士官數學教學應融入數學建模

趙蓉

摘 要：在士官數學教學中，如何在日常教學中提高數學教學的實效性。本文根據士官職業技術教育培養目標的基本要求，結合士官數學面對課時少、任務重、學員素質不高的現狀，提出教員在日常數學教學中重視數學建模教育，有利于士官職業技術教育目標的實現。

關鍵詞：士官職業技術教育；教育目標；數學建模

一、數學在士官人才培養中的地位和作用

數學作為一門重要的基礎理論課程，不僅關系到專業課程的學習，而且還是士官職業技術教育的基礎，甚至是終身接受教育的一個基礎。它對培養學員的思想文化素質，提高就業彈性和適應職業變化能力等方面具有不可或缺的作用。概括地說，數學課程在士官人才培養中的作用應定位在拓寬文化基礎、增強能力，提供專業工具這三個方面。

現代科學及軍事職業中的各項工作，大多是智力型和知識密集型的，都離不開定量分析和系統分析，都必須運用各種數學知識（例如數理統計、最優化、微分方程、計算方法、神經網絡等）和數學軟件包。越來越多的數學分支滲透到自然科學各個領域，并物化到各種先進設備之中，如線性代數、概率統計、計算方法、偏微分方程等。著名的數學家與數學教育家哈爾莫斯（Halmos）說過這樣的一句話：“具備一定的數學修養比具備一定量的數學知識要重要得多。”從這個意義上說，數學教育的根本目的并不僅僅在于讓你掌握多少數學知識，北京大學張順燕先生認為：數學教育的根本目的在于培養你一雙敏銳的眼睛，善于從紛亂復雜的自然現象中發現有規律的東西，學會以豐富的科學語言、嚴謹的思辨頭腦和科學的研究模式去探索世界的奧秘，進而做出發明和創造。士官職業技術教育的培養目標是為部隊輸送合格的技術人才，士官院校的高等數學教學應注重以開發學員的未來“崗位”能力為教學導向之一，使學員真正成為具有“職業軍人”智能的技術型人才。

二、數學建模融入日常教學

微積分在闡明數學、物理學、工程技術、生物學以及社會科學等方面的問題時展示了較強威力。因此，幾乎所有的大學生都要學習高等數學（微積分），其中很多內容本來就與一些實際問題的密切相關，因此在講述這些內容時，把數學建模的思想和方法融人進去是十分自然的。把一些實際問題或者有實際應用背景的問題的數學模型組織好，那么學員不但能初步學到建模的思想和方法，更能進一步了解、深切體會到數學的重要性，更有興趣、更加主動地學習數學。

三、樹立“培養學員能力中心，實用為原則”的教學理念

（一）要貫徹“以能力為中心”的原則。

士官職業技術教育數學課程的任務除了打好學習專業知識、掌握職業技能的基礎之外，還有另一個重要任務就是引導學員樹立科學的世界觀、人生觀，使其具有基本的數學科學文化素養，掌握必需的數學文化基礎知識。因此，在我們貫徹“以能力為本位”原則時，必須從學習專業知識與掌握職業技能、培養基本的科學文化素養與掌握必需的文化基礎知識兩個角度來把握“以能力為本位”的原則。

（二）例題講解貼近生活化。

實踐是最好的老師，實踐是檢驗真理的唯一標準。深入鉆研教材，將例題與實際問題聯系起來，挖掘提煉有價值的數學建模素材，啟發學員解決問題，抓住問題精髓，賦予其實用性，可以使學員感受到大干世界，數學無處不在，無時不有。比如，“極限與連續”中極限的定義，雖然這個定義從數學的角度來看是嚴密的、符合數學需要的，但是過于抽象，語言過于數學化，絕大多數士官學員反映難以理解這個定義。若抓住函數的極限f（x），就是找函數f（x）在x→∞或x→x0時的變化趨勢，用生活化語言描述，學員就比較容易理解。這樣的例子在教學過程中比比皆是，關于分段函數，可以采用出租車計價問題：“某市出租車的起步價為5.0元（2km以內）。如果超過2km，那么超過部分為1.8元/km。如果超過5km，那么超過部分為2.5元/km，試寫出租車費Y與路程數X之間的函數關系式，并畫出函數的圖象。” 在講述微分學的時候，講述導數的概念這一節時，不應過分的強調概念的嚴密性和準確性，而是著重講述導數概念的由來和產生過程，從實際生活中的生動例子出發，一步一步引導，并通過多媒體教學手段讓學員首先直觀形象地理解導數的幾何意義以及物理意義。這樣做，既能幫助學員認識數學的真諦，又可提高其將實際問題數學化的本領。

四、改革教學方法，注重應用意識

數學是鍛煉思維的體操，學員學習數學的一切能力都具體化為問題解決的能力。“授人一魚，只從一飯，授人以漁，終身受用。”借助現代化教學手段，應用計算機輔助教學，使學員能使用計算機及相應的軟件，如Mathematic、Maple、Matlab等數學軟件，擴大課堂信息量，引導學員主動學習知識，切實掌握數學思想和數學方法，努力培養學員主動獲取和應用知識信息的能力、獨立思維能力和創造能力。要提高學員的數學應用能力，教員除了在課堂教學中培養訓練外，在作業布置方面應注意增加實踐性、研究性的作業，讓學員動手去做數學實驗，搞社會調查，實地測量，采集并編寫應用數學的問題，將數學應用能力的培養拓展到課外，使學員在生活中強化數學意識，注意用數學方法和手段分析和解決現實問題，進而提高學員應用數學的能力。此外，還可以指導學員開展研究性學習，從現實中學數學、用數學，體驗數學；聯系專業課內容，指導學員自覺用數學知識、數學觀點為專業課服務；重視數學課外活動，指導學員制作模型、課件，均不失為培養士官生數學應用能力、提高學員數學素質的有效方法。

五、結論

隨著科學技術的飛速發展，知識半衰期的縮短，技術與其相關的專門知識的更迭周期越來越短的事實，使得掌握一門專業知識就可以用一輩子的時代一去不復返了。數學建模競賽對培養學員的創造性、競爭意識和適應社會的應變能力具有不可低估的作用。開展數學建模活動，既可以擴大學員知識面，拓展學員視野，又可以使學員深刻認識數學的價值，掌握基本的數學思維方法，學會如何運用科學方法解決問題，體會到數學在現實生活和科學研究過程中的作用，進一步提高學員運用數學知識解決實際問題的能力。

參考文獻

[1]張順燕.關于數學教學的若干認識[J].數學教育學報，2004.

（作者單位：空軍通信士官學校數學教研室）