高職高專數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置與改革

《高職高專數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置與改革》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、高職高專數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置與改革馬秋丹亳州師范高等師范學(xué)校摘　要:闡述了開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)計(jì)算能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題能力的積極意義。通過數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)“數(shù)學(xué)建?！闭n程的現(xiàn)狀主要包括數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置,教材和教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法與教學(xué)手段,組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,教師隊(duì)伍建設(shè)等五方面,并結(jié)合數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析與研究,找出問題產(chǎn)生的根源,對(duì)高等師范院校數(shù)學(xué)建模的課程設(shè)置、教學(xué)方式等進(jìn)行改革和探索,提出了具體的實(shí)踐性教學(xué)的改革對(duì)策和建議,通過實(shí)施數(shù)學(xué)建模課程改革,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,強(qiáng)化運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行課外學(xué)習(xí),組建數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)收集有實(shí)際價(jià)值的案例并進(jìn)行研

2、究,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問題的能力。關(guān)　鍵　詞:數(shù)學(xué)建模實(shí)踐性教學(xué)創(chuàng)新能力針對(duì)非數(shù)學(xué)專業(yè)的課程主要是對(duì)實(shí)際問題的數(shù)學(xué)建模并利用計(jì)算機(jī)(數(shù)學(xué)軟件)輔助求解實(shí)現(xiàn)。針對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)的課程則為“數(shù)學(xué)建?！边@門課程開設(shè)。20世紀(jì)90年代開始的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),為數(shù)學(xué)建模與課程的開設(shè)起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。數(shù)學(xué)建模與的教學(xué)與競(jìng)賽是實(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑,它既增強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),又提高了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)分析和解決問題的能力,提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。目前,數(shù)學(xué)建模與課程的教學(xué)內(nèi)容和方法正在逐步體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想,在開設(shè)與改進(jìn)數(shù)學(xué)建模課程的基礎(chǔ)

3、上,逐步將數(shù)學(xué)建模的精神、內(nèi)涵及方法有機(jī)地體現(xiàn)到一些重要的數(shù)學(xué)課程之中,是各高校數(shù)學(xué)教育的一個(gè)努力的方向[1-2],數(shù)學(xué)建模課程實(shí)踐性教學(xué)研究是一個(gè)重要的改革熱點(diǎn)。進(jìn)入本世紀(jì)以來,數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)在國(guó)內(nèi)高校中穩(wěn)步展開,獲得了廣泛認(rèn)同。參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)校和人數(shù)逐年上升,數(shù)學(xué)建模課程的重要性得到廣泛認(rèn)可,越來越多的高校開設(shè)了這兩門課程[3-4]。課程的設(shè)置由非主干課轉(zhuǎn)化為主干課,由選修逐步轉(zhuǎn)化為必修,課時(shí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)也隨之增加。我校數(shù)學(xué)建模的開設(shè)經(jīng)歷了幾個(gè)階段,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽已有十個(gè)年頭,經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐和參賽實(shí)踐,從中暴露出許多問題,這引發(fā)出對(duì)傳統(tǒng)的課程設(shè)置和課程改革的思考。1　

4、課程設(shè)置的現(xiàn)狀分析20世紀(jì)90年代起,我校數(shù)學(xué)建模課程作為主干課程在數(shù)學(xué)類專業(yè)開設(shè),十幾年來學(xué)校對(duì)這兩門課程的設(shè)置一直在進(jìn)行改革和完善,使其能適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展。1.1　課程設(shè)置我校數(shù)學(xué)建模課程開設(shè)經(jīng)歷的三個(gè)階段:首先,數(shù)學(xué)建模作為選修課程在我校開設(shè),設(shè)置為52學(xué)時(shí)。主要講授的是初等模型,以中學(xué)數(shù)學(xué)建模解題方法和技巧為主,內(nèi)容較為單一。在此基礎(chǔ)上數(shù)學(xué)學(xué)院對(duì)該門課程的教學(xué)進(jìn)行了改進(jìn)嘗試,將本課程改為必修課,學(xué)時(shí)數(shù)略有增加,講授的內(nèi)容中首次包含了高等模型的內(nèi)容,其中初等模型占80%,高等模型占20%,難度稍有加強(qiáng)。目前,隨著我校對(duì)該課程教學(xué)改革的深入,將數(shù)學(xué)建模課程設(shè)置為60學(xué)時(shí),初等數(shù)學(xué)

5、與高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容各占50%,教材的難易程度趨于完善,理論授課和實(shí)踐討論學(xué)時(shí)各占50%。我校課程安排在數(shù)學(xué)類專業(yè)三年級(jí)開設(shè),要求先修課程為數(shù)學(xué)分析,高等代數(shù),概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)和常微分方程等基礎(chǔ)課程。課時(shí)數(shù)通常為60學(xué)時(shí)左右。上機(jī)課時(shí)和理論課時(shí)的比例正在趨于平衡,學(xué)時(shí)數(shù)各占50%,對(duì)該課程的建設(shè)和改革一直沒有間斷過。1.2　教材和內(nèi)容隨著數(shù)學(xué)建模課程在大專院校教學(xué)中的普及,有不少數(shù)學(xué)建模教材問世[5-6],但是這些教材多數(shù)是針對(duì)理工科學(xué)生編寫的,針對(duì)高等師范院校學(xué)生的教材卻很少,為此,筆者編寫了一套適宜高等師范院校學(xué)生的教材,整理了我校幾位數(shù)學(xué)建模教師幾年的授課手稿,于2006年7月正式出

6、版了《數(shù)學(xué)建模》教材[7]。教材內(nèi)容由淺到深,分為三部分,第一部分為初等數(shù)學(xué)模型部分,適合公共選修課和函授學(xué)員使用,內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單,數(shù)學(xué)模型不算復(fù)雜,用初等數(shù)學(xué)的方法和少量的高等數(shù)學(xué)知識(shí)即可解決;第二部分為高等數(shù)學(xué)模型部分,適合數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、生化等專業(yè)學(xué)員使用,內(nèi)容相對(duì)深一些,數(shù)學(xué)模型復(fù)雜,用少量初等數(shù)學(xué)的方法和大量的高等數(shù)學(xué)知識(shí)方可解決;第二部分為的上機(jī)練習(xí)部分,分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩方面,通過一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何將實(shí)際問題數(shù)學(xué)化以及如何應(yīng)用MATLAB編程等基本操作,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和動(dòng)手,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中探索和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律[8-9]。1.3　方法和手段數(shù)學(xué)建模課

7、程教學(xué)的鮮明特點(diǎn)是基本上脫離了傳統(tǒng)的主要以教師板書講授為主,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。課程內(nèi)容教學(xué)采用以教師簡(jiǎn)略講解理論,學(xué)生為主動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式。課程采用了多媒體課件授課,教學(xué)班和授課教師為這兩門課程開設(shè)了專用信箱,學(xué)校為這兩門課程建設(shè)了教學(xué)網(wǎng)站和專用機(jī)房。數(shù)學(xué)建模課程的練習(xí)和考核方式明顯有別于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程。平時(shí)練習(xí)很多采用上機(jī)、案例分析和論文等方式,采用綜合考核,即平時(shí)練習(xí)、階段論文、期末考試三部分綜合評(píng)定成績(jī),而不是簡(jiǎn)單靠一張?jiān)嚲怼?.4