高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

趙瑄 章曉娥

【摘要】數(shù)學(xué)建模是溝通數(shù)學(xué)和生活實(shí)踐的重要橋梁，被廣泛地應(yīng)用于人們生活的各個(gè)領(lǐng)域中.在數(shù)學(xué)建模中，有很多問(wèn)題的解決方法不唯一，也沒(méi)有統(tǒng)一的答案，因此，高校在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中需要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，盡可能地引導(dǎo)學(xué)生采用合適的方法解決問(wèn)題.本研究主要是以數(shù)學(xué)建模的定義及其特征為出發(fā)點(diǎn)，為各個(gè)高校進(jìn)一步完善數(shù)學(xué)建模教學(xué)提出具有針對(duì)性的措施和策略.

【關(guān)鍵詞】高校數(shù)學(xué)建模;教學(xué)模式;探索與實(shí)踐

一、引 言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展及科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，數(shù)學(xué)作為一個(gè)重要的學(xué)科在一定程度上能夠幫助人們解決生活中的實(shí)際問(wèn)題.在我們解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中離不開(kāi)數(shù)學(xué)建模思想以及數(shù)學(xué)建模方法，因此，很多高等院校在進(jìn)行素質(zhì)教育的過(guò)程中會(huì)為學(xué)生開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模課程，希望學(xué)生能夠在以后的生活中通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題.當(dāng)然，教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)的過(guò)程中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力以及數(shù)學(xué)思維能力，引導(dǎo)學(xué)生將數(shù)學(xué)建模思想與實(shí)際生活中的問(wèn)題相結(jié)合，不斷完善建模教學(xué)的方式方法，提高學(xué)生綜合能力.

二、數(shù)學(xué)建模的概念

數(shù)學(xué)建模指的是在解決問(wèn)題的過(guò)程中針對(duì)某一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行研究，對(duì)這一目標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)化和假設(shè)，借助相關(guān)的工具構(gòu)建出一個(gè)合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，為最終的目標(biāo)采取一個(gè)科學(xué)、合理的決策.總的來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)建模就是在解決問(wèn)題的過(guò)程中通過(guò)數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想來(lái)構(gòu)建出來(lái)的一個(gè)數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而有效地解決實(shí)際問(wèn)題.當(dāng)然，數(shù)學(xué)學(xué)科本身就具有較強(qiáng)的抽象性，所以數(shù)學(xué)建模也具備一定的抽象性、綜合性和概括性.如果學(xué)生想要學(xué)好數(shù)學(xué)建模就必須有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及較好的數(shù)學(xué)思維能力，只有這樣才能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想進(jìn)一步分析、解決實(shí)際生活中所存在的一系列問(wèn)題.數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式要求學(xué)生不僅要具備專業(yè)的數(shù)學(xué)知識(shí)和相應(yīng)的解決問(wèn)題的能力，還需要學(xué)生具備計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、信息收集處理能力、自學(xué)能力等等，這其實(shí)就是數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中的一種綜合性的體現(xiàn)[1].

三、關(guān)于數(shù)學(xué)建模課教學(xué)改革的建設(shè)

數(shù)學(xué)建模課程改革的主要特點(diǎn)是理論與現(xiàn)實(shí)相聯(lián)系，知識(shí)面較廣且在一定程度上具有較強(qiáng)的探索性.從教材本身的特點(diǎn)來(lái)看，其學(xué)習(xí)難度較大，重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生之間相互協(xié)作的能力及學(xué)生個(gè)人的數(shù)學(xué)思維能力.例如，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式參加，所以在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中更能夠體現(xiàn)出學(xué)生之間相互協(xié)作的能力.在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)之前，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，分組要合理、科學(xué).在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中學(xué)生是獨(dú)立學(xué)習(xí)的，但是在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生小組間進(jìn)行交流與合作，讓學(xué)生能夠在有限的時(shí)間內(nèi)以最快的速度進(jìn)行討論和分工.若學(xué)生熟悉了這種學(xué)習(xí)模式，將有利于充實(shí)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.另外，由于學(xué)生此前未曾接觸過(guò)建模過(guò)程中涉及的知識(shí)，所以教師在進(jìn)行教學(xué)過(guò)程中應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源自主學(xué)習(xí).

四、在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中滲透數(shù)學(xué)建模思想

在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)向?qū)W生滲透兩個(gè)方面的能力.一方面，是分析計(jì)算邏輯推理能力，另一方面，是用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法抽象地概括客觀對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律的能力.在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂上，很多教師往往只注重提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，忽略了對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng).事實(shí)上，教師在教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模思想不僅有利于提高學(xué)生思維能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的意識(shí)，逐漸提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.更重要的是，滲透數(shù)學(xué)建模思想還能在一定程度上改變學(xué)生“數(shù)學(xué)無(wú)用”的錯(cuò)誤觀念，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獨(dú)立思考問(wèn)題的習(xí)慣.

五、著力培養(yǎng)學(xué)生，提高師資力量

在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中，學(xué)校可以鼓勵(lì)青年教師與學(xué)生一起參加數(shù)學(xué)建模課程的討論，因?yàn)榍嗄杲處熤R(shí)面比較廣并且數(shù)學(xué)功底比較扎實(shí)，在數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中能夠給予學(xué)生科學(xué)合理的引導(dǎo).其次，學(xué)校應(yīng)該鼓勵(lì)數(shù)學(xué)教師與其他專業(yè)的教師合作研究數(shù)學(xué)建模的科研活動(dòng)，這種方式能夠集思廣益，使教師更好地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題.另外，數(shù)學(xué)建模涉及的知識(shí)面比較廣并且教學(xué)難度較大，所以數(shù)學(xué)建模課程的建設(shè)是一個(gè)逐漸探索的過(guò)程，學(xué)校應(yīng)該給予教師與外界交流的機(jī)會(huì)，這種交流有利于提高師資力量[2].

六、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，高校教師在開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的過(guò)程中一定要重視學(xué)生的特點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，通過(guò)不斷完善建模教學(xué)模式，進(jìn)一步挖掘?qū)W生各方面的能力，引導(dǎo)學(xué)生積極展開(kāi)探索和溝通，進(jìn)一步提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力.

【參考文獻(xiàn)】

[1]簡(jiǎn)國(guó)明.地方高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)數(shù)學(xué)，2005（2）：35-38.

[2]樂(lè)勵(lì)華，戴立輝，劉龍章.數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].大學(xué)數(shù)學(xué)，2002（6）：9-12.