高职数学教学结合数学建模竞赛培养学生创新思维的实践

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高职数学教学结合数学建模竞赛培 养学生创新思维的实践 【摘要】高职学生的创新能力已 经成为衡量高职人才培养质量的重要指 标之一.提高高职学生创新能力的关键在 于培养他们的创新思维.近年来，全国大 学生数学建模竞赛也越来越受到高职院 校的重视.数学建模竞赛对培养高职学生 的创新思维能力，推动高职院校的数学 教学改革起到了重要的作用.结合数学建 模竞赛的特点，分析竞赛对学生创新思 维培养的因素，从而探索高职数学教学 改革. 中国论文网 /9/view-13003035.htm 【关键词】创新思维；数学建模 竞赛；高职数学教学 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 【基金项目】本文为湖北省教育 厅人文社会科学研究项目“基于数学建 模竞赛提高高职学生创新能力的研究与 实践”（项目编号： 16G345）的阶段性 成果. 近年来，高等职业教育蓬勃发展， 为服务国家经济转型升级培养了大量高 层次技术技能人才.据统计，2015 年全 国独立设置的高职院校达 1341 所，招 生数 348 万，毕业生数 322 万，在校生 数 1 048 万，占高等教育的 41.2%.高等 职业教育已经占据中国高等教育的半壁 江山，为实现高等教育大众化发挥了基 础性和决定性作用，成为加快推进现代 职业教育体系建设的中坚力量.加强高职 学生的创新能力，对增强高职院校竞争 力，提高高职教育教学质量都显得十分 重要. 一、加强创新思维的培养对提高 高职学生创新能力的重要性 培养创新性思维是提高创新能力 的核心环节.创新性思维既可以推进理论 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 发展，又可以促进实践变革，是带有开 拓性和挑战性的新鲜、新奇、新颖的创 造活动.创新性思维不仅具有创新性、突 破性，而且具有开拓性和综合性的特点. 不管是个人、集体还是国家，创造意识 越强，创造性思维越活跃，创新能力就 越强.当今是创造力空前活跃的时代.国 际上日趋激烈的科技竞争、经济竞争的 核心要素就是创造性思维的竞争，各国 之间的竞争说到底是人才的竞争.而衡量 人才的一个重要标准就是是否具有创造 性思维的能力.在科技革命迅猛发展的新 世纪，科技创新越来越成为当今社会生 产力解放和发展的重要基础和标志，越 来越决定一个民族和国家的发展进程和 国际地位.在这样的形势面前，敢不敢创 新，能不能创新，关键在于是否善于培 养创新性思维，是否能够培养出一批具 有创新性思维的人才进而抓住新一轮科 技革命的机遇1. 二、数学建模竞赛对培养高职学 生创新思维的作用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 数学建模竞赛与传统的课堂教学 大不相同，不是传统的以教师讲授为主 的满堂灌的学习方式，而是真正的以学 生为主，利用所学的知识，并结合网络 查阅相关资料去分析问题，从而建立相 应的数学模型，最终利用合理的数学计 算方法并结合计算机进行求解的创新型 科研活动.因此，通过数学建模竞赛，不 仅能丰富高职学生的数学知识，锻炼学 生分析问题、解决问题的能力，而且对 培养学生的创新思维和团队协作能力也 有十分重要的意义.结合我校近五年来培 训及组织学生参加数学建模竞赛的经历， 数学建模竞赛对高职学生创新思维能力 的培养主要体现在以下几个方面. （一）赛题内容的多样性和实际 性可激发学生的求知兴趣，培养高职学 生的创新思维能力 兴趣是最好的老师，只有激发学 生的学习兴趣，他们才能集中注意力去 学习和探索，表现出强烈的求知欲望和 探索精神.激发学生的求知兴趣是培养创 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 新性思维能力的前提. 数学建模竞赛是一种创新型的科 研活动，竞赛题目来自于实际问题，例 如，2012 年高职组的赛题分别是机器人 的避障问题和脑卒中发病问题的研究， 2014 年的赛题分别是药品柜的设计和养 猪场的设计的分析等等.由此可见数学建 模竞赛题目与传统的竞赛题目不同，它 源于生活领域的各个方面，需要学生了 解和查阅相关的知识并利用数学的方法 建立模型.由于题目都是实际生活中的问 题，这也能让学生产生熟悉和亲功的心 理，从而激发学生的求知兴趣，让学生 有意识地进行探索和分析. （二）赛题组织形式的独特性可 有效地开拓学生的知识领域，培养高职 学生的创新性思维能力 数学建模竞赛的组织形式不同于 传统的数学竞赛，它是由三个人组成一 个团队参与竞赛，且可以在互联网上自 主地搜索各种相关资料的竞赛.大多数高 职学生都没有参加竞赛的经历，且对于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 参加竞赛十分不自信.然而数学建模竞赛 的团队合作的形式能够增强他们的自信 心，且三个人在讨论交流的过程中也能 擦出新火花，产生新思想，从而培养创 新思维.同时数学建模竞赛需要结合实际 问题查阅大量的相关资料，把握问题的 特点，分析问题并建立数学模型.学生在 查阅资料的过程中，不仅能学到很多知 识，而且必须对查阅的相关资料进行有 针对性的选择和重组，这一过程也能有 效地培养学生的创新思维. （三）赛题结果的开放性有利于 鼓励学生探索求异，培养高职学生的创 新思维能力 数学建模竞赛要解决的是一名学 生从未见过的实际问题，没有现成的模 型和方案.解决的方案不同，得到的结果 也不相同.但只要解决的方法切合实际且 有创新性，都能在竞赛中取得好成绩.因 此在数学建模竞赛中，学生必须合理地 利用查阅到的资料，准确地分析问题的 实际背景，把握问题的关键，揭示问题 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的本质并建立相应的数学模型.这些都对 学生的综合能力和创新思维能力提出了 很高的要求.通过三天三夜的竞赛，学生 的综合能力和创新思维能力都能得到较 好的锻炼2. 三、结合数学建模竞赛，探索高 职数学教学改革，培养高职学生创新思 维，提高高职学生的创新能力 （一）结合数学建模思想，大力 推进教材改革 通过对 150 名了解数学建模竞赛 的高职学生进行问卷调查显示，有 74.12%（比重排第二）的学生认为数学 建模竞赛赛题的实际性有利于培养高职 学生的创新思维能力. 高职学生录取分数较低，学习能 力差，特别是对于数学，理论基础差， 计算能力弱，且大多数学生认为学数学 没用，早已放弃对数学的学习.而在高职 数学教学中引入数学建模案例，能有效 地激发学生的学习兴趣，让他们体验到 数学的实用性，从而进行有效的学习和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 探索，培养其创新思维. 在高职教学中引入笛 模案 例，主要体现在教材的改革中.教材是教 师备课的主要依据，也是学生学习的重 要工具.在教材中引入适量的数学建模案 例，不仅能弱化理论知识，还能增强知 识的趣味性和实用性.案例的选择要注意 以下几个方面.首先，案例要尽可能的贴 近学生的实际生活.只有贴近学生实际生 活的例子才能吸引大多数学生的注意力， 引发他们的兴趣，从而激发他们进行主 动学习.例如，人口增长模型、减肥模型、 雨中行走模型等等.其次，案例中知识点 要尽可能的简单易懂.高职学生对数学的 学习极不自信，利用原理简单的案例进 行分析，有利于增强他们学习的自信心， 从而激发他们进行更深层次的思考，例 如，易拉罐的设计. （二）积极 开展第二课堂，普及数学建模思想 近年来，高职院校为了提高人才 培养质量，加大专业建设力度，进行了 大量的改革.然而，由于总学时的严重缺 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 乏，导致公共基础课被不断地压缩.数学 课时的大量缩减，使得数学教学内容不 断地被删减.数学建模思想的学习需要循 序渐进，有限的课时显然不能满足这一 需求，需要大力开展第二课堂.目前第二 课堂的形式主要有数学建模选修课和数 学建模社团.公选课不仅补充了课时不足 的特点，更重要的是授课方式灵活，内 容丰富多彩，还可根据学生的实际情况 因材施教.社团活动可加强学生与学生、 学生与教师之间的交流，同时通过不定 期的专家讲座也能提升学生的知识面.第 二课堂的开展首先必须面向所有学生， 让大多数学生了解数学建模思想，学会 用数学思想分析简单的生活问题.其次， 第二课堂应该提供必需的实训条件.数学 实验是数学建模的一部分，问题的求解 必须利用计算机进行编程求解，实训条 件是必不可少的.第三，社团活动必须由 建模经验丰富的教师进行全程指导.数学 建模社团是以学习和竞赛为主的社团， 而学习和竞赛是高职学生的弱项，为了 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 社团活动有效顺利地开展，需要经验丰 富的教师全面计划和组织. （三）鼓励和组织学生积极参与 各种数学建模竞赛，让越来越多的高职 学生体验数学建模竞赛的全过程，从而 促进创新思维的培养 通过对 150 名了解数学建模竞赛 的高职学生进行问卷调查显示， 75.29%（比重排第一）的学生认为数学 建模竞赛团队合作的形式有利于培养高 职学生的创新思维能力.团队合作是数学 建模竞赛不同于传统竞赛的一大特点.团 队合作的形式能够增强高职学生的自信 心和参赛热情.然而，全国大学生数学建 模竞赛只是少数学生的竞赛，大多数学 生都没有机会体验这一过程.只有让学生 参与到竞赛中，才能让他们体会到数学 建模的全过程，通过团队协作、共同探 讨，促进创新思维的培养.因此，除了全 国大学生数学建模竞赛以外，学