论文部分内容阅读
摘 要：本文主要论述了为什么要开展数学建模，即数学建模开展的重要性，同时对目前高职院校数学课程开展所面临的一些困境进行简单的阐述；再者，介绍建筑工程类专业利用数学建模思想进行的一些教学实践改革，深刻探讨了一些建筑数学案例，旨在为广大基础教育者和学生提供一定的学习借鉴。
关键词：数学建模；高职学院；建筑工程；探索研究；实践
一、前言
在教育改革浪潮的不断推动下，很多高职院校的数学教师也意识到教学改革的重要性，尤其是对高职学生来说，所要学习的数学知识比较专业化，面临着知识和实践的共同挑战，高职学校的数学改革必须从多个方面进行，包括教学的理念、教学态度和方法以及教学的内容都要有全新的变化，但是很多院校以及教师并没有从根本上解决改革的问题，所收到的教学改革效果也非常差，成功的改革普遍较少。本文参考了众多的数学建模思想资料以及成功的教学案例，旨在将数学建模思想更好的融入到高职建筑数学教学改革中，将数学教学以一种全新的面貌呈现出来，为广大的教育工作者提供有效的借鉴。
二、高职院校开展数学建模的重要性
对一些高职院校的数学教学现状研究发现，数学教学的空间被完全的压缩，内容比较公理化，缺乏一些必要的知识来源以及推理，数学教程完全用一些刻板不变的知识體系呈现，这些难度较大，实用性较差的公式和知识无疑给生源较差的高职院校带来极大的挑战。同时，一些高职数学教师的教学方法和理念比较陈旧，没有及时的学习新的教学知识，仍然采取比较陈旧的方式来开展教学，使得教学效果比较差，学生的数学思想和实践能力得不到有效的提高。
所谓数学建模，其基本的含义就是将生活中遇到的一些问题有效转化为数学模型，利用构建的数学模型来解决实际的问题，数学建模所带来的实用性也与高职院校的办学理念相符合。再者，高职院校的数学建模大大提高了数学的实用性，使得基本的数学理论体系弱化，学生不再接触一些虚空的理论知识，学生可以主动参与到平时的学习中，发挥学生的自主探索性，减轻学生对数学学习的畏难心理。而且国家经常举办的数学建模竞赛也为学生学习数学、钻研数学建模和高职学院开展数学建模提供了一定的帮助和发展空间。
三、数学建模与建筑类专业相结合的教学经验的探究
培养学生的数学建模能力首先院校就应该开展数学建模课程，帮助学生将一些数学知识和学生的专业联系起来，与实际生活联系起来，逐渐培养学生的建模能力，提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。数学教师也可以通过建模课程，将数学中常用的一些重要思想，方法渗透到建筑类专业中，与建筑类教师讨论一些建筑类数学模型，一方面提高了学生的参与积极性，另一方面也提高了数学的实用性。
对数学课程进行改革，就是需要将模块化教学思想引入到日常的数学教学中，将数学学习体系转化为模块，每个模块又可以增添很多教学案例，每个案例的完成过程都是一个完整的数学建模过程。数学建模的融入不是简单意义上的插入，即不是简单的将数学模型的例子插入到数学教学课程中，或者是讲解几个常见的数学模型案例，而是应该课程体系的基础上，尽量充分完整的将数学模型和建筑专业有效的结合起来，达到真正的融合。
四、数学建模和建筑类专业相结合的教学实践
在庞大的数学体系中，微积分模块占据很大的比重，同时也是建模思想组重要的一部分。在进行数学建模时，将微积分部分划分为多个模块，比如常见的极限模块、积分模块、导数模块、函数模块以及微积分方程模块等，每个模块的化划分都可以用来解决常见的建筑专业问题，将这些模块和专业问题进行有效的整合，可以改变数学知识和实践脱节的现象，学生能够更加深入的学习微积分的重要知识，进而显著提高了学生的学习兴趣，大大提高了学生的创新思维和实践能力。接下来主要通过数学知识中的微积分部分模块来进行举例说明两者融合的具体方法。
1、案例一：积分理论和专业知识的有效融合
我们以计算混凝土的方量为例子，比如生活中常见的圆柱体框架柱，我们计算混凝土方量时可以有效的建立数学模型来进行问题的解决，然后通过二重积分的方式得到预期混凝土的计划使用方量。纵观我们的整个解决问题过程，其实就是利用微积分模块中的定积分知识，再者，如果我们采取微元法进一步计算加工还可以得到任意构架的解题思路，计算形状规则的构件如此，对于一些形状不规则的建筑结构，利用微积分的方式来计算混凝土的方量真实提供了极大的便利。
2、案例二：概率与极限理论和专业知识的有效融合
所有建筑物大都是由大量的部件结构融合而形成的，这些基础部件结构包括楼板、墙、柱子、屋盖以及梁等这些部件在构成房屋时相互连接，互相支撑，组成了各式各样的空间结构和体系，为建筑的稳定提供了骨架作用，这种建筑骨架就是常说的建筑结构，评价一个建筑物的好坏，最基础的评价方式就是观察建筑物的稳定性、安全性以及耐久性，因而这三点也是在实际施工中的重要环节。实际上，从建筑结构的设计发展过程中来看，在建筑计算理论方面，利用了大量的概率与极限理论知识，该模型知识的利用不断的推动着建筑结构的发展。比如近代在考虑硂塑性能的破坏阶段计算方法时，采用了单一的安全系数；在50年代时，极限状态的计算有三个参数，分别是材料系数、荷载及工作条件系数等。
3、案例三：极限理论和专业知识的有效融合
以混凝土的龄期和强度发展关系为例，在正常的混凝土养护条件下，随着混凝土龄期的不断增长，其强度也不断发展，在最初的半月内，强度发展迅速，以后趋于缓慢增长，大约28年达到设计强度之后，其强度仍然在缓慢发展，可以延续发展数十年之久。学生在理解这个问题时，可能会产生疑问心理，即随着天数的不断增加，混凝土的强度应该也无限增加，这就应用到了微积分中的极限定理，即强度的增加有一定的限制，不是无止境的。
五、结语
综上所述，本文主要列举了一些简单的融合案例，在高职院校的教学中，引入建模思想无疑可以推动数学教学的有效改革。
参考文献
[1] 赵国瑞，崔庆岳，王荣涛.数学建模思想融入高职建筑类数学课的探索性研究与实践[J].考试周刊，2016（28）：58-58
[2] 刘学才.将数学建模思想融入高职数学教学的探索与实践[J].幸福生活指南：高等职业教育，2011，32（1）：180-181
（作者单位：江西建设职业技术学院）
关键词：数学建模；高职学院；建筑工程；探索研究；实践
一、前言
在教育改革浪潮的不断推动下，很多高职院校的数学教师也意识到教学改革的重要性，尤其是对高职学生来说，所要学习的数学知识比较专业化，面临着知识和实践的共同挑战，高职学校的数学改革必须从多个方面进行，包括教学的理念、教学态度和方法以及教学的内容都要有全新的变化，但是很多院校以及教师并没有从根本上解决改革的问题，所收到的教学改革效果也非常差，成功的改革普遍较少。本文参考了众多的数学建模思想资料以及成功的教学案例，旨在将数学建模思想更好的融入到高职建筑数学教学改革中，将数学教学以一种全新的面貌呈现出来，为广大的教育工作者提供有效的借鉴。
二、高职院校开展数学建模的重要性
对一些高职院校的数学教学现状研究发现，数学教学的空间被完全的压缩，内容比较公理化，缺乏一些必要的知识来源以及推理，数学教程完全用一些刻板不变的知识體系呈现，这些难度较大，实用性较差的公式和知识无疑给生源较差的高职院校带来极大的挑战。同时，一些高职数学教师的教学方法和理念比较陈旧，没有及时的学习新的教学知识，仍然采取比较陈旧的方式来开展教学，使得教学效果比较差，学生的数学思想和实践能力得不到有效的提高。
所谓数学建模，其基本的含义就是将生活中遇到的一些问题有效转化为数学模型，利用构建的数学模型来解决实际的问题，数学建模所带来的实用性也与高职院校的办学理念相符合。再者，高职院校的数学建模大大提高了数学的实用性，使得基本的数学理论体系弱化，学生不再接触一些虚空的理论知识，学生可以主动参与到平时的学习中，发挥学生的自主探索性，减轻学生对数学学习的畏难心理。而且国家经常举办的数学建模竞赛也为学生学习数学、钻研数学建模和高职学院开展数学建模提供了一定的帮助和发展空间。
三、数学建模与建筑类专业相结合的教学经验的探究
培养学生的数学建模能力首先院校就应该开展数学建模课程，帮助学生将一些数学知识和学生的专业联系起来，与实际生活联系起来，逐渐培养学生的建模能力，提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。数学教师也可以通过建模课程，将数学中常用的一些重要思想，方法渗透到建筑类专业中，与建筑类教师讨论一些建筑类数学模型，一方面提高了学生的参与积极性，另一方面也提高了数学的实用性。
对数学课程进行改革，就是需要将模块化教学思想引入到日常的数学教学中，将数学学习体系转化为模块，每个模块又可以增添很多教学案例，每个案例的完成过程都是一个完整的数学建模过程。数学建模的融入不是简单意义上的插入，即不是简单的将数学模型的例子插入到数学教学课程中，或者是讲解几个常见的数学模型案例，而是应该课程体系的基础上，尽量充分完整的将数学模型和建筑专业有效的结合起来，达到真正的融合。
四、数学建模和建筑类专业相结合的教学实践
在庞大的数学体系中，微积分模块占据很大的比重，同时也是建模思想组重要的一部分。在进行数学建模时，将微积分部分划分为多个模块，比如常见的极限模块、积分模块、导数模块、函数模块以及微积分方程模块等，每个模块的化划分都可以用来解决常见的建筑专业问题，将这些模块和专业问题进行有效的整合，可以改变数学知识和实践脱节的现象，学生能够更加深入的学习微积分的重要知识，进而显著提高了学生的学习兴趣，大大提高了学生的创新思维和实践能力。接下来主要通过数学知识中的微积分部分模块来进行举例说明两者融合的具体方法。
1、案例一：积分理论和专业知识的有效融合
我们以计算混凝土的方量为例子，比如生活中常见的圆柱体框架柱，我们计算混凝土方量时可以有效的建立数学模型来进行问题的解决，然后通过二重积分的方式得到预期混凝土的计划使用方量。纵观我们的整个解决问题过程，其实就是利用微积分模块中的定积分知识，再者，如果我们采取微元法进一步计算加工还可以得到任意构架的解题思路，计算形状规则的构件如此，对于一些形状不规则的建筑结构，利用微积分的方式来计算混凝土的方量真实提供了极大的便利。
2、案例二：概率与极限理论和专业知识的有效融合
所有建筑物大都是由大量的部件结构融合而形成的，这些基础部件结构包括楼板、墙、柱子、屋盖以及梁等这些部件在构成房屋时相互连接，互相支撑，组成了各式各样的空间结构和体系，为建筑的稳定提供了骨架作用，这种建筑骨架就是常说的建筑结构，评价一个建筑物的好坏，最基础的评价方式就是观察建筑物的稳定性、安全性以及耐久性，因而这三点也是在实际施工中的重要环节。实际上，从建筑结构的设计发展过程中来看，在建筑计算理论方面，利用了大量的概率与极限理论知识，该模型知识的利用不断的推动着建筑结构的发展。比如近代在考虑硂塑性能的破坏阶段计算方法时，采用了单一的安全系数；在50年代时，极限状态的计算有三个参数，分别是材料系数、荷载及工作条件系数等。
3、案例三：极限理论和专业知识的有效融合
以混凝土的龄期和强度发展关系为例，在正常的混凝土养护条件下，随着混凝土龄期的不断增长，其强度也不断发展，在最初的半月内，强度发展迅速，以后趋于缓慢增长，大约28年达到设计强度之后，其强度仍然在缓慢发展，可以延续发展数十年之久。学生在理解这个问题时，可能会产生疑问心理，即随着天数的不断增加，混凝土的强度应该也无限增加，这就应用到了微积分中的极限定理，即强度的增加有一定的限制，不是无止境的。
五、结语
综上所述，本文主要列举了一些简单的融合案例，在高职院校的教学中，引入建模思想无疑可以推动数学教学的有效改革。
参考文献
[1] 赵国瑞，崔庆岳，王荣涛.数学建模思想融入高职建筑类数学课的探索性研究与实践[J].考试周刊，2016（28）：58-58
[2] 刘学才.将数学建模思想融入高职数学教学的探索与实践[J].幸福生活指南：高等职业教育，2011，32（1）：180-181
（作者单位：江西建设职业技术学院）