周志進 潘金梅 龍艷
【摘 要】高等數(shù)學的教學目的在于為先進的生產(chǎn)力帶來新的推動力,深刻地簡化計算,提高實踐性已經(jīng)成為當下高等數(shù)學教學工作的重要內(nèi)容,然而,如何將數(shù)學的理論與實踐和應用相聯(lián)系?毫無疑問,數(shù)學建模成為最為簡潔、直觀的數(shù)學課程,通過數(shù)學建模課程的教學和數(shù)學建?;顒拥拈_展,能夠幫助大學生建立數(shù)學知識與生產(chǎn)實際連接的橋梁,能夠提升高校數(shù)學教師的專業(yè)和綜合素質(zhì),能夠加快高校數(shù)學教學改革的步伐。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學建模 高等數(shù)學 教學改革
高等數(shù)學在高校教育中占據(jù)著重要地位,它是任何專業(yè)的學生掌握專業(yè)知識的基礎和工具,也是廣大高等院校努力發(fā)展和完善的一門重要課程。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和生產(chǎn)力的不斷提高,高校數(shù)學教學必須與時代接軌,更多地切合生產(chǎn)實際需求,才能與時俱進、不被淘汰,因此在高校數(shù)學教學過程中,開展數(shù)學建模活動,既順應了教育的發(fā)展趨勢、促進了教學改革,又提高了學生的創(chuàng)新能力和應用操作能力,這是一項值得廣大高等數(shù)學教師研究的新型課題。
本文主要從三個方面展開論述:首先,介紹了數(shù)學建模引入高等院校數(shù)學教學的意義以及必要性;其次,闡述了數(shù)學建模在高等數(shù)學教學中的方式方法;最后論述了筆者對于數(shù)學建模對高等數(shù)學教學改革的幾點思索。
一、數(shù)學建模引入高等院校數(shù)學教學的意義以及必要性
意義:
(1)數(shù)學建模為廣大高校大學生提供了放飛創(chuàng)新思維火花的基地。建模的題目是一定的,但往往建模得到的結(jié)果和方案是開放性的,這就為學生創(chuàng)造性和想象力的發(fā)展提供了良好的平臺,允許學生自由創(chuàng)新。
(2)為高校數(shù)學教師提供了再學習、共進步的平臺。數(shù)學建模的理念和教學方法具有一定的新穎性,促進教師不斷學習和開展調(diào)研。
(3)為高校高等數(shù)學教學改革提供了良好的創(chuàng)新點和出發(fā)點。高校的課程安排和規(guī)劃都需要為數(shù)學建模的有序開展做出有力變革。
(4)為高等教育實現(xiàn)知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合的目的做出了實踐。高校的理論知識與生產(chǎn)實際通過數(shù)學建模先聯(lián)系,有效避免了高校教育與現(xiàn)實情況脫節(jié)的弊端。
必要性:
(1)高等院校擔負著為國家和社會培養(yǎng)適應當下經(jīng)濟發(fā)展的高科技創(chuàng)新人才的任務,開展建?;顒邮墙逃砟詈徒逃蝿諏崿F(xiàn)的途徑;
(2)高等院校具備了開展建?;顒拥挠布突A設施;
(3)高等院校教師與學生共同配合,為數(shù)學建?;顒拥拈_展和順利進行奠定了扎實的基礎。
二、數(shù)學建模在高等數(shù)學教學中的方式方法
數(shù)學建模活動在高等院校中正常、有序開展必須遵循一定的原則和方法,在實施數(shù)學建?;顒拥倪^程中,高等數(shù)學教學也在發(fā)生著一定的改革和教學方式創(chuàng)新。
(1)教學過程中,完善數(shù)學必修課。數(shù)學必修課大多數(shù)是一些基礎理論課程,在必修課中摻入一定的MATLAB編程課,教授學生數(shù)學建模的工具課程。
(2)教學過程中,增設數(shù)學選修課。數(shù)學選修課要增加與數(shù)學建模相關(guān)的選修課程,比如數(shù)學建?;顒诱n、數(shù)學建模實踐選修等不同類型的選修課。
(3)利用課余時間,組織數(shù)學建?;顒印4髮W生課余時間充足,利用學生的時間開展數(shù)學建模競賽、數(shù)學建模研討會等各種活動。
(4)教師要不斷進行群組討論,開展深入調(diào)研。數(shù)學教師除了上好專業(yè)課程外,還要定期抽出時間進行調(diào)研和探討,共同學習和提高數(shù)學建模教學策略。
三、對于數(shù)學建模對高等數(shù)學教學改革的幾點思索
經(jīng)過上文的論述,我們不難發(fā)現(xiàn)在高等院校數(shù)學教學中開展數(shù)學建?;顒?,能夠最直接地改革數(shù)學教學,創(chuàng)新和發(fā)展高等數(shù)學教育,筆者經(jīng)過多年來的實踐,總結(jié)了以下幾點思考:
(1)高校要努力創(chuàng)新獎勵制度,鼓勵數(shù)學建?;顒拥倪M行。高等院校要建立健全一定的獎勵制度,活動設立獎項和獎金鼓勵數(shù)學建?;顒映掷m(xù)不斷地開展。
(2)教師要善于總結(jié)建模思想,引導學生拓展數(shù)學建模思維。在數(shù)學建模過程中,數(shù)學教師要善于總結(jié)數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、優(yōu)化思想等各種數(shù)學思維,引導學生不僅僅在建模中運用自如,在學習其他科學知識時要舉一反三。
(3)加強團隊合作意識,讓數(shù)學建?;顒映蔀榕囵B(yǎng)合作能力的平臺。數(shù)學建模的開展不是單一的個體參與,它要求團隊協(xié)作、共同努力,因此,教師要充分發(fā)揮數(shù)學建模活動團隊性的特征,提高學生合作意識和合作能力。
(4)建設數(shù)學建模相關(guān)課程,改革數(shù)學教學課程安排。數(shù)學課程要大規(guī)模加入與實踐相關(guān)的選修和必修課,包括MATLAB、線性優(yōu)化、微分方程應用等建模理論專業(yè)必修課以及數(shù)學建模專題活動課等,通過不斷改革數(shù)學課程來提升數(shù)學建模質(zhì)量。
綜上所述,在高等院校數(shù)學教學中展開數(shù)學建模教學和數(shù)學建?;顒?,有利于提高學生的創(chuàng)新能力和實踐操作性,有利于發(fā)展和促進高校教學與現(xiàn)實生產(chǎn)的銜接,對于數(shù)學建模的教學改革開展仍然需要廣大教育工作者不斷實踐和總結(jié),希望廣大高校數(shù)學教師對于本文的論點提出不同看法,為高等數(shù)學改革創(chuàng)新做出貢獻。
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