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        數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽與大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)和實(shí)踐改革的有機(jī)融合

        2016-05-30 13:05:40馬樹(shù)建焦軍彩
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2016年22期
        關(guān)鍵詞:教學(xué)改革

        馬樹(shù)建 焦軍彩

        DOI:10.16660/j.cnki.1674-098X.2016.22.155

        摘 要:分析了大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽和大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀,提出數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽與大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)和實(shí)踐改革的有機(jī)融合,系統(tǒng)分析了以大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽為主線教師的“教學(xué)—競(jìng)賽—實(shí)踐”分層遞進(jìn)教學(xué)模式和學(xué)生“學(xué)習(xí)—競(jìng)賽—助教”學(xué)長(zhǎng)助學(xué)模式,兩種模式相互補(bǔ)充,相互促進(jìn),協(xié)同創(chuàng)新。

        關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽 大學(xué)數(shù)學(xué) 課程和實(shí)踐 教學(xué)改革

        中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)08(a)-0155-02

        1 大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽現(xiàn)狀分析

        大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽正如火如荼地在各個(gè)高校中開(kāi)展,每個(gè)學(xué)校也都出臺(tái)了各項(xiàng)舉措鼓勵(lì)學(xué)生和老師積極參加并爭(zhēng)取獲獎(jiǎng),數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽尤其是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽也是衡量一個(gè)學(xué)校綜合實(shí)力的一個(gè)重要指標(biāo)。大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽主要包括高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽和大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽主要是指全國(guó)或者是各個(gè)省市的非數(shù)學(xué)類大學(xué)生高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽,高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽主要是在學(xué)生學(xué)習(xí)的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的拓展和衍生,采用主要是考試形式。數(shù)學(xué)建模主要是結(jié)合實(shí)際問(wèn)題或者熱點(diǎn)問(wèn)題,通過(guò)問(wèn)題分析,建立數(shù)學(xué)模型,將實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化,利用計(jì)算得到的結(jié)果來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。當(dāng)需要從定量的角度分析、研究實(shí)際問(wèn)題時(shí),需要在一定的數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上調(diào)查研究、了解對(duì)象信息、做出一定的基本簡(jiǎn)化假設(shè),分析內(nèi)在規(guī)律等工作的基礎(chǔ)上,用數(shù)學(xué)的符號(hào)和語(yǔ)言作表述來(lái)建立數(shù)學(xué)模型。目前,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽主要包括美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和全國(guó)統(tǒng)計(jì)建模競(jìng)賽等,同時(shí)也包括各個(gè)地區(qū)、省市以及學(xué)校所舉辦的各類數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。

        2 大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

        大學(xué)數(shù)學(xué)教育是高等教育實(shí)施過(guò)程學(xué)生培養(yǎng)的基礎(chǔ)性課程,大學(xué)數(shù)學(xué)課程主要包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等課程,這些課程是理工科學(xué)生的基礎(chǔ)性課程。過(guò)去,大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)主要強(qiáng)調(diào)的是基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí),與專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐有所脫節(jié),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的時(shí)候,無(wú)法將已經(jīng)掌握的大學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)和專業(yè)課相結(jié)合,做到融會(huì)貫通,對(duì)于大學(xué)數(shù)學(xué)在實(shí)踐中的應(yīng)用也是同樣如此。而且在大學(xué)數(shù)學(xué)的現(xiàn)行教學(xué)中,還是普遍采用傳統(tǒng)的注入式教學(xué)方法,它強(qiáng)調(diào)的現(xiàn)成答案的學(xué)習(xí)而不是問(wèn)題的探索,注重計(jì)算技巧的練習(xí)而忽視了批判性思考,只教會(huì)學(xué)生證明的邏輯步驟而不訓(xùn)練對(duì)問(wèn)題的猜想和創(chuàng)新性思考。然而,隨著高中新課改在我國(guó)全面展開(kāi),現(xiàn)有大學(xué)數(shù)學(xué)的課程體系已經(jīng)不能和高中數(shù)學(xué)順利接軌,同時(shí)各高校為適應(yīng)市場(chǎng)需求,學(xué)科、專業(yè)門類不斷擴(kuò)充,不同學(xué)科及專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)要求的多樣性與目前大學(xué)數(shù)學(xué)課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式單一的矛盾日益突出。這就需要打破現(xiàn)有的教學(xué)模式,積極發(fā)揮大學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽的優(yōu)勢(shì),積極組織相關(guān)的大學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽,在課堂和學(xué)校教學(xué)活動(dòng)中,充分將大學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽和大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)聯(lián)系在一起,兩者相互融通。其中也包括大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃,這也是各個(gè)省市和地區(qū)為了進(jìn)一步提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的一項(xiàng)重要舉措?,F(xiàn)有很多高校逐步推行和完善分層教學(xué)模式,主要包括探究式教育、提高式教育和幫扶式教育,這能極大做到因材施教。各類數(shù)學(xué)競(jìng)賽也已經(jīng)形成一定的培養(yǎng)模式和范式,各類實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目的申請(qǐng)和實(shí)施依賴于指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目和研究方向,如何將大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)、數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽和實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目三者有效結(jié)合,仍是目前研究的關(guān)鍵問(wèn)題。

        3 數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽與大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)和實(shí)踐改革融合

        隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái),大學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用不僅在工程技術(shù)、自然科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,而且以空前的廣度和深度向經(jīng)濟(jì)、金融、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、交通、數(shù)據(jù)挖掘分析等新的領(lǐng)域滲透。大學(xué)作為人才培養(yǎng)的基地,綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)是學(xué)生必備的重要素質(zhì)之一。綜合上述討論,需要將大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)、大學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽和大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃相結(jié)合,以應(yīng)用性教學(xué)思想為推動(dòng)力,以數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽為平臺(tái),以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目為實(shí)踐基地,形成良性的“教學(xué)—競(jìng)賽—實(shí)踐”協(xié)同創(chuàng)新培養(yǎng)模式,切實(shí)提高學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)能力和創(chuàng)新能力,推進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽的綜合型和國(guó)際化發(fā)展。

        以“數(shù)學(xué)學(xué)科競(jìng)賽”(主要包括高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等)為主線,實(shí)施“分層遞進(jìn)式”教學(xué),形成“模塊化、層次化、遞進(jìn)式”教學(xué)模式。具體做法可以參考如下程序和方案,在大學(xué)一年級(jí)學(xué)生中選拔優(yōu)秀學(xué)生組建數(shù)學(xué)競(jìng)賽提高班,首先以加強(qiáng)數(shù)學(xué)基本素養(yǎng)訓(xùn)練為前提,夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。學(xué)生首先可以參加大學(xué)生高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽;從大學(xué)二年級(jí)開(kāi)始,選拔高等數(shù)學(xué)競(jìng)賽班里基礎(chǔ)扎實(shí)、反應(yīng)敏捷優(yōu)秀的學(xué)生參加全校的數(shù)學(xué)建模選修班,以拓展學(xué)生大學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用的視野,加強(qiáng)大學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力訓(xùn)練。經(jīng)過(guò)校級(jí)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,挑選學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步挑選比賽經(jīng)驗(yàn)豐富、英語(yǔ)的閱讀和寫作能力較強(qiáng)的大學(xué)生參加美國(guó)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽預(yù)賽(即小美賽),為美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽取得優(yōu)異成績(jī)打下基礎(chǔ),已形成以競(jìng)賽為主線的“教學(xué)—競(jìng)賽—實(shí)踐”分層遞進(jìn)教學(xué)模式。(如圖1)

        同時(shí),經(jīng)過(guò)教學(xué)和數(shù)學(xué)競(jìng)賽的鍛煉,選拔培養(yǎng)出一批優(yōu)秀學(xué)長(zhǎng),他們擔(dān)任校數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)協(xié)作小組的骨干和學(xué)院數(shù)學(xué)輔導(dǎo)助教,成為學(xué)生自組織學(xué)習(xí)(課外)活動(dòng)中的學(xué)習(xí)顧問(wèn),“反哺”大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué),形成“學(xué)習(xí)—競(jìng)賽—助教”學(xué)長(zhǎng)助學(xué)模式,推動(dòng)學(xué)生的綜合能力和協(xié)同創(chuàng)新。

        4 結(jié)語(yǔ)

        以競(jìng)賽為主線的“教學(xué)-競(jìng)賽-實(shí)踐”分層遞進(jìn)教學(xué)模式和“學(xué)習(xí)-競(jìng)賽-助教”學(xué)長(zhǎng)助學(xué)模式,影響教師和學(xué)生的教與學(xué),這將推動(dòng)本科教學(xué)培養(yǎng)質(zhì)量的提升,與科技創(chuàng)新相呼應(yīng),進(jìn)一步提高教與學(xué)的協(xié)同創(chuàng)新。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 唐林煒,樊銘渠,張來(lái)亮,等.數(shù)學(xué)建模與大學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)[J].中國(guó)高教研究,1998(2):72-74.

        [2] 李大潛.中國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽[M].北京:高等教育出版社,2001.

        [3] 朱道元.數(shù)學(xué)建模案例精選[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

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