摘 要:本文首先分析了在大學數學教學中融入數學建模思想的意義,然后提出了大學數學教學中對數學建模思想滲透較少、相關活動較少、學生學習態度不端正這三點問題,最后從提高課堂教學質量、開設與建模思想相關課程、加強宣傳、轉變教學方式和開展建模活動這五方面提出了加強數學建模思想與大學數學教學融合的策略。希望能對高校和數學院系的教師帶來啟示,促進數學建模思想的發展。
關鍵詞:大學數學;數學建模思想;數學教學
數學建模思想是通過數學建模來解決問題的一種思想,其主要是通過理論聯系實際,將事物構建成數學模型去而去解決問題。隨著時代的發展,這種建模思想的運用越來越廣泛。但在我國的大學數學教學中,很多教師不夠重視對建模思想的運用,對建模思想與數學學科知識的融入不夠深入,這導致數學建模思想與數學學科相脫離,不能被學生充分的學習和運用。
一、在大學數學教學中融入數學建模思想的意義
將數學建模思想融入在大學課堂教學中是非常有意義的,其主要表現在以下幾個方面。第一,如今數學科目不僅僅體現書本上的抽象知識,其在現實生活中的應用也變得越來越多。很多人用數學思想分析經濟問題,尤其是眾多的諾貝爾經濟學獎的獲得者更是如此。并且,數學中的建模思想更是被運用到基因測試、超聲波測試等基因科學、醫學、生物的各個領域,人們可以通過建立龐大的數學模型來分析與解絕問題。所以,在數學教學中融入建模思想有利于學生開展各個領域的工作。第二,在大學數學教學中加入建模思想還可以提升學生的學習興趣,在傳統的大學數學課堂中,很多教師重點講解類型題的解題模式,讓學生按照固有的思路進行解題。這樣就導致很多學生不理解數學題背后的推理與思想方法,只是這樣枯燥的做題,學生會失去對數學的興趣。但是融入數學建模思想后,學生就可以用其解決實際的問題,讓學習變得更加的靈活有趣味。第三,數學建模思想的融入也是適應課程改革的需要,學生可以理論與實際相結合,在實際的學習中體會到數學的價值所在。
二、大學數學教學中融入數學建模思想存在的問題
(一)對數學建模思想滲透較少
雖然學習數學建模思想的意義巨大,但是目前我國很多大學在這一方面做得還不夠好。首先就是教師在數學課堂上對數學建模思想的滲透較少,一些教師對這種思想的重視程度不夠。有很多大學數學的課堂中,教師基本就是講解課本的理論知識與解題套路,教師只是完成規定的教學任務,不注重會學生數學思維上的指導,也很少擴展其他延伸性的知識。另外,還有一部分教師本身對數學建模思想的研究與探索就不多,這些教師還沒有很好的將建模思想融入課堂之中的方法。并且教師們缺少對應的教學經驗,對數學建模思想的知識掌握度也不夠,最終并不能指導學生利用數學建模思想解決數學問題。
(二)數學建模思想的相關活動少
隨著時代的發展,數學建模思想在社會的應用逐漸增多,但是很多高校沒有順應學科趨勢的發展,積極的開展數學建模思想的課程與實踐活動。其實就數學學科本身而言,數學實驗、應用數學等課程都非常適合融入數學建模思想,不僅能夠解決課程中的問題,也能提升課程的質量,但是教師并沒有予以重視。另外,學校也是如此,學校數學專業的院系并不向學生宣傳數學建模思想,也不開設相關的活動、競賽和選修課程,這就導致學生對數學建模思想的接觸機會也少之又少,無法明白數學建模思想的實用價值,無法進行具體的學習和應用。
(三)學生學習態度不端正
提到大學數學學科,不少學生都會認為它是一門抽象、復雜、枯燥的學科,有實際社會聯系不大,沒有應用意義,這就導致很多學生只是為了應付考試而粗淺的學習數學,對學習大學數學和數學建模思想的態度不積極。實際上,這樣的想法是不夠科學的,雖然數學的應用性沒有語文、地理等學科的應用性強,但是它還是具有實用性的,尤其是其中的數學建模思想,它可以通過計算得到準確的結果,可以給人們的分析、評測等帶來指導價值,學生學會這種思想將會對未來的發展帶來一定的積極影響。所以,學生一定要端正自身的學習態度,積極的學習數學科目與數學建模思想。
三、加強數學建模思想與大學數學教學融合的策略
(一)提高課堂教學質量
針對以上大學課堂中關于融合數學建模思想的問題,一定要引起各高校的注意。要想促進二者之間的融合,首先要做的就會提升大學數學課堂的教學質量。大學數學教學的內容有很多,例如高等數學、概率學、線性代數等都是重點的內容,其中高等數學又是與其他內容息息相關,所以教師可以從高等數學入手,在課堂中融入數學建模思想,提升教學質量。這要求教師要充分的備課,積極的鉆研數學建模思想的相關內容,結合實際,找到可以利用數學建模思想分析的數學知識和具體案例,在課堂上給學生們滲透下去,讓學生對數學建模思想有所了解。另外,數學科目的思維邏輯性很強,要想充分的理解和運用數學建模思想,學生的計算機水平也很重要。所以,學校對數學專業學生的計算機課程也要分外重視,要加強學生對軟件及計算機語言的學習,培養學生的邏輯思維與立體思維習慣。
(二)多開設與建模思想相關的課程
大學數學除了在必修課堂上進行講解以外,在選修課和課外的社團等活動中,也可以進行數學教育。高校要想促進數學建模思想與數學教學的融合,就要積極的開設與建模思想有關的課程和活動。例如,學??梢蚤_設數學建模思想的選修課,積極鼓勵本系學生參與學習,也給其他院系學生進行學習的機會。這樣學生就有機會深入的了解數學建模思想,運用建模思想解決實際問題。這樣做還能對其他院系的學生帶來有益的影響,例如,經濟學專業的學生就可以利用數學建模思想解決貸款計算這樣的僅依靠經濟學內容無法解決的問題。
(三)加強宣傳
為了端正學生學習大學數學以及建模思想的態度,加強宣傳也是很好的一個策略,擴大多數學建模思想的宣傳,也可以解決相關課程開設不理想,學生積極性低的情況。例如,各高校可以在校園內布置橫幅、宣傳板等,在上面設計內容,突出數學建模思想的實用價值與趣味性。同時,高校還可以利用廣播、官網、微博、微信等媒介宣傳數學建模思想的內容,將如今數學專業在社會上的流行趨勢展現出來。尤其是針對數學院系的學生,學??梢栽谡n堂環境和宿舍走廊中搭建模擬的數學模型,在學生的學習與生活中滲透數學建模思想的內容,從小事做起,加強大學數學與數學建模思想的融合。
(四)轉變教學方式
教師轉變教學方式也是加強數學建模思想與大學數學教學融合的有效策略之一。以往的大學數學課堂中,教師都是以自己講課為主,很少安排一些合作探究的內容,這都是應該轉變的地方。教師可以多用啟發式與探索式教學,將一些數學問題留給學生,讓學生小組配合,尋求解決的方法。還可以在課堂上多開展探究活動,例如,可以讓學生自行探究數學建模思想的內容,分析其與數學中可聯系的環節,將探究結果與群體學生分享。這樣也是促進學生積極主動的了解數學建模思想。同時,教師在進行數學知識的講解時,不應該只關注數學題目的解題套路,應該重點分析題目背后的思想邏輯和題目內核,培養學生的數學思維和邏輯思維能力,加強對數學方法的應用,讓學生能夠透過現象看本質,直接將抽象的問題簡單化。另外,教師在講課之中也要多分析現實生活中的數學問題,讓學生了解數學的實用性,從而提升學生的學習興趣。
(五)多開展建模活動
除了以上在教學方面的轉變以外,各高校的數學系在平時也要注重數學與建模思想的融合,可以多舉辦相關活動,提高學生的感知能力,例如,可以舉辦建模思想社團、數學建模思想知識競賽等。這樣可以在豐富的形式中讓學生了解數學建模思想,為在數學課堂的融入打下良好的基礎。同時,高校開可以開展數學建模思想講座,邀請知名的數學專家和研究者進行演講,讓數學教師與學生積極參與,讓學生在高等的學術交流中,領悟數學的奧義,領略建模思想的神奇之處。
四、結語
綜上所述,大學數學教學中,融合數學建模思想有很大的意義,其不僅適應數學學科的教學發展需求,而且也能夠教會學生科學運用數學思想分析處理問題。所以,各高校和數學院系的教師應該將數學建模思想重視起來,教師要提高個人教學水平,在課堂中多運用數學建模思想分析數學問題,學校也要積極響應這一舉措,大力開展數學建模活動,以提高學生的數學思維能力。
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作者簡介:洪小飛(1986.03- ),女,河南洛陽人,碩士,講師,研究方向:模糊數學。