大学数学教学中提升学生数学建模能力的教学策略研究

引言

社会对大学毕业生提出了更高的综合能力要求，尤其强调其分析问题实际问题的能力，这是在信息技术快速发展的时代背景下产生的，作为大学数学教育改革的核心内容之一，数学建模逐渐成为联系理论知识与实际应用的重要桥梁，学生通过数学建模，既可以加深对数学知识的理解，又可以培养学生的逻辑思维能力，培养学生的创新意识，培养学生的团队合作能力。但是，目前我国高校的建模教学内容与实际问题脱节、方法手段单一、学生参与度不高等诸多挑战，为此，提升大学生的综合数学素养和实际应用能力，深入探讨适应新时代需求的建模教学促进教学体系的优化，具有十分重要的意义。

一、我国大学数学建模教育的历程与现状

中国大学数学建模教育起步于 20 世纪 90 年代，建模教学从课外活动逐步走向课堂实践，并成为高校数学教育的重要组成部分，伴随着“全国大学生数学建模竞赛”的创办和推广，近年来，随着教育部对应用型人才培养的重视，越来越多的高校将数学建模课程纳入教学体系，一些高校还探索将建模理念与基础课程融合，如数学分析、线性代数、概率论等，促进学科交叉与实践教学的有机结合，一些高校的数学建模课程已成为目前，造型教学已经具备了一定的规模，竞赛氛围也越来越浓厚，一些院校的教学培训体系也已经建立得比较成熟。但从全国范围来看，造型教育发展仍不平衡，部分院校课程设置不够完善，师资力量薄弱，造型教学的系统性和实效性还需要进一步完善和提高，在教学质量等方面还需要进一步加强。

二、当前大学数学建模教学中存在的问题

（一）教材内容缺乏现实情境导向

教材内容在当前大学数学建模教学中，一般偏重于理论模型和数学公式的讲解，缺少情景设置，紧密结合现实生活或行业实际，很多教材中的案例还停留在抽象推演或经典范本复现的阶段，缺乏对当前社会热点问题的深入剖析，缺乏对学科交叉场景的深入剖析，缺乏对复杂实际的系统剖析，导致学生在真题中很难迁移应用所学知识。现实情景导向的缺失，不仅使教学的实践价值受到削弱，而且对学生形成和发展建模思维造成了一定的限制，对学生的创新能力和综合素养的提高都是不利的。

（二）教学方法单一，缺乏启发性

传统的讲授式教学在目前的大学数学建模教学中仍占主导地位，教师多以与学生缺乏互动和思维碰撞的模式知识灌输和解题技巧讲解为主，这种单向的以老师为中心的教学方式，很难把学生的兴趣和主动探究建模问题的意识激发出来。同时，启发式、探究式教学手段如案例分析、小组讨论、项目实践等在教学过程中较少引入，导致学生在面对开放性问题时缺乏独立思考的能力，在解决问题时缺乏创新性，学生建模潜能的挖掘和综合能力的培养都受到教学方法单一性的严重制约。

（三）学生建模意识与能力培养不足

尽管高校教学对数学建模的重视程度不断提高，但不少学生对建模的认识还不够正确，重视程度不够，建模意识整体偏弱，一方面，学生习惯于应试导向的学习方式，对学科间的综合思维、问题抽象和建模所需的解决能力准备不足，重知识掌握而轻实际应用;另一方面，由于课程内容与实际环节脱节，缺乏循序渐进的能力培养路径，学校在建模能力培养方面系统性训练较少。这种情况使学生在面对复杂的实际问题时缺乏建模思路和操作经验，影响综合素质和动手能力的提高，难以有效地利用数学工具进行分析和解决。

三、提升大学生数学建模能力的教学策略

（一）引入真实问题项目驱动教学

基于真题的项目驱动教学在教学过程中广泛引入，以有效提升学生的数学建模能力，抽象数学理论转化为学生需要自主探究和解决的实际问题，通过选取社会生活、产业发展、工程技术等领域的典型案例，激发学生的学习兴趣和造型意识。在项目实施过程中，学生需要经历问题分析、模型建立、参数估计、求解和验证等完整的过程，这不仅有助于加深对数学知识的理解，而且还能促使学生培养团队协作能力以及对复杂问题的解决能力，这些都需要学生教师应作为引导者、协同者参与其中，帮助学生理清思路，优化模式，反思提高，做到教学内容与实际需要的深度融合，才能真正做到融会贯通。

（二）优化教学方法，强化实践导向

打破以教学传统教学模式，积极采用多样化、实践性强的教学方式，增强数学建模教学的实效性，鼓励学生在真题中进行探究式学习，教学中可引入案例教学、翻转课堂、情景模拟、小组合作等多种手段，同时，注重构建促进学生在建模实践中应用所学理论知识的“课-课下实践-课后反思”一体化教学流程。学生的数据处理、模型选择、结果分析与表达等综合能力通过开展建模实验课、阶段项目任务、课程论文等实践环节得到提升，教师要在教学中转换角色，从知识的传授者转变为学生造型能力成长的推动者和实践引导者，真正实现教学从“传授知识”向“培养能力”的转变。

（三）强化师资队伍与教辅资源建设

高水平的师资队伍和完善的教学资源支持，是提升大学生数学建模能力不可或缺的，鼓励教师参加建模竞赛、跨学科项目实践和相关培训，不断提高教师的理论素养和实践指导能力，当前迫切需要加大力度培养和引进建模教学师资，同时加强团队建设，构建交叉融合的教学团队，为建模教学提供多角度的支持，由数学、计算机、工程等多学科教师组成。在教学资源上，以丰富学生实践体验为目的，开发或引进建模案例库、仿真平台和符合实际问题的可视化工具;同时建立教学视频、操作手册、资料辅助资料，打造良好的环境的开放共享在线教学平台，通过建设一支具有健全教辅体系的多元化的教师队伍，为模式化教学提供坚实的支持。

结语

作为新时代高等数学教育改革的重要方向，数学建模已成为培养大学生创新实践能力的重要载体。面对当前教学中存在的现实情境不足、方法单一、能力培养薄弱等问题，通过引入现实问题驱动的教学优化教学方法、强化教师与资源建设等多维策略，推动建模教学从“知识传授”走向“能力生成”，是当前教学中存在的问题，是也是有效提升大学生综合建模素养，满足社会对高素质应用型人才的迫切需求，助力高校人才培养质量的整体提升，只有实现理论与实践的深度融合，构建系统化、应用型的教学体系。

参考文献

[1]郭立军,李美娟,何光峰.提升小学生数学问题解决能力的教学策略:一项追踪实验研究[J].课程．教材．教法,2023,43(10):97-104.

[2]祁永强.新时代高校学生数学创新能力的培养研究——评《大学数学教学与创新能力培养研究》[J].中国高校科技,2022,(07):I0010-I0010.

[3]冯军.高中数学教学中培养学生数学建模能力的策略与实践探索[J].数学学习与研究,2025,(10):66-69.

[4]张昕.高中数学教学中培养学生逻辑思维能力的策略探讨[J].课堂内外(高中版),2025,(10):55-57.

[5]黄昌盛,李民.大学数学基础课提升学生课堂参与度的教学策略[J].教育进展,2025,15(02):223-227.