數(shù)學(xué)建模融入職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)的分析與研究

吳文亮

[摘 要] 數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)知識借助于計算機技術(shù)解決實際問題的一種數(shù)學(xué)分析方法，將其引入數(shù)學(xué)教學(xué)中，對實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用價值，推動數(shù)學(xué)教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力起著不可忽視的作用。對數(shù)學(xué)建模融入職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要意義和實施路徑進行分析探討。

[關(guān) 鍵 詞] 職業(yè)技術(shù)學(xué)院；數(shù)學(xué)建模；數(shù)學(xué)教學(xué)

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）17-0140-01

一、數(shù)學(xué)建模融入數(shù)學(xué)教學(xué)的重要意義

（一）有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力

職業(yè)技術(shù)學(xué)院的數(shù)學(xué)教學(xué)枯燥無味，學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中感到茫然，不明白數(shù)學(xué)知識的實用價值，易降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而通過將數(shù)學(xué)建模融入數(shù)學(xué)教學(xué)中，能夠讓學(xué)生體會用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動機，使學(xué)生正確認識到數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值，從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)。

（二）有利于實現(xiàn)理論與實踐的緊密結(jié)合

在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式下，數(shù)學(xué)理論知識學(xué)習(xí)往往與實踐操作分離，學(xué)生即便掌握了理論知識，也難以應(yīng)用到實際問題的解決中去。而將數(shù)學(xué)建模融入數(shù)學(xué)教學(xué)中，能夠找到數(shù)學(xué)知識與實踐應(yīng)用的最佳結(jié)合點，引導(dǎo)學(xué)生自主探究解決問題，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的知識傳授模式，使學(xué)生在實踐活動中鞏固對所學(xué)知識的理解與運用。

（三）有利于促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展

由于數(shù)學(xué)建模所面臨的實際問題具有復(fù)雜性和多樣性的特點，而不同的問題需要通過不同的數(shù)學(xué)建模方法來解決，所以學(xué)生在進行數(shù)學(xué)建模時，需要利用相關(guān)的數(shù)學(xué)工具來解決實際問題?？蓪⒔Ｒ曌饕环N假設(shè)，即用數(shù)學(xué)語言表達實際問題，從而進行快速求解。因數(shù)學(xué)建模需要按照具體問題選擇相應(yīng)的建模方法，從而使學(xué)生的抽象思維得到培養(yǎng)，有利于促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展。

二、數(shù)學(xué)建模融入職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)學(xué)教學(xué)的實施路徑

（一）融入數(shù)學(xué)建模思想的方法

對職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)生而言，他們對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)興趣普遍不高，導(dǎo)致這一問題的根本原因是缺少對數(shù)學(xué)應(yīng)用性的體驗，無法將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識與實際問題的解決聯(lián)系到一起，從而導(dǎo)致學(xué)生認為數(shù)學(xué)沒有專業(yè)課程重要。為改變這一現(xiàn)狀，應(yīng)當逐步增強學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，使其感受到數(shù)學(xué)與實際的關(guān)聯(lián)性，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。鑒于此，在職業(yè)技術(shù)院校的數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可將數(shù)學(xué)建模思想融入教學(xué)實踐當中，在此基礎(chǔ)上，開展數(shù)學(xué)建模周活動，可以利用1～2周的時間，進行數(shù)學(xué)建模教學(xué)，在這段時間里，教師可將教學(xué)的重點放在數(shù)學(xué)建模原理和方法的講解上，并為學(xué)生布置一些與生活實際相關(guān)的問題，讓他們利用數(shù)學(xué)建模的方法對這些問題進行解決，達到學(xué)以致用的目的。同時要求學(xué)生將解決問題的過程以報告的形式提交，并將之作為學(xué)生數(shù)學(xué)成績的一部分，這樣不但可以調(diào)動學(xué)生的參與積極性，而且還有助于他們數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)，更為重要的是，可以提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

（二）開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程

職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程，讓學(xué)生體會到數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值，增強學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。在數(shù)學(xué)建模課上，教師要讓學(xué)生掌握軟件的使用方法，使學(xué)生能夠運用數(shù)學(xué)建模理解導(dǎo)數(shù)、積分、極值、極限等抽象概念，并且還能靈活運用數(shù)學(xué)方法解決實際問題。教師要將計算機軟件與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合，讓學(xué)生利用適當?shù)臄?shù)學(xué)工具描述各變量常量之間的關(guān)系，建立數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，而后利用獲取的數(shù)據(jù)計算出所有參數(shù)。

（三）采用案例教學(xué)法

在職業(yè)技術(shù)學(xué)院的數(shù)學(xué)教學(xué)中，通過數(shù)學(xué)建模的方法，可以將較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論轉(zhuǎn)化為實際問題，隨著數(shù)學(xué)知識與實際問題的關(guān)聯(lián)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被進一步激發(fā)，由此可以使教學(xué)質(zhì)量得到大幅度提升。在數(shù)學(xué)教學(xué)實踐中，教師可以采用案例教學(xué)法，在案例的選取上，可遵循小而精的原則，并且應(yīng)確保案例與生活中的熱點問題相關(guān)，這樣可以激發(fā)學(xué)生對案例的學(xué)習(xí)興趣，有助于案例教學(xué)法的實施。教師可先對案例進行簡要講解，然后引導(dǎo)學(xué)生對其中的問題進行獨立思考，自主探究。在研究案例的過程中，教師可以啟發(fā)學(xué)生對有關(guān)的資料進行查閱，并進行分組討論和辯論，同時，要與學(xué)生進行交流，并讓他們按照自己的學(xué)習(xí)情況建立數(shù)學(xué)模型，使學(xué)生的主觀能動性在學(xué)習(xí)中得到充分發(fā)揮，據(jù)此培養(yǎng)他們尋找、思考和解決問題的能力。如，在教學(xué)微分方程的內(nèi)容時，教師可以當前社會中人們普遍關(guān)注的經(jīng)濟增長作為教學(xué)案例；又如在教學(xué)最值定理的內(nèi)容時，則可用城市建設(shè)規(guī)劃作為案例；再如，教學(xué)積分運算的內(nèi)容時，可用火箭發(fā)射作為案例。

總而言之，職業(yè)技術(shù)學(xué)院要重視學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動機，引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)學(xué)建模方法解決實際問題，從而不斷提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力，實現(xiàn)職業(yè)教育培養(yǎng)技能型人才的目標。

參考文獻：

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