本站原创摘 要：本文针对独立学院学生特点和培养要求,对独立学院中数学建模的教学内容、教学方法、教学模式进行了探索,提出了一套培养学生的数学应用意识和综合素质的方法及有效途径,同时还指出了数学建模教学中应解决的问题.
关 键 词：数学建模；独立学院；培养模式
20世纪90年代以来,数学建模教学在我国各大高校已轰轰烈烈展开,开设的课程也越来越深入和成熟.独立学院作为高等教育的一支生力军,以培养应用型人才为目标,也相继开设了数学建模课,鼓励学生积极参与数学建模竞赛,在此过程中取得了一定成绩,但也存在很多不足.长江大学工程技术学院在数学建模教学和竞赛中做了不断的摸索和探讨.自2009年以来,在教师的认真组织和学生的积极参与下,获得了一个全国奖、多个省级奖的良好成绩,但在竞赛中也暴露出了教学中存在的许多问题,引发了我们对数学建模教学的思考和总结.
一、存在的问题
首先,课程设置落后于比赛的要求.独立学院在课程设置方面往往是借鉴其他普通高校的已有课程.大学一年级和二年级开设高等数学线性代数和概率统计课程,但在建模过程往往涉及线性规划、运筹学、微分方程等知识,而这些知识的课程往往在大学三四年级才开设.由于参赛学生大多是大学二年级或三年级第一学期的学生,他们掌握的知识往往滞后于比赛所需的知识,致使很多同学在比赛过程中很难把实际问题与数学知识挂钩,因而在比赛过程中极大地影响了学生的积极性.其次,独立学院的数学建模师资力量缺乏.大多教师是刚刚从高校毕业的研究生,对数学建模的理论知识掌握较少,缺乏一定经验,在进行数学建模的教学中,不善于引导学生运用数学知识解决实际问题.再加上独立学院学生理解和独立钻研的能力有限,学习的过程中自然是困难重重.最后,缺乏软件使用的能力.由于平时缺乏训练,即使学生找到了模型,也不会用软件对模型进行分析求解,加之现在的数学建模题都附加了大量数据,难度较大,这就要求学生要熟悉基本软件的操作,具有一定的计算机水平,将数据进行整理,这也是独立学院学生在这方面的薄弱环节.
二、改革措施
从独立学院培养的目标来看,独立学院是培养应用型人才；从学生实际看,学生的基础相对薄弱.因而在数学建模教学中,应从学校本身特点和学生实际出发,从课程设置和教学方法等方面入手,真正培养学生的数学建模思想和技能.具体实施办法如下：
1.在大学二年级开设运筹学和数学建模的选修课以及一些计算机课程.线性规划和优化问题是数学建模中经常遇到的一类问题,要求学生短期内掌握其理论并学会求解是非常困难的,所以我们在平时的教学中应该把这些课程安排在大学二年级的第二学期进行讲解.现代的数学建模题目往往涉及程序设计和数据整理,这就要求学生具有一定的计算机基础.这一目标在短期之内是无法实现的,这就要求学生在参赛之前就具备这一技能,所以在大学二年级的一学年应安排常用的计算机课程的教学,如C语言、数据库等.
2.培养数学建模的师资力量.学校可选派一些优秀的年轻教师进修或进行培训,让他们学习一些新的数学建模理论,提高数学建模的教学水平,从而更好地指导学生的数学建模.
3.适当穿插数学实验的教学环节.独立学院学生的理论知识相对薄弱,但实际动手能力强,而且对实际问题探讨的积极性高.在高等数学的教学中,可穿插数学实验的教学环节,专门介绍MATLAB等数学软件的使用方法,并设计相应的例题供学生练习,能充分调动学生的积极性.每学完一章内容,教师可专门利用一两个课时教学生利用数学软件解决本章中的问题.这样,学生不仅可学会使用数学软件,而且可增加学生对数学知识的兴趣.
4.校内应每年举行一次院级数学建模比赛.通过比赛,一方面锻炼学生的数学建模能力,另一方面也为后期的全国比赛的选拔做准备,同时在学生中间还应成立数学建模协会,定期举行有关数学建模问题的讨论,由有经验的教师进行讲解,使学生数学建模的综合素质得到较大的提高
5.暑检测应抓好数学建模培训这一关.可先让学生报名参与,结合代课教师推荐,在为期1个月的教学中,分为以下几部分进行讲解：首先,讲解数学基础知识,如数学建模基础知识、计算方法等课程和一些常见的数学模型,同时为大家介绍常见软件的操作和使用并实际上机操作练习.其次,重点补充线性规划、图论、动态规划等基本知识,同时结合数学模型进行讲解,在此过程中,教师要精选若干个线性规划的实例,由易到难重点讲解.
三、结语
通过数学建模的教学和竞赛,学生的创新意识和综合素质得到了一定程度的提高.但是独立学院的数学建模教学还不够成熟,在教学内容、教学方法等方面还有很多不足之处,有待更多的教师加入到数学建模的队伍中来,并指导学生建立数学模型,真正提高学生的创新能力,培养应用型人才.相信不久的将来,独立学院会在数学建模方面走出一条特色之路.