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《淺談數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)探索與實踐》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)探索與實踐木文論述了高等院校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的意義,結(jié)合我校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程和實際教學(xué)情況,著重探討了數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)方式、數(shù)學(xué)建模教育對推動大學(xué)數(shù)學(xué)教育的發(fā)展以及教學(xué)效果。數(shù)學(xué)建模數(shù)學(xué)實驗教學(xué)改革在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的信息技術(shù)時代,大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)工作變得越來越重要。目前已冇眾多教育工作者研究了高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革工作,同時也有很多研究人員探索了數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與改革,并取得了一定的成績。本文結(jié)合我校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程和實際教學(xué)情況,探討了數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)方式、數(shù)學(xué)建模教育對推動大學(xué)數(shù)學(xué)教育的發(fā)展和我校取得的
2、成果。一、數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課程為大學(xué)數(shù)學(xué)教育注入了無窮的活力大學(xué)課程設(shè)置可分為理論教學(xué)和實踐教學(xué)部分,既要求大學(xué)生具冇扎實的理論基礎(chǔ),乂要求人學(xué)生具有較強的實踐動手能力。圍繞實踐動手能力的培養(yǎng)問題,全國高校都開展了不同的教學(xué)模式改革與探索,其中主要的改革方向是增加實踐教學(xué)學(xué)時。數(shù)學(xué)具有高度的抽象性和嚴密的邏輯性,因此數(shù)學(xué)教學(xué)的傳統(tǒng)模式是概念、定理、公式和解題,而且,數(shù)學(xué)教學(xué)和物理、化學(xué)等其它理工科學(xué)科-樣也離不開實驗教學(xué)。開設(shè)數(shù)學(xué)建模以及與此密切相關(guān)的數(shù)學(xué)實驗課程,是時代的呼喚,是素質(zhì)教育的必然要求,它適應(yīng)了現(xiàn)代社會對人才
3、的素質(zhì)要求,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造精神和實踐能力的重要途徑。作為數(shù)學(xué)實驗范疇的數(shù)學(xué)建模課程,其目的是培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)進行分析、推理和計算的能力,提高學(xué)生應(yīng)用計算機及數(shù)學(xué)軟件解決數(shù)學(xué)問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生的創(chuàng)造力、想象力和創(chuàng)新精神,進而全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在課內(nèi),強調(diào)以學(xué)生為主體,從問題出發(fā),應(yīng)用所學(xué)的知識,借助于計算機和數(shù)學(xué)軟件,通過學(xué)生親自動手設(shè)計,體驗解決問題的全過程。在課外,大范圍地組織開展數(shù)學(xué)建模競賽等科技競賽活動,培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神和合作意識,培養(yǎng)求同存異,取長補短,團結(jié)互助等
4、集體主義精神。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及數(shù)學(xué)學(xué)科向一切應(yīng)用領(lǐng)域滲透和計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用,數(shù)學(xué)實驗教學(xué)成為綜合素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一條重要途徑,直接影響和推動了高等院校數(shù)學(xué)學(xué)科素質(zhì)教育的發(fā)展,促進了理工結(jié)合和學(xué)科交叉,對人學(xué)數(shù)學(xué)教育與數(shù)學(xué)教學(xué)改革產(chǎn)生了深刻影響。在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動的推動下,20世紀80年代中期數(shù)學(xué)建模教學(xué)就進入了我校課堂,針對不同的專業(yè),我校相繼開設(shè)了《數(shù)學(xué)模型》《數(shù)學(xué)建摸》《數(shù)學(xué)建摸實踐》《數(shù)學(xué)軟件》《數(shù)學(xué)建模競賽訓(xùn)練》和《數(shù)學(xué)實驗》課程,這些課程成為數(shù)學(xué)與其他各學(xué)科的聯(lián)系紐帶,是數(shù)學(xué)知識應(yīng)
5、用于實際問題的橋梁,給數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了無窮的活力;我校數(shù)學(xué)建模教學(xué)團隊經(jīng)過多年的教學(xué)實踐和探索,逐漸形成了自己的教學(xué)和競賽培訓(xùn)課程體系,也取得了顯著的成效。二、數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課程使數(shù)學(xué)教育更具開放性數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動的開展,無論從教學(xué)內(nèi)容,還是從教學(xué)模式、教學(xué)方法和手段,都是對傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的一種發(fā)展和補充,使得數(shù)學(xué)教育更加開放和更加具有活力,對數(shù)學(xué)的教學(xué)改革將起著積極的促進作用。通過數(shù)學(xué)實驗課,鍛煉和提供學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力,充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)理論課上所不能達到的教學(xué)效果。1?實驗內(nèi)容。開設(shè)數(shù)學(xué)模型課程,課程內(nèi)容耍有一個由淺入
6、深、由簡單到復(fù)雜的過程,通過循序漸進的方式,可以讓學(xué)生更好的領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)的魅力所在和數(shù)學(xué)的神奇。例如,在學(xué)習(xí)單葉雙曲面的時候,學(xué)生很難直觀的看出這是直紋面,但是引入了數(shù)學(xué)實驗后,讓學(xué)生親自動手設(shè)計一條直線和一條封閉的圓,讓直線在圓周上選擇,然后觀察直線的運動軌跡,此時學(xué)生才發(fā)現(xiàn),原來單葉雙曲面竟然還可以這樣得到,數(shù)學(xué)表達式竟然可以得到如此美麗的幾何圖形。這樣就可以更好的讓學(xué)生認識到數(shù)學(xué)的美。2?實驗類別。所開設(shè)的實驗要包括演示性、驗證性、綜合性和設(shè)計性等不同類別的實驗,讓學(xué)牛根據(jù)自己的興趣愛好來自主的選擇數(shù)學(xué)實驗。對于綜合性和
7、設(shè)計性的實驗,可以融入相關(guān)學(xué)科專業(yè)的具體問題,而且在實驗的過程中,學(xué)生可以組成一個實驗團隊共同來完成比較大型的數(shù)學(xué)實驗。例如,選擇和石油工程專業(yè)相關(guān)的石油開采的問題,作為石油工程專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)實驗;選擇地質(zhì)信息勘察問題,作為資源勘察專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)實驗;而且這樣的實驗并不局限于本專業(yè)的學(xué)生選作,其它專業(yè)的學(xué)生也可以完成該項實驗,這樣可以幫助全校學(xué)生都能對其它學(xué)科專業(yè)有一個準確的認識和理解,在橫向上擴展學(xué)生的知識視野。3?在全校范圍內(nèi)開設(shè)選修課。除了為某些專業(yè)開設(shè)必修課《數(shù)學(xué)模型》課程之外,還在全校范圍內(nèi)開設(shè)《數(shù)學(xué)建?!泛汀稊?shù)學(xué)
8、軟件》選修課,使更多的同學(xué)通過數(shù)學(xué)建模課程的學(xué)習(xí)受益,做到數(shù)學(xué)建模知識在學(xué)牛中普及;同時,選拔部分優(yōu)秀的學(xué)生參加“全國人學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”和“國際人學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽”,進一步充實數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)內(nèi)容,達到鍛煉和提供學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。4?在教學(xué)中一定要注意四個轉(zhuǎn)變,即:①教師角色的轉(zhuǎn)