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【摘要】历年来,数学课总是让我校学员觉得厌烦,普遍反映理论性太强,学无所用,但这门课又是必修课,在这种矛盾的情形下,我校教员探索出一种有效的解决方法,本文阐述了将建模思想引入数学教学中,从提高学员的学习兴趣出发,培养学员的数学素质,提高教学效果.
【关键词】数学教学;建模思想
应用数学是海军士官高等职业技术教育各专业人才培养方案中,任职基础课程平台的科学文化基础课程,是海军士官职业核心课程.该课程是士官学员掌握数学工具、提高数学能力和开展素质教育的主要课程,是职业基础和支柱.它不仅能为其他学科提供语言、概念、思想、理论和方法,而且将为学员学习后续课程以及未来从事士官岗位工作打下必要的数学文化基础.
一、数学教学中引入建模思想的必要性
作为士官教育,数学这门课不仅仅是数学知识的教育,它的作用则更倾向于提高学员的数学素质,这其中包括学员的创新思维、发散思维以及团体合作精神,但数学理论的抽象性往往让学员们失去兴趣,如果能在教学中加入与学员生活或者专业相关的案例,让学员们觉得学有所用,便能很好地提高教学效果.这时,数学建模恰恰满足了数学教学的这种需要,通过感知和操作,激发学员的学习兴趣,培养学员应用数学解决实际问题的能力.为此,士官数学课程中融入数学建模的思想则显得尤为重要.
二、数学教学中建模思想融入的实施手段
数学建模就是运用数学语言,通过抽象、简化建立能近似描述并解决实际问题的一种数学方法.但是考虑到士官数学课程的“必需、够用”原则,为此,我校采用两种方式将建模思想渗透到数学教学中:
(一)紧贴授课内容,合理渗入建模思想
士官学员不同于其他地方院校的学生,他们学历参差不齐,同时基础相对薄弱,因此经常会有学员反映数学课难,听不懂、跟不上,但数学这门课的自身特点又决定了它不能像其他文史类可以压缩或者删减,因此,要克服这种困难,教员就需要从授课方式和课堂选题上下功夫.教学方式采用“三段一体化”,把学员的学习过程,按课前、课中和课后分为三段,课前包括复习旧课知识和预习新课内容,其中预习部分,为了激发学员的学习兴趣,教学提前布置与下次课紧贴的一个简单案例,通过小组讨论的形式,提前感受下次课的应用价值.课中是“三段一体化”教学的重要阶段,教学内容以建模的形式,把枯燥的理论知识与实际生活联系起来,并通过学员们课堂互动参与,完成课前布置的案例,同时,在一定程度了解理论知识的前提下,宏观延伸讲解课堂内容的应用价值,让学员更深刻地体会数学的价值.课后布置任务,要求学员以小组为单位,结合授课内容收集相关案例,通过团队共同讨论,给出最佳解决方案,在课后辅导时全班共同讨论各组方案的优劣性.
(二)阶段性加强巩固,提升建模思维
除了课堂中插入简单案例之外,重点章节结束后进行阶段性的项目训练,这是我校数学课程的重点.通过阶段性的学习,学员已经具备了一定的理论基础,这时,教员会提前一周给学员布置几个较综合的案例(或者由学员自行收集案例),同样以小组为单位,通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,即建立数学模型,然后运用所学的知识求解模型,这样一个建模过程,不仅需要有大量数学知识的储备,同时建模的求解过程中,还要求学员具有较强的毅力和耐力.这时,教员要起到引导和启发的作用,选取的案例要贴近学员的生活和专业,紧抓学员的注意力,激发学员的求知欲.以这种方式教学,不仅颠覆了以往复习课反复机械做题的模式,而是从更高层次上提高了学员的数学素质;此外,通过学员们亲自参与,也从很大程度上提高了学员的团队合作精神.
三、实施过程中遇到的困难及对策
把建模思想融入数学教学中,使得教员的教变得更形象生动,学员的学变得更愉快
轻松,但在教学实施过程中我们常会遇到一些困难:
(一)与教材中的纯数学问题相比,实际问题的文字叙述更加语言化,题目中的数据多,数量关系更隐蔽,因此,面对大篇幅的文字,学员往往感到茫然,不知如何下手.出现这种现象很大程度上和学员的基础薄弱,缺乏自信心有关,这时教员的引导就起到了决定性的作用,从简到繁,边学新课边补基础,由浅入深,案例背景层层剖析,让学员们体会到只要我们有耐心和信心,就一定可以克服困难.
(二)应用数学去解决实际问题时,建立数学模型是至关重要的一步,同时也是较为困难的一步,繁琐的数据分析常常让学员感到厌烦,为此,在教学或者课外辅导中,教员可以给学员补充相应的计算机知识,借助Matlab等软件降低建模的复杂计算.
(三)由于案例的解决方案一般没有标准答案,因此,教员对结果的点评就需要从多方面考虑,方案选取的角度、建模建立的合理性、求解的正确性、结果在实际问题中的可行性等.此外,小组分工、团队协作等等,都要作为教员评定的依据.从多方面考察学员的能力,也是数学这门课的教学目标.
数学的教育,不仅仅是知识教育,更重要的是让学员感受到数学的魅力,以建模的形式为学员构架一座从数学理论学习到解决实际问题的桥梁,联系实际,重视应用,充分体现应用数学这门学科在士官教学中的价值.
【参考文献】
[1]宫华, 陈大亨. 高职教改中的数学建模教育的发展. 职业教育研究,2006(2).
[2]王怡, 吴亚豪. 关于高等数学教学改革的一点思考——创新能力的培养、研究性教学与数学建模[J]. 科学文汇, 2007(1下).
[3]缪蕙. 基于数学建模的研究性学习的探索[J]. 黑龙江科技信息,2009(32).
[4]李大潜. 将数学建模思想渗透到数学类主干课程[J]. 工程数学学报, 2005(8).
【关键词】数学教学;建模思想
应用数学是海军士官高等职业技术教育各专业人才培养方案中,任职基础课程平台的科学文化基础课程,是海军士官职业核心课程.该课程是士官学员掌握数学工具、提高数学能力和开展素质教育的主要课程,是职业基础和支柱.它不仅能为其他学科提供语言、概念、思想、理论和方法,而且将为学员学习后续课程以及未来从事士官岗位工作打下必要的数学文化基础.
一、数学教学中引入建模思想的必要性
作为士官教育,数学这门课不仅仅是数学知识的教育,它的作用则更倾向于提高学员的数学素质,这其中包括学员的创新思维、发散思维以及团体合作精神,但数学理论的抽象性往往让学员们失去兴趣,如果能在教学中加入与学员生活或者专业相关的案例,让学员们觉得学有所用,便能很好地提高教学效果.这时,数学建模恰恰满足了数学教学的这种需要,通过感知和操作,激发学员的学习兴趣,培养学员应用数学解决实际问题的能力.为此,士官数学课程中融入数学建模的思想则显得尤为重要.
二、数学教学中建模思想融入的实施手段
数学建模就是运用数学语言,通过抽象、简化建立能近似描述并解决实际问题的一种数学方法.但是考虑到士官数学课程的“必需、够用”原则,为此,我校采用两种方式将建模思想渗透到数学教学中:
(一)紧贴授课内容,合理渗入建模思想
士官学员不同于其他地方院校的学生,他们学历参差不齐,同时基础相对薄弱,因此经常会有学员反映数学课难,听不懂、跟不上,但数学这门课的自身特点又决定了它不能像其他文史类可以压缩或者删减,因此,要克服这种困难,教员就需要从授课方式和课堂选题上下功夫.教学方式采用“三段一体化”,把学员的学习过程,按课前、课中和课后分为三段,课前包括复习旧课知识和预习新课内容,其中预习部分,为了激发学员的学习兴趣,教学提前布置与下次课紧贴的一个简单案例,通过小组讨论的形式,提前感受下次课的应用价值.课中是“三段一体化”教学的重要阶段,教学内容以建模的形式,把枯燥的理论知识与实际生活联系起来,并通过学员们课堂互动参与,完成课前布置的案例,同时,在一定程度了解理论知识的前提下,宏观延伸讲解课堂内容的应用价值,让学员更深刻地体会数学的价值.课后布置任务,要求学员以小组为单位,结合授课内容收集相关案例,通过团队共同讨论,给出最佳解决方案,在课后辅导时全班共同讨论各组方案的优劣性.
(二)阶段性加强巩固,提升建模思维
除了课堂中插入简单案例之外,重点章节结束后进行阶段性的项目训练,这是我校数学课程的重点.通过阶段性的学习,学员已经具备了一定的理论基础,这时,教员会提前一周给学员布置几个较综合的案例(或者由学员自行收集案例),同样以小组为单位,通过抽象、简化、假设、引进变量等处理过程后,将实际问题用数学方式表达,即建立数学模型,然后运用所学的知识求解模型,这样一个建模过程,不仅需要有大量数学知识的储备,同时建模的求解过程中,还要求学员具有较强的毅力和耐力.这时,教员要起到引导和启发的作用,选取的案例要贴近学员的生活和专业,紧抓学员的注意力,激发学员的求知欲.以这种方式教学,不仅颠覆了以往复习课反复机械做题的模式,而是从更高层次上提高了学员的数学素质;此外,通过学员们亲自参与,也从很大程度上提高了学员的团队合作精神.
三、实施过程中遇到的困难及对策
把建模思想融入数学教学中,使得教员的教变得更形象生动,学员的学变得更愉快
轻松,但在教学实施过程中我们常会遇到一些困难:
(一)与教材中的纯数学问题相比,实际问题的文字叙述更加语言化,题目中的数据多,数量关系更隐蔽,因此,面对大篇幅的文字,学员往往感到茫然,不知如何下手.出现这种现象很大程度上和学员的基础薄弱,缺乏自信心有关,这时教员的引导就起到了决定性的作用,从简到繁,边学新课边补基础,由浅入深,案例背景层层剖析,让学员们体会到只要我们有耐心和信心,就一定可以克服困难.
(二)应用数学去解决实际问题时,建立数学模型是至关重要的一步,同时也是较为困难的一步,繁琐的数据分析常常让学员感到厌烦,为此,在教学或者课外辅导中,教员可以给学员补充相应的计算机知识,借助Matlab等软件降低建模的复杂计算.
(三)由于案例的解决方案一般没有标准答案,因此,教员对结果的点评就需要从多方面考虑,方案选取的角度、建模建立的合理性、求解的正确性、结果在实际问题中的可行性等.此外,小组分工、团队协作等等,都要作为教员评定的依据.从多方面考察学员的能力,也是数学这门课的教学目标.
数学的教育,不仅仅是知识教育,更重要的是让学员感受到数学的魅力,以建模的形式为学员构架一座从数学理论学习到解决实际问题的桥梁,联系实际,重视应用,充分体现应用数学这门学科在士官教学中的价值.
【参考文献】
[1]宫华, 陈大亨. 高职教改中的数学建模教育的发展. 职业教育研究,2006(2).
[2]王怡, 吴亚豪. 关于高等数学教学改革的一点思考——创新能力的培养、研究性教学与数学建模[J]. 科学文汇, 2007(1下).
[3]缪蕙. 基于数学建模的研究性学习的探索[J]. 黑龙江科技信息,2009(32).
[4]李大潜. 将数学建模思想渗透到数学类主干课程[J]. 工程数学学报, 2005(8).