數學建?；顒釉趧?chuàng)新教育背景下的探索方式

　　摘 要： 文章依據創(chuàng)新教育背景下對高校人才培養(yǎng)的要求及傳統(tǒng)數學教育存在的問題，指出數學建模對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性，以延安大學為例，按照“分層次、分模塊”模式組織教學和競賽指導，按照課程教學及考核與學科競賽、數學類專業(yè)與計算機類專業(yè)、兩個競賽與畢業(yè)論文及大創(chuàng)項目、精品網站與數模協會及第二課堂等“四融合”的方式進行學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，在人才培養(yǎng)、課程建設、團隊建設、專業(yè)建設等方面取得了顯著成效。

　　關鍵詞：數學建模課程教學 數模競賽 創(chuàng)新能力培養(yǎng) 改革舉措

　　高等學校的大學生是國家科技發(fā)展的主力軍，大學生的創(chuàng)新能力決定著國家未來的科技創(chuàng)新能力。數學建模課程教學與競賽的廣泛開展對高等學校大學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)具有十分重要的作用。如何在數學建模課程教學與實踐中，既能增強大學生的數學應用意識，又能提高大學生運用數學知識和計算機技術分析和解決問題的能力，從而達到提高大學生綜合素質和創(chuàng)新能力的目的，這個問題是近年來眾多高校關注的問題。延安大學作為一所地方高校，在近幾年數學建模課程教學與實踐過程中，進行了一系列卓有成效的探索和改革，學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力得到大幅度提升。

　　1 更新教育理念，充分認識數學建模對學生綜合素質和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性

　　數學作為一門基礎學科，它涉及的領域相當廣泛，如經濟、計算機及軟件、管理、國防等，雖然數學在高校教育教學中的地位不斷提高，人們對其認識也不斷加深。但是，人們對數學類課程、數學學科在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要性仍認識不夠深入，在教學內容、教學方法、教學手段、評價措施等諸多方面，仍然沿用傳統(tǒng)數學類課程的教學模式和思維方式，導致高校人才培養(yǎng)與創(chuàng)新教育背景下的人才培養(yǎng)需求完全脫節(jié)。正如著名的數學家王梓坤院士所說“今天的數學科學兼有科學和技術兩種品質，數學科學是授人以能力的技術。”面向21世紀，高等教育在高度信息化的時代培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高科技技術人才，數學作為一門技術，現已成為一門普遍實施的技術，也是未來高素質人才必須具備的一門技術。因此，在數學建模課程教學與實踐過程中，必須轉變傳統(tǒng)數學類課程的教育教學理念，不能將其簡單地當作工具和方法，而要將其當作是一門技術，而且是一門普遍適用的高新技術，在保證打牢基礎的同時，力求培養(yǎng)學生的應用意識與應用能力、創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，真正實現培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才的目的。

　　2 數學建模課程教學的改革與實踐

　　2.1 分層次、分模塊實施數學建模課程教學和競賽指導

　　一是在數學建模專業(yè)課、專業(yè)選修課、公共選修課教學中按照知識點及教師研究方向，將課程內容分為兩個層次九個模塊。第一層次包括數學軟件、初等模型、優(yōu)化模型、數學規(guī)劃模型、微分方程模型等五個模塊;第二層次包括離散模型、概率模型、統(tǒng)計回歸模型、數值計算與算法設計等四個模塊。第一層次針對公共選修課教學，第一層次+第二層次針對專業(yè)課和專業(yè)選修課教學。具體措施是：由數學建模課程教學團隊集體制定課程教學大綱和實施計劃，每位教師按照課程教學大綱和實施計劃主講自己所從事的方向模塊，在保證課程教學內容完整性和系統(tǒng)性的同時，根據學生知識層次，充分發(fā)揮每位教師專業(yè)優(yōu)勢，有效地提升了課程教學質量;二是在大學數學課程教學中，按知識點將數學建模思想融入其中，在激發(fā)學生學習數學興趣的同時，強化學生的數學應用能力培養(yǎng);三是在校內數學建模競賽中，按照“建模知識+專題講座+模擬+競賽”的模式組織校內建模競賽，主要以數學建模的基本思路、基本方法、基本技能為內容，使學生對數學建模有更加深入的感知和認識，在激發(fā)學生學習數學興趣和積極性的同時，培養(yǎng)學生的科研意識和創(chuàng)新意識;四是在全國數學建模競賽中，按照“集訓+軟件應用+舊題新做+模擬選拔+強化訓練”的模式組織全國建模競賽，主要以培養(yǎng)學生的洞察力、聯想力、創(chuàng)新能力、團隊協作精神和吃苦精神為內容，使學生的創(chuàng)新意識、團隊協作精神得到良好培養(yǎng)。

　　2.2 建立數學建模精品課程網站，為數學建模愛好者搭建學習交流平臺

　　網站將數學建模課程教學與數模競賽有機地融合，為學生全方位了解、學習和掌握數學建模的相關知識、相關技能開辟第二條通道。網站包括：課程介紹【課程描述、教學內容、教學大綱、建設規(guī)劃】、教學團隊【整體情況、課程負責人、主講教師】、教學資源【教學安排、多媒體課件、授課錄像、電子教案、課程作業(yè)、課程習題、模擬試卷、參考資源】、實驗教學【實驗任務、實驗大綱、實驗指導、課程設計、實驗作品、實驗報告】、教學研究【教學方法、教學改革、教學課題、教學論文、學生評教】、教學成果【教學成果獎、獲教學獎項、人才培養(yǎng)成果、教材建設】、在線學習【在線交流、在線自測】、成績考核【平時成績、作業(yè)成績、實驗成績】、下載專區(qū)【教學軟件、常用工具】、數模協會【協會簡介、協會章程、通知公告、新聞動態(tài)、競賽獲獎、優(yōu)秀論文、往屆賽題、模擬賽題、校內競賽、新手入門】等，這些內容幾乎囊括了數學建模教育教學活動的所有內容，學生可以通過網絡資料學習就可以全面了解數學建模的相關知識與技能。

　　2.3 專業(yè)相互融合，取長補短，充分發(fā)揮學生各自專業(yè)優(yōu)勢

　　數學與計算機科學學院現有數學與應用數學、信息與計算科學、計算機科學與技術、軟件工程四個專業(yè)，其中兩個為數學類專業(yè)、兩個為計算機類專業(yè)。在課程教學中針對兩專業(yè)的長處和不足，按照專業(yè)結隊子、學生結隊子的模式組織教學和小組討論，強化計算機類專業(yè)學生的數學應用能力培養(yǎng)，強化數學類專業(yè)學生的計算機軟件應用能力培養(yǎng);在競賽組隊中，每隊均配備至少1名計算機類專業(yè)學生和1名數學類專業(yè)學生。充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，取長補短，使學生的綜合能力得到提升。

　　2.4 延伸數學建模競賽效能，不斷提高學生的創(chuàng)新能力

　　每年全國大學生數學建模競賽和校內數學建模競賽試題都是從實際生活中提取出的實際問題。因此，指導教師在指導學生畢業(yè)論文(設計)和大學生創(chuàng)新訓練項目時，從往屆賽題或模擬試題中選擇一些題目，將其進行適當的延伸作為學生畢業(yè)論文(設計)和大學生創(chuàng)新訓練項目選題。通過這一方式，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，為學生今后從事科學研究奠定了堅實的基礎。

　　3 數學建模課程教學改革取得的成效

　　3.1 我校全國大學生數學建模競賽成績居全省同類院校前列

　　我校參加全國大學生數學建模競賽共獲得國家一等獎4項、國家二等獎6項、陜西省一等獎33項、二等獎71項，4次被評為優(yōu)秀組織獎，1名指導教師獲陜西省數學建模競賽陜西賽區(qū)優(yōu)秀指導教師，600多名學生參與大創(chuàng)項目，公開發(fā)表科研論文30余篇，學生的就業(yè)率和就業(yè)質量得到明顯提高。該賽事因此也成為了延安大學學科競賽品牌和亮點。

　　3.2 我校數學建模教育獲得多項教學成果獎、質量工程項目及教改項目

　　教學成果獎：“理工類大學生數學素質與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐”榮獲2009年陜西省教學成果二等獎;“地方性院校開展數學建模教學的實踐與探索” 榮獲2003年延安大學教學成果一等獎;“計算機專業(yè)高素質應用型人才培養(yǎng)模式的改革與實踐” 榮獲2012年延安大學教學成果一等獎;“厚基礎、重實踐、強化工程素質和創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式的研究與實踐”榮獲2011年延安大學教學成果二等獎;“數學建模課程改革及數學建模競賽的研究與實踐”榮獲2007年延安大學教學成果二等獎。

　　質量工程項目：“數學與應用數學專業(yè)”為2010年省級特色專業(yè);“數學建模教學團隊”為2011年省級教學團隊;“數學建模精品課程”為2012年校級精品課程;2014年“數學建模”課程獲批為省級精品資源共享課程;2014年“數學與應用數學”專業(yè)獲批為省級專業(yè)綜合試點項目。

　　教改項目：“大學生數學應用能力創(chuàng)新能力培養(yǎng)的改革與實踐”為2009年省級重點教改項目;“地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”為2013年省級重點;“青年教師教學能力提升的研究與實踐”為2011年校級重點;“計算機相關專業(yè)校企合作人才培養(yǎng)模式改革的研究與實踐”為2013年校級重點。

　　3.3 依托數學建模教育平臺，推動指導教師教學科研能力和綜合素質提升

　　數學建模教育不僅提高了學生的創(chuàng)新能力，同時也為指導教師的教學、科研及綜合素質的提升起到了推動作用。數學建模課程是一門面向全校理、工、經、管、教各學科專業(yè)大學生開設的理論與實踐相結合的基礎課程，主要以學生的洞察能力、創(chuàng)新能力、數學語言翻譯能力、抽象能力、文字表達能力、綜合分析能力、思辨能力、使用當代科技最新成果的能力、計算機編程能力、數學軟件應用能力、團隊協作精神和組織協調能力等綜合素質培養(yǎng)為目標，以數學建模課程教學、數學建模競賽、第二課堂、畢業(yè)論文(設計)、大學生創(chuàng)新訓練項目等為手段，通過“分層次、分模塊、四融合”的教學模式的有效實施，在提高我校學生解決在理、工、經、管、教等學科專業(yè)領域遇到的數學建模問題的能力的同時，為我校高素質、應用型人才培養(yǎng)做出貢獻。

　　基金項目：2013 “地方高校青年教師教學能力提升途徑的研究與實踐”(項目編號：13BZ37);2014年陜西本科高等學校“精品資源共享課程建設”項目“數學建模”課程建設階段性成果

　　參考文獻

　　[1] 熊志平.《數學建?！氛n程教學的幾點思考[J].教育教學論壇，2014(26).

　　[2] 李冬梅，陳東彥，宋顯華.基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的數學建?？己朔椒ㄌ轿鯷J].黑龍江教育(高教研究與評估)，2014(7).