探析大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中數(shù)學(xué)建模意識與方法的培訓(xùn)

郭文豪

【摘要】社會的發(fā)展使人們的文化水平也不斷提高，我國的教育事業(yè)也得到很大的進步。隨著人們視野的開闊，與國際的交流不斷頻繁，大家對我國教育的質(zhì)疑也越來越多，推動教育改革的發(fā)展。數(shù)學(xué)在高等教學(xué)中占有很重要的位置，近些年對高等教育中數(shù)學(xué)進行改革的呼聲連綿不絕，本文主要對如何培養(yǎng)大學(xué)教育中數(shù)學(xué)的建模意識與方法進行探討，希望促進高等教育中數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)教學(xué)；建模意識；培訓(xùn)

一、引言

經(jīng)濟的發(fā)展提高了人們的眼界，科技的進步也加大了對人才培養(yǎng)的要求，高等教育在我國教育體系中十分重要，關(guān)系到學(xué)生人生的成長，數(shù)學(xué)在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮了很大的作用，在高等教學(xué)中也意義重大，為了使學(xué)生的思維更加開闊，提高其創(chuàng)新和解決實際問題的能力，需要努力培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識，改進方法，使大學(xué)生能夠更好的使用與數(shù)學(xué)相關(guān)的能力和知識，促進其抽象思維的建立。

二、數(shù)學(xué)建模內(nèi)涵

高等教學(xué)中的數(shù)學(xué)建模主要是通過假設(shè)、分析、研究和探討等過程，利用數(shù)學(xué)的相關(guān)符號系統(tǒng)，把研究對象轉(zhuǎn)變成一定的數(shù)學(xué)模型的方法和過程。教師將一些別人建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型和關(guān)于建模的方法與思想等傳授給學(xué)生，使學(xué)生擁有使用數(shù)學(xué)建模方法解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題的能力。其基本流程如下：首先需要把面臨的問題抽象化，簡化成相關(guān)的數(shù)學(xué)模型；然后找出其數(shù)學(xué)解并利用檢驗和釋義等手段求得現(xiàn)實解；最后利用現(xiàn)實解對現(xiàn)實中的問題進行分析，這就是其完整的過程。隨著我國教學(xué)改革的發(fā)展，數(shù)學(xué)建模思想也對高等教育中的數(shù)學(xué)產(chǎn)生巨大影響，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢煞指畹囊徊糠帧?/p>

三、培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識的意義

1.目前我國高等教學(xué)的數(shù)學(xué)教育普遍比較枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)效率低下，興致不高，加強對數(shù)學(xué)建模意識的培養(yǎng)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強其學(xué)習(xí)的動機，從而使學(xué)生參與到教學(xué)中來，體會到數(shù)學(xué)的神奇與魅力。還能夠使高等教學(xué)中普遍存在的脫離實踐問題得到解決，使理論和實踐充分結(jié)合。傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教育經(jīng)常是教師教給學(xué)生大量枯燥的公式、定理等理論性的知識，課堂無趣乏味。數(shù)學(xué)建模則可以使課堂教育變得生動、活潑，理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)生理論與實際相聯(lián)系的水平。

2.可以促進學(xué)生的能力得到全面的提高。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識可以使學(xué)生有綜合運用相關(guān)知識的能力，使用相關(guān)數(shù)學(xué)的方法對現(xiàn)實問題進行計算和分析，有利于現(xiàn)實問題的解決，增強學(xué)生使用數(shù)學(xué)語言進行表達的能力。而且，數(shù)學(xué)建模意識的培養(yǎng)還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高觀察問題的能力與想象力，使學(xué)生能夠自如的運用已有的科研成果，促進學(xué)科的發(fā)展與進步。此外，數(shù)學(xué)建模意識的培養(yǎng)還可以加快我國高等教育改革的步伐，當(dāng)代高等教育中的數(shù)學(xué)教學(xué)不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生掌握關(guān)于數(shù)學(xué)的基本方法與知識，還要使學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，使之能夠解決現(xiàn)實中的問題，提高其綜合水平。傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的教學(xué)方法不注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，忽視其主體地位。所以數(shù)學(xué)建模的出現(xiàn)則彌補了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的不足，推動我國的教育事業(yè)發(fā)展。

四、對大學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識培養(yǎng)的方法

1.數(shù)學(xué)教師要樹立相關(guān)的數(shù)學(xué)建模理念。要想培養(yǎng)大學(xué)生擁有良好的數(shù)學(xué)建模意識，首先教師要擁有建模理念。目前我國高等教學(xué)中，數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生基礎(chǔ)普遍較低，需要教師加強對他們的引導(dǎo)，把相關(guān)建模方法滲透到日常教學(xué)中，促進學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的提高，從而促進對學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識與方法的培養(yǎng)。教師在進行數(shù)學(xué)建模的教學(xué)時，要注意少使用邏輯性和專業(yè)性較強的語言，學(xué)生對這些難以理解或理解錯誤都會影響教學(xué)質(zhì)量。所以教師要根據(jù)現(xiàn)實教學(xué)情況，根據(jù)學(xué)生的實際能力和水平，把一些現(xiàn)實問題引入教學(xué)，使用通俗易懂的語言，深入淺出的進行講解，還可以通過一些簡單的比喻等手段，直觀的對現(xiàn)實問題進行推演，把數(shù)學(xué)內(nèi)的一些公式或定理摘出來，用簡單的語言描述其主要內(nèi)容，學(xué)生掌握這些知識后，再使用理論性較強的語言講解。這樣可以使學(xué)生掌握住這類問題的本質(zhì)，有助于對這些數(shù)學(xué)問題建模方法的學(xué)習(xí)，如果學(xué)生再遇到此類問題，可以自主選擇有用的數(shù)據(jù)信息，從而建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，使問題得到解決。老師在講解和演示時，需要使學(xué)生有效的認識到數(shù)學(xué)的魅力和深奧，數(shù)學(xué)可以和多種其他領(lǐng)域相結(jié)合，產(chǎn)生巨大的能量，要讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)的建模過程體驗到數(shù)學(xué)之美，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范數(shù)學(xué)用語，這樣才能切實提高對學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識和方法的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，促進我國數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展。

2.教師在進行學(xué)生建模意識與方法的培養(yǎng)過程中，要注意選用合適的例題，使學(xué)生的問題解決能力得到提高。我國的高等數(shù)學(xué)教育旨在為國家培養(yǎng)專業(yè)性、實用性人才，從而為我國的發(fā)展做貢獻，所以教師在教學(xué)過程中，要注意對學(xué)生的問題解決能力進行培養(yǎng)，使用恰當(dāng)有效的手段，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。教師在上課時，可以選用一些貼近生活的、緊跟時代潮流的例題，建立合適的數(shù)學(xué)模型，對學(xué)生進行演示和推理，提高學(xué)生使用數(shù)學(xué)建模來解決實際問題的能力與意識，選擇例題時要遵循現(xiàn)代性、應(yīng)用性的宗旨，可以對教材中的部分例子進行合理的取舍，加入一些更生動、活潑、與學(xué)生的生活更接近的例子，這樣建立的數(shù)學(xué)模型才能真正的使學(xué)生印象深刻，可以使學(xué)生更好的掌握和理解所學(xué)知識，增強其解決現(xiàn)實問題的能力，并在解決問題的過程中感受到學(xué)習(xí)的樂趣，培養(yǎng)其形成良好的數(shù)學(xué)建模意識與方法。

3.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識應(yīng)該注意的一些問題。高等教育中的數(shù)學(xué)教學(xué)，其相關(guān)的定理、定義都是獨立的數(shù)學(xué)模型，所以教師在數(shù)學(xué)建模時要使理論與實際相聯(lián)系，選擇容易接受且趣味性更強的數(shù)學(xué)模型，在使用這些模型時，要注意講清哪些模型可以解決哪些現(xiàn)實中的問題，以便學(xué)生實際應(yīng)用。教師要設(shè)計一些新奇、符合時代發(fā)展的例題，加大對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；教學(xué)時還要注意例題不能過多，要注意對學(xué)生的引導(dǎo)，潛移默化的對學(xué)生進行滲透，提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模的能力。

五、結(jié)論

高等教育中數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量直接影響大學(xué)為國家輸送人才的質(zhì)量，大學(xué)的數(shù)學(xué)教育必須與教學(xué)改革目標相適應(yīng)，把數(shù)學(xué)建模思想融入到日常教學(xué)中，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識，從而促進大學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，促進社會的全面發(fā)展。

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