李國梅
(恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 恩施 445000)
當(dāng)前,高等學(xué)校正在不斷探索和改革數(shù)學(xué)課程的設(shè)置和教學(xué),要想改革必須重視分析高職高專數(shù)學(xué)建模課程的特點(diǎn),同時(shí)在數(shù)學(xué)建模的建學(xué)中實(shí)施參與式教育,認(rèn)識(shí)到參與式教學(xué)的重要性。
數(shù)學(xué)建模課程與其他數(shù)學(xué)課程不同,它們通過在日常生活和生活中開始的實(shí)際示例來教授實(shí)際問題。數(shù)學(xué)建模過程是觀察,分析,分類,抽象,簡化和完善的過程,使用合理和簡化的假設(shè),使用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,并使用數(shù)學(xué)工具或計(jì)算機(jī)解決實(shí)際的問題。隨著中國高等教育的發(fā)展和普及,越來越多的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生進(jìn)入高等院校,高等學(xué)校的數(shù)學(xué)教育與高職高專的數(shù)學(xué)課程有所不同,數(shù)學(xué)建模課程側(cè)重于數(shù)學(xué)的應(yīng)用,它是對(duì)高級(jí)數(shù)學(xué)的補(bǔ)充研究,為學(xué)生提供了進(jìn)一步的專業(yè)知識(shí)補(bǔ)充研究。將數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與計(jì)算機(jī)教育緊密結(jié)合在一起,利用數(shù)學(xué)建模學(xué)生可以使用數(shù)學(xué)工具討論抽象的實(shí)際問題,將其轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)問題,然后使用數(shù)學(xué)方法和最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)解決問題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和問題抽象能力。因此,只有通過現(xiàn)代教育技術(shù)和教學(xué)手段,高職大學(xué)生才能恢復(fù)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,并運(yùn)用其數(shù)學(xué)知識(shí)來培養(yǎng)解決實(shí)際問題[1]。
美國教育心理學(xué)家布魯納認(rèn)為,學(xué)習(xí)者必須積極參與獲取知識(shí),而不是被動(dòng)地接受信息。參與式教學(xué)是一種以學(xué)習(xí)者為中心的協(xié)作式教學(xué)方法,它通過與教師和學(xué)生協(xié)作設(shè)計(jì)問題,任務(wù)和活動(dòng)來營造民主,和諧和積極的教學(xué)氛圍。通過科學(xué)的進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生能夠理解和深化掌握教學(xué)內(nèi)容,并將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合在一起。高職高專學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)和能力訓(xùn)練主要在課堂上進(jìn)行,學(xué)生大部分?jǐn)?shù)學(xué)基礎(chǔ)差,以往的學(xué)習(xí)方法相對(duì)單一,不注重學(xué)生的獨(dú)立探究,合作學(xué)習(xí)和自主知識(shí)獲取的機(jī)會(huì)不多。因此,在教授數(shù)學(xué)建模課程的過程中,教師必須不斷提高他們整合數(shù)學(xué)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)以及數(shù)學(xué)應(yīng)用的能力,并將以前基于講課的課程轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的情景創(chuàng)建和問題探究,加強(qiáng)學(xué)生在課堂中的參與度。通過協(xié)作學(xué)習(xí)為完美的數(shù)學(xué)活動(dòng)提供了機(jī)會(huì),并通過數(shù)學(xué)建模的方式制定解決問題的方案,解決專業(yè)現(xiàn)實(shí)世界中的問題。在此過程中,他們真正理解并掌握了數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,培養(yǎng)數(shù)學(xué)思想和方法,并為后續(xù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,考慮到高校數(shù)學(xué)建模過程的本質(zhì)以及學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力的基礎(chǔ),我認(rèn)為引入?yún)⑴c式教學(xué)模式是提高教學(xué)效果的有效途徑[2]。
數(shù)學(xué)建模過程的指導(dǎo)思想是基于實(shí)驗(yàn)室,以學(xué)生為中心,以問題為基礎(chǔ)和進(jìn)行學(xué)生能力訓(xùn)練的教學(xué)工作。由于數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)是在高等院校進(jìn)行的,已經(jīng)開展了很長的一段時(shí)間,而高職院校開設(shè)的數(shù)學(xué)建模課程通常是二年級(jí)的,一年級(jí)的學(xué)生需要進(jìn)行一些基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),只具有基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí),例如高級(jí)數(shù)學(xué)和線性代數(shù),概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)之類的實(shí)用數(shù)學(xué)知識(shí)才能夠進(jìn)一步提高學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的能力。如果缺乏一些基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)應(yīng)用程序操作能力和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,這給數(shù)學(xué)建模的教學(xué)增加了壓力和難度,因此數(shù)學(xué)建模必須有一個(gè)獨(dú)特的教學(xué)模型。參與式教學(xué)法具有開放性的教學(xué)內(nèi)容,基于問題的授課,繼續(xù)探索和改進(jìn)參與式培訓(xùn)方法[3]。
確定課程的內(nèi)容和目標(biāo)是課堂培訓(xùn)活動(dòng)的先決條件,但是由于數(shù)學(xué)建模過程的實(shí)際情況更加復(fù)雜,因此只能在課堂上教一些準(zhǔn)備好的知識(shí)或特定案例,課堂展示的案例必須確保結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)學(xué)問題,闡明教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo),并組織建模的過程學(xué)習(xí)??梢詫⒔逃顒?dòng)與教育內(nèi)容相結(jié)合,將學(xué)生融入整個(gè)教育活動(dòng)過程中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并建立學(xué)生自信和勇于探索的精神使學(xué)生能夠主動(dòng)地接受課堂內(nèi)容并積極參加教育活動(dòng)以實(shí)現(xiàn)其教學(xué)目標(biāo)。
教科書應(yīng)結(jié)合日常生活和其他學(xué)科的實(shí)際問題,提供更好的例子。通過應(yīng)用數(shù)學(xué)思維分析問題,訓(xùn)練學(xué)生解決問題的能力,更重要的是讓學(xué)生意識(shí)到應(yīng)用數(shù)學(xué)的重要性,并知道用數(shù)學(xué)可以解決哪些生活,學(xué)習(xí)或生產(chǎn)上的問題。因此,在數(shù)學(xué)建模過程中課堂需要設(shè)立特定的情境,從現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)例背景出發(fā),使用學(xué)生熟悉的常識(shí),激發(fā)學(xué)生的注意力[4]。
教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后,教師需要總結(jié)和評(píng)估與本課程教學(xué)相關(guān)的知識(shí),方法和技能??偨Y(jié)和歸納課堂的教學(xué)成果,可以鼓勵(lì)學(xué)生更好地理解課堂教學(xué),并激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望。針對(duì)數(shù)學(xué)建模過程內(nèi)容的開放性和實(shí)用性,可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,以達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生比賽能力和合作意識(shí)的目的。職業(yè)大學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,興趣水平不同,因此,課堂教師應(yīng)熟練地總結(jié)和積極評(píng)估課堂活動(dòng)中的學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
參與式教育的一個(gè)重要特征是學(xué)生積極參與整個(gè)課程,因此,加強(qiáng)師生之間的聯(lián)系,加強(qiáng)學(xué)生與學(xué)生之間的交流與合作,創(chuàng)造一個(gè)和諧民主,公平的學(xué)習(xí)環(huán)境,使其他學(xué)生有機(jī)會(huì)參與課堂老師的學(xué)習(xí)活動(dòng)。參與式教學(xué)對(duì)提高教學(xué)效率有重要意義,需要在高職高專院校之間進(jìn)行推廣。