摘 要:數學是一種認識世界和進行科學研究的關鍵工具,通常是利用數字與圖形開展研究。近年來,教育事業的進步發展,傳統數學教學模式已無法滿足當前高職院校數學教學的需求。數學教學并非以學生學懂數學知識為目的,更重要的是掌握學習方法,為此,充分調動學生的學習主動性,利用數學建模教學思想,對數學教學具有非常重要的意義。本文通過對高職數學建模教學現狀的分析,提出了幾點有效解決的措施。
關鍵詞:高職教育 數學建模 教學問題 解決措施
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-1578(2016)09-0032-01
數學建模就是典型的“理+實”教學課程,能有效提高學生數學素質,并培養其實際問題分析、發現和解決的能力,對促進高職院校改革創新數學教學意義重大,是高職院校實現創新型、應用型人才培養的重要途徑。
1 當前高職院校數學建模教學中存在的問題
1.1 缺乏實用教材
數學建模是最近幾十年發展起來的新興學科,雖然其取得了較大的發展,也進行了數學教學內容的改革,并嘗試性在高等數學教學中融入數學建模思想,但就高職院校實際來說,數學建模始終被當作選修課,缺乏相應的重視,基本上沒有適合的實用教材。甚至當前還有高職院校根據本科數學建模教材,編寫自身的數學建模教材,而本科教材明顯與高職院校辦學目的不符,嚴重制約著高職數學建模教學質量的提高。
1.2 重視程度不夠
由于高職院校的學生主要為高中畢業生,長期受到應試教育影響,對數學學習多以考試高分為目的,已經習慣了這種學習模式,對數學具有培養提高自身素質能力的作用不重視。特別是高職生數學成績本就較低,并因此而無法進入本科院校解讀,故多數學生缺乏數學興趣與自信心,所以數學建模這種強調數學應用的教學難度較大。
1.3 師資力量薄弱
高職數學教師更習慣理論教學,對于數學建模的案例選擇及軟件使用等常常感到一籌莫展,再加上缺乏豐富的教學經驗,很難將數學建模思想與數學主干課程向融合,以至于學生對數學興致怏怏,降低數學主干課程教學效率。此外,由于高職院校對數學并未統一課程標準和指導性意見,大部分高職院校的數學教師無法參與學生培養方案制定,其教學課時被嚴格限制,導致數學主干課程得不到課時保證,以及數學建模教學設備等欠缺,均不利于高職數學建模教學的開展。
2 高職院校數學建模教學的有效措施
2.1 轉變思想觀念,增強師生素質
高職院校數學教師應正確認識數學建模教學思想,改變既往單方面重視實踐或理論的觀念。從本質上來說,高中數學建模教學只有做到兩者并重,將理論充分靈活地運用到實踐中,才能培養出兼具實踐能力和理論知識的高水平綜合型人才。這就要求教師積極更新觀念,并引導學生形成數學建模教學思想,能夠有效結合數學知識與實際問題進行數學模型構建,最終將其轉化為實際應用能力。由此可見,高中數學建模教學急需科研能力強、專業水平高的教師隊伍,即教師的素質直接影響著數學建模教學效果及質量。同時教師要積極建立交流平臺,與學生共同探討數學建模問題,并充分利用假期參與數學建模培訓、各種數學比賽等,只有師生均滲透數學建模思想,才能促進高職數學建模順利開展教學。
2.2 明確建模流程,構建數學模型
建模的過程包括:第一,建模準備,即明確建模目的,設置清楚合理的探究問題;第二,提出假設,結合模型特征進行問題本質分析,做出科學的解決假設;第三,構建數學模型,將假設利用數學語言構建為模型,描述事物內在的規律,再借助數學軟件等解答模型;第四,驗證模型,運用真實的數據進行分析驗證,并在數學中應用模型。例如,簡單分配數學模型的建立。假設參與學校運動會的有三個系,其中A系參與人數120名,B系80名,C系60名,而學生代表席位設立20個,那么,怎樣分配才合理呢?通過指導學生解答問題,逐步培養其問題解決和分析的能力,進而調動其數學學習積極性。同時在轉化抽象數學問題為實例中也可應用數學建模,以促進學生理解。比如導數、極限等數學概念學習時,要避免單純枯燥的講解,教師可積極引入建模的方式來教學。并且對于由空間狀態抽象或實物中某些數量關系而來的積分、導數等概念,還應還原到生活實際中,才能幫助學生更好地理解。
2.3 聯系生活實際,加強實踐訓練
在高職數學教學中應積極聯系生活實際,將具體案例融入到課題活動中,通過師生的共同努力,有效革新數學課程的原有內容體系和架構,確保職業院校各專業均能應用數學知識。以財經專業使用高等數學知識的具體案例來說,比如銀行借貸問題,隨著社會科技的進步發展,人們生活水平日益提高,房價也逐年增長,加劇了人們對個人住房貸款的申請。而按照銀行方面的規定,申請人可選擇等本不等息遞減或等額本息的還貸方式。教師可就這兩種方法讓學生分析其優劣勢,如假設本次貸款為20萬元,分10年還清,年利率為5.03%,然后結合公式對兩種方法還款情況和利息進行計算。當學生通過計算后得出等額本金法具有前期還款壓力大,隨后逐步減少的特點;等額本息法則為每月等額還款,故還款壓力較小,但其利息相對較高。
3 結語
據上述的分析可知,隨著高職院校數學教學的進步發展,數學建模教學的重要性日益突出,其能夠有效增強學生問題解決能力,與各科技領域需要相符。因此,這就有必要加強高職數學建模教學,促進學生全面能力發展。
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作者簡介:黃金偉(1970-),男,漢族,福建福州人,學士學歷,副教授職稱。主要研究方向:計算數學,數學建模。