大學(xué)生數(shù)學(xué)建模課程范文
時(shí)間:2023-12-22 17:50:44
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篇1
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模課程;數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽;專業(yè)素質(zhì);抽樣調(diào)查
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)06-0192-02
引言:
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展,當(dāng)今世界,數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍已經(jīng)變得更為寬泛,其發(fā)揮的作用也已經(jīng)發(fā)生了革命性的變化,很多領(lǐng)域都日益依賴于對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用,很多新設(shè)備、新技術(shù)的研制與開(kāi)發(fā)都是在一定的數(shù)學(xué)模型指引下實(shí)現(xiàn)的。大學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的高等數(shù)學(xué)課程一直是一門(mén)比較抽象的學(xué)科,其概念、性質(zhì)、定理等部分學(xué)生難以理解。首先,因?yàn)槠潆y度高而使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性受到影響;其次,看不到這樣高深的理論在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用,會(huì)有“學(xué)無(wú)用武之地”、“學(xué)了也白學(xué)”的想法,甚至有調(diào)侃說(shuō)“有一顆‘?dāng)?shù)’上掛死了很多人”,加之眾多因素使數(shù)學(xué)成為很多大學(xué)生厭惡至極的學(xué)科,不但影響了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,而且影響了他們的數(shù)學(xué)素質(zhì),同時(shí)也影響他們?nèi)蘸髮I(yè)課知識(shí)的學(xué)習(xí),進(jìn)而影響了他們的專業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成。數(shù)學(xué)建模這門(mén)課程是自1992年以來(lái)在全國(guó)普遍開(kāi)展“大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”的活動(dòng)中產(chǎn)生的。舉辦全國(guó)競(jìng)賽的主要目的并不在于參加“建模競(jìng)賽”本身,而在于培養(yǎng)提高高校師生的綜合“數(shù)學(xué)素養(yǎng)”,挖掘理論基礎(chǔ)數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題中的廣泛應(yīng)用[1]。因數(shù)學(xué)建模涉及的范圍比較廣泛,因此增加數(shù)學(xué)的實(shí)踐內(nèi)容,不僅能讓學(xué)生親自主動(dòng)積極學(xué)習(xí)建模思想,認(rèn)真體驗(yàn)和感知建模過(guò)程,而且對(duì)大學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成也有一定的積極影響。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題之間架設(shè)橋梁的一項(xiàng)創(chuàng)造性科研活動(dòng),是解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)最關(guān)鍵的一步,那么在這過(guò)程中對(duì)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)到底有怎樣的影響?本文將利用抽樣調(diào)查的方式利用Excel表格來(lái)體現(xiàn)并分析利用數(shù)字化揭示數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的作用。
調(diào)查分析研究:
近幾年來(lái),在積極探索深化高等教育改革有效措施的同時(shí),全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在各大高校的蓬勃發(fā)展已經(jīng)引起眾多專家和學(xué)者的廣泛關(guān)注。先行的高校數(shù)學(xué)教育在教學(xué)觀念、課程設(shè)置、教學(xué)方式、評(píng)價(jià)體系等方面都需要加大改革力度;從數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的理念以及各高校數(shù)學(xué)建模教育的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽符合教育改革的方向,也推動(dòng)著高校數(shù)學(xué)教育的改革[2]。更重要的是,我們通過(guò)調(diào)查與研究,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模課程及競(jìng)賽在很大程度上影響著大學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。
數(shù)學(xué)建模這一學(xué)科是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)后對(duì)所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)和運(yùn)用的學(xué)科。通過(guò)模型建立,它既能解決生物、環(huán)境、地質(zhì)、軍事、人口等方面的問(wèn)題,也能解決醫(yī)學(xué)科研問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)、金融等方面的研究問(wèn)題,是提高各個(gè)專業(yè)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)、檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用知識(shí)能力的一門(mén)學(xué)科[3]。競(jìng)賽題目的實(shí)用性打開(kāi)了創(chuàng)新思維的空間。挑戰(zhàn)自我、戰(zhàn)勝自我的競(jìng)賽,是教學(xué)改革的成功探索的產(chǎn)物;建模競(jìng)賽試題緊密結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,富有挑戰(zhàn)性,吸引著學(xué)生對(duì)投身國(guó)家的各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)的關(guān)注,提高他們關(guān)于理論在實(shí)際生活中的運(yùn)用能力;學(xué)生在競(jìng)賽中面對(duì)一個(gè)還未解決的實(shí)際問(wèn)題,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自身所學(xué)專業(yè)知識(shí)加以分析、提出合理方案。他們必須開(kāi)動(dòng)腦筋、拓寬思路,充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力,從而使學(xué)生更好地運(yùn)用自身所學(xué)專業(yè)知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題,有助于提高他們的專業(yè)素質(zhì)[4]。通過(guò)實(shí)際操作反映出自己各方面的不足和某些方面的空白,以及自己對(duì)自身專業(yè)的理解能力和有機(jī)運(yùn)用能力還有待提高。恰巧數(shù)學(xué)建模課程里的眾多模型有助于解決競(jìng)賽和實(shí)際生活所遇到的問(wèn)題。所以各個(gè)學(xué)校的各個(gè)學(xué)科都應(yīng)開(kāi)展這門(mén)課程。調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分高校僅數(shù)學(xué)系開(kāi)展了這一課程,除數(shù)學(xué)系外的理工科類的學(xué)生只有極少的一部分參加過(guò)選修課。
數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)習(xí)是對(duì)以往的理論課程的綜合實(shí)踐,是理論知識(shí)的學(xué)以致用,而數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽又是對(duì)數(shù)學(xué)建模課程的一種檢驗(yàn)。為了分析數(shù)學(xué)建模課程及競(jìng)賽對(duì)大學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的影響,我們首先通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的方式對(duì)全校學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,因?yàn)楦鲗W(xué)院與數(shù)學(xué)建模的相關(guān)程度不同,我們用隨機(jī)抽樣調(diào)查法發(fā)放的問(wèn)卷:
對(duì)于本次研究一共隨機(jī)發(fā)放了500份調(diào)查問(wèn)卷,回收485份,回收率97%,其中理學(xué)院發(fā)放了250份,經(jīng)工農(nóng)醫(yī)學(xué)院一共發(fā)放了200份,其他學(xué)院發(fā)放了50份。得到如下結(jié)果:
1.對(duì)于已開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)生覺(jué)得建模課程所帶給他們的收獲,結(jié)果如下圖所示:
由(圖一)可以看出對(duì)于所調(diào)查的同學(xué)中,理學(xué)院學(xué)生覺(jué)得他們學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)建模課程非常有利于提高自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)水平并且可以使他們對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)更感興趣,而且還可以間接地掌握現(xiàn)代最前沿的科學(xué)知識(shí),并開(kāi)闊了國(guó)際視野,對(duì)于自己所學(xué)科知識(shí)的未來(lái)發(fā)展有了更清晰的認(rèn)識(shí)。而對(duì)于所調(diào)查的經(jīng)工農(nóng)醫(yī)學(xué)院的學(xué)生所反饋的數(shù)據(jù)表示,53.3%的學(xué)生覺(jué)得開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程更加有利于自己對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用,有利于提高自己的專業(yè)水平。
2.對(duì)是否有必要開(kāi)設(shè)建模課程的調(diào)查結(jié)果如下:由以上(圖二)我們可以明顯看出68%的學(xué)生覺(jué)得開(kāi)設(shè)建模課程還是很有必要的。在贊成的學(xué)生中理學(xué)院的學(xué)生所占比例為71%(理學(xué)院中數(shù)學(xué)系71%,地理、物理、化學(xué)一共29%),經(jīng)管、工學(xué)、農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)院學(xué)生所占比例為25%,其他學(xué)院學(xué)生所占比例為4%。這一現(xiàn)象突出顯示出當(dāng)代大學(xué)生對(duì)于理工科類普遍開(kāi)設(shè)建模課程有所期待,而且有興趣去嘗試接觸一下數(shù)學(xué)建模所帶來(lái)的不一樣的知識(shí)體系和知識(shí)內(nèi)容,希望可以給自己帶來(lái)另一種學(xué)習(xí)過(guò)程的體驗(yàn)。參加過(guò)課程的同學(xué)表示開(kāi)設(shè)課程很有必要,學(xué)習(xí)課程之后他們發(fā)現(xiàn)可以從多個(gè)角度看待問(wèn)題不同方法處理問(wèn)題。而沒(méi)有參加過(guò)課程的78%的同學(xué)通過(guò)這次問(wèn)卷調(diào)查了解課程后表示對(duì)數(shù)學(xué)建模這門(mén)課程很感興趣,可以嘗試一下新的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)模式。
3.對(duì)于已參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的同學(xué)所表示試題內(nèi)容與自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)的相關(guān)程度如上圖:由(圖三)我們可以了解到,對(duì)于參加建模競(jìng)賽的同學(xué)還是理學(xué)院的同學(xué)占絕大多數(shù),有的學(xué)院的同學(xué)只是處于觀望狀態(tài)并沒(méi)有付出實(shí)際行動(dòng)。對(duì)于理學(xué)院的同學(xué)62.5%認(rèn)為與自己所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)可以用于解決建模競(jìng)賽中所出現(xiàn)的問(wèn)題,而數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽也可以夯實(shí)他們的專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ),提高專業(yè)素質(zhì)。
4.對(duì)于同學(xué)們對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的建議整理大概分為一下幾類:(1)由于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是三個(gè)人在三天內(nèi)完成的活動(dòng),讓三個(gè)人一組參賽一是為了培養(yǎng)合作精神,所以同學(xué)們希望可以變成小組學(xué)習(xí),這樣可以增加合作的機(jī)會(huì),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作交流的能力,更好地發(fā)揮自己的長(zhǎng)處取長(zhǎng)補(bǔ)短。(2)部分同學(xué)在潛意識(shí)里覺(jué)得數(shù)學(xué)建模很難,希望老師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)當(dāng)中可以從簡(jiǎn)單出發(fā)與實(shí)際生活緊密相連,利用簡(jiǎn)單的例子來(lái)解決一些復(fù)雜的問(wèn)題,從而打消他們內(nèi)心的恐懼感使他們有參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的勇氣和信心。(3)理學(xué)院的同學(xué)希望可以作為必修課程,引起學(xué)生和老師們的重視,從而更好地學(xué)習(xí)并且理解運(yùn)用數(shù)學(xué)建模所學(xué)的知識(shí)更好地去解決實(shí)際生活中的問(wèn)題。其他理工科類學(xué)院同學(xué)希望可以有更多機(jī)會(huì)選擇數(shù)學(xué)建模課程。(4)希望可以多安排一些實(shí)踐課程,定期進(jìn)行一些模擬實(shí)驗(yàn)練習(xí),不僅對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有一定幫助,也是數(shù)學(xué)建模課程的理論與實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系的體現(xiàn)。
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽不僅僅是依據(jù)建立模型解決問(wèn)題,在建模過(guò)程中同學(xué)們可以學(xué)會(huì)合理地分配時(shí)間、與隊(duì)友互相探討合作以及論文的撰寫(xiě);而建模課程可以幫助同學(xué)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題、開(kāi)闊視野以及在元認(rèn)知基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新的知識(shí)從而對(duì)原有知識(shí)進(jìn)行完善和創(chuàng)新。
綜上所述,數(shù)學(xué)建模課程和競(jìng)賽可以使大學(xué)生的自我管理能力、情緒管理能力、時(shí)間管理能力、問(wèn)題解決能力、表達(dá)能力、溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、開(kāi)拓創(chuàng)新能力等專業(yè)素質(zhì)得到提升。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模組織與培訓(xùn);數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革;教育模式
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)29-0278-03
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由教育部高教司與中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)聯(lián)合舉辦的一項(xiàng)全國(guó)性的基礎(chǔ)學(xué)科競(jìng)賽,目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題進(jìn)而處理實(shí)際問(wèn)題的能力。特別是培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型的能力、計(jì)算機(jī)編程能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和科技論文寫(xiě)作能力,同時(shí)推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革。這項(xiàng)賽事從1992年開(kāi)始,全國(guó)各高校師生積極參與,競(jìng)賽的規(guī)模不斷擴(kuò)大,參賽學(xué)校從1992年的79所增加到2013年的1326所,參賽隊(duì)數(shù)從1992年的314隊(duì)增加到2013年的23339隊(duì)。重慶理工大學(xué)從1995年開(kāi)始組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,取得優(yōu)異成績(jī),到2013年累計(jì)獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)13項(xiàng),二等獎(jiǎng)59項(xiàng),重慶賽區(qū)組織獎(jiǎng)4項(xiàng),重慶賽區(qū)優(yōu)秀指導(dǎo)教師23人次,競(jìng)賽成績(jī)名列重慶賽區(qū)前列。本文根據(jù)我校多年的參賽經(jīng)驗(yàn),就數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的組織和培訓(xùn)做一總結(jié)和探討。
一、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組織
1.領(lǐng)導(dǎo)重視,經(jīng)費(fèi)落實(shí)。正如數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的宗旨是團(tuán)隊(duì)精神一樣,我校從1995年開(kāi)始參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽起,歷年來(lái)十分重視競(jìng)賽的組織工作;由教務(wù)處牽頭成立了包括各二級(jí)學(xué)院副院長(zhǎng)、教務(wù)處長(zhǎng)的學(xué)科競(jìng)賽領(lǐng)導(dǎo)小組,負(fù)責(zé)競(jìng)賽的學(xué)生組織、培訓(xùn)和競(jìng)賽場(chǎng)地的協(xié)調(diào)及相關(guān)經(jīng)費(fèi)的落實(shí)等工作。由數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院為主成立數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組,承擔(dān)競(jìng)賽的具體組織工作。學(xué)校主管教學(xué)的校長(zhǎng)多次就數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有關(guān)工作做批示,指示要全力以赴做好數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽各項(xiàng)工作,從經(jīng)費(fèi)上支持?jǐn)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽的開(kāi)展,并詢問(wèn)各項(xiàng)工作的進(jìn)展落實(shí)情況。競(jìng)賽和培訓(xùn)期間,校領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處經(jīng)常到培訓(xùn)和競(jìng)賽場(chǎng)地指導(dǎo)工作,聽(tīng)取參賽師生的意見(jiàn),解決具體的困難和問(wèn)題,同時(shí)各二級(jí)學(xué)院和相關(guān)單位也對(duì)競(jìng)賽的各方面如假期學(xué)生培訓(xùn)場(chǎng)地和學(xué)生住宿落實(shí),圖書(shū)資料借閱等方面提供支持,共同搞好競(jìng)賽組織與協(xié)調(diào)工作。
2.全面動(dòng)員,廣泛參與。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的目的是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題能力,提高人才素質(zhì),吸收更多的同學(xué)參加,讓更多的同學(xué)受益。為了擴(kuò)大數(shù)模競(jìng)賽在學(xué)生中的影響,最大范圍地吸引學(xué)生參與該項(xiàng)賽事,我們主要開(kāi)展了以下三方面的工作:①組建數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)。從大一開(kāi)始高等數(shù)學(xué)課教師就會(huì)在課程中向?qū)W生介紹全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,同時(shí)在課程教學(xué)過(guò)程中引入數(shù)學(xué)建模的案例,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。每年十一月通過(guò)數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)大力宣傳我校在歷年競(jìng)賽中所取得的成績(jī),發(fā)展新會(huì)員,到目前為止,該協(xié)會(huì)已有600多位會(huì)員。派數(shù)模教練對(duì)協(xié)會(huì)工作進(jìn)行指導(dǎo)。②組織全校性的報(bào)告會(huì)。邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)建模的專家進(jìn)行有關(guān)數(shù)學(xué)建模的講座。③采取各種手段和渠道宣傳數(shù)學(xué)建模。為促進(jìn)我校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的深入開(kāi)展,學(xué)校制定了《重慶理工大學(xué)關(guān)于開(kāi)展全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)的實(shí)施辦法》、《校級(jí)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽章程》,對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽規(guī)則、組織形式和學(xué)生獎(jiǎng)和組織獎(jiǎng)的評(píng)獎(jiǎng)方式等方面做出了具體的規(guī)定和要求,進(jìn)行政策激勵(lì)。通過(guò)以上活動(dòng)的開(kāi)展,吸引了許多優(yōu)秀學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。
二、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)
由教務(wù)處和學(xué)校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組負(fù)責(zé)競(jìng)賽的培訓(xùn)工作。具體流程如下:第一階段:每年3~5月由教練組教練開(kāi)設(shè)全院選修課《數(shù)學(xué)建模技巧》。講解數(shù)學(xué)建模基礎(chǔ)知識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的興趣。5月上旬舉行重慶理工大學(xué)校級(jí)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,通過(guò)競(jìng)賽選拔優(yōu)秀學(xué)生參加第二階段的培訓(xùn)。第二階段:5月中旬~6月下旬,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模提高培訓(xùn)。完善學(xué)生的建模知識(shí)體系,增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)修養(yǎng),增強(qiáng)問(wèn)題分析、建模和求解的綜合能力。第三階段:8月中旬~賽前,組織參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的隊(duì)員暑假?gòu)?qiáng)化培訓(xùn)。主要強(qiáng)化學(xué)生以下幾方面的能力。
1.強(qiáng)化計(jì)算機(jī)編程和相關(guān)數(shù)學(xué)軟件使用的能力。
2.強(qiáng)化學(xué)生從互聯(lián)網(wǎng)獲取資料的能力。
3.強(qiáng)化學(xué)生科技論文寫(xiě)作的能力,進(jìn)行專門(mén)的培訓(xùn)和指導(dǎo)。
4.強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。實(shí)踐證明,隊(duì)員之間配合的默契程度直接關(guān)系到競(jìng)賽的成功與否,通過(guò)模擬競(jìng)賽及答辯對(duì)三名參賽隊(duì)員進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作訓(xùn)練。
三、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組織和培訓(xùn)的體會(huì)
1.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提高了學(xué)生的創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的賽題工程技術(shù)、管理科學(xué)和社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題簡(jiǎn)化而成,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽需要學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識(shí)如微分方程模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型、概率模型、統(tǒng)計(jì)回歸模型等,具備計(jì)算機(jī)編程能力和科研論文寫(xiě)作能力,因此數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽本身就是學(xué)生綜合能力提高的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽由于它的競(jìng)賽賽題、組織形式和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),適合培養(yǎng)有創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)人才的需要,收到廣大學(xué)生的歡迎。學(xué)生們普遍反映,通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,提高了知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。
2.推動(dòng)了大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革。①教學(xué)思想和教學(xué)內(nèi)容的改革。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革找到了突破口。從大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)思想上說(shuō),培養(yǎng)大學(xué)生的綜合素質(zhì)有兩個(gè)方面:一是通過(guò)分析、邏輯推理或計(jì)算能夠正確地求解數(shù)學(xué)問(wèn)題,即對(duì)已有的數(shù)學(xué)模型用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解;二是對(duì)所研究的實(shí)際問(wèn)題,根據(jù)研究對(duì)象的特征,做必要、合理的簡(jiǎn)化假設(shè),用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律,建立實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。將數(shù)學(xué)建模思想融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過(guò)程中是對(duì)加強(qiáng)對(duì)各方面能力培訓(xùn)的很好方法。因此在數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中我們強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)建模思想的突出作用,注重從實(shí)際應(yīng)用背景中引入數(shù)學(xué)的基本概念和基本定理,并強(qiáng)調(diào)用如何所授數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。②教學(xué)方法和手段的改革。教學(xué)方法上引入案例教學(xué)。具體的做法是給出實(shí)際問(wèn)題的相關(guān)背景資料、帶著所要解決的問(wèn)題,講解相關(guān)的數(shù)學(xué)理論和方法,再用此方法解決實(shí)際問(wèn)題。選擇案例的思路是:要有鮮明的教學(xué)目的性、趣味性、高度的擬真性、代表性,求解不太復(fù)雜。使學(xué)生從解決這些問(wèn)題入手,從中體會(huì)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的技巧和樂(lè)趣。教學(xué)手段上可采用多媒體教學(xué)。多媒體技術(shù)的運(yùn)用,加大了信息量的傳授,尤其是在案例教學(xué)方面。同時(shí)為了直觀體驗(yàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程與技巧,采用實(shí)驗(yàn)軟件演示教學(xué)方法,形式直觀、生動(dòng)、易理解,提高了教學(xué)效果。③教師隊(duì)伍建設(shè)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)是一項(xiàng)涉及面廣,勞動(dòng)量龐大的工作,建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)的教師隊(duì)伍是做好數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)的保證,也是取得全國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽優(yōu)異成績(jī)的基礎(chǔ)。我校從1995年組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽開(kāi)始,先后有30多位教師參加了學(xué)校的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組。通過(guò)組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,對(duì)學(xué)生進(jìn)行賽前培訓(xùn)和賽后總結(jié),使教練的學(xué)術(shù)水平、教學(xué)水平和科研能力得到了提高。建設(shè)了一支以中青年教師為骨干的優(yōu)秀數(shù)學(xué)建模教練團(tuán)隊(duì),為我校參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽取得優(yōu)異成績(jī)做出了貢獻(xiàn)。近年來(lái),校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽教練組承擔(dān)國(guó)家級(jí)和市級(jí)教改項(xiàng)目6項(xiàng),發(fā)表教研論文30余篇,獲得校級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。
四、進(jìn)一步的思考
1.如何使學(xué)生在后繼課程的學(xué)習(xí)中,以及參加工作后在工作中繼續(xù)發(fā)揚(yáng)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中所培養(yǎng)到的團(tuán)結(jié)協(xié)作和創(chuàng)新精神,并開(kāi)花結(jié)果?
2.如何構(gòu)建一套適合普通工科院校教育特點(diǎn)數(shù)學(xué)建模教育模式,加大數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的受益面?
3.如何在不額外增加數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程總學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法有機(jī)地融入到大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中去?
4.如何對(duì)參加全國(guó)競(jìng)賽的學(xué)生進(jìn)行英語(yǔ)論文寫(xiě)作及建模水平的再培訓(xùn),使學(xué)生在美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得好成績(jī)?
參考文獻(xiàn):
[1]李蘇北.以學(xué)科競(jìng)賽為載體,推動(dòng)課程建設(shè)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].大學(xué)數(shù)數(shù)學(xué),2009,25(5):8-11.
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篇3
一、新疆地方高校數(shù)學(xué)建模的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)低年級(jí)大學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模知識(shí)認(rèn)識(shí)欠缺
大學(xué)數(shù)學(xué)是理工類院校的重要基礎(chǔ)課程,對(duì)專業(yè)課程起到了不可或缺的支撐作用,大學(xué)數(shù)學(xué)課程理論性強(qiáng),新疆地方高校的學(xué)生本身學(xué)習(xí)起來(lái)就比較吃力,教師教學(xué)中更是無(wú)暇講述和普及數(shù)學(xué)建模的思想和方法,所以相當(dāng)一部分學(xué)生感到數(shù)學(xué)建模既神秘又高不可攀。
(二)新疆地方高校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)和專業(yè)學(xué)習(xí)存在脫節(jié)
受地域限制,新疆地方高校學(xué)生大部分來(lái)自于新疆各地州,包括漢、維、哈、柯、蒙等少數(shù)民族,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,相比較內(nèi)地高校數(shù)學(xué)基礎(chǔ)水平存在一定差距,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣不高,缺乏主動(dòng)性,疲于應(yīng)付考試,因此參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽學(xué)生的比例比較低,導(dǎo)致理論知識(shí)與專業(yè)應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié),直接影響理工類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力和培養(yǎng)質(zhì)量。
(三)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,疏于數(shù)學(xué)教學(xué)建模思想和方法的滲透和培養(yǎng)
數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模的思想和方法,要求授課教師不僅要有扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底,而且還要有廣博的知識(shí)面和豐富的數(shù)學(xué)建模經(jīng)驗(yàn)。但實(shí)際教學(xué)中,由于課時(shí)的緊缺和教師專業(yè)方向的限制,完全僅限于所授課程知識(shí)的講解,忽視了滲透數(shù)學(xué)建模的思想和方法對(duì)學(xué)學(xué)數(shù)學(xué)課程的促進(jìn)作用,尤其忽視其對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的貫通作用。
(四)新疆地方高校對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重視和投入有待提高
自2012年以來(lái),大部分新疆地方高校開(kāi)始向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型,工、農(nóng)、醫(yī)等應(yīng)用型學(xué)科專業(yè)便成為各新疆地方高校的發(fā)展重點(diǎn),在資金有限的狀況下,數(shù)學(xué)類等基礎(chǔ)學(xué)科便面臨一個(gè)尷尬的境地,尤其是對(duì)數(shù)學(xué)建模的教育教學(xué)熱情有所退卻。但筆者以為,越是在向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型之際,加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)類基礎(chǔ)學(xué)科的投入,尤其重視數(shù)學(xué)建模思想和方法的滲透才能保障應(yīng)用型學(xué)科高質(zhì)量發(fā)展和新疆地方高校向應(yīng)用型高校順利轉(zhuǎn)型。
二、新疆地方高校大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想和方法的建議與思考
(一)根據(jù)學(xué)生層次合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)
新疆地方高校大學(xué)生的多民族性、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不等性特點(diǎn)對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)授課老師的經(jīng)驗(yàn)水平提出更高要求,不但要了解學(xué)生的知識(shí)水平、民族學(xué)生的思維方式,還需要清楚中學(xué)數(shù)學(xué)的授課內(nèi)容和欠缺知識(shí)點(diǎn)。根據(jù)本人近年民族教學(xué)的體會(huì),結(jié)合學(xué)生入學(xué)成績(jī)和知識(shí)層次教學(xué)中將新疆地方高校學(xué)生分為三個(gè)層次:1.“民考民”和“雙語(yǔ)”學(xué)生,該層次學(xué)生入學(xué)成績(jī)相對(duì)較低,漢語(yǔ)言水平不高,并且數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差,該層次學(xué)生在大學(xué)數(shù)學(xué)授課中應(yīng)側(cè)重于對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的補(bǔ)充和鞏固,否則大學(xué)數(shù)學(xué)的知識(shí)和理論學(xué)生是無(wú)法理解的,而對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)就要側(cè)重于基本概念、基本定理、基本方法的掌握與理解,那么對(duì)該層次學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思想和方法的融入,就要選擇部分中學(xué)知識(shí)點(diǎn)和大學(xué)數(shù)學(xué)中較易理解掌握的知識(shí)點(diǎn)典型例題由淺入深,循序漸進(jìn)的進(jìn)行講授。2.“民考漢”學(xué)生,該層次漢語(yǔ)言水平非常好,入學(xué)成績(jī)也不錯(cuò),與漢族學(xué)生混合編班,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相比較同班漢族學(xué)生還是有差距,但該部分學(xué)生學(xué)習(xí)努力、態(tài)度端正,是任課教師需要重視的團(tuán)體,可以偶爾選擇晚自習(xí)輔導(dǎo)時(shí)間或其他時(shí)間對(duì)他們進(jìn)行專門(mén)輔導(dǎo),選擇一些典型例題,由淺入深的進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的思想和方法的培養(yǎng),從而也能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性,使之逐步趕超同班漢族同學(xué)。3.其他學(xué)生,新疆地方高校該層次學(xué)生主要來(lái)自于新疆各地州,入學(xué)成績(jī)一般,數(shù)學(xué)知識(shí)差別不大,但基礎(chǔ)知識(shí)還需要補(bǔ)充,個(gè)別的知識(shí)點(diǎn),部分學(xué)生中學(xué)就沒(méi)有學(xué)過(guò),例如:參數(shù)方程、極坐標(biāo)方程,反三角函數(shù)等知識(shí)點(diǎn),但這些內(nèi)容在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中卻是比較重要的知識(shí)點(diǎn)。
(二)在大學(xué)數(shù)學(xué)的日常教學(xué)中,改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段,有針對(duì)性的融入數(shù)學(xué)建模的思想和方法
能夠適時(shí)選擇授課知識(shí)點(diǎn),針對(duì)學(xué)生所學(xué)專業(yè)講述新課,同時(shí)融入數(shù)學(xué)建模思想和方法,例如:在“高等數(shù)學(xué)”第六章定積分的應(yīng)用章節(jié)中,講授利用“微元法”解決做功、水壓力、引力等問(wèn)題時(shí),對(duì)物理學(xué)和工程類相關(guān)專業(yè)講述數(shù)學(xué)建模思想和方法便是不錯(cuò)選擇。例如:蓄水池抽水問(wèn)題(如圖1,圖2)上圖便是實(shí)際授課中課件,完全是定積分的內(nèi)容,但這些例題具有非常典型的數(shù)學(xué)建模思想和方法,(1)題目符合實(shí)際生活問(wèn)題,具有數(shù)學(xué)建模題型特點(diǎn),完全是生活中的問(wèn)題;(2)具有理工科專業(yè)特點(diǎn),屬于做功和熱能問(wèn)題;(3)解題過(guò)程本質(zhì)就是數(shù)學(xué)建模的思想和方法,分析問(wèn)題,建立數(shù)學(xué)模型,確定解題方法,給出結(jié)果,分析結(jié)果。只需經(jīng)常性通過(guò)類似問(wèn)題的講解,使學(xué)生理解數(shù)學(xué)建模的主要過(guò)程:模型準(zhǔn)備、模型假設(shè)、模型建立、模型求解、模型分析、模型檢驗(yàn)和模型應(yīng)用,學(xué)生不僅掌握數(shù)學(xué)建模思想和方法,而且認(rèn)識(shí)到大學(xué)數(shù)學(xué)對(duì)于專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要性[1]。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想和方法,歸納起來(lái)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)要循序漸進(jìn),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,逐步滲透。(2)應(yīng)選擇密切聯(lián)系學(xué)生專業(yè)、易接受、有趣味性、實(shí)用性的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容。(3)在教學(xué)中列舉建模案例時(shí),僅僅是讓學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模思想和方法的初步、舉例等少而精,忌大而冷,否則會(huì)沖擊了大學(xué)數(shù)學(xué)理論知識(shí)的學(xué)習(xí),因?yàn)闆](méi)有扎實(shí)的理論知識(shí),也談不上應(yīng)用。(4)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)奶幚砗美碚撆c應(yīng)用的關(guān)系,應(yīng)該清楚理論和應(yīng)用是相輔相成的。扎實(shí)的理論是靈活應(yīng)用的基礎(chǔ),而廣泛的應(yīng)用又促進(jìn)對(duì)理論的深刻理解[2]。
(三)組織鼓勵(lì)各專業(yè)學(xué)生參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才
為了廣泛開(kāi)展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),促進(jìn)學(xué)風(fēng)建設(shè),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力,自2007年開(kāi)始,我校開(kāi)始組織學(xué)生參加“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”,經(jīng)過(guò)近十年的學(xué)習(xí)與摸索,形成了我校特色的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)模式,經(jīng)大學(xué)數(shù)學(xué)任課老師推薦和動(dòng)員,不同專業(yè)學(xué)生報(bào)名后,培訓(xùn)工作分為三個(gè)步驟進(jìn)行:每年4月至6月的建模競(jìng)賽初級(jí)培訓(xùn)、暑期集訓(xùn)和賽前強(qiáng)化。三個(gè)階段培訓(xùn)內(nèi)容均以數(shù)學(xué)知識(shí)模塊化,分別由相應(yīng)專業(yè)方向老師進(jìn)行包干培訓(xùn)。知識(shí)模塊主要分為初等數(shù)學(xué)模塊、運(yùn)籌學(xué)模塊、概率統(tǒng)計(jì)模塊、方程模塊等。初級(jí)培訓(xùn)階段主要培訓(xùn)理論知識(shí),補(bǔ)充鞏固不同專業(yè)學(xué)生大學(xué)數(shù)學(xué)理論知識(shí);暑期集訓(xùn)階段主要講述不同模塊的典型例題,促進(jìn)理論知識(shí)的理解和靈活應(yīng)用;賽前強(qiáng)化主要是選例題,讓學(xué)生自己實(shí)踐練習(xí),進(jìn)行賽前仿真模擬比賽。對(duì)參加過(guò)“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”的學(xué)生,我們經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn):(1)參加過(guò)該競(jìng)賽培訓(xùn)和實(shí)踐比賽的學(xué)生,在各自專業(yè)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,專業(yè)課知識(shí)學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力明顯高于其他同學(xué),尤其畢業(yè)論文和設(shè)計(jì)的完成質(zhì)量高于其他同學(xué);(2)參加過(guò)該比賽的學(xué)生在此后的學(xué)習(xí)熱情明顯高漲,萌生繼續(xù)深造提高的愿望,并且開(kāi)始主動(dòng)備戰(zhàn)參加考研,考研成功率也高于其他同學(xué);(3)該比賽中的各類生活科研問(wèn)題,也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的賽題大都為生活和科技中的熱門(mén)問(wèn)題和前沿科學(xué)問(wèn)題,具有一定的科研前瞻性,經(jīng)過(guò)該競(jìng)賽的洗禮,激發(fā)了這些參賽同學(xué)的創(chuàng)新能力,很多同學(xué)在比賽后仍繼續(xù)研究比賽中的該問(wèn)題,并把問(wèn)題作為自己的畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計(jì),并能高質(zhì)量的完成,甚至有同學(xué)以此為出發(fā)點(diǎn),申報(bào)了“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”,鍛煉了大學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。結(jié)語(yǔ)隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步,數(shù)學(xué)已經(jīng)不再是抽象的理論,其應(yīng)用已深入到人類生活的各個(gè)方面,科學(xué)技術(shù)數(shù)學(xué)化、數(shù)學(xué)應(yīng)用普及化已成為一種趨勢(shì),許多自然科學(xué)的理論研究實(shí)際就是數(shù)學(xué)研究,就是數(shù)學(xué)建模以及數(shù)學(xué)理論的探討。一個(gè)國(guó)家的國(guó)民素質(zhì),很大程度上是體現(xiàn)在其數(shù)學(xué)素質(zhì)上,數(shù)學(xué)是思維的體操,數(shù)學(xué)是科學(xué)的研究工具,數(shù)學(xué)建模是架于數(shù)學(xué)理論和實(shí)際問(wèn)題之間的橋梁[3]。數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的開(kāi)展促進(jìn)了新疆地方高校的學(xué)風(fēng)建設(shè),提高了新疆大學(xué)生的綜合素質(zhì)。我校的數(shù)學(xué)建模組織活動(dòng)、日常教學(xué)中的數(shù)學(xué)建模思想的滲透手段、規(guī)范的數(shù)學(xué)建模管理、方式多樣的培訓(xùn)方案、學(xué)生參與的科研活動(dòng)等已然逐步形成了新疆地方高校的數(shù)學(xué)建模思想和方法的滲透模式。新疆地方高校的特殊性也給新疆地方高校的教學(xué)模式提出了挑戰(zhàn),如何根據(jù)自身的特點(diǎn)搞好數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作,是一項(xiàng)具有探索性的實(shí)踐研究,本文僅是一個(gè)初步研究,還有很多問(wèn)題需要深入的思考和實(shí)踐。
作者:劉福國(guó) 馬燕 單位:昌吉學(xué)院數(shù)學(xué)系 昌吉市回民小學(xué)
參考文獻(xiàn):
[1]晁增福,邢小寧.將數(shù)學(xué)建模融入大學(xué)數(shù)學(xué)教育的研究與實(shí)踐[J].ConferenceonCreativeEducation.2012:1136-1138.
篇4
一、引言
11世紀(jì)的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和天文學(xué)家高斯曾說(shuō):“數(shù)學(xué)是科學(xué)之王?!睌?shù)學(xué)貫穿于所有科學(xué)理論之中,任何科學(xué)理論如果不應(yīng)用數(shù)學(xué),它就是粗糙的,不懂?dāng)?shù)學(xué)的人是不能進(jìn)行深層次的科學(xué)思維的。
在當(dāng)今社會(huì)數(shù)學(xué)已經(jīng)滲透向生活的各個(gè)領(lǐng)域,概率、比率、機(jī)會(huì)、誤差、圖像、邏輯、程序等等數(shù)學(xué)概念已進(jìn)入日常生活;各行各業(yè)都在數(shù)量化、數(shù)字化、數(shù)學(xué)化,用到的數(shù)學(xué)知識(shí)越來(lái)越多。從科學(xué)技術(shù)的角度來(lái)看,大量與數(shù)學(xué)相關(guān)的交叉學(xué)科相繼出現(xiàn)出現(xiàn),迅速發(fā)展例如:數(shù)學(xué)化學(xué)、數(shù)學(xué)生物、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)心理學(xué)、數(shù)學(xué)語(yǔ)言學(xué)、數(shù)學(xué)社會(huì)學(xué)等。有研究者認(rèn)為高科技技術(shù)本質(zhì)上就是一種數(shù)學(xué)技術(shù)。例如財(cái)物、會(huì)計(jì)專業(yè)軟件包都是大量應(yīng)用現(xiàn)有的相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),開(kāi)發(fā)數(shù)學(xué)模型以及應(yīng)用數(shù)學(xué)技巧、方法的結(jié)果。高等數(shù)學(xué)對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)意識(shí)提升邏輯思維能力有重要意義。
二、數(shù)學(xué)建模思想的重要性
傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)注重訓(xùn)練學(xué)生的邏輯推理能力,而沒(méi)有注意訓(xùn)練如何從實(shí)際問(wèn)題中提煉出數(shù)學(xué)問(wèn)題以及如何用數(shù)學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,其后果是學(xué)生們學(xué)了不少數(shù)學(xué),但不會(huì)用,為此在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中如何提升教學(xué)效果成為教學(xué)改革的一個(gè)重要研究問(wèn)題。當(dāng)前高等數(shù)學(xué)教學(xué)不重視應(yīng)用性,很多學(xué)生數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)僅僅以通過(guò)考試為目的,數(shù)學(xué)成為抽象的、枯燥的、無(wú)實(shí)際用途的科學(xué)。數(shù)學(xué)建模則以“數(shù)學(xué)的應(yīng)用與模型化”為主線,重視數(shù)學(xué)建模意識(shí)和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
數(shù)學(xué)建模的思想在高等數(shù)學(xué)發(fā)展的歷程中很早就有,但是現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境的發(fā)展和大學(xué)生數(shù)學(xué)建模賽事的舉行為數(shù)學(xué)建模的教學(xué)發(fā)展提供了契機(jī)和更好的外部環(huán)境條件,同時(shí)也對(duì)現(xiàn)代高等數(shù)學(xué)的教學(xué)提出了新的要求。數(shù)學(xué)建模對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)能力的作用的相關(guān)研究較多,研究結(jié)果表明:數(shù)學(xué)建模能夠提升大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、可以提升思維能力、概括能力、歸納能力、創(chuàng)新能力。
三、數(shù)學(xué)建模教育現(xiàn)狀和改革思路
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽創(chuàng)辦于1992年,每年一屆,目前已成為全國(guó)高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。2012 年,來(lái)自全國(guó)33個(gè)省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門(mén)特區(qū))及新加坡、美國(guó)的1284所院校、21219個(gè)隊(duì)(其中本科組17741隊(duì)、??平M3478隊(duì))、63600多名大學(xué)生報(bào)名參加本項(xiàng)競(jìng)賽。競(jìng)賽能全面反應(yīng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、數(shù)學(xué)創(chuàng)造力、計(jì)算機(jī)使用能力、書(shū)面表達(dá)寫(xiě)作能力,特別強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神。已經(jīng)成為我國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升的重要大型學(xué)術(shù)賽事之一。
鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院,在2008年至2010年累計(jì)有67支隊(duì)伍,共計(jì)201名學(xué)生才加了全國(guó)的大學(xué)生建模大賽,并取得了良好的成績(jī)榮獲省級(jí)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)、省級(jí)二等獎(jiǎng)8項(xiàng)、省級(jí)三等獎(jiǎng)20項(xiàng),但參賽學(xué)生來(lái)自全校各個(gè)不同院系,較多集中在數(shù)理與統(tǒng)計(jì)學(xué)院。
綜上可見(jiàn):通過(guò)數(shù)學(xué)建模對(duì)提升高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果的實(shí)踐研究,可以為高等數(shù)學(xué)的教學(xué)找到一條新模式,進(jìn)而提升學(xué)生綜合素質(zhì),培養(yǎng)出能更好適應(yīng)社會(huì)的應(yīng)用型專業(yè)人才。另外,對(duì)于數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐還可提升高校的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽成績(jī),提升學(xué)校知名度,并影響到更多的學(xué)生,使學(xué)生們真正熱愛(ài)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),全面提升個(gè)人素質(zhì)。
四、數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究的相關(guān)成果
關(guān)于數(shù)學(xué)建模與提升提升高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果的實(shí)踐研究的相關(guān)研究主要集中在以下幾個(gè)方面:
(一)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法研究
許多研究者對(duì)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)從不同角度和方面進(jìn)行探討,一些比較有影響的研究有:黃世華等,針對(duì)高專院系的建模教學(xué)現(xiàn)狀,提出從指導(dǎo)思想、教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式出發(fā),課程教學(xué)應(yīng)采取以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)研究式為主,以知識(shí)驅(qū)動(dòng)講授式為輔的教學(xué)方法才是行之有效的。劉浩等,認(rèn)為數(shù)學(xué)建模應(yīng)加強(qiáng)數(shù)學(xué)思維的互動(dòng)訓(xùn)練,培養(yǎng)創(chuàng)新精神;加強(qiáng)信息素養(yǎng)的訓(xùn)練,開(kāi)拓知識(shí)面;注重團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練,提高團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。楊小鐘討論數(shù)學(xué)建模教育對(duì)高校數(shù)學(xué)教育改革的重要意義,以及存在的問(wèn)題并提出了改變教學(xué)理念的改進(jìn)措施。還有研究者通過(guò)具體的模型教學(xué),討論了建模思想的培養(yǎng)和相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐心得。柴中林、王航平等針對(duì)美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提出了一些培訓(xùn)策略。
(二)數(shù)學(xué)建模教學(xué)意義研究
對(duì)數(shù)學(xué)建模的意義研究主要集中在數(shù)學(xué)建模與大學(xué)生能力培養(yǎng)和非智力因素發(fā)展等方面。沙元霞等提出學(xué)??梢酝ㄟ^(guò)增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)、改進(jìn)數(shù)學(xué)建模思想方法、提高數(shù)學(xué)建模能力,深化教育教學(xué)改革,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用型人才。蔣莉分析了數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的作用,并提出數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)了大學(xué)生的抽象思維能力,提高了大學(xué)生的創(chuàng)新能力。楊太文等,研究數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與大學(xué)數(shù)學(xué)課程間的效用發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)可以明顯提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
篇5
同時(shí),其他地區(qū)性和專業(yè)性的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽也蓬勃地開(kāi)展起來(lái),其中影響較為廣泛的有研究生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模國(guó)際競(jìng)賽等。為了提高大學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,借助于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的推動(dòng),目前,數(shù)學(xué)建模課程幾乎在我國(guó)所有的高等院校都在開(kāi)設(shè),成為我國(guó)高校發(fā)展速度最快的課程之一。西南科技大學(xué)作為傳統(tǒng)的工科院校,工科數(shù)學(xué)課程教學(xué)在不同的工科專業(yè)課程教學(xué)中具有基礎(chǔ)性的作用,所以,把數(shù)學(xué)建模的思想和學(xué)校工科數(shù)學(xué)課程教學(xué)結(jié)合在一起,既能促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)及應(yīng)用的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),又更能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
一、數(shù)學(xué)建模思想的作用與意義
(一)數(shù)學(xué)建模對(duì)工科數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的促進(jìn)傳統(tǒng)的工科數(shù)學(xué)教學(xué)在課程內(nèi)容的設(shè)置上主要分三個(gè)部分:高等數(shù)學(xué),概率統(tǒng)計(jì)和線性代數(shù)。這三門(mén)課程都存在著重經(jīng)典,輕現(xiàn)代;重連續(xù),輕離散;重分析,輕數(shù)值計(jì)算;重運(yùn)算技巧,輕數(shù)學(xué)思想方法;重理論,輕應(yīng)用的傾向。各個(gè)不同數(shù)學(xué)課程之間又自成體系,過(guò)分強(qiáng)調(diào)各自的系統(tǒng)性和完整性,忽視了在實(shí)際工程中的應(yīng)用,不利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,造成學(xué)生所學(xué)不知所用,并且影響到后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。作為教師,面臨著學(xué)生提出的“學(xué)數(shù)學(xué)到底有什么用?”這類問(wèn)題。為了解決學(xué)生普遍的疑惑,首先可在工科數(shù)學(xué)課程教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想。許多新的數(shù)學(xué)定義在引出的時(shí)候都會(huì)提供或多或少的引例,比如極限中的化圓為方問(wèn)題、導(dǎo)數(shù)的瞬時(shí)速度問(wèn)題以及定積分中的曲邊梯形面積問(wèn)題等等。在對(duì)基本數(shù)學(xué)概念進(jìn)行講述時(shí),一方面讓學(xué)生從具體的引例去掌握抽象的數(shù)學(xué)定義,另一方面更要學(xué)生理解數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用。
在課后進(jìn)一步提供與之相關(guān)的生物、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面的數(shù)學(xué)模型,不但加大了課程的信息量,豐富了教學(xué)內(nèi)容,而且拓寬了學(xué)生的思路,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,初步培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的思想。其次,開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模的必修和選修課程,以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為導(dǎo)向,系統(tǒng)地向?qū)W生介紹數(shù)學(xué)建模方法,引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)建模思想和自己的專業(yè)課程相結(jié)合,組織豐富的數(shù)學(xué)建模和專業(yè)課程交叉結(jié)合實(shí)踐活動(dòng),將其所學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行整合,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)及能力,為其專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
(二)數(shù)學(xué)建模對(duì)工科大學(xué)生素質(zhì)教育的推動(dòng)
目前,數(shù)學(xué)建模課程作為全校的素質(zhì)選修課程對(duì)全校學(xué)生開(kāi)設(shè),為數(shù)學(xué)建模思想在不同學(xué)科、不同專業(yè)中的滲透提供了更好的條件。由于新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn),提出了許多需要用數(shù)學(xué)方法解決的新問(wèn)題。高速、大型計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展,使得過(guò)去即便有了數(shù)學(xué)模型也無(wú)法求解的課題(如大型水壩的應(yīng)力計(jì)算,中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)等)迎刃而解。無(wú)論是傳統(tǒng)的機(jī)械、材料、生物等工科專業(yè),還是通訊、航天、微電子、自動(dòng)化等高新技術(shù),或者將高新技術(shù)用于傳統(tǒng)工業(yè)去創(chuàng)造新工藝、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,數(shù)學(xué)不再僅僅作為一門(mén)科學(xué),它成為許多技術(shù)的基礎(chǔ),而且直接走向了技術(shù)的前臺(tái)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)來(lái)臨,對(duì)工科大學(xué)生來(lái)說(shuō),既是機(jī)會(huì),更是挑戰(zhàn)。而學(xué)生素質(zhì)能力的拓展,數(shù)學(xué)建模成為一個(gè)不可或缺的重要手段。數(shù)學(xué)建模課程內(nèi)容的設(shè)置,由于面對(duì)的是全校學(xué)生,所以涉及面多為非專業(yè)性的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)中的數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題,看似數(shù)學(xué)建模對(duì)專業(yè)教育培養(yǎng)目標(biāo)并沒(méi)有起到很大的促進(jìn)作用,其實(shí)不然。一方面,在課程教學(xué)中,針對(duì)具體的建模案例,補(bǔ)充一些優(yōu)化理論、微分方程及差分方程理論、模糊評(píng)價(jià)方法和決策分析等相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),可擴(kuò)展學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)面。同時(shí),數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐活動(dòng),可增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)意識(shí),提高數(shù)學(xué)應(yīng)用等各方面的綜合能力。因此當(dāng)學(xué)生具備對(duì)問(wèn)題一定的分析、抽象、簡(jiǎn)化能力之后,加之其豐富的聯(lián)想能力,大膽使用數(shù)學(xué)建模中的類比法,不難將所學(xué)數(shù)學(xué)建模方法應(yīng)用于本專業(yè)問(wèn)題的分析與數(shù)學(xué)建模之中。
二、數(shù)學(xué)建模與工科數(shù)學(xué)相結(jié)合的探討
(一)數(shù)學(xué)建模思想與高等數(shù)學(xué)課程的結(jié)合
長(zhǎng)期以來(lái),高等數(shù)學(xué)在高校工科專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中是一門(mén)重要的基礎(chǔ)理論必修課,主要內(nèi)容是函數(shù)極限、連續(xù)、微積分、向量代數(shù)與空間解析幾何、級(jí)數(shù)理論、微分方程等方面的基本概念,基本理論及基本運(yùn)算技能,其目的是使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的思想和方法產(chǎn)生更深刻的認(rèn)識(shí)并使學(xué)生的抽象思維與邏輯推理能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題得到培養(yǎng)、鍛煉和提高。
傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)主要是講解定義、定理證明、公式推導(dǎo)和大量的計(jì)算方法與技巧等,在課堂中,填鴨式教學(xué)法仍占主要地位,在表達(dá)方法上一直采用“粉筆+PPT”的講授法,教師在課堂上把所有知識(shí)系統(tǒng)而又完整地講授給學(xué)生,教學(xué)內(nèi)容還是比較單調(diào),這種教學(xué)方式會(huì)使學(xué)生越來(lái)越覺(jué)得數(shù)學(xué)枯燥無(wú)味;再加上目前的學(xué)生深受應(yīng)試教育的影響,學(xué)習(xí)主動(dòng)性還不夠,缺乏應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力。教師如果能隨時(shí)隨處將數(shù)學(xué)建模思想滲透在講課內(nèi)容中,使學(xué)生對(duì)概念產(chǎn)生的歷史背景有所了解,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),體會(huì)到知識(shí)的整體性、綜合性及應(yīng)用性,這樣學(xué)生才能通過(guò)理解把新知識(shí)消化吸收并熟練運(yùn)用。比如,在學(xué)習(xí)函數(shù)連續(xù)性的時(shí)候,可以介紹“椅子能否在不平的地面上放穩(wěn)”這一簡(jiǎn)單的模型,讓學(xué)生體會(huì)到抽象的介值定理在生活中的小應(yīng)用;在學(xué)習(xí)利用函數(shù)形態(tài)描繪函數(shù)圖形的時(shí)候,適當(dāng)引入Matlab軟件的介紹以及繪圖功能,讓學(xué)生掌握復(fù)雜的二維及三維圖形的描繪;在微分方程一章,淡化物理模型,從人口計(jì)劃生育的基本國(guó)策出發(fā),提出人口增長(zhǎng)的Malthus模型及Logistic模型,從數(shù)學(xué)角度闡述控制人口增長(zhǎng)的必要性。
(二)數(shù)學(xué)建模思想與概率統(tǒng)計(jì)課程的結(jié)合
概率及統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中更是隨處可見(jiàn),課程一般在高校大學(xué)二年級(jí)開(kāi)設(shè)。在概率統(tǒng)計(jì)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想方法有利于培養(yǎng)應(yīng)用型人才,特別是對(duì)管理類和經(jīng)濟(jì)類的人才,有利于提高低年級(jí)學(xué)生運(yùn)用隨機(jī)方法分析解決身邊實(shí)際問(wèn)題的能力。嚴(yán)格的說(shuō),概率論的理論推導(dǎo)比較繁瑣,學(xué)生相關(guān)的理論基礎(chǔ)也不具備,因此基本理論的講授不過(guò)分強(qiáng)調(diào)全面性,講清楚條件與結(jié)論,留給學(xué)生更多的問(wèn)題讓他們自己思考,討論,培養(yǎng)自己利用概率統(tǒng)計(jì)建模解決問(wèn)題的良好習(xí)慣。在每一個(gè)單元的教學(xué)中,可以適當(dāng)安排幾個(gè)例子讓學(xué)生思考。如在隨機(jī)事件與概率部分,從簡(jiǎn)單的摸球問(wèn)題和硬幣正反面問(wèn)題,延伸到生活處處可見(jiàn)的彩票銷售;在學(xué)習(xí)概率分布的時(shí)候,重點(diǎn)列舉正態(tài)分布和泊松分布在現(xiàn)實(shí)生活中的常見(jiàn)例子,并提出簡(jiǎn)單的排隊(duì)論問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)一步討論;在隨機(jī)變量的數(shù)字特征部分,可以學(xué)習(xí)報(bào)童的收益問(wèn)題以及航空公司的預(yù)定票策略。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
而統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用在各個(gè)學(xué)科更為常見(jiàn),認(rèn)真講好實(shí)用統(tǒng)計(jì)方法,重點(diǎn)講解回歸分析法,選用一些沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的開(kāi)放性統(tǒng)計(jì)建模問(wèn)題給學(xué)生研討,培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。課堂講授中介紹SPSS統(tǒng)計(jì)軟件以及Matlab中的統(tǒng)計(jì)工具箱,引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)處理和分析數(shù)據(jù),解決實(shí)際問(wèn)題。課堂講授時(shí)注意知識(shí)性與趣味性相結(jié)合,以數(shù)學(xué)建模例子為載體,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,創(chuàng)造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的環(huán)境。
(三)數(shù)學(xué)建模思想與線性代數(shù)課程的結(jié)合
線性代數(shù)課程內(nèi)容包括矩陣運(yùn)算、行列式、線性方程組、向量線性關(guān)系、矩陣的特征值和特征向量、二次型。雖然該課程的教學(xué)內(nèi)容并不多,但它的教學(xué)仍然難以擺脫過(guò)于實(shí)用的“工具”思想。教學(xué)方式大都還是先由教師在課堂上講清楚各類概念和算法,然后學(xué)生通過(guò)做作業(yè)來(lái)鞏固掌握這些方法?;诰€性代數(shù)的數(shù)學(xué)模型沒(méi)有高等數(shù)學(xué)和概率統(tǒng)計(jì)課程里面的豐富,但是,在學(xué)習(xí)線性代數(shù)的同時(shí),可以強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的計(jì)算機(jī)求解能力。強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算軟件Matlab就是基于矩陣論的,線性代數(shù)里面的計(jì)算在Matlab中都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。因此,在教學(xué)過(guò)程中,不斷嘗試用數(shù)學(xué)軟件求解線性代數(shù)問(wèn)題,可以讓學(xué)生接觸到先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理方式和科學(xué)計(jì)算方法,為數(shù)學(xué)建模思想的具體實(shí)現(xiàn)提供有力的支撐。
三、建議
為了促進(jìn)學(xué)生的素質(zhì)教育,配合學(xué)校教學(xué)“質(zhì)量工程”的展開(kāi),全面提高以工科為主的學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和拓寬專業(yè)實(shí)際應(yīng)用的能力。針對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究中存在的問(wèn)題,特提出以下建議:
第一,從學(xué)校以及學(xué)院兩個(gè)層面加大對(duì)數(shù)學(xué)建模課程的宣傳以及選課指導(dǎo),讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)了解課程作用與意義,鼓勵(lì)工科學(xué)生以及其它專業(yè)學(xué)生選修數(shù)學(xué)建模課程,擴(kuò)大必修面,增加選修人數(shù)。
第二,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模課程體系建設(shè),引進(jìn)具有高學(xué)歷或高職稱同時(shí)具有課程教學(xué)和競(jìng)賽培訓(xùn)豐富經(jīng)驗(yàn)的教師充實(shí)課程師資力量,并積極鼓勵(lì)現(xiàn)有教師進(jìn)行進(jìn)修提高,繼續(xù)推進(jìn)精品課程數(shù)學(xué)模型的后續(xù)建設(shè),大力推進(jìn)數(shù)學(xué)建模題庫(kù)及數(shù)學(xué)建模實(shí)踐基地建設(shè)。
篇6
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;培訓(xùn)與指導(dǎo);人的因素
中圖分類號(hào):G642.0
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1674-9324(2012)09-0017-03
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是提高大學(xué)生和研究生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和合作精神,促進(jìn)學(xué)校教學(xué)建設(shè)和教學(xué)改革的重要平臺(tái),不僅可以鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在課內(nèi)所學(xué)的知識(shí),拓寬解題思路,而且能充分考驗(yàn)洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語(yǔ)言翻譯能力、文字表達(dá)能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力、團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)組織能力。人的因素(human factors)是指在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中,一切事物在發(fā)展和變化的時(shí)候,由于人的參與,使得事物的組成要素、成分、決定事物的條件都隨著人的活動(dòng)的作用而受到影響,人的這種作用和影響稱之謂人的因素。如何科學(xué)地培訓(xùn)和指導(dǎo)大學(xué)生參與大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競(jìng)賽是一個(gè)很值得研究的課題。筆者結(jié)合幾年來(lái)對(duì)于數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)的體會(huì),從數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)及指導(dǎo)中人的因素方面探索,以期對(duì)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及指導(dǎo)提供參考。
一、數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中人的因素分析
眾所周知,數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中有兩個(gè)不可分割的因素,即技術(shù)因素和人的因素。課程設(shè)計(jì)是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中的技術(shù)因素,而教師和學(xué)生是培訓(xùn)中的人的因素,只有實(shí)現(xiàn)技術(shù)因素與人的因素的統(tǒng)一,數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)工作才能順利進(jìn)行。在數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)中,人的因素主要有以下幾個(gè)方面。
1.決策層人員。大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競(jìng)賽培訓(xùn)和指導(dǎo)是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到高校多個(gè)部門(mén)及院系,然而學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)決策層的支持是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競(jìng)賽的關(guān)鍵因素之一。領(lǐng)導(dǎo)決策層必須為數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)及競(jìng)賽創(chuàng)造良好環(huán)境并參與到整個(gè)實(shí)施過(guò)程中。在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競(jìng)賽的組織實(shí)施中,領(lǐng)導(dǎo)決策層主要起行使領(lǐng)導(dǎo)權(quán),把握關(guān)鍵點(diǎn),保證資金到位,監(jiān)控全過(guò)程,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各部門(mén)的關(guān)系的作用。
2.組織者。組織者負(fù)責(zé)與決策層的溝通,完成決策層下達(dá)的任務(wù),擬定教學(xué)及培訓(xùn)計(jì)劃,安排相關(guān)課程的任課老師,制定教學(xué)計(jì)劃,負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽過(guò)程中的相關(guān)事務(wù),數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽后的答辯工作,經(jīng)驗(yàn)總結(jié)等,是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競(jìng)賽中的保障,因此,組織者能否持續(xù)高效地支持?jǐn)?shù)學(xué)建模的培訓(xùn)、競(jìng)賽指導(dǎo)及賽后事宜,也是決定數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽成敗的因素之一。
3.教師。培訓(xùn)教師是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的奠基者,也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中重要的人的因素。由于培訓(xùn)質(zhì)量的高低直接影響數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的成效,因此,各大高校應(yīng)該重視培訓(xùn)教師的選拔和培訓(xùn)的質(zhì)量。在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),即如何從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中抽象出數(shù)學(xué)模型,這也是學(xué)生亟待加強(qiáng)的能力。對(duì)于培訓(xùn)教師而言,牢牢把握住每門(mén)課程培訓(xùn)的要點(diǎn)以及方向是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中的首要任務(wù),即所有的課程設(shè)置都是為了數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)的。其次,端正態(tài)度,認(rèn)真對(duì)待每次課程及每個(gè)案例,重視過(guò)程而不僅僅是結(jié)果。最后,重視競(jìng)賽后的總結(jié),在每次數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競(jìng)賽后,進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流,不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,提高培訓(xùn)質(zhì)量。因此,培訓(xùn)及指導(dǎo)教師也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及指導(dǎo)中的關(guān)鍵的人的因素。
4.學(xué)生。學(xué)生是學(xué)習(xí)建模培訓(xùn)及競(jìng)賽的主體,也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)及競(jìng)賽的直接參與者,是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中的最關(guān)鍵的人的因素,因此,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高,是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和競(jìng)賽的最根本目的。在數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)中,應(yīng)該注重學(xué)生自身的因素,即人本主義論中的學(xué)習(xí)。
二、團(tuán)隊(duì)模式及人員管理問(wèn)題
由于數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中要求三人組隊(duì)進(jìn)行競(jìng)賽,因此在數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)進(jìn)行到一定階段后,就需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行組隊(duì),形成了團(tuán)隊(duì)模式。根據(jù)筆者多年培訓(xùn)和指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐,數(shù)學(xué)建模過(guò)程中最重要的方面之一就是要加強(qiáng)各個(gè)院系的建模學(xué)生之間的信息溝通和交流,而建立跨院系的建模小組則是達(dá)到這種目標(biāo)的有效組織形式。在我校的數(shù)學(xué)建模組隊(duì)中,首先根據(jù)選的學(xué)生所在的院系,將不同學(xué)科的學(xué)生組成團(tuán)隊(duì),盡量不要使相同的學(xué)科背景學(xué)生在同一團(tuán)隊(duì)中,例如,管理類的學(xué)生最好與數(shù)學(xué)背景及信息工程背景的學(xué)生組隊(duì),這樣的團(tuán)隊(duì)中,不僅具備分析實(shí)際問(wèn)題的能力,也具有較好的數(shù)學(xué)背景,利于模型的求解,同時(shí)還具備較強(qiáng)的編程能力,這樣的團(tuán)隊(duì)在數(shù)學(xué)競(jìng)賽中具備應(yīng)對(duì)不同類型題目的能力,相對(duì)而言,取得好的成績(jī)的幾率也比較大。因此,在數(shù)學(xué)建模組隊(duì)時(shí),鼓勵(lì)學(xué)科交叉,盡可能地讓不同專業(yè)的學(xué)生組成一隊(duì);或者鼓勵(lì)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),盡可能地讓能力、素質(zhì)方面不同的學(xué)生(創(chuàng)新能力強(qiáng)的,認(rèn)真踏實(shí)的,有組織能力的,文筆好的等)組成一隊(duì);盡可能地讓學(xué)生通過(guò)案例學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,在隊(duì)內(nèi)充分磨合,達(dá)成默契,逐步形成自己的團(tuán)隊(duì)及配合模式。數(shù)學(xué)建模的這種小組方式也帶來(lái)了一些新的管理問(wèn)題。首先,來(lái)自不同院系的小組成員的配合問(wèn)題。由于數(shù)學(xué)建模小組的成員都來(lái)自不同的院系,而且專業(yè)背景不同,那么在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),思考問(wèn)題的方式和求解問(wèn)題的方法有可能不同,那么如何協(xié)調(diào)該問(wèn)題,是建模小組必須解決的問(wèn)題,也即小組成員的配合問(wèn)題。其次,成員都是來(lái)自各院系,主要的時(shí)間和精力投入到了新組建的小組的工作,對(duì)原所在院系的學(xué)習(xí)有所放松。因此,如何協(xié)調(diào)數(shù)學(xué)建模的工作與原院系的學(xué)習(xí)也是數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中應(yīng)該解決的問(wèn)題。最后,對(duì)于主管培訓(xùn)和指導(dǎo)的院系而言,需要根據(jù)自身人力資源的現(xiàn)狀合理分配,適當(dāng)控制建模小組的數(shù)量,以使指導(dǎo)教師確實(shí)有時(shí)間和精力來(lái)指導(dǎo)學(xué)生,而不是名義上的指導(dǎo)。要解決這些問(wèn)題,必須通過(guò)合理的規(guī)劃,制定合理的教學(xué)計(jì)劃,通過(guò)精心的準(zhǔn)備,多個(gè)部門(mén)和院系的密切配合,使學(xué)生能夠合理利用時(shí)間,在確保自身專業(yè)知識(shí)不缺失的前提下,做好數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)及參賽工作。
篇7
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 應(yīng)用型人才培養(yǎng) 教學(xué)改革
1 背景
進(jìn)入20世紀(jì)80年代以后,國(guó)際高教界逐漸形成了一股新的潮流,那就是普遍重視實(shí)踐教學(xué)、強(qiáng)化應(yīng)用型人才培養(yǎng)。國(guó)內(nèi)的諸多高校近年也紛紛在教育教學(xué)改革的探索中注重實(shí)踐環(huán)境的強(qiáng)化,因?yàn)槿藗円言絹?lái)越清醒的認(rèn)識(shí)到,實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),也是提高學(xué)生社會(huì)職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。
應(yīng)用型人才培養(yǎng)是對(duì)新型的高等教育和新層次的高職教育相結(jié)合的教育模式的探索。要求各專業(yè)緊密結(jié)合地方特色,注重學(xué)生實(shí)踐能力,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字,其核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué)。
數(shù)學(xué)教育作為大學(xué)教育的基礎(chǔ),不僅要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)能力、綜合運(yùn)用能力以及創(chuàng)新思維。數(shù)學(xué)建模課程正是一門(mén)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)作為工具解決社會(huì)生活實(shí)踐中問(wèn)題的一門(mén)“綜合”課程。
河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院始終堅(jiān)持培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才,重視各學(xué)科教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合。與時(shí)俱進(jìn)更新教育方式及評(píng)價(jià)方式。 數(shù)學(xué)建模課程能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。因此在各高校向應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)移的情況下,較好的數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)體系改革具有十分重要的意義。本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革與實(shí)踐進(jìn)行探索。為應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供指導(dǎo)。
2 數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
河南師范大學(xué)新聯(lián)學(xué)院是在2012年開(kāi)始參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽。參賽作品多次獲得國(guó)家及省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)。教師團(tuán)隊(duì)在授課時(shí)所面臨及突出的問(wèn)題如下:
2.1涉及數(shù)學(xué)知識(shí)薄弱
數(shù)學(xué)建模課程難度較大,問(wèn)題靈活,涉及到的數(shù)學(xué)課程比較多,而學(xué)生的數(shù)學(xué)功底不夠扎實(shí),課程進(jìn)行緩慢,一些新的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容有些專業(yè)沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)課。
2.2教學(xué)模式
數(shù)學(xué)建模課程的開(kāi)課是以培訓(xùn)的方式進(jìn)行開(kāi)課。課時(shí)設(shè)計(jì)有限,而內(nèi)容又比較多。學(xué)生上手比較慢。同時(shí)課程的安排也比較單一,不夠系統(tǒng)。
2.3學(xué)生軟件操作能力較差
數(shù)學(xué)建模過(guò)程中需要用的多種軟件進(jìn)行運(yùn)算,數(shù)據(jù)處理及模型仿真實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)軟件接觸較少,有些同學(xué)在進(jìn)行論文寫(xiě)作時(shí)甚至不會(huì)進(jìn)行公式編輯。
就當(dāng)前數(shù)學(xué)建模課程中出現(xiàn)的問(wèn)題,在教學(xué)手段,授課方式等方面還有十足的進(jìn)步空間。
3 應(yīng)用型院校數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)內(nèi)容的改革
為全面培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的有效思維能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題的能力,在授課方式以及教學(xué)內(nèi)容以及考核方式上進(jìn)行優(yōu)化改革。
3.1開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)選修課
應(yīng)用型本科院校學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)要相當(dāng)?shù)膹V泛。除了必修課程高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),概率論數(shù)理統(tǒng)計(jì)以外,還應(yīng)使學(xué)生涉獵一些其它數(shù)學(xué)課程。如:常微分方程,運(yùn)籌學(xué),空間解析幾何,數(shù)值分析,離散數(shù)學(xué)等。同時(shí)開(kāi)設(shè)一些模型課程,如優(yōu)化模型,回歸模型以及微分方程模型等。課程安排可以以選修課程的方式進(jìn)行開(kāi)設(shè),循環(huán)開(kāi)課,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和數(shù)學(xué)知識(shí)的儲(chǔ)備能力,為數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)打下基礎(chǔ)。
3.2系統(tǒng)教學(xué)
數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)期間授課方式應(yīng)該多元化,多媒體與軟件互相結(jié)合,改變傳統(tǒng)的純碎黑板和多媒體教學(xué)。培訓(xùn)期間多以案例引導(dǎo)為主,通過(guò)具體的案例培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力,并在解決問(wèn)題中學(xué)習(xí)新知識(shí)。
3.3增加軟件操作課程
在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)軟件操作興趣很大,但是受限于各種因素的影響,不能夠系統(tǒng)全面的了解及學(xué)習(xí),所以可以在平時(shí)課堂教學(xué)中采用軟件提交作業(yè)的形式進(jìn)行。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與軟件操作能力。
3.4成立數(shù)學(xué)建模社團(tuán)
借鑒其它成熟高校的經(jīng)驗(yàn),在大學(xué)生社團(tuán)聯(lián)合會(huì)里成立大學(xué)生數(shù)學(xué)建模社團(tuán)。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模社團(tuán)可以面向全校學(xué)生進(jìn)行宣傳,讓學(xué)生了解什么是數(shù)學(xué)建模,激發(fā)學(xué)生的原始興趣。同時(shí)數(shù)學(xué)建模開(kāi)展的相關(guān)活動(dòng)會(huì)對(duì)我們的講學(xué)進(jìn)行一定的輔助作用。
3.5考核方式
變更以往的考核方式,統(tǒng)一提交論文與答辯。在以往的參賽過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的寫(xiě)作功底比較薄弱,好多同學(xué)的思路與方案很是不錯(cuò),但是不能很好的表述出來(lái)導(dǎo)致與獎(jiǎng)項(xiàng)失之交臂。
所以我們把培訓(xùn)期間的考核方式變更為論文的寫(xiě)作與答辯,注重寫(xiě)作規(guī)范,落實(shí)到實(shí)處。
4 結(jié)語(yǔ)
在多次的實(shí)踐培訓(xùn)中,通過(guò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)以及多方位的案例引導(dǎo)教學(xué),加以數(shù)學(xué)軟件的輔助教學(xué),可以使得數(shù)學(xué)建模比較抽象的課程變得生動(dòng)有趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,全面提高學(xué)生的建模能力。
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篇8
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;問(wèn)題驅(qū)動(dòng);數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽;課程教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)03-0143-03
《數(shù)學(xué)建?!氛n程具有知識(shí)面廣、形式多樣、教學(xué)難度較大等特點(diǎn)。因此,一般認(rèn)為數(shù)學(xué)建模的教學(xué)是一個(gè)不斷學(xué)習(xí)、不斷提高、不斷探索和改革的過(guò)程。我們?cè)趶V東工業(yè)大學(xué)《數(shù)學(xué)建模》課程的具體教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中的指導(dǎo)思路是:以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)世界建立數(shù)學(xué)模型的能力為目標(biāo),以學(xué)生通過(guò)自學(xué)和查閱相關(guān)資料解決實(shí)際問(wèn)題為目的來(lái)組織教學(xué)工作。李大潛院士曾指出“數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,《數(shù)學(xué)建?!返慕虒W(xué)及競(jìng)賽是實(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑”。數(shù)學(xué)建模課程和競(jìng)賽為我校大學(xué)生提供了一個(gè)運(yùn)用數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、提高數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的平臺(tái),該項(xiàng)活動(dòng)對(duì)提高學(xué)生的合作精神、解決問(wèn)題的能力和自學(xué)能力都有很多的幫助。然而,目前傳統(tǒng)的課堂授課模式過(guò)分注重教師的主體作用,忽視了學(xué)生自我探究能力和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),壓抑了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。要改變這種現(xiàn)狀,就必須改革現(xiàn)有的課堂教學(xué)狀況,探索培養(yǎng)、引發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。美國(guó)神經(jīng)病學(xué)教授Howard Barrows于1969年創(chuàng)立了基于問(wèn)題和項(xiàng)目的學(xué)習(xí)(Problem Based Learning,簡(jiǎn)稱PBL)理念教學(xué)法,這是一種全新高效的教學(xué)方法,是以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)為中心的教學(xué)模式。近年來(lái),這種理念在澳大利亞的維多利亞大學(xué)、美國(guó)samford大學(xué)、丹麥的奧爾堡大學(xué)等世界知名大學(xué)得到廣泛重視和應(yīng)用推廣,并呈現(xiàn)出不同的形式和多元化的發(fā)展特色。在我們國(guó)家這種教學(xué)理念目前主要實(shí)踐在醫(yī)學(xué)、市場(chǎng)營(yíng)銷、生物化學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、畢業(yè)論文的寫(xiě)作等領(lǐng)域過(guò)程。在數(shù)學(xué)教學(xué)中還很少有人使用這種方法,因此,探索這種教學(xué)理念在《數(shù)學(xué)建?!氛n程中的實(shí)踐具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
一、《數(shù)學(xué)建?!方虒W(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題
我校是以工科學(xué)生為主體的省屬重點(diǎn)高校,很多工科院校的大學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課程的重要性認(rèn)識(shí)不足,對(duì)數(shù)學(xué)公共課在他們后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課的重要性不夠了解。因此逐步提高我校工科大學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)公共課的認(rèn)識(shí)水平,加強(qiáng)培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)已經(jīng)十分必要了。令人高興的是廣東工業(yè)大學(xué)的大學(xué)生們對(duì)《數(shù)學(xué)建模》課程和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)有著非常濃厚的興趣和積極性,且已經(jīng)有不少學(xué)生在比賽中獲得了不俗的成績(jī)。因此,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)和數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)對(duì)我校學(xué)生有著重要意義。目前,廣東工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)分為三個(gè)模塊:數(shù)學(xué)建模A,主要針對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生;數(shù)學(xué)建模B,主要針對(duì)非數(shù)學(xué)專業(yè)的專業(yè)選修課;數(shù)學(xué)建模公共選修課,專業(yè)面向全校對(duì)數(shù)學(xué)建模感興趣的學(xué)生。另外還為應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院的學(xué)生開(kāi)設(shè)了“數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)”與“數(shù)學(xué)建模課程設(shè)計(jì)”的相關(guān)課程,逐步形成了理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。由于《數(shù)學(xué)建?!氛n程的教材一般有多個(gè)知識(shí)單元構(gòu)成,知識(shí)的跳躍性較強(qiáng),因此,我們?cè)?jīng)的教學(xué)方法是安排三個(gè)老師,每個(gè)老師分別負(fù)責(zé)講授自己數(shù)學(xué)的專業(yè)領(lǐng)域,這樣做的好處是能充分發(fā)揮老師的專業(yè)特長(zhǎng),讓學(xué)生了解到該專業(yè)方向的最新國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)和進(jìn)展。然而這樣做給我們對(duì)學(xué)生的考核造成了一定的難度,我們?cè)?jīng)嘗試過(guò)閉卷、開(kāi)卷和交論文考查等多種方式,這樣考核方式各有各的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。如何才能找到更好的教學(xué)和考核方式,這是我們一直在具體的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和努力的方向。這幾年我們一直把問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的思想融入我們的數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)中,已經(jīng)取得了初步的成效,這種方式能既考查到學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,又能讓學(xué)生自己動(dòng)手解決自己感興趣的問(wèn)題,雖然這些問(wèn)題可能對(duì)學(xué)生具有一定的難度,但是它能真正考核到學(xué)生的實(shí)際水平,這正是我們所愿意看到的。在我們以往的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培訓(xùn)中存在著許多問(wèn)題,培訓(xùn)上采取以教師為中心、以填鴨式講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,課時(shí)非常有限,而教學(xué)內(nèi)容容量又比較大,學(xué)生在很短的時(shí)間很難消化這些知識(shí)。因此造成開(kāi)始報(bào)名的時(shí)候?qū)W生積極性很高,課時(shí)到培訓(xùn)快結(jié)束的時(shí)候,剩下來(lái)堅(jiān)持學(xué)習(xí)的學(xué)生就大大減少了。因此,這種填鴨式的培訓(xùn)讓學(xué)生消磨了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的熱情和積極性,而且也不能提高學(xué)生的綜合數(shù)學(xué)能力。因此,對(duì)數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)和競(jìng)賽的培訓(xùn)的改革勢(shì)在必行。
二、《數(shù)學(xué)建?!方虒W(xué)改革的三個(gè)方面
為了解決目前數(shù)學(xué)建模教學(xué)中存在的問(wèn)題,必須從《數(shù)學(xué)建?!氛n程本身特點(diǎn)出發(fā),改革課堂教學(xué)模式,加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)、實(shí)際建模訓(xùn)練環(huán)節(jié)的教學(xué),將問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式運(yùn)用到《數(shù)學(xué)建模》課程的教學(xué)過(guò)程中去。這樣不僅對(duì)改變《數(shù)學(xué)建模》這門(mén)課程的教學(xué)現(xiàn)狀有著積極的意義,而且以點(diǎn)帶面,對(duì)其他相似或相同特點(diǎn)課程的教學(xué)改革也具有很好的促進(jìn)、借鑒作用,切合我校培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的定位,也符合我校2010版培養(yǎng)方案的制訂要求,更推動(dòng)了新時(shí)期新形勢(shì)下的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革。下面分別就指導(dǎo)思想、教學(xué)方法和培訓(xùn)方法三方面的改革探索進(jìn)行論述。
1.指導(dǎo)思想的改革?!稊?shù)學(xué)建?!氛n程和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)是培養(yǎng)具有綜合數(shù)學(xué)素質(zhì)的復(fù)合型專業(yè)人才的內(nèi)在要求。在具體教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中我們應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的重要性,而不是簡(jiǎn)單地講授數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn);必須強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生通過(guò)自己的努力學(xué)習(xí)自主地解決所面臨的實(shí)際問(wèn)題,而不是成為數(shù)學(xué)解題能手;必須強(qiáng)調(diào)學(xué)生在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)中的主體地位和主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,而不是學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)點(diǎn)。我們教學(xué)改革的目標(biāo)是要突破純粹的教師講、學(xué)生聽(tīng)、做習(xí)題的教學(xué)模式,這種教學(xué)模式要突破傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué),要通過(guò)有趣的實(shí)際例子激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的積極性,要不斷提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)公共課的興趣,逐步培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的能力和利用計(jì)算機(jī)等其他技術(shù)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題的能力?!稊?shù)學(xué)建?!氛n程和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽本身就是一個(gè)具有挑戰(zhàn)的科學(xué)研究和學(xué)習(xí)過(guò)程,無(wú)論是數(shù)學(xué)建模教學(xué)還是數(shù)學(xué)建模比賽,我們做的目的都是要提高我們工科大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì),為將來(lái)學(xué)好專業(yè)知識(shí)打下良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。因此,我們提出問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法來(lái)組織數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和培訓(xùn)工作。通過(guò)該方法來(lái)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)公共課的積極性,讓學(xué)生在全國(guó)數(shù)學(xué)建模比賽的具體實(shí)際活動(dòng)中體會(huì)團(tuán)結(jié)合作精神的重要性,通過(guò)告訴學(xué)生要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)與人為善,進(jìn)而提高他們的動(dòng)手能力、協(xié)助能力和溝通能力,為他們將來(lái)走上自己的工作崗位奠定基礎(chǔ)。
2.教學(xué)方法的改革。選擇正確的有效的教學(xué)方法能更好地確立教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。鑒于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式無(wú)法達(dá)到大幅提高學(xué)生綜合能力的預(yù)期目標(biāo),我們提出了以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)為指導(dǎo)思想的新的教學(xué)方法――問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的特點(diǎn)是以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體,教師通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,并利用學(xué)過(guò)的理論知識(shí)來(lái)解決這些實(shí)際問(wèn)題,最后總結(jié)歸納和評(píng)價(jià)。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)是一種讓學(xué)生以小組形式共同學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的教學(xué)策略,通過(guò)這樣的教學(xué)策略,可以讓學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)知識(shí)和解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)探究問(wèn)題解決的技能以及自主學(xué)習(xí)的技能,實(shí)現(xiàn)知識(shí)意義的建構(gòu)。這種教學(xué)模式無(wú)疑對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)有著積極的意義。黃東明等人還在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)理念的基礎(chǔ)上提出了雙環(huán)互動(dòng)教學(xué)模式。在具體的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,我們經(jīng)常把問(wèn)題布置給學(xué)生,要求他們?cè)谝恢艿臅r(shí)間內(nèi)自己去收集相關(guān)資料,尋求問(wèn)題的解決方法,這種教學(xué)模式不再是傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)過(guò)程,而是以學(xué)生自己為主體,要求學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性和積極性。并且我們要求學(xué)生把自己準(zhǔn)備好的解決問(wèn)題的方法在講臺(tái)上給所有的同學(xué)講解,并且要回答同學(xué)的提問(wèn)。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程好像一個(gè)論文答辯過(guò)程,這樣的教學(xué)模式既能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)積極性,又能充分發(fā)揮學(xué)生自己的聰明才智,在實(shí)踐中體會(huì)團(tuán)隊(duì)合作的重要性。
3.培訓(xùn)方法的改革。全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽所涉及的內(nèi)容相當(dāng)廣泛,常用到的數(shù)學(xué)理論包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)規(guī)劃、微分方程、離散數(shù)學(xué)等,常用到的軟件有Matlab、Lingo、Mathematics等。在建模過(guò)程中常常需要用到學(xué)生從未學(xué)習(xí)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。因此,我們?cè)谂嘤?xùn)過(guò)程中必須要訓(xùn)練學(xué)生快速學(xué)習(xí)新知識(shí)并立即運(yùn)用新知識(shí)解決問(wèn)題的能力。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是以提交論文的方式進(jìn)行結(jié)果評(píng)定的,故在培訓(xùn)的過(guò)程中還應(yīng)該特別注重論文撰寫(xiě)的能力。為了適用數(shù)學(xué)建模比賽的要求,結(jié)合我們?cè)凇稊?shù)學(xué)建?!氛n程教學(xué)的改革實(shí)際情況,把“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法”運(yùn)用到競(jìng)賽培訓(xùn)中去。在提出驅(qū)動(dòng)問(wèn)題時(shí),教師可以根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)生所掌握的知識(shí)情況,挑選一個(gè)具體的實(shí)際問(wèn)題,學(xué)生根據(jù)所給問(wèn)題首先進(jìn)行歸納分析,然后查閱相關(guān)新知識(shí)和準(zhǔn)備可能要用到的軟件。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生需要主動(dòng)學(xué)習(xí)可能沒(méi)有接觸到的新知識(shí)和軟件的新功能,并進(jìn)行參考文獻(xiàn)的泛讀和優(yōu)秀論文的精讀。通過(guò)對(duì)優(yōu)秀論文的細(xì)節(jié)把握,提高學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力和論文撰寫(xiě)的能力。最后學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型并撰寫(xiě)論文。最后由老師對(duì)論文進(jìn)行點(diǎn)評(píng),指出其優(yōu)點(diǎn)和不足,并提出修改意見(jiàn)。經(jīng)過(guò)近年來(lái)教學(xué)方法與培訓(xùn)方法的改革試驗(yàn),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的興趣大大提高,競(jìng)賽成績(jī)穩(wěn)步上升,取得較好的成果。
三、其他方面的探索
1.加強(qiáng)教師隊(duì)伍的建設(shè)。“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法”的教學(xué),特別是在學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段需要的一個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。所以加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)是《數(shù)學(xué)建?!氛n程教學(xué)改革成功與否的關(guān)鍵。一方面,教師應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí),提高自身素養(yǎng),掌握先進(jìn)的教學(xué)理念,同時(shí)還要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深刻研究,能從現(xiàn)實(shí)生活的各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問(wèn)題,并且用數(shù)學(xué)語(yǔ)言加以描述。另一方面,各個(gè)教師應(yīng)在教學(xué)方法創(chuàng)新上不斷實(shí)踐。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)都是沿襲著“定義―定理―推論―例題”的模式進(jìn)行,這種模式既使學(xué)生感到數(shù)學(xué)乏味,也使得原來(lái)對(duì)數(shù)學(xué)感興趣的學(xué)生易生厭倦,因此,加強(qiáng)探索新的教學(xué)方法迫在眉睫。如何進(jìn)行高水平的教學(xué),吸引更多的學(xué)生熱愛(ài)和喜歡數(shù)學(xué),把學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)用得更廣、更深入,是我們教師不得不思索的問(wèn)題,更是我們教師要做的主要工作。
2.教材建設(shè)的改革。目前的《數(shù)學(xué)建?!方滩亩喾N多樣,不過(guò)大多數(shù)太注重?cái)?shù)學(xué)的理論性和完整性,這樣就使得實(shí)用性不強(qiáng),與實(shí)際問(wèn)題脫節(jié),常常讓學(xué)生無(wú)所適從,很難培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。經(jīng)過(guò)我們對(duì)這門(mén)課程的改革常識(shí),我們深刻體會(huì)到教材建設(shè)應(yīng)遵循的原則如下:①實(shí)用性。教師將要教學(xué)的內(nèi)容強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)公共知識(shí)在實(shí)際問(wèn)題中的作用,在教材的深度和廣度上應(yīng)盡量符合工科大學(xué)生的實(shí)際需要,適時(shí)對(duì)數(shù)學(xué)定理和推論進(jìn)行刪減,增加一些與當(dāng)前實(shí)際問(wèn)題相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,由現(xiàn)實(shí)生活中的熱點(diǎn)經(jīng)濟(jì)、工程實(shí)際問(wèn)題引入數(shù)學(xué)模型。②可讀性。根據(jù)該門(mén)課程的特點(diǎn)和教學(xué)改革的需要,教材中的主要內(nèi)容要用簡(jiǎn)單的教學(xué)語(yǔ)言表達(dá)抽象概念,越簡(jiǎn)單的越好,這樣一般學(xué)生容易理解和掌握,盡量使枯澀的數(shù)學(xué)知識(shí)變得生動(dòng)趣味。③前沿性。教材中的內(nèi)容既要兼顧傳統(tǒng)知識(shí)又要引入前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題,既要強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)推理又要重視數(shù)學(xué)工具軟件和其他計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用。綜上所述,教材建設(shè)是今后我們?cè)谠撻T(mén)課程改革實(shí)踐中要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
3.考核方法的改革。目前大多數(shù)的數(shù)學(xué)建??己朔椒ㄊ情]卷考試,而一般數(shù)學(xué)考試題目側(cè)重證明與計(jì)算,忽略了對(duì)實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用,沒(méi)有達(dá)到《數(shù)學(xué)建模》課程建設(shè)的目標(biāo),無(wú)法考核學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。這與《數(shù)學(xué)建?!氛n程設(shè)置的初衷相違背。因此,采用多種考核方法相結(jié)合。例如,讓學(xué)生做一些小的開(kāi)放性課題,撰寫(xiě)類似數(shù)學(xué)建模比賽的論文,在對(duì)工科學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)合的同時(shí),講授數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域,這樣既可以激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的興趣,又能增加他們對(duì)數(shù)學(xué)的理解。在考核過(guò)程中我們可以適當(dāng)加大平時(shí)分的力度,淡化對(duì)試題的考核,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)具體問(wèn)題解決能力的考核。
今年恰逢我國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽開(kāi)展20周年,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)的規(guī)模得到了空前的發(fā)展。數(shù)學(xué)建模教學(xué)和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)是我們工科院校的一門(mén)重要課程,它為提高工科大學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)和數(shù)學(xué)在其他專業(yè)的應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。實(shí)踐證明,通過(guò)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),可以大大拓展學(xué)生的知識(shí)面;充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力;提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的實(shí)際能力;還可以促進(jìn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。總的來(lái)說(shuō),問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式在數(shù)學(xué)建模教學(xué)和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的培訓(xùn)過(guò)程中的實(shí)踐表明:這種教學(xué)理念和數(shù)學(xué)建模的本身的特點(diǎn)是十分吻合的,而這種教學(xué)模式對(duì)于指導(dǎo)我們進(jìn)行教學(xué)改革具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
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篇9
關(guān)鍵詞:高職院校;數(shù)學(xué)教學(xué)改革;數(shù)學(xué)建模
中圖分類號(hào):G42 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.01.177
1引言
在21世紀(jì)的教育改革浪潮中,“聯(lián)系實(shí)際與加強(qiáng)應(yīng)用”成為教育改革的一個(gè)重要要求。各高等院校已經(jīng)不同程度地開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程,高職院校也開(kāi)始探索如何將數(shù)學(xué)建模思想以及方法融入到數(shù)學(xué)教學(xué)之中。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及其相關(guān)活動(dòng)表明,數(shù)學(xué)建模不僅培養(yǎng)了學(xué)生的觀察力、想象力以及邏輯思維能力,同時(shí)提高了學(xué)生分析問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因而如何將數(shù)學(xué)建模思想及方法應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革中就成為目前眾多數(shù)學(xué)教學(xué)研究者的主要研究工作之一。
2高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀
目前,高職院校對(duì)高等數(shù)學(xué)的重視程度不夠,課時(shí)安排較少,教師能完成的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容非常緊張,加之學(xué)生基礎(chǔ)較差,興趣不高,這樣就使得高等數(shù)學(xué)教學(xué)難以達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。具體問(wèn)題如下:其一、重理論,輕應(yīng)用。近幾年我校雖然改變了以往教學(xué)中側(cè)重于定義講解、定理證明以及大量公式推導(dǎo)的教學(xué)重點(diǎn),開(kāi)始注重理論的應(yīng)用,但是與專業(yè)學(xué)科的協(xié)調(diào)還是不夠緊密,忽略了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力,這就使得學(xué)生主動(dòng)性較差,興趣較低,學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)課程相當(dāng)吃力。其二、內(nèi)容多,課時(shí)少。為了培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能,教育部要求職業(yè)院校要充分發(fā)揮企業(yè)辦學(xué)主體作用,加強(qiáng)校企共同育人,廣泛開(kāi)展實(shí)踐教學(xué),這樣加大了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),同時(shí)理論教學(xué)就相應(yīng)減少。其三、基礎(chǔ)差,難統(tǒng)一。高職院校的招生對(duì)象一般是高考低分的學(xué)生,他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)較差,接受知識(shí)的速度較慢,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣也不高。其四、教學(xué)方落后[1]。傳統(tǒng)的“滿堂灌”式的教學(xué)方式仍在大部分高職院校占主導(dǎo)地位,這種教學(xué)方式過(guò)于強(qiáng)調(diào)“循序漸進(jìn)”以及反復(fù)講解,雖然有利于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí),但是造成了學(xué)生的惰性思維,不利于其獨(dú)立性及創(chuàng)造性的發(fā)展。高職教育是職業(yè)教育的高等階段。高職人才的培養(yǎng)應(yīng)注重走“實(shí)用性”,高職數(shù)學(xué)教育不能等同于普通高校的高等數(shù)學(xué)教育,必須從實(shí)際出發(fā),重新構(gòu)建理論和實(shí)踐教學(xué)體系,培養(yǎng)的應(yīng)用能力應(yīng)該有創(chuàng)造性。從這樣的教育思想出發(fā),將數(shù)學(xué)建模思想與方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中成為必然。
3數(shù)學(xué)建模及其發(fā)展?fàn)顩r
數(shù)學(xué)建模本身不是一個(gè)新的概念,也不是一個(gè)新的事物,幾乎應(yīng)用于所有應(yīng)用學(xué)科[2]。從古至今,凡是需要用數(shù)學(xué)知識(shí)解決的實(shí)際問(wèn)題,必然都要經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)建模過(guò)程來(lái)完成。但這些僅僅是數(shù)學(xué)建模思想及方法的潛在應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),計(jì)算機(jī)技術(shù),各邊緣學(xué)科飛速發(fā)展,這些極大推動(dòng)了數(shù)學(xué)建模的發(fā)展,同時(shí)也擴(kuò)大了數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍。20世紀(jì)60年代,數(shù)學(xué)建模開(kāi)始進(jìn)入一些西方大學(xué),我國(guó)于80年代開(kāi)始將數(shù)學(xué)建模引入大學(xué)課堂。隨后經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,數(shù)學(xué)建模課程及講座已經(jīng)深入絕大多數(shù)本科及??茖W(xué)校。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽也開(kāi)始成為全國(guó)高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽。這些數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以及相關(guān)的科研活動(dòng)不僅培養(yǎng)了大批人才,同時(shí)也推動(dòng)了大學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)改革。數(shù)學(xué)建模教育就是面向全體學(xué)生進(jìn)行的數(shù)學(xué)建模教學(xué)和實(shí)踐活動(dòng)。數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)就是通過(guò)對(duì)已有的材料或模型進(jìn)行講解,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的方法和步驟;數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)就是從事數(shù)學(xué)建模的各項(xiàng)活動(dòng),例如參加數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)小組、參加各級(jí)別的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等等。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)以及實(shí)踐環(huán)節(jié)是相互促進(jìn),相互補(bǔ)充的,這樣最終達(dá)到培養(yǎng)大學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
4將數(shù)學(xué)建模思想與方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的必要性和重要性
面對(duì)高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)中的種種問(wèn)題,如果能在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想,將枯燥的教學(xué)內(nèi)容與豐富多彩的專業(yè)實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái),就可以把數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)應(yīng)用穿插起來(lái),不僅增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的性,還增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力,達(dá)到了一箭雙雕的目的。因此,將數(shù)學(xué)建模思想與方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中顯得尤為重要。
5如何將數(shù)學(xué)建模思想與方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中
第一、在理論課中引入具體實(shí)例,弄清概念的意義。數(shù)學(xué)概念是因?yàn)閷?shí)際需要而產(chǎn)生的,因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視如何將數(shù)學(xué)概念從實(shí)際問(wèn)題中抽象出來(lái),例如,由幾何曲線的切線斜率、物理學(xué)的變速直線運(yùn)動(dòng)的速度引入導(dǎo)數(shù)的概念;由曲邊梯形的面積、變速直線運(yùn)動(dòng)的路程來(lái)引入定積分的概念。像這樣結(jié)合具體的實(shí)際意義才能夠進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)抽象概念的理解與掌握。第二、結(jié)合相關(guān)專業(yè)進(jìn)行案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生建模以及專業(yè)學(xué)習(xí)能力。高職院校側(cè)重于培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用人才,那么更應(yīng)該培養(yǎng)其實(shí)際應(yīng)用能力。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,結(jié)合其專業(yè)特色,選擇案例教學(xué)將會(huì)事半功倍,不僅加深了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)。例如在生物醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中引入種群生態(tài)模型、遺傳模型、傳染病模型等具體實(shí)例;在農(nóng)學(xué)專業(yè)引用農(nóng)作物害蟲(chóng)管理模型;在環(huán)境科學(xué)專業(yè)引用環(huán)境預(yù)測(cè)模型,水環(huán)境數(shù)學(xué)模型等;在化學(xué)、物理專業(yè)引用分子結(jié)構(gòu)模型等等。在金融管理相關(guān)專業(yè)引用抵押貸款、管理問(wèn)題等模型。這種有針對(duì)性的專業(yè)案例教學(xué),既能使其體會(huì)到了學(xué)習(xí)過(guò)程中的數(shù)學(xué)知識(shí),同時(shí)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)的興趣和需求,高效地達(dá)到了高職教育的真正目的。第三、開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課,豐富學(xué)生學(xué)習(xí)生活。數(shù)學(xué)建模選修課是將數(shù)學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題緊密結(jié)合的一門(mén)選修課?;救蝿?wù)是要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)理論知識(shí)及方法來(lái)解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題的能力。開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課可以使學(xué)生了解數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)模型以及其方法意義,熟練掌握建立數(shù)學(xué)模型的一般方法和步驟,能夠利用所學(xué)的高等數(shù)學(xué)中所學(xué)的初等函數(shù)、函數(shù)連續(xù)性、圖解、微分方程等簡(jiǎn)單方法進(jìn)行構(gòu)造模型、求解模型;并且能夠利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的求解。這樣不僅促進(jìn)了學(xué)生本身對(duì)實(shí)際問(wèn)題的求解能力,豐富了學(xué)習(xí)生活;同時(shí)也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣和需求。第四、積極參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽創(chuàng)辦于1992年,是目前全國(guó)規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽,這種具有知識(shí)性、趣味性以及創(chuàng)新性的數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng),對(duì)提高大學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)精神以及提高其創(chuàng)性能力都是十分有利的。面對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)這種數(shù)學(xué)教育形式,我院從2011年開(kāi)始連續(xù)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,共獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)三個(gè),陜西賽區(qū)一等獎(jiǎng)十一個(gè),陜西賽區(qū)二等獎(jiǎng)十五個(gè)的好成績(jī)。通過(guò)參加全國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,加強(qiáng)了學(xué)生的競(jìng)賽意識(shí)、創(chuàng)新能力,同時(shí)也拓寬了師生的視野,豐富了教學(xué)內(nèi)容,克服了傳統(tǒng)教育模式的缺點(diǎn),提高了學(xué)生學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、運(yùn)用數(shù)學(xué)的興趣以及能力,從而提高了教學(xué)質(zhì)量。
6將數(shù)學(xué)建模思想與方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題
第一、以學(xué)生為中心,教師為關(guān)鍵。教學(xué)活動(dòng)的目的是培養(yǎng)學(xué)生,教學(xué)活動(dòng)是在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行的,因此,教師是關(guān)鍵,學(xué)生為中心。在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中教師是否能充滿感情地、深入淺出地、耐心地結(jié)合學(xué)校、學(xué)生、專業(yè)以及具體實(shí)際情況進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),就成為教學(xué)的關(guān)鍵。這就需要教師刻苦鉆研,不斷提高自身的發(fā)展需要,處處為學(xué)生的成長(zhǎng)和教育著想。將數(shù)學(xué)建模思想及方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,需結(jié)合學(xué)生的具體情況,將學(xué)生看作是主體去鉆研具體的教育手段和方法,同時(shí)具有對(duì)學(xué)生的愛(ài)心和獻(xiàn)身精神。第二、注重主體,切莫喧賓奪主。將數(shù)學(xué)建模思想和方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,在教學(xué)過(guò)程中引用實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)使學(xué)生在一定程度上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的思想和方法,從而促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)并掌握主干數(shù)學(xué)課程。切莫只注重了案例的引入、數(shù)學(xué)建模的思想和方法,忽視了數(shù)學(xué)課程本身,這樣就會(huì)喧賓奪主,忽略了數(shù)學(xué)教學(xué)本身。第三、思考與鉆研要深入,行動(dòng)需穩(wěn)妥。將數(shù)學(xué)建模思想和方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,這是一個(gè)潛移默化的過(guò)程[3],而不會(huì)是一個(gè)立竿見(jiàn)影的特效。需要我們踏踏實(shí)實(shí)的鉆研,與相關(guān)專家聯(lián)手合作。思考與鉆研要深入,行動(dòng)需穩(wěn)妥。真正講好一堂課、一個(gè)實(shí)例可能就是成功的開(kāi)始。
7結(jié)語(yǔ)
高職數(shù)學(xué)教學(xué)面臨著理論與實(shí)際相脫節(jié)的問(wèn)題,數(shù)學(xué)建模既能起到聯(lián)系理論與實(shí)際的作用,又可以推動(dòng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)的改革。將數(shù)學(xué)建模思想及方法滲透到高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中不僅可以提高教學(xué)質(zhì)量,還可以提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神與創(chuàng)新能力。但是這個(gè)改革的過(guò)程任重道遠(yuǎn),還需要不斷將理論和教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合,不斷去摸索、發(fā)展和完善,才能真正讓學(xué)生受益。
參考文獻(xiàn):
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[2]姜啟源.數(shù)學(xué)建模[M].高等教育出版社,1993.
篇10
【關(guān)鍵詞】 數(shù)學(xué)建模; 案例教學(xué)法; 創(chuàng)新能力
近年來(lái),隨著概率論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、拓?fù)鋵W(xué)、圖論、矩陣和矢量代數(shù)、模糊數(shù)學(xué)等一系列數(shù)學(xué)理論和方法的建立,數(shù)學(xué)生理學(xué)、數(shù)學(xué)生物物理學(xué)、數(shù)理流行病學(xué)、藥物動(dòng)力學(xué)、數(shù)理診斷學(xué)等一批數(shù)理醫(yī)藥學(xué)迅速崛起。數(shù)學(xué)在醫(yī)藥學(xué)上的地位日益重要,在醫(yī)藥學(xué)方面的應(yīng)用更加廣泛。因此,培養(yǎng)醫(yī)藥類大學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要方面。
數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介,越來(lái)越受到人們的普遍重視。為了培養(yǎng)高質(zhì)量、高層次科技人才,數(shù)學(xué)建模已經(jīng)在大學(xué)教育中逐步開(kāi)展,越來(lái)越多的大學(xué)正在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)和參加開(kāi)放性的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,并將數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽作為高等院校的教學(xué)改革和培養(yǎng)高層次的科技人才的重要方面。我校近年來(lái)在學(xué)校有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下,組織學(xué)生參加了全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,取得了一定的成績(jī),并開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模選修課,加大了對(duì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力的培養(yǎng)。本研究主要就醫(yī)藥類大學(xué)生數(shù)學(xué)建模選修課程的教學(xué)方法及如何將數(shù)學(xué)建模思想融入平時(shí)高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中做一些探討。
1 數(shù)學(xué)建模課程特點(diǎn)
一方面數(shù)學(xué)建模雖然具有很強(qiáng)的應(yīng)用性、趣味性和挑戰(zhàn)性,但往往涉及知識(shí)面廣,需要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)較多,相對(duì)難度較大,需要付出很多時(shí)間和精力。而當(dāng)代大學(xué)生多數(shù)是家庭的獨(dú)生子女,不能吃苦,自我約束能力差,遇困難易退縮。因此學(xué)生一開(kāi)始可能會(huì)被數(shù)學(xué)建模的這種趣味性和實(shí)用性吸引而產(chǎn)生興趣,但隨著學(xué)習(xí)中遇到各種困難就會(huì)產(chǎn)生畏難情緒,后續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足。
另一方面從數(shù)學(xué)建模的思維過(guò)程來(lái)看,數(shù)學(xué)建模是一個(gè)開(kāi)放性的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模要對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題通過(guò)合理的假設(shè)、抽象、然后用數(shù)學(xué)語(yǔ)言近似刻畫(huà)實(shí)際問(wèn)題,這種刻畫(huà)的數(shù)學(xué)表達(dá)就是一個(gè)數(shù)學(xué)模型。得到數(shù)學(xué)模型后,利用一定的技術(shù)手段求解,并建立一定的模型自身評(píng)價(jià)方法,將得到的結(jié)果放到實(shí)際中進(jìn)行檢驗(yàn),如果結(jié)果與實(shí)際情況不符還要修改模型,重復(fù)上述建模過(guò)程以達(dá)到符合實(shí)際要求的目的。從事某個(gè)問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模,實(shí)際上就是從事一項(xiàng)準(zhǔn)科研活動(dòng)。由于數(shù)學(xué)建模的解答過(guò)程、解答工具及結(jié)果都是開(kāi)放的, 它突破了以往以教室、教師、教材為中心的狀況, 極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,加強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)抽象能力、借助于計(jì)算機(jī)獲得信息的能力、團(tuán)隊(duì)合作的能力、以及學(xué)生個(gè)體本身的想象力、洞察力、邏輯推理能力和發(fā)散思維能力等, 多方位地提高了學(xué)生的素質(zhì)。
數(shù)學(xué)建模課程的這兩方面的特點(diǎn)決定了數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法一方面要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的持久興趣,另一方面要在這個(gè)開(kāi)放的教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的引導(dǎo),讓其真正融入建模過(guò)程之中,提高其綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
2 數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法
根據(jù)數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn),可以看出,案例教學(xué)法是一種比較合適的教學(xué)方法。案例教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的需要,采用案例組織學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、研究、鍛煉能力的方法。它能創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的寬松的教學(xué)實(shí)踐情景,把真實(shí)的典型問(wèn)題展現(xiàn)在學(xué)生面前,讓他們?cè)O(shè)身處地去思考、去分析、去討論,對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)造能力及分析、解決問(wèn)題的能力極有益處。這是一種具有啟發(fā)性、實(shí)踐性,能開(kāi)發(fā)學(xué)生思維能力,提高學(xué)生判斷能力、決策能力和綜合素質(zhì)的新型教學(xué)方法。案例教學(xué)不但豐富了教學(xué)內(nèi)容,而且克服了傳統(tǒng)教學(xué)模式只注重知識(shí)傳播,忽視實(shí)際應(yīng)用的弊端。在使用案例教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。
2.1 注重精選案例
案例教學(xué)法要想達(dá)到好的效果必須精選一些經(jīng)典案例。選擇的案例要具有鮮明的教學(xué)目的性、趣味性、高度的擬真性以及代表性和廣泛性。在日常教學(xué)中,可有針對(duì)性的搜集和積累與日常生活息息相關(guān)或者與本專業(yè)相關(guān)的典型案例。一、案例源于現(xiàn)實(shí)貼近實(shí)際容易引起學(xué)生興趣和共鳴;二、案例結(jié)合學(xué)生專業(yè),可以開(kāi)發(fā)學(xué)生專業(yè)科研的潛力,培養(yǎng)科研能力,為學(xué)生將來(lái)的專業(yè)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。結(jié)合我校學(xué)生的醫(yī)藥學(xué)專業(yè)背景,在講授微分方程模型時(shí)可選藥物動(dòng)力學(xué)房室模型作為典型案例,講授統(tǒng)計(jì)回歸模型時(shí)選取藥物療效預(yù)測(cè)模型作為典型案例,講授聚類分析以及判別分析模型時(shí)選取中藥復(fù)方指紋圖譜的研究模型等等,要使學(xué)生體會(huì)到要解決很多醫(yī)藥學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題或者進(jìn)行更高更深層次的醫(yī)藥學(xué)研究都必須用到數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法。三、還應(yīng)該考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn),選取的案例由簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐步加大難度。
2.2 教學(xué)過(guò)程中要凸現(xiàn)學(xué)生主體地位和團(tuán)隊(duì)的作用
在案例講解過(guò)程中堅(jiān)持教師主導(dǎo)地位和學(xué)生主體地位相結(jié)合。每次講解案例由教師提出問(wèn)題,介紹問(wèn)題背景,便把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,由學(xué)生作為主體共同分析探討解決問(wèn)題的方法。教師通過(guò)引導(dǎo)、點(diǎn)撥、啟迪等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。將學(xué)生引入到案例設(shè)定的環(huán)境之中,充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)體的創(chuàng)造力,增強(qiáng)學(xué)生本身對(duì)整個(gè)建模過(guò)程的切身體會(huì),即使在講解一些已經(jīng)很成熟的經(jīng)典案例的時(shí)候,也要充分再現(xiàn)模型建立的思維過(guò)程,讓學(xué)生精神層面充分感受到參與數(shù)學(xué)建模的愉悅感和克服困難、解決問(wèn)題后的成就感,體會(huì)到科學(xué)研究的真諦和樂(lè)趣,鞏固與提高學(xué)生個(gè)體對(duì)數(shù)學(xué)建模持久的興趣。另外,在開(kāi)課時(shí)就讓學(xué)生自主組合成許多建模小隊(duì),在課堂教學(xué)的案例討論中以及課后作業(yè)都以建模團(tuán)隊(duì)協(xié)作的形式完成,最后由各自團(tuán)隊(duì)選出的代表發(fā)表對(duì)模型的認(rèn)識(shí)及解決問(wèn)題的方法等。這樣,一方面,可以鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力,另一方面鍛煉了學(xué)生的交流表達(dá)能力和正確認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)自我和他人的能力。還有,無(wú)論在平時(shí)課堂教學(xué)還是作業(yè)講解過(guò)程中,給予學(xué)生更寬闊的思維想象空間,對(duì)于學(xué)生哪怕很小的創(chuàng)新點(diǎn)都要給予整個(gè)團(tuán)隊(duì)充分的肯定與鼓勵(lì),讓學(xué)生個(gè)體精神層面體會(huì)到自己對(duì)于整個(gè)團(tuán)隊(duì)的重要性,增強(qiáng)其自信心,同時(shí),讓團(tuán)隊(duì)的其他隊(duì)員產(chǎn)生團(tuán)隊(duì)自豪感以及充分發(fā)揮自己創(chuàng)造力,為團(tuán)隊(duì)爭(zhēng)光的榮辱意識(shí),也就增強(qiáng)了整個(gè)團(tuán)隊(duì)的凝聚力、協(xié)作能力及整體創(chuàng)新的能力。
2.3 注重軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程
建立模型之后需要根據(jù)建立的模型進(jìn)行問(wèn)題求解,一般都是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的,求解的精確程度直接影響著對(duì)模型的判斷,因此建模過(guò)程中要切實(shí)注重這個(gè)環(huán)節(jié)。在經(jīng)典案例講解時(shí)要詳細(xì)的給學(xué)生演示軟件求解的過(guò)程,尤其對(duì)于求解編程的思想方法、具體算法和實(shí)現(xiàn)方法重點(diǎn)講述,讓學(xué)生能夠領(lǐng)會(huì)處理問(wèn)題用到的思想方法,從而應(yīng)用到自己的實(shí)際練習(xí)中,結(jié)合相應(yīng)軟件的學(xué)習(xí),最終能夠?qū)⒆约旱乃枷敕椒ㄟ\(yùn)用到編程中求解得到結(jié)果。在計(jì)算機(jī)軟件選擇上,鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)不同的內(nèi)容學(xué)習(xí)多種軟件的使用方法,如微分方程模型采用Mathematical或Matlab,規(guī)劃模型里采用運(yùn)籌學(xué)軟件Lindo或Lingo,統(tǒng)計(jì)模型里采用SPSS或SAS等等。實(shí)際上,無(wú)論使用哪種軟件,只要能夠解決問(wèn)題就行,不同的軟件只是實(shí)現(xiàn)方法不同,但解決問(wèn)題的思想、算法還是依賴于使用者本身。要求學(xué)生至少要精通一種軟件,能夠利用該軟件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解。
當(dāng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)自己的思想方法,得到問(wèn)題的結(jié)果時(shí),自然而然產(chǎn)生自我成就感,從而為繼續(xù)進(jìn)行下去,克服困難提供更大的動(dòng)力和更濃厚的興趣,從而能夠真正把自己融入到數(shù)學(xué)建模之中,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。
2.4 注重課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的聯(lián)系
數(shù)學(xué)建模課程本身就與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有著密不可分的關(guān)系,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)側(cè)重建模過(guò)程中的軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是對(duì)課程學(xué)習(xí)情況有效的檢驗(yàn)。在該課程的開(kāi)始便向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的相關(guān)知識(shí),并在后期加入歷年數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的案例,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。根據(jù)我校參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):通過(guò)參加競(jìng)賽,不論是否獲獎(jiǎng),參加比賽的同學(xué)收獲都非常大,不但知識(shí)水平和綜合能力上了一個(gè)新臺(tái)階,而且創(chuàng)新能力得到了提升,并且在科學(xué)研究方面受到了初步的訓(xùn)練,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì),畢業(yè)論文以及畢業(yè)后從事各方面的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 將數(shù)學(xué)建模的思想融入高數(shù)等課程的教學(xué)活動(dòng)之中
數(shù)學(xué)建模有力的增強(qiáng)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力,在現(xiàn)代高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革中起著重要的作用。將數(shù)學(xué)建模的思想融入到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中,對(duì)于推動(dòng)高等教育教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,貫徹素質(zhì)教育的思想,都有著重要的意義。這就要求教師在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,盡可能追溯數(shù)學(xué)原理產(chǎn)生的背景,分析當(dāng)時(shí)遇到的實(shí)際問(wèn)題,探討在實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題之后遇到的困難以及前人克服困難的思想方法,讓學(xué)生在此過(guò)程中體會(huì)數(shù)學(xué)建模思想的精華,充分發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造力,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。另外,在平時(shí)教學(xué)中,要充分利用校園網(wǎng)、QQ群、Email以及BBS等信息化網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢(shì),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生主動(dòng)參與到問(wèn)題的討論活動(dòng)之中,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探究問(wèn)題的解決方式,讓學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力,提高綜合能力。
參考文獻(xiàn)
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