數(shù)學(xué)建模融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)的探究

【摘 要】數(shù)學(xué)是高職教學(xué)中重要的基礎(chǔ)性學(xué)科，高職數(shù)學(xué)知識(shí)有助于提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力、邏輯推理能力、數(shù)學(xué)建模能力等，而學(xué)生必須具備數(shù)學(xué)建模能力，因此，高職數(shù)學(xué)教師要加強(qiáng)學(xué)生建模能力的培養(yǎng)。在高職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中融入數(shù)學(xué)建模，能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，讓學(xué)生成為高素質(zhì)創(chuàng)新性人才。本文就數(shù)學(xué)建模融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討，促進(jìn)學(xué)生全面健康發(fā)展。

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

引言

高職院校是培養(yǎng)技能型人才的主要陣地，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，在教學(xué)中也應(yīng)加強(qiáng)知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用教學(xué)。將數(shù)學(xué)建模融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中有著重要意義，如何將數(shù)學(xué)建模融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生實(shí)踐能力，還需廣大教育工作者共同探索。

一、在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模的積極作用

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

很多高職院校的學(xué)生都是因?yàn)楦呖际Ю蛘邔W(xué)習(xí)成績(jī)較差才選擇到高職院校學(xué)習(xí)的，所以高職院校的生源質(zhì)量不太好，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握較差，自主學(xué)習(xí)的能力有所欠缺，自制力也較差。而高職院校數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)較為復(fù)雜抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)有著較大難度，學(xué)生很容易厭煩抵觸數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。很多學(xué)生對(duì)于高職數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)不足，他們并未充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的實(shí)際作用，導(dǎo)致學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，影響了學(xué)習(xí)效率。針對(duì)這樣的現(xiàn)象，高職數(shù)學(xué)教師應(yīng)在生活中搜集案例資料來建模分析，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，營(yíng)造良好的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（二）利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題

數(shù)學(xué)建模是通過數(shù)學(xué)符合、運(yùn)算公式、程序、圖形等將實(shí)際問題抽象化，預(yù)測(cè)某些事物的發(fā)展規(guī)律，解釋一些客觀現(xiàn)象，為某些活動(dòng)制定最優(yōu)辦法。通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來幫助人們深入分析某些實(shí)際問題，熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。數(shù)學(xué)建模有助于學(xué)生加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決生活中的實(shí)際問題的能力。

（三）培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才

新時(shí)期高職學(xué)生應(yīng)更加注重自身實(shí)力的提升，成為一位優(yōu)秀的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。數(shù)學(xué)具有很強(qiáng)的邏輯性，高職學(xué)生可以通過數(shù)學(xué)建模來提高自己的語(yǔ)言表達(dá)能力。數(shù)學(xué)建模是一種很好解決實(shí)際問題的方法，讓學(xué)生能更好的處理生活中的實(shí)際問題，有時(shí)候構(gòu)建數(shù)學(xué)模型需要借助多媒體設(shè)備，這也能有效提高學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)用水平。利用數(shù)學(xué)建模來解決實(shí)際問題的過程中，需要進(jìn)行各種數(shù)據(jù)分析和推理驗(yàn)證，工作量很大，往往需要團(tuán)隊(duì)共同完成，這可以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的能力。數(shù)學(xué)建模能讓高職學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，有助于提高創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)建模融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，能讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用這一教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生成為符合現(xiàn)代社會(huì)需求的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。

二、將數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）將數(shù)學(xué)建模融入到數(shù)學(xué)概念中

在教學(xué)活動(dòng)中教師是組織者，也是帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué)時(shí)，教師可以適當(dāng)融入數(shù)學(xué)建模。比如教師在講授導(dǎo)數(shù)這一概念知識(shí)時(shí)，可以通過例舉一些與變化率有關(guān)的案例，比如變速運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度等，通過實(shí)例構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，讓學(xué)生更加容易理解到導(dǎo)數(shù)是刻畫平均變化率到瞬時(shí)變化率這一實(shí)際問題，幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念知識(shí)。又比如教師在教授極限的概念時(shí)，可以引入割圓術(shù)，通過數(shù)學(xué)軟件來展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察尋找規(guī)律與結(jié)論。在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模，將數(shù)學(xué)理論知識(shí)從抽象向著具體實(shí)際轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生提高自身認(rèn)知水平，幫助學(xué)生對(duì)客觀事物有更加明確的認(rèn)識(shí)，充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的密切關(guān)系。

（二）將數(shù)學(xué)建模融入到教材中

在日常生活中處處都有著數(shù)學(xué)的影子，教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者，必須將多元化的建模思想融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，選擇好載體，在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)課程時(shí)嚴(yán)格按照新課程標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容與經(jīng)典案例，或者將社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題融入到教學(xué)中，與教學(xué)內(nèi)容相符，在選擇建模案例時(shí)不可太難，要引導(dǎo)學(xué)生多多留意身邊的事物，從數(shù)學(xué)的角度來分析實(shí)際問題，形成數(shù)學(xué)案例。比如在進(jìn)行納稅問題講解時(shí)，涉及到很多的計(jì)算問題，比如打的計(jì)費(fèi)、房貸復(fù)利計(jì)算等，或者是導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化問題等，將這些生活案例融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生的探索精神，在無(wú)形中教會(huì)學(xué)生數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，幫助學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題。

（三）將數(shù)學(xué)建模融入到數(shù)學(xué)習(xí)題中

高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)注重習(xí)題的練習(xí)，充分發(fā)揮習(xí)題的積極作用。高職數(shù)學(xué)習(xí)題是教學(xué)的重要內(nèi)容，也是強(qiáng)化課堂知識(shí)的重要方法，幫助學(xué)生吸收消化課堂知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和鍛煉。從學(xué)生開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)，就離不開數(shù)學(xué)習(xí)題，習(xí)題練習(xí)是提升學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)的重要舉措。但在當(dāng)前高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)習(xí)題中涉及到的數(shù)學(xué)應(yīng)用問題不多，很多應(yīng)用問題都有著其固定的數(shù)學(xué)答案，不利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。針對(duì)這一問題，教師在設(shè)置數(shù)學(xué)習(xí)題時(shí)盡量選擇與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的題目來構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，學(xué)生也可以根據(jù)自身實(shí)際情況設(shè)置具有趣味性的實(shí)際問題，拓展學(xué)生思維能力。

（四）創(chuàng)建數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)

為了更好的培養(yǎng)學(xué)生具備解決實(shí)際問題的建模能力，高職院校應(yīng)從教學(xué)方法上進(jìn)行突破。高職院校可以在數(shù)學(xué)教師的幫助下組建數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)，組織開展研討活動(dòng)，針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中遇到的實(shí)際問題，從數(shù)學(xué)角度展開討論，培養(yǎng)學(xué)生提出問題分析問題的能力。比如學(xué)校周邊規(guī)劃設(shè)計(jì)是否合理？如何實(shí)現(xiàn)節(jié)約水電？等。學(xué)?？梢匝?qǐng)專業(yè)教師開展相關(guān)講座活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，體會(huì)數(shù)學(xué)在實(shí)踐中的運(yùn)用方法，學(xué)校也可以制定合理的評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力進(jìn)行公平客觀的評(píng)價(jià)，表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生可以給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生在學(xué)習(xí)生活中遇到問題積極帶入課堂，主動(dòng)探索解決辦法，尋找答案，讓學(xué)生將數(shù)學(xué)建模思想刻入腦海，遇到相關(guān)知識(shí)時(shí)學(xué)生會(huì)自覺運(yùn)用數(shù)學(xué)建模來解決實(shí)際問題，提高學(xué)生實(shí)踐能力。

總結(jié)

數(shù)學(xué)建模將實(shí)際問題抽象化，利用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決生活中的實(shí)際問題。在當(dāng)前高職教育改革背景下，高職教師應(yīng)將數(shù)學(xué)建模融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，讓數(shù)學(xué)建模與專業(yè)知識(shí)相互融合，幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法來解決生活工作中的具體問題。

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作者簡(jiǎn)介：

閆志偉（1968.11.01-），男，漢，碩士，青島求實(shí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，數(shù)學(xué)建模與科學(xué)計(jì)算。