周志進(jìn) 潘金梅 龍艷
【摘 要】高等數(shù)學(xué)的教學(xué)目的在于為先進(jìn)的生產(chǎn)力帶來新的推動(dòng)力,深刻地簡化計(jì)算,提高實(shí)踐性已經(jīng)成為當(dāng)下高等數(shù)學(xué)教學(xué)工作的重要內(nèi)容,然而,如何將數(shù)學(xué)的理論與實(shí)踐和應(yīng)用相聯(lián)系?毫無疑問,數(shù)學(xué)建模成為最為簡潔、直觀的數(shù)學(xué)課程,通過數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)和數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的開展,能夠幫助大學(xué)生建立數(shù)學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際連接的橋梁,能夠提升高校數(shù)學(xué)教師的專業(yè)和綜合素質(zhì),能夠加快高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的步伐。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 高等數(shù)學(xué) 教學(xué)改革
高等數(shù)學(xué)在高校教育中占據(jù)著重要地位,它是任何專業(yè)的學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)和工具,也是廣大高等院校努力發(fā)展和完善的一門重要課程。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和生產(chǎn)力的不斷提高,高校數(shù)學(xué)教學(xué)必須與時(shí)代接軌,更多地切合生產(chǎn)實(shí)際需求,才能與時(shí)俱進(jìn)、不被淘汰,因此在高校數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,開展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),既順應(yīng)了教育的發(fā)展趨勢、促進(jìn)了教學(xué)改革,又提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用操作能力,這是一項(xiàng)值得廣大高等數(shù)學(xué)教師研究的新型課題。
本文主要從三個(gè)方面展開論述:首先,介紹了數(shù)學(xué)建模引入高等院校數(shù)學(xué)教學(xué)的意義以及必要性;其次,闡述了數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的方式方法;最后論述了筆者對(duì)于數(shù)學(xué)建模對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思索。
一、數(shù)學(xué)建模引入高等院校數(shù)學(xué)教學(xué)的意義以及必要性
意義:
(1)數(shù)學(xué)建模為廣大高校大學(xué)生提供了放飛創(chuàng)新思維火花的基地。建模的題目是一定的,但往往建模得到的結(jié)果和方案是開放性的,這就為學(xué)生創(chuàng)造性和想象力的發(fā)展提供了良好的平臺(tái),允許學(xué)生自由創(chuàng)新。
(2)為高校數(shù)學(xué)教師提供了再學(xué)習(xí)、共進(jìn)步的平臺(tái)。數(shù)學(xué)建模的理念和教學(xué)方法具有一定的新穎性,促進(jìn)教師不斷學(xué)習(xí)和開展調(diào)研。
(3)為高校高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供了良好的創(chuàng)新點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)。高校的課程安排和規(guī)劃都需要為數(shù)學(xué)建模的有序開展做出有力變革。
(4)為高等教育實(shí)現(xiàn)知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的目的做出了實(shí)踐。高校的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際通過數(shù)學(xué)建模先聯(lián)系,有效避免了高校教育與現(xiàn)實(shí)情況脫節(jié)的弊端。
必要性:
(1)高等院校擔(dān)負(fù)著為國家和社會(huì)培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)下經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高科技創(chuàng)新人才的任務(wù),開展建?;顒?dòng)是教育理念和教育任務(wù)實(shí)現(xiàn)的途徑;
(2)高等院校具備了開展建?;顒?dòng)的硬件和基礎(chǔ)設(shè)施;
(3)高等院校教師與學(xué)生共同配合,為數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的開展和順利進(jìn)行奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
二、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的方式方法
數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)在高等院校中正常、有序開展必須遵循一定的原則和方法,在實(shí)施數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的過程中,高等數(shù)學(xué)教學(xué)也在發(fā)生著一定的改革和教學(xué)方式創(chuàng)新。
(1)教學(xué)過程中,完善數(shù)學(xué)必修課。數(shù)學(xué)必修課大多數(shù)是一些基礎(chǔ)理論課程,在必修課中摻入一定的MATLAB編程課,教授學(xué)生數(shù)學(xué)建模的工具課程。
(2)教學(xué)過程中,增設(shè)數(shù)學(xué)選修課。數(shù)學(xué)選修課要增加與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的選修課程,比如數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)課、數(shù)學(xué)建模實(shí)踐選修等不同類型的選修課。
(3)利用課余時(shí)間,組織數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)。大學(xué)生課余時(shí)間充足,利用學(xué)生的時(shí)間開展數(shù)學(xué)建模競賽、數(shù)學(xué)建模研討會(huì)等各種活動(dòng)。
(4)教師要不斷進(jìn)行群組討論,開展深入調(diào)研。數(shù)學(xué)教師除了上好專業(yè)課程外,還要定期抽出時(shí)間進(jìn)行調(diào)研和探討,共同學(xué)習(xí)和提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略。
三、對(duì)于數(shù)學(xué)建模對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思索
經(jīng)過上文的論述,我們不難發(fā)現(xiàn)在高等院校數(shù)學(xué)教學(xué)中開展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),能夠最直接地改革數(shù)學(xué)教學(xué),創(chuàng)新和發(fā)展高等數(shù)學(xué)教育,筆者經(jīng)過多年來的實(shí)踐,總結(jié)了以下幾點(diǎn)思考:
(1)高校要努力創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)制度,鼓勵(lì)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的進(jìn)行。高等院校要建立健全一定的獎(jiǎng)勵(lì)制度,活動(dòng)設(shè)立獎(jiǎng)項(xiàng)和獎(jiǎng)金鼓勵(lì)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)持續(xù)不斷地開展。
(2)教師要善于總結(jié)建模思想,引導(dǎo)學(xué)生拓展數(shù)學(xué)建模思維。在數(shù)學(xué)建模過程中,數(shù)學(xué)教師要善于總結(jié)數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、優(yōu)化思想等各種數(shù)學(xué)思維,引導(dǎo)學(xué)生不僅僅在建模中運(yùn)用自如,在學(xué)習(xí)其他科學(xué)知識(shí)時(shí)要舉一反三。
(3)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),讓數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)成為培養(yǎng)合作能力的平臺(tái)。數(shù)學(xué)建模的開展不是單一的個(gè)體參與,它要求團(tuán)隊(duì)協(xié)作、共同努力,因此,教師要充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)團(tuán)隊(duì)性的特征,提高學(xué)生合作意識(shí)和合作能力。
(4)建設(shè)數(shù)學(xué)建模相關(guān)課程,改革數(shù)學(xué)教學(xué)課程安排。數(shù)學(xué)課程要大規(guī)模加入與實(shí)踐相關(guān)的選修和必修課,包括MATLAB、線性優(yōu)化、微分方程應(yīng)用等建模理論專業(yè)必修課以及數(shù)學(xué)建模專題活動(dòng)課等,通過不斷改革數(shù)學(xué)課程來提升數(shù)學(xué)建模質(zhì)量。
綜上所述,在高等院校數(shù)學(xué)教學(xué)中展開數(shù)學(xué)建模教學(xué)和數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐操作性,有利于發(fā)展和促進(jìn)高校教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的銜接,對(duì)于數(shù)學(xué)建模的教學(xué)改革開展仍然需要廣大教育工作者不斷實(shí)踐和總結(jié),希望廣大高校數(shù)學(xué)教師對(duì)于本文的論點(diǎn)提出不同看法,為高等數(shù)學(xué)改革創(chuàng)新做出貢獻(xiàn)。
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