劉祥生
【摘要】
數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)理論聯(lián)系實際解決問題的橋梁,也是我們培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵.因此,高職院校必須重視數(shù)學(xué)建模在教學(xué)過程中的應(yīng)用,充分發(fā)揮其作用,增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,拓寬其想象力.主要介紹了數(shù)學(xué)建模在高職教育中的意義、作用以及需要重視的要點問題,以供借鑒.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;高職教育;作用オ
一、數(shù)學(xué)建模在高職教育中的意義
高職教育是培養(yǎng)以能力為主,能夠為企業(yè)生產(chǎn)和管理服務(wù)的高素質(zhì)、高技能型的應(yīng)用人才.而目前,我國的高職院校開設(shè)的高等數(shù)學(xué)課程大多數(shù)仍是重理論推導(dǎo),輕實際應(yīng)用,致使學(xué)生產(chǎn)生了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒有實際用途的錯誤思想.從國內(nèi)國外科學(xué)技術(shù)的發(fā)展勢頭來看,未來的技術(shù)人員必須具備掌握基本的數(shù)學(xué)理論和使用計算機解決實際問題的能力.也就是說,高等教育不僅要讓學(xué)生掌握基本的數(shù)學(xué)理論,還要在教學(xué)的過程中,不斷提高其想象力和創(chuàng)造力.數(shù)學(xué)建模簡單地講就是將生活和具體實踐中的問題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問題的過程.數(shù)學(xué)建模從生活中的實際問題出發(fā),尋找并發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律,然后進行合理的抽象和量化,最終以公式的形式來進行模擬和驗證.數(shù)學(xué)建模不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神,同時還能培養(yǎng)學(xué)生求實嚴謹、不畏困難的作風(fēng).將數(shù)學(xué)建模這一思想引入高職教育中,可以極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)理論的主動性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)原理解決實際問題的能力和意識,具有十分重要的意義.
二、數(shù)學(xué)建模在高職教育中的作用
(一)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性,從而提高教學(xué)效率
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué),教師只注重對公式的講解,只要求學(xué)生能夠熟記公式并套用公式,使得學(xué)生只學(xué)到了書本上的死知識,而無法去運用數(shù)學(xué)知識去解決日常生活中的實際問題,造成學(xué)生認為數(shù)學(xué)無用的錯誤思想,喪失了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.而數(shù)學(xué)建模有效地將教師的指導(dǎo)性與學(xué)生的積極性和主動性結(jié)合在一起,改變了傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生聽的被動局面.在建模的過程中,學(xué)生能夠自覺地使用數(shù)學(xué)知識去解決實際問題,從而將學(xué)生的專業(yè)知識和數(shù)學(xué)知識進行結(jié)合,讓學(xué)生能夠?qū)崒嵲谠诳吹綌?shù)學(xué)與日常生產(chǎn)和科學(xué)研究的關(guān)系,看到實際生活中數(shù)學(xué)的神奇和數(shù)學(xué)的魔力,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性.
(二)有利于促進相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)
數(shù)學(xué)建模不僅涉及數(shù)學(xué)領(lǐng)域的知識,它還涉及物理、電子、建筑、工程、軍事、經(jīng)濟等領(lǐng)域的知識,這些知識有些是學(xué)生所熟悉的,有些知識則是學(xué)生不懂的.但是,要想順利實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模,就需要去了解,甚至掌握這些領(lǐng)域的知識,即要做到在學(xué)中用,在用中學(xué)的境界.這樣,通過數(shù)學(xué)建模就能促進學(xué)生對其他相關(guān)學(xué)科知識的學(xué)習(xí).
(三)有利于培養(yǎng)學(xué)生的想象力、判斷力
對于不同的實際問題往往可以采用不同的數(shù)學(xué)模型,即便是同一個實際問題,也可以從不同的角度,運用不同的教學(xué)方法和工具,得出不同的數(shù)學(xué)模型.這就要求學(xué)生不僅要靈活掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)理論知識,還必須要有豐富的想象力和判斷力來選擇合適的方法和思路分析問題、解決問題.數(shù)學(xué)建模不僅鍛煉了學(xué)生的思維能力,還促進其想象力和判斷力的提高.
(四)有利于培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神
上面我們已經(jīng)提到數(shù)學(xué)建模可能會涉及多學(xué)科的知識,而人的能力和精力總是有限的.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,單個個體根本無法去通曉每個學(xué)科的知識,這就需要我們聚集掌握不同學(xué)科知識的個體,進行相互討論和交流,進而順利實現(xiàn)數(shù)學(xué)建模.在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的過程中,我們需要學(xué)生自發(fā)地以三人為一組進行數(shù)學(xué)建模.每組學(xué)生為了順利完成建模都要深入社會去進行數(shù)據(jù)采集,增強了學(xué)生之間的團結(jié)協(xié)作和分工意識.當三人對某一問題產(chǎn)生分歧時,每個人都會陳述自己的想法,這時候?qū)W生就會考慮自己想法的說服力到底有多少.因此,一個問題的完成不是單靠一人之力,而是團隊協(xié)作的結(jié)果.這樣,學(xué)生便能在團隊競爭中不僅獲得知識運用能力的提升,還能提高學(xué)生的綜合素質(zhì).
三、應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想進行教學(xué)需要重視的問題
(一)注意引導(dǎo),切忌單一講授
授之以魚不如授之以漁,在教學(xué)過程中,傳授知識不是我們教學(xué)的最終目標,而關(guān)鍵是應(yīng)該教給學(xué)生創(chuàng)新思想解決問題的能力.教師應(yīng)該通過對理論知識的講解,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,進而提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力.因此,教師應(yīng)讓學(xué)生清楚透徹地掌握理論知識之間的聯(lián)系,同時還要拓寬學(xué)生的想象力,增強其創(chuàng)新意識.使學(xué)生能夠使用數(shù)學(xué)思維來認識周圍的事物,自覺地使用數(shù)學(xué)思想去觀察、分析事物之間存在的數(shù)學(xué)聯(lián)系,并能夠用數(shù)學(xué)語言來闡釋這種聯(lián)系,進而尋找已掌握的方法去解決事物間的問題.
(二)注重教學(xué)的實用性
教學(xué)要始終與學(xué)生的專業(yè)緊密結(jié)合,而不能脫離實際,教師應(yīng)以學(xué)生的專業(yè)知識為背景,將專業(yè)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題進行教學(xué).這樣,在教學(xué)過程中,學(xué)生不僅能夠熟練掌握基本的理論知識,還能內(nèi)化其專業(yè)知識,獲得良好的教學(xué)效果,也使學(xué)生意識到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)對專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性.
(三)重視數(shù)學(xué)建模的過程
數(shù)學(xué)建?;顒拥镊攘υ谟谄浒l(fā)展過程,在于學(xué)生通過自己的努力找尋到具體的解決問題的方法,而不是這一數(shù)學(xué)模型能夠解決多少問題數(shù)學(xué).教師在建模的過程中,要做好引導(dǎo)作用,鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮自己的特長,并為其展示自身的優(yōu)點的空間,從而提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力,享受數(shù)學(xué)帶來的樂趣,同時,也培養(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神,養(yǎng)成與人交流的好習(xí)慣.