數(shù)學(xué)教育改革中的數(shù)學(xué)建模構(gòu)建

時間:2022-10-24 09:17:47

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數(shù)學(xué)教育改革中的數(shù)學(xué)建模構(gòu)建

隨著改革開放的全面拓展,我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,國家亟需各種各樣的專業(yè)技術(shù)人才,這對人才素質(zhì)具有越來越高的要求,傳統(tǒng)教育理念以及傳統(tǒng)教育方式已經(jīng)無法滿足實際需求,對傳統(tǒng)教育模式進(jìn)行改革的呼聲越來越高。在此背景下,國家和各級地方政府紛紛采取多種措施推進(jìn)教育體制改革,增加了相應(yīng)投入,加強了師資隊伍建設(shè)和軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),促進(jìn)了教育事業(yè)的發(fā)展。高職教育作為高等教育的重要組成部分,也得到快速發(fā)展,尤其是高職數(shù)學(xué)教育更是得到了長足發(fā)展。從目前社會發(fā)展來看,數(shù)學(xué)在社會生活中具有越來越重要的作用,應(yīng)用范圍越來越大,重要性日益凸顯,對其要求也日益增多。傳統(tǒng)的教育模式存在著教學(xué)方法和手段落后、未能尊重學(xué)生的主體地位等問題,導(dǎo)致課堂教學(xué)效率低下,挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。通過數(shù)學(xué)建模與高職數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合的方式能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,實現(xiàn)了理論與實踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生合作意識以及集體精神,提升學(xué)生創(chuàng)新能力。本文根據(jù)前人研究的成果,結(jié)合學(xué)生實際情況進(jìn)行調(diào)查研究,系統(tǒng)分析了高職數(shù)學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想的重要性以及如何更好地發(fā)揮其作用,以期能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)限制,提升課堂教學(xué)效率,幫助學(xué)生健康成長。

一、數(shù)學(xué)建模概述

數(shù)學(xué)建模指的是將某個實際的問題,借助抽象簡化的方式來融合變量以及參數(shù)等內(nèi)容,并依據(jù)某個規(guī)律將這些變量和參數(shù)建立起明確的數(shù)學(xué)關(guān)系,通過解決這個數(shù)學(xué)問題,并對其進(jìn)行解釋和驗證,如果通過,則可直接投入使用,如果沒能通過,則需要對問題進(jìn)行重新假設(shè),重新進(jìn)行改進(jìn),直到解決問題為止。

二、在高職數(shù)學(xué)教育改革當(dāng)中推行數(shù)學(xué)建模的重要作用

(一)數(shù)學(xué)建模有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力以及創(chuàng)新意識,這既需要學(xué)生的努力,也離不開教師的指導(dǎo)。數(shù)學(xué)建模思想的實質(zhì)就是通過構(gòu)造新模型,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識,在充分結(jié)合已有知識的基礎(chǔ)上,通過實踐活動,實現(xiàn)了理論與實踐的完美統(tǒng)一。但是構(gòu)造新模式不是一蹴而就的,往往需要教師及時的引導(dǎo)。數(shù)學(xué)建?;顒蛹葘W(xué)生思維的數(shù)量具有一定的要求,也對思維的深刻性息息相關(guān),常常需要學(xué)生通過一定的觀察、分析、對比等綜合分析,將實際問題抽象成數(shù)學(xué)問題,通過積極探索,尋找到解決這些問題的途徑和方案。

(二)數(shù)學(xué)建模有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。數(shù)學(xué)建模的過程是通過將實際問題以數(shù)學(xué)方式來進(jìn)行表達(dá)描述的過程,需要人們思維積極參與。數(shù)學(xué)建模大致要經(jīng)過假設(shè)、引入變量、分析、綜合、抽象等幾個階段,如果不通過要反復(fù)修改直至通過,多次修改模型使之不斷完善。學(xué)生依據(jù)自身已有的知識來建立新的模型,這些模型需要通過驗證,這就促使他們在實踐中不斷思考,反復(fù)檢驗,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

(三)數(shù)學(xué)建模有助于拓寬學(xué)生眼界。應(yīng)用數(shù)學(xué)的范圍很大,數(shù)學(xué)建??梢詮V泛應(yīng)用于實際問題當(dāng)中,有助于拓寬學(xué)生的知識面。要想充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的重要作用,解決實際問題,就要求學(xué)生必須具有最基本的數(shù)學(xué)知識,掌握多種數(shù)學(xué)方法,最主要的是要對自然生物等問題也要了解,這種多方面的知識掌握有利于提升學(xué)生自身的學(xué)習(xí)積極性,擴寬個人學(xué)習(xí)視野。

(四)數(shù)學(xué)建模有助于培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。數(shù)學(xué)建模往往涉及多學(xué)科多門類的問題,常常需要將多個專業(yè)的知識綜合使用才能真正解決這些問題,這也就決定了數(shù)學(xué)建模通常以學(xué)習(xí)小組的形式進(jìn)行,以三人為一組,需要學(xué)生在建模過程中相互協(xié)調(diào)、團結(jié)協(xié)作、取長補短、形成合力才能完成相應(yīng)任務(wù),解決問題,有助于培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識和合作意識。

三、數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教育中的有效運用

正是當(dāng)前高職數(shù)學(xué)教育當(dāng)中出現(xiàn)了如此多的問題,數(shù)學(xué)建模可以有效地提高課堂教學(xué)效率,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動性,促使人們積極思考,更好地推廣數(shù)學(xué)建模。為了充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教育當(dāng)中的作用,我們可以做到以下幾個方面。

(一)更新教師觀念,提高專業(yè)水平。在教育改革的新時期,教師自身的知識更新也尤為重要,面對日新月異的新局面,教師要根據(jù)實際情況不斷更新教育觀念,傳統(tǒng)的教學(xué)已經(jīng)不能滿足社會和學(xué)生的要求,必須循循善誘,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會獨立思考,將那些復(fù)雜實際問題以數(shù)學(xué)建模的形式解決。教師專業(yè)水平的高低直接影響著數(shù)學(xué)建模能否取得預(yù)期的效果,這就要求高職院校要開展數(shù)學(xué)建模研討班,鼓勵教師進(jìn)行教學(xué)研究,也可以派遣骨干教師去參與相關(guān)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和會議,學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗,定期性要求行業(yè)高素質(zhì)人才進(jìn)行數(shù)學(xué)建模相關(guān)的報告,引導(dǎo)學(xué)生及時把握行業(yè)發(fā)展趨勢。

(二)改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容,滲透數(shù)學(xué)建模思想。高職數(shù)學(xué)教師要改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)調(diào)整授課內(nèi)容,將數(shù)學(xué)建模思想滲透其中,盡量將那些實際的問題引出抽象的概念,再回到實際應(yīng)用當(dāng)中去,尤其是那些諸如住房貸款利率、公交時刻安排、會議預(yù)算等實際問題,通過數(shù)學(xué)建模可以準(zhǔn)確有效地解決這些問題。高職院校要在充分考慮自身發(fā)展實際的基礎(chǔ)上,開設(shè)與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的選修課,如計量經(jīng)濟學(xué)、運籌學(xué)等,擴大學(xué)生的知識面,適當(dāng)增加應(yīng)用題,創(chuàng)設(shè)實際問題,讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)建模在解決問題的重要價值,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(三)堅持理論與實踐相結(jié)合。數(shù)學(xué)建模十分強調(diào)實踐的重要作用,教師在進(jìn)行理論教學(xué)后,要設(shè)置與課堂所講的數(shù)學(xué)建模方法的相關(guān)習(xí)題,安排學(xué)生在規(guī)定時間之內(nèi)完成關(guān)于此次數(shù)學(xué)建模相關(guān)的課程論文,鞏固課堂知識,提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模的能力。同時,可以組建數(shù)學(xué)建模協(xié)會,廣泛開展數(shù)學(xué)建模競賽活動,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

(四)充分尊重學(xué)生的主體地位。在高職數(shù)學(xué)教育中運用數(shù)學(xué)建模,要充分尊重學(xué)生的主體地位,根據(jù)學(xué)生的具體情況來開展教學(xué)活動,提高教學(xué)效率。如在講解線性代數(shù)這門課程時,在充分考慮學(xué)生客觀基礎(chǔ)上,適當(dāng)結(jié)合MATLAB軟件,講解相關(guān)知識,充分發(fā)揮其在矩陣當(dāng)中的重要作用,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。四、結(jié)語總之,高職數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,還有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力,不斷擴寬學(xué)生學(xué)習(xí)知識面,培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識。我們要更新教師觀念,提高專業(yè)水平,實現(xiàn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與數(shù)學(xué)建模思想相結(jié)合,實現(xiàn)理論、現(xiàn)實相結(jié)合,充分尊重學(xué)生的主體地位,提升高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率,幫助學(xué)生健康成長。

作者:楊鵬 單位:九江職業(yè)大學(xué)

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