【摘 要】文章通過探討數(shù)學建模競賽與高等數(shù)學教學的有效銜接，重點從教學理念、教學內(nèi)容、教學方式及教學課程設(shè)置改革四個方面，研究了數(shù)學建模競賽助推高等數(shù)學教學改革要點，并總結(jié)了競賽、研究、改革三位一體高等數(shù)學教學運行模式。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學建模 競賽 高職 高等數(shù)學 教學改革

數(shù)學教育本身是一種素質(zhì)教育，數(shù)學建模教學與競賽是實施素質(zhì)教育的有效途徑，不僅能夠有效提升學生的數(shù)學應(yīng)用能力，而且能夠有效提升學生的創(chuàng)新能力。數(shù)學建?？煽醋魇菣M跨在數(shù)學理論和實際問題間的一座橋梁，而數(shù)學建模競賽又為我們提供更多培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的好經(jīng)驗、好方法，為高等數(shù)學教學改革提供思路，為學生更好地利用數(shù)學知識解決實際應(yīng)用問題提供創(chuàng)新思路。

數(shù)學建模競賽與數(shù)學教學的有效銜接

實踐表明，數(shù)學建模競賽與數(shù)學教學的有效銜接，對高等數(shù)學教學理念、教學內(nèi)容、教學方式及課程設(shè)置等多方面的改進與完善都起著重要作用，并已經(jīng)成為現(xiàn)代各高校培養(yǎng)高水平應(yīng)用型人才的一種重要手段。傳統(tǒng)教學模式下，我國高等數(shù)學教學過于注重各種數(shù)學概念、定理及求解方式的講解，而忽視了數(shù)學知識的實際應(yīng)用價值。這與當前的素質(zhì)教育目標相違背，導致培養(yǎng)出的學生不能很好地應(yīng)用所學數(shù)學知識解決實際問題，缺乏創(chuàng)新能力，最終成為無法適應(yīng)現(xiàn)代社會需求的人。數(shù)學建模競賽有助于幫助師生從傳統(tǒng)教學模式的束縛中走出來，去主動探尋數(shù)學知識背后隱藏的規(guī)律，并指導其在實踐中取得突破與創(chuàng)新，而這也正是當前高等數(shù)學教學改革的主要趨勢。因此，數(shù)學建模競賽與數(shù)學教學的有效銜接，對師生關(guān)于數(shù)學教與學理念的轉(zhuǎn)變、課程的設(shè)置與認識等都起著重要作用，有利于激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)造力，提高學生應(yīng)用數(shù)學知識分析與解決實際問題的能力。

數(shù)學建模競賽助推高等數(shù)學教學改革要點

1.助推高等數(shù)學教學理念改革

傳統(tǒng)高等數(shù)學教學以教師的講授為主，學生被動接受各種數(shù)學定義、定理及其推導方式等，很多概念與求解方法都是靠學生死記硬背記住的，這就大大限制了學生的發(fā)散性思維。這種教學模式會讓學生逐漸失去數(shù)學學習興趣，不能將其所學知識與社會實踐需求相結(jié)合。數(shù)學建模教學多以案例形式來開展，更加關(guān)注學生的主體性，引導學生靈活運用數(shù)學軟件進行數(shù)學模型的求解與驗證，該教學模式更利于學生形成應(yīng)用數(shù)學知識解決實際問題的能力，充分提高學生的主觀能動性。數(shù)學建模競賽進一步加強了學生之間、師生之間的交流，以及對數(shù)學建模知識的深入探討，實現(xiàn)了多學科之間的融通，更有利于高等數(shù)學教學理念的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學模式下高等數(shù)學教學思想，始終保持教育理念的先進性，注重教學中學生的主體性，為提高學生的創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)，為素質(zhì)教育環(huán)境下的高等數(shù)學教學改革創(chuàng)造條件。

2.助推高等數(shù)學教學課程改革

數(shù)學建模競賽對于提升學生綜合素質(zhì)的作用十分明顯，為更好地將這種培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的有效途徑，在數(shù)學教育活動中進行充分體現(xiàn)，可借助于數(shù)學建模競賽對數(shù)學教學中存在問題的總結(jié)，進行高等數(shù)學課程改革。一是合理調(diào)整數(shù)學專業(yè)課程設(shè)置，通常高校會將運籌學、數(shù)學實驗、常微分方程、概率統(tǒng)計等與數(shù)學建模關(guān)系緊密的課程安排在大三學習，而學生參加數(shù)學建模競賽時還未學習這些課程。盡管數(shù)學建模競賽并非一定會用到這些知識，但是多積累、多學習，必然有利于學生主動將這些知識與所學的知識聯(lián)系起來，對于他們分析解決競賽中的問題更有利；二是各高校應(yīng)積極開設(shè)數(shù)學建模系列課程，在正常教學中增加數(shù)學建模競賽培訓課時，重視數(shù)學建模競賽。在培訓過程中，注意逐步滲透數(shù)學建模思想，改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學模式，培養(yǎng)學生提問題的習慣和能力，讓學生逐漸接受用數(shù)學知識及數(shù)學思維解決實際問題的過程，激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，提高學生的創(chuàng)新能力；三是有條件的高校，可增設(shè)數(shù)學建模與計算機實踐選修課程，選拔對數(shù)學建模感興趣的學生著重培養(yǎng)其數(shù)學應(yīng)用與建模能力，突出應(yīng)用計算機條件下算法的實現(xiàn)，以Matlab數(shù)學軟件為主，結(jié)合具體案例，讓學生之間在相互配合中實現(xiàn)建模與求解，提升學生應(yīng)用計算機進行數(shù)學建模的能力。

3.助推高等數(shù)學教學內(nèi)容改革

數(shù)學是一門演算的科學，主要研究理想化的量化模式，高校學生在學習數(shù)學的過程中就應(yīng)該培養(yǎng)其建模能力。所謂數(shù)學教學，從其本質(zhì)上來講就是讓學生在頭腦中輸入或建構(gòu)各種數(shù)學模式，數(shù)學建模競賽為高等數(shù)學教學內(nèi)容改革提供了突破口。在高等數(shù)學教學內(nèi)容改革中，一是應(yīng)以一元微積分為基礎(chǔ)，不同專業(yè)選擇線性代數(shù)、積分變換、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、邏輯代數(shù)等內(nèi)容，使高等數(shù)學教學與專業(yè)密切聯(lián)系；二是在高等數(shù)學課堂教學中引入數(shù)學軟件的應(yīng)用，提高課堂教學的時效性，這既是未來高等數(shù)學的教學與應(yīng)用趨勢，也有利于讓學生從繁重的計算中得到解放，讓學生不再感到高等數(shù)學的枯燥與繁瑣。

4.助推高等數(shù)學教學方式改革

當前，各高?；旧隙家呀?jīng)形成了較為完善的校園網(wǎng)，配備了相應(yīng)的多媒體教室與微機室，硬件建設(shè)基本到位，這就為高等數(shù)學教學方式改革進一步創(chuàng)造了條件。在高等數(shù)學教學方式改革中，一是可結(jié)合專業(yè)需求，采用多模塊、多層次的教學設(shè)計，利用多媒體教學。通過這種生動靈活的教學方式吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣，利用現(xiàn)代化信息資源和計算機，提升學生創(chuàng)造性思維和綜合素質(zhì)；二是可成立數(shù)學建模協(xié)會，舉辦校園級數(shù)學建模比賽與培訓等活動，形成高等數(shù)學教學合理的教學階梯。通過課堂內(nèi)和課堂外相結(jié)合的教育方式，打破師生界限，互換師生角色，讓學生能夠在一種輕松愉悅的氛圍中，掌握數(shù)學知識，并能夠主動將其應(yīng)用到實踐中去；三是在高等數(shù)學考核上，改變傳統(tǒng)考試模式，為學生安排數(shù)學建模任務(wù)，綜合考核學生的思考能力及創(chuàng)新能力?？傊?，這種教學方式的改革，不僅有利于學生知識、能力和素質(zhì)的全面培養(yǎng)，還有利于豐富大學生的課外生活，為數(shù)學建模競賽培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。

構(gòu)建競賽、研究、改革三位一體高等數(shù)學教學運行模式

1.形成能力培養(yǎng)目標

高等數(shù)學教學目標應(yīng)注重學生能力的培養(yǎng)，聯(lián)系實際，深化概念，注重知識的創(chuàng)新與實際應(yīng)用。教學重點應(yīng)擺脫普通高等教育中傳統(tǒng)數(shù)學學科認識，不僅要考慮學科自身系統(tǒng)性的需要，更要考慮學生應(yīng)用數(shù)學方法解決實際問題的能力。此外，還應(yīng)結(jié)合數(shù)學建模競賽特點與過程，培養(yǎng)學生團結(jié)合作、共同奮斗、相互協(xié)調(diào)的能力。

2.創(chuàng)新教學模式

傳統(tǒng)落后的教學模式不僅與數(shù)學建模競賽理念不一致，與當前高等數(shù)學教學的素質(zhì)教育要求也相違背。為更好地發(fā)揮數(shù)學建模競賽在高等數(shù)學教學改革中的作用，創(chuàng)新高等數(shù)學教學模式，應(yīng)總結(jié)競賽中的經(jīng)驗與問題，改進課堂教學，將競賽與教學改革進行結(jié)合，積極改革以教師、課堂、教材為中心的傳統(tǒng)的灌輸式教學方法。在教學中，堅持以學生為中心，形成學生主體性最大程度發(fā)揮的教學模式，充分調(diào)動學生學習數(shù)學的積極性，讓學生掌握運用所學數(shù)學知識解決生產(chǎn)和生活中實際問題的能力。

3.建設(shè)優(yōu)質(zhì)教師隊伍

教師隊伍是支撐數(shù)學建模競賽活動得以成功開展的基礎(chǔ)，建設(shè)一支優(yōu)質(zhì)的教師隊伍對于更充分科學地應(yīng)用數(shù)學建模競賽成果，提高高等數(shù)學教學改革成效具有重要意義。應(yīng)在提高數(shù)學教師基礎(chǔ)知識儲量的基礎(chǔ)上，提高教師的綜合素質(zhì)與實踐能力，以此來言傳身教，用教師的實際行動為學生做出榜樣，鼓勵學生主動將所學數(shù)學知識與生活實際相結(jié)合，不斷創(chuàng)新，嚴格按照數(shù)學建模競賽的標準要求自己，最終為社會的發(fā)展與進步輸入更多優(yōu)秀人才。

綜上所述，數(shù)學建模競賽對高等數(shù)學教學改革的啟迪涉及內(nèi)容廣泛，它改變了應(yīng)試教育環(huán)境中墨守成規(guī)、機械照搬書本的傳統(tǒng)，在開拓學生思維方式、提高學生創(chuàng)新意識等方面發(fā)揮了重要作用，尤其是對高等數(shù)學教學理念、教學內(nèi)容、教學方式及課程設(shè)置等多方面的改革具有重要的指導價值。

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