從數(shù)學建模活動談數(shù)學教學改革

張欽鋒

摘要：數(shù)學建模活動的開展，為提升高職學生綜合素質(zhì)搭建了一個良好的平臺。通過這種方式，有助于強化學生實際解決問題的能力，使學生思維能力、創(chuàng)新能力以及學習能力等獲得有效進步，以實現(xiàn)高職學生的全面發(fā)展與進步。本文以數(shù)學建模活動的定義為出發(fā)點，著重探討從數(shù)學建模活動中數(shù)學教學的改革策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)學建模活動；數(shù)學教學改革；策略

前言：

在教學改革的背景下，教師可充分運用數(shù)學建模活動來提升數(shù)學課堂的教學質(zhì)量。數(shù)學建模活動，具有解決問題、抽象概括性以及需求知識的應用性。并且，因數(shù)學建模活動和現(xiàn)代教學目標之間的一致性，使其引起了教育界的普遍關(guān)注，也對高職院校數(shù)學教學的改革產(chǎn)生了極為重要的影響。

1.數(shù)學建模的定義

數(shù)學建模，即指將實際生活中的問題通過提煉的方式，抽象為一種數(shù)學的模型，并可以利用多種數(shù)學方法，來對模型的合理性進行驗證，進而運用數(shù)學模型來解決現(xiàn)實生活中的數(shù)學問題。同時，數(shù)學建模也是一種有效思考的方式，是針對于現(xiàn)實想象，利用心智活動來構(gòu)建出可抓住的重點特征，一般的表示方式為符號化或形象化。站在科學的角度上來看待數(shù)學建模，就是運用數(shù)學的方法及語言，借助抽象以及簡化的方式，來實現(xiàn)數(shù)學問題解決的一種強有力工具。

2.從數(shù)學建模活動談數(shù)學教學的改革策略

在數(shù)學教學改革中，教師可將數(shù)學建模活動作為契機，適當刪減原有的教學內(nèi)容，增加數(shù)學實驗、培養(yǎng)學生實際解決問題的能力，并應注重靈活自身的教學手段，以推動數(shù)學教學改革的進程。從數(shù)學建模活動談數(shù)學教學的改革策略，具體內(nèi)容體現(xiàn)如下：

2.1 適當刪減原有教學內(nèi)容

原有的高職數(shù)學教學內(nèi)容，以及應用數(shù)學的選修課程，大多都具備國家教委所頒布的“基本要求”而作為重要指導。這種要求是在當時的歷史條件下所制定的，它基本能夠?qū)敃r教學體系的迫切需求以及基礎學科反映出來，但發(fā)展到如今，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對于學生實際解題能力有更高要求，教師應根據(jù)原有的數(shù)學教學內(nèi)容，而對其進行合理的調(diào)整。由于性能極高的數(shù)學軟件的出現(xiàn)，如MAPLE、MATLAB等，因此對于教材內(nèi)容中需借助特殊技巧的計算訓練，可適當對其進行刪減，讓學生從實際出發(fā)，定位好數(shù)學學習的重點，以促進學生良好數(shù)學體系的構(gòu)建，從而發(fā)揮出數(shù)學教學改革的重要作用。

例如，在數(shù)理統(tǒng)計與概率論教學中，傳統(tǒng)的數(shù)學教學是將重點放置于概率論的部分，而極具實用性的數(shù)理統(tǒng)計的內(nèi)容，則占據(jù)極為少數(shù)的部分，甚至對該部分知識不作任何要求，致使對該部分教學內(nèi)容的講述，效果欠佳。因此，教師可以對教學內(nèi)容進行適當刪減，從培養(yǎng)學生實際解決問題的能力著手，可以借助計算機技術(shù)，開展數(shù)學建模活動，使復雜的問題變得簡單，以推動數(shù)學教學改革的進程。

2.2 增加數(shù)學實驗

中科院院士王子坤在《今日數(shù)學及其應用》中指出：“精準定量思維是對科技人員素質(zhì)的共同要求”。所謂精準定量思維，即指人們在實際問題中將數(shù)學問題提煉出來，抽象化數(shù)學建模，運用數(shù)學計算的方式將模型的近似解求出來，而后歸于現(xiàn)實中來對其進行檢驗，在必要時，可對構(gòu)建出的模型進行修改，使其能夠更符合實際的需求。最后，將解決實際問題的軟件包編制好，以使其得到更廣泛的應用。

數(shù)學實驗是一種新型的教學模式，是與概率論、以及微積分等課程同等重要的教學環(huán)節(jié)，它能夠?qū)?shù)學建模、數(shù)學知識以及計算機的運用相結(jié)合。并且，通過數(shù)學實驗的方式，能夠幫助學生更為深入的學習與理解數(shù)學知識的基本理論與基本概論，使學生能夠利用自身所學知識，而實現(xiàn)對數(shù)學模型的構(gòu)建，并應指導學生利用計算機技術(shù)，來解決學生所面臨的實際問題。所以，教師可在數(shù)學建模活動中通過增加數(shù)學實驗的方式，使學生在面對問題時，能夠積極的進行思考，主動的進行參與，并逐漸學會數(shù)學建模的方式，讓學生真正體會到數(shù)學知識的實際用途，以推動數(shù)學教學的改革。

2.3 培養(yǎng)學生實際解決問題的能力

在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，教師總是把理論知識的傳授放在首要位置，教學時往往緊扣教材中的內(nèi)容，致使數(shù)學教學始終處于封閉的狀態(tài)。由于數(shù)學學科是一門邏輯性極強的學科，其中有許多概念都極具抽象性，使多學生都對其學習產(chǎn)生抗拒心理，認為數(shù)學學習枯燥乏味，除了應對考試，再無他用。所以，在進行數(shù)學建模活動時，可通過競賽的方式，讓學生體會到數(shù)學知識在生活中的實際應用，使學生的思維能力、以及學習能力等獲得有效提升，進而增強學生實際解決問題的能力，激發(fā)學生對數(shù)學學科的學習興趣，并為數(shù)學教學的改革注入一抹鮮活的色彩。

例如，在數(shù)學建模的活動中，教師可通過競賽的方式，讓學生了解到數(shù)學知識的實際用途，如能夠有效解決化學、生態(tài)、經(jīng)濟以及物理等學科中不同模型，以使學生的學習興趣得到提高。教師也應注重教學思想的引導，重視學生對問題的推理與分析，最終使學生實際解決問題的能力得以提高。

2.4 靈活教學方法

數(shù)學建模活動歸屬于開拓性教育的一種，具有教學難度大、涉及領域廣的特點。要求學生必須具備較高的綜合能力、抽象概括能力以及對于計算機的使用能力，通過這些能力的融合，以推動學生對于數(shù)學知識的學習。因此，在現(xiàn)代數(shù)學的教學中，教師應靈活自身的教學方法，打破數(shù)學課程固有的教學模式，將理論知識與實際方法進行有效結(jié)合，并可以借鑒各種數(shù)學建模方式，在教學中經(jīng)常性的穿插一些富有啟迪性與創(chuàng)造性的數(shù)學模型，以提升學生在數(shù)學課堂中的積極性與主動參與性，引導學生探索解決問題的思路，建立出良好的數(shù)學關(guān)系，編程求解。另外，在吸引學生注意力、培養(yǎng)學生數(shù)學應用意識的同時，教師應摒棄傳統(tǒng)數(shù)學教學中，運用粉筆在黑板上寫板書的方式，轉(zhuǎn)而采用多媒體技術(shù)，向?qū)W生介紹出某些數(shù)學軟件的使用方法，實現(xiàn)數(shù)學實驗與課堂教學的相互融合，引導學生積極的動手去處理編制問題，以彰顯出數(shù)學教學改革的價值。

總結(jié)：

總而言之，數(shù)學教學的改革是一個任重而道遠的過程，應將數(shù)學建模活動作為契機，積極推動數(shù)學教學的改革，改變以往數(shù)學課堂中枯燥乏味的教學氛圍，激發(fā)學生的學習興趣，提升學生在數(shù)學課堂中的參與程度，使古老的數(shù)學學科煥發(fā)出新的生機，這也是每一個教育工作者的追求，與不可推卸的職責。也只有這樣，才能夠切實促進數(shù)學教學的改革，并發(fā)揮出數(shù)學建模活動對于數(shù)學改革的重要性，最終實現(xiàn)對學生綜合素質(zhì)的促進。

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（作者單位：廣西經(jīng)濟管理干部學院，廣西 南寧 530000）endprint