馬芬
【摘 要】高等數(shù)學是大學中的一門重要課程,主要承擔著對大學生數(shù)學素質(zhì)以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的重擔。數(shù)學建模思想在高等數(shù)學教學中的運用,不僅能夠使學生更好地運用數(shù)學知識對實際生活中的問題進行分析和解決,還能提高學生的創(chuàng)新能力。本文就數(shù)學建模思想在高等數(shù)學教學中應(yīng)用的意義以及策略兩方面進行闡述。
【關(guān)鍵詞】 高等數(shù)學 數(shù)學建模思想 意義 策略
數(shù)學建模,就是將現(xiàn)實問題進行抽象簡化為簡單的數(shù)學結(jié)構(gòu),并運用數(shù)學的理論與方法對問題進行分析與解決。數(shù)學建模思想在教學中的運用能對學校的教育起到重要的作用。不僅對高校的課程改革有著積極的推動作用,還能使社會生活和高校的教育的聯(lián)系更加緊密。對于高等數(shù)學來說,數(shù)學建模在教學中的運用也有著積極的意義。
一、數(shù)學建模思想對高等數(shù)學教學的意義
1.數(shù)學建模思想影響高等數(shù)學的教學內(nèi)容。目前,我國高校的高等數(shù)學教學內(nèi)容基本上都集中于理論與解題技巧等方面,而忽視了理論產(chǎn)生的背景以及方法在實際中的運用。因此,高等數(shù)學課程的教師在教學的過程中,首先,要使學生了解概念與原理還有方法的形成背景及過程,其次,關(guān)于數(shù)學中的應(yīng)用實例,教師應(yīng)該多多選取貼近我們的現(xiàn)實生活的或者是關(guān)于現(xiàn)代科學技術(shù)的例子,提高學生的學習興趣和數(shù)學的運用能力。另外,教師還可以在教學的過程中增加一些關(guān)于現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學以及數(shù)學技術(shù)的知識,使學生了解這些思想還有方法。
2.數(shù)學建模思想使高等數(shù)學教學的方法與教學手段得到不斷的豐富。以前,教學中使用的一直是黑板與粉筆,后來,隨著科技的發(fā)展,多媒體開始在課堂上得以運用,圖表、動畫等形式將抽象的概念與原理變得更加直觀和生動,現(xiàn)在,由于數(shù)學建模思想的運用,使計算機編程和數(shù)學軟件被引進高等數(shù)學的課堂,這是因為數(shù)學建?;顒又械膯栴}數(shù)據(jù)量與求解的難度都比較大。由此,我們可以看出數(shù)學建模思想在高等數(shù)學教學中的運用使教學的方法與手段都得以豐富。
二、數(shù)學建模思想在高等數(shù)學教學中的應(yīng)用策略
1.在高等數(shù)學的教學內(nèi)容中應(yīng)用數(shù)學建模思想
(1)在對概念的教學過程中運用數(shù)學建模思想。數(shù)學概念是與實際生活以及科學發(fā)展有著密切的關(guān)系的,它是從現(xiàn)實生活的具體事物中抽象而來的一種數(shù)學模型,并不是憑空想象出來的。因此,教師在對數(shù)學概念的教學過程中運用數(shù)學建模思想。這就需要教師在課堂上從貼近學生生活的各種實際問題入手。在對數(shù)學概念的形成過程進行了解的過程中,學生可以很自然地理解數(shù)學中的各種概念和原理,并認識到數(shù)學與其他學科及領(lǐng)域的緊密聯(lián)系。
(2)運用數(shù)學建模思想重視數(shù)學的應(yīng)用。首先,在學完一定階段的新知識后,教師應(yīng)該給學生提出一些相關(guān)的實際生活中的應(yīng)用問題,讓學生運用新知識對問題進行分析,然后,進行簡化和假設(shè),并且將數(shù)學模型建立起來,運用它進行求解,這樣也就能將問題解決。其次,教師在選取數(shù)學建模實例時,不應(yīng)該只局限于幾何或者是物理領(lǐng)域,還要選擇其他如日常生活、生物還有經(jīng)濟管理以及工程技術(shù)等各個領(lǐng)域,體現(xiàn)出數(shù)學應(yīng)用的廣泛性。這樣,學生對數(shù)學建模思想得以掌握,不僅能讓學生更好地對問題進行分析與解決,還能激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣。
(3)將數(shù)學建模思想應(yīng)用于課程大作業(yè)。傳統(tǒng)的高等數(shù)學教學,要求學生將教材中的原理以及概念等掌握好,數(shù)學建模思想在高等數(shù)學教學中的運用,要求在此基礎(chǔ)上,學生還要對數(shù)學建模的思想還有方法等進行初步的了解與掌握,還要能夠運用這種思想和方法解決一些現(xiàn)實問題。目前的高等數(shù)學教學中,教師所布置的作業(yè)一般都是為了掌握剛學的概念、原理以及方法。課程大作業(yè)的應(yīng)用,是為了讓學生運用數(shù)學建模的思想對問題進行分析與解決,這些作業(yè)的內(nèi)容一般有與實際生活相關(guān)的應(yīng)用題、總結(jié)性的論文等。
2.采用現(xiàn)代化的各種教學手段將數(shù)學建模思想融入高等數(shù)學課程的教學過程中
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,各種教學手段也呈現(xiàn)出現(xiàn)代化的特點。這些現(xiàn)代化的教學手段,能夠幫助數(shù)學建模思想更好地在高等數(shù)學教學中得以運用。比如,由于數(shù)學建模的過程是動態(tài)而不是靜態(tài)的,因此,教師可以將其以動態(tài)立體的形式展示出來,運用這種形式能夠?qū)⒔5倪^程還有知識的構(gòu)造以及運用的過程進行直觀的呈現(xiàn),使學生對知識的理解變得更加容易。另外,針對不同的教學內(nèi)容,教師可以靈活采取不同的教學方法。如動態(tài)模擬、啟發(fā)式講授等各種不同的教學方法,都可以被教師所采用,這些方法的運用,不僅加強了教師與學生之間,學生與學生之間的互動交流,還提高了他們的學習興趣及探究意識。與此同時,教師需要注意采用合適的教學方法提高教學效率,將數(shù)學建模思想更好地運用在高等數(shù)學的教學過程中。
3.在數(shù)學建模思想的運用中充分調(diào)動學生的探索精神
高等數(shù)學對學生的創(chuàng)新意識以及思維水平的要求都很高。而數(shù)學建?;顒右残枰獙W生進行學習與思考的正確方法。因此,要在數(shù)學建模的過程中充分調(diào)動學生的探索精神。這樣不僅能更好地培養(yǎng)學生的思維能力,還能使學生學會思考與學習的方法。
結(jié)語
在高等數(shù)學的教學過程中運用數(shù)學建模思想,是一種創(chuàng)新的教學模式,不僅能使教育教學改革的進程加快,還能提高課堂效率。因此,應(yīng)該充分調(diào)動學生的探索精神,運用現(xiàn)代化的教學手段,將數(shù)學建模思想運用于高等數(shù)學的教學的內(nèi)容中去。
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