導(dǎo)語(yǔ)：數(shù)學(xué)建模教育教學(xué)的研究與思考一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：數(shù)學(xué)建模在迅速的發(fā)展著，但同時(shí)各普通高校在開展教育教學(xué)過(guò)程中也存在各種問(wèn)題，針對(duì)山東省內(nèi)部分高校進(jìn)行了調(diào)查，總結(jié)出了主要存在教學(xué)、學(xué)生自身與教師團(tuán)隊(duì)方面的問(wèn)題；針對(duì)這一系列問(wèn)題，煙臺(tái)大學(xué)近幾年來(lái)開展了相應(yīng)的解決措施，取得了一系列成績(jī)；同時(shí)在改革、參賽過(guò)程中，學(xué)校、老師、學(xué)生都取得了不同程度的收獲。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；教學(xué)改革；創(chuàng)新能力；綜合素質(zhì)

一、引言

數(shù)學(xué)建模之所以能夠迅速持續(xù)發(fā)展，正是因?yàn)槠淠芗ぐl(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)等；同時(shí)其對(duì)老師、學(xué)校管理也有一定的挑戰(zhàn)性，要求教師加強(qiáng)教學(xué)改革與研究，培養(yǎng)了教師的科研與創(chuàng)新能力。

二、開展數(shù)學(xué)建模教育教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題

科技的不斷發(fā)展，加上數(shù)學(xué)建模本身的應(yīng)用性很強(qiáng)，這都對(duì)學(xué)校傳統(tǒng)的教學(xué)方法有很大的沖擊，要求將計(jì)算機(jī)技術(shù)很好的應(yīng)用到教學(xué)與比賽當(dāng)中。下面是對(duì)山東省內(nèi)部分高校參與數(shù)學(xué)建模比賽的相關(guān)師生做的關(guān)于課程內(nèi)容、教學(xué)方法、賽前培訓(xùn)等方面的調(diào)查問(wèn)卷。調(diào)查問(wèn)卷內(nèi)容如下：（1）對(duì)數(shù)學(xué)建模課程內(nèi)容及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的滿意度如何？（2）對(duì)數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程教學(xué)方法的滿意度？（3）對(duì)賽前培訓(xùn)的內(nèi)容及時(shí)間安排等的滿意度？（4）對(duì)數(shù)學(xué)建模課程及建模賽前培訓(xùn)的安排的建議。通過(guò)對(duì)調(diào)查問(wèn)卷的收集整理，以及自身在教學(xué)過(guò)程中體驗(yàn)，其中共同反映出來(lái)的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面。

1.教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段方面。大多數(shù)學(xué)生對(duì)這幾個(gè)方面比較滿意，但同時(shí)也存在一些問(wèn)題。教學(xué)方法幾乎都是采用“滿堂講”的傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法，采用大班式的教學(xué)，沒(méi)有注重教學(xué)效果，只是一味的“填鴨式”的教學(xué)，沒(méi)能起到開導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維的作用；教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)單一，數(shù)學(xué)建模的思想在課堂中的滲透力不夠，主要注重基礎(chǔ)性理論教學(xué)，數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程開設(shè)較少；最主要的是數(shù)學(xué)建模相關(guān)教學(xué)的普及性不夠，大多數(shù)建模課程沒(méi)有面向全校理工科學(xué)生，只是面向數(shù)學(xué)學(xué)院的學(xué)生，這極易導(dǎo)致其他院學(xué)生參加比賽時(shí)比較突兀，缺乏理論知識(shí)，隊(duì)員之間不能更好地配合。

2.學(xué)生自身認(rèn)識(shí)與能力方面。由于家庭以及社會(huì)條件的優(yōu)越，在部分學(xué)生身上體現(xiàn)出了浮躁懶散的狀況，學(xué)校的學(xué)習(xí)風(fēng)氣不夠端正。建模過(guò)程中學(xué)生表現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：缺乏良好的綜合素質(zhì)，建模過(guò)程需要三天三夜，2017年又變成了三天四夜，這不僅僅考察學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力，更考驗(yàn)學(xué)生的毅力、信心與協(xié)調(diào)合作能力等，但往往有學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中堅(jiān)持不下來(lái)或者最終沒(méi)能取得理想的結(jié)果；缺乏數(shù)學(xué)閱讀及文字表達(dá)能力，數(shù)學(xué)建模過(guò)程中最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)是讀懂賽題將其轉(zhuǎn)化為自己的思想和將自己的想法撰寫成論文呈現(xiàn)給評(píng)委，但學(xué)生往往在這兩個(gè)過(guò)程失利；缺乏大批量數(shù)據(jù)處理的能力，從近幾年的賽題來(lái)看，數(shù)學(xué)建模順應(yīng)大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析的問(wèn)題增多，但學(xué)生一般缺乏這方面的能力，導(dǎo)致簡(jiǎn)單的問(wèn)題因數(shù)據(jù)處理不好而變得復(fù)雜。

3.教師素質(zhì)以及教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面的問(wèn)題。教師的教育教學(xué)觀念固化，在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中，教師的職能不再僅僅只是“傳道、授業(yè)、解惑”，而大多數(shù)老師還尚未打破傳統(tǒng)教學(xué)思想的定式，一味地將思想倒灌給學(xué)生；教師的綜合知識(shí)需要拓寬，數(shù)學(xué)建模的開放性與綜合性這就要求每個(gè)參與其中的人要具備各方面的綜合能力，教師不僅要掌握自己的科研領(lǐng)域還要了解其他跨學(xué)科交叉的知識(shí)，這樣才能更好地指導(dǎo)學(xué)生。

三、針對(duì)建模教學(xué)改革過(guò)程中的問(wèn)題的解決措施

面對(duì)上述分析的問(wèn)題，煙臺(tái)大學(xué)數(shù)學(xué)建模教研團(tuán)隊(duì)清晰地意識(shí)到在分享成績(jī)喜悅的同時(shí)，要分析總結(jié)好這些問(wèn)題，加大教學(xué)改革力度。近年來(lái)，針對(duì)不同的問(wèn)題我們采取了有力的措施，也收獲了可喜的成績(jī)。具體改革措施如下。

1.積極探索教育教學(xué)改革與實(shí)踐。數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展教學(xué)研究，為提高教學(xué)效果，在教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)形式等方面進(jìn)行了改革。教學(xué)方法方面，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，將數(shù)學(xué)建模思想滲透到課程教學(xué)當(dāng)中，讓學(xué)生真正體會(huì)到建模的思想，同時(shí)嘗試了普通教室與實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際以及動(dòng)手能力；教學(xué)內(nèi)容更加充實(shí)精彩，調(diào)整數(shù)學(xué)理論與軟件應(yīng)用結(jié)合的問(wèn)題，增加了案例教學(xué)，從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)落實(shí)到實(shí)際問(wèn)題的解決，這也正符合近幾年的數(shù)學(xué)建模出題趨勢(shì)，同時(shí)改變了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與激情；教學(xué)形式更加多樣化，采用分層教學(xué)，面向不同學(xué)生開設(shè)多種課程，有面向新生的通識(shí)課程、面向數(shù)學(xué)院學(xué)生的必修課程、面向理工科學(xué)生的選修課程，不同形式的課程更具有針對(duì)性，學(xué)生們的選擇空間更加開闊，有利地改善了教學(xué)效果；同時(shí)充分發(fā)揮院里的數(shù)學(xué)建模社團(tuán)的作用，社團(tuán)首先在新生開學(xué)之際吸收一批對(duì)數(shù)學(xué)建模有意向和有興趣的新生，在一開始就加大對(duì)這些學(xué)生的培養(yǎng)，每周末開設(shè)建模相關(guān)課程，主要邀請(qǐng)往屆獲獎(jiǎng)同學(xué)和有經(jīng)驗(yàn)的老師來(lái)講授論文寫作與軟件應(yīng)用等方面的知識(shí)，還注重學(xué)生們的參與不定時(shí)開展討論活動(dòng)，這種類似于小班式的討論班形式在比賽時(shí)體現(xiàn)出了良好的效果。

2.學(xué)院及學(xué)校加大了對(duì)數(shù)學(xué)建模的經(jīng)費(fèi)投入。學(xué)院會(huì)在比賽前的一個(gè)暑假聘請(qǐng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)名師來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行集中培訓(xùn)，邀請(qǐng)專家來(lái)做報(bào)告，這期間不僅僅傳授給學(xué)生知識(shí)，更重要的是教授給學(xué)生思考數(shù)學(xué)建模問(wèn)題的思想及方法，正所謂“授人以魚不如授人以漁”；在建模期間，學(xué)院也會(huì)盡可能的提供有力的后勤保障；另外，學(xué)校還會(huì)對(duì)獲獎(jiǎng)的同學(xué)以及老師進(jìn)行資金上的獎(jiǎng)勵(lì)，這也增強(qiáng)了學(xué)生參加的激情與動(dòng)力。

3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力。注重發(fā)掘?qū)W生的潛能，不再僅僅把學(xué)生看做接受者，讓學(xué)生做參與者，給予學(xué)生更多的參與實(shí)踐機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的探索；同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓學(xué)生在建模時(shí)能夠獨(dú)立思考、獨(dú)立搜集整理材料，努力培養(yǎng)全方面發(fā)展、適應(yīng)能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)的學(xué)生。

4.建設(shè)一支知識(shí)體系廣闊創(chuàng)新型教師團(tuán)隊(duì)。要想勝任數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)，老師需要具有廣博的知識(shí)體系，并取能夠很好地傳授這些知識(shí)。為加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)與管理，主要對(duì)教師教學(xué)方法、教學(xué)能力、科研水平以及綜合素質(zhì)進(jìn)行了培養(yǎng)，提高教師團(tuán)隊(duì)整體素質(zhì)適應(yīng)數(shù)學(xué)建模的需要。為提高參賽成績(jī)進(jìn)行教學(xué)改革，也注重了學(xué)校本身的特點(diǎn)，真正做到因地制宜、因材施教，總結(jié)出了具有自己學(xué)校特色的教育教學(xué)改革方案。

四、開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革與參賽過(guò)程中學(xué)生與教師的主要收獲

數(shù)學(xué)建模從學(xué)習(xí)培訓(xùn)到報(bào)名參賽，這期間都是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程充滿著種種挑戰(zhàn)，雖然過(guò)程艱辛，但最終不僅僅是收獲成績(jī)的喜悅，更是收獲了在這個(gè)過(guò)程中的鍛煉與各方面能力的提升。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)建模無(wú)論形式還是內(nèi)容都與畢業(yè)后工作的條件相近，是一次近似真刀真槍的鍛煉，有利于培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力。對(duì)于學(xué)校和老師來(lái)說(shuō)，推動(dòng)了教育教育改革，加大了經(jīng)費(fèi)投入，改善了教師學(xué)生的學(xué)習(xí)工作環(huán)境，增強(qiáng)了教師科研意識(shí)。具體來(lái)說(shuō)，總結(jié)為以下幾個(gè)方面。

1.有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的自主性與積極性。數(shù)學(xué)建模主要是在合理的假設(shè)下，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)建立模型，再利用計(jì)算機(jī)技術(shù)等求解出合理的模型來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，正是這打破了學(xué)生平常對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)，真正讓學(xué)生從一個(gè)個(gè)鮮活生動(dòng)的例子中感受到了數(shù)學(xué)的用處與樂(lè)趣。學(xué)習(xí)是每個(gè)人終身的事情，在建模比賽的過(guò)程中，每個(gè)人會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，這就需要學(xué)生上網(wǎng)搜索查閱資料，在這過(guò)程也培養(yǎng)了學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力與意識(shí)。

2.有利于綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)及其他各學(xué)科的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。平時(shí)學(xué)生每一門課的學(xué)習(xí)都是零散獨(dú)立的，很少能夠系統(tǒng)的綜合的應(yīng)用各學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。但數(shù)學(xué)建模就提供了很好地綜合應(yīng)用各學(xué)科知識(shí)的機(jī)會(huì)，不僅要有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，還要會(huì)應(yīng)用各種計(jì)算機(jī)軟件，總之就是要上知天文下知地理。

3.有利于促進(jìn)學(xué)生關(guān)心社會(huì)的發(fā)展，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。從近幾年的賽題來(lái)看，都是一些社會(huì)熱點(diǎn)，涉及面非常廣泛，從2001年的公交車調(diào)度問(wèn)題，到2004年的奧運(yùn)會(huì)臨時(shí)超市網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，到2007年的乘公交看奧運(yùn)，到2010年的上海世博會(huì)影響力的定量評(píng)估，再到2017年的“拍拍賺”任務(wù)定價(jià)問(wèn)題，無(wú)不反映著社會(huì)熱點(diǎn)以及生活中的方方面面。這有利于吸引學(xué)生關(guān)心國(guó)家社會(huì)的發(fā)展，投身到祖國(guó)建設(shè)中，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到日常生活中，具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力。

4.培養(yǎng)了學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)新意識(shí)，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)合作能力。隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)的起完成，因此學(xué)生要想在社會(huì)立足就必須具備創(chuàng)新與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。數(shù)學(xué)建模就很好地培養(yǎng)了學(xué)生這方面的能力，三個(gè)學(xué)生一般來(lái)自不同專業(yè)，具有不同的特長(zhǎng)，這就需要合理的分工優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，同舟共濟(jì)的完成任務(wù)；而且要想讓自己的作品出色，學(xué)生必須有創(chuàng)新精神與能力。5.提高了學(xué)生查閱資料、調(diào)查研究以及論文撰寫的表達(dá)能力。日常學(xué)習(xí)生活中學(xué)生一般都是只學(xué)習(xí)課本上已有的固定的知識(shí)，依靠老師的講解傳授，但最終學(xué)生還是需要自學(xué)能力。數(shù)學(xué)建模三天的時(shí)間要搜集與賽題有關(guān)的資料，撰寫成論文表達(dá)自己的想法，彌補(bǔ)了平時(shí)語(yǔ)言表達(dá)能力的欠缺，為以后的科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6.推動(dòng)了高等學(xué)校的教育教學(xué)改革，促進(jìn)了教師團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)。數(shù)學(xué)建模課程不同于普通的數(shù)學(xué)課程，其需要硬件軟件都跟上發(fā)展；課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)方法也要適應(yīng)數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)，促進(jìn)了教學(xué)改革；從事數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)，要全方面的掌握數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、統(tǒng)計(jì)等各學(xué)科知識(shí)，這就拓寬了教師的知識(shí)面，促進(jìn)了教師教學(xué)能力的提高。數(shù)學(xué)建模適應(yīng)時(shí)展的潮流，促進(jìn)了學(xué)生教師的成才與成長(zhǎng)，促進(jìn)了學(xué)校的教學(xué)改革，受到了社會(huì)各界的廣泛認(rèn)可，我們會(huì)繼續(xù)支持這項(xiàng)賽事爭(zhēng)取更大的進(jìn)步與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉冬梅.大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與教學(xué)策略研究[D].山東:山東師范大學(xué).2008:15-16.

[2]林仁炳.數(shù)學(xué)建模教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)———以浙江樹人大學(xué)為例[J].浙江樹人大學(xué)學(xué)報(bào),2013,(13):44-45.

[3]姜啟源,謝金星.一項(xiàng)成功的高等教育改革實(shí)踐———數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競(jìng)賽活動(dòng)的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)高教研究,2011,(12):81-82.

作者:李清華 葛軍琰 單位:煙臺(tái)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院