高職生大學(xué)數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)途徑探析

陳杰東

【摘 要】通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查對(duì)高職生數(shù)學(xué)建模意識(shí)進(jìn)行調(diào)查，數(shù)據(jù)顯示高職生對(duì)數(shù)學(xué)建模能力總體水平普遍不高。提出了高職院校培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的初步途徑。

【關(guān)鍵詞】高職；數(shù)學(xué)建模；能力；途徑

數(shù)學(xué)建模活動(dòng)是數(shù)學(xué)教學(xué)改革一個(gè)很好的教改切入點(diǎn)，參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生都會(huì)認(rèn)為用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題比做純數(shù)學(xué)題更有興趣。本文對(duì)在校高職生數(shù)學(xué)建模意識(shí)能力進(jìn)行抽樣調(diào)查，并提出了適合高職院校培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的初步途徑，這些將對(duì)于高職院校課程設(shè)置及學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有一定的幫助和啟示。

1 調(diào)查及分析

1.1 調(diào)查目的、對(duì)象及方法

我們主要以問(wèn)卷調(diào)查的形式對(duì)廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院各院系的學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)抽樣調(diào)查，目的是了解現(xiàn)階段高職生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)能力。調(diào)查時(shí)間為2014年9月，我們共發(fā)出調(diào)查問(wèn)卷800份，回收736份，回收率為92%，有效答卷730份，有效率為99.2%。調(diào)查對(duì)象中大一占了79.5%，大二占了20.5%，男生占51.4%，女生占48.6%。

1.2 調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)

調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)，以客觀題為主，主觀題為輔，20道選擇題體現(xiàn)出現(xiàn)階段高職生對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)、數(shù)學(xué)建模意識(shí)能力以及對(duì)數(shù)學(xué)建模的自信心，3道主觀問(wèn)答題，提出了高職院校在高等數(shù)學(xué)教學(xué)方面的一些建議。

1.3 結(jié)果分析

1.3.1 現(xiàn)階段高職學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)普遍不足

調(diào)查發(fā)現(xiàn)52%的學(xué)生在此調(diào)查之前還不知道什么是數(shù)學(xué)建模，有25%的學(xué)生在大學(xué)之后才認(rèn)識(shí)，只有24%的學(xué)生是在高中時(shí)就了解，其余的學(xué)生在此之前就從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)。可見(jiàn)數(shù)學(xué)建模還沒(méi)有深入到學(xué)生中去，這也反映出數(shù)學(xué)建模在高職院校的重視程度不是很高，除此之外我們還調(diào)查學(xué)生所了解數(shù)學(xué)建模知識(shí)來(lái)源，有48%學(xué)生是通過(guò)教師介紹而了解，而通過(guò)書(shū)籍得知的學(xué)生有21%，從互聯(lián)網(wǎng)得知的學(xué)生有23%。

1.3.2 高職學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)能力總體水平普遍不高

對(duì)學(xué)生“是否有認(rèn)真做過(guò)數(shù)學(xué)建模題”的調(diào)查，有80%的學(xué)生基本上沒(méi)接觸過(guò)數(shù)學(xué)建模題，沒(méi)有做過(guò)相應(yīng)的題目，在其余的20%中，有12%的學(xué)生僅僅看過(guò)幾道數(shù)學(xué)建模題目，有7%學(xué)生有分析過(guò)數(shù)學(xué)建模題目，但是沒(méi)有什么結(jié)果，又從對(duì)數(shù)學(xué)軟件的了解程度題目回答來(lái)看，高職生對(duì)運(yùn)用數(shù)學(xué)建模專(zhuān)用軟件的能力水平較低，有92%的學(xué)生基本上不知道MATALAB、SAS、LINDO等數(shù)學(xué)軟件的用途。

1.3.3 高職生對(duì)數(shù)學(xué)建模興趣較高

高職生在評(píng)價(jià)自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力比較自信，只有8%的的學(xué)生對(duì)自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力很有信心。通過(guò)調(diào)查學(xué)生“有無(wú)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的興趣”的數(shù)據(jù)顯示，有88%的學(xué)生想?yún)⒓訑?shù)學(xué)建模競(jìng)賽，可以看出學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模是很感興趣的。

2 初步途徑

我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教學(xué)是一種“目標(biāo)教學(xué)”，一方面，我們一直想教給學(xué)生有用的數(shù)學(xué)，但學(xué)生在高中畢業(yè)后如不攻讀數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，就覺(jué)得數(shù)學(xué)除了高考拿分外別無(wú)它用；另一方面，我們的“類(lèi)型+方法”的教學(xué)方式的確是提高了學(xué)生的應(yīng)試“能力”，但是，學(xué)生一旦碰到陌生的題型或者聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題卻又不會(huì)用數(shù)學(xué)的方法去解決它。針對(duì)上述所存在的問(wèn)題，我們提出了解決這些問(wèn)題的初步途徑。

2.1 在以往的教學(xué)案例中，高等職業(yè)院校對(duì)數(shù)學(xué)教師的建模能力有著一定的要求

除了在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)要求方面進(jìn)行改革外，也要求數(shù)學(xué)教師更新其教學(xué)觀念與思想。在日常教學(xué)過(guò)程中，及時(shí)掌握最新數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)展動(dòng)態(tài)，建立新的數(shù)學(xué)模型理論體系，并將所學(xué)到的數(shù)學(xué)建模知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合。數(shù)學(xué)教學(xué)改革除要求教師進(jìn)行自我改變之外，同時(shí)也對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度提出明確要求，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生在情感、態(tài)度、人生觀、價(jià)值觀、應(yīng)用能力等多方面的全面發(fā)展。單就數(shù)學(xué)這一學(xué)科而言，成功的實(shí)踐應(yīng)用將會(huì)使學(xué)生獲得意外的驚喜，激勵(lì)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。因此，合理的數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)可以活躍課堂氛圍，在提高學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，也能夠使教師更好的掌握課堂。

2.2 在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中應(yīng)聯(lián)系實(shí)際并與現(xiàn)行教材結(jié)合起來(lái)研究

我們提倡學(xué)生初步學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)的角度提出問(wèn)題、理解問(wèn)題，并能綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)和技能解決問(wèn)題，發(fā)展應(yīng)用意識(shí)。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐步形成，股票、利息、保險(xiǎn)、有獎(jiǎng)儲(chǔ)蓄、分期付款等經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)學(xué)問(wèn)題，已日漸成為人們的常識(shí)，因此，數(shù)學(xué)教學(xué)不能視而不見(jiàn)，不管實(shí)際應(yīng)用，這樣恐怕就太不合時(shí)宜了。

2.3 在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中還可以結(jié)合專(zhuān)題討論與建模法研究

我們可以選擇適當(dāng)?shù)慕?zhuān)題，如“代數(shù)法建模”、“圖解法建模”等模擬建模，通過(guò)討論、分析和研究，熟悉并理解數(shù)學(xué)建模的一些重要思想，掌握建模的基本方法。甚至可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)日常生活的觀察，自己選擇實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行建模練習(xí)，從而讓學(xué)生嘗到數(shù)學(xué)建模成功的“甜”和難于解決的“苦”，借亦拓寬視野、增長(zhǎng)知識(shí)、積累經(jīng)驗(yàn)。

2.4 以賽促學(xué)，在全國(guó)數(shù)學(xué)建模比賽中培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建建模能力和轉(zhuǎn)換能力

充分利用一年一度的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模學(xué)術(shù)競(jìng)賽活動(dòng)為平臺(tái)，成立數(shù)學(xué)建模興趣小組，以賽促學(xué)，以賽促改，“以終為始、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”在比賽中把數(shù)學(xué)建模常態(tài)化。通過(guò)歷年賽題訓(xùn)練，備戰(zhàn)從中又能引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生思維能力，教師對(duì)教學(xué)中的例題的設(shè)計(jì)和選擇，要有針對(duì)性，要進(jìn)行一題多解的訓(xùn)練，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)原理進(jìn)行廣泛的變換和延伸，盡可能延伸出更多相關(guān)性，相似性，相反性的新問(wèn)題，進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在數(shù)學(xué)教學(xué)中構(gòu)建學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)與培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、創(chuàng)造性思維能力，光憑傳授知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，重要的是在教學(xué)中必須堅(jiān)持以學(xué)生為主體，不能脫離學(xué)生搞一些不切實(shí)際的建模教學(xué)，要一切教學(xué)活動(dòng)必須以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、創(chuàng)造性思維能力為出發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自主活動(dòng)，自覺(jué)地在學(xué)習(xí)過(guò)程中構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識(shí)，只有這樣才能真正提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)能力水平，使學(xué)生提高數(shù)學(xué)思維、創(chuàng)造性思維能力。

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