融入数学建模提高创新能力

来源 :成功·教育 | 被引量 : 0次 | 上传用户:illjyf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘要]创新能力是一种具体的、职业的、可广泛迁移的,对学生的终身发展有着重要作用的能力,本文通过对高职院校开设高等数学课的价值取向,研究了在高等数学教学中融入数学建模对创新能力培养的重要性以及高等数学课中培养能力的途径。
  [关键词]数学建模;创新能力;高等数学教学;高职院校
  
  创新是人类社会发展与进步的永恒主题,是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新能力是一种具体的、职业的、可广泛迁移的,对学生的终身发展有着重要作用的能力,培养学生的创新能力是高职院校公共基础课教育教学活动所面临的迫切任务。高等数学是高等职业院校理工、经济学科的必修公共基础课。历史悠久,自成体系有比较完整的理论基础。但是,现在的高等数学课程正面临着如何进一步培养和提升学生创新能力、解决问题能力的问题。1992年美国工业与应用数学学会的一篇论文中指出:“一切科学与工程技术人员的教育必须包括越来越多的数学和计算科学的内容、数学建模和相伴的计算正在成为工程设计过程中的关键工具。”因此,在高等职业院校高等数学的教学中,融入数学建模,可以切实提高学生的创新能力、解决问题能力。
  
  一、高等职业院校开设高等数学课的价值取向
  
  1 高等数学知识价值观下定位高职数学的教学目标。数学具有知识价值,具有可靠性、抽象性和严谨性的特点,基本运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力是数学的三大教育目标,随着高科技的不断发展,数学的作用和地位日益提高,数学已经不仅仅是一种解决问题的自然科学工具,还是一种培养学生创新能力的载体,是培养学生创新能力科学思维能力的一种最好的训练手段。新形势下高职数学的教学目标应该进行重新定位,将原有的三大目标能力更新为数学理解能力、创新能力和解决问题的能力。
  近几年来,高职的录取批次是专一、专二或两者并存,且包含“3+2”的学生和对口升学的学生:另外,部分理科专业也有文科类学生。这种多层次、多种类招生带来的是学生成绩的参差不齐,这样就带来了很多问题。因此,在教学时应从实际出发,将与专业知识紧密联系的内容糅合进去,加强高等数学基本思想的理解,降低计算难度和比例,注意补充前沿数学知识,补习初等数学的知识,让学生即使在低起点也能有收益。
  
  2 高等数学科学理念价值观激发学生的创新能力。数学教育的意义就在于它不但是传授学生数学知识的教育,而且也是培养学生创新能力和科学素养的一种基础性教育,这也正是数学的价值所在。高职院校高等数学要以科学的理念为指导来进行教学改革。坚持“以学生为中心”的原则,一切为了学生的发展,一切促进学生的发展。教师、教材、教学计划以学生为中心,突出学生的主体地位,教学内容适应学生的实际情况。坚持“必须、够用”的原则,紧紧围绕专业特点和培养目标取舍高等数学的教学内容。坚持数学“作为素质教育功能”的原则。忽视或者低估数学的素质教育功能对学生发展的长期效应和促进作用,会影响我们对“必须、够用”原则的把握,影响高职数学课程的设置,影响高职数学教师的教学观念。
  
  3 高等数学的应用价值现有利于对创新能力的发展。由于计算机技术的高速发展,数学的地位更是发生了巨大的变化,当前众多的高职院校不仅把高等数学可作为学生必修的公共基础课,更希望从实际出发,以数学为工具解决各种实际问题,充分发挥数学在各科和实际生活中解决问题的作用。这是我们在数学应用价值观的体现中探讨的问题。
  高等职业教育的性质决定了教学要以应用为目的。而现有的教材中,偏重知识传授、强调结构严谨的多,对知识的发生发展过程、应用数学知识的学习,解决实际问题能力的培养、学生的数学学习特点重视较少。特别是数学教学和知识应用脱节,学生在专业学习、实际工作中遇到数学运算时理解不到位,这也是高职高等数学教学中存在的问题。
  高等数学是高职院校各专业课的理论基础与数学表达语言,也是学生从基础教育思想向高等教育思想的过渡。高等数学教学不仅仅是一门知识的传授和学习现代自然科学的工具,更重要的是以此作为提高学生的科学素养以及培养学生分析问题能力、逻辑思维能力和创新能力的一种手段和途径。
  
  二、数学建模在创新能力培养中的重要性
  
  数学模型是描述实际问题数量规律的、由数学符号组成的、抽象的、简化的数学命题、数学公式、图表或算法。当我们使用数学方法解决实际问题时,首先要把实际事物之间的联系抽象为数学形式,这就是所谓建立数学模型。
  “数学建模”是高职数学教学改革的切入点。以大学生数学建模竞赛为主体的数学建模教学活动实际上是一种不打乱现行教学秩序、规模相当大的大学数学教育改革的试验。数学建模与高等数学是同一课程目标服务的两个环节,必然要求二者有机的结合在一起,紧密相连,特别需要进行教学信息的交换。二者是有机的结合在一起,而不只是相加的简单结果。通过信息交换,将在高等数学课程中学习的理论内容融入数学建模的具体过程,指导学生的数学建模学习,直到上升到对所得结果的实际应用,从而提高学生的创新能力。
  数学建模改变了传统数学理论教学模式,把培养学生思维能力和实践能力放在了首位。学习数学建模的思想,是培养学生创新能力和解决实际问题的能力的必经之路。数学建模的方法和思想不仅对于学生的创造性思维、意识和能力具有特殊的意义和良好的效果,数学建模还可以培养学生的洞察力,即发现问题,提出问题,分清主次,抓住实质的能力;由于数学建模没有标准答案,对于同一个问题可以采用不同的方法和思路建模,为培养学生创新能力提供了广阔的空间;数学建模涉及的知识面广,需要学生自己查阅资料,收集资料,甚至动手实验,提高了学生解决问题的能力。
  今天,数学以空前的广度和审慎度向其他科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在迅速走向定量化、数量化,需要建立大量的数学模型。特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。数学建模被时代赋予了更为重要的意义。
  
  三、高等数学教学对创新能力的培养途径
  
  1 在整個高等数学教学过程中,融入数学建模思想。结合高职的特点对原高等数学等有关课程的教学内容进行整合,突出“应用为目的,理论上以必须够用为度”的原则,削枝强干,学以致用,对课程内容体系进行改革,不追求过分复杂的计算和变换,不为解题而解题。生动活泼地突出应用,调整教学内容。教学中突出数学建模思想,注重学生创新能力的培养,将传统数学知识与数学软件的有关内容有机的结合在一起。
  
  2 通过数学知识的实际应用创设问题情境,提高解决问题的能力。数学在实际生活中的应用是一个重要课题。对于高职院校的学生来说,由于他们的专业和社会实践紧密相连,加强他们的数学应用能力极其必要。为此,应该在高等数学的教学中有意识地为学生创设数学应用情境,着力培养,以使学生的应用意识和能力在实践中不断提高。借助于具体的数学模型,引入抽象的数学结论是数学教学上的有效措施。尽管一些数学定理、结论非常抽象,但是在其产生和形成过程中,难免会涉及到一些现实模型,从自然和社会为背景的实际问题中提炼出数学模型,可以培养学生把现实问题转化为数学问题的能力。引导学生通过比较分析,发现知识之间的相互区别和联系,引导学生通过自己的观察、归纳、猜想、证明,在发现中掌握知识,在证明中提高解决问题的能力。
  
  参考文献:
  [1]中国大学生数学建模比赛[M].北京高等教育出版社,2002(2).
  [2]严勇,数学建模教学与能力培养初探[N]康定学报,2003(4).
  [3]王秀梅,秦体恒,高职高专数学建模竞赛的是硬件和创新人才的培养[J].教育与职业,2005(6).
  [4]马维宏,陆军,焦书清,关于高等数学课教学的现状及改革思考[N].武警指挥学报,2005(6).
其他文献
在对王二包自然保护区蔷薇科植物详细调查的基础上,对其亚科、属、种组成,分布区类型及其区系特征等进行了统计和分析.结果表明:(1)区内蔷薇科属种组成较为丰富,包含有蔷薇科
长期以来,动漫产品的传播渠道主要是电影、电视、杂志和书籍,然而,随着通信和互联网技术的不断发展,网络动漫异军突起。近几年来,移动通信网络从2.5G加速向3G演进,Flash动漫被成功移植到移动通信领域。这样就产生了一个新名词——“手机动漫”。    手机动漫及其发展    何谓“手机动漫”  所谓“手机动漫”,就是采用交互式矢量图形技术制作多媒体动画内容,并通过移动互联网提供下载、播放、转发等功能
长期以来,化石能源支撑着工业文明发展,同时也带来了环境污染、气候变化等影响人类生存发展的现实难题。能源消费总量不断攀升,传统能源供应日益趋紧,全球能源资源竞争越来越
[摘要]双学位教育作为人才培养的一种模式,既顺应了经济社会发展对复合型人才的需要,又满足了学生个体自我发展的内在需要。它有效地整合了教育资源,克服了单一型人才培养的缺陷,有很强的可行性。具体实施过程中需要从法律体系、教学制度、高校学科管理等方面加以完善,提高教育效率,促进高等教育改革。  [关键字]双学位;人才培养;教育改革    一、双学位基本内涵及范畴    双学位(Double Major)
住房租赁是解决我国住房难问题的一个有效途径,但是我国一直以来都没有形成长租文化,住房租赁的作用得不到发挥.为了响应党的十九大的号召,建设银行率先在住房租赁领域进行了
自2003年第一批高校扩招后的大学毕业生走出校门迈入社会起,就业问题一直是全社会关注的热点.虽然国家对此采取了很多的政策调整,但是我国的就业形势未曾好转,反而随着经济和
[摘要]全国亿万学生阳光体育冬季长跑活动自2007年启动以来,得到了各地教育、体育行政部门和共青团组织以及广大学校的积极响应和广泛参与。同时取得了很好的效果。由于长跑距离比较长运动量相对较大,再加上冬季天气比较寒冷。因此我们在组织冬季长跑时一定要注意肌肉酸痛、极点和第二次呼吸、运动中腹痛和正确的技术和呼吸方法等问题。让冬季长跑越办越好,真正能改善青少年的体质健康。  [关键词]阳光体育;长跑;极点
凭借多年的旅游经验,经过层层选拔,贝卡和乔乔如愿当上了旅游体验师。这不,他们来到了奥地利的奥滕斯海姆。  “这份工作没有想象中轻松啊。”贝卡苦着脸说,“坐了十几个小时的飞机,我屁股都麻了!你要买好吃的东西犒劳我。”  “你蒙谁呢!别以为我没看见,你睡得可香了,看你脸上的口水!” 乔乔一如既往地一针见血。  贝卡羞红了脸,擦了擦嘴角的口水,连忙转移话题,说:“看,那是什么?”  “噢,那是我们今晚要
实验设置对照、浅淹(水位高出土壤表面5cm)和深淹(水位高出土壤表面20cm)3种处理,研究了淹水深度对互叶白千层幼苗的气体交换、叶绿素荧光和生长状况的影响.研究结果表明,随