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1、在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想探析 摘要:數(shù)學(xué)是高職院校的重要基礎(chǔ)課程,如何逐步實(shí)現(xiàn)由基礎(chǔ)理論型學(xué)科向?qū)嵺`應(yīng)用型學(xué)科的轉(zhuǎn)變,成為高職院校數(shù)學(xué)工作者研究的課題。本文介紹了數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用,探討如何將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,并以數(shù)學(xué)建模為切入點(diǎn)推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革,從而讓高等數(shù)學(xué)更好地為實(shí)現(xiàn)高職高專的培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模高職數(shù)學(xué)教學(xué)教學(xué)改革一、引言數(shù)學(xué)是高職院校的重要基礎(chǔ)課程,如何滿足培養(yǎng)高技能人才目標(biāo)的需要,逐步實(shí)現(xiàn)由基礎(chǔ)理論型學(xué)科向?qū)嵺`應(yīng)用型學(xué)科的轉(zhuǎn)變,成為高職院校數(shù)學(xué)工作者研究的課題。要在數(shù)學(xué)課
2、中引入應(yīng)用實(shí)踐性環(huán)節(jié),數(shù)學(xué)建模是非常重要的載體,通過多年來開展數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)教學(xué)與競賽的實(shí)踐,我們深刻意識到數(shù)學(xué)建模的思維和方法對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維與意識及解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力具有重要的作用。探索如何將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,是高職院校開展數(shù)學(xué)建模的重要內(nèi)容之一。二、數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用7數(shù)學(xué)建模的指導(dǎo)思想是:以學(xué)生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標(biāo)。數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)和實(shí)際問題的橋梁,是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決實(shí)際問題的過程。通過數(shù)學(xué)建模,能把數(shù)學(xué)知識科學(xué)地應(yīng)用到實(shí)踐中,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,有效地提
3、高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的能力,提高學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。1.有助于提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力。數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際問題需要用理想化的抽象方法進(jìn)行模型假設(shè),不管是理論模型還是應(yīng)用模型,抽象出來的都應(yīng)該是事物的本質(zhì)。數(shù)學(xué)教育必須培養(yǎng)學(xué)生把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的能力。我國大學(xué)生在高中階段接受的是純粹應(yīng)試教育,應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識很弱,對于一個(gè)實(shí)際問題,不能轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)形式去求解。而數(shù)學(xué)模型是聯(lián)系數(shù)學(xué)和實(shí)際問題的橋梁,學(xué)生通過學(xué)習(xí)和建立數(shù)學(xué)建模,可以增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,提高運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。2.有助于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和創(chuàng)新意識。數(shù)學(xué)建模要求
4、學(xué)生運(yùn)用已掌握的數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行綜合分析,發(fā)揮抽象思維能力、想象力和創(chuàng)造力,歸納出用以描述實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,再利用數(shù)學(xué)理論方法和計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算得出結(jié)論,許多看似完全不同的實(shí)際問題經(jīng)過簡化,得到的數(shù)學(xué)模型是相同或相似的,這就要求學(xué)生靈活使用類比歸納、綜合抽象、尋找規(guī)律等數(shù)學(xué)思想方法,不滿足于現(xiàn)狀,立意創(chuàng)新。73.有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣?,F(xiàn)代社會要求大學(xué)生要有較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng),只有這樣,才能在科學(xué)、工程技術(shù)等領(lǐng)域有比較大的作為。但是現(xiàn)在不少大學(xué)生對數(shù)學(xué)存有畏懼心理,覺得數(shù)學(xué)不過是一大套推理和計(jì)算的技巧而已,甚至認(rèn)為大學(xué)數(shù)學(xué)沒什么
5、用處,只不過是一種思維的游戲。要改正這種錯(cuò)誤認(rèn)識,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型是很好的辦法。在數(shù)學(xué)建模的過程中,學(xué)生會切身體會到數(shù)學(xué)應(yīng)用性和實(shí)踐性,從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的濃厚興趣。4.有利于提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,大量功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件應(yīng)運(yùn)而生,數(shù)學(xué)軟件的使用使得過去很多繁瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算變得非常容易。而數(shù)學(xué)模型的求解往往計(jì)算量十分巨大,需要借助數(shù)學(xué)軟件解決。通過求解數(shù)學(xué)建模,熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件,大大提高了學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)問題的能力。三、將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中高職高專的目標(biāo)是培養(yǎng)高等技能型應(yīng)用人才。學(xué)生走上工作崗位后經(jīng)
6、常需要建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題。不僅需要數(shù)學(xué)知識和解數(shù)學(xué)題的能力,而且需要多方面的綜合知識和能力。高職教育要在高度信息化的時(shí)代培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高技能應(yīng)用型人才。將數(shù)學(xué)建模引入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中已是大勢所趨。71.制定切實(shí)可行的教學(xué)大綱,構(gòu)建合理科學(xué)的高職高專數(shù)學(xué)教學(xué)體系。教學(xué)大綱是保證教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)規(guī)格的重要文件,是組織教學(xué)過程、安排教學(xué)任務(wù)的基本依據(jù)。合理制訂教學(xué)計(jì)劃、科學(xué)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的針對性和實(shí)用性。為服務(wù)專業(yè),我們應(yīng)該與專業(yè)課教師一道,根據(jù)學(xué)校各專業(yè)課程的需要,共同討論數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容等的安排,逐步形成適合本校專業(yè)
7、特色的數(shù)學(xué)課程教學(xué)體系。根據(jù)各專業(yè)的不同需要設(shè)置公共模塊和選學(xué)模塊,搭建大平臺、多模塊的數(shù)學(xué)課程教學(xué)體系框架。2.編寫融入數(shù)學(xué)建模思想和方法、體現(xiàn)鮮明高職特色的教材。教材是重要的教學(xué)載體,在體現(xiàn)教育思想、實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)上起著非常重要的作用。數(shù)學(xué)建模是一項(xiàng)實(shí)踐性的活動。而高職高專培養(yǎng)的是技能型人才,高等數(shù)學(xué)教材必須突出以實(shí)踐為基礎(chǔ),以應(yīng)用性職業(yè)崗位需求為中心,以素質(zhì)教育與創(chuàng)新教育為目的,以培養(yǎng)學(xué)生能力為本位的教育觀念,從而體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想和方法。針對高職高專的人才培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)該多將實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容編入教材。3.采用案例教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意
8、識與能力。7在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,對于每一個(gè)新概念或新內(nèi)容,都盡量用一個(gè)能激發(fā)學(xué)生求知欲的案例引入,在每個(gè)知識的教學(xué)過程中,盡量列舉與相關(guān)內(nèi)容相聯(lián)系的、與生產(chǎn)生活實(shí)際和所學(xué)專業(yè)緊