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略论数学建模教育与高校数学教学方式改革

发布时间:2015-11-16 09:59

摘 要:

关键词:数学建模; 高校; 数学; 教学方式; 改革
一、高校数学教学方式改革引入建模教育的重要意义
  数学建模教育就是指在数学教学过程中将生产、生活中一些实际的问题用简单、逻辑的数学语言或符号表达出来,然后用我们熟悉的数学方法解决这些问题。高校数学教学引进数学建模教育主要具有以下几点意义
1、加强了学生数学基础理论知识的掌握能力
  数学建模教育的前提必须是扎实的掌握数学基础的理论知识,只有湖北扎实、丰富的基础理论知识,才能有根据实际问题构建数学模型的能力,因此,数学建模教育的引进夯实了学生的数学理论基础。另外,数学建模在实际问题中充分使用学生学过的数学基础理论,使学生意识到枯燥、抽象的知识原来还可以如此的活学活用,逐渐对学习数学知识产生了浓厚的兴趣。数学建模的引进不仅加强了学生对数学基础理论知识的认知程度,还提高了学生对知识的掌握水平。
2、培养了学生运用数学解决实际问题的创新能力
  引入建模教育的数学教学,打破了传统的“理论教学”模式,使学生在学习过程中更多的结合实践问题,不仅使枯燥、单调的教学变得生动、活泼起来,还是拍样了学生的实践能力,使学生毕业后能够迅速胜任相关企业、科研院的科研工作,学生在这种教学模式下更加积极、主动的投入学习,不断的提升自己的实践水平,进而提升了运用数学解决实际问题的创新能力
3、促进了学生其他学科学习能力的提高
  数学建模不仅只解决数学问题,教学过程中我们常用这种方式去解决物理、生物、工程以及经济等学科中的实际问题,用数学的方法针对这些问题提出假设并分析、研究,最后解决问题,有效的将数学与其他学科融合在一起,为其他学科的学习提供了有效的方法和手段。
二、当前高校数学教学中建模教育存在的不足
  随着教育体制改革的不断深化,很多高校都提高了对建模教育的认识度,并在数学教学中积极引入建模教育,但是受到教学条件、教学方式等的影响,建模教育中存在了一些不足:
1、建模教育未得到具体落实
  虽然越来越多的学校开始提高对建模教育的重视,并不同程度的将建模教育引入数学教学中,但是很多高校并没有建立一个系统的实施计划和针对性的落实措施,使得这项工作只是停留在表面阶段。
2、高校数学教师水平有限
  随着我国高等教育事业的飞速发展,各专业高学历、高层次的人才都加入到了高校的教师队伍,使高校的师资水平有了很大的提高,但由于受到传统的“理论式”教学模式的束缚,很多高校的数学教师并未很好的掌握数学建模教育的方法和手段,教师运用数学建模解决问题的能力不能满足当下高校建模教育的要求。
3、未充分实现学科渗透
  我国高校的教育还是以专业教育为主,没有建立跨学科、跨专业的人才培养机制。数学专业学生学习的知识局限在本专业,数学系的教师也只承担本专业的教学和科研,所以从教师到学生对其它专业的知识掌握水平都有限,这就使得数学建模未被有效的运用于解决其它学科的问题,没有实现数学与其他它学科之间的学科渗透,限制了建模教育的深度和广度。
三、加强高校数学建模教育方式的有效策略
  高校数学建模教育的完善是一项艰巨的任务,它涉及到教学层次体系的建立、教学理念的更新以及教学设施的完善等多方面的内容。
1、更新教师队伍的教学理念,为数学建模教育提供人力保证
  想要打破传统的高校数学教学方式,就必须要有创新的教学理念。随着教育体制改革的深化以及社会不断发展对人才提出的高要求,大学数学教学引入建模教育已经势在必行。因此,高校应该加强对数学建模教育的探索和研究,通过纵向和横向的研究比较,大力引导教师将建模思想渗透到教学中,及时更新教师的教学理念,实现建模教学的落实。同时,学校应定期组织关于完善建模教学和改进教学方式的探讨会、交流会,使教师在相互交流学习中提高自己的教学水平和能力,为高校的数学建模教育提供有效的人力保证。
2、积极引进信息化教学手段,实现数学建模的跨越式发展
  随着信息社会的不断发展,各个领域都引进了计算机技术,高校教学也应该积极引进多媒体教学方式和先进的计算机教学软件,这些先进的教学工具使抽象的数学问题直观、清晰的展现在师生面前,学生在模拟和解决问题的过程中充分发挥了想象力、创造力,同时也拓展了教师数学建模教育的范围。因此,高校数学建模教育应该适应时代发展的步伐,充分掌握信息技术的动态趋势,积极引进各种最新的学习软件,不断完善教学工具,实现数学建模的跨越式发展。
3、制定合理的建模教学计划,促进学生综合实践能力的提高
  教师应该为学生制定有效的数学实验学习层次体系,保证学生全方面的提高实践能力。首先,在基础知识的学习过程中,教师要多注意引进验证、演示型的数学实验,引导学生完成公式的推导以及培养学生运用基础数学理论的能力,是课堂内容变得丰富有趣,激发学生学习的主动性。其次,加强常见的模型学习,教师在教学中多引进生产、生活中常见的实践性问题,指导学生对问题进行分析、建立模型、求解模型以及结果分析等一系列实验过程,给学生提供更多的实践机会和动手机会,锻炼学生独立运用数学知识解决实际问题的能力。最后,在学生数学基础理论掌握扎实、运用自如的情况下,教师多引导学生去尝试解决其他学科中的热点、难点问题,实现交叉学科模型教学,使学生获得更全面的提升。

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