论数学建模在高等教学的重要性论文

时间:2023-03-14 08:11:28 数学教学论文 收藏本文 下载本文

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论数学建模在高等教学的重要性论文

篇1:论数学建模在高等教学的重要性论文

论数学建模在高等教学的重要性论文

一、高等数学课程的重要性

学好高等数学课程,不仅可以学到像数学概念、公式、定理结论这样的理论知识,并在定理、公式的推导过程中更能培养人的逻辑思维能力,提高数学素养,同时是学好后续专业课程例如西方经济学等学科有力保障。高等数学课程更重要的作用是培养学生的理性思维和思辨能力;能启迪智慧,开发创新、创造能力。因而高等数学课程授课效果的好坏直接影响到金融类院校人才的培养质量的高低。在这种形势下,全国金融类院校都开设了高等数学课程。

二、高等数学课程授课现状

每一个讲授高等数学课程的教师在第一次上课时,几乎都会对学生阐述这门课程的重要性。一方面会强调这门课程的理论基础知识的重要性,另一方面强调它在解决实际问题中的应用性等等。大多数学生更感兴趣的这门课程在实际中的应用,但是在实际教学过程中,教师却很难将理论知识应用到实际去解决一些实际问题,理论和实际严重脱节,长期以来,现在高校普遍的高等数学教学教学,为了完成教学任务而“满堂灌”的现象仍旧是普遍存在的,不讲究教学方法,不能做到因材施教,教师授课没有热情,平铺直叙,照本宣科,授课过程枯燥无味,课堂气氛死气沉沉,几乎没有互动。采用的教学手段依然是粉笔加黑板、课本加教案的传统授课模式,现代化的多媒体教学手段应用几乎为零。多种原因都有可能导致学生对高等数学产生抵触情绪、畏难情绪,失去学习这门课程的兴趣。因此要改变目前高等数学课程的学习现状,高等数学的教学改革已经势在必行,刻不容缓。实践证明,如果教师能在讲授重点、难点知识时,引入适当的数学建模案例,不但易于学生对理论知识的理解,更能增强学生运用学到的理论解决实际问题的能力。从而可以纠正一些学生认为的“高数数学无用论“的思想,激发学生学习数学的热情、兴趣,培养学生的创新力、创造力,提高学生的数学素养与综合素质。

三、数学建模在高等数学教学中的重要性

课程的着重点为挖掘和展现数学理论知识中的数学思维方法及将理论应用到实践。在授课过程中,要求教师对重要概念、定义,要能讲清背景来源,以及它们所体现出的数学思想方法。对教材上的重点例题、典型习题的分析要体现数学思维过程,分析出难点、关键点,新知识如何在题目中应用的,这样才能有助于学生对新知识的理解和运用。课堂上,采用启发式教学,使学生能对教师所授新知识能进行分析、总结、整理,进而能培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。从而一方面为后继专业课程的学习奠定必要的理论基础,另一方面使学生初步拥有运用数学理论知识解决实际问题的能力。进而培养学生严谨、缜密的科学态度,逐步提高提出问题、分析问题和解决问题的能力。

1.有利于学生对概念的理解与掌握

高等数学中的概念与初等数学相比则更抽象,如极限的精确定义、导数、定积分等,学生在学习这些概念时总想知道这些概念的来源和应用,希望在实际问题中找到概念的原型。事实上,数学中的概念本身就是从客观事物的数量关系中抽象出来的数学模型,它必然与某些实际原型相对应着。因此引入数学概念时,融入数学建模是完全可行的,每当引入新概念时,都可以选择相关的实例来说明这部分内容的实用性。在概念引入时,尽可能选取生活中的常见小问题来还原现实情境后的数学,使学生能够了解概念、定义的来龙去脉,让学生感受到这些定义不是硬性规定的,而是与实际生活紧密相连的。从而便于学生对概念的理解与掌握。例如,在给出“定积分”这个概念时,强调定积分的思想是“分割取近似,求和取极限”。从求曲边梯形面积、变速直线运动的路程、变力做工等生活中常见的实际问题入手。尽管要求的这些问题的实际意义不同,但求解它们的方法及步骤却都是一样的,即都可以通过无限细分、取近似、求和、取极限的思想方法来实现求解过程。最终都可以抽象成为一个和式的极限,从而得到定积分的概念。

2.有利于激发学生学习高等数学课程的兴趣与热情

高等数学教学中长期以来都是重视理论基础、轻实践应用。教师在授课过程中注重基础理论知识的整体性、统一性,根据教学大纲的要求,按部就班的按照传统授课方法,以完成教学工作任务为目标。而对教材中关于理论基础知识应用的部分或是删除、或是略讲。同时高等数学课堂上基本上是以教师讲授为主,学生参与较少、活着几乎没有,定义定理的讲解、证明过程枯燥无味,再加上套用现成公式来解题的`做题方法,导致学生没有学习的兴趣,学生即使能做题,也是知其然不知其所以然,缺乏应用数学解决实际问题的能力。长此以往,在学生眼中,数学就成了晦涩难懂、高不可攀的一门高深学问。在高等数学课程教学环节中数学建模案例模型,例如引入“生猪最佳出售时机模型”,使学生了解到可以用简单的数学知识解决重要的实际问题,从而发现数学理论知识不是超越现实的、抽象的,并在完善案例模型的过程中提高数学理论知识的学习。高等数学教学的目的不是为了培养从事专门进行数学研究的人才,而是要学生懂得数学是工具,教会学生这个工具来解决实际问题才是根本。当通过具体数学模型案例,使学生真正体会到了数学在解决实际问题中的巨大作用,可以增强学生的学习数学的主动性,并对高等数学课程产生浓厚的学习兴趣,利于高等数学课程学习的顺利完成。

3.有利于学生对数学理论知识的应用,提高学生专业素质

从月蚀中地球的阴影计算出月球、地球之间的距离是古代数学建模的经典案例,而牛顿的万有引力定律则是现代数学建模的成功运用的案例之一。诸如最优捕鱼策略、生猪的最佳出售时机、投资的收入和风险等现代数学模型表明,数学建模的应用已经不仅仅局限在天文学、物理学、化学领域,而已经快速地向生物、经济、金融等领域延伸,几乎在人类社会生活的每个角落都能看到它所发挥的无穷威力。近年来,随着计算机的飞速发展,数学的应用性更是得到充分发挥。利用数学方法解决实际问题时,首先要进行的工作是分析问题建立数学模型,然后利用计算机软件对模型进行求解。高等教育中本科阶段,大部分高校的人才培养目标是培养应用型人才,而培养这类人才的关键是培养学生应用数学理论知识的能力。数学建模是将理论知识与实际问题联系起来的桥梁和纽带。因此在高等数学授课过程中引入数学建模,在便于学生理论知识学习的同时,加强学生对数学理论知识的应用性。教师应注重学生专业背景,引入与学生所学专业相关的数学模型,这样才能有助于激发学生的学习积极性,即用所学高等数学知识解决了实际问题,又提高了学生专业素养。

总之,数学建模在高等数学教学中起着重要作用,在加深学生对教材的概念的理解掌握的同时,能激发学生学习数学的兴趣与热情,发挥学生学习的主观能动性,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力,为提高高等数学课程教学质量奠定坚实基础。

篇2:论数学建模在人才培养的作用论文

1.1提高学生的语言和文字表达能力

当今的学生特别是高校理工科的学生,语言和文字表达能力相对较差,通过数学建模竞赛等活动,能锻炼他们语言能力的精确性、简洁性和逻辑性.学生通过参与数学建模的过程感受到学习数学的重要性,认识到自己能力的不足,更进一步意识到只有丰富的知识积累,才能在实践中有所创新.因而,让他们更加积极地参与到数学建模中来,可提高学生的语言和文字表达能力,学习数学的兴趣更浓.

1.2提高学生发现问题和应用计算机的能力

数学建模是运用数学知识和现实世界的实际问题建立数学模型的过程,是一种主动的活动,培养的是学生发现问题和解决实际问题的能力.在建模过程中,学生所面临的最重要的问题是在杂乱无章的现象中如何抽取出数学问题,进而确定所抽取问题的答案.所以要求学生要有发现问题本质的能力、抓住问题要点的洞察能力.针对发现的问题进行数学建模,一般都需要通过计算机来编程进行分析,使用相关的数学软件主要有Mat-lab、Mathematica、Maple和Mathcad等,用这些软件来绘制函数的图形,对数据进行计算,支持符号运算、精确计算和任意精度的近似计算.这样在学生解决数学问题的同时,也提高了应用计算机的能力.

1.3培养学生自主团结协作的团队精神

数学建模活动要让学生熟悉问题、建立模型、数据分析、推理和验证结果,工作量非常大,而且还要具备构造、软件应用以及计算机的编程等很多方面的知识,模型单靠某一个学生很难完成.数学建模为学生提供了相互配合才能完成任务的机会.数学建模的小组一般是至少3人一队参与活动.在组队之后,他们就要相互磨合、相互学习,这样,在整个过程中,他们必须相互尊重和信任,共同讨论,学会倾听别人意见,取长补短.在讨论过程中,会时时涌现出新的想法,所以说,数学建模活动有利于发挥每个人的聪明才智,有利于培养他们的合作精神.

1.4培养学生的创新能力

数学建模不同于传统的数学课程,它的问题一般是选取社会热点和实际问题,大多都没有标准答案.这就给大学生供了非常广阔的空间,让他们发挥自己的想象力、创造力,培养大学生的创新意识、创新能力,让学生在从未遇到的问题面前尽可能地开动脑筋、拓展思路,对于同一个问题,学生可以从不同角度去思考,构建不同的数学模型.因此,重视、搞好数学建模可以有效地培养学生的创新能力.

2学生数学建模能力的培养措施

2.1在教学中注重渗透数学建模思想

学生数学建模能力的培养是个长期过程,教师应在平时的高等数学课程教学过程中注重渗透数学建模思想.由于现实世界的很多社会和生活中的实际问题中都有数学建模的影子,所以应把实际问题和教学内容联系在一起,用适当的方式让学生感受到“数学无所不在,数学思想无所不能”.通过数学建模让学生真正感受到数学和实际的联系,知道学习数学建模可以解决现实生活中的.很多实际问题.根据各专业的特点,让学生选择与所学专业相关的数学建模模型,采用这种方式进行学习能培养学生的数学建模能力,激发学生学习数学的兴趣,调动学生解决问题的激情.

2.2开设数学建模公选课

开设完高等数学、线性代数、概率论与数理统计等数学课程之后,可以开设数学建模公选课,学生通过数学建模选修课中的具体实例,掌握数学建模的基本思想、方法和类型,学会进行科学研究的一般过程和步骤,熟练地运用计算机,从而进一步地提高学生应用数学知识解决实际问题的能力.

2.3利用课外实践活动提升数学建模影响力

学校可以在全校范围内建立数学建模协会,通过协会开展丰富多彩的建模活动提升数学建模的影响力.让学生从这种实践形式中吸取经验,以更好地分解解决实际建模问题的整个过程,并将其放进平时的教学环境中,这是进行数学建模最有效的方法.随着市场经济的发展,数学与各种科学技术结合紧密,大量的行业都需要许多数学基础好、动手能力强、知识面宽、综合素质好的数学人才.因此,举办数学建模活动是实现人才培养、推进科学技术发展的战略需要.作为高等学校的数学教师,要对培养学生数学建模能力过程中存在的问题进行深入地研究,不断地进行经验的积累、内容的更新,以达到进一步提高我国学生数学建模能力的目的.

篇3:建模教学下数学建模论文

建模教学下数学建模论文模板

1明确概念,了解内涵

我们所说的数学模型指的是用精准的数学语言去模拟和描述实际生活中的空间形式、数量关系等,其主要特点就是运用数学语言将客观现象或者事物的特点、主要关系表述出来,使之成为一种具体的数学结构。例如,小学数学问题中“5棵白菜与2棵白菜堆起来是多少棵”、“5只羊与2只羊加在一起是多少只”这样问“一共有多少”的问题有很多,如果每次都一遍遍数太麻烦,于是运用加法数学模型可以解决很多的类似问题。同时,当许多相同的数加在一起时,则可以运用乘法数学模型。又如,“小芳家的储藏室长16分米、宽12分米,如果使用边长为整分米数的正方形瓷砖来铺设储藏室地面(使用瓷砖都是整块的),边长为多少分米的瓷砖合适?其最大边长是几分米?”当小学生面对这样的问题时,也可以运用数学模型来解决。在小学数学建模教学过程中,不少人认为建模是学者、专家的事情,作为小学生来说只能运用模型或者找一个生活原型来加深对数学模型的认识和理解,而无法做到创建数学模型。然而笔者不这么认为,其原因主要有:第一,小学生也有创建数学模型的可能与机会;第二,一旦学生面临实际问题时,可能会出现没有现成的模型来套用的情况,因此学生自己必须通过探索研究,找到适合的数学模型,从而解决问题。此外,在小学数学建模的教学过程中,还需要依据不同阶段的学生特点,对其提出不同的要求,具体来说主要分为以下几个阶段:第一,学生以具体形象的思维主,此时较难掌握建模的方法,因此教师必须逐步培养其建模思维,逐步让学生运用数学知识来解决生活中的实际问题;第二,学生从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡,此时教师应让学生充分感受到数学建模的过程,并逐步掌握建模要领,提升其运用建模知识解决实际问题的能力。

2体现过程,循序渐进

第一,准备模型,丰富问题情境,激活已有经验。众所周知,模型的建立离不开具体的现实情境,因此只有对问题的情境有了充分的认识,才能有效建模。因此,作为教师必须要善于开发学生丰富问题背景的能力,充分利用身边的生活素材来创建与实际生活相符的生活情境,从而为创建模型提供丰富的体验。比如在《确定起跑线》一课的教学过程中,某教室先播放了400米赛跑的片段,一一展示了跑道的整体状况、运动员起跑瞬间、比赛过程及最后的冲刺等情况。看完之后,学生会产生许多疑问:为什么运动员不在同一起跑线上?为什么跑弯道时,内道运动员能够超过外道运动员?然后学生就会提取相关的信息,比如:跑道是有弯道和直道两部分组成,有着相同的终点,外道比内道长,因此起跑线也就不同。此时教师需要做的就是用课件对学生的这些问题及答案一一予以证实。这种运用生活中熟悉的事物充分引入课堂教学内容中,以情境的方式展示给学生的方式,对激活学生现有的生活经验有着较大的帮助,学生有了丰富的背景作依赖,就能更好的解决本课的数学模型问题,即“相邻起跑线的距离差=直径差×π”。

第二,假设模型,把握本质特征,提出合理假设。在小学数学建模的教学过程中,可依据建模的目的及建模对象的特征来观察、分析、抽象、概括实际的数学问题,并用准确的数学语言来提出合理的假设,这一点很关键。此外,这一过程中还要求学生能够善于分别问题的主次方面,为建模提供正确的方向。

第三,建构模型,合理选择策略,亲历建模过程。在数学建模过程中,策略选择十分利则会对建模过程产生直接的影响。要知道,合适的策略能够帮助学生精准抓住问题的实质,因此作为教师而言,应立足与学生的认知特征和认知起点,充分让学生亲历运用合适策略进行建模的整个过程。

第四,应用模型,回归实际问题,拓展模型应用。大家都知道,建模的目的就是为了更好地对社会现象及自然现象进行描述,为此,建立数学模型的终极目的.还是要回归实际问题,从而更好的认识自然,改造自然。此外,在数学建模过程中还应将模型有效的还原成具体或者直观的数学现实,并教会学生利用建模过程中所运用的策略和方法来解决其他问题,只有这样数学建模教学才能走得更远。

3针对学情,把准目标

第一,正确处理数学知识与小学生认知水平的关系。小学阶段,学生的逻辑思维与感性经验有着较为密切的联系,有着明显的形象性。因此,需要密切联系生活实际进行数学建模教学,同时还要符合小学生的心理发展规律及认知特征,并逐步向小学生渗透建模的思想,培养其建模能力。

第二,正确定位建模的教学定位。对此,我们必须认识到,学生在学习数学建模方法的过程是一个不断深化、不断积累的过程。作为教师,应在教学实践中充分结合数学知识,反复对建模方法加以渗透,并帮助学生正确理解题意、解决问题,让学生充分感受建模过程的重要意义。

第三,正确处理建模教学的两面性。具体来说,主要表现为以下两点:一是形象、直观、简洁的一面,其对学生理解、掌握及运用相关的数学知识解决问题有着积极的作用;二是固定、模式化的一面又极大的限制了学生的思维。因此,在数学建模教学过程中,作为教师应时刻注意把握好形象、直观、简洁的一面,尽可能避免解决问题的模式化、固定化。

篇4:论数学建模教育模式探究论文

论数学建模教育模式探究论文

论文关键词:数学建模教育模式引导-发现

论文摘要:数学建模课程教学的根本宗旨在于能力的培养和综合素质的提高,而能力和素质的培养应以知识及教育模式为载体。本文在高校数学教育改革的背景下,介绍了数学建模教学中引导-发现教育模式对教育改革和创新人才培养所起到的促进作用。

高等学校作为知识创新与人才培养的最主要基地,承担着培养知识结构合理、基础扎实、勇于创新、具有国际竞争力的优秀人才的重任。因此,以素质教育为核心,培养大学生综合素质和创新能力已成为我国高等教育改革的重点与着眼点。那么,在这项改革中,教育模式与方法的探究就显得尤为重要。

教育模式和方法不是一成不变的,是随着时代、社会环境和受教育主体的需求而改变的,当代大学生面临什么样的社会背景与走势,这些背景与走势对大学生的学习提出了什么样的要求[1]。

科技发展走势:科学知识发展越来越快,知识更新周期越来越短,这样情况下会学比学会更重要。

市场经济走势:市场经济的本质特征是竞争。随着我国市场经济的深化,竞争日趋激烈,就业与创业都有竞争,决定竞争胜负的是人的能力与素质,包括人的学习能力。

学习化时代走势:21世纪人类进入学习化社会,终身学习是每一个社会成员的任务,人可以离开学校但离不开学习。大学生的根本任务是学习,但首要是学会学习,为一生的学习打基础。

经济形势走势:人类社会正在从工业经济走向知识经济,创新成为第一位的,创新性学习成为最重要的学习。

21世纪的数学教育对受教育主体面临的上述走势表现出如下的反应和变化:

1.数学教学将从传统的“传授知识”的模式更多地转变到“以学生为主体,以兴趣为引导”的实践模式;

2.数学教学将更着重培养、发展学生的数学学习能力。包括采集与处理信息的能力;独立获取知识的能力;自我训练和实践的能力;创新学习的能力;

3.素质教育要求我们在基础教育阶段就开始培养学生有实现自我“可持续发展”的意识和能力,它要求我们的学生学会设问、学会探索、学会合作,去解决面临的问题。只有学会学习,才能学会生存,只有敢于创新,才能赢得发展。

数学建模作为一个学数学、用数学的过程,恰好是实现上述目标的有效途径之一。同时数学建模给学生们再现了一个微型的科研过程,这对学生们今后的学习和工作无疑会有很好的影响,也对学生的能力提出了更高层次的要求。近年来,数学建模已成为国际、国内数学教育中稳定的内容和热点之一,在建模内容、模式、范围与课堂教学内容真正意义的结合上进行了不懈的努力和探索,本文通过对数学建模教学模式进行了研究和探讨,旨在拟出一套具有较强操作性、行之有效的培养学生数学建模能力的途径和方法。

教学是一种由师生双方共同完成的、有目的、有组织的活动,它是教与学的有机统一,其中教师起着主导作用。“教什么”、“如何教”直接影响着学生学习的主动性和积极性,影响着教学的效率和质量,也关系到教学目标能否实现,教学任务能否完成。优秀教师取得成功的关键就在于他们能对教学内容(教什么)和教学方法(如何教)进行合理的组合,即能按某一种或某几种有效的教学模式进行教学。

数学建模教学模式主要有三种:

讲解-传授数学建模教学模式;

活动-参与数学建模教学模式;

引导—发现数学建模教学模式。

本文主要介绍引导—发现数学建模教学模式[2]。

发现学习的根本目的在于促进学生在获取知识的同时,拓展思维能力,培养独立思考能力和创新精神,从而在学习方式上,改变了从师型过多,自主型过少的状况;注重知识的发生、发展过程,让学生自己发现问题,主动获取知识,从而在学习状态上,改变了顺从型过多,问题型过少的状况;实施发现法教学,根据青少年好奇、好学、好问、好动手的主要特点,在教师指导下,通过阅读、观察、实验、思考、讨论等方式,引导学生像数学家当初发现定理那样去发现问题、研究问题,进而解决问题,总结规律,努力使学生成为知识的发现者,从而在学习层次上,改变了继承型过多,创新型过少的状况;发现法教学不注重问题的结果,因为问题提出方式的不同会产生不同的结论,从而在思维方式上,改变了求同型过多,求异型过少的状况;发现法教学旨在在发现问题过程中培养学生学习的兴趣,而不单是应对考试,从而在学习情感上,改变了应试型过多,兴趣型过少的状况。 一般认为,引导—发现教学模式由以下四个环节组成:

(1)设置情境或创设发现问题;

(2)收集信息并进行探索实验;

(3)引导发现,激励学生自主地解决问题;

(4)引导评价,及时归纳总结。

“引导—发现”数学建模教学模式对于教师和学生来说,都是一个学数学、用数学共同促进的过程。特别对于教师来说,教师的“引导”体现在为学生创设一个好的问题环境,激发起学生的探索欲望,最终由学生“自主发现解决”面临的问题,并使获取的知识成为继续发现问题,获取新知识的起点和手段,形成新的问题环境和学习过程的循环。它的主旨应通过这个过程让学生在发现问题,在探索求解的实践活动中学习数学,加深对数学意义的.理解,习惯用数学思维来思考问题,提高用数学知识解决问题的能力和意识。

“发现”在教学中起着非常重要的作用,它能充分调动学生的主动性和积极性,在探索、发现的过程中培养学生的思维能力和创新精神。同样在数学建模教学中,老师应有针对性地选择一些富有思考性、探索性的问题,引导学生在发现中学习。因为发现法有两个效用:一是“兴趣”,即能使学生在发现中产生“兴奋感”,近而培养学习兴趣,从“化意外和复杂性为可预料性和简单性”的行动中获得理智的满足,能使数学建模教学比较生动活泼。二是“迁移”能力的提高。这是指学生从发现学习中能获得这样一种能力,在遇到类似的但未学习过的问题时其思维过程将大大缩短,具备举一反三的能力。引导—发现教学模式的宗旨是要人们意识到并掌握科学探究的过程,而不仅仅是找到问题的答案。在这一模式中,师生之间是一种合作的关系,师生比较平等,学生可以自主地进行探究,有利于培养学生的自控能力。

这一教学模式主要应用在数学建模的高级阶段,在这一阶段,学生己有一定的建模能力,可以接触较复杂的应用问题,学生在采集有用信息时,发现问题,在教师的引导下解决问题。但这种教学方法对教师和学生的要求都比较高,教师需要了解学生掌握建模方法的思维过程和学生的能力水平,学生则必须具备良好的认知结构,而内容必须是较复杂的,符合探究、发现等高级思维活动方式。因此,在数学建模教学中教师应根据不同的教学内容和教学对象有选择地采用此模式进行教学,扬长避短,使此模式教学取得实效。

参考文献

[1]张德江《会学比学会更重要-在学习革命研究会成立大会上的讲话》[J]长春工业大学学报.3页码107-110

[2]沈小青《数学建模教学模式论》[D]福建师范大学10页码16-19

[3]叶平《教学模式:从“广播式”向“分互式”演讲》[J]中国地质大学学报.3

[4]洪双义《一种新型数学教育方式的探索》[J]数学教育学报2003.5页码91-94

[5]高文《教学模式论》[M]上海教育出版社.2

篇5:论数学建模与大学教育论文

论数学建模与大学教育论文

一、目前大学数学教育中存在的问题

人们常说“数学是科学王国的女王”,但是女王的权力只有找到受力物才能体现她的价值,关起门来学数学,不体现数学的应用,是难以把数学学活的,学生们若都只有纯数学的理论,没有实际运用的实践,容易重现长平之战的悲剧。比如前不久的国际数学建模培训中,一个组的三名同学建立好了模型,也有了解题思路和方法但就是写不出积分表达式,找到原因后才知道,原来极限与求和符号连写不知道就是积分,能代表学校参加国际数学建模比赛的学生数学功底应该是比较不错的学生,若单问极限或单问求和都没问题,问题在于实际问题解决的少,缺乏理论联系实践的能力。

二、数学建模对大学数学教育的影响

(一)数学建模能调动学生学习数学的兴趣

俗话说“死学的不如会学的,会学的不如好学的”,兴趣才是最好的老师。数学建模的问题来自于实践,来自于生活,同学们逐渐发现自己身边的`问题原来和自己所学的知识关系是那样的密切,再没有空中楼阁之感,同时在实践过程中,对知识的理解也比原来深刻的多。收获的喜悦来自一点一滴的积累,学习的快乐与自信也逐渐建立起来。

(二)数学建模能提高学生的数学应用能力

建模对数学应用能力的培养是不言而喻的,首先建造模型的目的就是为了解决问题,问题的顺利解决有赖于各种数学方法。大学数学教育最欠缺的实践与体验,在这里确是司空见惯的,学生的数学应用能力在这里得到最大限度的提升,由此看来数学建模是数学应用的必由之路,是联系数学与实际问题的桥梁。

(三)数学建模能培养学生自学能力

数学建模的过程需要用到方方面面的知识,“书到用时方恨少”可能是每一位可能每一位建模的学生都有过的体会。想要解决各种建模问题,就必须学习很多建模常用的方法与知识,从辅导老师处获得是一种途径,更重要的是要有自学能力。同一个学校的学生几乎是同一批老师教过可是对同一个建模问题的方法运用却往往是不同的,有的学生用的方法甚至辅导教师组根本就没有讲过,比如我知道这样一名同学,他在图书馆借书的时候发现有一本灰色模型的书出于好奇就试着读了一下,发现灰色模型可以用来解决不确定因素的预测问题,而当时灰色模型不是建模教师组辅导时所授课的内容,他结合平时建模的经验,发现经常需要做一些数据处理和预测的问题,于是就自己花时间对灰色模型做了比较透彻的学习,说来也巧在随后的建模国赛和国际建模中就是利用了灰色模型得到了非常不错的成绩。由此可见自学能力对于数学建模是非常重要的,同样参加过数学建模的同学都反映自己的自学能力较建模前有了很大的进步。

(四)数学建模能提高学生的创新能力

数学建模比赛是要解决生产或生活中的一些实际问题,而这些问题往往还没有人给出系统或者正确的解答,直接涉及的现成资料一般非常少,对于建模的学生来说需要做的就是从前人的数据或者简陋的方法中建立自己解决问题的模型。这本身就是一种创新行为,因为大家都知道抄袭毫无意义。说到创新不只是解题方法的创新,还包括模型创新和结果的优化,创新是一篇建模文章的价值所在,正是基于这一点,创新的意识渗透入每一名建模同学的心中,并在不断的训练中提升了自己创新的能力。大学数学教育存在一定提升的空间,概括来说主要是注重知识的积累忽视能力的培养,但是数学建模确实一个专门培养能力的地方,同时数学建模又需要课堂上的知识积累做基础,如果能将二者取长补短,将是利于数学教育、利于人才培养、利于学生成才、利于国家发展与社会进步。同时我们也应该看到数学建模对数学教育的影响是积极的,但是如何把数学建模与大学数学教学相结合,目前还没有统一与现成的答案,这可能需要我们这辈教育工作者努力思考与尝试研究的问题。

篇6:高等师范学院钢琴教学的重要性论文

高等师范学院钢琴教学的重要性论文

摘要:钢琴演奏是师范类学生必须具备的一项技能。为了确保学生学习的效率以及综合能力的提升,视奏训练是当前钢琴教学中应用十分广泛的一种教学方式,但具体的应用还存在诸多问题需要解决。只有不断地完善教学方法,才能确保钢琴教育更具灵活性,从而真正发挥其教学作用。

关键词:高等师范学院;视奏训练;钢琴教学

钢琴教学,对高等师范学校来说是十分必要的。因为在步入教学领域之后,这是身为教师至关重要的一项技能。所以,当前对于教学方式与教学理念的改革十分必要。视奏训练是在当前教学需求之下产生的教学方式,对于学生钢琴学习效率的提升有十分明确的成效。因此,在后续的分析与讨论当中,笔者将以视奏训练的重要意义与应用为主题展开,以供学习者参考。

1视奏训练定义与重要性分析

欧威视奏训练,主要是将符号(即可见的乐谱)转化为实际动作(即演绎过程)的训练方式,就是说让学生学会通过眼睛去感知节奏与韵律,最终到达看谱便能演奏的境界。这一项训练的关键点包括以下几点:其一是要强化学生对键盘位置的掌控度,让学生将键盘上每个音的位置都刻印在脑中。其二是对声音、乐谱、键盘位置三者迅速转换能力的培养,要让学生在听到节奏时便能下意识在脑中将其转换为乐谱,再将乐谱转变为键盘位置,然后演奏出来。其三是要强化学生对各类乐曲风格及情感语言的熟悉程度,确保学生对每种风格的表达手法都足够了解。整体来说,视奏训练的不断推进,能够进一步提升学生熟练一首乐曲的速度、拓展学生演奏的曲风范围、开阔学生的艺术视野,对学生未来的.钢琴演奏技巧应用十分有利。因此,可以说视奏训练教学方式的应用对于我国师范高校是至关重要的。这样的训练,能够为学生奠定坚实的演奏基础,让学生学会灵活应用钢琴技巧去诠释各类曲目,促使其在未来成为教学领域中的重要教育人才。也正是因此,当前对于视奏训练的落实与改革,是我国师范院校面前最重要的一项课题。只有教学真正得到重视,才能让学生的能力得到提升。作为一名能够灵活应用钢琴技巧的教师,要学会利用音乐去引导更多学生,努力做一名具备艺术底蕴的教师,进而在教学领域得到更好的发展。

2师范高校视奏训练问题分析

2.1思想认知存在问题

在当前国内的钢琴实践教学过程中,由于教材的不统一,而且也不能称作一个体系,所以,视奏普遍被认为是最难教的。而且也没有明确的教学方式以及规章可以参考。因此,师范高校的教师多数更加重视对学生实际演奏技能的强化,视奏能力则通常被认为是在不断地实践练习过程中逐渐养成的,并不需要一个具体的教学训练过程,所以无论是校方还是教师都始终缺乏提升学生视奏能力的意识,并且其自身也并不具备视奏教学所需要的技巧与能力。视奏环节无法落实,最主要还是因为视奏本身就未能得到应有的重视。

2.2课程规划存在偏差

唱、跳、弹是音乐专业的学生必须具备的基本能力,也是师范相关专业的必备技巧。由此可见,音乐素养的重要性,而视奏环节则是提升学生音乐素养非常必要的环节。但在教学领域中视奏课程内容的规划及设计与开设要求都并不明确,这样会导致钢琴课程的整体结构设置产生严重偏差。虽然针对声乐学习,有部分院校设置了“视唱练耳”这类课程,但针对钢琴演奏却没有院校设置相对应的视奏课程,这会使钢琴教学面临很大的损失。[1]

3提高视奏能力的方法

3.1强化对学生读谱能力的培养

就音乐演奏的本质来说,乐谱上的每一个音符都包含着原作者想要传达给外界的信息,就是说读懂乐谱,便等于读懂了创作者的思想。由此可见,良好的读谱习惯的培养是十分重要的。学生能否准确读谱,与其钢琴学习的进度有着直接关联。能够迅速且准确读谱的学生,其熟悉乐曲的过程也能最大限度地削减,并依靠自身的读谱能力更早开始音乐创作,促进演奏学习发展到下一阶段。大部分高等师范院校的学生自身钢琴演奏基础都是有待进一步磨炼的,甚至有部分学生并没有预先接触过五线谱,这样的学生在学习过程中不能正确辨认音名,对乐谱的反应过程也很长,所以演奏过程中也很容易出现错音,这样一来,学习过程就变得十分吃力。实质上正确的读谱,不但包含对音高的辨别,还包含了乐谱上节拍、调号、速度标记、乐句、连线、跳音、非连音等记号的辨认。因此,在教新的乐曲时,教师引领学生共同来学习独立视奏是十分重要的。首先教师可以针对乐曲风格、演奏形式、曲名及创作背景等信息进行简要介绍,方便学生举一反三展开联想。在学生真正开始演奏之前,教师应当预先提醒其必须注意到节拍、调号以及速度标记等,因为这是多数学生都容易忽略的要点,对于这些演奏中的细节技巧,教师都一定要给予充分的重视。只有帮助学生养成正确的读谱习惯,才能为视奏环节奠定扎实的基础。[2]

3.2对于键位的进一步熟悉

如果说视谱过程是人类大脑对音乐信息的吸收与解读,那么演奏的过程,则是身体依照大脑指令处理音乐信息的一个过程。因为视奏的整个过程是看谱进行演奏的,所以就如同眼睛关注屏幕但手却需要打字的“盲打”一样,要求我们在视奏时要能熟悉键盘。这个熟悉指的是对键盘方向和距离的把握,就像使用计算机打字的“盲打”一样。高等师范院校中的许多学生,在熟悉新曲的过程中,采取的都是看手记谱的方式,这种方法在学生刚开始学习简单曲目时,还能够起到一定效用,一旦逐渐深入,学生则无法短时间掌握,流畅演奏的目标也无法完全体现出来。对于学生键位熟悉感的具体训练方法主要包含以下几点:其一是“盲打”的联系,要学会让眼睛离开,用手指去感觉键位。其二是要更多针对琶音、音阶、和弦及和弦转位等进行练习。以跨度为一个八度的C大调琶音的练习过程为例。这项练习可以从单手开始,以慢速的连奏练习去促进学生熟练。借助持续练习让学生学会体会键距及键位,让学生的手指对键盘有缓慢熟悉的一个过程。具备了一定基础之后,可以利用非连奏及跳音的练习进一步强化熟悉程度。

3.3更多融入伴奏、合奏训练

钢琴不仅仅是独奏乐器,在许多协奏曲当中也担当着辅助角色来协助演奏。伴奏、合奏的练习也是提升学生视奏演绎能力的最佳途径。不同于独奏环节,伴奏与合奏环节中更强调的是整体协作能力。演奏一旦开始,就必须要遵从一定的节拍及韵律进行下去,不能出现很长的停顿。如果出现了卡壳的问题,整首歌曲的演奏便不能顺利进行。视奏过程最注重演奏的完整性与流畅性,所以在高师的钢琴教学过程当中,教师应当注重采用合奏的方式,让学生在实际的合奏过程中不断寻找协调点,也许一开始会不得要领,但通过几堂课的教学,就能够逐渐掌握,达成协调。这样的协调性培养对于学生视奏能力的提升十分有利。

4结语

视奏训练是帮助学生学会通过视觉辨别旋律、学会依靠双手去掌握旋律的重要教学环节。对于师范高校来说,这样的教学具有十分重要的意义。学生最终能否熟练掌握钢琴演奏的要领,熟练地在看谱时辨认旋律,并借助双手熟练演奏,都与视奏教学有很大关联。因此,教师在这一时期更要重视学生视奏能力的提升,从而让学生的综合音乐素养得到明确提高,最终成为更优秀的音乐人才。

参考文献:

[1]梁智源.高校钢琴教学中学生视奏能力培养[J].太原城市职业技术学院学报,(11)

[2]张驰.普通高校音乐专业钢琴视奏教学的意义与实训之我见[J].音乐时空,2013(05)

篇7:分析高等职业教育数学课程教学中数学建模的应用研究论文

分析高等职业教育数学课程教学中数学建模的应用研究论文

随着社会进步、科技创新和经济产业结构的不断调整,我国对高素质高技能应用型人才的需求正在不断扩大,高等职业教育的高规格人才培养显得尤其重要。社会上各行各业的工作人员,需要善于运用数学知识和数学思维方法来解决实际问题,方能为公司赢得经济效益和社会效益。面临新教育态势的压力,面对数学基础薄弱的学生,如何在有限教学期限内快速提升高职数学课的教学品质,成为高职高等数学教学改革的焦点。

一、高等职业教育数学课教学现状与分析经过查阅大量文献资料、学生学情调研和教师座谈研讨,可以将目前高等职业教育数学课教学现状归因为课程特点、教师和学生三个方面。

1.数学课的特点。数学是一门与现实世界紧密联系的科学语言和基础的自然学科,其形式极为抽象。学生学到数学概念、方法和结论,并未掌握数学学科精髓,未使数学成为解决实际问题的利器。

2.教师方面。课堂上,教师卖力的教授“有用”的理论和方法,但学生学得吃力且效果不佳。现在,部分教师将实际生活中的鲜活例子融入数学课的教授,打破了数学教学体系和内容自我封闭的僵局,但有些教师将“数学教育是一种素质教育”阻碍为抽象、深奥的课程,严重挫伤了学生学习的积极性。

二、数学建模在高等职业教育人才培养过程中的意义和作用从公元前3世纪的欧几里得几何,开普勒的'行星运动三大规律到近代的流体力学等重要方程,数学建模的悠久历史可见一斑。

1.数学建模的桥梁作用。随着大数据时代的到来,大量数据爆炸性的涌入银行、超市、宾馆、机场的计算机系统,都需要进行归纳整理、去伪存真、分析和汇总。因此,需要在实际问题和数学方法两者之间架设一个桥梁,这个桥梁就是数学模型。实际问题与数学模型的关系

2.数学建模思想融入高职数学课堂的意义。鉴于高等职业教育数学课教学现状与分析,结合数学建模进入高等院校数学课堂时机的日渐成熟,以及高等职业教育旨在培养高职生如何“用数学”而非“算数学”的目标,将数学建模思想融入高职数学课堂有着积极肯定的意义。

(1)时机成熟。随着大型快速计算机技术及数学软件的快速发展,早期大型水坝的应力计算、航空发动机的涡轮叶片设计等数学模型中的数学问题迎刃而解,数学建模与科学计算的完美结合成为数学科学技术转化的主要途径。计量经济学、人口控制论等新兴的交叉学科为数学建模提供了广阔的应用新天地。

(2)目标明确。数学建模的切入搭建了数学和外部世界的桥梁,解开了数学课堂教学的困境,让高职生以数学为工具去分析、解决现实生活中实际问题的目标切实可行。面对工程技术、经济管理和社会生活等领域中的实际问题,拥有敏锐洞察力的高职生面对现实问题的挑战,主动好奇的参与到资料收集、调查研究过程中来,能够摆脱惯性思维模式,敢于向传统知识挑战,尝试多样解题方式,不仅激发了学习动机,提升了数学知识水平,更有助于学生创新精神和能力的培养,让其在体会数学建模魅力和实用性的同时,渗透数学应用能力。

三、数学建模在高等数学教学中的应用实践学生走上工作岗位后,无形中会利用数学建模思想来解决实际问题。那么,如何有效的将数学建模“植入”高数课程教学,则需要一系列科学合理有序的教学改革方可取得成效。

(1)融入数学建模思想的高职特色教材。作为教学载体,高职数学教材应从应用性职业岗位需求出发,以专业为服务对象,以实践操作为重点,以能力培养为本位,以素质培养为目的撰写情境式案例驱动的高职特色教材。

(2)构建服务专业的高职数学教学模式。以学校专业需求为服务出发点,制定专业特色鲜明的数学课程教学新体系,搭建课程的“公有”模块和“选学”模块,加强专业针对性。与服务专业类似,对于不同年级、不同数学基础学生的需求,提供个性化、分层化、系列化的教学内容,显得尤为关键。

(3)培养数学应用意识的案例教学方法。历届全国大学生数学建模竞赛参赛数量和规模的扩张使我们懂得:以热点案例出发,能够激发学生的求知欲,在求解过程中自然引出系列数学知识点,通过数学建模,让学生体会数学是刻画现实世界的数学模型,品味数学乐趣,趣化学习过程,强化数学知识应用意识,树立学生主体意识并培养学生创新意识和能力。

(4)营造数学应用意识的数学实验氛围。利用数学软件,通过寥寥数行代码解决曾经无从下手的复杂问题,必会吸引学生从耗费时间的复杂计算转移到数学建模思想、数学方法的理解和应用,培养以数学和计算机分析和解决实际问题的能力,提高数学应用意识。

(5)指导学生参加全国大学生数学建模竞赛。历届数学建模竞赛从内容到形式,都是一场与真实工作环境接近的真刀真枪的历练,要求学生团队综合运用数学及其他学科知识、使用计算机技术通过数学建模来分析、解决现实问题。从“乘公交,看奥运”、“世博会影响力的定量评估”到“SARS的传播”、“饮酒驾车”,这些开放、挑战性问题,必然会提高学生的洞察力、想象力、创造力和协作精神。

四、结语

将数学建模思想和方法融入高职数学课程教学是一种先进的教育教学改革理念,是提升高职数学教学品质的关键,需要广大教师踏踏实实的钻研和工作,真正讲好每一个案例,为培养具备数学应用意识的高规格人才而努力。

篇8:试论高等职业教育数学课程教学中数学建模的应用论文

试论高等职业教育数学课程教学中数学建模的应用论文

随着社会进步、科技创新和经济产业结构的不断调整,我国对高素质高技能应用型人才的需求正在不断扩大,高等职业教育的高规格人才培养显得尤其重要。社会上各行各业的工作人员,需要善于运用数学知识和数学思维方法来解决实际问题,方能为公司赢得经济效益和社会效益。面临新教育态势的压力,面对数学基础薄弱的学生,如何在有限教学期限内快速提升高职数学课的教学品质,成为高职高等数学教学改革的焦点。

一、高等职业教育数学课教学现状与分析

经过查阅大量文献资料、学生学情调研和教师座谈研讨,可以将目前高等职业教育数学课教学现状归因为课程特点、教师和学生三个方面。

1.数学课的特点。数学是一门与现实世界紧密联系的科学语言和基础的自然学科,其形式极为抽象。学生学到数学概念、方法和结论,并未掌握数学学科精髓,未使数学成为解决实际问题的利器。

2.教师方面。课堂上,教师卖力的教授“有用”的理论和方法,但学生学得吃力且效果不佳。现在,部分教师将实际生活中的鲜活例子融入数学课的教授,打破了数学教学体系和内容自我封闭的僵局,但有些教师将“数学教育是一种素质教育”阻碍为抽象、深奥的课程,严重挫伤了学生学习的积极性。

3.学生方面。就高职生学情而言,生源大多来自高考第五批等录取批次,普遍不晓得数学理性思维对人思维能力培养的重要性,高职生学习目标不明确,学习习惯尚未养成,学习动力不足。此外,面对大量抽象符号和逻辑推理,形象思维强的高职生极易产生抵触心理。上述分析表明,要想实现“数学教育本质上是一种素质教育,数学的教学不能完全和外部世界隔离开来”,就需要改变数学教育按部就班的静态教学现状,创新教学模式,激发学生的主体参与意识,方能形成生动、活泼、有趣的数学课堂。

二、数学建模在高等职业教育人才培养过程中的意义和作用

从公元前3世纪的欧几里得几何,开普勒的行星运动三大规律到近代的流体力学等重要方程,数学建模的悠久历史可见一斑。

1.数学建模的桥梁作用。随着大数据时代的到来,大量数据爆炸性的涌入银行、超市、宾馆、机场的计算机系统,都需要进行归纳整理、去伪存真、分析和汇总。因此,需要在实际问题和数学方法两者之间架设一个桥梁,这个桥梁就是数学模型。

2.数学建模思想融入高职数学课堂的意义。鉴于高等职业教育数学课教学现状与分析,结合数学建模进入高等院校数学课堂时机的日渐成熟,以及高等职业教育旨在培养高职生如何“用数学”而非“算数学”的目标,将数学建模思想融入高职数学课堂有着积极肯定的意义。

(1)时机成熟。随着大型快速计算机技术及数学软件的快速发展,早期大型水坝的应力计算、航空发动机的涡轮叶片设计等数学模型中的数学问题迎刃而解,数学建模与科学计算的完美结合成为数学科学技术转化的主要途径。计量经济学、人口控制论等新兴的交叉学科为数学建模提供了广阔的应用新天地。

(2)目标明确。数学建模的切入搭建了数学和外部世界的桥梁,解开了数学课堂教学的困境,让高职生以数学为工具去分析、解决现实生活中实际问题的.目标切实可行。面对工程技术、经济管理和社会生活等领域中的实际问题,拥有敏锐洞察力的高职生面对现实问题的挑战,主动好奇的参与到资料收集、调查研究过程中来,能够摆脱惯性思维模式,敢于向传统知识挑战,尝试多样解题方式,不仅激发了学习动机,提升了数学知识水平,更有助于学生创新精神和能力的培养,让其在体会数学建模魅力和实用性的同时,渗透数学应用能力。

三、数学建模在高等数学教学中的应用实践

学生走上工作岗位后,无形中会利用数学建模思想来解决实际问题。那么,如何有效的将数学建模“植入”高数课程教学,则需要一系列科学合理有序的教学改革方可取得成效。

(1)融入数学建模思想的高职特色教材。作为教学载体,高职数学教材应从应用性职业岗位需求出发,以专业为服务对象,以实践操作为重点,以能力培养为本位,以素质培养为目的撰写情境式案例驱动的高职特色教材。

(2)构建服务专业的高职数学教学模式。以学校专业需求为服务出发点,制定专业特色鲜明的数学课程教学新体系,搭建课程的“公有”模块和“选学”模块,加强专业针对性。与服务专业类似,对于不同年级、不同数学基础学生的需求,提供个性化、分层化、系列化的教学内容,显得尤为关键。

(3)培养数学应用意识的案例教学方法。历届全国大学生数学建模竞赛参赛数量和规模的扩张使我们懂得:以热点案例出发,能够激发学生的求知欲,在求解过程中自然引出系列数学知识点,通过数学建模,让学生体会数学是刻画现实世界的数学模型,品味数学乐趣,趣化学习过程,强化数学知识应用意识,树立学生主体意识并培养学生创新意识和能力。

(4)营造数学应用意识的数学实验氛围。利用数学软件,通过寥寥数行代码解决曾经无从下手的复杂问题,必会吸引学生从耗费时间的复杂计算转移到数学建模思想、数学方法的理解和应用,培养以数学和计算机分析和解决实际问题的能力,提高数学应用意识。

(5)指导学生参加全国大学生数学建模竞赛。历届数学建模竞赛从内容到形式,都是一场与真实工作环境接近的真刀真枪的历练,要求学生团队综合运用数学及其他学科知识、使用计算机技术通过数学建模来分析、解决现实问题。从“乘公交,看奥运”、“世博会影响力的定量评估”到“SARS的传播”、“饮酒驾车”,这些开放、挑战性问题,必然会提高学生的洞察力、想象力、创造力和协作精神。

四、数学建模在高等数学教学中的实践效果

自20xx伊始,将数学建模和数学实验引入高职数学课程教学中以来,学生主动学习意愿增强,学习效果显著提升。效果主要表现实际问题求解的多样性和开放性使得学生思维得以激活和解放,解题的自由使得互联网应用达到最优化。学院连续多年组织学生参加北京市高职高专大学生数学竞赛多次获得一、二、三等奖,在全国大学生数学建模竞赛中获得多项北京市一等奖,近两年获得国家二等奖2项、国家一等奖1项的佳绩。经过共同努力,应用数学基础获批为国家精品资源共享课。需要强调三点:首先,案例教学中要科学合理的训练学生的“双向翻译”能力,要培养学生应用数学语言把实际问题翻译为明确的数学问题,再把数学问题的解翻译成常人能理解的语言。其次,所有教学活动要以学生为中心,并且离不开教师煞费苦心精心设计的教学活动,因为数学建模、指导数学实验和辅导学生参加竞赛需要教师掌握算法、优化、统计、数学软件、计算机编程等综合能力,因而教师尤为关键。再者,学院领导对数学建模、数学实验在人才培养过程中的重要性要有清晰充分的认识,才会有力度的支持数学教学改革。

五、结语

将数学建模思想和方法融入高职数学课程教学是一种先进的教育教学改革理念,是提升高职数学教学品质的关键,需要广大教师踏踏实实的钻研和工作,真正讲好每一个案例,为培养具备数学应用意识的高规格人才而努力。

篇9:管窥医学院校数学建模教学论文

管窥医学院校数学建模教学论文

1、探索有效教学模式,培养学生的综合应用素质

1。1开设医药数学建模课,向学生传授数学建模的基本方法和技能

使学生的综合应用能力、实践创新能力和综合应用素质等多方面均能得到提升和发展。

对于医学专业的学生来说,在校所学的数学基础理论课程比较有限,并且学生对纯粹的数学知识与复杂的理论推导已经极为厌倦,如果数学建模还是以传统的“灌输式”和教师“主导型”为主、简单的应用案例为主要教学内容的话,其结果势必会使学生有一种再讲数学课和做应用题的感觉,既不能很好地激发学生的学习兴趣,也不能体现数学建模的思想方法和本质特色。

因此,如何使学生摆脱这种尴尬的现状已成为我们教学的一大难点。针对这种情况,在教学模式上,我们大胆尝试研究型教学模式,即采用“从实践中来,到实践中去”的教学理念。一方面,从最现实、最热门的医学话题出发,从学生最感兴趣的问题入手,激发学生的学习兴趣和进一步学习的主动性,使他们从一开始就能进入到学习的角色中去;另一方面,通过开展多种方式的实践教学活动,使学生在实践中掌握数学建模的常用方法和基本技能,忽略繁琐的数学推导过程,让学生体会发现问题和思考问题的过程,培养学生解决问题的创新能力。

1。2组织兴趣研讨班,培养学生数学建模的实践能力

近些年来,我们开设的医药数学建模课受到了学生的一致好评,其关键之处在于我们一改传统的教学模式,通过组织数学建模兴趣研讨班,让每位同学都能充分地参与到研究中去并且使每位学生都有发言的机会。这些举措旨在进一步激发学生的创新意识,提高学生的`数学建模实践能力。研讨班面向全校各类医学专业的学生,并以三人为单位,划分成若干个组,通过专题研讨的形式开展活动。实践证明:通过这种研讨过程,学生不仅对所学的医学知识有了更深刻的理解与认识,在文献资料查阅、计算机编程、语言表达能力等诸多方面也都有了显著的提高。通过这个过程的学习,为学生今后从事医学科研工作打下了良好的基础。

2、优化教学方法,提升综合应用素质的培养效果

2。1突出应用思想,培养学生对知识的发现能力

为了有效的培养学生综合应用能力和深层次学习的习惯与意识,我们在教学方法上一改往日的“讲透,讲懂”的方法,忽略纯理论的繁琐推导,突出知识的应用思想和应用意识,让学生带着问题上课,尝试在解决问题中与教师进行交流,下课带着问题回去。

在课堂教学中,重点讲解发现问题和解决问题的方法与技巧。通过课前作业,引导学生自我发现问题;通过课堂讲解和研讨,引导学生解决问题;通过课后作业,总结和巩固所学知识,学习应用与拓展知识。这种完全以学生为主,教师为辅的做法,有利于培养学生树立勇于探索求知的信心和探索新知识的能力与意识,提高学生的创新能力和敏锐的洞察力及想象力,从而提升学生的综合应用素质。

2。2以热门的医学问题为主线,贯穿数学建模的知识点

在现实生活中的实际问题是比较复杂的,往往单一的方法是难以解决的,通常是需要多种方法的综合应用方能解决。

因此,以实际问题驱动的教学模式,主要是引导学生如何将复杂的实际问题分解为一系列简单的小问题,在解决每一个小问题的过程中,让学生学习并掌握相关的数学知识与方法。这种在应用中学习的教学方法,在很大程度上解决了学生普遍存在的“学数学有什么用、学了数学不知怎么用”的困惑。

2。3倡导举一反三,增强学生的综合应用素质

在整个教学过程中,贯穿以学生为主体,通过案例分析引导学生的思维方法,针对一个案例的解决过程和方法,要求实现举一反三,促使学生对所掌握的知识进行重组再现和优化构建,让学生在学习和问题的解决中学会不断地总结与归纳,用成功的方法再去演绎解决新的问题,通过不断地归纳演绎、对比分析、总结经验、弥补不足,进一步学习相关知识和方法,再进行实践,从而不断增强自身的综合应用能力和素质。

3结语

随着医学院校教育理念的转变以及教育体制改革的深入,对培养适应科学技术迅速发展的创新型医学人才提出了更高的要求。如何培养出具有创新能力、综合素质高的专业人才已成为亟待解决的问题之一。本文探讨了医药数学建模课程的开设对培养大学生实践创新能力的几点做法。教学实践证明:数学建模课充分锻炼了学生的各项能力,是提高医学专业学生综合应用素质行之有效的方法。

篇10:基于数学建模的高职数学教学论文

基于数学建模的高职数学教学论文

什么是数学建模?数学建模就是把实际问题用数学方法和数学语言建立起与该问题相应的模型,通过MATLAB、SPSS等数学软件并结合一定的数学方法求解,最后将得到的结论应用到生活中。当前,随着计算机的发明和计算机技术的飞速发展,数学的应用日益广泛,数学建模的作用也越来越重要,而且日益渗透到各种领域,由此可以看出数学建模在现实生活中的重要性。数学建模贯穿到实际教学中,不仅有利于培养学生解决实际问题的能力和创新精神,而且会使学生对数学有更深的理解力,从而加深学生学习数学的兴趣与爱好。这符合高职教学改革的目的。纵观当下,几乎所有的高职教学都是以培养应用型人才为培养目标。

虽然基于这一目标,很多学校都在教学内容、教学方法、以及教学手段等方面进行了改革,但是实际效果却不是很好。尤其是在数学教学中,仍然有大量学生对于学习数学有很强的厌恶情绪。基于现在高职学校的实际情况,高职数学教学也存在各种各样的问题。主要归结为以下几个方面:

第一,高职学校的学生大多数都是高考成绩较低的学生,有些甚至是没有参加高考的,这就导致高职院校的学生普遍基础就比较薄弱,而且大部分学生从小就对学习有抵触情绪,尤其是对数学的抵触情绪,再加上进入大学,远离了父母,约束减少,更是容易对学习缺乏兴趣。

第二,虽然高职院校以培养技能应用型人才为培养目标,但在实际教学上,仍然是重视书本知识的传授,而缺乏对学生实际数学技能培养。这种培养模式显然有悖于高职院校的人才培养目标。总的来说,高职院校的教学方面仍然存在着很多不足,

首先,教学内容比较陈旧,跟不上时代的发展步伐,在数学教学中具体表现为:重视传统理论知识的教授,而忽略这些知识与实际生活的联系,这样的教学模式不利于学生应用数学知识能力的培养。

其次,在数学教学中,仅仅是立足于数学学科本身,而不注重与其他学科之间的联系,这样的授课方式,很容易让学生觉得学数学没用的念头,不利于调动学生学习数学的积极性。

再次,教师在实际讲授知识时,过分注重知识本身的传授,而忽略数学知识与实际生活的联系,注重解题技巧的传授,而忽视数学思维的培养。

最后,在数学课程的设置上,几乎都是以理论讲解为主,很少有在数学课中加入实践课程,这大大的限制了学生数学能力的培养,在很大程度上导致了数学与生活的脱节。基于这些情况,对高职数学的教学改革主要是加强数学与实际生活的联系,提高学生运用数学知识的能力,让学生体会到学数学是有用的,从而提高学生学习数学的积极性。正好将数学建模引入到实际的数学教学中,就能在很大程度上达到这样的效果。因为在数学教学中贯穿数学建模,这就不得不要求学生在上数学课时,在老师的引导下,查阅资料,收集信息,运用所学知识解决问题。并且在这一过程中,学生通过互相合作,在与伙伴的共同努力下,不仅获得成功的喜悦,也加强了伙伴间的团队合作能力。当然,教师在选择数学建模题目时,要选择与学生生活贴近的,并且要稍有难度的,但又不能过分超过学生的能力范围,这样才能调动学生的积极性,学生通过对老师提出问题的探索,认真分析,建立恰当模型,在这一过程中,可以培养学生解决问题的能力,以及遇到困难坚持不懈的精神。

为了提高高职数学的教学质量,适应时代的发展需要,我们应该用什么样的方法将数学建模的思想引入到高职数学教学中。在这个问题上,我认为分环节、专题式的上课模式,是将数学建模思想渗透到数学教学的有效途径。为此,我们将数学建模思想渗透到高职数学教学中分为以下几个环节:

第一环节:开设数学建模课程,结合高职院校的数学教材,以生活中的数学题为突破口,培养学生运用数学建模方法的意识。这一环节,主要是为了让学生将上课所学习的数学知识应用到实际问题中,从而培养学生解决问题的能力,体会数学与现实生活的紧密联系,调动学生学习数学的热情。当然,在这一环节是该方法实行的.初始阶段,学生也是开始接触这让的教学模式,所以这就要求教师在问题的选择上要尽可能的不要太超过学生的能力,否则会打击学生学习的积极性。这一环节的主要任务是让学生对于数学建模有一个较为明确的认识,加强学生的理解能力和将现实问题转换成数学问题的能力。

第二环节:基于数学所受数学知识的内容,对学生进行数学建模专题培训。在这一环节中,教师要放手让学生自己分析问题,自己利用所拥有的资源查阅资料,将实际问题转化成数学问题,利用自己所得到的信息,建立模型。在这一过程中,学生通过自己的努力解决问题,从而体会到成功的快乐,提高了学生的自我效能感。

第三环节:教师制定适当的建模目标,把学生分成几个小组,以小组为单位进行数学建模活动。经过了前两环节的训练,学生对于数学建模已经有了清楚的认识,并且对于把实际问题转化成数学问题也积累了一定的经验。在此基础上,这一环节的主要任务是进一步加深学生将所学知识应用到解决实际问题中的能力。为了实现这一任务,可以将数学建模与学生的专业课联系起来。在这一过程中要有意识的培养学生独立解决问题的习惯,让学生学会自己搜集信息,根据自己搜集的信息,建立数学模型,借助数学软件,解决问题。最后,要培养学生自主检验自己得到的结果,通过反复的修正,最后以论文或报告的形式上交。

通过以上三个环节的训练,学生对于整个数学建模的过程已经有了很清楚的认识,并且也具备了一定的自主解决问题的能力。大大提高了学生学习数学的兴趣与积极性。同时在这一过程中,不仅加强了数学与专业课之间的联系,同时也回答了“数学有什么用?”这一问题。当然,数学教学的改革,不仅仅是对教学方式的改革,考核评价的改革也是不可或缺的。为了进一步加强数学建模思想在高职数学教学中的渗透,我认为在考核评价的改革上应该从这些方面转变,传统的高职数学考试基本上都是笔试,考试试题也大多都是课本上的例题或是课后题。这种考试不仅容易导致学生机械的套用数学公式和数学定理解决问题的习惯,而且也不能客观的考察学生的数学能力。

基于高职学校的人才培养目标,将对学生的考核分为三个部分:

第一部分是平时成绩,这一部分占总成绩的30%,这一部分主要包括,平时的上课表现,作业完成情况,以及上课出勤率。

第二部分是论文报告完成成绩,这一部分占总成绩的30%,这一部分主要是考核学生解决实际问题的能力,教师可以事先给出题目,让学生以数学建模的方式进行,方法可以灵活多样,学生可以单独进行,也可以以小组为单位进行,学生可以利用自己拥有的资源,查找自己需要的资料,最后将结果议论文或者报告的形式上交。

第三部分就是传统的闭卷考试,这部分占总成绩的40%,这部分主要考察学生对于书本知识的掌握,如对于基本概念和基本计算能力的掌握。这种考核方式,不再是单一的只是考核学生对于书本知识的掌握情况,通过不同部分的考察,检验学生对不同能力的掌握,尤其在第二部分,它可以提高平时学习成绩不好的学生的学习积极性,同时也可以锻炼学生的团队合作意识,在团队合作中体验学习数学的乐趣。

通过以上从教学方式到评价方式的改革,让学生清楚的感受到数学与生活的密切联系,提高学生学习数学的兴趣与爱好。同时这样的改革,也大大提高了对教师自身素质的要求,所以作为一名高职院校的数学教师,要努力提高自身素质,拓展自己的知识面,这样才能在实际教学中游刃有余。

篇11:多媒体教学在数学建模实践体会

多媒体教学在数学建模实践体会

论文摘要:数学建模教学研究成为当代数学教育方向之一,数学建模多媒体教学仍需要数学教育工作者去探索,针对大学数学建模课程特点,在现代教育理论基拙上,提出多媒体建模教学在实践过程中应该注意的几点认识。

多媒体教学已经成为21世纪教育教学改革的一个重要突破口,其作用已是深入人心,尤其在培养学生创新能力、个性发展方面起到了显著的效果。数学建模已有了很久的历史,近年来,我国陆续开始在各个大学把数学建模的内容列人研究生、大学生教学计划中去,数学建模课程教学却还是很年轻的一门课程,数学建模教学及其各种活动迅速活跃发展,成为当代大学数学教育改革的主要方向之一。多媒体数学建模教学更是一个新鲜事物,它的教学功效仍需要我们大学数学教育工作者去探索研究,相信只有努力把握好它们的有机结合,才能扬长避短,才能真正发挥多媒体辅助教学的催化剂作用。多媒体建模教学还有很多潜能和作用等待我们发掘和利用。本文根据多媒体教学,数学建模教学的实践,总结出以下几方面的体会。

1信息量传播有余,学生课堂理解不足

现在多媒体教学中有不少一味追求教学材料的数量,教学环节密度过大,屏幕切换过频,学生应接不暇、眼花缭乱,教学的重点、难点很难得到充分解决,直接严重影响着教学效果。解决这个问题,最重要的就是要明白,多媒体在数学建模课堂教学中只是一个辅助工具。搞清教材知识点的主与次,合理布局内容及信息量,合理使用,不该用时坚决不用。尽量避免王顾左右而言他现象的产生,忌讳数学建模多媒体课堂教学成为现代灌输式的练习场。

教师所教的数学建模知识,大都是理论与技巧结合,必须经过学生在特定学习活动过程中理解,数学建模学习不是简单的信息堆积复制,绝不是由教师把知识简单地传递给学生、学生简单被动地接收信息,而是学生主动地建构理解知识体系及其涵义,这种建构理解是无法由他人单纯靠灌输来实现的。

2屏幕内容生动有余,师生交流不足

数学建模多媒体教学的优势体现在“直观生动”上,它可以激发兴趣,使原本抽象的知识形象化、简单化,便于学生理解掌握。这样达到了增强学生学习的兴趣和信心的目的,然而学生的感官在接受直接刺激下,学生的学习基本上是听、看、记了,最多做到“放映”教师传授的内容罢了,显然忽视了学生在建模学习过程中的主体创造性思维,就缺乏师生之间的互动。学生缺乏独立性与自主性,缺乏创新意识和创新能力;对知识的掌握停留在感官记忆水平上,难以产生思维上的广泛、深人植入;甚至无法激发学生深层学习的动机和兴趣,致使思维滞后,造成思维缺乏想象。“画虎不成反类犬”的多媒体教学宁可不用。

要达到解决应用问题能力,就要在注重发挥教师的主导作用的同时,更要充分发挥学生主观能动性,积极主动参与。教师及时准确丰富的语言交流是弥补学生基础薄弱、思维迟缓矛盾的必不可少的手段,是学生思维同步教师教学的桥梁,课堂教学互动性提高了,才能使学生在深层次的学习后,通过积极自主的学习,学会解决创造性问题。课堂交流如何充分发挥好“教师主导”与“学生主体”的积极作用,当然这需要我们进行锲而不舍的亲历亲为才能逐步实现。

3教师课堂创设情景有余,学生间合作不足

多媒体建模的演示教学容易做到信息来源丰富、详实,良好的课堂创设情景,可以调动大多数学生的学习兴趣和求知热情,将学生很快引进建模问题的氛围,使学生跨越时空、跨越学科,跨越个体差异,调动学生的情感,情不自禁地自然进人创设环境。

数学建模是个系统过程,由于智力因素与非智力因素的原因,学生在数学建模中应采取各种合作方式解决问题,提高课堂效率,加强建模能力提高,思维上取长补短,技巧上扬长避短,养成同学间交流的习惯是顺利解决应用问题的重要环节。

沉浸在学生聚精会神、对课堂内容的心满意足中,教师往往忽视学生间的探索、讨论、合作和交流,就无法做到学生在心理_t的自我激励、自信心的增强。建模知识和技能是一点一点培养的,我们必须注意在这个教育平台上,合理创设数学建模问题情境,比如提出现实中最接近的热点问题、最可能产生共鸣的实际生活问题,结合学生的思维活动特点,让学生如亲临其境,参与其中,使得每个学生有平等机会进行数学建模交流,让学生展现闪光点,激发创新欲望,那么,建模教学知识的长远目的或许就不难实现。

4课上体验有余,实践不足

多媒体教学可以详尽再现应用性问题的提出到解决的全过程,尤其近年来,数学建模侧重问题解决的趣味性和实用性,据此,教师在多媒体教学中往往照搬成熟典型问题,试图一点带面,这容易造成中规中距的呆板模式教案范例,多媒体教学手段又给数学建模在课堂罗列大量所谓经典问题提供了可能工具,长此以往,培养出的是纸上谈兵的赵括就不足为奇了。

数学建模离不开数学能力创新,势必要掌握足量的'数学思想和数学工具。学习数学建模知识可以培养训练思维能力。当然,在学习过程中,重要的是掌握认知和思考的方法。数学建模都来自于工程技术及社会经济生活,学生清楚其重要的社会价值,放手让学生去思考、去解决,这样就丰富了学生对数学应用的感性认识和理性认识。引导学生走出“课堂”,尤其随着现代多媒体飞速发展,利用多媒体信息技术帮助学生进行数学建模实战就变得很有可能了,学生可以在课后继续用原始数据验证完善模型的优劣,巩固课堂建模理论,进一步提高解决实际问题的动手能力。

5建模成效标准单一,求全责备

数学建模是综合性的系统工作,所涉及知识和方法是广泛的,所研究问题是复杂的,要学生成功接受这一领域的数学知识和方法,培养综合运用所掌握的知识和方法来分析建模问题、解决建模问题的能力,是一项艰巨的工作,不可急功近利。

教师要在坚持教学建模成果分析定性的基础之上,力求定量分析,充分挖掘学生的建模能力。在课堂评价学生在数学建模教学的表现时,要重视学生学习过程、重视学生参与程度。不要苛求数学建模过程的严密、结果的精准。重要的是解决问题的创新性,即问题的提出和解决的方案有新意。模型采用的只要是现实中的真实数据,体现出必要的合理性、科学性,我们就要给予充分肯定,不必追求全面,每位同学只要有一项做得比较好就应该予以肯定。简单讲,数学模型是实际问题的某些主要因素构成的的数学关系式,尽善尽美解决是理想,但不现实,应该特别鼓励学生创新工作中的亮点,鼓励学生不断探索、不断优化模型,在这一过程当中实现学生数学建模能力的逐步提高完善。

篇12:简述小学数学的建模教学论文

简述小学数学的建模教学论文

一、创建问题情境,让学生感受数学的形成

目前,新课改虽然已经普及,但是在教学实践中,仍然能看见“知识技能”与“过程方法”脱轨的痕迹,教师还是以言传身教的方式将自己的思维强加在学生身上,没有完全将思维探究过程教给学生。然而,在运用数学建模思想教学之后,就可以弥补“知识技能”与“过程方法”脱轨方面的不足。针对新课标强调的数学建模观念以及小学生的年龄特征和认知状况,在课堂教学中,教师应该明确引导学生认识建立数学模型和建模过程的重要性,让学生在自主探究的过程中感受数学模型的形成并合理地使用数学模型。如在同分母数的加减法中,我在课件中呈现出这样一组数据,24+34;56+36;……56999+24999等,学生都能很轻松地回答出计算结果。随即我问道:“同学们都能这么快回答出计算结果,想必你们都有自己的小秘诀吧?”学生异口同声:“只要分母不变,将分子相加在一起就可以了。”我再问:“同学们知道为什么只要分母不变,分子就能相加吗?”有的学生明白了,有的学生对知识点还有点模糊,随后我用课件呈现一道由28+38=58引发出来的填空题:2个(%%)+3个(%%)等于5个(%%)。学生都很快地给出了答案18。那些不明白的`学生也豁然开朗了。从这一个探究过程可以看出,让学生从实际角度出发,对所看到的事物进行分析比较,在理解分子相加分母不变的同时也就完成了算法模型的建模过程。由此可见,从学习和发展角度出发,建立数学模型是帮助学生提高数学思维的有效方法,能让学生通过建模的过程将知识技能同步,既解决了数学问题又提升了其数学素养。

二、在习题训练中,让学生孕育建模之花

数学教学是培养学生知识积累、解题思维以及数学思想抽象化的过程。因此,教师应该有层次地设计基础习题,让练习起到孕育数学建模的目的。如在讲“圆的面积与周长”时,我列举了一道习题:如图,正方形的面积是6cm2,圆的面积是多少?为此我还设置以下的解题判断:同学们发现正方形与圆之间的关系了吗?其中一位学生说:“圆的半径就是正方形的边长,可以假设正方形的边长为A,A的平方等于6,圆的半径就是3cm,再计算3.14X(3×3)=28.26cm2。”随后我问:“这位同学的算法对吗(学生们开始自主探讨)?”有个学生考虑了一下后,“老师,不对,R的平方等于两个R相乘,不是两个R相加,所以这道题不能这么做。”我再问:“那有没有别的方式来计算圆的面积呢?”学生回答:“可以根据圆的面积公式直接将R的平方代入公式,也就是3.14×6=18.84cm2。”这位学生的回答我十分满意,“同学们,能不能将它作为一种规律性尝试使用呢?”学生回答:“以正方形的定点为圆心,变长为半径,圆的面积就等于R乘以正方形的面积。”从上述的习题不难看出,教师在课堂教学中不能仅满足于学生算出答案,而要让学生在计算的过程中去深度地探究问题。让学生找出正方形与圆之间的关系,也就是在深度探究的过程中建立了属于学生自己的数学模型,这也是在培养学生的归纳意识和提炼问题的能力。数学的探究过程就是提炼和探究的过程,只有经历这个过程,数学知识才能得到积累沉淀,从而让学生拥有更大的智慧。因此在教学中要适时地引导学生对所学问题进行归纳总结,并且建立一个简单易懂的数学模型。综上所述,教师应该从建模的角度去研读教材,充分发掘教材中的问题情境并引导学生建立数学模型解决数学问题。同时,要利用切合实际的教材内容让学生自主探究亲自操作体验,逐步培养学生的建模意识和接替方法。

篇13:论高职数学教学中渗透数学建模思想的必要性论文

论高职数学教学中渗透数学建模思想的必要性论文

数学建模是联系数学理论和实际问题的桥梁和纽带,是数学学科与社会的交汇,是解决实际问题的一种方法。数学建模是从数学角度出发,对所需研究的问题作一个模拟,舍去无关因素,保留本质因素,把现实原型作抽象、简化后,使用数学符号、数学式子、数量关系简化而成某种数学结构。

当前高职数学课程教学中,由于课时少,教师多采用填鸭式的教学法,过分注重训练学生的逻辑思维能力、解题技巧,过分强调教学要求、教学进度的统一,缺乏层次性多样化,不能适应不同专业的要求,考试形式也几乎是清一色的笔试,而没有着意讨论和训练如何从实际问题中提炼出数学问题,以及如何用数学来解决实际问题,从而造成不少学生认为“学高等数学没用”,大大影响了学生学习数学的积极性和数学素养的提高,以及后继专业课程的学习。而现行教材上又很少接触实际问题,如果教师照本宣科,学生就根本体会不到数学的广泛应用。因此,若教师能在实际教学中渗透一些数学建模思想,理论联系实际,不仅能激发学生学习数学的兴趣,帮助学生理解和掌握教材中的定义、定理,而且可以培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。

一、重视数学概念背景模型的引入,启发学生对数学公式、定义的理解与认识

一切数学概念和知识都是从现实世界的各种模型中抽象出来的,利用建模的思想进行教学是理论与应用相结合的重要手段。让学生从模型中切实体会到数学概念是因为有用而产生的,从而培养学生学习数学的兴趣。例如,在讲极限的定义时,如果把定义直接灌输给学生,学生会感到数学概念犹如空中楼阁,看不见,摸不着。如果我们换一种方式,从求圆周长讲起,向学生提出分析和解决这个问题所用到的数学思想方法,从而引出极限的概念。再如讲导数的概念,先从求变速直线运动的速度、产品成本的变化率、切线等问题为背景引入,再从这些应用入手,有意识地挖掘它们,进一步提出或构造一些比较浅的数学建模问题。这样借助于数学知识与实际问题的联系引入数学概念,加强“数学源于现实”的思想教育,容易牵动学生的数学思维,加深对概念的理解,从而提高学习数学的兴趣。

二、在高职数学教学中渗透数学建模思想,有助于提高教学效果

针对教材中实际应用问题较少的现状,教师在数学教学活动中,可以精选一些学生感兴趣的简单的实际应用问题,进行建模示范,帮助学生理论联系实际。比如有的学生数学基础可能不太好,但他爱好体育、经济、化学、计算机等,教师就可以从这些方面引入一些简单的相关题目,引起他们的兴趣。比如让有体育特长的学生分析“香港赛马比赛的奖金分配情况”,爱好化学的学生分析、抽象“化学方程式配平”的数学模型,爱好计算机的学生学会“编制解决数学模型的程序”等等。这样做可以激发其学习的`积极性,发挥学生的个性,往往会收到意想不到的结果。在学生对数学建模感兴趣的基础上,能激发学生对数学学习的积极性,使得学生被动地“学”、老师被动地“教”,改变为学生主动地“学”、老师“灵活”主动地“教”。学生的学习主动性调动起来了,老师的工作热情就会高涨,就能达到提高高职数学教学效果的目的。

三、培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力

在教学实践中,专业课教师认为学生的数学基础不扎实,不能灵活运用在具体问题上,而对于学生自己,则表现为不能通过自学来获取新知识,对教师过于依赖等。在学生毕业以后,不会或者意识不到可以应用数学工具去解决他们各自领域的问题。在数学教学中渗透数学建模思想,可以适当选编一些实际应用问题,引导学生进行分析,通过抽象、简化、假设、确定变量、参数、确立数学模型,解答数学问题,从而解决实际问题。这样既让学生掌握一些数学建模的方法,又有利于学生遇到实际问题时,在所学过的课程中找到适当的模型,依据模型的有关性质或解题思路去考查现有问题,使学生深刻体会到数学是解决实际问题的锐利武器,也有利于在教学中贯彻理论与实际相结合的原则,逐步提高学生分析、解决问题的能力。例如,向学生介绍函数模型、微分方程模型、优化模型、Malthus人口模型、Logist ic人口模型、跟踪问题模型等。微分方程来源于实际,微分方程模型是常用的数学模型,许多数学问题可通过建立微分方程,解微分方程来解决。比如传染病模型,人类虽已跨入21 世纪,但一些险恶的传染病,如淋病、艾滋病等在许多国家蔓延,通过分析受感染人数的变化规律可以预报传染病高潮的到达时间。在讲解导数、微分、积分及其应用时,可编制“商品存储费用优化问题、批量进货的周转周期、最大收益原理、磁盘最大存储量、交通管理中的黄灯、红灯、绿灯亮的时间”等问题,都可用导数或微积分的数学方法进行求解。在概率与统计的应用教学中,“医学检验的准确率问题”、“居民健康水平的调查与估测”、“临床诊断的准确性”、“不同的药物有效率的对比分析”等实际应用问题都可以用概率与统计的数学模型来解决。

在线性代数的应用问题中,可以建立研究一个种群的基因变异,基因遗传等医学问题的模型,使数学知识直接应用于学生今后的专业中,有效地促进了学生学习高等数学的积极性,提高了数学的应用意识。总之,高等数学教学的目的是提高学生的数学素质,为进一步学习其专业课打下良好的数学基础。

教学中渗透数学建模思想,不但促进高职数学学科建设,推动教学改革,更重要的是能激发学生学习数学的兴趣,帮助学生培养和提高想象力、洞察力和创造力。

篇14:论数学建模教育对人才的培养教育论文

论数学建模教育对人才的培养教育论文

[论文摘要]数学建模对现代教育教学提出新的要求,使得数学更具有人才培养的功能。本文从数学建模的内涵、人才培养等方面,探析了数学建模教育对教育教学改革和提高学生综合能力的途径。

[论文关键词]数学建模 人才 培养

数学建模教学和数学建模竞赛对教育教学改革、学生能力培养的影响和意义是深远的。随着科学技术的发展,尤其是计算机技术的迅速发展,数学在科学研究与工程技术中的作用不断增强,其应用范围几乎覆盖了所有的学科分支,渗透到各项领域中,当今社会日益数字化,各学科各领域对实际问题的研究日益精确化、定量化和数字化,使得数学模型成为解决实际问题的重要工具。

一、数学建模教育的内涵

在现实世界里,任何事物的存在形式和发展过程中,都要表现出量的变化。数学模型就是用数学语言、方法近似地刻画要解决的实际问题,对于已建立的模型采用推理、证明、数值计算等技术手段及相应的数学软件求解,并用所得结果拟合实际问题。如果结果不能说明实际问题或与实际问题相差较远,则需要适当修改模型,使之能合理解释现实问题。一个完整的数学建模过程是综合运用知识和能力、解决现实问题的过程,数学模型课就是一门培养学生数学素质,提高学生的数学应用能力的基本技能课。培养学生的数学素质,提高学生的应用能力是当前进行的大学基础数学教学改革中一项重要内容。由于数学建模课程在培养学生能力方面的重要作用,这门课程的教学已经成为数学教学改革的一个重要领域。

二、数学应用是一门技术

事实上,当今的数学早已不再仅限于纯粹数学,它已经渗透到了生活的各个角落。著名数学家华罗庚教授在《大哉数学之为用》一文中指出:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学”。中国科学院院士王梓坤教授在《今日数学及其应用》一文中说到:“‘高新科技的基础是应用科学,而应用科学的基础是数学’。这一历史性结论充分说明了数学对国家建设的作用。其次,由于计算机的出现,今日数学已不仅是一门科学,还是一种普遍适用的技术。从宇宙到原子,从大型工程到工商管理,无不受惠于数学技术。而今日的数学兼有科技与技术的两种品质,这是其他科学所少有的。”“某些重大问题的解决,数学方法是唯一的,非此君莫属。”姜伯驹院士也讲到:“数学这门学科,第二次世界大战以来在社会生活中的作用已发生了革命性的变化,最显著的变化是在技术领域。随着计算机的.发展,数学渗入各行各业,得到广泛应用。数学已从幕后走到幕前,在很多地方直接为社会创造价值,已成为一种关键性的、普遍适用的、增强能力的技术。”现代医院中常用的先进检测仪CT,其核心技术就是一条数学定理,即Radon逆变换公式的运用,一个很好的数学建模的例子。日本在普通电视生产上占有优势,但在数字化的高清晰度电视上却败在美国之下,就是因为诞生于美国的一种信息压缩的数学技术——小波技术起了关键作用。中文印刷排版的自动化、飞行器的模拟设计、指纹识别、石油地震勘探的数据处理、信息安全技术、基因位置的确定等,数学建模应用都在其中扮演着重要角色。数学的应用价值受到越来越多国家的高度重视。

三、创新教育呼唤数学建模教育

创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,大学教育要挑起培养创新人才的重任,要培养学生的创新精神和创新能力。创新精神和创新能力的核心是创新思维,创新思维是以感知、记忆、思考、联想、理解等能力为基础,以综合性、探索性和求新性为特征的一种非常复杂的心理和智能活动。它是多种思维形式特别是形象思维与辩证思维的高度结合的结果。开展数学建模教育,培养数学建模创新思维是逻辑思维与非逻辑思维的结合,又是数学中发散思维与辐射思维的辩证统一,它不同于一般数学思维之处,在于它发挥了人脑的整体工作特点和潜意识活动能力,发挥了数学中形象思维、灵感思维等作用,因而能按最优化的数学方法与思路,不拘泥于原有理论的限制和具体内容的细节,完整地把握有关知识之间的联系。

数学建模教育是数学应用的必由之路,尤其21世纪是迈向知识经济的时代,科学技术的竞争十分激烈,而数学是科技发展必不可少的组成部分,许多科学技术问题说到底是数学问题。另外,数学建模课的开设也是当前素质教育和教育教学改革的需要,更是培养创新思维人才的需要。传统的数学教学,总给人一种印象,似乎数学研究的内容仅仅是从公理、公式、定义出发的逻辑推理,实际上,在实际中有用的数学技术,和其他科学一样,都是从观察开始,都需要形象思维作为先导。数学建模回复了数学研究收集数据、建立模型、求取答案,解释验证的本来面目。因此,开设以数学建模为思想内容的数学应用课程,意义更为深远。事实上,数学建模的学习和实践活动不仅仅提高了学生学习数学的积极性,培养了学生的创新思维能力,而且为学生的个性发展和创造力的发展提供了极好的发展平台。创新教育呼唤数学建模教育教学。

四、学生综合能力的提高需要数学建模

开展数学建模的目的是改革教育教学、培养学生综合能力。数学建模教育是培养学生综合能力的一个有效途径,构造数学模型是一项创造性的工作,从建模的一段步骤和过程可知,建立一个较理想的数学模型,不仅需要数学知识,而且需要有一定的建模能力:第一,在模型准备过程中,需要有观察事物的洞察力。现实中提出的问题一般不是数学化的,要对问题建立数学模型,就需抓住问题的本质、内在联系及相关数据。第二,在模型假设中,需要有抽象的分析能力,将问题中的复杂因素条理化,简化次要因素,选择适当的变量,补充必要的假设条件才能使所建模型尽可能合理。第三,在建模中,还需要有丰富的想象力。想象是形象思维,具有灵活性和自由性,根据事物已存在的明显特征想象其内在联系及发展趋势,对事物的概况和轮廓可以有初步的描述,因而想象力是科学研究的内在因素,是成功建模的必不可少的因素。第四,在建模中,要有运用数学工具的能力,在对问题透彻理解和想象的基础上,采用不同的数学工具建立模型,会使我们从不同视角分析问题,使人们对问题能有更深刻、更本质的描述。第五,在模型求解与模型检验中,要有数学软件的应用能力。某些模型在理论上很漂亮,但求解很困难,甚至无解析解。我们通常应用某些数学软件求其数值解,这样不仅省时、省力,而且由于某些软件具有强大的符号计算功能、数值计算功能及图形可视化功能,可以使我们很容易得到计算机结果,并且直观形象地观察到这个结果。因此了解数学软件的特点,并用于求解模型,就是利用前人的智慧结晶所创造的现代化工具来解决问题。

五、数学教育的改革需要数学建模

数学建模教育教学推动了数学教学改革,数学教育教学的改革必然需要通过数学建模来实现。过去那种封闭的题海战术教学方式将受到越来越大的冲击,数学建模教学要求学生掌握观察事物、归结数学问题的能力,这种能力的培养是与21世纪的科技发展相适应的,这必将推动数学教材教法的改革。

1.高职数学教育发展的需要。为了适应迅速发展的高等职业教育的需要,真正落实高等职业教育的培养目标,切实贯彻“以应用为目的,理论知识以必需够用为度”的原则,应本着重能力、重应用、重素质、求创新的总体思想,创新性地调整数学知识体系:第一,尊重学科,但不恪守学科。打破传统数学知识体系结构,将线性代数、微积分及概率统计基本知识有机地结合在一起,根据数学的认知规律和教学规律,合理调整知识内容,力求实现基础性、实用性和发展性三方面的和谐与统一,真正体现以学生为主体,以教师为主导的辩证统一。第二,以案例驱动的方式,用生活中的实例引出概念,并用通俗简洁的语言阐明概念的内涵和实质,对基础理论和结论尽量用几何图形、数表、案例说明其实际背景和应用价值,注重学生对知识的理解。第三,注意数学知识的实际应用。以培养学生用定性和定量相结合的方法解决实际问题的能力为宗旨,精讲多练,注意与实际应用联系较多的基础知识、基本方法和基本技能的训练。强化应用数学知识解决实际问题的能力训练,培养学生举一反三、融会贯通的能力,提高学生的创新能力和职业技能。

篇15:数学建模在中职院校的作用论文

数学建模在中职院校的作用论文

一、为什么要让数学建模走进中职院校

1.当前中职院校数学教育中存在的问题

在教育思想上,中学数学教学被看成是提高升学率的途径,很少从提高学生素质的角度去考虑,“传授知识、发展智力、提高素质”的教学目的蜕变为片面追求高分;在教育内容上,课本知识热衷于数学的内在逻辑关系和形式体系,忽视潜能开发、智力培养和实践应用。中职学生的数学基础原本就薄弱,在接触这样内容时自然很难接受;在教学方法上,注入式教学法仍占主要地位,课堂上教师一遍又一遍地讲解数学的定义、性质、定理、证明,考试之前划范围,学生则“上课抄笔记,考前背笔记,考时默笔记,考试结束全忘记”。在考试要求上,中职学校的考试终极目标仍然是高考,部分有升学愿望的考生仍然要通过高考进入高等学府深造。对于这些学生而言,这种选拔性考试的要求偏高、偏难,使他们感到头疼。

2.数学建模与数学模型

为了解决广大学生的难题,激发学习兴趣,要在授课与教学过程中引导学生树立“学数学,用数学,做数学”的意识,并引入一定量的实际问题,让学生逐步认识并能通过各种方法解决这些问题,这就要借助于数学建模的思想和方法。那么,什么是数学建模,什么是数学模型呢?所谓数学建模是指通过抽象和简化,针对或参照某种事物系统的特征或数学相依关系,采用形式化的数学语言,概括地、近似地表达出来的一种数学结构模式,是对现实原型的概括反映或模拟。数学模型并不是新的事物,可以说有了数学并要用数学解决实际问题时就一定要使用数学的语言、方法,并要用数学近似地刻画这个问题,这就是数学模型。数学模型是使用数学解决实际问题的桥梁,对它的分析和研究的过程主要是用数学的理论和方法。在中学数学中,数学模型比比皆是,按其功能可分为两类:概念型、方法型。数学模型和数学建模不仅展示了解决实际问题时所用的数学知识和技巧,更重要的是它告诉我们如何提炼出实际问题中的数学内涵并使用数学的技巧解决问题。因此,数学建模要求我们不仅要学习和理解模型分析过程中所使用的数学知识和逻辑推理,更重要的在于怎样用数学对实际问题组建模型以解决问题,如何“用数学”、“做数学”与如何“学数学”是根本不同的。

二、怎样让数学建模走进中职院校的数学课堂

1.树立“数学为大众”的思想

荷兰著名数学教育家弗赖登塔尔的基本观点是:“数学来源于现实,扎根于现实,应用于现实。”我们所期待的数学教育是要为大多数学生提供适应社会和未来所需的数学修养和知识。“数学为大众”这一口号的提出正好适应了社会对数学教育进行变革的要求。所谓“大众化”,就是数学教育要体现这样的信念:“人人学数学,人人掌握数学”。“数学为大众”会成为未来数学教育的发展方向,并开始从文化的角度、生活的角度、数学的角度和教育的角度探索“大众数学”的内涵。“大众数学”将使人才培养从“知识型”培养模式转向知识、能力、素质并重的“文化素质型”培养模式。数学将不仅仅是一种工具,一种选择人才的“过滤器”和升学的“敲门砖”,还是一种使人终生受益的文化力量。“大众数学”将使教学的方式和方法发生变化。数学建模走进中职院校的数学课堂,正是教师采取对实际问题组建模型的方式,可以更加生动活泼地教数学,把数学看做是一门科学,而不是教规;看做是关于模式的科学,而不是关于数的科学。教师要少讲多听,向学生提一些启发性的问题,帮助学生自己主动获取知识,而不只是学习老师教给他们知识与技能,在教学过程中有更多的讨论、探究及较少的讲解。

2.数学建模教学的三种形式

(1)第一课堂数学建模教学第一课堂数学建模教学是指我们在平时的数学课上要有计划、有目的、有准备地逐步渗透数学建模教育思想。建议数学课程围绕“问题解决”组织教学,即围绕那些具有“接受性”、“障碍性”、“探究性”的数学问题组织教学,而不是围绕定义与概念组织教学。把问题作为教学的`出发点,创设问题情境,激发求知欲,指导学生重温某些技能和概念,通过观察、类比、联想、归纳、推演等方法,组织学生亲自探究、学习知识,引导学生体会成功解决问题的愉悦,进一步激发好奇心,推动他们的思维过程。将实际问题转化为数学问题的重要途径就是把实际问题提炼成数学模型,构造数学模型。这样就不仅仅停留在表层知识(知识的外延),而是参透了深层知识(知识的内涵),抓住了问题的几个关键点,并把这个实际问题内在的脉络提炼了出来。有可能的话,可以对问题进行推广,概括出一般原理。课本上的数学模型有很多:线性规划的应用,构造一次、二次函数模型解应用题,导数的运算法则及应用……当学生能够从问题中抽象出数学模型,能具有迅速摆脱表象干扰的敏锐的洞察力时,即便是高考(文数)的试题,他们也能迎刃而解。

(2)第二课堂数学建模教学在第二课堂数学建模教学中,我们开设“数学论坛”、“数学园地”、“趣味数学”,向学生介绍一些能够充分体现数学建模思想的专题,诸如:数字问题、数学游戏、数学趣题、棋盘数学、自然界的多面体,五花八门的分形学……在这里,学生可以畅所欲言,发表对于这些问题独到的、不同的见解,提倡求异思维,鼓励数学发现,体会每个数学模型中所蕴含的数学思想。引导学生自发主动地搜集数学知识,绘制图表,实地测量,开展社会调查,收集统计数据。培养学生缜密的思维习惯,充实头脑,健全人格。

(3)第三课堂数学建模教学第三课堂数学建模教学旨在“让不同的人学习不同的数学”,突破数学学科与中职院校学生专业之间的障碍。中职院校的学生有一部分将来毕业后要步入社会参加工作,数学教师应当了解他们所从事的专业及职业与数学之间有着怎样的联系,如何充分发掘数学教学资源,为他们参加工作后所需的技能及未来的发展提供帮助。这样既能适应不同专业学生的特点,又能促进中职学生多元智力综合发展。比如:平面设计、服装设计、人物形象设计专业需要画图、图像定位、比例伸缩、计算机绘图,等等。那么在讲解椭圆、双曲线、抛物线等曲线的图像时,就可以让学生通过动手操作理解这些曲线的方程的由来,从而认识到每个方程就是一个数学模型,建立方程的过程就是建立一个数学模型的过程。这就是从国际上最流行的数学教法“DoMathmatics”———“做数学”中得到的启发,这样就把数学建模的方法与设计专业有机地融合在一起,收获双重价值。让我们一起推广数学建模教学,把数学变成广大学生心目中一门有生命力的学科,受欢迎的学科,丰富多彩、趣味盎然、对各个领域有贡献的学科。优化教师活动,减轻学生的负担,培养符合社会需要、具备高数学素养的复合型人才。

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