独立学院数学建模课程教学改革

浅议独立学院数学建模课程教学改革摘要：数学建模是联系实际问题与数学的桥梁，是培养应用型人才的最好方式之一，针对独立学院人才培养目标以及学生的特点，针对独立学院数学建模课程的教学内容、教学方法改革提出一些建议。

关键词：独立学院；数学建模；教学改革

数学模型就是对于一个实际问题按其内在规律，进行一些合理的、必要的假设，运用适当的数学工具得到的一个数学结构。而通过数学的分析与计算，求解此数学结构使其所得结果能成功解决原实际问题的过程即为数学建模。

20世纪80年代初，数学建模教学开始进入我国大学课堂，经过20多年的发展，现在绝大多数本科院校和许多专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座，为培养学生利用数学方法分析、解决实际问题的能力开辟了一条有效的途径。

独立学院是在大力推广普及高等教育环境下发展起来的一种新的办学模式，是相对独立的本科层次的院校。独立学院主要培养的是应用型、实用型人才，在教学中更应注重培养学生分析问题、解决问题的能力。所以，根据独立学院特色人才培养需要，独立学院数学建模课程如何改革是数学教育工作者面临的一个重要课题。

一、独立学院开设数学建模课程的必要性

1.独立学院人才培养目标的需要

数学建模是联系实际问题与数学的桥梁，伴随着科技的蓬勃发

展，数学建模被广泛地应用于自然科学、工程技术、医学、经济学等众多科学领域中，而独立学院从创办伊始，就瞄准市场需要确定办学目标，走应用型、实用型的道路，培养高素质、高质量的应用型人才，而数学建模是培养应用型人才的最好方式之一。可见，数学建模教育以其独特的内容和方式契合了复合型人才的培养需求，为适应市场需求，就必须重视数学建模素质的培养。

2.数学建模竞赛的需要

全国大学生数学建模竞赛时，国家教委高教司、中国工业与应用数学学会共同主办的面向全国大学生的竞赛活动，目的在于激励学生学习数学的兴趣，提高建立数学模型以及运用计算机解决实际问题的能力。大学生参加数学建模竞赛不仅可以激发学生数学学习的热情，培养学生创新和解决问题的能力，还能培养团结协作能力，大学生数学建模竞赛要求三人一队，这说明建模竞赛是一个团队合作项目，需要发挥团队中每个成员的特长，力争找到解决问题的最优方案。随着数学建模活动的发展和深入，为了培养出有实践技能和动手能力，能较快地适应岗位的要求，解决实际问题的应用型人才，独立学院也加入了数学建模竞赛队伍行列中，因此，数学建模教学必须紧跟时代步伐。

二、独立学院数学建模课程改革的迫切性

1.独立学院教学对象的特殊性

从学生实际情况出发，独立学院学生在入学时数学基础相对薄弱且参差不齐，自控力和自学能力相对较弱。学生面对较难学的高

等数学，尚有畏难情绪，而数学建模课程涉及到概率统计、统筹学、图论、数学实验等多个数学分支，学生在学习时更是感到力不从心。

2.独立学院教师结构年轻化，数学建模师资力量缺乏

数学建模课程涉及的知识非常多，很多是以前在高等数学学习过程中没有涉及到的领域，比如，新的数学专业知识（如统筹学、线性规划、图论、微分方程、概率统计等）、数学软件应用（如综合应用软件matlab、优化软件lingo/lindo、统计软件spss等）、其他专业领域问题的背景（如工程技术、医学、社会生活、经济学等）。数学建模课程涉及多个数学分支，各个专题又不完全独立，需要教师具备对应用数学各学科的宏观驾驭能力，因此，从知识结构来看，数学建模的全部教学由一位教师单独完成的难度非常大，而独立学院青年教师大多是刚毕业的高校研究生，一方面，缺乏授课经验；另一方面，受到自身专业的限制，不可能面面俱到。

3.教材选用不当

独立学院选用的数学建模教材大多仍是沿用其他普通高校的教材，而独立学院学生基础知识面不够宽泛，理解和独立钻研能力有限，因此，这些数学建模的教材对于独立学院学生来说比较深奥。因此，我们就要努力探索数学建模教育与培养复合型人才相结合的新模式。

三、改革的具体措施

通过在学院开设数学建模公选课，并结合学生上课情况以及学生课后反馈，总结出了以下改革措施。

1.培养学生的学习兴趣，增强学生的学习动机

（1）明确数学建模的目的、意义，加强教学成果的宣传

独立学院学生虽然基础较薄弱，但他们思维活跃，动手能力强，数学建模突出的数学应用的特点和技术功能激发了学生的求知欲，希望学生能学以致用。因此，对刚入学的新生就应加强数学建模目的、意义以及成果的宣传，培养学生对数学建模的好奇心，启发引导学生去理解学习数学的最终目的是为了解决实际问题。

（2）加强数学的基础教育，潜移默化地渗透数学建模意识

高等数学是独立学院针对低年级学生开设的公共基础课，若授课时数学教师就注意在授课过程中融入数学建模思想，如，介绍导数的应用时，可讲些瞬时速度、切线斜率、边际利润等实际问题的例子，介绍零点定理时，引入椅子问题，让学生理解如何利用数学建模思想解决生活中的问题，为高年级学习数学建模课程打下坚实基础。在平时的教学中穿插数学建模的事例，还可以培养学生的创新能力，激发起学生研究数学建模的兴趣，提高他们运用数学知识进行建模的能力。

2.提升创造性思维，培养学生的动手能力

（1）将理论知识的学习与实践能力的提高相结合

独立学院学生的课程设置是比较紧张的，尤其是一些工科专业，还有安排外出实习的课程，在全院全面开设数学建模课不切实际。因此，学院可以开设数学建模公选课，这个公选课可分为理论课与实验课两部分，数学建模不仅要求学生找到数学模型，还要会用软

件对模型进行分析求解，学生还要具备熟练地利用软件处理数据的能力，因此，开设实验课从平时开始训练学生的动手能力是非常必要的。

（2）重视师资培养，师生合作共同科研

我们需要建立一支素质高、稳定性强的数学建模教师队伍，而青年教师经验不足，必然会影响学生的学习效果，但青年教师学习能力强，学习劲头足，学院可以给青年教师提供培训学习的机会，选择一些优秀的年轻教师参加学术会议或者去别的学校学习经验，鼓励教师积极参加相关科研项目，同时，学院可以鼓励学生参与到课题研究中，师生合作共同进行科学研究，这不仅可以提高学生的创新能力，还可以给科研工作注入新生力量，碰撞出新的思想火花。

3.选用与独立学院学生特色相符的教材

独立学院学生由于数学基础较弱，对枯燥、抽象的数学知识缺乏兴趣，数学建模所需知识的广度和深度决定了学生在学习过程中会遇到各种困难，因此针对这些特点，独立学院选用的数学建模教材既要兼顾数学建模课程的科学性与系统性，又要结合独立学院教学对象的特殊性。教学时可以先选用一些趣味性较强的简单案例，淡化理论性太强的东西，增加实践性教学，让学生从低起点了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程。在激发出学生的学习兴趣并将此兴趣转化为动力后，再将课程的内容逐步深入，循序渐进。避免因课程太难，使得学生产生自卑、消极情绪。

4.为学生提供相互学习和交流的平台