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数学建模在数学教学中的渗透

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一、将数学建模融入医科高等教学的意义

(一)提高课堂教学的质量

在数学学科自身特质的局限下,数学课堂很难引起学生们的兴趣,因为教师针对相关公式的讲解和定理的介绍,只能让学生处于被动的接受状态中,无法产生较强的互动性和交流,更不便于通过快速理解而记忆.由于数学建模存在着实际应用价值,且在教学环节可以营造出生动的课堂氛围,所以将其引入数学课堂,可以起到提升学生学习兴趣,提高课堂教学质量的作用.当数学知识从单纯的数字和符号,变成具有实际意义的信息,则学生的接受度显然更高,也更便于理解和记忆.多人参与的数学建模环节,交流与互动性也得到了增强.此外,归纳法和演绎法等数学方法在数学建模中的应用,可以潜移默化的增强学生数学基础知识.

(二)培养学生分析、解决实际问题的能力

数学建模针对现实问题的价值和作用,需要建立在合理数学模型的基础之上.模型的准备、假设、构成与求解、应用一系列步骤,需要学生善于思考,积极的将数学知识融入其中,把握问题的矛盾,透过假设来达成最终的实践目的.在此背景下,无疑可以强化学生分析和解决实际问题的综合能力.

(三)培养学生的创新能力和协作精神

数学建模没有唯一的答案,是一个开放性的问题,在使用者所采用数学知识相异思维模式不同的情况下,最终形成的方法和路径也会存在差异.所以,想象力和创造力在建模过程中存在着重要的价值.包括简化理解问题、选择数学工具问题、设置合理结构问题、强化应用性问题等等,一系列的问题都需要使用者能够大胆创新,勇于探索,以打破常规的思路,构建更加合理的数学建模模型.一般情况下,一个人无法完成数学建模的整个流程,需要几个人共同参与到建模的各个环节,了解背景、构建模型和模拟辅助求解等等.在多人共同完成建模的过程中,思想上、语言上会有大量的交流,智慧的交融有助于开拓学生的思路,强化团队协作精神.

二、将数学建模融入医科高等教学的方法

(一)讲解定理公式时联系实际

从客观事物的空间关系或数量中抽象出的数学概念,其定理和概念与实际需求有着密切的关联.但是在医科高等数学教学环节,由于课时紧张的问题,往往会引起前因后果的教学疏忽情况,直接让学生去理解记忆定理和计算证明,显然无法起到良好的教学成果.因此,在教学的环节,如果能够融入更多的数学思想、思想背景,则可以起到事半功倍的效果.举例说明,在积分计算教学环节中,采用多媒体设施,以动画的形式来演示曲边梯形的近似、取极限、分割和求和过程,重点突出积分计算中的以直代曲、化整为零的数学方法和思想,打破单纯的说教模式,让学生在生动的演示中加深记忆,最后学以致用.

(二)结合案例教学

作为数学建模中的常规手段,案例教学可以透过启发、讨论和讲解等多个方式,强化学生的思考积极性,提升教学效果.之后再次透过实际案例,比如非典型肺炎的爆发,来测试数学模型的可行性,以此验证准确认识疾病传播规律的重要价值.此外,还可以采取课堂结合数学建模的方法,结合药物动力学课程和药物房室模型,让学生学习药物在人体内的循环、作用情况,真正的认识模型建立对于药物设计、评价和改进的重要应用意义.在此背景下,学生的眼界得到了开拓,同时学习的新鲜感和兴趣也会与日俱增.

(三)使用工具软件,灵活安排课后练习

随着现代计算机、网络信息技术的快速发展,数学建模也可以借助计算机的科技能力,完善和普及软件的应用,解决数学建模中的一些特殊难题.在计算机的帮助下,数学建模的使用范围和效率都得到了一定程度的提升.为了强化教学质量,医科高等数学老师可以在课堂教学后,布置一定的课后练习作业,让学生自由组队,在之后的课堂上汇报研究成果和问题解决报告.这种方式不仅可以强化学生之间的思想交流,还能够让学生参与到教学环节,提升学习热情和兴趣.

综上所述,医科高等数学教学得到数学建模渗透后,有助于提升学生的创新能力、团队协作精神以及实际应用能力.在新时期发展背景下,教育改革需要各个学科作出及时的调整,为培养符合时代发展需求的人才做好充足的准备.在此基础上,所有的教师们,都应该积极探索灵活的教学模式.

作者:王丽 单位:四川省达州职业技术学院

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