摘要:數(shù)學(xué)建模是指將某一實際問題,利用數(shù)學(xué)理論和方法建立變量之間的一個數(shù)學(xué)關(guān)系式,這個數(shù)學(xué)關(guān)系式就是一個數(shù)學(xué)模型。這種通過建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題的過程就是數(shù)學(xué)建模。
關(guān)鍵詞:高職數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)模型
中圖分類號:G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1672-1578(2017)03-0111-01
1.高職數(shù)學(xué)教育現(xiàn)狀
近幾年,由于高職院校自主招生人數(shù)的比例增加,入校生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊,但總體質(zhì)量不高,但高職院校所開專業(yè)大部分又是工科類專業(yè),數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)必修課不可缺失,也是學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程的基礎(chǔ)。而數(shù)學(xué)課程的理論性強(qiáng),概念抽象難理解,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性不高,因此,高職數(shù)學(xué)教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)方式必須改革。讓學(xué)生要感覺學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不是那么的枯燥無味,讓學(xué)生能用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識解決實際問題。所以,在平常的數(shù)學(xué)教學(xué)中必須融入數(shù)學(xué)建模思想和方法。
2.數(shù)學(xué)建模思想概述
數(shù)學(xué)建模是指將某一實際問題,利用數(shù)學(xué)理論和方法建立變量之間的一個數(shù)學(xué)關(guān)系式,這個數(shù)學(xué)關(guān)系式就是一個數(shù)學(xué)模型。然后驗證該模型的合理性,如果通過,將該模型運(yùn)用于解決實際問題;如果沒有通過,則返回到原問題,重新對問題的假設(shè)進(jìn)行改進(jìn)。這種通過建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題的過程就是數(shù)學(xué)建模。
3.數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)的研究
3.1 在概念的講解中融入數(shù)學(xué)建模思想和方法。高等數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)概念比初等數(shù)學(xué)中的概念要抽象很多。如果在講解概念的時候,只是純理論的去解釋,學(xué)生不好理解,也提不起興趣,學(xué)習(xí)無法繼續(xù)下去。但如果在講解的過程中能從生活中的實際背景出發(fā),把概念的提出、形成的全部過程呈現(xiàn)給學(xué)生,然后讓概念自然而然的流淌出來,使學(xué)生感到學(xué)數(shù)學(xué)是與生活緊密聯(lián)系的。
在概念講解中,教師應(yīng)盡量聯(lián)系實際問題,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入其中。例如在講解導(dǎo)數(shù)概念的時候,直接給學(xué)生變化率的概念,有的學(xué)生也不好理解。這個時候我們可以利用高中物理中運(yùn)動學(xué)方面的例子來引出導(dǎo)數(shù)的概念。某變速直線運(yùn)動物體運(yùn)動方程為S=S(t) ,那么從t0時刻到t0+Δt時刻所走的路程為ΔS=S(t0+Δt)-S(t0),在[t0,t0+Δt]時間段內(nèi)的平均速度為:ΔSΔt=S(t0+Δt)-S(t0)Δt
在t0時刻的瞬時速度為:
在高中物理中學(xué)生都知道,速度是位移的變化率,那么在 時刻的瞬時速度就為速度在該點處的變化率,隨即引出導(dǎo)數(shù)的定義:
以這種方式引入抽象數(shù)學(xué)概念,既能讓學(xué)生充分的體驗到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的用處,又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。老師也可以在課堂上根據(jù)不同的專業(yè),讓學(xué)生找出與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的實際案例,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)建模的方法分析此類問題,加深對概念的認(rèn)識和理解。
3.2 在應(yīng)用型問題中融入數(shù)學(xué)建模思想。高職數(shù)學(xué)中有許多數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用問題,教師應(yīng)該利用數(shù)學(xué)建模,來培養(yǎng)學(xué)生將一般問題應(yīng)用于數(shù)學(xué)模型中的能力,同時學(xué)生也可以將得到的結(jié)果應(yīng)用于實際數(shù)學(xué)問題中。例如在最值問題中,如在生產(chǎn)實踐活動中,為了提高經(jīng)濟(jì)效益,必須要考慮在一定的條件下,怎樣才能用料最省、費(fèi)用最低、效率最高、收益最大等問題;在定積分應(yīng)用問題中,教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生利用"微元法"建立數(shù)學(xué)模型,解決實際問題;在常微分方程應(yīng)用中,對于某些實際問題,經(jīng)常無法直接得到各變量之間的關(guān)系,問題的特性往往會給出關(guān)于變化率的一些問題。
3.3 在教材編寫中融入數(shù)學(xué)建模思想。教材作為教學(xué)的重要載體,是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中最重要的參考資料,也是學(xué)生接收知識的主要來源,在培養(yǎng)應(yīng)用型高技能人才方面有著十分重要的作用。但是現(xiàn)在高職數(shù)學(xué)的教材種類繁多,大多數(shù)是注重理論知識的培養(yǎng),沒有注重理論與實踐的結(jié)合。因此迫切需要以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為中心,以素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育為目的,能夠適應(yīng)高職院校學(xué)生使用的將數(shù)學(xué)建模思想滲透其中的特色鮮明的高職數(shù)學(xué)教材。我們教研室在16年9月編寫出版了《經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)》教材,在每章的最后一節(jié)加入本章內(nèi)容在數(shù)學(xué)建模方面的應(yīng)用,希望這是將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)一次成功的開始。
4.結(jié)束語
綜上所述,高職數(shù)學(xué)教師在平常的數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,應(yīng)當(dāng)滲透數(shù)學(xué)建模思想和方法,重點培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)模型解決實際問題的能力, 這不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,而且還能更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。將數(shù)學(xué)建模納入高職數(shù)學(xué)的教學(xué)改革中,進(jìn)而促進(jìn)素質(zhì)教育的全面開展,為高職院校的教育工作做出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 徐建中.數(shù)學(xué)建模思想在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透,長江大學(xué)學(xué)報,2014.2
[2] 姜啟源,謝金星.數(shù)學(xué)模型.高等教育出版社,2003
作者簡介:
張琳娜(1981-)漢,女,陜西富平人,碩士,講師,研究方向:數(shù)學(xué)理論研究、數(shù)學(xué)建模。