数学建模课程教学中“翻转课堂”的应用实践与研究

基金项目：2016年贵州省级本科教学质量工程项目：《数学建模》课程教学改革与大学生综合素质提高的实践

项目编号：sj-jxcc-kc-002

摘要：本文通过对数学建模课程内容的分析，在保证教学效果的基础上，开展“翻转课堂”在数学建模课程教学中实践与研究，提高学生学习数学建模的兴趣和能力。

关键词：数学建模；翻转课堂；教学效果；教学方法

在1992年，中国全国大学生数学建模竞赛正式开赛（1992年本科开赛、1999年高职高专开赛、2004年研究生开赛），随着数学建模竞赛的开展，人们充分认识到数学建模课程对人才培养的价值，一方面开发了数学知识的应用实践，引导数学教育改革的方向，另一方面找到了通过数学知识的应用提高学生综合素质的有效途径，为此，数学建模课程应运而生，学校不同程度的开设了数学建模课程必修课或选修课。但由于对数学建模课程实践性认识不足，教学方法传统，教学效果不理想，因此，为普及数学建模知识，提高教学效果，本文就数学建模课程教学中“翻转课堂”教学方法的应用进行实践与研究。

一、研究数学建模课程中应用“翻转课堂”教学方法的原因

首先，数学建模是一个复杂的课程，它涵盖的知识面很广，数学建模课程的基本内容一般包括数学建模基础知识和数学建模方法，其中，基础知识包括数学建模的产生、发展、分类和作用；数学建模方法（按知识应用分类）包括微积分知识建模、运筹学知识建模、统计学知识建模、概率知识建模、特殊方法建模（层次分析法、马氏链、灰色理论等），此外，还要学习MATLAB编程或计算机语言编程等内容[1]。可见，都是知识的应用实践，不让学生进行大量实践，教学效果也不会太好。在教学中，为了提高教学效果（引导学生对知识的应用实践），有必要开展“翻转课堂”教学方法在数学建模课程教学中应用研究。

（一）从数学建模课程特点分析 “翻转课堂”教学方法的应用实践

数学建模课程是知识应用实践课程，它也是典型的问题导向型课程，教学内容中是用所学数学知识去解决实际问题，充分体现数学知识的应用实践，这正是“翻转课堂”教学方法的用武之地。

（二）从教学效果分析“翻转课堂”教学方法的应用实践

根据数学建模课程实践性特点，“翻转课堂”教学方法有益学风建设，一方面通过“翻转课堂”教学方法，让学生充分认识到“翻转课堂”教学方法的价值，培养学生“自学”（预习）的学习能力；另一方面，培养学生应用知识分析问题、发现问题的能力，从而提高学生学习数学建模课程的积极性和自信心。

综上分析，为了解决课程教学与教学方法之间的矛盾，必须找到一个恰当的解决方案。通过实践，我们认为在数学建模课程教学中使用“翻转课堂”教学方法效果比较好，因此，有必要开展“翻转课堂”教学方法在数学建模课程教学中的应用研究。

二、在数学建模课程教学中 “翻转课堂”教学方法的应用实践与研究

数学建模课程是培养学生应用数学知识解决实际问题的意识和思想，在教学中培养学生数学应用知识解决实际问题的能力。既要考虑学生基础，又要考虑到教学效果。近年来，在数学建模课程教学中，我们应用“翻转课堂”教学方法进行教学，效果较好，受到学生的欢迎。

（一）数学建模课程基础内容“翻转课堂”的教学设计

数学建模课程基础内容包括模型、原型的概念，数学模型的概念及分类，数学建模竞赛产生和作用，数学建模的基本方法等知识。

“翻转课堂”教学设计的基础是教材、课件（微课）、问题设计。例如，要求学生掌握模型、原型的概念，首先安排学生学習模型、原型的课件（微课）或自学并制作课件.ppt；其次，要求思考模型、原型的分类及实例；最后，采用问答式或学生讲解式交流学习，变学生为老师，激发学生学习的主动性和积极性。

（二）数学建模课程建模内容“翻转课堂”的教学设计

数学建模课程教学一方面培养学生掌握数学建模方法，另一方面培养学生撰写科技论文的能力，而数学建模论文有其基本的格式，而建模知识是论文中的一部分，因此，在讲授微积分、统计学、运筹学、概率论、特殊方法等工具进行建模时。“翻转课堂”教学设计是首先安排学生学习掌握数学建模论文的撰写要求；其次，安排建模题目实践，例如：为了进行53名学生数学期末考试成绩质量分析，请建立模型统计各分数段的人数？；最后，撰写数学建模论文并安排时间让学生进行交流分享。

综上所述，在数学建模课程中应用“翻转课堂”教学方法符合实际，值得实践和研究。

三、在数学建模课程中使用“翻转课堂”教学方法的意义

数学建模课程的教学目的是培养学生对数学知识应用的意识和思想，提高学生应用数学知识分析问题、解决问题的能力，培养学生创新意识和创造能力，训练人的逻辑思维和发散思维。

（一）促进教学方法改革与研究

翻转课堂译自"Flipped Classroom"或"Inverted Classroom"，也译为"颠倒课堂"，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生，实现以学生“学”为中心的教学转变。

（二）促进“翻转课堂”教学方法的应用实践

在数学建模课程中使用“翻转课堂”教学方法，一方面是课程特点的教学方法开发实践，另一方面是“翻转课堂”应用实践研究。

（三）促进学风建设，提高教学效果

在数学建模课程中使用“翻转课堂”教学，一方面把学生推在教学的前面，让学生感到“新、奇、特”知识和教学方法，培养学生“自学”的兴趣和习惯。另一方面，以问题导向开展教学，让学生带着问题听课，激发学生的主动性和自觉性，培养学生勤于思考的学风。

总之，在数学建模课程中使用“翻转课堂”教学方法，提高教学效果，促进学风建设，培养了学生学习知识的积极性、主动性、创造性，从而提高学生综合素质。我们通过“翻转课堂”教学实践，收到了较好的教学效果。

参考文献

[1]何旭，陆安文.《数学建模》课程内容分段教学研究与实践 数字化用户2018.52.

作者简介：何旭，贵州商学院教师，副教授，软件工程硕士。研究方向：计算机应用，高校思想政治理论与实践教育；

陆安文，贵州商学院2016级本科学生，物联网工程专业；

王永，贵州商学院2017级本科学生，管理科学与工程专业。