浅谈民族院校数学建模及数学实验课程体系改革

1、浅谈民族院校数学建模及数学实验课程体系改革【摘要】本文通过分析民族院校数学教学的现状，提出了 结合民族特性和专业特点开展民族数学教育的教学改革方 案。随后，对数学建模与数学实验课程体系进行分析,并给出 了数学建模与数学实验系列课程衔接关系结构图。最后，介 绍了数学建模活动与学生素质的培养，并指出了具体的培训 方案。【关键词】民族数学教育数学建模与数学实验教学改 革方案【中图分类号】g642【文献标识码】a【文章编号】 1674-4810(2012)21-0004-02一引言随着高等教育改革的不断深入，民族院校的专业布局已 日趋合理，但与普通高校相比，民族性特点仍然较突出。由于 民族院校的学生大

2、多来自边远少数民族地区，中学数学基础 较薄弱，总体知识面相对狭窄。因此，为了把他们培养成能服 务民族地区经济文化建设的合格人才，在制订教学计划和设 置课程体系等方面必须做到量体裁衣。数学建模与数学实验课程体系涉及高等数学、线性代 数、概率统计、微分方程、运筹学、图论、数值分析、优化 理论、计算机基础、计算机语言、数学模型和数学实验等系 列课程，这些课程部分内容交叉重复但又各有侧重。如何将 这些课程有机地加以衔接，让学生系统地把握数学建模的基 本思想、基本方法和基本策略，较好地运用所学知识来解决 相关问题，已成为该系列课程教学中值得深思的课题。结合 民族地区特色，建立健全数学建模与数学实验课程体

3、系、调 整相关教学内容、改变培养模式、科学合理地制订教学计划、 设置课程等一系列改革，是发展民族地区数学教育的必然选 择。二民族院校数学教学的现状由于历史原因，民族院校大多以人文学科为主。近年来, 为主动适应国家和民族地区经济结构战略性调整、人才市场 需求，全面提高民族高校办学质量，各民族高校普遍进行了 学科专业结构的调整。民族高校以人文社会科学为主的学科 专业结构有了较大的改变，一些院校向着综合型方向发展, 有的民族院校则以理工学科为主要特色。一个学校数学学科 的状况，将直接影响着该校其他理工科和管理类学科的发 展。目前，我国13所民族院校中，基本上都开设了数学与应 用数学、信息与计算科学、

4、统计学或相关数学专业。由于数 学学科基础性较强，因此在专业基础课的设置方面，民族院 校与普通高校没有本质区别。然而，由于民族院校师生结构 的特殊性及理工类专业设置的滞后性等原因，导致大部分学 校在数学教学方面仍存在一些问题。民族院校是在人文学科的基础上增设理工类学科的，除 张大林提到的学生数学基础较薄弱、教师教学方法较传统等 问题外，还存在专业课程的设置不合理、课程衔接不当、教 师不能较好地把握因材施教原则等问题。随着素质教育理念 的推广，在大学数学教学中融入数学建模思想已普遍达成共 识。然而，受师资力量和水平的限制，在大学数学教学中很难 做到引进与专业相关的数学建模案例。当前大学数学教学基

5、本分为文科类、经济管理类、理工科类和数学类几个层次, 为了便于同步教学，教师在教学过程中一般只从这几个层次 上加以区分。因此，结合人才培养目标、社会需求和专业特 点开展教学是今后大学数学教学改革的一个方向。三数学教育与课程体系改革何伟等在阐述关于民族院校数学教育的思考中提到，自 然科学没有民族性，但自然科学的掌握者有民族性，对其进 行的教学可以有民族特点。因此，民族院校的数学教育可以 结合民族特性开展。在完成基础数学教学的基础上，应以数 学建模系列课程教学为载体，根据民族地区经济发展对人才 的需求，选择有利于发展民族经济的教学内容和人才培养模 式，大力开展具有民族特性的数学教育。在教学过程中，

6、重点 培养学生把握民族地区发展的前景分析能力和项目开发能 力。在地方民族院校中，应结合地方实际，针对民族旅游开 发、民族工艺品设计、民族药品研制过程中涉及的数学模型 展开教学，探索合适的具有地方特色的创新性人才培养模 式。数学建模教学与竞赛活动，是一项成功的高等教育改革 实践。从13所民族院校的人才培养方案中不难看出，随着数 学建模竞赛活动影响力的扩大，各民族院校也加大了对数学 建模与数学实验系列课程的教学力度。然而，纵观各民族院 校数学与应用数学专业、信息与计算科学专业、统计学专业 等数学相关专业的培养方案，不难发现其课程体系中与数学 建模和数学实验课相关的课程之间不能较好地衔接。因此, 在

7、公共课挤压专业课学时的情况下，只有科学有效地开设数 学建模系列课程，将拟开设的课程有机地衔接起来，才能让 学生系统地学习数学建模的思想和方法。综合各高校课程设 置情况与教学实践，我们认为数学建模与数学实验系列课程 可以按下图的关系加以衔接。数学建模与数学实验系列课程衔接关系结构图另外，因为这一系列课程中均包含数学建模的思想和方 法，所以在教学过程中可以将课程之间交叉的内容着重放在 一门课中展开，从而突破各门课程的学时限制。例如，线性规 划、非线性规划和动态规划等优化数学模型可以放在运筹学 课程中进行教学，而在数学模型课程教学中不再重复这部分 内容。这种将数学模型课程中涉及的具体模型放到相关课程

8、 里进行教学，是将数学建模思想融入其他课程教学的最好体 现。当然，教学的内容除覆盖基本知识点外，应结合专业特点 展开。只有灵活选取有利于学生就业的内容进行教学，才能 让学生学以致用。教学的形式应多样化，可以开展专题讲座, 也可以引导学生从简单课题入手，将实验室交给学生，让学 生自己去思考、去实践。*基金项目：贵州民族大学2011年教学改革工程项目 数学建模与数学实验课程体系教学改革的研究成果（编 号:guzn2011jg16）四 数学建模活动与学生素质培养高等教育的发展趋势更强调素质教育，而强调学生学习 活动的实践性是素质教育的内涵之一，从实践中获得的经验 与知识，更容易产生沉淀而成为人的素质

9、。应用数学知识分 析和解决一些问题的实践活动统称为数学建模活动，它是一 种小型的科研活动。通过参加这项活动，学生可以对科研活 动的全过程有一个初步的了解，在科研的各个环节均可得到 训练，这些环节包括：分析和理解问题背景、收集相关信息、 明确主攻目标、方案比较与抉择、模型建立与求解、仿真检 验与模型改进等。数学建模活动作为全国高校规模最大的课 外科技活动，它可以拓宽学生的知识面，培养和提高学生运 用所学的数学知识和其他各专业知识解决实际问题的综合 能力。当前，很多学校围绕大学生数学建模竞赛开展了丰富多 彩的数学建模活动，拓宽了学生综合素质的培养途径。徐世 英认为数学建模活动对培养学生的综合素质和

10、促进教学改 革有积极的作用，且提出了进一步强化数学建模活动的途 径。在大学数学教学过程中，针对不同专业和不同年级的学 生，设计一些数学建模相关课题供学生训练，不但能增长学 生的知识，还能提升学生的科研能力。在大一阶段，可以让学 生结合专业基础课的学习，运用数学软件开展一些与曲线拟 合等预测模型相关的数学建模活动；在大二阶段，可以让学 生结合微分方程和运筹学等课程，针对校园优化管理等某一 具体问题开展一些综合性的研究；在大三阶段，让学生参加 全国大学生数学建模竞赛等课外科技实践活动；此后，可以 将学生送到学校建立的实习实训基地进行实训。结合学生实际情况，在不同的学习阶段开展不同的数学 建模活动，既有助于培养学生的学习兴趣，又有助于培养学 生运用所学知识解决实际问题的能力。通过参加数学建模竞 赛等课外科技实践活动，也可以培养学生查阅资料、文字表 达等方面的能力。通过参加数学建模活动，还可以强化学生 的创新意识与创新精神，培养他们团结协作的精神、克服困 难的意志力、心理调节能力以及成功后的体验等，这些都是 成就事业的重要心理素质。参考文献1 李鸿.民族高等院校学科专业结构的调整及其社会 适应性研究j.民族教育研究，2004 (6)： 22262 张大林基于数学建模思想的民族地区高师院校高 等数学教学改革初探j.职业时空,2009(10)3 何伟、郑更新、陈祖