高职院校数学建模“以赛促学”的探索与实践

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  摘要:在我国新课改实施以来,“以赛促学”的教学模式被引入到各学科当中。“以赛促学”教学模式是一种综合了传统课堂、在线课堂等教学模式优点,以竞赛项目为导向的综合应用型课堂教学模式。 “以赛促学”可以激发学生的学习积极性、增强学生的团队协作意识、提高学生的职业技能。因此在高职院校可以推行“以赛促学”教学模式。
  关键词:高职院校;数学建模;“以赛促学”
  1 高职院校数学建模“以赛促学”的内涵
  我们文章内所阐述的“以赛促学”指的是于理论教学、实践教学以及技能教学等教学活动中,为了让学生掌握必需的各项基础理论、实践方法、基本技能等,通过组织学生参加相对应的学科竞赛或者技能竞赛等,开展具有较强针对性的专业知识理论教学、实践教学、专业知识技术教学及技能操作应用训练等,并进行实际能力水平的演练考核。简单地说,就是围绕学生参加各类学科竞赛或者技能竞赛,开展一系列有针对性的基础理论、实践或技能教学活动。
  2数学建模“以赛促学”的实施策略
  2.1将数学建模思想融入课程教学,融“教、学、做、赛”于一体
  高职数学课程的一个重要任务,就是培养学生用数学知识和方法解决实际问题的能力。数学建模竞赛的赛题都是一些工程技术、管理科学等领域经过适当简化、加工的实际问题或实际课题,这些实际问题或实际课题为数学知识的应用提供了很好的范例。通过这些范例,学生可以认识到数学如何有用、用在何处,进而产生学习数学的兴趣和主观能动性。对这些实际范例的解决,又进一步让学生深入了解数学知识应用的方法和技能。因此,将数学建模思想融入高职课程教学,是实现高职数学教学目标的必由之路。高职数学课程的一个重要功能,就是数学为专业学习服务,将数学知识应用于所学专业之中。因此,将数学建模实际案例引入高职数学教学,可以以专业应用案例为载体,将数学教学与后续专业学习紧密结合,不仅能充分体现数学的服务功能,而且能引起学生学习数学的共鸣。在教学中,引入专业领域的一些应用背景讲解数学概念,可以使学生认识到数学在其专业中的作用;通过分析、讲解、实践专业领域中一些经典的模型,可以使学生学会将工程技术问题转换为数学问题,进行分析、求解后利用数学工具解释工程技术问题。在数学建模活动中,使用计算机和有关的数学软件求解数学模型的结果是必备的,数学知识的应用与计算机已紧密结合,计算软件进入数学课堂教学势在必行。为此,在高职数学课程体系中开设数学实验课程或者增加数学实验内容,在教学方法上引入数学实验的实践形式,在教学工具上引入数学软件,可以达到理论运算与数学软件操作有机结合,突破黑板二维空间局限的效果,同时可以培养学生的实践动手能力,激发学生的学习兴趣。对当前的高职数学课程改革来说,数学建模竞赛绝对不是一项锦上添花的活动,而恰恰具有雪中送炭的性质。根据十多年数学建模活动的成功实践,把数学建模思想充分融入高职数学教学内容,将数学实验内容与高职数学课程有效结合,同时探索实际案例、专业实例引入高职数学中的有效办法,巧妙地将“教、学、做、赛”融为一体,以“赛”促“教”,以“赛”促“学”,从而可以达到最大可能地培养学生应用数学、计算机及其他学科知识解决问题的能力的目的,也将“学数学”向“做数学”转变,同时,在计算方法和计算工具的使用等方面,与时俱进。
  2.2搭建技能竞赛实践平台
  (1)“全员参与”的一级竞赛。一级竞赛可以组织学生全员参与,通过颁发荣誉证书、奖金奖品等方式調动每位学生的参与积极性。高职院校可以开设相应的实训课程,完成一级竞赛,在数学建模实训课程上完成对学生的训练和比赛,最大程度地保证比赛的有效组织。在实训课程上,教师边讲解理论知识点、边示范实践操作、边回答学生疑问,达到“教、学、做”一体化,使学生在竞赛的过程中,掌握知识。对于实训课程的考评,教师可以将传统教学模式中对知识点掌握程度的考评,转变为运用专业技能熟练完成岗位任务的考核,突出技能训练。(2)“报名参与”的二级竞赛。二级竞赛的目的是进一步训练学生的数学建模技能,并为参加更高级别的竞赛选拔人才。二级竞赛是在已经开展一级竞赛的基础上,以每年教务处主办的“技能竞赛月”为平台,参与过一级竞赛的同学可以自由组队报名。二级竞赛的评委分别由专任教师和企业专家共同组成,以全国职业院校技能大赛数学建模赛项的要求为依据,结合企业实际设计题目和评分标准,共同组织学校二级专业竞赛。二级竞赛选拔出的优秀学生,通过一段时间的强化集训,可以代表学校参加更高级别的市场营销竞赛。(3)“学校组队参与”的三级竞赛。目前数学建模的省级及以上技能大赛,主要有教育厅主办的高等职业院校数学建模技能大赛。指导教师根据竞赛规程,在二级竞赛的基础上,挑选不同年级的优秀学生组队参加教育厅主办的数学建模技能大赛,指导教师以项目负责制带队辅导,最终达到通过竞赛提高学生数学建模技能的目的。
  2.3数学模型是基础
  美国数学家S.麦克莱恩认为,数学研究现实世界和人类经验各方面的各种形式模型的构造。一方面,数学是关于现实世界的形式方面的间接理论。另一方面,强调数学涉及大量各种各样的模型,同一个经验事实可以用多种方法在数学中被模型化。因此,数学学习的直接对象是数学模型,数学学习是数学模型建构的过程。通过数学模型学习,一是了解数学的来龙去脉,模型的形成过程与应用过程;二是了解一种思考、描述、处理、解决问题的模式。数学模型学习必须循序渐近,要从小的简单的数学模型学起,如每个数学概念、公式、定理等都是较小的数学模型,然后逐步掌握较大的数学模型。大的模型并不是一些小的模型的简单凑合和堆砌,而是一种整合。若干小模型总是被整合到一个更大更复杂的模型中,在小模型之间增加了更多的关系和联系,使得这些小模型比原来更充实和完善。
  2.4优化课内,强化课外“第一课堂”和“第二课堂”的联动
  “第一课堂”是学生学习和能力培养的主载体,却非完全的载体。经过探索实践,在数学建模活动中,可以创新人才培养模式,把“第一课堂”和“第二课堂”有机结合,将“第二课堂”作为“第一课堂”的补充和完善,使“第二课堂”成为教学场所的延伸、学生个性发展的空间、素质教育的新阵地,形成对学生进行全时空教育的新理念。“第二课堂”活动方式可以是数学建模协会的活动、数学建模培训与竞赛及赛后的比赛题目研究等。在实践中,可以对“第二课堂”活动形式进行科学合理的规划和设计,充分利用建模讲座、学术讲座、建模协会活动、数模培训等灵活多样、内容丰富多彩的“第二课堂”活动,为学生搭建个性化发展的平台,使学生的兴趣上升为能力,并通过进一步的数学建模培训和竞赛,激发出学生的潜能,达到人才培养的目的。
  3结语
  总之,通过“以赛促学、以赛促教”教学模式的实践,能调动学生学习的兴趣和能动性,学生的专业技能水平和实践能力有了很大的提升,实现了高等职业教育深化教学改革的目的。
  参考文献:
  [1] 凌巍炜. 探索数学建模对高职学院人才培养的作用[ J ] .职业教育(下旬刊),2014 (10):49-51.
  [2] 陆宜清,张思胜 . 应用型本科高等数学课程教学改革的研究与实践 [ J ] .教育教学论坛,2018 (4):113-115.
  (作者单位:山东工业职业学院)
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