基于人才培养的数学建模考核方法探析

摘 要：从基于创新人才培养的数学建模课程考试观念出发,提出了优化数学建模课程考核的多元化方式,并阐述其考核方案的践行过程.

关 键 词：创新人才；数学建模；考核方法

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1002-4107（2014）07-0052-02

创新人才培养已经成为高等教育面临的主要问题之一.课程考试是人才培养过程中的一个重要的环节,它可以真实地评估学生掌握课程基本知识的程度与运用知识能力,客观地评价课程教学质量[1-2].长期以来,高等学校的课程考核主要是检测学生课程学习结果,以书面考核成绩为目的,考试的方式采用闭卷、开卷或闭开卷结合方式,基本以书本为主.这种考核模式突出的是重课本知识,轻实践能力；重结果,轻学习过程,不利于学生的综合能力培养和创新精神的形成[3-4].培养学生的创新能力实际上就是培养学生的创新意识、积极发现问题的能力,探索解决问题的心理趋向.探索多元化的考核方式方法就是要达到激发学生学习兴趣、提升考核准确性,培养学生创新性、协作能力[5].

数学建模课程是一门应用性很强的课程,主要讲授解决现实问题的方法和过程,侧重培养学生解决实际问题的创新能力,它既与传统数学基础课教学有所不同,又与其相互配合、补充,使学生得到完整的数学训练[6].哈尔滨理工大学大范围地开设数学建模课程已有十三年,数学建模课程的考核方式随着课程教学内容与教学方法的改革也在不断地变化,更新考试理念,改进考核方法,使其适应创新人才培养的需要.

一、基于创新人才培养的数学建模课程考试观念

课程考核既是教育思想和人才评价的直接体现,也是引导学生学习取向的重要手段.数学建模课程特点是问题针对性强,可以很好地发挥学生的创造性,适合作为培养学生创新能力的切入点,从考核方式着手,推动教学理念及教学方法的改革.

(一)更新考核的理念

高等学校课程考核改革要从培养创新人才理念出发,使得考核不仅成为检验学生学习成绩的一种教学过程,而且也是作为引导学生学习方向的指挥棒,考核方式方法制定要将人才培养作为改革的目标,明确学习要求,引导学生进行有效的自主学习,调动学生学习的积极性.

(二)构建科学合理的考核评价体系

在评价指标上,应增加对学生灵活运用所学知识解决实际问题能力的考查项目,加大对实践能力的考核比重,以此鼓励创新,注重学生个性发展；在考核形式上,应点面结合,除期末考试外,增加阶段考核,以督促学生平时学习,并全程跟踪学生的学习过程和效果.

(三)健全考试评价反馈机制

考核评价的教育功能是通过教学改革,促进学生创新能力的提升.但目前考核分析只是给出分数段学生人数百分比,不能反映出教学中存在的问题.鼓励教师开展考核后的综合成绩分析,促进教与学的深入研究,发现问题促进教学质量的提高.

二、基于创新人才培养的数学建模课程考核的优化方式

数学建模系列教学活动是培养创新人才的有效途径.通过课堂互动让学生参与课堂知识的讨论,积极思考从实际问题到数学问题的提炼过程；通过平时作业鼓励学生选择感兴趣的实际问题,完成数学建模解决问题的过程；通过综合作业要求学生完成具有较强实际背景的建模问题,动手实践建模理论,学会自己去寻找方法、解决问题.将多元化考核纳入到教学过程和教学实践每个环节中,完成创新人才培养目标.

一直以来数学建模采用的考核方式是：平时成绩+期末考试等于综合成绩.

平时成绩是通过学生完成的作业数量及质量、出勤的次数及一次综合大作业完成情况来考核；期末考试以书本知识为主的闭卷考核.这种考核方式弱化了平时的数学建模问题的训练过程,在后期的数学建模培训中暴露出一些弊端,影响学生进入竞赛培训状态.随着教改工作的深入及创新人才培养需求,以及在教学中对教学方法的不断改进,相应的数学建模考核方法也随之改变,可采用“过程考核+期末考试”方法,且“过程考核”采用多元考试方式.通过加强考核内涵,促进学生创新能力培养,具体成效在后期的数学建模竞赛中有所体现.

1.选择形式多样的考核方法.一方面教师按教学内容要求,结合案例展开课堂讨论,采用口试方法,根据学生回答问题的程度完成考核.另一方面,教师根据教学知识结构的特征,设计一定量综合大作业（有背景的数学建模问题）,学生可以个人或小组参加方式完成建模论文完成考核.另外,还允许学生自主选题、设计创新性的数学建模问题,采用论文答辩形式完成考核.这种多样性平时考核方法培养了学生的动手能力及学习的主动性,提高了学生创新能力.

2.鼓励学生参加数学建模竞赛活动.哈尔滨理工大学开设数学建模选修课期间正好经历东北三省数学建模联赛和哈尔滨理工大学数学建模竞赛,鼓励学生以三人小组形式参赛,根据提交论文的质量给出考核成绩.通过竞赛活动锻炼学生创新能力与协助能力.

在保留传统的考试命题特点基础上,注重选取能够体现发挥学生创新能力的题型及考试方法.数学建模考试的方式是半开卷形式,可以查阅教材.试卷命题在保留部分传统命题考核书面知识外,还要注重结合教材的案例深入分析,同时还有自命题形式,寻找身边所见的数学建模问题,通过过程考核知识的积累,学生们对这样的命题还是可以应对的,这种命题,答案是多样的,避免了学生的抄袭来应对考核.

(四)探索考核成绩标准,综合评价学生学习成绩

数学建模考试采用多元考试方式,弱化期末一次考核的权重,加大过程考核的权重.成绩由多次过程考试确定,如课后作业、课堂回答问题、思考题、综合大作业、数学建模竞赛活动和出勤.每个考核环节都有明确的考核标准及分值,最后综合所有的考核成绩计算出每个学生的总成绩.

三、基于创新人才培养的课程考核改革方案实践

数学建模课程的多元化考核在哈尔滨理工大学已经运行多年,在考试内容及考核方式的选择上,坚持以发展能力为主,培养和考核创新精神、综合素质.在制定过程考核评分标准方面进行新的尝试,力求开放性和人性化.特别是通过加重过程考核的权重,为学生更好地发挥创新能力提供了平台.学生的总成绩评定是由平时与期末成绩按一定权重综合评定给出,由最开始的平时占30%,期末占70%,调整为平时占50%-60%,期末占50%-40%,加大了过程考核的比重.同时过程考核由原来单一的交课后作业次数及出勤次数定量考核分数,细化为多样性考核,强调了学习过程,提高了学生学习兴趣及创新能力.哈尔滨理工大学的课程过程考核标准见表1.

表1考核形式、内容及评分

每次期末考试结束后,教师都认真分析每个环节的考核成绩,并根据学生掌握知识的情况调整教学内容和教学方法,寻找适当的案例教学,编写数学建模问题给学生提供练习的素材,同时为了让数学更好地怎么写作于专业学习,与专业教师联合设计专门的数学建模问题,为学生提供科研环境.多年的实践表明,考核方法的改革有益学生创新能力的培养,这种能力体现在数学建模竞赛活动中、后继课程学习及毕业设计中.

数学建模课程考核方式方法改革是教学改革的一部分,充分发挥好考核的作用,能更好地促进学生创新能力的培养及教师的教改工作的开展.

1.课内知识与课外实践活动相结合的多元化考核

方式,提高了学生应用所学知识解决实际问题的创新能力,也培养了学生学习的主动性与自觉性.

2.多种考核方式要求教师不断探索教学方法,研究与专业相结合的实际问题,实现数学建模思想方法在专业领域的运用,加强自身教学能力的提高以适应新形势下的教学要求.

[3]罗桂玲.关于高校课程考核方式改革的思考[J].漳州师范学院学报：哲学社会科学版,2005,（4）.

[4]王建华.注重教学方法创新改革考核评价方式[J].新课程研究,2008,（8）.

[5]张玉平.实践环节考核方式与方法的改革[J].承德民族师专学报,2010,（2）.

[6]沈瑛.选修课考核方式改革的实践与探索[J].中国校外教育,2008,（1）.

收稿日期：2013-11-26

作者简介：李冬梅（1962―）,女,吉林浑江人,哈尔滨理工大学应用科学学院教授,主要从事数学建模、生物数学研究.

基金项目：黑龙江省高等教育教学改革项目“以数学建模为平台建设理工科拔尖人才培养创新实验区”（JG2012254）；黑龙江省教育厅项目“具有预防接种的传染病模型稳定性研究”（12521099）