校园数学建模教学模式与实践
校园数学建模教学模式与实践 1数学建模创新一体化教学模式的构建 面向
大学生创新能力培养，提出一体化的数学建模教学 模式的构建与实践．所谓一体化，就是对数学建模课的教学 内容、教学方法、教学模式进行探讨，将大学数学常规教学 中融入数学建模思想、依托数学建模创新训练基地构建学科 竞赛平台、开发推广数学实验、指导数学课外科技活动等结 合起来，将理论知识与实践有机地融合，旨在提高学生的实 践和创新能力． 1．1数学建模一体化教学模式的内容 根据数学建模课程的性质与特点，我们从四个方面来构 建一体化教学模式．首先，针对传统大学数学课程教学的不 足，将数学建模的思想、方法融入到常规教学中，在教学实 践中，将部分数学概念、方法通过实际问题引入，由问题来 驱动教学，提高学生的学习兴趣．在教学方法上，重点强调 学生的动手实践，加大近似计算的力度，从而拉近数学与实 际问题之间的距离．其次，以数模训练、竞赛为手段，搭建 数学学习与交流的平台．几年来，我们以全国大学数学建模 竞赛为主，每年的4月份开始在全校学生中进行选拔、培训， 并成立了数学建模协会，由老师指导，学生自主管理，通过 培训与竞赛，学生对数学的重要性、“有用性”的认识明显 提高，申请加入数学建模协会的学生每年在递增．第三，探 讨开设数学实验课程，建设一批大学数学开放实验项目．现代数学已经渗透到了各个学科，按传统的理论推导、计算已 经满足不了要求，我们以信息与计算实验室、数学建模创新 训练基地为依托，开设了一批数学类开放实验项目，将课程 中的原理、方法借助计算机工具来实现，将现实问题通过数 学方法来描述，再通过计算机来实现．开放实验对学生的吸 引力很大，效果非常好．最后，将数学建模融入大学生研究 性学习与创新性研究中去．几年来，通过教师指导，学生自 选课题，我们完成了一批创新项目的研究，如“长沙大学人 性化热水系统建模研究”、“长沙大学教学行政用房优化配 置”等，提高了学生创新能力与科研起步能力． 1．2数学建模一体化教学模式的实施策略 数学的学习不仅是为学数学而学数学，更应当为解决问 题而学数学．因此，我们在数学建模创新一体化教学模式的 实施过程中主要抓住以下几点．(1)坚持系统渗透与融入的 思想．传统的数学理论非常经典，我们所做的工作就是在教 学中通过减少一些技巧，增加一些应用，在大学数学课程体 系的基础上，系统地选编问题，通过实际问题驱动引入数学 知识，再将数学知识应用到实际问题中去，并且在常规教学 中减少经典的理论证明，逐步渗透和介绍建模的思想和方法， 增添数学建模、数学实验的选修课的开设，对常规数学课程 教学体系进行改革．(2)以“数学实践”教学为突破口，填 补数学教学内容的不足．通过数学建模上机实验、数学类开 放实验项目，让学生能够接触到客观实际中的数学问题，亲身经历地感到数学有用，调动学生学习数学的积极性，进一 步改善后继课程学习的主动性和逐步养成使用数学的良好 习惯．(3)革新教学手段，充分发挥学生的能动性．在常规 教学中利用计算机辅助工具，将数学问题形象、直观地表现 出来;建立开放式辅助学习平台，将大学数学课程资料、数 学实践类资料等对全体师生开放，形成学生与学生、教师与 学生之间的互动，突破常规的时间、空间的限制，充分发挥 了学生自主学习的个性，使学生的学习积极性和有效性有得 了提高［4］．(4)以数学建模竞赛为平台，形成一个开放式 动态的数学教学模式，为不同专业的学生和教师提供交流的 机会和场合，组成动态的数学建模培训班，组建全校性性数 学建模协会，扩大数学建模的影响面，促进数学建模竞赛成 绩的提高，培养拔尖人才． 1．3数学建模一体化教学模式的评价 教学评价是一种在收集必要的教学事实信息的基础上， 依据一定标准对教学系统的整体或局部进行价值判断的活 动．现在的教学评价比较注重学生的全面发展，对学生的学 习方法、学习态度及能力、实践及创新能力等进行综合评价． 评价模式偏向多模式综合，如定性与定量结合．评价主体由 一元向多元、由被动接受向主动参与发展，要求被评者主动 参与评价的全过程［5］．数学建模一体化的教学模式与传 统的教学模式相比，更注重学生的动手能力、创新意识与创 新能力的培养［6］．在对教师和学生的考核与评价上传统意义上的评价是不恰当的，在实践中我们建立了一套评价体 系．对学生的评价上，分课程评价与能力评价两类，传统数 学类课程我们依据学校评价体系进行，对参加数学实践的学 生，我们根据完成的实践学时、完成论文质量情况计算学分， 对那些经选拔参加全国大学生数学建模竞赛的学生在计算 学分的同时，免修同类课程，对在全国大学数学建模竞赛中 获奖或在学术期刊上发表论文的学生，我们让学生根据自身 水平，写出自我评价，指导教师给出综合评定，学校进行表 彰奖励．对教师的评价上，参与指导数学实践课程的，学校 根据工作量给予课时奖励，同是在各类考评上优先考虑． 2数学建模一体化教学模式的实践成效 从2010年起，我们在长沙大学信息与计算科学系、电子 通信工程系、土木工程系及计算机系等几个理工院系开始数 学建模一体化教学实践，3年来取得了一定成果．将数学建 模的思想方法融入大学数学课堂教学中，学生的学习兴趣、 学习成绩有较大提高，2012级实验班级学生的高等数学成绩 高出全校平均水平5分，部分系的学生数学成绩从全校平均 水平以下提高到平均水平以上，近三年来经选拔参加全国大 学生数学建模竞赛的学生绝大部分来自以上几个系．数学类 学科竞赛成绩有了很大提高．三年学生参加数学建模竞赛获 国家级一等奖3项，二等奖9项，获湖南省一、二、三等奖近 20项;参加全国数学竞赛获三等奖1项，湖南省一等奖1项， 二等奖2项，三等奖15项，而三年前国家奖为零．学生依托数学建模创新训练基地成功申请到各级创新项目多项，其中 获省级项目立项7项，校级重点项目立项13项，校级一般项 目立项多项．教师的
教育教学水平得到了提高．三年来，项 目组成员获湖南省青年教师教学能手称号1人次;获湖南省 课堂教学竞赛三等奖2人次;获
长沙大学青年教师教学竞赛 一等奖1人次，获三等奖2人次;1人获长沙大学教学十佳称 号;6人获长沙大学学科竞赛
优秀指导老师称号．三年来，获 各类教改课题5项，其中省级立项2项． 3结论与启示
