一、引言
大学数学教育的任务就是要通过教学活动让学生学习掌握数学的思想、方法和技巧, 并能学以致用, 初步具备自学所需的更深入的数学能力。21世纪对各类专业技术人才的培养中数学素质和能力的要求越来越高, 我们培养的人才应具有带专业背景的实际问题建立数学模型的能力, 这样才能在实际工作中发挥更大的创造性。
李大潜院士提出:考虑到数学建模是联系数学与应用的必要途径和关键环节, 现在不少单位和个人正在积极进行的将数学建模的思想与方法融入大学数学类主干课程的教改实践, 就是一件值得大力提倡并认真实施的工作。
目前, 多数专业的主干数学课程主要有《高等数学》、《线性代数》和《概率论与数理统计》等, 数学实验是连接这几门课程与数学建模的一个桥梁, 因此可以提出“把数学实验和数学建模的思想和方法融入到大学的主干数学课程。”
在大学中开设数学实验课, 是教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”课题组提出的, 是教学改革的一项重要试验。数学实验对培养学生创新能力和素质方面有重要意义。
我国于1994年正式由教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会联合举行“全国大学生数学建模竞赛”, 每年一次, 十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展。竞赛虽然发展迅速, 但是参加者毕竟是少数, 要使它具有强大的生命力, 必须与日常的教学活动和教育改革相结合。
全国大学生数学建模竞赛, 是在先进教学改革理念指导下的全国性教改实践探索。这项竞赛形成了一整套科学、完善的组织运行机制, 创造了一种学习与实践相结合的创新人才培养和素质教育新模式, 为高等教育改革提供了一个成功的范例, 它引发了大学数学教学改革, 并将对高等教育改革的深化产生深远的影响。
二、我校大学数学教学改革的实践
(一) 大学数学教学改革的一个载体。
“把数学实验和数学建模的思想方法融入大学数学主干课程”作为大学数学教学改革的一个载体。参加全国大学生数学建模竞赛的学生毕竟还是少数, 把数学实验和数学建模的思想融入到大学数学的主干课程中去, 能使更多的学生了解到数学的价值, 提高了学生学习数学、理解数学的热情, 学生用所学数学知识分析问题、解决问题的能力得到了进一步提高。我校“把数学实验和数学建模的思想方法融入大学数学主干课程”, 体现在我系教师主编、参编的一套大学数学教材:《高等数学》 (上、下册的附录中都有“数学建模”和“数学实验”) 、《线性代数》 (附录中有“MATLAB在线性代数中的应用”) 、《概率论与数理统计》 (附录中有“数学建模及大学生数学建模竞赛简介”) 、《数学实验》 (包括基础实验、综合实验、数学建模初步等) 。
(二) 大学数学教学改革的一个手段。
经过几年来的探索, 我校初步建立起了一套模式, 并以此模式作为大学数学教学改革的一个手段。通过开设全校性选修课《数学实验》、《数学建模》, 以及在有关专业开设必修课《数学实验》、《数学建模》, 每年5月份组织全校“高等数学竞赛” (一年级学生) 、“数学建模竞赛” (主要是二年级学生) , 每年暑假组织校级数学建模竞赛的优胜者进行数学建模集训, 并从中选拔队员参加每年9月的“全国大学生数学建模竞赛”。经过几年来的努力, 我校已初步摸索出一套数学建模系列课程、数学建模竞赛培训以及选拔队员的模式。我校几年来的实践已经证实, 这套模式在我校学生参加“全国大学生数学建模竞赛”中发挥了重要的作用, 并取得了较好的效果。
(三) 培养大学生创新能力和素质的一个有效途径。
已逐步将数学建模活动和大学数学教学结合起来, 把“数学建模”作为培养大学生创新能力和素质的一个有效途径。近五年来, 我校学生在“全国大学生数学建模竞赛”中获得全国一等奖4项、全国二等奖11项, 省级一、二等奖41项。参加过数学建模竞赛的学生, 在后续的专业课学习、毕业设计 (论文) 等方面有良好表现, 无论是继续深造还是走上社会工作岗位都有更强的竞争力。我校还把数学建模竞赛的经验用于其他竞赛中, 也取得了一些成绩。在2007年“全国物流设计大赛”中, 我校学生应用数学建模的知识和经验, 获得一项国家三等奖 (这是该项目2007年福建省唯一的国家级奖项) 和一项优胜奖。我们的一项成果《大学生科技创新能力和素质的培养在“数学建模”的实践》获得我校教学成果一等奖, 并被推荐参加福建省教学成果奖的评选。经过几年来的努力, 该成果在大学生创新能力和素质的培养方面取得了一些的成效, 并对创新型人才培养和教学改革方面也有一定的启示。
(四) 教师参与大学数学教学改革。
“把数学实验和数学建模的思想融入到大学数学的主干课程”这个理念已被大家认同, 并已体现在我系教师主编、参编的教材中。为扩大教师的视野, 使广大教师积极投身大学数学教学改革, 我校还邀请专家学者为教师作报告、与教师座谈等。聘请了著名数学家、中南大学的侯振挺教授, 国家级教学名师、国家精品课程负责人、厦门大学的林亚南教授等为我校客座教授, 定期来学校讲学。请有经验的教师为全系数学教师作系列专题报告, 为普及和推广“把数学实验和数学建模的思想融入到大学数学的主干课程”起到了积极的促进作用。学校和系里还鼓励教师不定期地为学生开设数学建模方面的系列讲座, 让更多的学生了解“数学实验”、“数学建模”以及“数学建模竞赛”等相关内容。
三、结束语
几年来我校把数学实验和数学建模的思想融入到大学数学的主干课程作为大学数学教学改革的一个载体;初步摸索出一套模式, 并以此模式作为大学数学教学改革的一个手段;把“数学建模”作为培养大学生创新能力和素质的一个有效途径。
经过几年来的实践, 证实了我校大学数学教学改革在应用型人才培养等方面具有鲜明的特色, 已成为我校教学改革的一个“亮点”, 具有重要的推广应用价值。
摘要：本文结合福建工程学院在大学数学教学改革方面的实践, “把数学实验和数学建模的思想融入到大学数学的主干课程”作为大学数学教学改革的一个载体;初步摸索出一套模式, 并以此模式作为大学数学教学改革的一个手段;把“数学建模”作为培养大学生创新能力和素质的一个有效途径。
关键词：数学实验,数学建模,大学数学,教学改革
参考文献
[1] 李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J].中国大学教学, 2006, 1;
[2] 卢书成.开设数学实验课是高等数学教改之必然趋势[J].数理医药学杂志, 2006, 4;