数学建模教育的作用与开展策略

时间:2022-09-07 10:14:52 数学毕业论文 我要投稿

数学建模教育的作用与开展策略(通用6篇)

  数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性。下面是小编为大家搜集整理的数学建模教育的作用与开展策略,希望能对大家有所帮助!

数学建模教育的作用与开展策略(通用6篇)

  数学建模教育的作用与开展策略 篇1

  大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和创新思维,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。

  一、数学建模的含义及特点

  数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学方法及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。

  1、准备阶段

  主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。

  2、假设阶段

  做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。

  3、建立阶段

  从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。

  4、求解阶段

  对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。

  5、验证阶段

  用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。

  二、加强数学建模教育的作用和意义

  (一)加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质。数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题,因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。

  (二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力。数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。

  (三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力。所谓创造力是指"对已积累的知识和经验进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、记忆力、思考力、想象力四种能力所构成"。现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。

  很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程。

  (四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力。数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。

  (五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作。

  三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法

  (一)开展数学建模课堂教学

  即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:

  案例的选取和课堂教学的组织。

  教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。

  1、代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。

  2、原始性:来自媒体的信息,企事业单位的报告,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。

  3、创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。

  案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的。

  (二)开展数模竞赛的专题培训指导工作

  建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。

  (三)建立数学建模网络课程

  以现代网络技术为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的`自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。

  (四)开展校内数学建模竞赛活动

  完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近20年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。

  如2008年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖———高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约1万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如2014年我校57队参加全国大学生数学建模竞赛,43队获奖,获奖比例达75%,创历年之最。

  (五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛

  全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。

  四、结束语

  数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。

  数学建模教育的作用与开展策略 篇2

  摘要:随着新课改的实施,寻求高校数学教学的新方式引起了相关部门和工作人员的重视。同时,数学具有较强的逻辑性,能够有效培养和提高学生的逻辑思维能力,而数学建模更加能够体现数学的逻辑性,因此,在高校的数学教学中采用数学建模这一教学方法具有极强的现实意义。在此,本文就数学建模教育与高校数学教学方式改革模式进行论述。

  关键词:数学建模;高校数学;教学方式;改革

  所谓数学建模就是将实际生活中的事物通过数学的模式表现出来,也可以说是利用数学来解决生活中的实际问题。由此可见,数学建模是将数学与实际生活相联系的桥梁。

  一、将数学建模应用于高校数学教学的意义

  1.有利于学生更好地掌握基础理论知识。数学建模能够将实际生活中的问题以数学的形式表达出来,然后利用数学知识和思维来解决问题,这对于学生的基础理论知识的掌握有一定的要求。同时,也有助于学生充分利用自己的数学知识来解决问题。数学与生活实际的结合,还减少了学习数学的枯燥感,从而使得学生提高学习数学的兴趣,进而更加全面地理解和掌握基础理论知识。

  2.有利于培养和提高学生的创新能力和创新思维。当前社会需要大量创新型人才,教育目标也有意向创新型人才的培养靠拢。在传统的教学方法下,很难让学生学会灵活运用知识。通过数学建模来进行教学能够弥补传统教学方式的不足,因为它能加强教师与学生之间的交流,提高学生在课堂上的参与度,从而帮助学生灵活运用课堂知识。通过理论与实际的结合,培养学生的思维能力和创新能力。

  3.有利于学生学习其他学科。通过数学的学习,学生能够提高自己的逻辑思维能力和实践能力,也能有效解决其他学科中的问题。

  二、当前在高校数学教学中应用数学建模存在的问题

  1.落实数学建模存在一定的难度。由于在数学教学中应用数学建模还处于探索阶段,很多学校的教学方案还有待完善,缺乏科学具体的落实措施。

  2.教师的教学能力有待提升。随着时代的进步,当前高校教师的质量已有了很大的提升,但是仍受传统教学理念的影响,没能很好地掌握数学建模这一教学方式,不能发挥出数学建模的作用。

  3.数学与其他学科的交叉不足。当前,我国高校还是以专业教育为主,数学专业的学生和教师的交流仅局限于数学领域,难以与实际进行结合,也很难与其他学科进行融合,因此学生难以拓展自己的数学知识。

  4.学生缺乏思维能力和团队合作能力。通过数学建模来学习数学知识需要学生具有良好的团队协作能力和清晰的思维能力,但是很多学生缺乏这种能力,导致他们在数学学习中缺乏自信,无法迅速解决团队中的分歧,降低了学习效率。

  5.学生不能够将理论知识与实践较好地结合。通过数学建模来学习数学,需要学生掌握数学术语,并且能够灵活运用。但就目前的情况而言,由于学生没有树立将理论与实际相结合的思想,导致他们在这方面比较弱。

  三、如何在高校数学教学中应用数学建模来进行教学

  1.学校和教师要树立正确的教学理念。当前,随着新课改的实施和教育目标的转变,数学教学中实施数学建模势在必行,因此,学校和教师要树立正确的教学理念,对数学建模有一个正确的认识,最大程度地发挥数学建模教学的作用。

  2.完善数学建模体系。完善数学建模体系要注意以下两个方面:第一,充分利用多媒体教学设备。当前,多媒体教学工具的使用越来越广泛,教师通过多媒体教学设备,能够将知识点通过图片、视频、动画等方式直观地展现给学生,从而加深学生的理解,还可以活跃课堂氛围。第二,充分运用实验教学。教师还需要加入一些基础实验,丰富学生的学习内容和形式,从而激发学生学习数学的兴趣。

  3.培养学生的数学建模能力。进行数学建模需要学生有一定的想象力和创新能力,并且有扎实的理论基础,能够将理论与实际较好地结合起来,因此,在日常的教学中,教师要注意培养学生的语言表达能力和逻辑思维能力。另外,要让学生多多练习,以此提高自己的逻辑思维能力。

  四、结语

  综上所述就是笔者通过分析数学建模在高校数学教学中的重要意义以及当前存在的问题提出的几点建议。将数学建模应用于数学教学中,是一项长期而艰难的工作,需要教育工作者和各个高校的不断探索、共同参与。

  参考文献:

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  [2]徐岗,许金兰,陈临强.数学建模驱动的“计算机图形学”课堂教学模式改革[J].中国信息技术教育,2016(6):89-91.

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  [4]葛亚平.数学建模融入民办高职院校数学教学初探---以南通理工学院为例[J].教书育人:高教论坛,2015(21):82-83.

  数学建模教育的作用与开展策略 篇3

  当前已进入大数据时代,各行各业都在数量化、数字化、数学化,用到的数学知识越来越多。概率、比率、误差、逻辑等数学概念已经进入我们的日常生活中,这些都与数学的基础理论密切相关。注重统一要求而轻视个性发展是我们传统高等数学教育的一大弊病。在学习高等数学的思维过程中,单纯地教学容易忽视学生的个体差异,并且教学内容也往往是重理论轻实践。对非数学专业的学生进行数学教育,必须以数学的应用为主要教学内容。为了解决传统高等数学教育理论偏重而应用颓废的问题,目前大部分高校都开设了数学建模选修课,旨在经过一系列的学习与训练,调动学生学习数学的积极性,提升学生的自主探索能力与创新能力。

  可是,众所周知,数学建模需要熟练掌握大量的数学基础知识、计算机理论知识与应用、数学软件的使用,如果是跨学科的问题,还要掌握数学以外的学科知识,对不同问题分析的方法各不相同,单靠开设一门选修课还远远不够。

  一、高等数学教育中培养数学建模意识的重要性

  思维、运算、空间想象力是数学三大基本能力,能促使严谨、缜密的逻辑思维和直觉形象思维的养成,进而提高实践能力和创新能力。在提高学生这三大基本能力方面,培养数学建模意识有其独特的优势作用。

  首先,数学建模意识的形成需要以许多形象、生动的实例为基础,这有利于提高学生学习数学的积极性,激发学生寻求新知识、探索新方法的兴趣,经过先分析后探索再解决的思维过程,学生的创新能力能得到有效的提高。其次,建模过程中的表述问题、求解问题、解释结果、验证结果环节能突显数学的应用性和实践性等特点,使学生认识到数学和生活密不可分,进而养成将数学应用于生活和社会实践的习惯。再次,数学建模中的验证结果环节,可以培养学术更客观地运用数学方法分析和解决实际问题,以寻求问题的最佳解决方案。最后,通过数学建模,学生能够深刻了解到,现实问题及现象可以通过数学语言和方法进行有效简化、翻译、抽象和归纳,例如用图形、表格等方法来描述问题中所蕴含的数量关系,从而极大地提高了学生的语言表达能力。因此,数学建模已经成为提高大学生数学素质的一条捷径,在高等数学教育中培养数学建模意识势在必行。

  二、高等数学教育中培养数学建模意识的策略

  (一)用建模方法阐释所学

  在高等数学教学中利用数学建模方法阐释所学内容,这是对学生德与智教育的最好形式之一。数学建模常常用于解决生活中的一些问题,因此会涉及一些军事、国民经济、国防等各个方面的具有前瞻性的实际内容,这就在潜意识中要求学生必须时刻关心国际国内大事,保持敏锐的政治头脑和强烈的爱国主义精神,这有利于德育的发展。在智力教育上,高等数学作为一门工具学科,应多结合生活实际,数学建模作为联系理论和实际的桥梁,必须与高等数学内容相辅相成。在高等数学课程中选择合适的概念与相对应的背景材料,融入数学建模的思维模式,即分析问题模型假设模型建立模型求解模型检验,这样的教学比起直接讲解书本上抽象的数学符号更加形象和生动,并在无形中使学生养成了数学建模意识,提高了学生学习高等数学的效率。例如,定积分教学中,用无限细分后求和再取极限的模型求解曲边不规则图形的面积;常微分方程的分离变量法教学中,用一阶齐次微分方程模型解决中国人口增长的合理定位问题;线性代数的Gauss消元法教学中,用根据点线图建立的模型描述计算机层析X射线照相术的工作原理;概率论与数理统计教学中,用基于全概率公式的递推关系式模型描述常染色体遗传原理。

  (二)学习建模工具软件

  在智力教育上,除了引导学生全面掌握课程中的知识和方法以外,还应使学生学会使用现代数学工具和软件,如Mathematica、Matlab、Lingo、Spss、SAS等。这是培养数学建模意识、解决实际问题所必备的技能,也是智力教育内容上的拓展。在高等数学教学中引入数学实验内容,或是开设数学实验课程,在介绍各种数学软件和工具的同时,把教学内容和习题融合在一起进行讲解,学生不仅掌握了计算机操作能力,而且对其建模意识进行了融会贯通。

  由于建模涉及的实际问题的数据庞大、复杂和不完整,学生必须具备较强的动手和实践能力用计算机去查阅、整理资料,用Matlab等软件对问题进行模拟或仿真,根据模型进行编程,经多次迭代过程的仿真运算求解。这种亲自体会解决实际问题的过程中,学生的数学建模意识不断加深并巩固,想象力和创造力得到了提高,学术研究和应用数学知识的兴趣也得到了提高。

  学生的创新意识与应用实践能力的培养是一个长期目标,在高等数学教育上又是一个严峻的挑战。因此,不仅学生要培养建模意识,转变学习思维和方式,教师也要培养建模意识,转变教学观念和改革教学方法,推动现代教学理论与实践的结合,助力学生德智体美劳全面发展。

  数学建模教育的作用与开展策略 篇4

  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。

  数学建模教育的作用与开展策略 篇5

  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2013年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。

  数学建模教育的作用与开展策略 篇6

  引言

  相较于城市学前儿童科学教育,农村学前儿童科学教育的开展面临一系列问题,诸如教育观念落后、教育内容不合理、专业教师师资不足、教学方法单一及教学评价不科学等,消除此类问题对深入有效推进农村学前儿童科学教育模型构建与实施有着十分重要的现实意义[1]。黔东农村地区在开展学前儿童科学教育中,从实际情况出发,构建以学前儿童为主体性发展为核心的多元课程模式,探索有意义的科学教育方式,积极促进学前儿童成长、发展。

  1.构建农村学前儿童科学教育目标的理念

  1.1社会需求理念

  工业社会与知识经济社会有着不一样的生产力发展模式,在工业社会,无论是就何种层次的人才而言,知识结构更新需求均不十分明显,通常情况下,人们在学习了相应文化科学知识后,掌握了一项专业技术,便能够终身受用,长期无需再做何种太大的转变。然而,在知识经济社会,这一情况发生了极大的变化,单单具备文化科学知识及被动知识获取能力显然是难以在社会中立足的,而应当在具有科学合理结构科学知识的前提下,树立对科学知识主动学习、积极追求的信念,强化对科学知识独特的认识,拥有结合科学知识有效消除问题的能力[2]。即便是学前儿童科学教育目标,同样一定要权衡社会发展对学前儿童所提的要求。

  1.2学科特征理念

  对农村学前儿童开展科学教育,有着自身的学科特征:

  (1)学前儿童学习科学以好奇心为重要来源;

  (2)学前儿童在探索中学习科学;

  (3)学前儿童学习科学有着拟人化的特征。

  早期科学经验,指的是年龄较小的儿童凭借自我感觉器官与周围环境进行直接接触所得到的感性经验。此类经验有助于儿童对自身、周围环境产生一定的认识理解,进一步适应周围环境,强化自我保护能力。

  学前儿童科学教育通常应当凸显民族文化优秀传统、科技发展时代特征;凸显科学性、启蒙性;凸显代表性、多元性;凸显区域性、季节性等。

  2.农村学前儿童科学教育的构建模型与实施方略

  2012-2013年黔东农村地区对800名学前教育工作者进行培训,这800名学前教育工作者中大部分参加培训人员为非学前教育专业背景,参加培训的学前教育工作者文化层次比较高,大专以上占84%,教学经验丰富,学习能力强。然而,他们的教育方式普遍比较落后,缺乏幼儿心理学知识,保育意识比较差,缺乏与幼儿沟通的技巧等。针对这些情况,黔东农村学前儿童科学教育的构建模型与实施方略可以从以下几方面着手:

  2.1学前儿童科学教育理论模型

  结合布卢姆教育目标划分准则,将黔东农村学前儿童科学教育目标分别至情感态度、认知能力动作技能等3个范畴提出,对过去不够多元的课程目标进行补足[3]。同时,开展科学教育,黔东农村学前教育工作者应当提升对科学教育内容结构建立的关注度,科学教育内容包括科学方法、科学知识、科学态度等。此外,还应当密切关注学前儿童的心理发展状况,基于此以构建起学前儿童科学教育模型。

  2.2建立系统的师资团队

  将师资团队进行系统、有层次的划分,高校专家和各地教研员为第一层次,为学前教育工作者展开政策解读与专业知识引领;一线幼儿园园长与老师为第二层次,把专业理念与本幼儿园实际情况相结合,使得有特色的教学实践始终贯穿于培训之中。高校专家、各地教研员与幼儿园园长、老师组成双导师团队,合力提高农村学前教育工作者专业水平。

  2.3构建具备农村特色的科学课程体系

  黔东农村学前教育工作者应当树立全新的资源观,对农村各项课程资源进行全面引入,对学前儿童科学教育课程体系予以丰富,就好比农村幼儿园周边遍布的农作物、草地、树木等均可作为学前儿童的学习对象,转化成对学前儿童开展科学教育的好素材。就好比引导学前儿童对花鸟鱼虫、家畜家禽等进行观察,组织学前儿童挖野菜、采摘水果等。

  农村有着极为丰富的自然资源,对其的科学利用可充分调动学前儿童学习科学的主观能动性。

  学前教育工作者要凭借自身的智慧经验,将农村特色资源引入进学前儿童科学教育课程中,构建具备农村特色的科学课程体系,有效丰富学前儿童的情感体验、眼界。

  结语

  农村学前儿童科学教育是一个长期、连续、多元化的活动。在黔东农村农村学前儿童科学教育期间,学前教育工作者应当将教学课堂与社会有机融合,科学知识教授与科学方法、态度、精神培养有机融合,教育工作者适当指导与学前儿童主动学习有机融合,学前儿童科学教育应当尽可能地贴近自然并服务于学前儿童的现实生活,唯有如此,方可积极促进学前儿童成长、发展。

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