理学论文：独立院校数学建模教学模式的研究与实践

 　独立院校是我国高等教育为适应市场体制和教育需求，而出现的新型办学形式，近些年迅速发展并获得较大程度的社会认可。但独立院校大都面临由基于母体学校的基础理论型到适应自身的应用学科型的转变，因此教学模式的改革至关重要。

　　数学建模首先把现实问题转换为数学模型，其次对模型进行分析、求解和验证，最后再将模型返回现实。整个过程不仅可以发展学生认知和分析解决问题的能力，而且对激发学习兴趣，提高团队意识和合作精神有显著效果。

　　本文主要从独立院校实际出发，结合学生特点和教学实践，对数学建模教学模式进行探讨。

　　一、独立院校数学建模教学的特点及存在的问题

　　独立院校开设数学建模的时间不长，课程建设总体还不够完善，任课教师仍然在不断探索更加适合独立院校的教学方法。独立院校的学生较一本、二本的学生，基础知识相对欠缺，学习中遇到的障碍较大。

　　经过对我校学生和教师的访谈发现，他们在数学建模学习过程中的实际问题有：缺乏信心，学习动力不足，毅力方面有欠缺，对学习缺乏钻研精神，认为数学难度太大，对数学有恐惧心理等。

　　但独立院校的学生思想活跃，对新鲜事物有独到的见解，兴趣广泛，与一本、二本学生相比智力水平相当，学习上的主要差别在非智力因素。

　　二、独立院校数学建模教学模式建立

　　基于独立院校数学建模教学的特点及存在的问题，提出以下几点：

　　1.教学模式多样化

　　（1）讲授的教学模式

　　以教师系统讲解为中心，向学生传授数学建模的基础知识和技能，学生主动接受并了解它的意义。鉴于独立院校学生的特点，要求教师在讲授过程中由易到难，从简单且贴近生活的问题入手，结合数学建模的方法和步骤，使学生建立解决数学问题的信心，具备初步的建模能力。

　　（2）创设情境的教学模式

　　教师创设合理的问题情境引发学习兴趣，学生自主对问题进行探索学习，教师在期间做适当引导。此模式强调团队合作及意义构建，通过讨论交流等逐步解决问题。

　　（3）引导发现的教学模式

　　根据独立院校学生兴趣广泛、思想活跃等特点，引导学生自己发现问题，主动获取新知。或结合讲授引导学生自己发现相关问题；或给定问题范围，让学生搜集资料中找出问题：或者其他途径。此模式中教师对教学应有评价和总结部分。

　　2.课程安排合理化

　　数学建模涉及的相关课程比较多，主要有运筹学、数学模型、概率论与数理统计、神经网络、微分方程、模糊数学、数值计算、层次分析法、Mathb、Lingo、Latex、Spss等。课程本身有先修要求，不同课程占用学时不同，难易程度也有差别。那么合理的配置资源、建立适用独立院校学生的课程体系至关重要。

　　我们根据课程的特点，做不同的处理。一些课程作为专业必修课，如运筹学、数学模型、概率论与数理统计、Matlab等：一些课程作为专业选修课，如图论、数值计算等；部分课程做捆绑教学，如计算机基础和Word、Excel，运筹学和Lingo，概率论与数理统计和Spss；还有一些课程以专题讲座的方式呈现，如神经网络、模糊数学、层次分析法、退火算法等。

　　3.教学进程层次化

　　结合独立院校学生的年龄特点、知识结构和智力水平，数学建模应采取分层教学，逐段提高。

　　面向低年级学生，广泛宣传数学建模，力求激发学生学习数学的兴趣，让学生知道什么是数学建模，明白打牢基础的重要性。开设类似"生活中的数学模型"选修课，多举办相关专题讲座。

　　进入大学二年级，分两方面提升建模水平。一方面，丰富专业知识，开设介绍数学建模基础知识的相关课程：另一方面，让学生接触简单的数学模型，介绍一些数学软件的入门知识，适当参与高年级的研讨班。主要目的是使学生具备初步的数学建模能力。

　　经过两年的基础学习和训练，对大三学生全面展开数学建模能力的培养。继续深化相关知识，注重培养学生的团队协作和处理问题的能力。把计算机融入数学模型的求解之中，熟练各种数学软件的操作。在暑假开展全国大学生数学建模竞赛集训，组织学生参加比赛。

　　对大四的学生，有意识引导他们独立开展建模活动。让学生自己组建研究团队，尝试从生产生活中提取问题，数据收集处理后建立模型，编写计算机语言进行算法实现，进而对计算结果分析、检验、评价，培养初步的科研能力，结果以科技论文形式呈现。

　　三、数学建模教学模式的实践

　　我校是经国家教育部批准设立的全日制普通本科独立学院，2002年开始招生。学校全面贯彻党的教育方针，紧紧围绕人才培养这一根本任务，积极推进教育教学改革，一直以来对数学建模的教学都十分重视并给予大力支持。

　　数学与计算机学院积极开展数学建模教学改革，不断摸索数学建模最优教学模式。"全国大学生数学建模竞赛"是一年一度面向全国大学生的规模最大的基础性学科竞赛，影响范围极广。2008年，我们开始指导学生参加该项大赛，从开的始依托母体院校到后来的独立组织，克服了众多困难。目前我校对该项大赛的组织已走向规范，获奖人数和获奖比例逐年攀升。2013年止，参赛师生总数达百余人，最高获奖比例达44%。