【摘 要】數學是高職教學中重要的基礎性學科,高職數學知識有助于提高學生數學思維能力、邏輯推理能力、數學建模能力等,而學生必須具備數學建模能力,因此,高職數學教師要加強學生建模能力的培養。在高職數學教學過程中融入數學建模,能有效激發學生對數學的學習興趣,培養學生運用數學知識解決實際問題的能力,讓學生成為高素質創新性人才。本文就數學建模融入高職數學教學進行了簡單的探討,促進學生全面健康發展。
【關鍵詞】數學建模;高職數學;教學
引言
高職院校是培養技能型人才的主要陣地,應該加強對高素質創新型人才的培養,在教學中也應加強知識在實際生活中的應用教學。將數學建模融入高職數學教學中有著重要意義,如何將數學建模融入到高職數學教學中,培養學生創新意識,提高學生實踐能力,還需廣大教育工作者共同探索。
一、在高職數學教學中融入數學建模的積極作用
(一)激發學生學習積極性
很多高職院校的學生都是因為高考失利,或者學習成績較差才選擇到高職院校學習的,所以高職院校的生源質量不太好,學生對基礎知識的掌握較差,自主學習的能力有所欠缺,自制力也較差。而高職院校數學學科知識較為復雜抽象,學生在學習時有著較大難度,學生很容易厭煩抵觸數學學習。很多學生對于高職數學的認識不足,他們并未充分認識到數學的實際作用,導致學習態度不夠端正,影響了學習效率。針對這樣的現象,高職數學教師應在生活中搜集案例資料來建模分析,引導學生積極參與,營造良好的教學環境,激發學生的學習積極性。
(二)利用數學知識解決實際問題
數學建模是通過數學符合、運算公式、程序、圖形等將實際問題抽象化,預測某些事物的發展規律,解釋一些客觀現象,為某些活動制定最優辦法。通過構建數學模型來幫助人們深入分析某些實際問題,熟練運用數學知識。數學建模有助于學生加深對數學知識的理解,提高學生運用數學知識來解決生活中的實際問題的能力。
(三)培養高素質創新型人才
新時期高職學生應更加注重自身實力的提升,成為一位優秀的高素質創新型人才。數學具有很強的邏輯性,高職學生可以通過數學建模來提高自己的語言表達能力。數學建模是一種很好解決實際問題的方法,讓學生能更好的處理生活中的實際問題,有時候構建數學模型需要借助多媒體設備,這也能有效提高學生對計算機的運用水平。利用數學建模來解決實際問題的過程中,需要進行各種數據分析和推理驗證,工作量很大,往往需要團隊共同完成,這可以培養學生團結合作的能力。數學建模能讓高職學生充分發揮自己的想象力與創造力,培養創新意識,有助于提高創新能力。數學建模融入到高職數學教學中,能讓學生實現學以致用這一教學目標,讓學生成為符合現代社會需求的高素質創新型人才。
二、將數學建模在高職數學教學中的應用
(一)將數學建模融入到數學概念中
在教學活動中教師是組織者,也是帶領學生學習的引導者,在進行數學概念教學時,教師可以適當融入數學建模。比如教師在講授導數這一概念知識時,可以通過例舉一些與變化率有關的案例,比如變速運動的瞬時速度等,通過實例構建數學模型,讓學生更加容易理解到導數是刻畫平均變化率到瞬時變化率這一實際問題,幫助學生掌握數學概念知識。又比如教師在教授極限的概念時,可以引入割圓術,通過數學軟件來展示給學生,引導學生仔細觀察尋找規律與結論。在數學教學中融入數學建模,將數學理論知識從抽象向著具體實際轉化,引導學生提高自身認知水平,幫助學生對客觀事物有更加明確的認識,充分認識到數學與實際生活的密切關系。
(二)將數學建模融入到教材中
在日常生活中處處都有著數學的影子,教師作為教學活動的組織者,必須將多元化的建模思想融入到數學教學中,選擇好載體,在設計數學教學課程時嚴格按照新課程標準,選擇合適的教學內容與經典案例,或者將社會關注的熱點問題融入到教學中,與教學內容相符,在選擇建模案例時不可太難,要引導學生多多留意身邊的事物,從數學的角度來分析實際問題,形成數學案例。比如在進行納稅問題講解時,涉及到很多的計算問題,比如打的計費、房貸復利計算等,或者是導數的應用與優化問題等,將這些生活案例融入到數學教學中,激發學生的探索精神,在無形中教會學生數學模型的構建,幫助學生解決數學問題。
(三)將數學建模融入到數學習題中
高職數學教學應注重習題的練習,充分發揮習題的積極作用。高職數學習題是教學的重要內容,也是強化課堂知識的重要方法,幫助學生吸收消化課堂知識,促進學生數學思維的培養和鍛煉。從學生開始學習數學知識,就離不開數學習題,習題練習是提升學生數學成績的重要舉措。但在當前高職院校數學教學習題中涉及到的數學應用問題不多,很多應用問題都有著其固定的數學答案,不利于提高學生的創新能力。針對這一問題,教師在設置數學習題時盡量選擇與實際應用相關的題目來構建數學模型,學生也可以根據自身實際情況設置具有趣味性的實際問題,拓展學生思維能力。
(四)創建數學建模協會
為了更好的培養學生具備解決實際問題的建模能力,高職院校應從教學方法上進行突破。高職院??梢栽跀祵W教師的幫助下組建數學建模協會,組織開展研討活動,針對學生在學習生活中遇到的實際問題,從數學角度展開討論,培養學生提出問題分析問題的能力。比如學校周邊規劃設計是否合理?如何實現節約水電?等。學校可以邀請專業教師開展相關講座活動,加深學生對數學知識的理解,體會數學在實踐中的運用方法,學校也可以制定合理的評價機制,對學生的數學應用能力進行公平客觀的評價,表現優秀的學生可以給予一定的獎勵機制,激發學生對數學的學習熱情,學生在學習生活中遇到問題積極帶入課堂,主動探索解決辦法,尋找答案,讓學生將數學建模思想刻入腦海,遇到相關知識時學生會自覺運用數學建模來解決實際問題,提高學生實踐能力。
總結
數學建模將實際問題抽象化,利用數學知識來解決生活中的實際問題。在當前高職教育改革背景下,高職教師應將數學建模融入到數學教學中,讓數學建模與專業知識相互融合,幫助學生掌握數學知識,靈活運用數學思維和數學方法來解決生活工作中的具體問題。
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作者簡介:
閆志偉(1968.11.01-),男,漢,碩士,青島求實職業技術學院,副教授,數學建模與科學計算。