》课程及其相关课程数学实验的加入,是高职院校数学课程改革的一个有益方向，它能满足学生的功利主义心态，学生认为有用从而主动学习，并且在潜移默化中培养学生的职业能力。
【参考文献】
[1]姜启源,谢金星.一项成功的高等教育改革实践——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):83-87.
[2]李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J],中国大学教学,2006(1):11-13.
[3]李大潜.数学建模与素质教育[J].中国大学教学,2002(10):41-43.