[摘要]本文針對近幾年我國數(shù)學(xué)建模的發(fā)展和應(yīng)用型高校學(xué)生學(xué)習(xí)的特點,結(jié)合我院實際情況,通過數(shù)學(xué)教學(xué)過程、數(shù)模協(xié)會、舉辦校內(nèi)競賽等多種途徑和方法宣傳數(shù)學(xué)建模,吸引更多的學(xué)生參與到數(shù)學(xué)建;顒又衼;利用數(shù)學(xué)建;顒樱ㄟ^改革課程設(shè)置、教學(xué)方法和教學(xué)手段,探索應(yīng)用型高校的數(shù)學(xué)教學(xué)改革,提高應(yīng)用型高校的教學(xué)質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]教育論文投稿,應(yīng)用型高校,數(shù)學(xué)建模,教學(xué)改革
1引言
數(shù)學(xué)建模是運用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過對實際問題進行抽象、簡化,建立所需要的數(shù)學(xué)模型,解決各種實際問題的數(shù)學(xué)手段。數(shù)學(xué)建模是一門新型的學(xué)科,20世紀70年代初誕生于英、美等現(xiàn)代工業(yè)國家,最初由英國著名的劍橋大學(xué)專門為研究生開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程。20世紀80年代以來,我國高等院校也陸續(xù)開展數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué),鼓勵學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽。由中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會舉辦的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是我國高校規(guī)模最大的課外科技活動之一,目的在于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運用計算機技術(shù)解決實際問題的能力,鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動,開拓知識面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識,推動大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。[1]
隨著我國高等教育的迅速發(fā)展,近年來出現(xiàn)的應(yīng)用型高校是一種新型的辦學(xué)模式,已經(jīng)成為我國高等教育的重要組成部分,為我國培養(yǎng)了大量的應(yīng)用型人才。數(shù)學(xué)建;顒釉趹(yīng)用型高校的推廣比較晚,而且參與人數(shù)較少。同時應(yīng)用型高校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍的薄弱,在高中的學(xué)習(xí)中,沒有形成系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識體系,尤其對抽象的理論知識深感頭疼,對數(shù)學(xué)產(chǎn)生厭學(xué)心理。數(shù)學(xué)建模競賽涉及的知識面非常寬泛,尤其用到很多新的數(shù)學(xué)方法和相關(guān)軟件,這是應(yīng)用型高校在推廣數(shù)學(xué)建;顒又行枰惹薪鉀Q的問題。[2]
2通過多種途徑和方法宣傳數(shù)學(xué)建模,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)建模活動的興趣
從2008年以來,北海學(xué)院參加了5屆全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,獲得國家二等獎3項,廣西區(qū)一等獎5項,二等獎7項,三等獎6項的好成績。取得這樣好的成績,一方面是學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的重視和各部門的大力支持,另一方面是我院在數(shù)學(xué)建模類課程教學(xué)中,通過多種途徑和方法宣傳數(shù)學(xué)建模,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)建模活動的興趣,引導(dǎo)更多的學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競賽。
(1)在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中貫穿數(shù)學(xué)建模思想。在平時的教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生加深對數(shù)學(xué)建模的認識,尤其是和數(shù)學(xué)建模有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,把數(shù)學(xué)建模思想傳授給學(xué)生,讓學(xué)生認識到數(shù)學(xué)建模可以解決很多實際的問題,激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模活動的興趣。
(2)成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會,開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課。為了能讓學(xué)生更好地了解數(shù)學(xué)建模,參加數(shù)學(xué)建模活動,探索更好地組織數(shù)學(xué)建模培訓(xùn),我們在學(xué)生中成立了數(shù)學(xué)建模協(xié)會,由數(shù)學(xué)組教師擔(dān)任指導(dǎo)老師,開展數(shù)學(xué)建模宣傳,組織數(shù)模協(xié)會成員學(xué)習(xí)建模知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣,進一步推動數(shù)學(xué)建模在獨立學(xué)院的影響力。在大一下學(xué)期開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課,學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)建模有關(guān)的數(shù)學(xué)知識,為參加數(shù)學(xué)建模競賽打下基礎(chǔ)。
(3)在院內(nèi)舉辦數(shù)學(xué)建模競賽,定期舉辦數(shù)模知識講座及經(jīng)驗交流會。為激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模競賽的興趣,我院每年在五月份舉辦校內(nèi)的數(shù)學(xué)建模競賽,通過這樣的比賽,為參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽儲備人才。并且定期舉辦數(shù)模知識講座及經(jīng)驗交流會,邀請我院有經(jīng)驗的老教師和友好院校的老師,為學(xué)生講解有關(guān)數(shù)學(xué)建模的知識,進行經(jīng)驗交流。
3利用數(shù)學(xué)建;顒,探討應(yīng)用型高校的數(shù)學(xué)教學(xué)改革
結(jié)合我院近幾年數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)和參加數(shù)學(xué)建模競賽的經(jīng)驗,我們一直在探索適合應(yīng)用型高校數(shù)學(xué)建模的教學(xué)體系,推動應(yīng)用型高校的數(shù)學(xué)教學(xué)改革?偨Y(jié)一下這幾年以來我們的一些經(jīng)驗和成果。
(1)課程設(shè)置的改革。長期以來,我國大學(xué)的數(shù)學(xué)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容都具有很強的理科特點:重基礎(chǔ)理論、輕實踐應(yīng)用。我們在數(shù)學(xué)建模活動中用到的主要數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)知識恰好在我們的教學(xué)活動中長期被忽視掉。因此,我們結(jié)合學(xué)生的真實水平,選擇淺顯易懂的大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教材,在教學(xué)過程中注重應(yīng)用,簡化復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),盡量從實際生活中引入數(shù)學(xué)概念,把抽象的數(shù)學(xué)概念和實際聯(lián)系起來,在學(xué)好數(shù)學(xué)專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,將數(shù)學(xué)延伸到生產(chǎn)生活的應(yīng)用中,體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想。[3]這就需要我們調(diào)整課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容,比如可增加一些應(yīng)用型、實踐類課程:“運籌學(xué)”、“數(shù)學(xué)實驗”、“數(shù)學(xué)軟件介紹及應(yīng)用”、“計算方法”,等等。在各門課程的教學(xué)中,盡量讓數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用相結(jié)合,增加實際應(yīng)用方面的內(nèi)容和例題,更新我們的教學(xué)內(nèi)容。例如我們在《微積分》的教學(xué)過程中,打破這門課程現(xiàn)有的知識體系,簡化基礎(chǔ)理論知識的教學(xué),重在實踐應(yīng)用。對于極限、定積分等抽象的概念,通過簡單的語言描述,讓學(xué)生簡單了解這些概念就可以,盡量不用純數(shù)學(xué)語言講述這些概念。讓學(xué)生掌握如何求極限、求導(dǎo)數(shù)、求積分的具體方法,在以后的工作中會應(yīng)用就達到目的。
(2)教學(xué)方法的改革。應(yīng)用型高校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍的薄弱,我們需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,采取循序漸進的教學(xué)模式,改變以教師為中心的注入式教育,實現(xiàn)教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用相結(jié)合的探究式教育,實施教學(xué)方法多樣化,如探究式教學(xué)、案例式教學(xué)、問答式教學(xué)、研討式教學(xué)等。[4]讓學(xué)生從被動接受變?yōu)橹鲃訁⑴c,充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能,發(fā)揮學(xué)生的聰明才智。例如我們在《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的教學(xué)過程中,嘗試引入案例教學(xué)法。案例教學(xué)就是按照課程想要達到的教學(xué)目標(biāo),選擇真實案例,教師指導(dǎo)學(xué)生對所選的案例進行分析和研究,達到解決實際問題的目的。[5]學(xué)生在學(xué)習(xí)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》的過程中,面對非常多的基礎(chǔ)知識、基本理論的理解和掌握,還有大量公式的推導(dǎo),感覺到這門課枯燥無趣,引入案例教學(xué)法可以讓課堂豐富多彩,讓教學(xué)內(nèi)容生動有趣,讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)。[6]與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比,案例教學(xué)法可以充分體現(xiàn)老師和學(xué)生之間的互動,體現(xiàn)以學(xué)生為教學(xué)主體,讓枯燥的數(shù)學(xué)概念和理論變得淺顯易懂,提高學(xué)生對概率論的學(xué)習(xí)興趣。[7]結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,我們選擇淺顯易懂的案例,讓學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)。我們也在案例教學(xué)法的基礎(chǔ)上更進一步,采用以問題為導(dǎo)向的PBL教學(xué)法。[8] (3)教學(xué)手段的改革。為了實現(xiàn)從傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變到運用現(xiàn)代教育技術(shù)的新型教學(xué)模式,我們將實施教學(xué)手段現(xiàn)代化,運用現(xiàn)代教育技術(shù),在課堂教學(xué)中采用多媒體教學(xué),充分發(fā)揮多媒體教學(xué)形式多樣、形象直觀、信息量大的優(yōu)勢,提高教學(xué)效率,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升教學(xué)效果,在課后利用校園網(wǎng)與學(xué)生及時溝通交流,鞏固教學(xué)效果。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,為了解決大量的實際問題,開發(fā)了很多計算機軟件,如Matlab、Mathematica、Lingo、SPSS等。例如我們在《線性代數(shù)》的教學(xué)過程中,采用理論授課和Matlab軟件相結(jié)合的教學(xué)模式。在講授矩陣的秩的概念后,結(jié)合Matlab的基本操作,讓學(xué)生學(xué)會在計算機上,借助Matlab軟件直接求矩陣的秩。這樣的教學(xué)方式可以提高應(yīng)用型高校的學(xué)生對線性代數(shù)的學(xué)習(xí)興趣,進一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量。[9]
參考文獻:
[1]蔣嬋,梁俊斌.數(shù)學(xué)建模教育在獨立學(xué)院的創(chuàng)新模式研究[J].民辦高等教育教究,2010,1(1):28-32.
[2]孫中波,姜淑珍,高海音.獨立學(xué)院數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課程教學(xué)改革初探[J].長春師范學(xué)院學(xué)報,2013(6):113-114.
[3]李曉玲,楊慧賢.淺談獨立學(xué)院數(shù)學(xué)建模教學(xué)的探索與研究[J].價值工程,2014(15):259-260.
[4]謝國榕,陳迪三.獨立學(xué)院學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的影響因素及其培養(yǎng)策略[J].高教論壇,2011(11):34-35,51.
[5]宋巖,王道波,文望名.案例教學(xué)在《生物統(tǒng)計》中的教改研究[J].科技信息,2014(10):19.
[6]傅文�h.案例教學(xué)法在《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇,2013(2):72-74.
[7]鞠花.案例教學(xué)法在《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇,2014(20):80-81.
[8]王道波,宋巖,周曉果,等.PBL教學(xué)法在《建筑生態(tài)學(xué)》中的實踐[J].科技信息,2014(2):8.
[9]邱廣文.基于Matlab的線性代數(shù)教學(xué)應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù),2014(16):3851-3853.
[10]溫鮮,霍海峰.獨立學(xué)院參加數(shù)學(xué)建模競賽的實踐與探討[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011(35):86.
[基金項目]欽州學(xué)院教改項目(項目編號:2015QYJGA15),北航北海學(xué)院教改項目(項目編號:2013-XJ-B05)。
[作者簡介]宋巖(1972―),男,漢族,山東臨沂人,碩士,講師。研究方向:生物統(tǒng)計和應(yīng)用數(shù)學(xué)的研究;王道波(1978―),男,漢族,江蘇灌云人,博士,副教授。研究方向:資源高效利用及其環(huán)境效應(yīng)研究(通訊作者)。
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