高职院校基于数学建模的问题导向式数学教学的应用策略研究
科技信息2010年第17期
SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION
目前高职数学教育对自己与中学数学教育和普通综合性大学的数学教育的区别界定不清楚，导致高职数学教育中的应试性或学术性过强，而应用性强调不足，同时，由于高职教育重专业技术学习，轻基础学科学习的教育倾向，导致数学教育被边缘化的现象也十分突出，甚至一度有部分高职院校引发了是否还需要数学教育的争论。因此，针对我国高等职业技术学院数学教学中出现的这样的危机进行专题研究，对完成我国高职教育人才培养目标有重要的现实意义。
1数学建模教学与高职数学教学结合可行性分析
数学模型是关于部分现实世界为一定目的而作的抽象、简化的数学结构。因此，数学建模的面向解决问题的强烈导向性，会促使教师通过引导学生结合自己在专业技术学习中或者生活中所遭遇的问题，建立起简单的数学模型，并进一步利用数学的概念、方法和理论进行深入的分析和研究，从而能够从定性或定量的角度，为解决现实问题提供精确的数据或可靠的指导。根据数学建模教学方式的特点，它与高职数学教学结合具有很大的可行性。
1．1数学建模的问题导向方式能够与高职学生的专业实践紧密衔接高职数学教学的一个重要的任务，就是它不仅仅应当作为一个基础学科为传授知识而存在，同时它也应当作为一个指导性学科为服务专业学习而存在。所以，数学教师和专业课教师完全可以合作起来，共同培养学生用数学原理和方法解决在专业技术操作中遭遇的实际问题的能力。通过这样教学，能够使得学生对应用型人才的理解更加充分和深刻，这对他们在未来工作岗位上的发展有非常潜移默化的影响，对于学生而言，专业技术可以告诉他们如何做，而数学的基础可以告诉他们为什么这么做。
1．2数学建模教学方式，可以加速应用型数学人才和复合人才的培养
考虑到应用型数学人才的培养的重要性，国际和国内的数学建模竞赛在近十年来迅速发展。数学建模竞赛的题目由日常生活、工程技术和管理科学中的实际问题简化加工而成，它不要求有十分高深的数学知识，但涉及的面很广；并且一般没有事先设定的严格的标准答案，但留有充分的余地供老师和学生发挥聪明才智和创造精神。数学建模教学活动采用开放式，可查阅资料和使用计算机，老师作为指导者，可以知道学生自由组合成问题解决团队，也可跨系、跨专业组队，要求学生在规定的时间内完成一篇包括模型的假设、建立和求解，计算方法的设计和实现，结果的分析和检验，模型的改进等方面的论文。学生团队在完成论文的过程中，可以通过各种手段来收集资料，使用计算机和任何软件，甚至通过网上查询来完成解答。因此，开展数学建模教学活动对于加速高职院校培养应用型的人才和复合型人才具有十分积极的推动和促进作用。
1．3数学建模的教学方式，可以扩大学生的知识面
数学建模所涉及的内容很广，用到的知识面比较宽，不但包含了较广泛的数学基础知识和各种数学方法技巧，而且联系到各种各样实际问题的背景。单靠数学系的老师担当指导教师对学生进行这些方面的知识传授可能不够深入全面。因此，学生在课下还需要自学。如建模方法与应用、线性规划、案例分析等。这样大大丰富了学生的知识面，开拓了学生在数学方面的视野。这样充分调动了学生的学习积极性，激发学生努力自学，有利于将学生的潜能更充分地发挥，有利于培养和提高学生的动手能力。
2高职院校数学建模教学的应用策略
基于以上认识，高职院校数学建模教学的应用策略可以采取以下三种方式：
2．1样例教学和开放式训练相结合
样例教学与例题教学不同，它向学生提供一批有答案的例题，学生可以通过自学这些样例，再试着去解决问题，并通过对这些问题与样例的熟悉和比较形成问题图示，即一种抽象的规律性信息结构。样例教学是培养学生数学建模能力的第一步，数学建模方法与学生的具有动态性、变化性的复杂问题情境之间通常不存在直接对应关系，所以需要老师引导学生深入分析问题情境，精心挖掘与选择其所蕴含的各种信息与方法，需要多种数学建模方法的综合运用。因此，教师鼓励学生对数学建模问题进行多种假设、多种解决方案设计、建模结果的多种可能性分析，促使学生在一种开放式训练的情境中深化由样例教学所形成的数学建模问题图式。
2．2独立探究、多向互动和引导反思相结合
数学建模教学确实离不开教师的课堂讲授，以便使得学生全面理解和整体把握这种学习方法。但是数学建模教学的综合性、实践性和活动性的特点以及注重培养学生创新精神与实践能力的课程目标决定了数学建模理应采取包括自主参与、多向互动和探索原创活动在内的多种多样的教学方法。如果完全由教师进行系统教授却没有学生主动的建模参与和互动，那么他们获得的数学建模仅仅是一堆僵死的关于数学建模的思想方法和抽象的知识“外壳”，徒然为学生又增加了理论知识的负担，而无实践的操作效益。
在数学建模教学实践当中，学生更喜欢采取现场教学或者实验式教学的互动性教师。教师仅仅将在建模过程中必然会用到的数学理论知识传授给学生，但是它的用时比例应当是很小的，放手让学生多做建模问题，将讲授、探究和讨论等教学形式有机结合，被实践证明为一种非常有效的数学建模教学策略。
2．3评价指标多维化、评价方式多样化和评价主体多元化相结合由于数学建模教学与传统数学教学在目标上存在差异，数学建模教学必然有不同的评价标准，因此，在实践中应当采取评价标准多元化、评价方式多样化和评价主体多元化相结合的数学建模综合化平价策略。
首先，在设计多维化的评价指标的时候，应当不仅关注数学建模的知识、方法、技能与能力，还应当关注情感、态度与价值观等多维目标，以促进学生多方面发展，全方位实现数学建模课程的教育价值；
其次，多样化的评价方式应当结合硬性评价和软性评价，前者是指通过书面考试来考评学生数学建模能力与水平，重点在于学生是否具有数学建模所应当具备的基本概念、原理和方法。而软性评价侧重于教师在学生的实际建模操作过程中所体现出来的知识理解、问题解决和实际操作能力的综合评价，它的重点考评点是学生提出问题和解决问题的角度和方法的创新性；学生问题的现实性；学生解决问题过程的合理性；学生建模结果的实际有效性等。
综上所述，基于数学建模的问题导向式数学教学的应用策略不仅是个别高职院校的教学问题，它也是对中国特色高职院校数学教学的新探索，能够为其他类似的基础课程开辟新的教学境（下转第817页）
高职院校基于数学建模的问题导向式
数学教学的应用策略研究
韩欲青
（商丘职业技术学院河南商丘476000）
【摘要】本文通过引进数学建模教学模式，试图对高职院校数学教学传统方式进行提出改革方案，并在总结实际数学建模教学经验的基础上，提出三个可行的应用策略。
【关键词】数学建模；问题导向；应用策略
○职校论坛○
科技信息2010年第17期
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《数控机床》课程是高职高专数控技术专业和其他机电类专业的一门主干专业课。高职高专是以培养高等技术应用型专门人才为根本目标，以企业生产过程为教学引导，为社会培养具有一定理论知识和较强技术应用能力的高素质人才。根据学校对学生在实践应用技能方面培养的办学定位，对《数控机床》这门课从教学内容、课程体系、教学方法和教学目标等方面进行改革，以提高教学质量，培养出社会需求的应用型、技能型人才。在教学中，应着重培养学生解决实际问题的能力，培养学生“理实一体”的学习理念，将所学知识与生产实际相结合，为今后从事所学专业方面的工作打下牢实的基础，提高学生就业率。
高职高专教学过程的本质应该是认识学习和实践应用的统一过程,也是教学系统正常运行和不断进步的过程。在不断探索高职高专教育教学方法过程中，对《数控机床》这门课的教学探索有如下几点看法：
1教学内容方面
《数控机床》教材中主要的内容包括：机床概论、数控车床、加工中心、其它数控机床、数控特种加工机床、金属切削机床、数控机床典型部件、数控机床液压与气压系统及机床润滑系统、数控机床电气控制系统、数控机床的应用及机床的数控技术改造等章节。在高职高专教育中，需要针对不同专业的学生选择不同的教学重点进行教学，例如在机械制造及自动化专业进行《数控机床》教学时，应该给学生重点介绍常用数控机床的基本概念、基本原理、机床组成结构及各结构的组成要求等知识点，主要讲授数控车床、数控铣床、加工中心、特种加工机床、数控机床典型部件、数控机床的应用及机床的数控技术改造等章节的内容。应删去一些繁锁的计算过程和一些与其他课程重复的教学内容（如传动比计算、精度测量计算、金属切削机床概论等部分)。由于高职学生主要是应用技能的培养，因此，有必要将理论性太强、专业实用性较低的内容进行删减，突出实践技能性强的教学内容，在教学中，教师可联系所授课专业学生在实习实训中使用的设备进行具体的分析介绍，将教材中不同章节里内容接近的部分进行整合、取舍。这样，可以更好的体现《数控机床》课程教学内容在安排中的系统性、完整性和科学性，同时要注重汲取近期先进制造技术和数控技术的最新研究成果，注重知识的衔接、更新。
2教学方法及手段
教学方法与教学手段是教学中的主体，它决定了教学的质量，教师在教学过程中需不断进行探索、研究和改革。针对高职高专教学，主要采取“理实一体化”教学模式，采用“生产与教学”相结合教学方法，将理论与实践紧密联系，将教室与车间有机结合，边讲边练，及时提出问题、发现问题、解决问题。教育教学方法、教学手段应紧跟时代进步的步伐。传统的“黑板教学”已不能适应现代学习的要求，取而代之的是录音、录像、仿真软件等多媒体教学方式。多媒体教学是现代教育教学中重要组成部分，是高校教学的主要形式，以其丰富的信息储备、快速的运行速度、强烈的感染力成为教师首选的教学手段。利用多媒体课件进行《数控机床》课程的教学，可使教学直观、生动，不但减少了学生对课程的枯燥感，提高了学习兴趣，还能通过视觉感官进行直观的理论学习。随着现代数控技术的发展，计算机仿真软件也被高职高专教学广泛应用，利用数控加工的仿真软件对数控设备、加工原理等知识进行描述，使学生在课堂上就能很直观的学习机床的结构及其工作原理，避免了课堂、车间两头跑的情况，节约了课堂的教学时间，提高了课堂利用率，同时也解决了教学设备紧缺的问题，提高了教学质量。
3教学过程调整的措施
根据不同的教学对象及教材的结构特点，应根据各专业教学要求的侧重点不同，对教学内容及教学安排进行调整。高职高专机械制造与自动化专业的培养目标是培养学生具备本专业领域的理论知识及熟练掌握相应实践技能，适应于制造业和其它行业生产一线设备操作、机械加工生产和管理需要的高技能应用型人才。在该专业学生的培养过程中，培养的重点放在了培养学生对普通机床进行设计、操作及维修改造方面的技能，但随着科学技术的迅速发展，机械制造技术发生了巨大的变化，机械产品日趋精密复杂，且改型频繁，数控机床在整个生产行业得到广泛应用，学校对学生的培养也应紧跟市场的需求，加大学生在数控领域相关技能的培养。在《数控机床》这门课的教学过程中，针对该专业培养目标的要求，可将几种典型数控机床的相关内容进行整合处理，提高教学安排的系统性。例如：在数控车床、数控铣床及加工中心的结构介绍中，可以数控车床为例，将机床的结构介绍从机床主运动传动系统、进给运动传动系统和辅助运动传动系统三大部分进行具体分析。通过对数控车床的结构分析、数控车床和普通车床的结构对比分析、数控车床与其他数控机床比较分析等知识的讲解，让学生根据教师所讲授的分析步骤，自行对其他数控机床（数控铣床、加工中心）的结构进行分析、学习，教师只做分析指导和总结，以培养学生主动参与、举一反三的学习能力。再如，在各传动系统结构组成介绍中，以数控机床对主传动系统的总体性能要求、各组成组件的要求、传动形式的选择，各设计参数的确定等步骤进行细化讲解，让学生不但能掌握教材中的相关知识，也能掌握一定的学习方法和分析步骤，全面提高学生素质。
科技迅猛发展的今天，面对数控技术的高速发展，作为一名专业教师，在“教书育人”的同时，应致力于高职高专教育的教学改革，不断探索教育教学方法，努力提高教学质量，为社会培养受用人单位欢迎的实用人才。
【参考文献】
［1］熊光华．数控机床[M]．北京：机械工业出版社，2001,3
［2］闫梅．我国数控技术产业的现状及发展趋势[J]．机床电器，2006,（6）．
［3］王泓．职业院校数控加工技术教学的思考与改革[J]．科技信息，2006,(11).［4］文喆．素质教育与课堂教学改革[M]．北京师范大学出版社，2009－7－1.
［责任编辑：王静］
《数控机床》课程在高职高专教学中的思考
夏颖怡
（云南机电职业技术学院云南昆明650203）
【摘要】随着科学技术的发展，应不断进行高职高专教育教学的探索。根据不同专业的学生选择不同的教学重点进行教学，从教学内容、教学方法和手段及教学调整等方面进行教学，为社会培养高质量的应用技能型人才。
【关键词】高职高专教育；数控机床；教学探索；应用技能型人才
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（上接第807页）界提供一个崭新的视角。
【参考文献】
［1］冯宁.数学建模融入高职教学体系的探索[J].中国职业技术教育，2010(08)．［2］刘晓春.从数学建模看高职院校高等数学改革[J].时代教育，2009（10）．［3］施宁清.将数学建模的思想和方法融入高职数学的试验与研究[J].2010(09)．
作者简介：韩欲青（1971—），女，河南商丘人，商丘职业技术学院，讲师，数学学士，研究方向为数学课程教学论。
［责任编辑：张慧］
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