士官數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)融入數(shù)學(xué)建模

趙蓉

摘 要：在士官數(shù)學(xué)教學(xué)中，如何在日常教學(xué)中提高數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)效性。本文根據(jù)士官職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求，結(jié)合士官數(shù)學(xué)面對(duì)課時(shí)少、任務(wù)重、學(xué)員素質(zhì)不高的現(xiàn)狀，提出教員在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中重視數(shù)學(xué)建模教育，有利于士官職業(yè)技術(shù)教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：士官職業(yè)技術(shù)教育；教育目標(biāo)；數(shù)學(xué)建模

一、數(shù)學(xué)在士官人才培養(yǎng)中的地位和作用

數(shù)學(xué)作為一門重要的基礎(chǔ)理論課程，不僅關(guān)系到專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，而且還是士官職業(yè)技術(shù)教育的基礎(chǔ)，甚至是終身接受教育的一個(gè)基礎(chǔ)。它對(duì)培養(yǎng)學(xué)員的思想文化素質(zhì)，提高就業(yè)彈性和適應(yīng)職業(yè)變化能力等方面具有不可或缺的作用。概括地說，數(shù)學(xué)課程在士官人才培養(yǎng)中的作用應(yīng)定位在拓寬文化基礎(chǔ)、增強(qiáng)能力，提供專業(yè)工具這三個(gè)方面。

現(xiàn)代科學(xué)及軍事職業(yè)中的各項(xiàng)工作，大多是智力型和知識(shí)密集型的，都離不開定量分析和系統(tǒng)分析，都必須運(yùn)用各種數(shù)學(xué)知識(shí)（例如數(shù)理統(tǒng)計(jì)、最優(yōu)化、微分方程、計(jì)算方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）和數(shù)學(xué)軟件包。越來越多的數(shù)學(xué)分支滲透到自然科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，并物化到各種先進(jìn)設(shè)備之中，如線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、計(jì)算方法、偏微分方程等。著名的數(shù)學(xué)家與數(shù)學(xué)教育家哈爾莫斯（Halmos）說過這樣的一句話：“具備一定的數(shù)學(xué)修養(yǎng)比具備一定量的數(shù)學(xué)知識(shí)要重要得多?！睆倪@個(gè)意義上說，數(shù)學(xué)教育的根本目的并不僅僅在于讓你掌握多少數(shù)學(xué)知識(shí)，北京大學(xué)張順燕先生認(rèn)為：數(shù)學(xué)教育的根本目的在于培養(yǎng)你一雙敏銳的眼睛，善于從紛亂復(fù)雜的自然現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)有規(guī)律的東西，學(xué)會(huì)以豐富的科學(xué)語言、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃急骖^腦和科學(xué)的研究模式去探索世界的奧秘，進(jìn)而做出發(fā)明和創(chuàng)造。士官職業(yè)技術(shù)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是為部隊(duì)輸送合格的技術(shù)人才，士官院校的高等數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)注重以開發(fā)學(xué)員的未來“崗位”能力為教學(xué)導(dǎo)向之一，使學(xué)員真正成為具有“職業(yè)軍人”智能的技術(shù)型人才。

二、數(shù)學(xué)建模融入日常教學(xué)

微積分在闡明數(shù)學(xué)、物理學(xué)、工程技術(shù)、生物學(xué)以及社會(huì)科學(xué)等方面的問題時(shí)展示了較強(qiáng)威力。因此，幾乎所有的大學(xué)生都要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)（微積分），其中很多內(nèi)容本來就與一些實(shí)際問題的密切相關(guān)，因此在講述這些內(nèi)容時(shí)，把數(shù)學(xué)建模的思想和方法融人進(jìn)去是十分自然的。把一些實(shí)際問題或者有實(shí)際應(yīng)用背景的問題的數(shù)學(xué)模型組織好，那么學(xué)員不但能初步學(xué)到建模的思想和方法，更能進(jìn)一步了解、深切體會(huì)到數(shù)學(xué)的重要性，更有興趣、更加主動(dòng)地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。

三、樹立“培養(yǎng)學(xué)員能力中心，實(shí)用為原則”的教學(xué)理念

（一）要貫徹“以能力為中心”的原則。

士官職業(yè)技術(shù)教育數(shù)學(xué)課程的任務(wù)除了打好學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、掌握職業(yè)技能的基礎(chǔ)之外，還有另一個(gè)重要任務(wù)就是引導(dǎo)學(xué)員樹立科學(xué)的世界觀、人生觀，使其具有基本的數(shù)學(xué)科學(xué)文化素養(yǎng)，掌握必需的數(shù)學(xué)文化基礎(chǔ)知識(shí)。因此，在我們貫徹“以能力為本位”原則時(shí)，必須從學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)與掌握職業(yè)技能、培養(yǎng)基本的科學(xué)文化素養(yǎng)與掌握必需的文化基礎(chǔ)知識(shí)兩個(gè)角度來把握“以能力為本位”的原則。

（二）例題講解貼近生活化。

實(shí)踐是最好的老師，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。深入鉆研教材，將例題與實(shí)際問題聯(lián)系起來，挖掘提煉有價(jià)值的數(shù)學(xué)建模素材，啟發(fā)學(xué)員解決問題，抓住問題精髓，賦予其實(shí)用性，可以使學(xué)員感受到大干世界，數(shù)學(xué)無處不在，無時(shí)不有。比如，“極限與連續(xù)”中極限的定義，雖然這個(gè)定義從數(shù)學(xué)的角度來看是嚴(yán)密的、符合數(shù)學(xué)需要的，但是過于抽象，語言過于數(shù)學(xué)化，絕大多數(shù)士官學(xué)員反映難以理解這個(gè)定義。若抓住函數(shù)的極限f（x），就是找函數(shù)f（x）在x→∞或x→x0時(shí)的變化趨勢(shì)，用生活化語言描述，學(xué)員就比較容易理解。這樣的例子在教學(xué)過程中比比皆是，關(guān)于分段函數(shù)，可以采用出租車計(jì)價(jià)問題：“某市出租車的起步價(jià)為5.0元（2km以內(nèi)）。如果超過2km，那么超過部分為1.8元/km。如果超過5km，那么超過部分為2.5元/km，試寫出租車費(fèi)Y與路程數(shù)X之間的函數(shù)關(guān)系式，并畫出函數(shù)的圖象?！?在講述微分學(xué)的時(shí)候，講述導(dǎo)數(shù)的概念這一節(jié)時(shí)，不應(yīng)過分的強(qiáng)調(diào)概念的嚴(yán)密性和準(zhǔn)確性，而是著重講述導(dǎo)數(shù)概念的由來和產(chǎn)生過程，從實(shí)際生活中的生動(dòng)例子出發(fā)，一步一步引導(dǎo)，并通過多媒體教學(xué)手段讓學(xué)員首先直觀形象地理解導(dǎo)數(shù)的幾何意義以及物理意義。這樣做，既能幫助學(xué)員認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的真諦，又可提高其將實(shí)際問題數(shù)學(xué)化的本領(lǐng)。

四、改革教學(xué)方法，注重應(yīng)用意識(shí)

數(shù)學(xué)是鍛煉思維的體操，學(xué)員學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一切能力都具體化為問題解決的能力?！笆谌艘霍~，只從一飯，授人以漁，終身受用。”借助現(xiàn)代化教學(xué)手段，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，使學(xué)員能使用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的軟件，如Mathematic、Maple、Matlab等數(shù)學(xué)軟件，擴(kuò)大課堂信息量，引導(dǎo)學(xué)員主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，切實(shí)掌握數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法，努力培養(yǎng)學(xué)員主動(dòng)獲取和應(yīng)用知識(shí)信息的能力、獨(dú)立思維能力和創(chuàng)造能力。要提高學(xué)員的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，教員除了在課堂教學(xué)中培養(yǎng)訓(xùn)練外，在作業(yè)布置方面應(yīng)注意增加實(shí)踐性、研究性的作業(yè)，讓學(xué)員動(dòng)手去做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，搞社會(huì)調(diào)查，實(shí)地測(cè)量，采集并編寫應(yīng)用數(shù)學(xué)的問題，將數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)拓展到課外，使學(xué)員在生活中強(qiáng)化數(shù)學(xué)意識(shí)，注意用數(shù)學(xué)方法和手段分析和解決現(xiàn)實(shí)問題，進(jìn)而提高學(xué)員應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。此外，還可以指導(dǎo)學(xué)員開展研究性學(xué)習(xí)，從現(xiàn)實(shí)中學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)，體驗(yàn)數(shù)學(xué)；聯(lián)系專業(yè)課內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)員自覺用數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)觀點(diǎn)為專業(yè)課服務(wù)；重視數(shù)學(xué)課外活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)員制作模型、課件，均不失為培養(yǎng)士官生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、提高學(xué)員數(shù)學(xué)素質(zhì)的有效方法。

五、結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，知識(shí)半衰期的縮短，技術(shù)與其相關(guān)的專門知識(shí)的更迭周期越來越短的事實(shí)，使得掌握一門專業(yè)知識(shí)就可以用一輩子的時(shí)代一去不復(fù)返了。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)造性、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和適應(yīng)社會(huì)的應(yīng)變能力具有不可低估的作用。開展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)，既可以擴(kuò)大學(xué)員知識(shí)面，拓展學(xué)員視野，又可以使學(xué)員深刻認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的價(jià)值，掌握基本的數(shù)學(xué)思維方法，學(xué)會(huì)如何運(yùn)用科學(xué)方法解決問題，體會(huì)到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活和科學(xué)研究過程中的作用，進(jìn)一步提高學(xué)員運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張順燕.關(guān)于數(shù)學(xué)教學(xué)的若干認(rèn)識(shí)[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2004.

（作者單位：空軍通信士官學(xué)校數(shù)學(xué)教研室）