数学模型网络课程的研究与建设

摘要：本文探讨了网络课程的建设规范和建设方法，研究了数学模型课程的特点，通过二者的有机结合，建设一个数学模型网络课程的教学平台。该平台可以推广到其他课程。

关键词：数学模型；网络课程；平台建设

中图分类号：G642.0文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）26-0275-02

数学模型（Mathematical Model）就是用数学符号、数学式子、计算机算法和图形等对实际问题的本质属性进行抽象而又简洁的刻划。数学建模活动就是运用数学知识、数学方法来解决生产生活中的实际问题，关键的一点就是要将实际问题转化为数学问题，建立数学模型，再通过算法设计、计算机编程来求解这一模型。数学建模竞赛通过网络进行，来自各专业的三名大学生组成一队，在三天三夜72小时的时间内，要求每个队独立完成一篇研究论文，包括问题的分析、符号的说明、模型的假设、模型的建立和求解以及模型的检验与应用等。数学模型的教学就是围绕这一竞赛活动开展的一系列的教学活动。网络课程就是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，是信息时代条件下课程新的表现形式。它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。网络课程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征。随着计算机技术和计算机网络技术的发展，使得网络课件已经普及，网络课程也开始推广应用，并成为网络化学习的重要组成部分。因此对于网络课程的研究应成为网络化学习研究不可缺少的内容。数学模型课程是我校一门重点建设课程，对培养学生实际应用能力、发现问题解决问题的能力、创新意识与创新精神、团结协作意识等方面具有重要作用。将数学模型课程推广到网络教学平台，使学生在网络环境下进行自主有效的学习是一个发展方向。

一、网络课程教学的主要问题

当今网络课程教学过程中所要解决的主要问题有：

1.完整性：网络课程教学不仅可以作为课题教学的有益补充，还可以单独作为一门课程，在设计中要把握知识的正确性和合理性。既要与传统课题知识相结合，作为它的有效补充，又要保持其自身的完整性，让学生通过网络课程的单独学习，就可以对本学科知识有完整全面的掌握。

2.多样性：网络课程的特点之一就是能针对不同的个体开展特色化的教学，学生可以根据自身的实际情况有选择地开展学习。这样，在教学内容的取舍方面就要有多样性，还要考虑不同地区、不同层次、不同年龄阶段的学习者的教学要求，通过课程内容的多样化来实现个别化教学。

3.综合性：学生综合素质的培养要在网络课程中很好的体现。现在社会对复合型人才的需求越来越大，要求也越来越高，网络课程的内容广泛性、多样性已经载体的现代性，都能很好的围绕这一目标来开展教学活动。

4.应用性：课程学习的目的就是让学生能很好的运用到实际问题中去，来解决实际问题。网络课程通过实际案例的设计，让学生真正做到学以致用。

二、具体研究对象和内容

数学模型网络课程建设包含平台建设、课程论坛、教学博客、师生互动、搜索问答、在线测试、试题库、在线答疑等功能模块，以课程为基本建设单元，既可用于单门网络课程平台的建设，也可用于专业学科网络课程平台的建设，还可用于全校其他网络课程教学平台的建设。数学模型网络课程是通过互联网实现的课程，是现代课程的一种表现形式。数学模型网络课程教学内容的设计过程中有以下几点值得注意：

1.确定网络课程教学目标：以学生为中心，通过学生自主学习开展各项教学活动，达到人才培养目标的要求。

2.选择网络课程教学内容：网络课程内容在考虑完整体系结构的同时，要注重知识性与趣味性的有机结合。特别在案例的选取上，能充分激发学生的学习热情和学习兴趣，让学生乐在其中，寓教于乐。这样变被动为主动，不知不觉地达到教学要求。

3.组织网络课程教学：网络课程教学一定要结合网络课程特点和学生的实际情况，通过线性化、模块化、分层递进的教学组织模式，特别注重学生与系统之间、不同对象之间有机交互以及学生与教师之间的互动。互动学习才能让学生有成就感，才能坚持下来并深入下去。

4.有效的评价：网络课程学习的评价不能用传统的考试来测评，要在学生学习的过程中开展评价。评价的内容是学习者的感受、学习心得的体会、学习过程描述以及学习成果的检测。要注重定量与定性评价相结合，进行综合评价，评价过程要贯穿于学习的整个过程之中。

三、数学模型网络课程的建设情况

1.数学模型网络课程平台。包含自主建设、课程论坛、教学博客、师生互动、搜索问答、在线答疑等功能模块，以课程为基本建设单元，既可用于数学模型网络课程平台的建设，也可用于全校性网络课程平台的建设。

2.自主建设栏目。用于自主进行课程网站基本栏目的建设，包括课程首页、教学设计、师资队伍、课程建设、教学建设等栏目，用户可以通过网站的后台系统自行增删栏目、自定义栏目名称、设定用户权限，栏目资讯建设与信息管理前台化，功能实用，操作简便。

3.论坛博客模块。论坛博客模块分别包含课程论坛与教学博客模块，旨在为教学双方提供基于网络进行学习论坛、教学交流与互动的平台。课程论坛与博客的长期建设有利于汇聚全校广大师生的智慧对课程教学相关的问题进行深入讨论，其资源的积累又将对课程教与学起到积极的作用。

4.师生互动模块。师生互动模块旨在为教师与学生提供师生间点对点的教学辅导和班级集体内教学讨论的平台，师生互动模块包含电子邮箱功能与教学日志、学习指导、师生留言、问答精选等栏目。数学建模教学资源的建设与积累将对教师的教学积累起到重要作用。

5.搜索问答模块。搜索问答模块旨在为教学双方提供基于网络进行学习资源搜索与学习问答的平台，它不仅支持文字、公式与图形的在线编辑与修改，而且支持基于文字、公式与图元的搜索与识别，从而支持师生对包含公式和图形的专业知识内容进行搜索与问答。

6.在线答疑模块。在线答疑模块提供了一对一、一对多与多对多等形式的在线答疑模式，实现一种全新的、超越传统答疑方式的远程在线答疑模式。

四、数学模型网络课程的主要特色

数学建模活动是解决一个学生从未接触过的实际问题出发，运用有限的数学知识来解决问题，要求学生必须认真思考，充分发挥创造力和想象力，充分运用知识的归纳和演绎能力，通过类比分析，找到合适的切入点，转化为已知的数学方法。这样，对学生的创新意识、创新精神和独立研究问题的能力有着极好的锻炼机会。数学建模活动通过网络进行数学竞赛，是开放型的，学生可以结合任何网络公开的知识，收集整体各种数据，通过分析假设建立数学模型。数学模型网络课程提供了这样一个平台，其开放的特性给学生提供更多的学习资源。让学生根据自己兴趣和爱好、认识发展水平来选择各类资源，最后有效地解决这些问题。

数学模型课程学习与网络课程教学平台二者的有机结合，进一步促进了对数学模型课程的学习与应用，体现了数学模型课程的教学特点，促进了数学模型课程内容本身的革新。

参考文献：

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[2]徐朝军.网络课程效能自动评价研究[J].南京师范大学学报，2012，（03）.

[3]刘名卓.网络课程的可用性研究[J].华东师范大学学报，2010，（04）.

[4]冯爱芬，常志勇，杨德五.理工科院校数学模型课程的教学现状与对策[J].中国现代教育装备，2011，（02）.

作者简介：朱永松（1973.12-），男，湖南华容人，副教授。主研方向:数学模型、数学实验、数学应用软件。