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數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)途徑
數(shù)學(xué)是一門(mén)應(yīng)用極其廣泛的學(xué)科,實(shí)際生活中隨處可見(jiàn),下面是小編為大家搜集整理的一篇探究數(shù)學(xué)建模對(duì)高職數(shù)學(xué)教學(xué)必要性的論文范文,歡迎閱讀查看。
高職教育的主要目標(biāo)在于培養(yǎng)生產(chǎn)一線(xiàn)的實(shí)用型技能人才,其教育思想是注重理論與實(shí)踐的相結(jié)合,堅(jiān)持能力為本的的原則,高等數(shù)學(xué)作為高校重要基礎(chǔ)課程之一,在對(duì)學(xué)生的思維能力培養(yǎng)方面,是其它學(xué)科無(wú)法替代的。高校數(shù)學(xué)教學(xué)委員會(huì)曾指出,要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)處理實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng),在此指導(dǎo)方針下,對(duì)高校數(shù)學(xué)教學(xué)方法的調(diào)整是非常有必要的。在新時(shí)期對(duì)人才的要求下,高校數(shù)學(xué)教學(xué)要把書(shū)本知識(shí)與數(shù)學(xué)建模思想結(jié)合起來(lái),使學(xué)生的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)從理論到實(shí)際,再?gòu)膶?shí)際到理論的良性循環(huán)。
1數(shù)學(xué)建模對(duì)于高職數(shù)學(xué)教學(xué)的必要性及可行性
所謂數(shù)學(xué)建模,指的就是通過(guò)數(shù)學(xué)符號(hào)和數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的近似描述,是一種將現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象形象化的數(shù)學(xué)思維方式[1],數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)建模之間又有著本質(zhì)區(qū)別,數(shù)學(xué)模型是一種結(jié)果,重在揭示內(nèi)在規(guī)律,而數(shù)學(xué)建模則是人們認(rèn)識(shí)客觀現(xiàn)象的過(guò)程,是一種思維方式的體現(xiàn)。
1.1數(shù)學(xué)建模對(duì)于高職數(shù)學(xué)教學(xué)的必要性
高職教育的目標(biāo)就是為生產(chǎn)管理一線(xiàn)培養(yǎng)實(shí)用型人才,基于這一點(diǎn),高職數(shù)學(xué)課程改革應(yīng)體現(xiàn)出數(shù)學(xué)實(shí)用性,著重培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。以往那些傳統(tǒng)意義上的數(shù)學(xué)應(yīng)用題,雖來(lái)源于實(shí)際問(wèn)題,但中途經(jīng)歷了太多的加工,導(dǎo)致問(wèn)題較為簡(jiǎn)單、條件充分。此類(lèi)應(yīng)用題對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)起不到很好的作用,從而經(jīng)常出現(xiàn)很多人在實(shí)際中遇到問(wèn)題的時(shí)候,不知道怎樣應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)去解決。
針對(duì)這種現(xiàn)象,最直接的方法就是在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入建模訓(xùn)練。與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)應(yīng)用題相比,數(shù)學(xué)建模所解決的問(wèn)題直接源自生活實(shí)際,條件也是不充分的,此類(lèi)問(wèn)題需要查找資料,整理數(shù)據(jù),要從實(shí)際問(wèn)題中找出主要因素,結(jié)合實(shí)際情況合理做出假設(shè),最后再以數(shù)學(xué)方法建立數(shù)學(xué)關(guān)系,即數(shù)學(xué)模型[2].在求解過(guò)程中,需要借助計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算。從某種意義上講,數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程就是學(xué)生探究創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作的過(guò)程。在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中,可以培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的能力以及數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用能力,高職學(xué)生的這些能力,正好與高職教育的實(shí)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相契合。
1.2數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的可行性
數(shù)學(xué)是一門(mén)應(yīng)用極其廣泛的學(xué)科,實(shí)際生活中隨處可見(jiàn),這也是數(shù)學(xué)不同于其它學(xué)科的特點(diǎn)之一,在我國(guó)目前的高職教育中,基本所有專(zhuān)業(yè)的數(shù)學(xué)課程教學(xué)中都涉及到了微積分,也有不少專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了概率論初步和線(xiàn)性代數(shù)等課程,與本科課程內(nèi)容相比,雖在深度和廣度上存在一定的差距,但可以解決諸多實(shí)際問(wèn)題,例如銀行利率增加、細(xì)胞繁殖速率以及人口增長(zhǎng)率[3]等問(wèn)題模型,都可以通過(guò)高職數(shù)學(xué)中所學(xué)到的知識(shí)解決。
因此,將數(shù)學(xué)建模思想融入到高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)中是可行的。
2數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)途徑
2.1對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整
與本科教育相比而言,高職教育要著重突出實(shí)用性。將數(shù)學(xué)建模思想融入到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中時(shí),適當(dāng)調(diào)整課程內(nèi)容,將一些抽象概念由實(shí)際問(wèn)題中引出,然后在回歸到實(shí)際中去。結(jié)合本專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),將一些繁瑣的推導(dǎo)過(guò)程和計(jì)算技巧刪除。對(duì)于一些需要計(jì)算的問(wèn)題,都可以借助計(jì)算機(jī)直接得出結(jié)果,這樣就可以留給數(shù)學(xué)建模更多的時(shí)間。例如,在一元函數(shù)微積分課程教學(xué)中,由于不定積分靈活的計(jì)算方法以及技巧性,需要很多很多課時(shí)進(jìn)行講解,而且學(xué)生還要花費(fèi)很多時(shí)間在課后進(jìn)練習(xí),如此造成學(xué)生負(fù)擔(dān)過(guò)重的問(wèn)題。若將計(jì)算刪除,只將積分的基本思想、性質(zhì)和應(yīng)用保留,引入數(shù)學(xué)建模進(jìn)行訓(xùn)練,同時(shí),進(jìn)行計(jì)算機(jī)解題訓(xùn)練,這樣就可以留給學(xué)生充足的時(shí)間進(jìn)行解決實(shí)際問(wèn)題的訓(xùn)練。
2.2在教學(xué)中多引入一些案例
在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,當(dāng)完成章節(jié)教學(xué)后,合理選擇一些實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生分析,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)化、假設(shè),確定參數(shù)、變量,建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,進(jìn)而解決實(shí)際問(wèn)題。這樣既能讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的方法,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí),提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如,在函數(shù)章節(jié)引入銀行復(fù)利計(jì)算問(wèn)題;在線(xiàn)性方程章節(jié)引入投資組合問(wèn)題;在微分方程章節(jié)引入馬爾薩斯人口模型[4]等。
2.3對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)
在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,要注意啟發(fā)和討論相結(jié)合的教學(xué)方式,對(duì)于一些典型的建模案例,教師要多進(jìn)行啟發(fā),鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生參與到探索和發(fā)現(xiàn)過(guò)程中去。例如,典型的"椅子問(wèn)題[5]",是許多建模書(shū)籍常選用的,然而原模型的建立有一個(gè)前提條件,即假設(shè)了椅子四條腿進(jìn)行連接,可以得到一個(gè)正方形。據(jù)此,教師就可以在學(xué)生理解建模思路的基礎(chǔ)上,提出一些思考問(wèn)題,例如將假設(shè)改為椅子四條腿連接后可以得到一個(gè)長(zhǎng)方形或者其它圖形,那么該如何進(jìn)行模型修改,這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力,而且提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。
3結(jié)語(yǔ)
總之,數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中國(guó)有著總要的作用,是培養(yǎng)高技能實(shí)用型人才的有效途徑。在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,要將數(shù)學(xué)建模巧妙地融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中去,從教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)入手,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,促使學(xué)生自覺(jué)將數(shù)學(xué)方法應(yīng)用到生活、科學(xué)技術(shù)和實(shí)際生產(chǎn)中去,把所學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用能力,提高自身綜合素質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)高職教學(xué)改革的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
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[3]郭寶宇.淺談基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索[J].環(huán)球人文地理,2014(22):162-162.
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[5]徐瑩.淺析將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中[J].才智,2014(15):93-93.
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