从数学建模切入推动高职数学教学改革_王有增
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高职高专数学建模思想融入高等数学教学的探索【摘要】高职高专数学建模是培养学生综合运用知识解决实际问题的重要手段,而高等数学教学存在着理论与实践脱节、缺乏应用意识等问题。
将数学建模思想融入高等数学教学具有重要意义。
本文探讨了数学建模思想在高等数学教学中的必要性和具体运用方法,并通过实践案例分析展示了其在教学中的实际效果。
通过本文的研究可以启示教师在教学中要注重培养学生的实际应用能力,展望未来数学建模思想将更广泛地融入高等数学教学,促进学生综合能力的提升。
【关键词】高职高专、数学建模、高等数学教学、思想融入、问题、必要性、具体运用、实践案例、教学启示、展望未来。
1. 引言1.1 背景介绍为了解决这些问题,将数学建模思想融入高等数学教学中变得尤为重要。
通过将数学建模思想和方法引入高等数学教学中,可以更好地激发学生学习兴趣,提高其数学实践能力和解决实际问题的能力。
数学建模思想在教学中的具体运用也将有助于提升教育教学的质量,培养学生的创新思维和实践能力。
本文将探讨高职高专数学建模思想融入高等数学教学的意义和必要性,分析数学建模思想在教学中的具体运用,并通过实践案例分析来论证该教学模式的有效性。
结合这些内容,对教学的启示和未来的发展进行展望。
2. 正文2.1 高职高专数学建模的意义高职高专数学建模的意义在于引导学生运用数学知识解决实际问题,培养学生的实践能力和创新思维。
通过数学建模,学生能够了解数学在现实生活中的应用,增强数学知识的实用性和可操作性。
数学建模还可以培养学生的团队合作能力和综合分析能力,让他们在解决复杂问题时能够更好地合作、思考和创新。
数学建模还能够帮助学生培养问题意识和解决问题的能力,使他们具备更强的实践能力和探索精神。
高职高专数学建模的意义在于提高学生的综合素质,增强他们的数学实践能力和创新能力,为他们未来的学习和工作打下坚实的基础。
2.2 高等数学教学存在的问题传统的高等数学教学注重理论的讲解和公式的推导,缺乏实际问题的引入和应用,导致学生对数学的兴趣不高,学习动力不足。
使用数学建模思想进行高等数学教学改革【摘要】在高等数学基础课的授课中适当选用全国大学生数学建模竞赛的赛题,既能让学生看到高等数学知识的实用性,提高学生学习的兴趣,又能锻炼学生解决问题的能力,提高学生学习的主观能动性。
文中列举了高等数学中的三部分内容与数学建模问题的联系。
【关键词】教学改革数学建模高等数学数学建模是用数学语言描述实际现象的过程,是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径。
1.高等数学课程现状高等数学是由微积分学,较深入的代数学、几何学以及它们之间的交叉内容所形成的一门基础学科,主要内容包括:极限、微积分、空间解析几何与向量代数、级数、常微分方程。
学习数学的过程是思维训练的过程,现代数学已成为科技发展的强大动力,同时也广泛和深入地渗透到了社会科学领域,学好高等数学相当重要。
高等数学课程是各高校理工科、经济管理等学科各专业学生的公共基础必修课程,该课程的教学目标是使学生掌握这门课程的重要的基本概念、基本理论和基本计算方法,能够将简单的实际问题数学化,即有一般的数学建模能力。
但是,由于高等数学在第一学期就开设了,学生本来刚上大学都计划多学些知识,可是一些学生接触到高等数学课程两、三周左右的时间,学习劲头就开始下降了,因为高等数学对问题背景讲述较少,内容具有高度的抽象性,严密的逻辑性的思想方法,再加上无穷概念的引入,这些都和初等数学区别很大,学生不容易理解,从而降低了学生的学习兴趣。
2.数学建模思想在高等数学课程中的融入全国大学生数学建模竞赛中的赛题一般为实际研究课题的简化和改编,是有实际背景问题的编撰,都是合适的社会热点问题或兴趣问题,题目背景比较通俗易懂,涉及的专业知识不深,需要的数学知识一般不超过本科的三门主干课内容及统计、优化、计算等基本方法。
在高等数学的课堂上可以适当引入建模竞赛的赛题,来提高学生学习的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题。
浅谈数学建模思想在高等数学教学改革中的作用当前,随着社会的快速发展和科技的不断进步,高等教育的改革已经成为了各大高校所关注的一个重要问题。
在这样的背景下,数学建模思想也逐渐成为了引领数学教学改革的一种思维方式。
本文将从数学建模思想在高等数学教学中的应用出发,探讨其在数学教学改革中的作用。
数学建模是指通过数学模型对实际问题进行定量分析、预测和优化等处理过程。
在高等数学教学中,数学建模的应用主要涉及到以下几个方面:(1)数学建模的引入在高等数学教学中,引入数学建模的思想可以促使学生更好地理解高等数学知识的实际应用价值。
例如,在微积分的教学中,可以通过对实际问题的建模,引导学生在思考数学问题的同时,也能更加深入地理解微积分的原理。
在高等数学教学中,数学建模的应用突出了数学的实用价值,这也就要求学生在学习过程中要学会构建数学模型,掌握其求解方法。
通过不断实践,学生可以更好地掌握各类求解方法,从而更好地解决实际问题。
数学建模思想的应用,不仅可以在高等数学教学中起到一定的优化作用,同时也可以为高等数学教学改革提供有力的支持。
具体来讲,数学建模思想在高等数学教学改革中的作用主要有以下两个方面:(1)促进数学教学现代化(2)提高学生数学综合能力数学建模需要从实际问题出发,通过模型进行建立和分析,成为一次科学的实践活动。
在这个过程中,学生需充分考虑问题本身、模型选择、计算求解,从而提高自身数学综合能力、创造能力和解决实际问题的能力。
综上所述,数学建模思想在高等数学教学中的应用和对教学改革的支持是有重要意义的。
随着教学改革的深入实施,数学建模思想的进一步推广和应用,必将起到更大的推动作用,以应对日益复杂的现代社会需求。
浅谈数学建模思想在高等数学教育改革中的应用数学建模是指将实际问题转化成数学模型,用数学方法解决问题的过程。
随着社会科学技术的不断发展,数学建模已成为解决实际问题的重要手段。
将数学建模思想应用于高等数学教学中,可以使学生更好地理解、掌握数学知识,提高学生解决实际问题的能力,从而培养学生的创新精神和实践能力。
1. 建立实际问题的数学模型在高等数学教学中,可以将实际问题转化成数学模型,让学生用数学方法来解决问题。
比如,在微积分教学中,可以通过讲解数学模型的建立和应用,让学生理解微积分在物理、工程、经济等方面的实际应用。
2. 引导学生思考问题的本质通过数学建模思想的应用,可以让学生更好地理解问题的本质,掌握问题的本质特征。
在高等数学教学中,可以通过研究实际问题的数学模型,让学生深入思考问题的本质,找出问题的关键因素,从而更加深刻地理解数学知识。
3. 培养学生创新和实践能力1. 教师提供真实的案例2. 学生在小组中讨论学生可以在小组中讨论问题,共同探讨问题的解决方法和思路。
同时,学生也可以在小组中互相学习和借鉴,进一步提高自己的水平。
3. 学生可以展示自己的研究成果在教学中,可以让学生将数学模型的建立和应用整理成文献、海报、展板等形式,展示自己的研究成果。
这样可以让学生更好地掌握数学建模思想,提高自己的表现能力和交流能力。
1. 转变传统的教学方式传统的高等数学教学往往将数学知识教授给学生,让学生学会应用数学公式和方法。
而通过数学建模思想的应用,可以让学生积极参与探究问题,主动学习。
这样可以让学生更好地理解数学知识,同时也转变了传统的教学方式。
2. 适应时代的发展要求随着科学技术的发展,社会对于高校毕业生的要求越来越高。
采用数学建模思想进行高等数学教育可以更好地适应时代的发展要求,培养出具有理论和实践能力的数学人才。
3. 推动高等数学教育国际化数学建模思想是国际上普遍采用的教学方法,随着高等数学教育国际化的趋势,数学建模思想的应用将会更加广泛。
在高职数学教学改革中应注重数学建模思想的渗透摘要:本文通过对高职数学教学现状及改革的分析,提出在高职数学教学改革中应渗透数学建模的思想,介绍了在高职院校中渗透数学建模的必要性;并指出在数学建模过程中可培养,提高学生的素质和能力,从而对高职人才培养起到促进作用。
关键词:数学建模高职数学教学改革能力培养近年来,我国职业教育迅速发展,呈现出前所未有的勃勃生机。
高等职业教育的目标是培养造就高级技术应用型人才,是以服务为宗旨,以就业为导向,因此我国高职教育属于职业技术教育,是培养高等技术应用型人才的教育,这也是高等职业教育强调的第一属性。
随着国家对职业教育的高度重视和大力提倡,提高职业教育的教学质量势在必行。
数学作为职业教育主要的基础课程之一,也应受到高度重视。
1 高职数学教学现状及改革目标对于高职院校来说,数学课是经济管理、工程技术等专业的一门重要的专业基础课,是后续专业课学习的基础和工具.然而,高职院校普遍重视专业课教学与专业课实践,而轻视基础课教学.尤其对于专业基础课程的数学,课时不断压缩,存在课时少,内容多的矛盾。
另一方面,受高校扩招等诸多方面因素的影响,高等职业教育生源素质已有所下降,部分学生在学习数学时存在着种种心理障碍;同时,从事数学课教学的教师,绝大多数是数学专业毕业,缺乏经济管理、工程技术等相关领域的专业知识,不了解数学知识在实际专业中的应用,教学内容没有实际问题的针对性。
另外,高职数学的教材理论性较强,忽视了数学知识的应用和引申,没有突出专业性和实用性的特点。
这些都反映出高职数学教学改革的迫切性。
高职教育要进行改革,需要从教学理念与目标、教学内容、教学方法和教学手段等方面入手,真正把教学质量置于素质教育的平台上,体现在高职数学课中,必须以“应用为目的,以必需够用为度”的教学原则,体现“联系实际,深化概念,注重应用,重视创新,提高素质”的特色,强调其应用性以及解决实际问题的能力。
而作为联系数学理论和实际问题的桥梁和纽带的数学建模,正好适应了这一要求。
教学交流幸福生活指南20幸福生活指南数学建模对高职数学教学的促进作用邢晓儒 王庆报 司孟建 程锋利河北机电职业技术学院 河北 邢台 054000摘 要:在当前高职院校数学课程教学中,数学建模的作用和价值已经得到了广大教师和学生的认可与肯定,数学建模在联系数学理论知识与生活实际问题中所搭建起的桥梁作用是任何教学方式都难以企及的。
目前,有越来越多的高职院校都在将数学建模作为重要切入点来组织和开展数学课程的教学改革工作,意在通过数学建模来全面提高数学教学的质量。
本文将就数学建模对高职数学教学的促进作用进行深入的分析与探究。
关键字:高职院校;数学教学;数学建模;促进作用引言 数学建模教学方式是建立在飞速发展的计算机技术基础之上的,其需要借助计算机技术解决数学学习中出现的问题和困难。
数学模型在解决现实问题中发挥着不可替代的重要作用。
高职院校数学教学中引入数学建模教学,其不仅有效提高了高职学生学习数学的兴趣,而且在培养和提升高职学生想象能力以及思维敏捷性等很多方面都有着非常大的帮助。
数学模型对高职院校数学教学的促进作用不容小觑。
以下是笔者结合自己多年相关工作经验,就此议题提出自己的几点看法和建议。
一、数学建模教学模式是当代数学教学发展的必然结果在当前诸多新型教学方式当中,数学建模教学之所以能够脱颖而出,最主要的原因就在于其颠覆了传统的教学理念,在当前的数学教学工作当中重新建立起了一种全新的教学互动关系,数学建模教学不仅将数学教师和高职学生的地位回归到最恰当的位置,而且其成功调动起了高职学生最需要培养的创新精神和创新能力。
在数学建模教学模式当中,数学知识和能力培养不再是一个矛盾体,而是融合为一体,将真实存在的问题转化成为数学教学的最重要素材,引导学生们借助数学知识去解决生活中真实存在的问题。
当前,数学建模竞赛是高职学生参与度非常高的一类竞赛,学生们对于这种非常难得的学习和锻炼的机会都非常重视,也非常珍惜,他们喜欢这种借助知识去解决实际问题的感觉,也能够切身感受到数学知识真正的来源就是生活,学习好数学知识在实际生活中会有多么重要的价值和作用。
数学建模竞赛助推高职高等数学教学改革的途径作者:徐翠翠来源:《陕西教育·高教版》 2018年第1期【摘要】文章通过探讨数学建模竞赛与高等数学教学的有效衔接,重点从教学理念、教学内容、教学方式及教学课程设置改革四个方面,研究了数学建模竞赛助推高等数学教学改革要点,并总结了竞赛、研究、改革三位一体高等数学教学运行模式。
【关键词】数学建模竞赛高职高等数学教学改革数学教育本身是一种素质教育,数学建模教学与竞赛是实施素质教育的有效途径,不仅能够有效提升学生的数学应用能力,而且能够有效提升学生的创新能力。
数学建模可看作是横跨在数学理论和实际问题间的一座桥梁,而数学建模竞赛又为我们提供更多培养学生创新能力的好经验、好方法,为高等数学教学改革提供思路,为学生更好地利用数学知识解决实际应用问题提供创新思路。
数学建模竞赛与数学教学的有效衔接实践表明,数学建模竞赛与数学教学的有效衔接,对高等数学教学理念、教学内容、教学方式及课程设置等多方面的改进与完善都起着重要作用,并已经成为现代各高校培养高水平应用型人才的一种重要手段。
传统教学模式下,我国高等数学教学过于注重各种数学概念、定理及求解方式的讲解,而忽视了数学知识的实际应用价值。
这与当前的素质教育目标相违背,导致培养出的学生不能很好地应用所学数学知识解决实际问题,缺乏创新能力,最终成为无法适应现代社会需求的人。
数学建模竞赛有助于帮助师生从传统教学模式的束缚中走出来,去主动探寻数学知识背后隐藏的规律,并指导其在实践中取得突破与创新,而这也正是当前高等数学教学改革的主要趋势。
因此,数学建模竞赛与数学教学的有效衔接,对师生关于数学教与学理念的转变、课程的设置与认识等都起着重要作用,有利于激发学生的学习兴趣和创造力,提高学生应用数学知识分析与解决实际问题的能力。
数学建模竞赛助推高等数学教学改革要点1. 助推高等数学教学理念改革传统高等数学教学以教师的讲授为主,学生被动接受各种数学定义、定理及其推导方式等,很多概念与求解方法都是靠学生死记硬背记住的,这就大大限制了学生的发散性思维。
浅谈数学建模思想在高等数学教育改革中的应用随着社会和科学技术的不断发展,现代数学越来越体现出其在各种领域中的强大作用和重要地位。
而数学建模作为现代数学的重要研究方向,在推动数学应用和发展中具有不可替代的作用。
数学建模思想的应用,对高等数学教育改革具有重要的指导作用。
数学建模是指应用数学方法解决实际问题的过程,是数学与实际问题相互交融的过程。
数学建模不仅可以为科学技术的发展提供有力的数学支持,也可以为应用型人才的培养提供有力解决途径。
在高等数学教育改革中,数学建模思想的应用可以为数学教育注入新的生机和活力,提供新的教学模式。
在高等数学课程中,数学模型的建立与求解,则是数学建模思想在数学教育中的应用的重要环节。
首先,数学模型的建立过程中,需要从实际问题中抽象出数学问题,并在此基础上建立数学模型。
这个过程,可以激发学生的科学思维和创新意识,并提高学生对数学的学习兴趣。
其次,基于所建立的数学模型,求解数学问题的过程可以让学生了解数学的实际应用,更好地理解和掌握数学知识,在实际问题中应用数学方法与思维也得到了锻炼和提高。
此外,数学建模思想对于高等数学课程轻重点的安排与调整方面也有着积极的作用。
我们可以根据实际问题和所建立的数学模型,将高等数学的重点和难点进行重新梳理和安排。
通过设置综合性、实际性很强的数学问题,引导学生自学和自己思考问题,培养其独立思考、分析问题和解决问题的能力。
最后,数学建模思想的应用,也为高等数学教育改革提供借鉴性的参考。
高等数学教育改革与社会需求的变化有着密不可分的联系,通过数学建模思想的应用可以更好地体现数学教育理念与社会实际的契合度。
总之,现代的数学建模思想在高等数学教育的改革中发挥着越来越重要的作用,数学建模的思想和方法,有助于加强发掘学生思维潜力、加强学科交叉研究和教学探索。
数学建模思想的应用,不仅有利于培养应用型人才,也可以促进优秀教师的培养和教育水平的提升,同时也可以推动数学所具有的广泛应用形式的完善与普及。
浅谈数学建模思想在高等数学教学改革中的作用数学建模思想是实现数学教育教学改革的有效手段之一。
它是在具体问题的背景下,通过数学建模、数值计算和数据分析来解决问题的一种学科交叉思想。
在高等数学教学中,数学建模思想可以促进学生对数学知识的应用,掌握数学方法,提高创新能力和实践能力,增强数学素养,提高数学教学的教学质量。
一、数学建模思想的理论基础数学建模是一种把实际问题用数学语言和数学符号描述和处理的方法。
这种方法是将实际问题量化,通过建立数学模型来分析问题和解决问题。
数学建模方法的基本思想是抽象、简化和理想化。
通过分析实际问题的内在规律和关系,将问题抽象成一些数学对象和数学问题,建立符合实际的数学模型,进行问题求解。
因此,数学建模思想是对数学概念和方法的创造性应用,是数学实践方法的体现。
(一)增强学生数学应用能力数学建模强调的是数学的应用性,通过建立数学模型解决实际问题来加强学生对数学应用的实践能力。
在数学建模中,学生必须熟练掌握高等数学的基本概念和方法,才能将实际问题量化成数学问题,进而建立数学模型,解决实际问题。
这可以很好地促进学生对数学知识的应用。
(二)提高学生创新能力和实践能力数学建模问题通常是学生不熟悉的实际问题,这需要学生在学习过程中积极探究,自主思考,尝试解决问题,从而达到提高学生创新能力和实践能力的目的。
对学生来说,数学建模不仅提供了一种与实际问题整合的学习方式,还需要运用巧妙的思维方式,给学生提供了充分的机会,让他们感受到解决问题的乐趣。
(四)提高数学教学的教学质量(一)提出实际问题和数学问题的对应关系(二)设计小组合作作业数学建模需要学生进行思考和探究,所以教师可以安排小组合作作业,让学生在组内相互讨论,交流思想,共同完成一个数学建模项目。
这不仅可以培养学生合作精神和实践能力,还可以发挥学生的创新精神和创造性思维,提高学生的数学素养。
(三)讲解数学模型和数学应用举例在教学过程中,教师可以通过实例的讲解,介绍不同类型的数学模型和数学应用的典型方法,帮助学生理解数学模型的构建和数学方法的运用。
197神州教育数学建模对高职院校数学教育改革的促进分析周渊四川航天职业技术学院摘要:本文首先对数学模型进行了简要概述,探讨了数学建模在高职教育当中的重要性,最后从多方面指出了其在促进高职教学模式改革方面的重要作用,望能为此领域研究有所借鉴。
关键词:高职院校;数学建模;数学教育改革1.数学建模概述在社会大发展的背景下,计算机技术得到持续更新与完善,数学软件越发成熟,数学知识在社会诸多领域中得到更加广泛、简便的应用,除了在自然科学各领域中得到广泛应用外,还在管理、军事、经济等领域中同样得到较好应用,而此些领域所运用的能够将各种现实问题予以有效解决的工具,即为数学模型。
数学模型能够通过数据资料的调查与收集,对实际对象的内在规律、固有特征进行细致观察与研究,从中将问题的主要矛盾给找出来,然后对这些繁杂的现实问题向更加合理的数学结构进行简化,然后借助各种先进的计算机技术,将那些比较理想的解决方法给构架出来。
借助数学模型将现实问题给解决掉,不仅快捷且方便,但要想构建数学模型,则存在较大难度。
除了要有丰富的数学理论知识之外,还需拥有敏锐的洞察力以及强大的想象力。
所以,作为具有连接现实问题与数学知识之间桥梁作用的数学建模,其在科学发展中所起到的作用越来越大,现今已经成为专业技能型人才必须具备的一种能力。
2.数学建模在高职教育当中的重要性分析现阶段,国家对高职院校发展尤为重视,目的是为了培养更好的培养满足国家发展需要的技术应用型人才,此类人才除了要有丰富的理论知识之外,还应有较强的实践能力。
作为一个发展中国家,无论是在技术创新中,还是在社会发展中,再或者是在科技进步中,均需要大量的优秀人才,而在迫切需要人才的当前社会,我国却出现了人才缺乏的状况,所以,为了能够更好的培养优质人才,国家相继颁布了各种法律条款,以推动职业学校的发展与壮大。
在此背景下,国家对高职教育提出了新的要求,即更加注重其可操作性与实用性。
所以,针对数学教学而言,需要与技能教学培养的相关需要、要求相适应,在方便技术转化及实用等方面,更好的满足高职教育的发展要求,并为此开展全面性改革。
数学建模与高职数学教学改革的联系作者:李晓白来源:《教师·中》2012年第04期摘要:文章提出高职数学教学改革需要同数学建模紧密结合,对高职数学建模作出了可行性分析,并指出在教学改革实践中出现的若干问题,提出了解决这些问题的某些思路。
关键词:数学建模;高职院校;数学教学改革;选择;教师个体;自主学习数学建模(Mathematical Modeling)日益成为将数学作为工具应用于众多领域去解决实际问题的必然选择。
近半个世纪以来,计算机科学、信息科学的迅速发展,使数学建模方法如虎添翼,更加显示其威力,并成为现代工程、现代经济管理设计的关键技术。
我国自20世纪90年代以来,大学教育中数学建模已成为重要组成部分,几乎每年都举行全国性大学生数学建模竞赛。
作为高等职业技术学院的数学教育,为了全面地提高人才培养质量,改变人才培养模式,培养能适应我国经济高速发展需要的高素质应用型、技能型人才,尤其通过近年来数学建模教学的实践,我们认为:数学建模作为重要内容加入高职院校的数学教学改革实际中去,是必要的,也是可行的。
一、什么是数学建模1.数学模型数学模型是由数字、字母及其他数学符号组成的,描述现实对象的数学属性、数量规律的公式、图形或算法。
运用数学模型不仅可以定性地研究对象的性质,而且可以定量地研究其本质,数学模型使被研究的对象数量化、精确化、模式化。
可以把它描述为:对于现实世界的一个特定对象,为了一个特定的目的,根据特有的内在规律,作出假设,运用数学工具得到的一个数学结构。
数学模型是针对或参照某种事物系统的主要特征、主要关系,用形式化的数学语言,抽象地概括、近似地表述的数学结构,它有广义和狭义两种解释。
广义解释为:数学模型是从现实世界中抽象出来,对客观事物某种属性用数学语言描述的一个近似反映。
因而现代各门科学都可看成一些数学模型的组合,或者具体数学模型的研究,显然也包括从现实原型抽象概括出来的一切数学概念、各种数学公式、方程式、定理、理论体系等。
数学建模对高职数学教改的作用论文1案例教学在高职数学教改中的体现纯数学建模与高职数学教学直接融合有些困难,将其改成大大小小的案例教学,更有利于高职学生的理解和接受。
1.1明确高职数学的培养目标曾经多数高职院校把基础课单纯的定位为为专业课服务,以至于专业课需要什么数学教师就要单独讲什么,割裂了这部分知识与前续知识的联系,使学生知其然而不知其所以然,用记忆公式方法代替理解,甚至认为数学只要背过公式就好了。
这在思想上使学生走进了误区,根本达不到高等数学的教育目的,应该在培养学生正确的数学思维前提下进行数学教学改革。
1.2训练学生从直观、案例中获取启发的习惯让学生养成一个从案例中去发现、去猜测、去寻求启发的习惯,适当避免数学的抽象和枯燥。
如在讲导数的概念时,给出两个模型。
模型Ⅰ:变速直线运动的瞬时速度,模型Ⅱ:非恒定电流的电流强度,由两者结果的共同点即函数在某点的变化率,由此引入导数的概念。
在定积分应用部分,引入定积分的元素法时。
模型Ⅰ:曲边梯形的面积,模型Ⅱ:变力沿直线做功,由此引导学生解决通过导体横截面的电量问题,引出元素法的方法。
1.3教学过程中解决实际问题在教学过程中有很多定理、性质、方法应用到实践当中解决实际问题,我们可以在教学过程中用所学知识去解决实际问题,在此过程中渗透数学建模的方法、思想、步骤,培养学生解决问题、思考问题的能力。
如介绍分段函数时,加入实际的出租车案例和个人所得税案例等,提高学生学数学、用数学的意识和能力。
2数学建模对大学生能力的培养在利用数学方法分析和解决实际问题时,要求从实际错综复杂的关系中找出其内在的规律,用数学的语言,即数字、公式、图表、符号等刻画和描述出来,然后经过数学与计算机的处理供人们进行分析、预报、决策和控制,这种把实际问题进行合理的简化假设归结为数学问题并求解的过程就是建立数学模型,简称建模。
2.1数学建模有利于培养学生的知识扩展能力和综合运用的能力数学建模所需要的知识,除了与问题相关的专业知识外,还必须掌握诸如差分方程、数学规划、计算方法、计算机语言、应用软件及其它学科知识等,它是多学科知识、技能和能力的高度综合。
依托数学建模促进高职数学课程改革【摘要】本文从教材的改革、教学方法的改革、开设选修课和开辟第二课堂、取得的成效等四个方面来阐述依托数学建模促进高职数学课程改革。
【关键词】高职数学建模课程改革高职数学教学的目的就是让学生掌握数学的思想方法,并能应用到实际问题中为专业课服务。
传统的数学课在理论基础和计算技巧上比较重视,但随着高职教育的发展,基础教育逐渐向应用型转变,传统教育跟不上时代的步伐,就不能满足时代的要求,不利于培养应用型人才。
与此同时,每年一届的全国大学生数学建模竞赛已成为全国高校中规模最大、影响最大的大学生课外科技活动,也是培养大学生竞争意识和团队精神、提高大学生创新能力、应用能力和综合素质的重要载体。
本文提出应以数学建模竞赛活动为突破口,让它贯穿于数学教学的全过程,以便促进高职院校数学教育改革的深化和发展。
一、教材的改革当前高职教材内容主要是本科教材的简化,内容还是以微积分为主,加上空间解析几何、微分方程、级数等,而像概率统计、图论、数学软件等当代科技中不可或缺的部分却很少在教学中出现。
经过我们多次到各院系调研,与专业老师沟通,发现各专业对数学教学内容的需求也发生了较大的变化。
无论经济类专业还是工科类专业,都一致要求增加概率统计的内容,对于级数和多元积分则建议不讲,不同的专业对数学内容的选取也不一样。
另外,教材侧重点不同。
传统教材重理论,轻应用,注重严谨的逻辑体系,主要讲解定义定理的证明、公式的推导、大量的计算方法和技巧,没有考虑到不同层次的高职学生的接受能力差异。
为了适应高职高专教育发展的需要,结合高职高专应用数学的教学特点和当前高职高专数学课程改革的经验,我们在多年改革和探索下编写了新教材。
教材的内容包括:基础数学、专业数学和兴趣数学三大模块。
其中,基础数学模块是所有专业的基础内容,主要内容为一元函数微积分及其应用。
专业数学模块是针对不同专业的不同要求,设置概率统计、多元函数微分学、线性代数和图论四个内容。
Propelling the Mathematics Teaching Reform of Higher Vocational Education from the Pointcut ofMathematics ModelingYouzeng WANG1, Qitian WANG21Basic Science Department, Shandong Water Polytechnic, Rizhao, China,2768262Academic Administration, Shandong Water Polytechnic, Rizhao, China, 276826Abstract: Traditional mathematics of Higher V ocational Education runs counter to the fostering objectives of Higher V ocational Colleges and the essence of mathematics innovative development. Starting from mathe- matical modeling, this thesis put forward an idea that fostering students’ applying ability should be empha- sized in mathematics teaching of higher vocational education. Moreover, this thesis elaborated the necessity of teaching mathematics modeling together with some teaching assumption to promote mathematics teaching in higher vocational education.Keywords: Mathematics Modeling; Mathematics Experiment; Mathematics of Higher V ocational Education; Teaching Methods; Teaching Reform从数学建模切入推动高职数学教学改革王有增1,王启田21山东水利职业学院基础科学部,山东日照,中国,2768262山东水利职业学院教务与科研处,山东日照,中国,276826摘 要:传统的高职数学与高职院校培养目标以及数学创新发展的本质是背道而驰的,本文从数学建模入手,提出高职数学教学应注重应用能力的培养,阐述了开展数学建模教学的必要性,以及推动高职数学教学改革的一些教学设想。
关键词:数学建模;数学实验;高职数学;教学方式;教学改革1 高职院校数学教学的现状21世纪是个创新开拓的时代,大学虽然扩大了招生,但创新型的人才倒没有多起来,仍是社会的紧缺、稀有人才。
而数学作为一门理科学生的公共课,“在本质上是革命的,是不断创新、发展的,是与时俱进的,可是传统的数学教学过程与这种创新、发展的实际进程却不免背道而驰。
[1]”从内容上看,数学是研究现实世界中的空间形式及数量关系的一门科学,它来源于实践且高于实践又反过来应用于实践。
大学数学教育应当包括三方面内容:传授基本知识,培养自学能力,培养应用数学知识解决实际问题的能力。
但由于许多客观原因,高等数学在课程内容教授过程中存在着注重理论讲解、分析推导和运算技巧而轻视数学思想方法的应用等方面的问题,而且各部分内容自成体系,过分强调各自的系统性和完整性,缺乏应用性和相互联系。
从教学方式上看,教师采用的是填鸭式的教学法:讲——听——练——考,学生只是通过大量、机械的重复练习,掌握一些定理和计算技巧。
对高职学生则只是要求学会套用现成公式。
“这样虽然有利于学生牢固掌握基础知识,但却容易造成学生思维的惰性,不利于独立探究能力和创造力的发展。
[2]” 学生的学习积极性受到很大影响,从而缺乏对数学知识的渴求,影响学生发挥学习的主观能动性和积极的探索精神。
此外,由于过分强调教学要求、教学进度的统一,教学缺乏层次性和多样化,不能适应不同专业、不同水平、不同目标的数学学习要求。
学生为学而学,疲于应付,学习的目的仅仅是为了考试过关,把学数学是为了用数学这一根本目标全部抛开。
这样势必造成学生思维僵化,学用脱节,到学习专业课或解决实际问题时则不知所措,无从下手。
其结果是学生学的吃力,教师教的费力——都是出力不讨好! 从数学教学手段上说,大学数学教学手段远远落后于当今科技发展的水平,甚至落后于中学教学手段,大学数学课堂中仍然以传统的教师加粉笔的形式为主,其实计算机水平发展水平至今,在高等数学中引入计算机已经非常成熟而且非常必要,在高等数学教学中借助成熟的数学软件进行教学,让学生以此为工具进行探索是非常必要的。
高等职业教育的培养目标为:以就业为目的,以能力为本位,为生产、服务、管理第一线培养高素质、高技能的应用型人才。
根据这个目标,“高等数学的教学应该以应用为主,理论为辅,加强数学应用性的教学研究,加强数学思维能力的训练和培养,培养学生理论联系实际的能力,并通过数学建模的教学提高学生的创造性能力,并通过数学建模的教学提高学生创造性能力。
[3]”以培养学生的数学应用意识,训练学生用数学知识解决实际问题的能力为主要突破口,开展数学建模应该是推动高职数学教学改革进程的一个很好的办法。
2 数学建模与数学建模竞赛2.1 数学建模数学建模是将一个实际问题,根据其特有的内在规律和蕴含的数学知识,作出一些必要的简化和假设,运用适当的数学知识将其转化成一个明确的数学问题,用数学方法精确或近似地解决该问题,并借助数学工具求出数量结果,将结果返回到实际问题,检验结果是否与实际现象符合,这样的过程多次反复进行,直至能较好地解决实际问题为止。
数学建模是对实际问题讨论、建立数学模型并通过建立数学模型解决实际问题的全过程,是对实际的问题通过心智活动,构造出能捉住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符号的数学表示的过程,是用已知的数学知识来解决实践中的问题的一种过程,也是将学到的数学知识应用于实践的过程。
“计算和建模重新成为中心课题,它们是数学科学技术转化的主要途径”[4]。
由于传统教学忽视了学生用数学解决实际问题的能力,而数学建模正是培养学生解决实际问题能力的一个很好的途径,因此在本质上是一种训练学生的方式或是一种数学实验,而这个实验的目的就是让学生在解决实际问题的过程中应用有关的数学知识和数学方法,并且能将所学的知识进一步深化、熟练,为将来把数学知识运用到工作中去打下基础。
2.2 数学建模竞赛数学建模竞赛1985年开始于美国,1992年我国举行首届数学建模竞赛。
数学建模竞赛(MCM )是促进数学应用的新型竞赛,是培养大学生解决实际问题的一种有效的途径,一种可行的方法。
它与纯数学竞赛有着很大的差别:其宗旨是锻炼利用数学及各科知识、通过计算机等技术手段解决实际问题的综合能力,而不是为了考察掌握数学理论知识的多少,更不是为了考查解题的能力和技巧。
我国从1992年进行数学建模竞赛以来,参赛的人数迅速增长,具体见图1:Figure 1. Curve the number of teams over the years图1. 历年参赛队数曲线从参赛人数迅速增长的态势可以看出,数学建模竞赛受到了广大同学的热烈欢迎。
目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。
数学建模竞赛之所以受到越来越多大学生的喜爱主要是因为“大学生数学建模竞赛的全过程在相当程度上’模拟’了同学们今后到了工作岗位后的实际情况以及为取得成绩和成功所需要的能力”[5],能够“一次参赛,终身受益”。
3 从建模为切入,推动高等数学教学的改革3.1 数学建模对高职数学教育的影响数学建模是高职院校培养目标的体现,数学建模活动有利于高技能人才培养目标的实现,对提高学生的综合素质具有重要作用:(1)能促进学生理论联系实际,与所学的专业知识紧密联系起来解决问题,从而能更好地适应工作岗位。
传统的教育方式只要求学生套用现成的公式和会做计算,导致学生不会或意识不到运用数学工具去解决各自领域的问题。
对于广大高职学生,将来除了参加实际生产外,还在一定程度上加入到项目的研发和工艺流程的改进上来。
在建模活动中,让学生带着问题学数学,带着问题“找数学”,带着数学解问题,“这就可能让学生亲身体验一下数学的创造和发明过程[7]”,能大大提高“双向”翻译的能力。
这种能力和技巧不仅能提高学生学习数学的兴趣,并且在专业课学习中能主动应用数学知识、数学思维方式去思考问题,在以后的工作和学习中一定会受益匪浅。
(2)能培养学生的应变能力能力和创新意识。
我国传统高等数学内容过多注重确定性问题的研究,采用的是满堂灌的教学方式,这种方法容易造成学生的“惰性思维”,难以充分展示学生的个性。
数学建模事先不知道赛题是关于那方面,来自哪个领域,任何人不可能在赛前就做好一切准备,要求学生运用已学到的数学知识和数学思想进行综合分析,发挥想像力、创造力及抽象思维能力,归纳给出用以描述这个问题的数学提法,然后使用数学的理论和方法或计算机进行分析得出结论。
这样的应变能力在学生今后的工作学习中尤为重要。
不少完全不同的实际问题经过一定的简化,它的模型是相同或相似的,这更要求学生灵活使用类比归纳,综合抽象,追根问由,逻辑推理,寻找规律的数学思维方法,不满现状,立意创新。
“通过数学建模,培养了学生的洞察力、想象力和创造力,提高了学生解决实际问题的能力。
[6]”(3)有利于培养学生熟练运用计算机的能力。
几乎所有赛题都涉及大量地、复杂地数值计算或逻辑运算,这些计算如果仅仅靠人工笔算,在短短72小时内完成几乎不可能。
计算机技术的飞速发展,大量功能强大的优秀的数学软件的出现,可以大大提高运算的速度和精确度,并能对模型进行模拟,从而验证模型的可行性和有效性。
另外,在竞赛中能够从互联网上快速的获取所需的资料和工具,这也是在常规教学中难以训练的能力。
(4)有助于提高学生组织、管理及相互协助妥协的能力.大学生数学建模竞赛的成功绝不能仅仅依靠一个人的能力和努力,更要依赖于三个队员的合作和团队精神的发挥。
在培训、竞赛过程中既能看到自己的优点,更要能看到自己的缺点,对自己要能扬长避短,对他人要充分发挥别人的长处;当自己的观点处于少数情形时,为节省时间,减少不必要的争执,要能及时的妥协,只有这样才能将团队的力量发挥到最大,才能取得最大的成果。