參與式教學(xué)在高職高專數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)中的探索與實踐

李國梅

（恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 恩施 445000）

一、前言

當(dāng)前，高等學(xué)校正在不斷探索和改革數(shù)學(xué)課程的設(shè)置和教學(xué)，要想改革必須重視分析高職高專數(shù)學(xué)建模課程的特點，同時在數(shù)學(xué)建模的建學(xué)中實施參與式教育，認(rèn)識到參與式教學(xué)的重要性。

二、高等學(xué)校數(shù)學(xué)建模課程的特點

數(shù)學(xué)建模課程與其他數(shù)學(xué)課程不同，它們通過在日常生活和生活中開始的實際示例來教授實際問題。數(shù)學(xué)建模過程是觀察，分析，分類，抽象，簡化和完善的過程，使用合理和簡化的假設(shè)，使用數(shù)學(xué)知識和方法建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，并使用數(shù)學(xué)工具或計算機解決實際的問題。隨著中國高等教育的發(fā)展和普及，越來越多的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生進(jìn)入高等院校，高等學(xué)校的數(shù)學(xué)教育與高職高專的數(shù)學(xué)課程有所不同，數(shù)學(xué)建模課程側(cè)重于數(shù)學(xué)的應(yīng)用，它是對高級數(shù)學(xué)的補充研究，為學(xué)生提供了進(jìn)一步的專業(yè)知識補充研究。將數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)與計算機教育緊密結(jié)合在一起，利用數(shù)學(xué)建模學(xué)生可以使用數(shù)學(xué)工具討論抽象的實際問題，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問題，然后使用數(shù)學(xué)方法和最新的計算機技術(shù)解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和問題抽象能力。因此，只有通過現(xiàn)代教育技術(shù)和教學(xué)手段，高職大學(xué)生才能恢復(fù)對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，并運用其數(shù)學(xué)知識來培養(yǎng)解決實際問題[1]。

三、參與式教育在高校數(shù)學(xué)建模過程中的重要性

美國教育心理學(xué)家布魯納認(rèn)為，學(xué)習(xí)者必須積極參與獲取知識，而不是被動地接受信息。參與式教學(xué)是一種以學(xué)習(xí)者為中心的協(xié)作式教學(xué)方法，它通過與教師和學(xué)生協(xié)作設(shè)計問題，任務(wù)和活動來營造民主，和諧和積極的教學(xué)氛圍。通過科學(xué)的進(jìn)行教學(xué)活動，使學(xué)生能夠理解和深化掌握教學(xué)內(nèi)容，并將理論與實踐有機地結(jié)合在一起。高職高專學(xué)生的數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)和能力訓(xùn)練主要在課堂上進(jìn)行，學(xué)生大部分?jǐn)?shù)學(xué)基礎(chǔ)差，以往的學(xué)習(xí)方法相對單一，不注重學(xué)生的獨立探究，合作學(xué)習(xí)和自主知識獲取的機會不多。因此，在教授數(shù)學(xué)建模課程的過程中，教師必須不斷提高他們整合數(shù)學(xué)知識和專業(yè)知識以及數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力，并將以前基于講課的課程轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的情景創(chuàng)建和問題探究，加強學(xué)生在課堂中的參與度。通過協(xié)作學(xué)習(xí)為完美的數(shù)學(xué)活動提供了機會，并通過數(shù)學(xué)建模的方式制定解決問題的方案，解決專業(yè)現(xiàn)實世界中的問題。在此過程中，他們真正理解并掌握了數(shù)學(xué)知識和技能，培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想和方法，并為后續(xù)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。因此，考慮到高校數(shù)學(xué)建模過程的本質(zhì)以及學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和能力的基礎(chǔ)，我認(rèn)為引入?yún)⑴c式教學(xué)模式是提高教學(xué)效果的有效途徑[2]。

四、參與式教學(xué)在高職院校的數(shù)學(xué)建模課程中的應(yīng)用

數(shù)學(xué)建模過程的指導(dǎo)思想是基于實驗室，以學(xué)生為中心，以問題為基礎(chǔ)和進(jìn)行學(xué)生能力訓(xùn)練的教學(xué)工作。由于數(shù)學(xué)建模活動是在高等院校進(jìn)行的，已經(jīng)開展了很長的一段時間，而高職院校開設(shè)的數(shù)學(xué)建模課程通常是二年級的，一年級的學(xué)生需要進(jìn)行一些基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，只具有基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識，例如高級數(shù)學(xué)和線性代數(shù)，概率論和統(tǒng)計學(xué)之類的實用數(shù)學(xué)知識才能夠進(jìn)一步提高學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的能力。如果缺乏一些基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)應(yīng)用程序操作能力和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，這給數(shù)學(xué)建模的教學(xué)增加了壓力和難度，因此數(shù)學(xué)建模必須有一個獨特的教學(xué)模型。參與式教學(xué)法具有開放性的教學(xué)內(nèi)容，基于問題的授課，繼續(xù)探索和改進(jìn)參與式培訓(xùn)方法[3]。

（一）明確的培訓(xùn)內(nèi)容和教育目標(biāo)

確定課程的內(nèi)容和目標(biāo)是課堂培訓(xùn)活動的先決條件，但是由于數(shù)學(xué)建模過程的實際情況更加復(fù)雜，因此只能在課堂上教一些準(zhǔn)備好的知識或特定案例，課堂展示的案例必須確保結(jié)合現(xiàn)實世界中的數(shù)學(xué)問題，闡明教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，并組織建模的過程學(xué)習(xí)?？梢詫⒔逃顒优c教育內(nèi)容相結(jié)合，將學(xué)生融入整個教育活動過程中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并建立學(xué)生自信和勇于探索的精神使學(xué)生能夠主動地接受課堂內(nèi)容并積極參加教育活動以實現(xiàn)其教學(xué)目標(biāo)。

（二）創(chuàng)建一個課堂學(xué)習(xí)環(huán)境

教科書應(yīng)結(jié)合日常生活和其他學(xué)科的實際問題，提供更好的例子。通過應(yīng)用數(shù)學(xué)思維分析問題，訓(xùn)練學(xué)生解決問題的能力，更重要的是讓學(xué)生意識到應(yīng)用數(shù)學(xué)的重要性，并知道用數(shù)學(xué)可以解決哪些生活，學(xué)習(xí)或生產(chǎn)上的問題。因此，在數(shù)學(xué)建模過程中課堂需要設(shè)立特定的情境，從現(xiàn)實世界的實例背景出發(fā)，使用學(xué)生熟悉的常識，激發(fā)學(xué)生的注意力[4]。

（三）科學(xué)總結(jié)與評估課堂

教學(xué)活動結(jié)束后，教師需要總結(jié)和評估與本課程教學(xué)相關(guān)的知識，方法和技能?？偨Y(jié)和歸納課堂的教學(xué)成果，可以鼓勵學(xué)生更好地理解課堂教學(xué)，并激發(fā)學(xué)生對知識的渴望。針對數(shù)學(xué)建模過程內(nèi)容的開放性和實用性，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生比賽能力和合作意識的目的。職業(yè)大學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，興趣水平不同，因此，課堂教師應(yīng)熟練地總結(jié)和積極評估課堂活動中的學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

五、結(jié)束語

參與式教育的一個重要特征是學(xué)生積極參與整個課程，因此，加強師生之間的聯(lián)系，加強學(xué)生與學(xué)生之間的交流與合作，創(chuàng)造一個和諧民主，公平的學(xué)習(xí)環(huán)境，使其他學(xué)生有機會參與課堂老師的學(xué)習(xí)活動。參與式教學(xué)對提高教學(xué)效率有重要意義，需要在高職高專院校之間進(jìn)行推廣。