高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想的探討

何雙

【摘要】在計算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，數(shù)學(xué)不再僅僅是一門抽象的學(xué)科，計算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)的結(jié)合，使得數(shù)學(xué)建模在未來的各個行業(yè)大有可為.數(shù)學(xué)作為高職院校中基礎(chǔ)或必修課程，同時，高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)以解決當(dāng)前實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生既掌握課堂數(shù)學(xué)知識，又能在實(shí)際生活中更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)，所以，將數(shù)學(xué)建模思想融入高職教學(xué)課堂尤為重要，本文以讓數(shù)學(xué)更好地提高高職高專生的水平為出發(fā)點(diǎn)，通過數(shù)學(xué)建模，來慢慢實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)向應(yīng)用型學(xué)科的轉(zhuǎn)變.

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模；高職數(shù)學(xué)教學(xué)；教學(xué)改革

在高職教育中，數(shù)學(xué)既是基礎(chǔ)課程，又是某些行業(yè)的專業(yè)課程，但現(xiàn)在高職的現(xiàn)狀，由于對數(shù)學(xué)在高職教育重要性認(rèn)識不足等原因，使得大部分學(xué)生沒有足夠牢固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，通過近些年來對于數(shù)學(xué)建模進(jìn)行培訓(xùn)的工作總結(jié)，認(rèn)識到了數(shù)學(xué)建模的思維有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生在實(shí)際中解決問題的能力.如今，如何在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入進(jìn)去，成為高職院校開展數(shù)學(xué)建模的重要課題之一.

一、為什么要將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中

數(shù)學(xué)建模是把實(shí)際問題與數(shù)學(xué)聯(lián)系起來的中介，實(shí)際問題的解決，依靠的是數(shù)學(xué)的思維思想方法.數(shù)學(xué)建模的中心思想，以解決實(shí)際問題為主線，以學(xué)生掌握為中心，以培養(yǎng)解決實(shí)際應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力為目標(biāo).通過數(shù)學(xué)建模，把課堂所學(xué)的數(shù)學(xué)知識用到實(shí)踐中，有助于讓學(xué)生能夠直觀地感受到數(shù)學(xué)的價值，進(jìn)而使學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣，并且提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的知識的能力，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力.

（一）培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力與發(fā)散思維意識

數(shù)學(xué)建模要求學(xué)生能夠?qū)τ谧约簩W(xué)到的數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想進(jìn)行分析，充分發(fā)揮自己的想象力，創(chuàng)造力與發(fā)散的思維能力，最后總結(jié)出一個能最大限度地描述出現(xiàn)的實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型，在通過利用計算機(jī)與一些可以使用的數(shù)學(xué)理論與方法進(jìn)行計算，得出結(jié)論，通過實(shí)踐證明，現(xiàn)實(shí)中看似一些聯(lián)系微弱的甚至毫無關(guān)聯(lián)的實(shí)際問題，通過使用數(shù)學(xué)建模方法，最后會得到基本相同的數(shù)學(xué)模型.這就需要學(xué)生們靈活的應(yīng)用所學(xué)知識，利用總結(jié)歸納，類比歸納，從一般到特殊等數(shù)學(xué)思想，同時也需要培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新，不甘于現(xiàn)狀的優(yōu)秀品質(zhì).

（二）培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣

隨著社會的進(jìn)步，對技術(shù)性工作人員提出了更高的要求，其數(shù)學(xué)素養(yǎng)要比較高.然而現(xiàn)在很多學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識不到位，覺得數(shù)學(xué)不過是計算教材上的例題及應(yīng)付考試的工具，甚至認(rèn)為大學(xué)數(shù)學(xué)沒什么用處.練習(xí)使用數(shù)學(xué)建模有助于改變學(xué)生的這種思維.因?yàn)橥ㄟ^數(shù)學(xué)建模和頻繁地使用所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識，就可以感受到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值，從而使學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣.

（三）提高學(xué)生使用計算機(jī)的能力

隨著社會的進(jìn)步和計算機(jī)越來越普遍的應(yīng)用，大數(shù)據(jù)時代的來臨，以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今有了很多計算功能很強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件，使得很多比較煩瑣的數(shù)學(xué)計算變得簡單了許多，也使得現(xiàn)在許多領(lǐng)域更廣泛的使用計算機(jī).而數(shù)學(xué)模型的求解，往往存在巨大的計算量，所以使用計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件是很有必要的，學(xué)生通過使用數(shù)學(xué)建模，也有助于使學(xué)生能夠更加熟練使用計算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件，對于提高學(xué)生使用計算機(jī)來解決數(shù)學(xué)問題的能力有促進(jìn)作用，使得學(xué)生更具有競爭力.

二、如何在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中滲入數(shù)學(xué)建模的思想

高職教學(xué)的目的是培養(yǎng)高等技能應(yīng)用人才，這些人才都擁有一項(xiàng)或多項(xiàng)高等技能.學(xué)生參加工作后經(jīng)常需要利用數(shù)學(xué)知識和專業(yè)知識技能，還有多方面的綜合知識，通過建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題.高職教育要在信息化如此之高的時代培養(yǎng)出具有強(qiáng)有力競爭的高技術(shù)應(yīng)用型人才，面對的難度可想而知，因此，高職數(shù)學(xué)教學(xué)把數(shù)學(xué)建模引入其中已是勢在必行.

（一）構(gòu)建科學(xué)合理的高職數(shù)學(xué)教學(xué)體系和比較完善的教學(xué)大綱

一份好的教學(xué)大綱有助于提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，也有助于培養(yǎng)高等技能人才，是安排教學(xué)進(jìn)度和任務(wù)的根據(jù).制訂科學(xué)的教學(xué)計劃、設(shè)置合理的教學(xué)內(nèi)容，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.以為學(xué)生負(fù)責(zé)為出發(fā)點(diǎn)，我們要根據(jù)學(xué)校不同專業(yè)對于培養(yǎng)人才的需要與專業(yè)課教師一起討論和制訂數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、目的和進(jìn)度等的安排，從而形成有不同專業(yè)特色的數(shù)學(xué)教學(xué)體系.另外還可以根據(jù)不同專業(yè)，來分別設(shè)置公共模塊和選學(xué)模塊.

（二）編寫一系列具有鮮明高職特色的教材，在教材中融入生活工作有關(guān)的案例及數(shù)學(xué)建模思想和方法

在教學(xué)中，教材是不可或缺的，起著引導(dǎo)教學(xué)方向的作用.高職培養(yǎng)的是技能型人才，而數(shù)學(xué)建模又是一項(xiàng)實(shí)踐性的活動.高職院校數(shù)學(xué)教材的基礎(chǔ)應(yīng)該是生產(chǎn)實(shí)踐，圍繞著滿足職業(yè)崗位需求的中心，把創(chuàng)新教育作為目的，把培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)作為教育觀念，從而把進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的思想和方法表現(xiàn)出來.應(yīng)該多把實(shí)踐性，創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容編入教材，盡可能地滿足高職人才培養(yǎng)的需求.

（三）在數(shù)學(xué)教學(xué)中，使用鮮明有趣的案例有助于增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和意識

在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，對于每一個陌生的，學(xué)生未接觸的公式、定理、抽象的概念等等，都盡量應(yīng)用一些日常生活中存在的案例來舉例以引導(dǎo)學(xué)生，在講解每個知識點(diǎn)的時候，最好都能夠使用知識點(diǎn)與實(shí)際生活和學(xué)生的專業(yè)緊密聯(lián)系的實(shí)例，讓學(xué)生能夠充分地感受到數(shù)學(xué)滲透到了日常生活的每一個角落，無處不在，數(shù)學(xué)實(shí)際上就是一個通過數(shù)學(xué)符號來描述世界的模型，并不僅僅是對于理論的推導(dǎo)，枯燥而沒有實(shí)際意義的工作.例如，微信紅包、衛(wèi)星發(fā)射軌跡、借貸償還問題，以及經(jīng)濟(jì)學(xué)中分析的邊際效用的這些例子.這些不僅能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)知識，而且能讓他們體會到數(shù)學(xué)與日常生活的聯(lián)系以及將數(shù)學(xué)知識與實(shí)際生活相結(jié)合的樂趣.數(shù)學(xué)建模有助于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力，值得在高職院校中大力推廣.

（四）進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動手和動腦能力

數(shù)學(xué)建模的關(guān)鍵步驟之一就是通過使用計算機(jī)來求解模型，在數(shù)學(xué)建模過程中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是其重要組成部分之一.因?yàn)橥ㄟ^進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生能夠更加透徹的理解數(shù)學(xué)概念，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時感覺更加簡單，進(jìn)而使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時更加積極.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了一種通過使用計算機(jī)進(jìn)行相互學(xué)習(xí)的環(huán)境，學(xué)生能夠根據(jù)自己大腦中大膽的設(shè)想，通過動手做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的想法.通過這樣的教學(xué)方式，能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性，另外，也可以培養(yǎng)提高學(xué)生的觀察能力、歸納能力、思維能力以及動手能力，進(jìn)而極大地提高了學(xué)生的綜合素質(zhì).

（五）通過使用數(shù)學(xué)建模，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力

利用數(shù)學(xué)解決實(shí)際生產(chǎn)生活問題，利用數(shù)學(xué)來提高工作效率作為高職院校數(shù)學(xué)教育的根本任務(wù)，對于目前高職院校進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)是關(guān)鍵的一環(huán)，能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)，對于學(xué)生來說也是一種能力.因?yàn)樗c數(shù)學(xué)的計算方式和思維方式以及空間想象力等都緊密相關(guān).另外，數(shù)學(xué)建模也被引用到其他方面，使其應(yīng)用范圍非常廣泛.

三、結(jié)束語

在高等數(shù)學(xué)的改革中，把數(shù)學(xué)建模的思維方式與方法加入其中，這是不可避免的，因?yàn)樗槕?yīng)了時代的需求.我們應(yīng)該抓住教育改革這一契機(jī)，對改革的深度與力度進(jìn)行適當(dāng)?shù)募哟螅紫韧ㄟ^數(shù)學(xué)建模來提高高職的教學(xué)水平，從而提高高職院校學(xué)生的綜合素質(zhì)與綜合能力，進(jìn)而培養(yǎng)出擁有高等技能的優(yōu)秀人才，為社會發(fā)展建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn).

【參考文獻(xiàn)】

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