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数学建模教学模式分析

【摘要】就我国目前的现状而言,教育模式相比西方发达国家而言具有一定的保守性,从而忽视了数学思想的培养、学生缺乏数学思考能力和学习能力,《数学建模》有着异乎寻常的灵活性和广泛性,导致学生觉得概念难以接受,难以领悟方法诀窍,自己着手建模难度高等问题,本文主要通过结合数学建模竞赛方面进行分析,对数学建模思想和高等数学课程学习相结合以及建模竞赛与建模能力培养等方面进行了探索与实践分析。

【关键词】数学建模;建模竞赛;教学模式改革

1引言

高等学院有着立德树人、为国家培养创新知识和技术人才的重大任务,想要培养培养创新型人才,则必须要跟进教育思想和模式,建立创新型教学理念模式,通过创新的教学模式赋予学生创新的精神,进而通过训练实践,比赛挑战,升华成为创新型思维,最终形成稳固而牢靠的创新能力。笔者认为,目前在本科高等教学中探索一种能够培养创新思维人才的道路是非常迫切的任务,自1992年以来随着在全国各处的大学生建模竞赛成功举办,数学建模竞赛与培养创新性人才之间的联系受到了国内学者以及教育工作者的高度关注,经过不断的理论和实践论证,数学建模不仅能够提高学生的数学素养,并且对培养学生的创新思维能力也有着极强的促进作用。为探索数学建模教学模式,培养学生数学创新能力,本文着手于建模竞赛、建模课程改革等方面进行探讨,并得出了以下总结。

2数学建模课程教学改革及建设

《数学建模》课程有着理论与实际相结合,与非数学领域联系极强,知识面宽泛且灵活程度高的特点,因此无论是对师资水平还是学生接受能力都提出了较高的要求,属于教学难度较高的课程。因此在教学过程中,需要重视学生相互协作的能力,数学建模竞赛往往是三人团队,团队协作一荣俱荣一损俱损,协作能力直接影响整体水平,因此建模课程不能像其他理论学科注重个体式学习,在开课之初可让学生进行自由结组或老师安排结组,尽量使各组员能力互补,在日常的课程作业中,作业也应当由小组成员共同完成提交,学生可能在模式之初并不能完全适应,存在拒绝沟通或难以沟通等问题,届时需要老师进行引导或进行限时性任务的安排,在引导和压力的作用下学生很快能进入商议、各自分工的状态,采取这样的模式之后,课程的学习效率得到了明显提高,并且在小组竞争的模式下,作业质量水平也相对较高。

3在传统的数学教学中融入建模思想

就数学教学的目的而言,对学生的素质能力培养目标应该有两个方面的期许,第一是能通过对事例的数据进行分析计算,快速求解的运算能力,熟练运用已有的数学思维和模型,第二是能够用数学的思维和语言对事物的内在规律进行抽象描述,构建出待解的实际数学模型。《数学建模》的目的不仅仅只是教给学生知识,更重要的是培养学生应用数学的意思和能力,最终能运用数学思维观察身边的事物,最终达到解决实际问题的目的[1]。然而,就目前的教学方式来看,绝大多数的教学和训练目的都将重心放在了前者上,所以引入数学模型能够有效的加强第二目标的训练,也是对原有体系的革新,丰富完善数学教学系统,提高学生全面数学素养,为此,在教学中需要培养学生的辩证思维,对现有的方法进行辩证的否定,才能强化自身的数学意识和创造意识。此外,以往的数学课程教育过于注重“数学上的完美”,上课气氛严肃一板一眼,割裂了数学本身与外界实际生活的联系,成为了纯粹的数字问题,无法体现出数学的巨大生命力和价值[2]。学生学到的最终只有冗杂的公式定理,至始至终不能明白为何学习这门学科,不知道学习的本质目的何在,目前大多数的高等数学课程教学方式为直接讲解公式原理,若想改变这一现状,除必要的实际联系外,笔者认为还应该加入数学史的学习,而了解历史上数学家不懈求解辩证前行,艰难创造的过程,从而建立对学科的敬意和信念是很有必要的,这样能够引导学生建立攻关精神,勇于独立思考,提出不一样的观点,有勇气去面对并克服未知,因此,除了将建模教学适当的和高等数学教学相结合,还应在教学前夕将数学史进行普及,树立先贤的精神形象,发挥榜样精神。

4组织并培训学生参加全国大学生建模比赛

除了日常的学习以外,对于学生而言最能挑战自我,学习和进步的地方就是各项大小赛事,组织学生参加全国性质的建模大赛,不仅能在激烈的比拼中培养学生的实际建模能力和攻关能力,还能强化团队合作精神,并能在获得名次后取得极高的荣誉感,除对自身的鼓舞外,也能对后来的学生起到指引带头作用。参赛方式可采取自由结组上报形式,也可以通过各学院系内组织结组,然后进行各组之间校内比拼,优胜者参与全国竞赛,名次优秀而未出线者设立相应的校内荣誉加以勉励。而在全国竞赛前期,带队老师和校方可利用暑假进行赛前集训,选取往届试题或外国同类比赛经典题目进行训练,队员三人成组,模拟实际竞赛独立完成,随后在老师组织下进行复盘,解决难点答疑解惑。

5结语

经过不断的实践,事实证明想要构建新的数学建模教学模式,不仅需要教育工作者的不断探索和进取,还需要学校对学生进行鼓动,教学改革不是一蹴而就的,需要来自各方的共同努力。总而言之,确立新的教学模式,更进思想理念,根据社会需要和时代发展培养相对应的知识人才,特别是创新型思维的产生,是当下高等院校工作的重中之重,也是提高整体教学能力水平的必经之路。

【参考文献】

[1]王麟,张鸿艳.数学建模教学改革的探索与实践[J].价值工程,2013,32(01):224-225.

[2]宫召华,刁丽丽,郭志强.数学建模教学模式的探索与实践[J].阴山学刊(自然科学版),2009,23(02):72-73+91.

作者:白永和 单位:平凉信息工程学校

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