基于數(shù)學(xué)建模思想的數(shù)學(xué)教學(xué)改革

鐘若丹

高等數(shù)學(xué)是高職高專(zhuān)院校的一門(mén)基礎(chǔ)課，但目前的數(shù)學(xué)課堂只注重學(xué)生理論知識(shí)和解題方法的講解，而忽視了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和主觀(guān)能動(dòng)性的培養(yǎng)，因此在數(shù)學(xué)課堂上融入數(shù)學(xué)建模思想是十分必要的，本文主要分析了應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想的現(xiàn)狀，并根據(jù)此現(xiàn)狀提出了一些改革思路。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模思想；教學(xué)改革；現(xiàn)狀；思路

1 目前高職高專(zhuān)院校在教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想的現(xiàn)狀

1.1 課程內(nèi)容體系存在局限性，未能體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的內(nèi)涵。

數(shù)學(xué)建模的主要思想就是將生活中復(fù)雜的內(nèi)容數(shù)學(xué)化、簡(jiǎn)單化，并且根據(jù)研究對(duì)象的發(fā)展規(guī)律來(lái)實(shí)現(xiàn)主要矛盾的掌握，從問(wèn)題的本質(zhì)出發(fā)建立合理的數(shù)學(xué)模型最終獲得解決問(wèn)題的途徑，而目前大多高職高專(zhuān)所使用的數(shù)學(xué)教材只注重傳授理論知識(shí)和提高解題的技巧，忽略數(shù)學(xué)的應(yīng)用性，導(dǎo)致整個(gè)教材體系缺乏對(duì)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生只會(huì)做題，不會(huì)去利用數(shù)學(xué)思想解決實(shí)際問(wèn)題，高職高專(zhuān)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用意識(shí)和科技創(chuàng)新能力本身比較弱，對(duì)他們而言，教材應(yīng)該具備實(shí)用性，應(yīng)該和各個(gè)學(xué)科的內(nèi)容產(chǎn)生融合而不是一味的強(qiáng)化理論知識(shí)。此外，在高等數(shù)學(xué)的課堂上，教師大都拿著教材照本宣科，沒(méi)有做到根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，使得教學(xué)效率和學(xué)生能力一直無(wú)法提高。

1.2 傳統(tǒng)的授課方式存在弊端，教學(xué)方法較為單一。

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)課堂可以理解為“包辦”模式，教師詳細(xì)的講解數(shù)學(xué)定理的內(nèi)容，原理甚至利用大量的時(shí)間在黑板上一步一步推導(dǎo)、驗(yàn)證定理成立的原因以及例題求解的過(guò)程，在課堂上剩余的時(shí)間里學(xué)生只是按部就班的去遵循老師所講的內(nèi)容，照著例題去做練習(xí)，這樣由老師單方面的灌輸，雖然可以使學(xué)生快速的了解新的知識(shí)和內(nèi)容，但很容易使得學(xué)生出現(xiàn)走神的現(xiàn)象，使得課堂效率收到了極大的影響，此外，也容易讓學(xué)生產(chǎn)生依賴(lài)的心里，主動(dòng)獲取知識(shí)分析知識(shí)的能力逐漸消失，最終會(huì)導(dǎo)致學(xué)生喪失在實(shí)際生活中利用數(shù)學(xué)思想解決問(wèn)題的能力，使得以學(xué)生為主體的課堂成為空談。

1.3 考核方式與學(xué)生實(shí)際需求存在較大差距

在目前高職高專(zhuān)數(shù)學(xué)考試中大都出現(xiàn)了一種嚴(yán)重的問(wèn)題，就是學(xué)生課堂所學(xué)內(nèi)容與期末考試脫節(jié)，在教學(xué)中很多不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中采用一致的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，然而每個(gè)專(zhuān)業(yè)所學(xué)內(nèi)容與對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的要求都不同，并且每個(gè)專(zhuān)業(yè)的課時(shí)、進(jìn)度都不一樣，這就導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)和考試脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生，不同的專(zhuān)業(yè)所學(xué)內(nèi)容應(yīng)有不同層次的要求，這樣一味的以統(tǒng)一的模式考試，使得很多學(xué)生喪失了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心和興趣。

2 基于數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)改革的思路

2.1 將數(shù)學(xué)建模思想和專(zhuān)業(yè)課相結(jié)合，構(gòu)建新的課程體系。

按專(zhuān)業(yè)分類(lèi)設(shè)置數(shù)學(xué)課程理論教學(xué)內(nèi)容；將數(shù)學(xué)建模思想穿插在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，但不能再每節(jié)內(nèi)容前都機(jī)械的引入數(shù)學(xué)建模，而是要結(jié)合學(xué)生實(shí)際，對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇和整合。采用案例教學(xué)法和討論法相結(jié)合的方式培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，在教學(xué)中對(duì)一個(gè)新概念或是新內(nèi)容都力求用與專(zhuān)業(yè)課緊密相連的實(shí)例引入。按專(zhuān)業(yè)分類(lèi)設(shè)置數(shù)學(xué)建模課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。數(shù)學(xué)建模思想的滲入，要求數(shù)學(xué)課堂應(yīng)重思想輕理論，因此可以讓學(xué)生利用MATLAB、lingo等數(shù)學(xué)軟件減輕學(xué)生的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，更注重?cái)?shù)學(xué)的應(yīng)用性。數(shù)學(xué)建模思想和課堂相結(jié)合能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生深刻體會(huì)到數(shù)學(xué)本身就是刻畫(huà)世界的模型而并非純理論體系，改變學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的偏見(jiàn)，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

2.2 通過(guò)加強(qiáng)例題的應(yīng)用性來(lái)深入數(shù)學(xué)建模思想

老師在課堂的教學(xué)中除了傳授新知識(shí)外，還可選取生活中與教學(xué)相關(guān)的例子，拉近書(shū)本與生活之間的距離，如利用物理、經(jīng)濟(jì)、生物等方面的經(jīng)典案例來(lái)實(shí)現(xiàn)日常生活的滲透，這樣不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能進(jìn)一步提高學(xué)生解決問(wèn)題與分析問(wèn)題的能力。

2.3 在作業(yè)中著重體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中除了讓學(xué)生掌握基本的概念和方法后，還得有效的提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，在教學(xué)中就需要引入十分重要的環(huán)節(jié)，即課后作業(yè)的布置，也就是在每一節(jié)課結(jié)束后為了鞏固和提高學(xué)生的應(yīng)用能力而布置一定的作業(yè)，其中最有效的方法就是讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際寫(xiě)論文，以這樣的方式來(lái)使得學(xué)生將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，將數(shù)學(xué)知識(shí)更好的融入平常生活中，最終實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力的目標(biāo)，以及加深學(xué)生將數(shù)學(xué)建模思想和應(yīng)用性結(jié)合的意識(shí)。通過(guò)布置作業(yè)方式的改革，使得學(xué)生能夠提出更具體的問(wèn)題，需要借助建模的思想將問(wèn)題簡(jiǎn)化、假設(shè)和求解。最后達(dá)到解決問(wèn)題的目的。

2.4 建立科學(xué)的考核方式

傳統(tǒng)的考核方式單一，只是簡(jiǎn)單考察學(xué)生的計(jì)算能力，并未和實(shí)際相聯(lián)系，不能將學(xué)生的創(chuàng)新能力很好的體現(xiàn)出來(lái)，我們應(yīng)該將學(xué)生成績(jī)分成三部分，平時(shí)成績(jī)+數(shù)學(xué)論文+數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這幾部分的結(jié)合能更好的降低不及格率，挖掘?qū)W生的潛力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

培養(yǎng)應(yīng)用型人才是高職高專(zhuān)教育的主要目標(biāo)，而將數(shù)學(xué)建模思想帶入到課堂，能夠充分挖掘出學(xué)生的創(chuàng)新思維和分析能力，有效的培養(yǎng)出學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。同時(shí)，在建立模型的過(guò)程中，可以讓學(xué)生深刻體會(huì)到如何將問(wèn)題數(shù)學(xué)化，如何用數(shù)學(xué)工具解決數(shù)學(xué)化的問(wèn)題，又如何將數(shù)學(xué)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)建模思想來(lái)解決專(zhuān)業(yè)知識(shí)，讓數(shù)學(xué)知識(shí)在專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中得到最大的應(yīng)用

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作者單位

陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)課部 陜西省西安市 710300