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高职数学建模教学现状与发展综述性研究

发布时间:2017-12-29 09:38

  摘要:以文献综述法为主要策略,查阅知网和万方数据库中有关高职数学建模教学的相关文献,对高职数学建模教学现状,存在问题以及优化发展对策的文献研究成果进行梳理,通过研究综述发现:以建模思维构建课堂情境已成为国内众多高职院校数学课程教学的重要方法,对数学教学效果的提升也起到了积极的作用,但在教学方法创新和学生有效引导等方面仍存在一些问题,希望各级高职院校能够针对凸显出的问题进行有效整改。


  关键词:高职数学;建模教学;现状与发展;综述分析


  一、数学建模教学理论概述


  (一)数学模型


  数学模型是一种使用数学语言对现实问题的抽象化表达形式。它是人们用数学方法解决现实问题的工具,基于数学模型的现实问题表达往往有着量化的表现形式,再通过数学方法的推演和求解,将现实问题中蕴含的数学含义表达出来。在数学、经济、物理等研究领域,有很多经典的数学模型,例如:,马尔萨斯人口增长理论模型、马尔维次投资组合选择模型等,这些数学模型的构建帮助人们解决了很多现实的问题,提升了相关领域量化分析的精确度。


  (二)数学建模教学的步骤


  数学建模教学是一种基于数学模型的教学方法,在高职院校数学教学中被普遍应用,具体来说数学建模教学的一般步骤为:


  (1)模型理论依据分析。在教学中倘若需要以某一个知识点为基础建设数学模型时,教师应该以前人的研究成果为依据,找寻模型建设的理论支撑点,切忌假大空似的模型构建思路。


  (2)以教学内容为基础假设模型。根据教学内容的需要,对待研究问题进行模型化假设,提出因变量、自变量等模型语言。


  (3)建立模型。在假设的基础上建立模型。


  (4)解析模型。将待求解的数学数据代入模型进行解析计算。


  (5)模型应用效果检验。将模型解析的结果与实际情况进行比较,以检验模型解析的准确性和实效性。


  二、高职数学建模教学现状与问题研究综述


  (一)教学现状综述


  施宁清等人(2010)采用试验法研究了建模教学在高职数学课程教学中的效果,试验的过程以对照班和实验班对比教学的形式展开,针对试验班的教学采用数学建模的方法,而对照班的教学则采用传统的讲授法展开,通过一段时间的教学实践后设置评估变量对两个班级学生的数学学习效果进行了总结,结果显示:试验班学生的数学考试成绩、建模应用能力等均优于对照班,说明建模法对高职数学教学质量的提升效益明显。危子青等人(2013)项目教学法与建模思想融合的高职数学教学形式,指出:该种教学的特色在于将高职数学课程的教学内容划分为若干个子項目,对每一个项目都进行模型化构建,并以模型为素材设计和组织项目化教学,通过教学应用后发现学生不仅掌握了项目教学的学习精髓,也掌握了数学模型的构建解析技能,教学效益获得了双丰收。冯宁(2012)肯定了建模思想对高职数学教学带来的效益,指出:通过引入建模教学,能够最大化锻炼学生的发散性思维,以及数学逻辑应用能力,对教学效果的促进效益明显。


  (二)存在问题综述


  尽管建模法对高职数学教学带来的效益十分明显,但在多年的教学实践中一些问题也不断凸显出来有待进一步整改,为此国内一些学者也将研究的视角放在建模法在高职数学教学中存在问题的研究上,例如:孟玲(2009)从教学方法的教学分析了高职数学建模教学中的问题,指出:很多高职生对数学学习的兴趣不足,加之传统的数学模型又十分抽象,学生理解起来比较困难,一些高职数学教师采用传统的建模教学思路组织教学并不利于学生学习兴趣的激发,而抽象的数学模型与陈旧的教学方法结合反而降低的教学的效果。曹晓军(2016)则认为:很多数学教师并不注重引导学生科学地理解数学模型,并在此基础上有效地接受学习内容,而是一味地采用灌输法设计教学过程,不利于数学模型在课程教学中的应用效益提升。


  三、高职数学建模教学发展对策综述


  针对建模法在高职数学教学中凸显出的问题,一些学者也提出了对策。例如,齐松茹(2011)认为应创新建模教学的形式和方法,如引入游戏教学法,将深奥的数学模型趣味化,通过组织多元化的教学游戏激发起学生参与建模学习的兴趣。谷志元(2011)则认为教师应该加大对学生的引导,通过课前、中、后期的有效引导,帮助学生有效地建立起对数学模型的认知,逐步教会学生利用模型解决实际问题,达到学以致用的教学效果,以提升数学模型在课程教学中的价值。周玮(2015)则提出了结合网络课堂建立研讨式课堂的建模教学新思路,不失为一种高职数学建模教学的创新教法。


  四、结语


  通过对已有文献的查阅和梳理发现,高职数学课程教学中引入建模方法对于课程教学实效性提升的效果已经得到了国内众多学者的肯定,但在应用中也存在一些问题,比如:教学方法的创新度不够,学生引导的活动不多等,为此国内一些学者也提出了针对性的教学优化思路。本文的研究认为:建模法对于高职数学教学效益的提升有着积极的价值,在今后的教学实践中各级高职院校教师应该结合教学的实际情况开展科学的建模教学活动,以不断提升高职数学建模教学的实效性。


  作者:陈建军


   参考文献: 

  [1]施宁清,李荣秋,颜筱红.将数学建模的思想和方法融入高职数学的试验与研究[J].教育与职业,2010,(09):116-118. 

  [2]危子青,王清玲.项目教学法与高职数学建模教学的改革[J].职教论坛,2013,(35):76-78. 

  [3]孟玲.高职数学建模教学的策略与方法刍议[J].教育与职业,2009,(17):106-107. 

  [4]冯宁.基于数学建模实践活动的高职数学课程教学[J].教育与职业,2012,(17):127-129. 

  [5]曹晓军,李健.高职数学教学中渗透数学建模思想的必要性[J].吉首大学学报(社会科学版),2016,37(S1):200-201. 

  [6]齐松茹,郑红.引入数学建模内容促进高职数学教学改革[J].中国高教研究,2011,(12):86-87. 

  [7]谷志元.数学建模促进高职数学课程改革新探[J].中国职业技术教育,2011,(29):11-13+20. 

  [8]周玮.基于数学建模的高职数学创新性课堂研究[J].中国成人教育,2015,(12):135-137. 

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