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摘 要:通过对邵阳地区高职院校师生进行调研访谈,用数据说明数学建模对培养高职学生的创新能力有较好的推动作用;归纳出以数学建模为平台,培养高职学生的创新能力是一条切实可行的有效途径。
关键词:数学建模;高职学生;创新能力
通过指导学生参加各类建模竞赛,深深地感觉到数学建模竞赛对培养学生的创新能力有着显著的作用。数学建模就是根据现实问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题。建模实质上就是创新,在此过程中学会建模、析模、探律、解模、知理;数学建模意识实质上就是创新意识,培养的能力就是创新能力。
一、对数学建模开展情况进行调研
邵阳地区高职院校自 2015 年以来,每年组织学生参加各类建模竞赛,获得过不少奖项。其中我院的参赛队伍有36个之多,参赛学生有100多名,部分学生多次参赛。获得亚太地区数学建模竞赛三等奖两项、湖南省数学建模竞赛三等奖一项、第十一届“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛全国比赛第二阶段二等奖二项、中国青年组数学建模竞赛三等奖二项、第十五届五一数学建模竞赛二等奖一项等,所有参赛队伍都成功参赛。每年寒署假均组织学生参加集训,2015年开始成立数学建模协会,2016年在全院举行数学建模竞赛。2018年对我院参加数学建模竞赛学生所在教学院(系、部)的其它任课教师进行调研,他们一致认为参加过数学建模培训的学生学习积极性普遍要高于其它没参加过数学建模培训的学生,他们不但注意力更集中、思维反应也比较灵活,且创新能力、创造力上明显优于其它没有参加过数学建模竞赛的同学。
2018届、2019届参加过数学建模的学生专升本录取率远远超过其它高职院校專升本的平均录取率,且就业率达到100%;他们回忆在大学生活时,觉得最令人难以忘怀的就是参加数学建模培训与竞赛,他们觉得数学建模带给他们的并非只是一种过去的荣誉,更重要的是对他们未来人生的奠基作用,毫不夸张地说,也许他们会在此后的一生中享受它的恩泽。
二、理论分析
通过多年参赛、指导学生竞赛、结合邵阳地区高职院校数学建模的各项调查数据,及对多位优秀的建模指导教师进行调研,得出:数学建模竞赛对培养学生的创新能力有着重要的作用。参赛学生要求对数学、语文和相应的计算机软件等基础知识、基本技能都要掌握的较好,因为这是数学建模的基础;其次,数学建模竞赛就是让学生在规定的3天时间内解决生活中的一个实际问题,解题过程实质是创新的过程;再者,数学建模竞赛不仅是学生掌握基础知识的综合应用,更是培养学生分工合作、不畏艰难的精神。
三、培养模式及方法
1.在高职数学课堂教学中融入数学建模思想
高职学生基础本就薄弱,而且大部分学生对数学的理论教学内容比较头疼,因此,只有将理论知识融入日常案例中,通过案例教学将理论知识传授给学生,也就是在高职数学课堂中融入数学建模思想,培养学生的创新精神,强化学生的建模意识,如:用导数、微分知识解决森林扑火问题、边际分析问题、弹际分析模型、汽车模型等;用不定积分解决石油消耗问题及建立人口统计模型;用常微分方程建立人口自然增长规律的数学模型等等,在教学中利用案例式教学法与任务驱动法相结合的方式,加强学生对MATLAB等软件的熟练度,培养学生运用数学知识建立模型,解决模型,体会数学的神奇之处。案例式教学方法不仅提高了学生分析问题、解决问题的能力,还为学生提供了一个发展与创新的平台,且是培养学生创新能力、实践能力的一个有效途径。
2.将数学建模思想融入高职数学教材
教材是教学活动的根本,诸多根据教材内容展开的,且教材上的数学建模知识让学生认识到运用数学建立数学模型解决实际问题是学生应该掌握的一项技能,从而让学生从思想上重视数学建模。另外,教材中的数学建模案例也让教师在讲授建模时有具体的案例,从而具有较强的说服力,有利于课堂教学的顺利开展。
3.建设一支对数学建模感兴趣的协会
在全院范围内开展数学建模讲座,吸收广大对数学感兴趣的学生入会,协会定期开展数学建模知识竞赛活动,同学们通过参加此项活动,既可以体会到数学的趣味性和神秘性,还能培养学生的创造创新能力,为每年的数学建模竞赛选拔和储备人才,且对专升本学生也是一个巩固的机会。
4.开设数学建模选修课,以巩固和提升学生的创新能力
目前,高职院校普遍只重视专业课的教学,高数的教学课时一再缩减,有些专业甚至不再开设高数课,因此要开设数学建模选修课,以巩固和提升学生的建模能力和创新能力。
5.建立数学建模实验室,创造良好的建模环境
学院建立数学建模实验室,对建模协会学生和已选建模选修课的学生免费开放。学生们可以自己组队,在实验室里完成课外数学实践活动。如“CUBA 赛程安排”,学生可上网搜索CUBA以往赛程的安排及成绩的相关信息,再利用MATLAB、PHTHON等软件分析各项数据,学生通过网络及MATLAB、PHTHON等软件的辅助,构建新的数学模型。从而,不断提高学生的创新能力。
总之,我们处在一个大众创新,万众创业的时代,因此,要不断在创新中求进取,在创新中求发展。而数学建模的过程实质上就是创新的过程,因此,以数学建模为平台,培养学生的创新能力是一条切实可行的有效途径。
参与文献
[1]肖郑利.以数学建模为载体,增强高职学生创新能力的探索与研究[J].探索科学.2016(6):258-259.
[2]李世杰.数学策略在创造发明中的应用[J].上海中学数学.2013(5):32-36.
[3]崔玮.浅析高职院校高等数学教学改革的策略[J].读书文摘.2017(2):219.
基金项目:邵阳职业技术学院教育教学改革研究项目:《高等数学》教学改革与建筑类专业发展相契合的实践研究(课题编号:JG1710)与高职学生数学素养培养的研究与实践(课题编号:JG201905)。
作者简介:
李海红(1979-),女,邵阳职业技术学院,讲师,主要从事高等数学教育及教育管理研究。
何端淼(1978-),男,新宁县第八中学,中学一级教师,主要从事计算机教育及教育管理研究
关键词:数学建模;高职学生;创新能力
通过指导学生参加各类建模竞赛,深深地感觉到数学建模竞赛对培养学生的创新能力有着显著的作用。数学建模就是根据现实问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题。建模实质上就是创新,在此过程中学会建模、析模、探律、解模、知理;数学建模意识实质上就是创新意识,培养的能力就是创新能力。
一、对数学建模开展情况进行调研
邵阳地区高职院校自 2015 年以来,每年组织学生参加各类建模竞赛,获得过不少奖项。其中我院的参赛队伍有36个之多,参赛学生有100多名,部分学生多次参赛。获得亚太地区数学建模竞赛三等奖两项、湖南省数学建模竞赛三等奖一项、第十一届“认证杯”数学中国数学建模网络挑战赛全国比赛第二阶段二等奖二项、中国青年组数学建模竞赛三等奖二项、第十五届五一数学建模竞赛二等奖一项等,所有参赛队伍都成功参赛。每年寒署假均组织学生参加集训,2015年开始成立数学建模协会,2016年在全院举行数学建模竞赛。2018年对我院参加数学建模竞赛学生所在教学院(系、部)的其它任课教师进行调研,他们一致认为参加过数学建模培训的学生学习积极性普遍要高于其它没参加过数学建模培训的学生,他们不但注意力更集中、思维反应也比较灵活,且创新能力、创造力上明显优于其它没有参加过数学建模竞赛的同学。
2018届、2019届参加过数学建模的学生专升本录取率远远超过其它高职院校專升本的平均录取率,且就业率达到100%;他们回忆在大学生活时,觉得最令人难以忘怀的就是参加数学建模培训与竞赛,他们觉得数学建模带给他们的并非只是一种过去的荣誉,更重要的是对他们未来人生的奠基作用,毫不夸张地说,也许他们会在此后的一生中享受它的恩泽。
二、理论分析
通过多年参赛、指导学生竞赛、结合邵阳地区高职院校数学建模的各项调查数据,及对多位优秀的建模指导教师进行调研,得出:数学建模竞赛对培养学生的创新能力有着重要的作用。参赛学生要求对数学、语文和相应的计算机软件等基础知识、基本技能都要掌握的较好,因为这是数学建模的基础;其次,数学建模竞赛就是让学生在规定的3天时间内解决生活中的一个实际问题,解题过程实质是创新的过程;再者,数学建模竞赛不仅是学生掌握基础知识的综合应用,更是培养学生分工合作、不畏艰难的精神。
三、培养模式及方法
1.在高职数学课堂教学中融入数学建模思想
高职学生基础本就薄弱,而且大部分学生对数学的理论教学内容比较头疼,因此,只有将理论知识融入日常案例中,通过案例教学将理论知识传授给学生,也就是在高职数学课堂中融入数学建模思想,培养学生的创新精神,强化学生的建模意识,如:用导数、微分知识解决森林扑火问题、边际分析问题、弹际分析模型、汽车模型等;用不定积分解决石油消耗问题及建立人口统计模型;用常微分方程建立人口自然增长规律的数学模型等等,在教学中利用案例式教学法与任务驱动法相结合的方式,加强学生对MATLAB等软件的熟练度,培养学生运用数学知识建立模型,解决模型,体会数学的神奇之处。案例式教学方法不仅提高了学生分析问题、解决问题的能力,还为学生提供了一个发展与创新的平台,且是培养学生创新能力、实践能力的一个有效途径。
2.将数学建模思想融入高职数学教材
教材是教学活动的根本,诸多根据教材内容展开的,且教材上的数学建模知识让学生认识到运用数学建立数学模型解决实际问题是学生应该掌握的一项技能,从而让学生从思想上重视数学建模。另外,教材中的数学建模案例也让教师在讲授建模时有具体的案例,从而具有较强的说服力,有利于课堂教学的顺利开展。
3.建设一支对数学建模感兴趣的协会
在全院范围内开展数学建模讲座,吸收广大对数学感兴趣的学生入会,协会定期开展数学建模知识竞赛活动,同学们通过参加此项活动,既可以体会到数学的趣味性和神秘性,还能培养学生的创造创新能力,为每年的数学建模竞赛选拔和储备人才,且对专升本学生也是一个巩固的机会。
4.开设数学建模选修课,以巩固和提升学生的创新能力
目前,高职院校普遍只重视专业课的教学,高数的教学课时一再缩减,有些专业甚至不再开设高数课,因此要开设数学建模选修课,以巩固和提升学生的建模能力和创新能力。
5.建立数学建模实验室,创造良好的建模环境
学院建立数学建模实验室,对建模协会学生和已选建模选修课的学生免费开放。学生们可以自己组队,在实验室里完成课外数学实践活动。如“CUBA 赛程安排”,学生可上网搜索CUBA以往赛程的安排及成绩的相关信息,再利用MATLAB、PHTHON等软件分析各项数据,学生通过网络及MATLAB、PHTHON等软件的辅助,构建新的数学模型。从而,不断提高学生的创新能力。
总之,我们处在一个大众创新,万众创业的时代,因此,要不断在创新中求进取,在创新中求发展。而数学建模的过程实质上就是创新的过程,因此,以数学建模为平台,培养学生的创新能力是一条切实可行的有效途径。
参与文献
[1]肖郑利.以数学建模为载体,增强高职学生创新能力的探索与研究[J].探索科学.2016(6):258-259.
[2]李世杰.数学策略在创造发明中的应用[J].上海中学数学.2013(5):32-36.
[3]崔玮.浅析高职院校高等数学教学改革的策略[J].读书文摘.2017(2):219.
基金项目:邵阳职业技术学院教育教学改革研究项目:《高等数学》教学改革与建筑类专业发展相契合的实践研究(课题编号:JG1710)与高职学生数学素养培养的研究与实践(课题编号:JG201905)。
作者简介:
李海红(1979-),女,邵阳职业技术学院,讲师,主要从事高等数学教育及教育管理研究。
何端淼(1978-),男,新宁县第八中学,中学一级教师,主要从事计算机教育及教育管理研究