摘 要:數(shù)學(xué)建模在教育與科技發(fā)展中的作用無可替代,而現(xiàn)階段高校數(shù)學(xué)建模尚未形成有效的以專業(yè)人才培養(yǎng)為目的的課程教學(xué)體系。基于經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)的高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革與實踐的目的,就是期望通過教學(xué)實踐,探索形成一套行之有效的數(shù)學(xué)建模教學(xué)體系,同時在實踐反饋的基礎(chǔ)上,總結(jié)如何更好地發(fā)揮數(shù)學(xué)建模在經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)中的作用,使得經(jīng)濟類高校的數(shù)學(xué)建模課程更符合人才培養(yǎng)的實際,為我國經(jīng)濟建設(shè)人才的培養(yǎng)做出貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模; 人才培養(yǎng); 教學(xué)改革
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-3315(2015)02-156-002
一、引言
如今的國際競爭,實際上是科技和教育水平的角逐,歸根到底則是高素質(zhì)人才的競爭。依托當(dāng)前我國高等教育發(fā)展的新形勢,如何培養(yǎng)出富有創(chuàng)新精神并具備科研能力的專業(yè)人才,是高校人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略性問題,也關(guān)系到高等教育培養(yǎng)的高層次專業(yè)人才能否滿足社會經(jīng)濟高速發(fā)展的需要,能否承擔(dān)時代賦予的歷史責(zé)任。目前,高校數(shù)學(xué)建模教育作為基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程的外延,在人才培養(yǎng)中發(fā)揮著不可替代的積極作用。數(shù)學(xué)建模作為一種強有力的數(shù)學(xué)手段,運用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化,建立能近似刻畫并“解決”實際問題。換言之,是“數(shù)學(xué)建?!币詳?shù)學(xué)方式提升了學(xué)生解決實際問題的能力,使他們跨越了理論與實踐的鴻溝,更貼近教育本質(zhì)。
雖然數(shù)學(xué)建模教育已經(jīng)在各大高校蓬勃開展,但尚未形成有效的以專業(yè)人才培養(yǎng)為目的的課程教學(xué)體系。現(xiàn)階段高校數(shù)學(xué)建模的基本形式,多以競賽為目的,主要以培訓(xùn)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的基本理論及方法為主要手段,涉及的模型多而全,卻往往忽視了專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。近年來經(jīng)濟類高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革研究從課程體系設(shè)計及教學(xué)模式探索上已經(jīng)有了很大突破,但就專業(yè)領(lǐng)域特別是經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)中數(shù)學(xué)建模教育如何發(fā)揮其作用,如何更好地將數(shù)學(xué)建模與解決經(jīng)濟問題緊密結(jié)合起來,還有很多問題要解決,尚需進(jìn)行基于課程教學(xué)實踐的積極探索和研究。
二、經(jīng)濟類高校數(shù)學(xué)建模課程現(xiàn)狀及存在的問題
伴隨著社會的發(fā)展,經(jīng)濟及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整已經(jīng)引起人才知識能力及素質(zhì)結(jié)構(gòu)的重大變化。各高校尤其是經(jīng)濟類高校已經(jīng)或正在進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,以適應(yīng)這種變化,而數(shù)學(xué)課程,特別是數(shù)學(xué)建模課程,正是調(diào)整中的重要一環(huán)。
在我國現(xiàn)有的高校數(shù)學(xué)教育體系中,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育課程重視的是數(shù)學(xué)知識體系的傳授,而不是如何應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決實際問題,這種狀況很不適應(yīng)現(xiàn)代社會對各類人才的需求。數(shù)學(xué)建模課程的引入,使得從課程設(shè)置源頭就能有效解決上述問題。數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程起源于20世紀(jì)60年代,我國的高校最早在80年代將數(shù)學(xué)建模引入課堂,當(dāng)然后繼者大多數(shù)則是依托建模競賽開設(shè)的。以參加全國性數(shù)學(xué)建模競賽為目的的高校建模課程建設(shè),是目前我國高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的常態(tài)。這種以競賽為主的常態(tài)雖然在一定意義上契合了教育需求,但也在某種程度上制約了數(shù)學(xué)建模課程的發(fā)展,也影響著經(jīng)濟人才培養(yǎng)的重心。
總結(jié)來看,與當(dāng)今世界先進(jìn)的高校經(jīng)濟人才教育模式相比,我國基于經(jīng)濟人才培養(yǎng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式存在著諸多方面的建設(shè)不足。首先,建模教學(xué)形式相對單一,缺乏多層次的體系課程支撐,無法有效培養(yǎng)學(xué)生的整體知識和能力結(jié)構(gòu),也就無法幫助學(xué)生更好地結(jié)合基礎(chǔ)知識進(jìn)行理論的創(chuàng)新和實踐;其次,苛求競賽成績成為主流,部分建模教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)偏離了解決問題本身,向競賽技巧靠攏;再次,教學(xué)與科研沒能有效結(jié)合,以經(jīng)濟理論為重點,做到與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合,在實踐中做的并不到位,充分開發(fā)學(xué)生的分析和創(chuàng)造能力也就無從談起。
三、經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)與數(shù)學(xué)建模的關(guān)系
就經(jīng)濟人才培養(yǎng)和數(shù)學(xué)建模的關(guān)系而言,數(shù)學(xué)建模教學(xué)目前是高校經(jīng)濟人才培養(yǎng)體系中至關(guān)重要的環(huán)節(jié),發(fā)達(dá)國家的金融人才培養(yǎng)模式也是以數(shù)學(xué)建模為基礎(chǔ)的。構(gòu)造以數(shù)學(xué)建模教學(xué)為基礎(chǔ)的人才培養(yǎng)模式,有利于推動金融學(xué)科教學(xué)內(nèi)容、方法、手段的改革,有助于復(fù)合型高層次人才的培養(yǎng)。
基于數(shù)學(xué)建模的教學(xué)過程其實就是培養(yǎng)學(xué)生既具有將實際問題“翻譯”為數(shù)學(xué)問題的能力,又能求解已經(jīng)建立的相關(guān)數(shù)學(xué)模型,最后還能科學(xué)、通俗地解釋原始問題。數(shù)學(xué)建模在上述這三個過程中全過程培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)和能力,大大提升了其科學(xué)知識的應(yīng)用水平和價值,在某種意義上成為經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)的基石。因此,把數(shù)學(xué)建模全過程的思想和方法結(jié)合到數(shù)學(xué)課程甚至專業(yè)課程的教學(xué)中,并通過數(shù)學(xué)建模競賽,將數(shù)學(xué)和專業(yè)知識有機融合地應(yīng)用,以此培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的綜合能力、創(chuàng)新能力,具有重大的意義。
由此可見,數(shù)學(xué)建模早就貫穿于經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)的方方面面,并發(fā)揮著無可替代的作用,如何更好地發(fā)揮其作用,則是數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革與實踐的要務(wù)。
四、經(jīng)濟類高校數(shù)學(xué)建模課程體系建設(shè)
基于經(jīng)濟人才培養(yǎng)的高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革,核心是其課程體系的建設(shè)。建立一個培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的數(shù)學(xué)建模教學(xué)新體系,才能有效整合現(xiàn)有教學(xué)資源,激發(fā)更好的教學(xué)效果。一套完整的有助于經(jīng)濟人才培養(yǎng)的數(shù)學(xué)建模課程體系,需要科目間相互協(xié)調(diào)配合,并著重體現(xiàn)在相應(yīng)的比例關(guān)系上。
基于上述要求,以著重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力為目標(biāo),要在教學(xué)層次上下功夫建立課程體系。首先,專門設(shè)置數(shù)學(xué)模型或數(shù)學(xué)建模的普及型基礎(chǔ)課程,介紹數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)建模的基本概念、過程和方法,同時設(shè)置層次難度較高的專業(yè)建模課程,注重實際問題的解決;其次,不僅僅在課堂上進(jìn)行建模教學(xué),建模競賽以及一些專題講座,也可作為課程體系的有效補充;再次,經(jīng)濟類高校數(shù)學(xué)建模課程體系要講究經(jīng)濟學(xué)科特色,換言之,在建模教學(xué)中要時時體現(xiàn)經(jīng)濟學(xué)思維,強調(diào)在課程體系內(nèi)多滲透經(jīng)濟學(xué)理論,在課程體系外如其他經(jīng)濟類課程反向強調(diào)數(shù)學(xué)模型思想。
當(dāng)然,課程體系的建設(shè)不是一朝一夕能夠完成的,其過程也會反復(fù)。完善的課程體系,是需要契合自身學(xué)校發(fā)展實際的,其效果如何也與師資力量,學(xué)生層次有很大的關(guān)系??傊?,盡早建立經(jīng)濟類高校數(shù)學(xué)建模課程體系,有利于建模課程的發(fā)展,也是經(jīng)濟人才培養(yǎng)的有力保障。
五、基于經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)的高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)實踐
在基于經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)的高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)課程體系支撐下,相關(guān)的教學(xué)實踐活動才得以順利開展,并有了導(dǎo)向保障。數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革與實踐的指導(dǎo)思想是“轉(zhuǎn)變觀念、全力推進(jìn)教學(xué)方法、手段、內(nèi)容以及考核方式的改革,在全新數(shù)學(xué)建模教學(xué)體系下實現(xiàn)建模教學(xué)效果質(zhì)的提升”,當(dāng)然,相關(guān)的教學(xué)改革與實踐必須要遵循經(jīng)濟人才培養(yǎng)的主線。
第一,在高校所有的數(shù)學(xué)類課程中都要貫徹數(shù)學(xué)建模的思想,甚至對于與數(shù)學(xué)緊密相關(guān)的經(jīng)濟等類別的學(xué)科課程也要貫徹數(shù)學(xué)建模的思想。數(shù)學(xué)建模思想的潛移默化的灌輸,實際上是在一定范圍內(nèi)建立一種應(yīng)用大環(huán)境,隨著數(shù)學(xué)建模思想的逐級滲透,大家對數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識就會越來越深刻,運用建模思想解決實際問題也就更順手。
第二,在具體教學(xué)過程中拋棄“灌輸式”教學(xué)思維,多采用探索和討論的模式組織教學(xué)。注重強化學(xué)生的教學(xué)主體地位,按照知識的認(rèn)知邏輯進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)。對于教學(xué)案例,宜采用啟發(fā)或歸納類比的方法,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。具體的課程內(nèi)容設(shè)置則需要廣泛、全面、合理,質(zhì)量要高,形式要多樣。
第三,高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)要從“競賽模式”向“實踐應(yīng)用模式”轉(zhuǎn)變,擺脫應(yīng)賽模式的影子,以真正做到教學(xué)和實踐應(yīng)用結(jié)合,而不是教學(xué)和比賽結(jié)合。由于培養(yǎng)的目的是應(yīng)用型的經(jīng)濟人才,相關(guān)教學(xué)內(nèi)容要符合我國經(jīng)濟發(fā)展實際,也要有前瞻性,理應(yīng)適當(dāng)增加一些實用的微觀應(yīng)用內(nèi)容和社會實踐體驗,不斷完善并充實不同學(xué)科層次的課程教學(xué)。
第四,建模教學(xué)改革要分階段,量力而行。如果師資有保障,就要多采用多媒體教學(xué)手段,并建立高水平的數(shù)學(xué)實驗室和數(shù)字化實驗室輔助教學(xué)。學(xué)生基于高水平實驗室平臺的數(shù)據(jù)處理工具,可輕松應(yīng)對復(fù)雜的行業(yè)數(shù)據(jù)做定量分析,更方便教學(xué),貼合社會實際。如果受條件限制無法使用現(xiàn)代化教學(xué)手段,或者根本無法開設(shè)專門的課程,則可多利用專題講座或課外活動等形式向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)建模知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型的興趣。
第五,加強數(shù)學(xué)建模教師隊伍建設(shè),發(fā)展面向“知識集群”的教學(xué)業(yè)務(wù)層次梯隊。隊伍建設(shè)要以提高業(yè)務(wù)素質(zhì)為核心,形成一支業(yè)務(wù)精通、結(jié)構(gòu)合理、適應(yīng)數(shù)學(xué)建模發(fā)展需要的教師團隊,同時注重小團隊教學(xué)業(yè)務(wù)方向差異化,提高總體的建模指導(dǎo)教學(xué)水平。
六、基于經(jīng)濟人才培養(yǎng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革展望
數(shù)學(xué)理論是現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的根基,優(yōu)秀的經(jīng)濟人才應(yīng)該掌握扎實的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ),具備精確的定量思維和創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作的開展,正契合著高校人才培養(yǎng)的目標(biāo),同時數(shù)學(xué)建模也是經(jīng)濟類院校學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)綜合能力的一個標(biāo)志。以經(jīng)濟領(lǐng)域人才培養(yǎng)的視角,研究高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革相關(guān)問題,積極實踐挖掘數(shù)學(xué)建模教育在專業(yè)領(lǐng)域人才培養(yǎng)過程中起到的作用,結(jié)合經(jīng)濟類高校人才培養(yǎng)的實際,才能使得數(shù)學(xué)建模更好地發(fā)揮專業(yè)人才培養(yǎng)的作用。
通過多年數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)改革與實踐,基于經(jīng)濟人才培養(yǎng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)體系已初現(xiàn)端倪,也探索出了一條適合經(jīng)濟類高校建模教學(xué)發(fā)展的路子。當(dāng)然改革仍要繼續(xù),在許多方面仍有巨大的提升空間,要真正實現(xiàn)數(shù)學(xué)教育的本質(zhì),數(shù)學(xué)建模的教育還有很長的路要走。
基金項目:2014年河北省人力資源和社會保障課題(JRS-2014-3045)
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