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《數(shù)學(xué)建模對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、數(shù)學(xué)建模對(duì)大學(xué)生科技創(chuàng)新的影響加強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),已是世界各國(guó)教學(xué)改革的共同趨勢(shì),也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)“科教興國(guó)”戰(zhàn)略的基本要求。新的課程改革強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的聯(lián)系,多年來的教育實(shí)踐證明,數(shù)學(xué)建模的教學(xué)在大學(xué)生的創(chuàng)新教學(xué)中的地位和意義已是舉足輕重。學(xué)校可以通過數(shù)學(xué)建模,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析解決問題的能力以及交流與合作的能力。數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,從開始受教育,就接觸數(shù)學(xué)學(xué)科,數(shù)學(xué)的重要性可見一斑,不僅僅是要掌握這門課的知識(shí)這么簡(jiǎn)單,現(xiàn)實(shí)生活中的很多實(shí)際問題都能用數(shù)學(xué)語言來描述,把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為
2、數(shù)學(xué)問題,再來描述、解決問題的過程就是建立數(shù)學(xué)模型、求解數(shù)學(xué)模型的過程。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,就不能和現(xiàn)實(shí)完全脫離,這種和現(xiàn)實(shí)脫軌的傳統(tǒng)教學(xué)狀態(tài)使學(xué)生雖然掌握了技術(shù),卻不能學(xué)以致用,填鴨式的教育并不能使學(xué)生真正成為現(xiàn)在社會(huì)需要的有用人才,數(shù)學(xué)建模就是將數(shù)學(xué)和外界聯(lián)系起來的一個(gè)通道。通過數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)于新問題在短時(shí)間之內(nèi)的解決問題的能力,有利于培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思想。目前,數(shù)學(xué)教育主要還是關(guān)注在題目上,學(xué)習(xí)的目的大部分都是為了獲取高分。如果高校的教育從公式、定理展開,學(xué)生的作業(yè)、學(xué)習(xí)也依葫蘆畫瓢的積分微分,這種方式訓(xùn)練出來的學(xué)生,往往知其然而不知其所以然
3、,雖然按教材中規(guī)中矩、按部就班地授課,可以使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握知識(shí),也能獲得暫時(shí)的效果,然而當(dāng)學(xué)生走向社會(huì)時(shí),這樣學(xué)習(xí)到的知識(shí)往往不能給他們帶來更多的幫助,這種情況顯然不是在數(shù)學(xué)教育中理想的狀態(tài)。書本上看起來或晦澀難懂或明了清楚的概念理論應(yīng)該不僅僅帶給學(xué)生在校時(shí)的分?jǐn)?shù)、獎(jiǎng)學(xué)金,應(yīng)該了解精髓,懂得他們背后的思想和生命力才是數(shù)學(xué)帶給我們遠(yuǎn)比學(xué)習(xí)成績(jī)更重要的東西。無論是以后從事什么崗位,接受過的數(shù)學(xué)教育鍛煉過思維、邏輯,使學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)更能明白事情的問題所在,更能有邏輯、更有方法的解決問題。這就是要培養(yǎng)學(xué)生的自主思考、發(fā)散創(chuàng)新的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)過程
4、既然很難做到,那么就要通過別的方法訓(xùn)練大學(xué)生面對(duì)問題、解決問題的能力。在高校中推廣數(shù)學(xué)建模是一種能實(shí)施、易實(shí)施又有效的方法。針對(duì)現(xiàn)狀問題,我們以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力及實(shí)踐能力為目的,通過建設(shè)高效的數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新活動(dòng),激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新活力和運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決復(fù)雜實(shí)際問題的綜合能力,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。1?從全校相關(guān)專業(yè)中選拔有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行培訓(xùn)根據(jù)不同專業(yè)的特色,從全校范圍內(nèi)選拔優(yōu)秀的數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì);根據(jù)數(shù)學(xué)建模特點(diǎn),對(duì)指導(dǎo)教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和學(xué)術(shù)交流。比如,參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)班,與其他高校優(yōu)秀建模教師進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
5、邀請(qǐng)有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的專家做數(shù)學(xué)建模的學(xué)術(shù)報(bào)告。根據(jù)指導(dǎo)教師特點(diǎn)進(jìn)行分工,研究不同領(lǐng)域的數(shù)學(xué)建模問題,通過專兼結(jié)合達(dá)到知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。2?將數(shù)學(xué)建模思想融入學(xué)生的認(rèn)知當(dāng)中現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)家布魯納說:“探索是數(shù)學(xué)教學(xué)的生命線?!盡oor教學(xué)法提出學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)最好的方式是“在做數(shù)學(xué)中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)”。因此,在教學(xué)中調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)建模過程中,探索建模方法。在選題時(shí)老師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生,開發(fā)學(xué)生的開放性、探索性,開拓更廣闊的探索空間。講解建模環(huán)節(jié),教師要善于把建模材料組織成一個(gè)體系,為學(xué)生創(chuàng)造探索環(huán)境。數(shù)學(xué)建模環(huán)節(jié),教師應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位,激勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,出錯(cuò)環(huán)節(jié)協(xié)
6、助其自主分析出錯(cuò)原因,并從錯(cuò)誤中尋出思維的合理之處。教師引導(dǎo)學(xué)生建模主要從兩個(gè)方面入手:一將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力;二對(duì)轉(zhuǎn)化過來的問題,應(yīng)用數(shù)學(xué)解決的能力。在教學(xué)過程中,教師可以將實(shí)際問題還原成所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí),使學(xué)生可以借助自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)主動(dòng)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型;從數(shù)學(xué)問題原型出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、概括得到數(shù)學(xué)概念、公式、定理、法則的教學(xué)方式符合知識(shí)的發(fā)生發(fā)展的過程,體現(xiàn)教學(xué)中解決問題的心理過程。3.在全校根據(jù)文理科專業(yè)開設(shè)數(shù)學(xué)建模通識(shí)課大一上學(xué)期,全校范圍內(nèi)開設(shè)數(shù)學(xué)建模通識(shí)課,結(jié)合各學(xué)科的特點(diǎn),分別開設(shè)文科班和理科班,不僅理科生可以受到數(shù)學(xué)建模思
7、想的熏陶,文科生也可以根據(jù)自身的認(rèn)知體驗(yàn)到數(shù)學(xué)建模帶來的樂趣。邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師進(jìn)行講授,要結(jié)合學(xué)生感興趣的問題入手。比如,2017年高教社杯全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目B題“拍照賺錢”的任務(wù)定價(jià),通過學(xué)生感興趣的“拍照賺錢”等實(shí)際問題讓學(xué)生切身體會(huì)到數(shù)學(xué)建模思想與生活息息相關(guān),讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)。對(duì)一些同學(xué)難以理解的數(shù)學(xué)模型的講解時(shí),教師可以將數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生已有的認(rèn)知當(dāng)中,既通俗易懂,又能夠讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模產(chǎn)生樂趣。比如,學(xué)生在學(xué)習(xí)難理解的貝葉斯模型時(shí),先驗(yàn)概率對(duì)后驗(yàn)概率的影響,不知其意而死記硬背,教學(xué)中可以用原型引出貝葉斯模型:已
8、知外界的環(huán)境變化影響最終決策者的判斷;高等數(shù)學(xué)中的矩陣,矩陣分解可通過數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于人臉圖像識(shí)別、矩陣的特征值及特征向量可