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摘要：以素质教育为基点开展高职院校数学教学，需要教师以创新型人才培养为目标，积极探索新的教学模式。而数学建模作为一种形象化、直观化的教学载体，对于提升学生的创造性思维与推理判断能力具有十分重要的意义，直接关系到了学生未来的良好发展。本文结合时下的教育思想，分析了当前高职院校中的数学教学现状，指出了在数学教学以数学建模为载体进行创新改革的意义及有效途径，旨在促进高职学生的数学综合素养，增强其创新意识。
关键词：数学建模；高职院校；数学教学；创新改革
一、引言
高职院校在如今的教育体系中发挥着不可忽视的作用，其以应用性、实践性为导向，着力培育适用于生产实践、服务管理等各行各业中的高技术专业人才，对于我国的现代化建设及经济发展有着积极的促进作用。因此，高职教师必须转变观念，改革教育方法，使学生朝着集知识性、创新意识、动手实践能力等综合素养于一身的方向发展。数学建模是指利用数学符号及公式、图形、程序等工具建立数学结构，以抽象化、简单化的方式来阐释与解决实际数学问题的手段。在这一过程中，可以培养学生开展调查探究、分析研究对象、找出其内在规律等能力，因而对于数学核心素养的培养具有深远意义。近年来，我国各地院校多次举办大学生数学建模竞赛，有力地带动了数学课堂教学模式的改革创新，实践证明，学生的动脑及动手能力获得了质的飞跃。本文就以数学建模为载体进行高职院校的数学教学创新改革阐发了一些笔者自己的思考，希望能对各位数学教师有所启发。
二、当前高职院校数学教学的局限性
首先，当前高职院校的数学教学仍以知识的简单迁移为主，并没有从其行业应用价值和具体的数学问题着手开展数学教学。其突出地表现为数学知识的理论性、抽象性、系统性被着重强调，而其的应用性、实践性被忽略，使学生感到学习内容烦琐枯燥，对于自主探究更是没有兴趣。其次，当前高职院校的数学教学不重视培养学生的学习兴趣与数学理解能力，使学生沦陷于死做题、求高分的思维定式中，无法形成自身的问题意识，因此在未来的工作岗位上难以发挥出数学思维应有的价值，无法将所学内容与实际需求相对应，无法成为符合社会发展需求的人才。再次，教师的教学方法较为陈旧，课堂互动较少，未积极引入先进的计算机技术来填充课堂。致使师生的教学地位存在失衡的现象。学生难以理解抽象复杂的公式定理，脱离了具体的生产生活实际，限制了学生创造思维和信息获取能力的发展，使其无法跟上时代的步伐，导致教学效果不够理想。此外，后进生在基础知识方面本身就不够牢固的情况下，会十分排斥数学学习，甚至出现厌恶老师、厌恶学习的现象。
三、在高职数学教学中引入数学建模思想的现实意义
（一）能够培养学生的创新思维与问题意识
当今时代，科学技术得到了迅猛的发展，其中创新能力发挥着重要作用。因此在人才培养方面，我们不仅应积极培养学生的问题意识，使其形成勤学好问、不断追求的精神品质，发扬其独特的个性，鼓励奇思妙想，主张以多种方法解决实际问题。还要引导学生在掌握基本的知识与技能的同时，学会大胆质疑、举一反三，能够发现其中的规律，使其思维获得灵活性与创造性。而以数学建模为载体的高等数学教学，通过将教学与实践相结合的方法，提供给了学生探究数学问题、应用数学知识的良好平台。例如，以“杀羊问题”为数学模型求证本问题的解不存在，通过相遇问题、爬山问题、比赛场次等实际生活中的事例应用数学公式定理解决实际问题等，给学生分析、解决问题提供了新的思路。
（二）能够提升学生的数学学习兴趣
兴趣是学习最好的老师。教师应让学生感受到高等数学并不是一门枯燥、没有生命力的死学科，而是与我们的现实生产、生活密切相关的。单纯地依靠知识讲解，“一言堂”的教学模式将使数学课堂变成一潭死水。教师可以通过数学建模，将抽象的数学知识转化为假设——问题的形式，以字母、数学式子让学生进行推理论证或求解，从而达到巩固知识、锻炼学生数学能力的目的。现实生活背景的加入，会使学生提起极大地学习兴趣，如以景区门票价格的制订为问题，让学生运用层次分析法试析制约其价格的几个关键因素，并提出合理化的建议。或讨论渔场鱼量与捕捞渔船数量之间的函数关系，来探求渔业资源实现利益最大化的有效途径等。学生在这类现实问题中，既能培养数学技能，又增强了对各行各业的认知。
（三）能够锻炼学生与教师各方面的能力
在学习与知识探究的过程中，数学建模这一教学方式可以增强学生对计算机技术的掌握能力，加强学生的跨学科意识，增强其对于生产生活问题的敏感度和应对能力。数学建模的过程还能培养学生的团队意识和协作精神，有效拓宽学生的知识面，打破学生被动学习的尴尬局面，极大地发挥了学生的学习主动性。同时，运用数学建模可以将教师从课堂教学中解放出来，形成以学生为课堂主体的学习模式，增加教师与学生的互动。在利用数学建模思想开展教学的过程中，对于教师的专业基础知识、运用多媒体等教学手段的水平以及教师的随机应变能力都是很好的检验机会。
四、利用数学建模创新改革高职院校数学教学的途径
（一）精心设计课堂教学环节，转变教学观念与方法
数学建模强调的是问题的思考与解决过程，这就要求教师要在教学设计中充分调动学生的主观能动性，促使学生积极地参与进来。第一，教师应挑选学生易于理解的、与生产生活息息相关的问题背景来设计教学问题与导入情境。引导学生发散思维，积极探究，在小组内发挥自身优势，有效地解决现实问题。第二，教师要从旁指导学生运用科学的思维方式和算法来开展这一过程，如运用分析、概括、推理、比较、归纳、综合等科学方法，由表及里地探寻事物的内在规律。再如数学建模思想中的案例驱动法、角色互换法、项目研究过程法等。第三，教师应将数学模型与各学科的知识进行多方面的结合，给学生渗透交叉学科的思想，促进其综合能力的增强。
（二）灵活运用多种现代教学手段，实现新突破
在高等数学教学过程中，教师在引入数学建模思想的同时，还可以配合多种先进的现代教学手段，例如，利用电子课件、教学软件、网络端教学视频、计算机的动态化教学过程等多媒体教学设备，这样能使枯燥抽象的数学知识和问题解决过程化为生动、有趣、新奇的探索活动，激发学生的学习热情，使学生学会利用现代互联网技术搜集有用信息，借助智能化学习设备更好地理解知识。同时也有利于化抽象为具象，有利于建立教师与学生之间的和谐关系。
（三）积极开展与数学建模相关的各项活动，助推学习
高职院校的学生普遍缺乏学习的主动性，对此，举办各种建模大赛能够激发学生主动学习的意识，并将参与建模大赛作为附加学分的一项条件。建模大赛可以及时地检验学生的学习成果，使学生在良性竞争中相互切磋、取得知识与能力，同时还标志着一所院校的综合办学能力。高职院校还可以开设相关的选修课程供其他专业的学生学习，实现学生的综合发展，培养在多个方面都十分出色的人才。各院校还可以成立数学建模实验室，安装与数学建模相关的学习软件供学生使用，如Lingo、SPSS、Matlab等，使学生在上机的过程中检查自身学习存在的问题，了解最新的科技，将理论与实践结合起来。或组织各种有关数学建模的专题讲座及研讨会，请名师进行课后辅导，促进师生间的互相学习与探讨。
五、结语
高等数学课程作为高职教育体系中的基础课程，能够锻炼学生的逻辑思维，帮助学生解决实际问题，培养学生乐于探究、持之以恒、不畏困难等精神品质。但同时，高等数学的课程知识概念化、公式化的特点较强，难于理解和记忆，学生学习的积极主动性较差，教学效果很不理想，这阻碍了学生数学素养的培养。将数学建模思想引入数学教学中，有助于学生培养良好的数学学习兴趣，保证教学效果，能够使学生在发现问题、探索问题、解决问题的过程中获得数学知识与实际能力。因此，在今后的教学改革中，高等院校的数学教师应积极探索数学建模的思想与渗透方法，推动高等数学的教学改革实践，为学生的学习提供更有利的条件，培养符合现代化发展需要的人才。
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作者:马书红 单位:陕西国防工业职业技术学院
