淺談數(shù)學(xué)建模在高職教育中的作用

劉祥生

【摘要】

數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際解決問題的橋梁，也是我們培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵.因此，高職院校必須重視數(shù)學(xué)建模在教學(xué)過程中的應(yīng)用，充分發(fā)揮其作用，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，拓寬其想象力.主要介紹了數(shù)學(xué)建模在高職教育中的意義、作用以及需要重視的要點(diǎn)問題，以供借鑒.

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模；高職教育；作用オ

一、數(shù)學(xué)建模在高職教育中的意義

高職教育是培養(yǎng)以能力為主，能夠?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)和管理服務(wù)的高素質(zhì)、高技能型的應(yīng)用人才.而目前，我國的高職院校開設(shè)的高等數(shù)學(xué)課程大多數(shù)仍是重理論推導(dǎo)，輕實(shí)際應(yīng)用，致使學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒有實(shí)際用途的錯(cuò)誤思想.從國內(nèi)國外科學(xué)技術(shù)的發(fā)展勢頭來看，未來的技術(shù)人員必須具備掌握基本的數(shù)學(xué)理論和使用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力.也就是說，高等教育不僅要讓學(xué)生掌握基本的數(shù)學(xué)理論，還要在教學(xué)的過程中，不斷提高其想象力和創(chuàng)造力.數(shù)學(xué)建模簡單地講就是將生活和具體實(shí)踐中的問題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題的過程.數(shù)學(xué)建模從生活中的實(shí)際問題出發(fā)，尋找并發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律，然后進(jìn)行合理的抽象和量化，最終以公式的形式來進(jìn)行模擬和驗(yàn)證.數(shù)學(xué)建模不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神，同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)、不畏困難的作風(fēng).將數(shù)學(xué)建模這一思想引入高職教育中，可以極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)原理解決實(shí)際問題的能力和意識(shí)，具有十分重要的意義.

二、數(shù)學(xué)建模在高職教育中的作用

（一）能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性，從而提高教學(xué)效率

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)，教師只注重對(duì)公式的講解，只要求學(xué)生能夠熟記公式并套用公式，使得學(xué)生只學(xué)到了書本上的死知識(shí)，而無法去運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決日常生活中的實(shí)際問題，造成學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)無用的錯(cuò)誤思想，喪失了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.而數(shù)學(xué)建模有效地將教師的指導(dǎo)性與學(xué)生的積極性和主動(dòng)性結(jié)合在一起，改變了傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的被動(dòng)局面.在建模的過程中，學(xué)生能夠自覺地使用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題，從而將學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行結(jié)合，讓學(xué)生能夠?qū)崒?shí)在在看到數(shù)學(xué)與日常生產(chǎn)和科學(xué)研究的關(guān)系，看到實(shí)際生活中數(shù)學(xué)的神奇和數(shù)學(xué)的魔力，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動(dòng)性.

（二）有利于促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)

數(shù)學(xué)建模不僅涉及數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)，它還涉及物理、電子、建筑、工程、軍事、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的知識(shí)，這些知識(shí)有些是學(xué)生所熟悉的，有些知識(shí)則是學(xué)生不懂的.但是，要想順利實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模，就需要去了解，甚至掌握這些領(lǐng)域的知識(shí)，即要做到在學(xué)中用，在用中學(xué)的境界.這樣，通過數(shù)學(xué)建模就能促進(jìn)學(xué)生對(duì)其他相關(guān)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí).

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的想象力、判斷力

對(duì)于不同的實(shí)際問題往往可以采用不同的數(shù)學(xué)模型，即便是同一個(gè)實(shí)際問題，也可以從不同的角度，運(yùn)用不同的教學(xué)方法和工具，得出不同的數(shù)學(xué)模型.這就要求學(xué)生不僅要靈活掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)理論知識(shí)，還必須要有豐富的想象力和判斷力來選擇合適的方法和思路分析問題、解決問題.數(shù)學(xué)建模不僅鍛煉了學(xué)生的思維能力，還促進(jìn)其想象力和判斷力的提高.

（四）有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神

上面我們已經(jīng)提到數(shù)學(xué)建?？赡軙?huì)涉及多學(xué)科的知識(shí)，而人的能力和精力總是有限的.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，單個(gè)個(gè)體根本無法去通曉每個(gè)學(xué)科的知識(shí)，這就需要我們聚集掌握不同學(xué)科知識(shí)的個(gè)體，進(jìn)行相互討論和交流，進(jìn)而順利實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模.在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的過程中，我們需要學(xué)生自發(fā)地以三人為一組進(jìn)行數(shù)學(xué)建模.每組學(xué)生為了順利完成建模都要深入社會(huì)去進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，增強(qiáng)了學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作和分工意識(shí).當(dāng)三人對(duì)某一問題產(chǎn)生分歧時(shí)，每個(gè)人都會(huì)陳述自己的想法，這時(shí)候?qū)W生就會(huì)考慮自己想法的說服力到底有多少.因此，一個(gè)問題的完成不是單靠一人之力，而是團(tuán)隊(duì)協(xié)作的結(jié)果.這樣，學(xué)生便能在團(tuán)隊(duì)競爭中不僅獲得知識(shí)運(yùn)用能力的提升，還能提高學(xué)生的綜合素質(zhì).

三、應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想進(jìn)行教學(xué)需要重視的問題

（一）注意引導(dǎo)，切忌單一講授

授之以魚不如授之以漁，在教學(xué)過程中，傳授知識(shí)不是我們教學(xué)的最終目標(biāo)，而關(guān)鍵是應(yīng)該教給學(xué)生創(chuàng)新思想解決問題的能力.教師應(yīng)該通過對(duì)理論知識(shí)的講解，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，進(jìn)而提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力.因此，教師應(yīng)讓學(xué)生清楚透徹地掌握理論知識(shí)之間的聯(lián)系，同時(shí)還要拓寬學(xué)生的想象力，增強(qiáng)其創(chuàng)新意識(shí).使學(xué)生能夠使用數(shù)學(xué)思維來認(rèn)識(shí)周圍的事物，自覺地使用數(shù)學(xué)思想去觀察、分析事物之間存在的數(shù)學(xué)聯(lián)系，并能夠用數(shù)學(xué)語言來闡釋這種聯(lián)系，進(jìn)而尋找已掌握的方法去解決事物間的問題.

（二）注重教學(xué)的實(shí)用性

教學(xué)要始終與學(xué)生的專業(yè)緊密結(jié)合，而不能脫離實(shí)際，教師應(yīng)以學(xué)生的專業(yè)知識(shí)為背景，將專業(yè)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題進(jìn)行教學(xué).這樣，在教學(xué)過程中，學(xué)生不僅能夠熟練掌握基本的理論知識(shí)，還能內(nèi)化其專業(yè)知識(shí)，獲得良好的教學(xué)效果，也使學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性.

（三）重視數(shù)學(xué)建模的過程

數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)的魅力在于其發(fā)展過程，在于學(xué)生通過自己的努力找尋到具體的解決問題的方法，而不是這一數(shù)學(xué)模型能夠解決多少問題數(shù)學(xué).教師在建模的過程中，要做好引導(dǎo)作用，鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮自己的特長，并為其展示自身的優(yōu)點(diǎn)的空間，從而提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，享受數(shù)學(xué)帶來的樂趣，同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，養(yǎng)成與人交流的好習(xí)慣.