教学建模在高职教学的运用（3篇）

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第一篇：高职数学教育改革中数学建模分析

【内容摘要】高等数学作为高职教育当中的重要组成部分，发挥着极其重要的作用。当前，高职数学教育当中存在着教学模式单一、教学内容落后等问题，不利于学生的长远发展。将数学建模融入高职数学教育改革可以有效地提高高职数学课堂教学效率，改变传统教学模式，帮助学生健康成长。

【关键词】高职数学;教育改革;数学建模

随着改革开放的全面拓展，我国社会经济的快速发展，国家亟需各种各样的专业技术人才，这对人才素质具有越来越高的要求，传统教育理念以及传统教育方式已经无法满足实际需求，对传统教育模式进行改革的呼声越来越高。在此背景下，国家和各级地方政府纷纷采取多种措施推进教育体制改革，增加了相应投入，加强了师资队伍建设和软硬件基础设施建设，促进了教育事业的发展。高职教育作为高等教育的重要组成部分，也得到快速发展，尤其是高职数学教育更是得到了长足发展。从目前社会发展来看，数学在社会生活中具有越来越重要的作用，应用范围越来越大，重要性日益凸显，对其要求也日益增多。传统的教育模式存在着教学方法和手段落后、未能尊重学生的主体地位等问题，导致课堂教学效率低下，挫伤了学生学习的积极性。通过数学建模与高职数学教学相结合的方式能够转变传统数学教学中存在的问题，培养学生逻辑思维能力，实现了理论与实践相结合，培养学生合作意识以及集体精神，提升学生创新能力。本文根据前人研究的成果，结合学生实际情况进行调查研究，系统分析了高职数学中融入数学建模思想的重要性以及如何更好地发挥其作用，以期能转变传统数学教学限制，提升课堂教学效率，帮助学生健康成长。

一、数学建模概述

数学建模指的是将某个实际的问题，借助抽象简化的方式来融合变量以及参数等内容，并依据某个规律将这些变量和参数建立起明确的数学关系，通过解决这个数学问题，并对其进行解释和验证，如果通过，则可直接投入使用，如果没能通过，则需要对问题进行重新假设，重新进行改进，直到解决问题为止。

二、在高职数学教育改革当中推行数学建模的重要作用

(一)数学建模有助于培养学生创新能力以及创新意识，这既需要学生的努力，也离不开教师的指导。数学建模思想的实质就是通过构造新模型，激发学生创新意识，在充分结合已有知识的基础上，通过实践活动，实现了理论与实践的完美统一。但是构造新模式不是一蹴而就的，往往需要教师及时的引导。数学建模活动既对学生思维的数量具有一定的要求，也对思维的深刻性息息相关，常常需要学生通过一定的观察、分析、对比等综合分析，将实际问题抽象成数学问题，通过积极探索，寻找到解决这些问题的途径和方案。

(二)数学建模有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。数学建模的过程是通过将实际问题以数学方式来进行表达描述的过程，需要人们思维积极参与。数学建模大致要经过假设、引入变量、分析、综合、抽象等几个阶段，如果不通过要反复修改直至通过，多次修改模型使之不断完善。学生依据自身已有的知识来建立新的模型，这些模型需要通过验证，这就促使他们在实践中不断思考，反复检验，培养了学生分析问题、解决问题的能力。

(三)数学建模有助于拓宽学生眼界。应用数学的范围很大，数学建模可以广泛应用于实际问题当中，有助于拓宽学生的知识面。要想充分发挥数学建模的重要作用，解决实际问题，就要求学生必须具有最基本的数学知识，掌握多种数学方法，最主要的是要对自然生物等问题也要了解，这种多方面的知识掌握有利于提升学生自身的学习积极性，扩宽个人学习视野。

(四)数学建模有助于培养学生的团队精神。数学建模往往涉及多学科多门类的问题，常常需要将多个专业的知识综合使用才能真正解决这些问题，这也就决定了数学建模通常以学习小组的形式进行，以三人为一组，需要学生在建模过程中相互协调、团结协作、取长补短、形成合力才能完成相应任务，解决问题，有助于培养学生的团队意识和合作意识。

三、数学建模在高职数学教育中的有效运用正是当前高职数学教育当中出现了如此多的问题，数学建模可以有效地提高课堂教学效率，提高学生学习数学的主动性，促使人们积极思考，更好地推广数学建模。为了充分发挥数学建模在高职数学教育当中的作用，我们可以做到以下几个方面。

(一)更新教师观念，提高专业水平。在教育改革的新时期，教师自身的知识更新也尤为重要，面对日新月异的新局面，教师要根据实际情况不断更新教育观念，传统的教学已经不能满足社会和学生的要求，必须循循善诱，引导学生学会独立思考，将那些复杂实际问题以数学建模的形式解决。教师专业水平的高低直接影响着数学建模能否取得预期的效果，这就要求高职院校要开展数学建模研讨班，鼓励教师进行教学研究，也可以派遣骨干教师去参与相关数学建模培训和会议，学习先进经验，定期性要求行业高素质人才进行数学建模相关的报告，引导学生及时把握行业发展趋势。

(二)改变传统课堂教学内容，渗透数学建模思想。高职数学教师要改变传统课堂教学内容，适当调整授课内容，将数学建模思想渗透其中，尽量将那些实际的问题引出抽象的概念，再回到实际应用当中去，尤其是那些诸如住房贷款利率、公交时刻安排、会议预算等实际问题，通过数学建模可以准确有效地解决这些问题。高职院校要在充分考虑自身发展实际的基础上，开设与数学建模相关的选修课，如计量经济学、运筹学等，扩大学生的知识面，适当增加应用题，创设实际问题，让学生体会到数学建模在解决问题的重要价值，提高学生学习的积极性。

(三)坚持理论与实践相结合。数学建模十分强调实践的重要作用，教师在进行理论教学后，要设置与课堂所讲的数学建模方法的相关习题，安排学生在规定时间之内完成关于此次数学建模相关的课程论文，巩固课堂知识，提高学生数学建模的能力。同时，可以组建数学建模协会，广泛开展数学建模竞赛活动，提高学生学习的积极性。

(四)充分尊重学生的主体地位。在高职数学教育中运用数学建模，要充分尊重学生的主体地位，根据学生的具体情况来开展教学活动，提高教学效率。如在讲解线性代数这门课程时，在充分考虑学生客观基础上，适当结合MATLAB软件，讲解相关知识，充分发挥其在矩阵当中的重要作用，调动学生学习的主动性和创造性，帮助学生学习。

四、结语

总之，高职数学教学与数学建模相结合不仅有利于培养学生创新能力，还有助于培养学生分析、解决问题的能力，不断扩宽学生学习知识面，培养学生的团队意识。我们要更新教师观念，提高专业水平，实现高职数学教学内容与数学建模思想相结合，实现理论、现实相结合，充分尊重学生的主体地位，提升高职数学课堂教学效率，帮助学生健康成长。

【参考文献】

［1］郭景石．高职数学教育改革中的数学建模［J］．教育与职业，2011，26:97～98

［2］侯爱华，费妮娜，刘睿琼．将数学建模融入高职数学课程的教学策略［J］．未来与发展，2015，12:101～103

［3］石小军．数学建模思想在高职院校数学教学改革中的应用实践［J］．漯河职业技术学院学报，2015，14(6):46～47

作者：杨鹏

第二篇：数学建模在高校数学课程建设的重要性

摘要:在知识经济时代，随着高新技术的不断进步和发展，社会对数学的要求越来越高。高等数学是高等教育课程体系中的一门重要学科，数学建模是高校数学教学的重要环节，数学建模实现了数学工具与实际问题的有效沟通，是高校创新人才培养的重要途径，一直受到广大教育工作者的关注和大学生们的青睐。鉴于此，特对数学建模在高校数学课程建设中的价值进行了探讨，以期有所借鉴价值。

关键词:数学建模;高校数学;课程建设

随着社会的发展和技术的进步，数学的重要性愈发凸显。数学为其他学科提供了科学的语言、观念和方法，被广泛地应用于社会生产、生活的一切领域，来解决科技和生产领域中遇到的实际问题。数学建模是数学的重要组成部分，所谓数学建模是指运用数学知识和思维方法，将现实中的实际问题加以提炼，利用数学符号、程序、图形等工具对数学问题进行抽象而简洁的刻画，来预测事物发展的规律或解释客观现象。数学建模是定量分析的重要方法，当人们需要从定量角度分析实际问题时，需要通过数学建模对研究的问题进行调查研究、提出假设，进而用数学形式和符号将其表述为数学形式，因而数学建模应用十分广泛。

一、数学建模在高校课程建设中的价值

1.提高大学生的语言和文字能力

近年来，大学生语言和文字表达能力差饱受社会诟病，尤其是理工科的大学生，由于缺乏人文学科的教育和熏陶，其语言能力相对薄弱，综合素质还有待提高，距离创新型和复合型人才的要求相差甚远。数学是一门严谨性较强的学科，通过数学建模的学习，可以帮助大学生认识自己知识的缺陷，提高语言表达的精确性和简洁性。另外，很多高校都组织学生参加数学建模大赛，大赛要求参赛队伍撰写论文，阐述自己解决问题的方法、思路和结果，这就需要大学生查阅大量的文献资料，合理安排论文思路，组织好论文内容，讲究语言的严谨性，这个过程潜移默化地提高了学生的语言和文字表达能力。

2.提高大学生计算机应用能力

数学建模是利用数学知识和工具，通过建立模型，来解决现实中遇到的各种问题。对于高校数学教学而言，数学建模研究的主题通常具有针对性、复杂性和挑战性。例如“某地水质的评价和预测”“公交车的调度”“最佳捕鱼策略”，等等，这些题目包罗万象，很多都是大学生知之甚少甚至从未听说的，这就需要学生积极查阅互联网、电子期刊等，来搜集、整理和分析大量的信息资料，锻炼了学生互联网搜集和获取信息的能力。同时，数学建模通常用计算机编程来完成，常用的软件包括Matlab、Lingo、Mathematicia和SAS等，大学生必须熟练地掌握这些软件，能利用这些软件来绘制函数图形、对数据进行计算等，提高了其计算机应用能力。

3.培养大学生团结协作精神

数学建模是一个复杂的工作，涉及数据的搜集、模型建立、过程推理和结果的验证等工作，工作量很大。而且要求学生具备数学知识、计算机编程、软件应用以及论文撰写等能力，单靠一个学生是很难完成的，因此数学建模的教学通常采用小组合作的学习模式，一般3个同学组成一个建模小组，大家分工明确、相互配合、互相学习，发挥他们各自的优点和特长。在这个过程中，大家有问题互相讨论，倾听别人的想法和建议，既学习了别人的思路和想法，也锻炼了团结意识和协作精神。

4.培养大学生的创新能力

创新是社会进步和发展的驱动力。目前，世界之间的竞争主要是创新型人才的竞争。与传统的数学课程不同，数学建模是利用数学工具来研究现实中的实际和热点问题，需要大学生从数学角度出发将实际问题转化为抽象的、简化的数学模型，这个过程并没有标准答案，给大学生提供了广阔的想象空间，需要他们开动脑筋，充分发挥自己的想象力和创造力，从不同的视角来分析问题，大大提高了大学生的创新能力。

二、提高数学建模教学有效性的措施

1.在教学中渗透数学建模思想

数学建模是培养数学应用能力的绝佳平台，数学建模意识的建立和能力的培养是个长期过程，需要数学教师在授课过程中潜移默化地对学生进行熏陶。事实上，现实生活中有很多问题都有数学建模的影子，数学教师要善于发现、提炼和总结，立足大学生所学专业和关心的热点话题，将数学建模的知识渗透到日常教学中，学会选择与所学专业相关的数学建模模型，调动学生学习的积极性，让学生感受到数学建模无处不在。

2.建立数学建模竞赛基地，提供实践环境

数学建模竞赛带有明显的实践性，参加数学建模竞赛是激发学生学习兴趣、检验数学建模教学水平的重要措施。目前很多高校都组织队伍参加全国数学建模大赛，但由于条件的限制，参加全国建模竞赛的同学数量是极少的，绝大部分同学并没有得到系统的数学建模训练，这样并不利于学生整体建模能力的提高。鉴于此，高校应该建立校内竞赛和全国大赛协同发展的制度，一方面激发广大学生的兴趣;另一方面也可以通过校内竞赛，为参加全国大赛选拔优秀的队员，还可以促进教师建模教学水平的提高。这就需要高校不断优化校内建模竞赛基地的建设，保证基础设施的齐备，包括数学建模实验室、数据分析实验室、电子设计实验室等，只有在优越的物质环境下才能为大学生模拟真实的竞赛环境，保证校内竞赛训练的高效性。另外，为了加大对数学建模竞赛的宣传力度，让更多的学生了解和参与进来，高校要成立一些数学建模竞赛协会和兴趣小组等，鼓励不同专业、不同年级的学生加入。协会或兴趣小组要积极开展一些关于数学建模的课外活动，邀请专家进行数学建模的专题讲座，定期举办一些关于数学建模的小型比赛，激发起大家对数学建模的好奇心，从而积极参加进来。

3.优化数学建模的师资队伍

数学建模虽然是以数学知识作为基础内容，但题目所涉及的范围十分广泛，而且需要多个学科知识来支撑，这就对数学教师的素质和能力有了较高的要求。教师水平的高低直接决定着数学建模教学能否达到预期的目的。讲授数学建模教学的教师不仅要求具备较高的专业水平，还必须具备丰富的实践经验和很强的解决实际问题的能力。为了提高教师的水平，首先可以多派教师“走出去”进行专业培训学习和学术交流，比如多参加各种学术会议、到名校去做访问学者，等等。其次可以多请著名的专家、教授“走进来”做建模学术报告，为师生增长知识、拓宽视野，了解学科发展的新趋势、新动态。最后，数学教师还必须更新教育理念，不断积累和更新专业知识，其中包括较宽广的人文和科学素养。数学教师只有不断创新，努力提高自身素质，才能适应新的形势，符合时展的要求。

总之，数学建模是高校培养创新型和应用型人才的主要途径，通过数学建模的学习可以激发其学习积极性和主动性，提高大学生的计算机能力、创新能力和团队协作能力。这就要求高校数学教师在日常教学中积极渗透数学建模思想，采取各种教学方法和手段提高建模教学的有效性，促进学生的全面发展。

参考文献:

［1］蔡炎斌.高校创新人才培养模式之探索［J］.湖南师范大学教育科学学报，2006，(2)．

［2］齐小刚，刘三阳.数学建模教育与创新精神培养的研究探索［J］.实验技术与管理，2009，(5)．

作者：葛毓 单位：南昌教育学院

第三篇：高校数学建模竞赛发展思路

摘要：数学建模竞赛已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛，但由于一些特殊原因，西藏数学建模竞赛发展进程和成绩受到了制约。本文对比了西藏和全国数学建模竞赛的开始时间、参赛院校覆盖率、规模、成绩，简要阐述了制约西藏数学建模竞赛发展的地理、生源等因素，从师资队伍建设、教学方法等方面提出了解决对策。

关键词：西藏高校；数学建模；制约因素；解决对策

—、西藏高校与全国高校数学建模竞赛发展对比

1.起始时间对比

全国数学建模竞赛始建于1992年，西藏高校于2010年由西藏民族大学派代表队参赛。西藏高校数学建模竞赛史比全国数学建模竞赛史足足晚了18年。

2.参赛覆盖率对比

2.计算西藏高校参赛院校个数时西藏大学农牧学院和西藏大学本部，西藏大学财经学院分开统计的，2010年西藏民院本科和专科分开计算。从图示我们可以得出以下结论：（1）全国参赛覆盖率几乎逐年上升，参赛覆盖率高。全国参赛覆盖率在在赛23年来几乎逐年上升。建赛前9年参赛率增加了40%左右，年均参赛率增加4.4%左右。之后参赛率增加量较平缓，2011年全国参赛覆盖率已达70%左右，且居高不下。数据表明全国高校对数学建模竞赛认可度还很高，一些专家建议把数学建模融入初等、高等数学教学中。（2）西藏数学建模竞赛参赛率变化幅度小，参赛覆盖率相相对较低。西藏高校数学建模竞赛起始时覆盖率为25%，之后有一次大幅增长，近5年参赛率4年都在42%左右。和全国相比，西藏参赛覆盖率近5年变化幅度小，参赛覆盖率相对较低。

3.参赛队数最大增长率对比

1992年建赛时全国参赛队伍314支，2015年参赛队已达28574支，增长了9000%，年均增长400%；2010年西藏13支队伍参赛，2013年49支，最大增加了277%，每均增加92.5%。近5年都是40支左右，参赛队主要来自西藏大学本部和西藏民族大学，西藏职院一直只有2支参赛队。

4.取得成绩对比

从获奖结果和对职业影响来看：2013年4个全国二等奖为西藏高校参赛最好成绩，其中3个本科组全国二等奖，1个为专科组全国二等奖，其余均为联合赛区奖，获奖学生毕业后不再关注比赛。全国一流选手已走出国门，走向了世界。在MCM和ICM也是佼佼者，数学建模竞赛为他们敲开了出国进修的大门。如浙江大学吴嘉之同学在2002年全国和美国竞赛中只获了二等奖，但此后坚持研究和学习，毕业后被该网站录用。2009年升任TopCoder网站中国部技术副总裁。综上对比西藏高校数学建模竞赛明显起步晚、规模小、成绩不突出。下面笔者对造成这种现状的原因进行论述。

二、制约西藏高校数学建模竞赛发展的原因

1.地理环境因素

西藏平均海拔4000多米，高寒、缺氧。恶劣的自然条件对人的身心、记忆力、脑力带来了不不可避免的伤害。高山缺氧使大脑代谢及功能保持在较低水平，构成了智力、短时、瞬时记忆及数字顺序和操作功能水平底下，高海拔对人的操作智力功能及记图、再生、联想、理解背数、记忆商数影响较大；研究表明在缺氧环境中，人的计算能力、反应时间呈进行性减退，缺氧对智力存在不同程度的影响。高原缺氧对老师、学生的智力和记忆力的影响，降低学生数学建模的能力，严重制约了西藏高校数学建模竞赛的发展。

2.语言因素

藏语，是我国语言文化中的瑰宝，但其对建模赛题的理解和表达有影响。据统计西藏高校60%的学生来自农牧区。学生在家基本使用藏语交流和学习，有的甚至延长至初高中。突然让解决一个“月上柳梢头、人约黄昏后”的数学建模问题。对于学生真是一种挑战。

3.生源因素

数学建模竞赛对学生的写作能力、编程能力、数学能力等要求都比较高。近几年西藏各高校招生情况来看，本科生区内藏族生源60%的学生高考数学成绩不到60分，100分以上的不到5%；高职院校的情况更糟，60%-70%的学生高考数学成绩在30分左右，个别学生四则运算都存在问题，何以完美建模？

4.就业观因素

西藏大学生就业目标大多是公务员和事业单位人员。工作相对稳定，很多学生无法体会到数学建模的重要性。特殊的就业观使得学生对数学建模缺乏动力和兴趣。

5.师资建设因

素西藏高校一部分数学建模指导教师团队是临时搭建的。老教师由于身体、家庭、专业等原因指导数学建模时心有余而力不足，而新教师因为诸多客观原因无法引进，指导教师团队建设在一定程度上制约了西藏数学建模的发展。制约西藏高校数学建模竞赛发展的原因及解决对策摘要：数学建模竞赛已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛，但由于一些特殊原因，西藏数学建模竞赛发展进程和成绩受到了制约。

6.课程设置因素

数学建模不仅是一类竞赛，更是一门课程，是一门将理论与实践紧密结合的课程。而其中课程的设置和硬件设施建设对其发展至关重要，但各高校重视程度不一，部分高校数学课在大学期间只开一个学期。

三、促进西藏高校数学建模竞赛发展的对策

1.加大对建模获奖指导老师和学生的奖励，激起老师和学生建模的热情。呼吁各级有关部门和领导对从事数学建模教学和参加数学建模竞赛的学生，在一定程度上给予关怀和照顾。学校建立健全的奖励体制，把在数学建模教学和学生在数学竞赛中取得成绩，和教师职称评审、学生评优工作挂钩。让他们从逼着感觉给学校干，到自己承认是给自己干。

2.在西藏高校数学教学中采取分层教学，给学有余力创造数学建模的空间。由于学生数学基础参差不齐，实际教学中应按数学基础、学习习惯、掌握知识的快慢速度分层。通过制作各层次学习卡片或微视频、微学案，提高不同层次学生的数学水平。对有潜力的同学单独培养，将其培养为参赛苗子。

3.加大高职数学课与专业课的结合，在教学中渗透数学建模的思想，培养合理建模的意识。在讲授新知识时，选用专业实际案例，导出教学任务，引出新知，利用新知解决专业问题，完成一个简单的建模过程。久而久之，学生的建模能力就增强了。

4.加强建模指导老师队伍建设，引进人才，打造西藏高校建模指导名师和骨干带头人。高素质、高水平的建模指导队伍是提高学生素质的重要因素，西藏各高校现有教师中，数学建模领域研究滞后。应加强引进与打造西藏高校建模指导名师和骨干抬头人工作。

5.加大数学建模相关的选修课的课开设力度。我院大多专业数学课基本只开设一学期，好多建模需要用到的软件都没学到。我们可以联合计算机专业的老师开设数学实验课。

四、结束语

大学生数学建模竞赛已成为全国规模最大的基础学科竞赛。但我区高校学生数学建模的能力还亟待提高。西藏院校组织开展数学建模活动是一项艰辛的工作，需要更多的指导老师付出大量的心血和汗水。

参考文献：

[1]杨春德，张清华，郑继明.以数学建模为平台，推进大学数学教育教学改革[J].重庆邮电大学学报：自然科学版（增刊），2008（6）.

[2]左卫兵.浅淡数学建模与大学生素质教育[J].华北水利水电学院学报：社科版，2003（2），19（1）.

[3]代钦.对日本精英教育的怀旧及其借鉴作用——日本数学家藤田宏教授访谈录[J].数学教育学报，2010（4），19（2）.

[4]刘红卫.西藏高校开展数学建模课程的必要性和可行性研究[J].半月刊，2012（04）.

作者：汪飒飒 单位：西藏职业技术学院基础教育部