以数学建模为突破口,促进高职数学课程改革

时间:2022-03-19 10:42:18 来源:网友投稿

摘 要:通过高职数学教学现状的分析,了解了高职数学的课程建设存在一些弊端。因此,在教学过程中引入数学软件(Matlab、Maple、Mathematica等)的使用,把以前的“重视学生运算能力和运算技巧的培养”的目标转移到“重视学生利用数学解决实际问题能力的培养”上来。在这个基础上可再开展数学建模活动,在教学过程中融入数学建模的方法和思想,促进学生创造性思维的培养。

关键词:高职数学 数学软件 数学建模

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0033-02

1 高职数学教学的现状分析

在我国,高等职业教育作为高等教育的一种形式时间不是很长,但是关于高等职业教育的研究一直以来都在有序地进行。从理论到实践,都取得了一定的成果,为职业教育的成长做出了不小的贡献。现阶段,对高等职业教育的培养目标非常明确,就是培养出一批“高等技术应用性人才”。在这样的目标定位下,各大职业院校纷纷对学生的培养方案做出了调整,强调“专业教育”,忽略基础课程;并且鼓励学生多动手,减少课程的理论要求,加大实践环节。在这个大背景下,作为基础课程高职数学给人的印象就是“为专业服务”。所以现在很多高职院校都十分重视学生的专业课的培养,而对高职数学的作用产生了片面的理解。把大量的时间花在专业课建设上,而给高职数学的课时缺少的可怜,把高等数学视为可有可无的一门课程。由于课时的缺少,[1]目前许多高职数学教材基本上是数学专业教材的一种浅化、精简和压缩,对基础部分(一元函数微积分、微分方程、多元函数微积分包括向量代数与空间解析几何、无穷级数)需要针对专业作一定的取舍,最后确定的内容不可能面面俱到。再则高职院校数学教师的教学任务一般都很重(课时量少而教学任务重),为了应付考试老师不得不花费大量时间在枯燥的解题技巧上,导致学生又重蹈中学学习的覆辙(钻在题海里了)。由于过于偏重符号演算和解题技巧的训练,忽视从直观(主要来自应用和美感)和问题背景方面的引导,至于内容的应用价值和内在含义更是无暇顾及,造成学生学习乏味甚至反感。在这种背景下,有的专业在进一步缩减高等数学的课时量,甚至有的专业把高等数学课取消了。出现这种状况原因有很多,很多数学人把原因学院领导对数学的认识不够,但其实归根结底是因为高职数学的课程建设一直未能跟上教育部的培养要求,课程体系不够完善,存在比较多的弊端。本文正是在这种背景下提出的。

2 在教学中适当引入数学软件

高等职业教育虽然也是高等教育,但普通的高等教育又不完全一样。它是职业技术教育的高级阶段,更加重视学生职业技能的培养,是有别于普通高等教育的另一类型的教育。因此,不能照搬普通高等教育的模式和方法。然而,我国现在的高等职业教育还处在发展的初级阶段,还是一个比较新兴的事物,很多课程过多地依赖已经比成熟的普通高等教育。其中高职数学就属于这种情况。在普通高校,传统的高等数学教学方法以培养学生严密的逻辑推理和严谨的思维能力为出发点,同时,重视数学运算能力的提升和数学运算技巧的掌握。高职数学教育应该有别于传统的高等数学教育,不应过多强调严密的逻辑推理的培养和数学运算技巧的掌握,但绝不等于全盘放弃,只是索取数学为专业服务的功能。而应该在学好数学基础知识的基础上,保证数学知识的完整性的前提下,强调数学在实际生活的应用,重视学生开放型思维的培养。然而因为高职数学不是一门专业课,所以许多专业在进行专业设计的时候留给高职数学的课时非常有限(本院数学课时最多的专业90课时,最少的专业只有54课时)。在这么少的课时下,既要学好数学基础知识,又要照顾到学生数学思维的培养,我们尝试了在教学过程中引入数学软件(Matlab、Maple、Mathematica等)的方法。现在计算机的应用非常广泛,几乎所有的学生都能熟练操作一台计算机。同时数学软件也得到了空前的发展,种类多种多样,功能也越来越全面。数学软件具有强大的数值和符号计算功能,适用于解决一般代数、微积分、矩阵运算、微分几何、偏微分方程、计算方法、概率统计、运筹学、线性规划等几乎所有的数学分支中的问题。在普通高等院校,数学软件已是一种从大学生到博士生都必须掌握的一种技能。

下面简要阐述在教学过程中使用数学软件的优势:(1)在学习数学的过程中避免不了一些繁重的计算过程。我们很可能会把时间浪费在解题技巧和数值计算上。然而数学软件恰恰是数值计算的高手,我们完全可以把这些交给计算机来处理。一些较繁琐的数学题目,笔算可能要花上个把小时,但在计算机上利用数学软件只用几秒钟就可以解决了。这样学生就可以减少不必要的时间浪费,以便把大量精力用于思考解决问题的方法上来。(2)数学本身就是抽象的代名词,而高职院校的学生普遍对数学比较反感的原因也就是因为数学太抽象导致不好理解。而数学软件具有丰富的图像功能。借助函数图像,可以把抽象的问题形象化,降低理论深度,精简理论推导,帮助学生更好的理解数学问题。(3)在掌握了一门数学软件之后,不管多么麻烦的微积分问题(比如极限、导数、积分),都可以通过一个语句来解决,这无形之中提升了学生学习高等数学的信心。(举个简单的例子,求不定积分,只需要在Matlab中输入int(cos(x)^5,x)就可以求出结果)不仅如此,数学软件还拥有强大的编程功能,对于一些现实生活中的疑难问题,可以通过编写程序来完成,可以进一步激发他们的学习兴趣。(4)在学习数学软件的基础上可以开展数学建模活动,使高等职业院校的学生增强使用数学解决实际问题的意识,培养运用数学工具解决数学问题的动手能力。

3 开展数学建模活动,将数学建模带入课堂

所谓数学建模,简单的来讲就是运用数学知识利用数学软件在计算机上解决实际问题。自1992年,我国开始举行全国大学生数学建模竞赛以来,一直得到社会各界的高度关注和大学生的热捧,参加竞赛的人数一直呈逐年递增的态势。到2012年我国这一年报名参加本项竞赛大学生就达到63600多名。这项竞赛已经成为全国高校规模最大的一项赛事。

高等职业教育培养人才的目标是培养高等技术应用性人才,这就要求高职数学课程既要满足学生学习专业课程的所需的数学知识;又要为培养学生综合素质能力做出应有的贡献,提升学生在未来职业生涯的核心竞争力。鉴于上述的课程定位,自2010年起,我院开设了数学建模、数学软件等公共选修课程,鼓励学生参加全国大学生数学建模竞赛,举行数学建模讲座,让学生认识什么是数学建模,积极扩大数学建模在我院的影响力。并在此基础上,尝试在2010级会计(4)班的高职数学教学过程中渗透数学建模的思想。具体的做法是每章的知识点讲授后增加两个数学建模案例(这些案例必须贴近生活,而且能用所学的数学知识解决)进行研讨活动。先对每一个案例就切入点、解决问题的基本步骤、能力目标、所涉及的相关知识作相关说明;然后让学生自己查阅资料,利用数学软件解决问题(可以留到课后解决);最后就如何引导学校进行创新、如何激励学生的想象力和创造力、如何促进学生对所学知识的巩固等方面进行分析。能够真正做到把数学建模融入到数学教学过程当中。数学建模既有较高的理论要求(因为它涉猎的知识面很广,一般需要参考资料),又有较强的实践性,建模的过程,本身就是一项创造性思维活动。如果在教学过程中能够渗透数学建模方法和思想,有助于促进学生创造性思维的培养,激发学生的学习兴趣和动力。在建模过程中,需要学生通过不断的观察、学习、分析、探索,把一个现实生活中的实际问题转化为抽象的数学问题,然后在利用数学软件解决实际问题。而且对于一个实际问题,一般没有标准答案,解决方法也不唯一。有时同一个模型可以解决不同的问题,有时同一个问题可以用不同的模型去解决,其结果没有最好,只有更好。因此,数学建模为学生提供了一个非常良好的自我学习、自我探索、独立思考的实践机会,为学生能够真正成为“高等技术应用性人才”添砖加瓦。

4 结语

因此,在高等数学教学过程中应引入学软件,简化学习中的计算过程,重视数学的完整性。在这个基础上,将数学建模的思想和方法融入到高职数学的教学中来,强调数学的应用性,注重学生开放性思维的培养,进而推动高职数学课程教学的改革。

参考文献

[1]刍议高职院校《高等数学》课程教学改革[EB/OL].http:///p-196575532903.html.

[2]顾静相,张旭红.经济数学(上册)[M].2版.高等教育出版社,2002.

[3]顾静相,张旭红.经济数学(下册)[M].2版.高等教育出版社,2002.

[4]姜启源.数学模型(第三版)[M].高等教育出版社,2003.

[5]盛祥耀.高等数学(上册)[M].2版.高等教育出版社,2000.

推荐访问:突破口 建模 高职 改革 数学

版权所有:天海范文网 2010-2024 未经授权禁止复制或建立镜像[天海范文网]所有资源完全免费共享

Powered by 天海范文网 © All Rights Reserved.。鲁ICP备10209932号