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[摘要] 分析了技术应用型本科院校中数学教学与数学建模的关系,并阐述了在这类院校中数学建模与数学实验的重要性,另探讨了如何在数学教学开展数学建模与数学实验的实践,
[关键词] 技术应用型本科院校 数学建模 数学实验 数学教学
一、数学与数学建模
数学是理工科及经管类大学生的一门重要的基础课程,是研究现实世界数量关系和空间形式的科学。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是进入21世纪以来,经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。
数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。
自从1992年开展全国大学生数学建模竞赛之后,数学建模得到了迅速的发展。数学建模的指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模强调以学生自己动手为主而不是以老师讲授知识为主,强调学生获取新知识的能力,强调学生体验科学的探索和发现的过程,这一特色是全国高校所公认的。
二、数学建模思想渗透到传统数学教学中
将数学建模、数学实验的思想和方法融入到大学数学课程的教学中去,是为了更好的促进学生学习掌握数学知识以及更好的应用数学知识去解决实践过程中所遇到的一些实际问题,传统的数学教学主要是以课堂讲授知识为主,而不注重学生对知识本身的应用,很少结合学生的水平和专业需求,几乎没有实践环节,教学研究多以定性研究为主,因而出现学生在学习专业课时不会用数学,遇到生活中问题时不知道运用数学知识去处理。随着社会经济的发展,对于这种大学数学教学模式已远远不能适用于目前的大学生的实际情况以及社会的需求,而我校是技術应用型本科院校,培养的是技术应用型人才,注重学生的实际操作以及实践,因此改变传统数学教学更是迫在眉睫,迫切需要我们在传统的数学教学过程中结合我校以及我校学生的实际情况适当的将数学建模的思想方法以及数学实验的内容灌输给学生。而数学建模是一门全新的课程,无现成模式可依,在高校开设这门课本身就是一项创新,如何与数学教学结合更是无轨可寻。鉴于这种情形,根据我校的特点以及数学建模竞赛开展的一些经验总结有下面一些心得。
1.教学内容与体系的改革
根据学生的水平与专业,改革现有的数学教学内容适当的突出数学建模以及数学实验方面的知识,为学生学习后续的专业课以及参加全国大学生数学建模做准备。
2.教学方法与模式的改革
传统的数学教学主要是以黑板演算推导进行,这在一定方面具有很好的效果,但随着实际问题的复杂化,以及教学设施的提高,可以根据实际问题采用不同的教学手段与方法,采用不同的教学模式,打破以前这种单一化的教学模式,更大的刺激学生的学习兴趣。
三、我校数学建模开展情形
我校一直以来十分注重学生的动手实践能力,早在升本之前就积极的参加全国大学生数学建模竞赛,升本之后坚持走“技术立校,应用为本”的路线,定位于技术应用型本科院校,更始注重学生的解决实际问题的能力,连续参加挑战杯、数学建模这些实践性活动,更是在前几年开始设置了机械和电气两个创新实验班,并首先在创新实验班上首先开展数学课程教学的改革,将数学建模以及数学实验首次引入到数学教学中去。
其一,在数学的课堂教学中渗透数学建模的思想和方法,可以在讲解基本概念的时候通过具体的例子灌输他们数学建模的思想例如定积分的概念曲线曲面积分的概念;可以通过实际问题灌输他们输血建模的思想与方法(例如实际问题求极值以及有关运动学问题);另可以给他们布置一些有趣具有娱乐性的习题,让他们从解决这些实际问题中得到一些实用的数学建模的思想。
其二,在传统数学课程的基础上,适当的增加有关数学实验的一些内容,选择目前常用的Matlab,Mathematic等数学软件为教学内容,采用开放性实验的教学方式,以培养学生数学应用的能力与实践操作能力。并将数学课程教学与数学实验以及数学建模紧密结合起来,培养学生的创新精神,为全国大学生数学建模竞赛做准备。
除了创新实验班,另开展广泛的数学建模思想的渗透工作,在全校开设了数学建模公选课,并且在一部分班级开设了数学实验基础课。并利用全国大学生数学建模竞赛这个平台,广泛宣传建模思想并开展了校内部的数学建模竞赛,一方面培养学生的实践能力普及建模思想,另一方面也选拔了参加全国建模的人才。这些措施使得我校的建模氛围日益浓厚,数学建模竞赛成绩逐年提高。这些又提升了学生学习数学的兴趣和动力,培养了学生利用所学知识解决实际问题的能力。
目前社会非常注重学生的实际能力,对于技术应用型本科院校传统的数学教学理念已经不能满足学生以及社会的需求,将数学建模引入数学教学中可以改变当今数学课程教学内容几十年一贯的旧面貌,使数学这门课程更能适应当前社会发展的趋势。
参考文献:
[1]沈明宇, 谈《数学建模》教学的几点思考,科技信息,3/2010,10-10
[2]阎军,数学建模教学在改变学生学习方式中所起的作用,科技信息,25/2009,225-225
[3]李韶红,数学建模与现代教学模式的探索,大连大学学报,5/2003,104-106。
[4]李大潜,将数学建模思想融入数学类主干课程,中国大学教学,1/2006,9-11.
基金项目:
上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金项目(sdj08016)
[关键词] 技术应用型本科院校 数学建模 数学实验 数学教学
一、数学与数学建模
数学是理工科及经管类大学生的一门重要的基础课程,是研究现实世界数量关系和空间形式的科学。数学的特点不仅在于概念的抽象性、逻辑的严密性,结论的明确性和体系的完整性,而且在于它应用的广泛性,随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,人们对各种问题的要求越来越精确,使得数学的应用越来越广泛和深入,特别是进入21世纪以来,经济发展的全球化、计算机的迅猛发展,数理论与方法的不断扩充使得数学已经成为当代高科技的一个重要组成部分和思想库,数学已经成为一种能够普遍实施的技术。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。
数学建模是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并"解决"实际问题的一种强有力的数学手段。数学建模就是用数学语言描述实际现象的过程。这里的实际现象既包涵具体的自然现象比如自由落体现象,也包涵抽象的现象比如顾客对某种商品所取的价值倾向。这里的描述不但包括外在形态,内在机制的描述,也包括预测,试验和解释实际现象等内容。
自从1992年开展全国大学生数学建模竞赛之后,数学建模得到了迅速的发展。数学建模的指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分析和解决问题的全过程,提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力,使他们在以后的工作中能经常性地想到用数学去解决问题,提高他们尽量利用计算机软件及当代高新科技成果的意识,能将数学、计算机有机地结合起来去解决实际问题。数学建模强调以学生自己动手为主而不是以老师讲授知识为主,强调学生获取新知识的能力,强调学生体验科学的探索和发现的过程,这一特色是全国高校所公认的。
二、数学建模思想渗透到传统数学教学中
将数学建模、数学实验的思想和方法融入到大学数学课程的教学中去,是为了更好的促进学生学习掌握数学知识以及更好的应用数学知识去解决实践过程中所遇到的一些实际问题,传统的数学教学主要是以课堂讲授知识为主,而不注重学生对知识本身的应用,很少结合学生的水平和专业需求,几乎没有实践环节,教学研究多以定性研究为主,因而出现学生在学习专业课时不会用数学,遇到生活中问题时不知道运用数学知识去处理。随着社会经济的发展,对于这种大学数学教学模式已远远不能适用于目前的大学生的实际情况以及社会的需求,而我校是技術应用型本科院校,培养的是技术应用型人才,注重学生的实际操作以及实践,因此改变传统数学教学更是迫在眉睫,迫切需要我们在传统的数学教学过程中结合我校以及我校学生的实际情况适当的将数学建模的思想方法以及数学实验的内容灌输给学生。而数学建模是一门全新的课程,无现成模式可依,在高校开设这门课本身就是一项创新,如何与数学教学结合更是无轨可寻。鉴于这种情形,根据我校的特点以及数学建模竞赛开展的一些经验总结有下面一些心得。
1.教学内容与体系的改革
根据学生的水平与专业,改革现有的数学教学内容适当的突出数学建模以及数学实验方面的知识,为学生学习后续的专业课以及参加全国大学生数学建模做准备。
2.教学方法与模式的改革
传统的数学教学主要是以黑板演算推导进行,这在一定方面具有很好的效果,但随着实际问题的复杂化,以及教学设施的提高,可以根据实际问题采用不同的教学手段与方法,采用不同的教学模式,打破以前这种单一化的教学模式,更大的刺激学生的学习兴趣。
三、我校数学建模开展情形
我校一直以来十分注重学生的动手实践能力,早在升本之前就积极的参加全国大学生数学建模竞赛,升本之后坚持走“技术立校,应用为本”的路线,定位于技术应用型本科院校,更始注重学生的解决实际问题的能力,连续参加挑战杯、数学建模这些实践性活动,更是在前几年开始设置了机械和电气两个创新实验班,并首先在创新实验班上首先开展数学课程教学的改革,将数学建模以及数学实验首次引入到数学教学中去。
其一,在数学的课堂教学中渗透数学建模的思想和方法,可以在讲解基本概念的时候通过具体的例子灌输他们数学建模的思想例如定积分的概念曲线曲面积分的概念;可以通过实际问题灌输他们输血建模的思想与方法(例如实际问题求极值以及有关运动学问题);另可以给他们布置一些有趣具有娱乐性的习题,让他们从解决这些实际问题中得到一些实用的数学建模的思想。
其二,在传统数学课程的基础上,适当的增加有关数学实验的一些内容,选择目前常用的Matlab,Mathematic等数学软件为教学内容,采用开放性实验的教学方式,以培养学生数学应用的能力与实践操作能力。并将数学课程教学与数学实验以及数学建模紧密结合起来,培养学生的创新精神,为全国大学生数学建模竞赛做准备。
除了创新实验班,另开展广泛的数学建模思想的渗透工作,在全校开设了数学建模公选课,并且在一部分班级开设了数学实验基础课。并利用全国大学生数学建模竞赛这个平台,广泛宣传建模思想并开展了校内部的数学建模竞赛,一方面培养学生的实践能力普及建模思想,另一方面也选拔了参加全国建模的人才。这些措施使得我校的建模氛围日益浓厚,数学建模竞赛成绩逐年提高。这些又提升了学生学习数学的兴趣和动力,培养了学生利用所学知识解决实际问题的能力。
目前社会非常注重学生的实际能力,对于技术应用型本科院校传统的数学教学理念已经不能满足学生以及社会的需求,将数学建模引入数学教学中可以改变当今数学课程教学内容几十年一贯的旧面貌,使数学这门课程更能适应当前社会发展的趋势。
参考文献:
[1]沈明宇, 谈《数学建模》教学的几点思考,科技信息,3/2010,10-10
[2]阎军,数学建模教学在改变学生学习方式中所起的作用,科技信息,25/2009,225-225
[3]李韶红,数学建模与现代教学模式的探索,大连大学学报,5/2003,104-106。
[4]李大潜,将数学建模思想融入数学类主干课程,中国大学教学,1/2006,9-11.
基金项目:
上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金项目(sdj08016)