盧冬暉
摘 要:高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在諸多困難,針對(duì)這些困難,我們充分考慮了高職院校學(xué)生特點(diǎn)、教學(xué)實(shí)際、學(xué)校學(xué)風(fēng)的整體狀態(tài)后提出,在動(dòng)員、日常教學(xué)融合建模、超越建模唯競賽等方面均應(yīng)有與??铺厣臄?shù)學(xué)建模教育教學(xué)模式等對(duì)策
關(guān)鍵詞:高職;數(shù)學(xué)建模;超越唯競賽
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)13-014-01
數(shù)學(xué)建模指對(duì)各類實(shí)際問題進(jìn)行組建數(shù)學(xué)模型并使用計(jì)算機(jī)數(shù)值求解的過程。數(shù)學(xué)建模一般有下列步驟。(1)調(diào)查研究(2)抽象簡化(3)建立模型(4)用數(shù)值計(jì)算方法求解模型(5)模型分析(6)模型檢驗(yàn),檢驗(yàn)所建立的模型是否真實(shí)反映客觀實(shí)際(7)模型修改(8)模型應(yīng)用。高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在諸多困難,針對(duì)這些困難,我們提出,在動(dòng)員、日常教學(xué)融合建模、超越建模唯競賽等方面均應(yīng)有與專科特色的數(shù)學(xué)建模教育教學(xué)模式。
一、高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)的困難
1、學(xué)生問題。而且學(xué)生基本數(shù)學(xué)知識(shí)和基本能力有較大欠缺的學(xué)生較多;
2、課程開設(shè)。通常高職高專從課程設(shè)置上,很少開設(shè)《數(shù)學(xué)建模》課程,原因包括師資準(zhǔn)備不足,愿意學(xué)習(xí)的學(xué)生少,數(shù)學(xué)課時(shí)數(shù)少
3、數(shù)學(xué)建模的論文質(zhì)量偏低。由于沒有專門課程,大部分學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過Spss、Matlab、Lingo等軟件,甚至多數(shù)學(xué)生數(shù)學(xué)公式都不會(huì)錄人,絕大部分學(xué)生基本沒聽說過數(shù)學(xué)建模。在競賽訓(xùn)練時(shí)生搬硬套參考書格式、程序不能運(yùn)行、數(shù)據(jù)矛盾、問題解決答非所問等現(xiàn)象普遍,能完成論文任務(wù)就算不錯(cuò),整體論文質(zhì)量偏低。
4、結(jié)果導(dǎo)向,忽視過程。數(shù)學(xué)建模是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,從參賽學(xué)生和指導(dǎo)教師的選拔、訓(xùn)練(培訓(xùn)),競賽的組織開展,賽后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)交流都應(yīng)該是系統(tǒng)的、規(guī)范的,而現(xiàn)狀是:參賽學(xué)生一部分是從學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生中挑選的(當(dāng)然數(shù)學(xué)建模的能力未必就好),組隊(duì)后參賽學(xué)生不積極參,競賽結(jié)束后,隊(duì)伍解散,不總結(jié)、不分析、無交流,更談不上持續(xù)參賽。還存在參賽學(xué)生年級(jí)底、基礎(chǔ)差,學(xué)科單一(通常是理工類學(xué)生)、資料缺乏,競賽環(huán)境差(不能上知網(wǎng)等查閱資料)等現(xiàn)象。
二、對(duì)策
1、師生要充分認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)建模的重要性。數(shù)學(xué)建模重要是因?yàn)樗锹?lián)系數(shù)學(xué)與外部世界的橋梁,是數(shù)學(xué)通向?qū)嶋H應(yīng)用的必經(jīng)之路,是促進(jìn)應(yīng)用數(shù)學(xué)發(fā)展的動(dòng)力,能啟迪學(xué)生的數(shù)學(xué)心智,促進(jìn)創(chuàng)新型優(yōu)秀人才的培養(yǎng),是對(duì)素質(zhì)教育的重要貢獻(xiàn)。各種數(shù)學(xué)模型及對(duì)其相應(yīng)的研究就是我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)科學(xué),數(shù)學(xué)建模是是從現(xiàn)實(shí)世界走向數(shù)學(xué)、從數(shù)學(xué)走向應(yīng)用的必經(jīng)之路。師生對(duì)數(shù)學(xué)建模有共同的正確認(rèn)識(shí),是開展下一步工作的基礎(chǔ)
2、注重競賽結(jié)果和參賽,但是不唯競賽。數(shù)學(xué)建模競賽需要三個(gè)同學(xué)在三天之內(nèi)做出成果。為使數(shù)學(xué)建模競賽能真正發(fā)揮積極的作用,不能僅僅滿足于參加三天的競賽,而要全程提高。一個(gè)數(shù)學(xué)建模的課題要真正得到徹底解決,三天時(shí)間通常是不可能的。為深入數(shù)學(xué)建模的核心思想,應(yīng)當(dāng)少些功利主義多進(jìn)行賽后研究,做出更深入成果。為使數(shù)學(xué)建模的作用惠及更多的大學(xué)生,應(yīng)該使數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮更加重要的引領(lǐng)作用,對(duì)整個(gè)數(shù)學(xué)課程體系及內(nèi)容的改革發(fā)揮更大的影響。然而,這些課程在不少學(xué)校只是為準(zhǔn)備參加建模競賽的學(xué)生開設(shè)的,并沒有面向廣大的學(xué)生;另外一些學(xué)校,雖然在較大的范圍中開設(shè),但本質(zhì)上還是為參賽為主要目標(biāo)。數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練和數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)應(yīng)該靠深入的實(shí)踐和體驗(yàn)和感悟來實(shí)現(xiàn)。通過精心選擇和設(shè)計(jì)一個(gè)有意義的模型,由簡單到復(fù)雜,展現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的逐步深入和發(fā)展的過程,學(xué)生才能真正學(xué)到數(shù)學(xué)建模的方法,領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)建模的方法,感受到數(shù)學(xué)建模的魅力。必須說,最終參加數(shù)學(xué)建模競賽的只是少數(shù)同學(xué),而絕大多學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的課程,是為了提高在這方面的素養(yǎng)和能力。課程的開設(shè),要針對(duì)絕大多數(shù)同學(xué)的情況與需要,而不是相反。將建模課程作為競賽的培訓(xùn)課程來開設(shè),這是本末倒置的行為。只有為課程的目標(biāo)準(zhǔn)確定位,才能真正找到奮斗目標(biāo)和改革方向。
3、在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想。教學(xué)以傳授理論知識(shí)為主,雖然也講培養(yǎng)能力,但主要是解題能力,很少體現(xiàn)自學(xué)能力,分析解決實(shí)際問題的能力。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育普遍存在著脫離實(shí)際,重理論,輕應(yīng)用的傾向。這樣的教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生感到的是數(shù)學(xué)的枯燥,遠(yuǎn)離生活實(shí)際,同時(shí)也使學(xué)生的創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮,不利于能力的培養(yǎng)。盡管目前大部分高校都開設(shè)了“數(shù)學(xué)建?!边x修課,但僅此一舉,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力所起的作用是微弱的。由于“數(shù)學(xué)建模”所包含的內(nèi)容非常廣泛,對(duì)不同問題分析的方法又各不相同,真正掌握難度很大。另一方面,數(shù)學(xué)建模教育實(shí)質(zhì)上是一種能力和素質(zhì)的教育,需要較長的過程,單靠開設(shè)一門選修課還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。另外,“數(shù)學(xué)建?!弊鳛橐婚T選修課,學(xué)習(xí)的人數(shù)畢竟是有限的,因此解決這一問題的有效辦法是在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,介紹數(shù)學(xué)建模的基本方法。正確的做法是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教師不要在數(shù)學(xué)建模的范圍內(nèi)貪多,要設(shè)法將數(shù)學(xué)建模的精神與方法融入到數(shù)學(xué)課程中去。但絕不是將課程內(nèi)容生硬的處處用相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模來引入或驅(qū)動(dòng),而只要在關(guān)鍵概念、方法和結(jié)論的地方,適時(shí)、適當(dāng)?shù)赜脭?shù)學(xué)建模的思想和方法引領(lǐng)、啟發(fā)、解釋。做到自然的有機(jī)融入,需深入理解和巧妙安排。應(yīng)當(dāng)注意:(1)模型的選題要生活化。選擇密切聯(lián)系學(xué)生,易接受、且有趣味、實(shí)用的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容。(2)教學(xué)中的實(shí)例宜少而精,忌放棄高等數(shù)學(xué)理論知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。 (3)從現(xiàn)實(shí)出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、概括、抽象出數(shù)學(xué)模型。
參考文獻(xiàn):
[1] 李大潛.在2015“高教社杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽頒獎(jiǎng)儀式上的講話《數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用》[J]2016.1
[2] 姜啟源 等 數(shù)學(xué)模型第四版 [M]北京:高等教育出版社,2011