高職學生數學建模能力的培養

陳忠

摘要：數學學科本身帶有一定的基礎性與綜合性，在高職教學中占有較大的比例，是其他理科學科學習的基礎。在高職學校中開展數學建模教學，對于提高高職學生的數學思辨能力與建模能力效果十分鮮明。本文主要針對高職學生數學建模能力培養進行分析，探討高職教學中數學建模能力培養的具體實施措施，更好地促進今后的數學教學。

關鍵詞：高職學生；數學建模；建模能力；培養途徑；研究分析

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）48-0253-02

在高職院校的數學教學中重點應該是學生應用數學解決實際問題能力的培養，大量的理論教學更應該結合教學實踐，突出學生的動手與思索能力，利用數學知識、數學理論解決生活中的疑難是數學教學的終極目的，在高職教學中具有十分重要的現實性意義。

一、高職院校開展數學建模教學的必要性與意義分析

1.促進高職院校數學教學目標的實現。高職院校教學應更注重對理論知識的實踐與應用，注重數學分析與創建能力的提升，實現數學理論知識與現實問題的解決的轉化，這是當前高職院校數學教學的既定目標。數學本身的抽象性使得知識理論教學枯燥無味，數學知識始終無法實現與實際問題解決的對接。針對該教育現狀，進行數學建模能力的培養是行之有效的手段。

2.調動學生學習積極性，激發創造潛能，提高問題解決能力。在高職院校中開展數學建模教學，一方面調動學生數學學習的積極性，相較于單純的理論講解，數學建模能力的教學強調動手與思考，在自由開放的環境下學生學習積極性更加高漲。另一方面在高職院校中開展數學建模能力的培養性教學，有利于激發學生的創造潛能，培養創新能力，弘揚創新精神。

二、高職院校數學建模能力培養與教學現狀

1.逐漸關注數學建模能力培養，力度仍需加強。基于課程本身來看，大部分高職院校充分認識到數學建模能力培養的重要性，積極開展了微積分、概率教學、數理統計等專業性學科教學，旨在提高學生的數學建模能力。但是在培養的過程中，常常重視力度不夠，在課程教學內容與方法上存在一定的滯后性。重經典、輕理論、重分析與推導，輕數學思想與運算技巧的分析，各部分知識點之間存在斷裂，很難自成教學體系，缺乏必要的應用性與聯系性，在教學方法與教學內容上還需要不斷的嘗試與摸索。

2.課時不斷壓縮，課程無法開展。在高職院校中開展數學建模能力的培養需要一定課時量的支撐，當前教學中因為對課時量的壓縮，導致其在教學內容上也有所刪減，對數學應用能力的講解停留在理論表層，缺乏深入的實踐展示，數學建模能力培養無法深入進行。

3.教學方式陳舊落后，教學內容單一。在教學方式上高職院校的數學建模能力培養也急需改進，傳統的填鴨式教學使得教師是課堂的主導者，學生的自主性不強，教學中單純強調理論定理與嚴密的邏輯體系，忽視了學生訓練技巧與自由分析能力的講授與引導。在教學中，教師授課形式單一，考核形式傳統落后，缺乏必要的層次性與多樣性，不能真實準確地反映學生的數學分析能力與知識掌握程度。

三、高職院校數學建模能力培養的途徑探析

1.轉變認識觀念，高度重視數學建模能力的教學與培養。在進行數學教學時，教師首先要完成教學觀念上的轉變，充分認識到當前教學整體與自身數學教學的不足，從觀念上有所轉變，認識到數學建模能力培養的重要性，在思想上高度重視，從整體性與綜合性、實用性角度去理解數學，開展數學教學。數學建模是將理論與知識結合起來，在教學中將演繹與歸納滲透到教學中，在實踐中加深對數學定理與數學知識的理解與把握，實現數學知識與生活實際的結合，數學教學更應該走出理論教學的限制發揮其應用功能。教師為學生創設自由探討的課堂氛圍，學生在自由的課堂氣氛中自由交流，思索，學習建模知識并嘗試運用于實踐中。

2.大膽嘗試各種形式的教學模式。在數學建模能力的培養中，其最鮮明的特點是擺脫傳統數學教學的呆板性，將學生的數學積極性調動起來，參與到課堂建模中來。增強教師與學生的雙向互動，教師在與學生交流的過程中發現學生學習不足，采用答辯或探究的形式讓學生提出自己的想法，開展情境教學或者是小組合作教學，讓學生增強對數學轉化與應用思想的理解，在多媒體課件與軟件的輔助下，借助多樣的數學教學模式，學生積極主動地投入到數學建模的轉化與應用中去。

3.數學建模應用實踐分析。下面是在教學中實際指導學生完成的建模問題節選。

隨著社會的發展，文物修繕工作有條不紊地開展，其中古塔受戰火、地震、風雨侵蝕等人為和自然的破壞，損壞極為嚴重，亟需修復與完善。在古塔的修繕中重點是做好古塔傾斜、彎曲變形的分析。古塔因為高度的問題一般不能實現直接測量，我們引入數學模型概念，在其周圍建立平面監測點，在塔頂設立變形觀測點，至于鏡S1，后視S2點，觀測各角計算As1sk=arctg，As1s2=arctg，Asky1=arctg，根據獲取的觀測點數據繪制直觀顯示變化的折線圖，借助折線圖的變化清晰展示古塔近幾年的傾斜與彎曲情況。古塔不同監測期的傾斜度折線圖。

上升的折線圖直觀告訴我們古塔每年彎曲的程度不斷加重。對近幾年古塔的傾斜程度進行總結，制成數據表格（見表1），輔助識別古塔傾斜變化情況。在氣溫，風力等因素的情況下將以每年0.023mm的速度進行重心偏移，角度傾斜度會慢慢增大，如果不采取措施及時補救與完善，古塔將岌岌可危。

四、結束語

高職院校作為相對獨立的教學類型，在教學目標及教學內容上更注重對學生實際操作技能的培養，為國家輸出技術型人才，在這樣的教學要求與背景下，積極開展數學建模教學，培養學生的建模能力，對于激發其創新潛能，增強創新能力，促進數學理論教學與生活問題的接軌都有著重要意義。

參考文獻：

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