基于数学建模的学生创新能力培养实践与探讨.docx

基于数学建模的学生创新能力培养实践与探讨摘要：考虑到数学建模开放性的特点将以问题为基础的教学模式和合作学习理论整合在一起提出一种新的教学模式并进行了应用实践新的教学模式加强了学生创新素质能力的培养。关键词：合作学习教学模式三群体中图分类号：G633.6文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0168-02随着我国经济的快速发展对创新人才的要求提出了新的内容大量的在一线的技术应用型创新人才和技能型创新人才已成为各类企业实现产业升级和服务升级的关键因素。培养创新人才既需要造就一批科技创新的领军人才更需要培养大批在生产第一线具有创新能力的技术人员[1]。因此高等职业教育在教育方法探索知识培养人才方面都需要不断地进行探索创新的艰巨任务特别是在高职教育中的特定人才培养模式下基础课教学的改革与创新同样具有重要性和紧迫性[2]。因此高等数学的改革就应以实现数学的应用性作为切入口而数学建模就是综合运用数学知识和计算机工具解决实际问题的过程是联系数学和实际问题的桥梁。数学建模的指导思想是以学生为中心以问题为主线以计算机为工具培养学生在实际中应用的能力同时加深学生对数学概念和定理的理解并与所学的专业知识紧密联系起来解决问题。由于数学建模的开放性使得我们不能采用传统的授课方式进行因此我们提出一种新的教学模式――基于问题的合作式学习。1数学建模创新教学的构建思路1.1高职数学建模课程教学的现存问题许多学校数学建模教学仍然在沿袭老师上课灌输学生知识学生在不断记笔记的方式。这样只能把学生的思维定在记笔记上而缺少了独立思考的能力。这样学生的独立思考、分析、解决问题的能力得不到锻炼更谈不上协作创新意识的培养[3]。因此必须改革现有的课堂教学模式。首先传统的课堂授课模式过分注重教师的主体作用压抑了学生的主动性和积极性忽视了学生自我探究能力和自主学习的素质能力培养其次课时量不足。随着高职院校培养模式的转变对基础课的课时有了严格的限制。对于数学建模课程教学在有限的教学时间里取得较好的效果这就要教师探索新的教学方法。如何实现“以学生学会学习、学会合作为中心”以培养具有创新意识的21世纪人才为核心的新型教学模式值得我们思考。因此我们整合“基于问题的学习模式”（ProblemBasedStudyingPBS）和合作学习模式（CooperationStudyingCS）两种教学模式为一体提出一种新的教学模式“以问题为基础的合作式学习”（ProblemBasedandCooperationStudyingPBCS）进行建模的教学实践活动。从而促进学生学会独立思考、分析问题学会与他人合作。1.2PBCS教学模式的主体设计（见图1）PBCS中教师并不以演讲者身份出现在学生面前而是学生在教师的指导下以合作的形式进行自主学习。学生只有在整合自我建构与他人建构的基础上才可能超越自己一个人对事物的理解从而产生新的认识。2基于PBCS的数学建模教学活动的具体实施题目：人口增长预测分析[4-5]实施过程如下：2.1成立合作小组教师将学生按照异质分组的原则3～5人一组（擅长数学或计算机编程或写作的）这样每个小组成员都能发挥自己的专长。2.2教师精心设计任务教师根据教学目标把知识与技能、方法与过程、创新能力的培养融入每一个任务中使任务具有探究性、创造性。在本例模型中给学生布置几个任务：（1）预测的一般方法有哪些？（2）什么是Malthus模型？（3）如何预测模型？如何求解微分？这样一个复杂的问题在用PSCS教学模式进行教学时巧妙地将这些枯燥的理论分解成一个个的小问题一环紧扣一环使学生克服了对本模型的“畏惧”心理。2.3引导学生完成任务在课堂上由不同组的人进行总结。在学习讨论过程中教师既是学生学习的引导人又是学习的合作者。2.4展示成果进行交流通过一段时间反复的协作、交流、碰撞各小组将建立数学模型并将数学模型以论文的形式呈现出来。各小组选出一名代表交流建模思想互评建模论文达到资源共享。2.5学习反思学习反思主要是自我评价与同伴评价自我评价。评价人向学习集体报告本组的学习成果其他同学根据报告内容进行自由提问报告人和其组员对这些提问进行答辩。教师作为一名听众与其他同学一样不时提出疑问。3数学建模活动的组织形式和开展模式数学建模的强大功能已得到广大高职院校的认同但由于起步较晚目前还没有很适合高职院校学生数学建模方面的模式。高职院校开