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關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模 小學(xué)數(shù)學(xué) 教學(xué) 應(yīng)用策略 探討

【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B 【文章編號】1008-1216（2015）02B-0056-01

當(dāng)建模教學(xué)模式在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，針對小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)我們也可以把“數(shù)學(xué)建模”應(yīng)用其中，提高教學(xué)質(zhì)量。在新課程改革中有這種說法，“可以讓學(xué)生自行動手把數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行了解和應(yīng)用”，同時(shí)這也是數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用過程，實(shí)際教學(xué)中是把小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程轉(zhuǎn)換為建模教學(xué)，并在建模教學(xué)期間把相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識融入建模中，在建模期間培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力，從而指導(dǎo)學(xué)生主動使用數(shù)學(xué)方法解決問題、分析問題。可以讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活，從實(shí)際生活中了解數(shù)學(xué)問題，并把數(shù)學(xué)應(yīng)用知識與數(shù)學(xué)建模相互連接，提高小學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。本文就“數(shù)學(xué)建模”在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

一、明確建模目的

實(shí)施“建模”方式進(jìn)行教學(xué)時(shí)，首先應(yīng)明確建模目的，根據(jù)原有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行建模，從而實(shí)施建模教學(xué)。建模意義是把實(shí)際生活與理論知識相結(jié)合，通過利用科學(xué)性手段針對性進(jìn)行教學(xué)。例如蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)案例中《有余數(shù)的除法》，在建立模型時(shí)首先要明確教學(xué)目的，引導(dǎo)學(xué)生理解除法，以及有余數(shù)的除法是怎樣的，除數(shù)為什么會存在余數(shù)。建模主要是把問題引導(dǎo)從而解決問題，例如：7÷2=3.…1，建立以2數(shù)為倍數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，如：采用木棒建立兩個三角形，并單獨(dú)保留一根木棒作為余數(shù)，在課堂進(jìn)行教學(xué)時(shí)首先要說明問題，讓學(xué)生了解這次建模的目的，課堂前期讓學(xué)生準(zhǔn)備好木棒、膠水（透明膠），讓學(xué)生自己動手建立以7÷2=3.…1的模型，有的是以捆木棒的形式，每兩個為一捆，一共三捆，留一根作為余數(shù);有的是建立六邊形圖案，余數(shù)為1，這樣不僅可以提高學(xué)生的操作能力，還可以開發(fā)學(xué)生的思維能力。

一般來說，數(shù)學(xué)模型是把公式、教學(xué)內(nèi)容、解答方案等全都由模型表現(xiàn)出來，例如：結(jié)合學(xué)生實(shí)際生活有“3輛自行車和6輛電動車，總共有多少輛車”，指導(dǎo)學(xué)生建立自行車與電動車模型，建模時(shí)首先明確建模目的，就是3+6=9的教學(xué)目的。又如：“4把青菜和5個南瓜，總共有多少蔬菜”，相對于加減問題有很多，逐個去解說既浪費(fèi)時(shí)間又沒有教學(xué)質(zhì)量，因此可以通過建模方式舉一反三去解決，但在解決問題時(shí)首先要根據(jù)目的教學(xué)、建模。

采用數(shù)學(xué)建模方式進(jìn)行教學(xué)，既要運(yùn)用假設(shè)的方法又要簡化內(nèi)容，舍去無關(guān)緊要的因素，確定自身屬性和相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系，從而構(gòu)成某種教學(xué)方法，然后運(yùn)用這一方法去解決問題。

二、豐富建模內(nèi)容

小學(xué)數(shù)學(xué)建模要根據(jù)實(shí)際內(nèi)容進(jìn)行，通過對問題進(jìn)行全面了解，舍棄影響建模因素，從而確保實(shí)質(zhì)因素，這樣才能通過建模的方式提高教學(xué)質(zhì)量。所以，老師建立模型時(shí)可以豐富建模內(nèi)容，例如蘇教版小學(xué)一年級下冊《1到10在個位、十位、百位中的意義》，老師可以建立一個個位、十位、百位進(jìn)制器模型，在數(shù)學(xué)課堂中演練個位進(jìn)制十位、十位進(jìn)制百位的計(jì)算方法，可以豐富建模內(nèi)容。例如小學(xué)數(shù)學(xué)中《明確起跑線》，老師首先可以播放300m接力賽作為引入，首先講解接力賽的規(guī)則，300m一共3個人，接力人員分別在不同起跑線中開始跑向終點(diǎn)，當(dāng)同學(xué)跑到轉(zhuǎn)彎處時(shí)，有的接力員加快速度超過接力員，到最后一位同學(xué)接力時(shí)，會出現(xiàn)沖刺現(xiàn)象。因此學(xué)生就會產(chǎn)生疑惑：跑步的起跑線怎么會不一樣呢？通過學(xué)生提出的問題讓學(xué)生自行解決，并通過建模的方式解決問題，然后指導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂中講解建模的內(nèi)容。

三、抓住問題建模

蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材《面積和面積單位》一節(jié)的教學(xué)，建立模型正方體、長方體、球形等，根據(jù)課本內(nèi)容拋出問題，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，問題一：正方體面積如何計(jì)算;問題二：長方體體積單位如何換算為面積單位;問題三：球體體積有計(jì)算公式嗎，如何計(jì)算球形面積，從而引發(fā)學(xué)生思考，老師要抓住問題去建模。

當(dāng)同學(xué)適應(yīng)采用模型進(jìn)行教學(xué)后，引用適當(dāng)例子實(shí)行教學(xué)要點(diǎn)，例如蘇教版小學(xué)教材，兩輛自行車由東、西方向相向行走，在離終點(diǎn)還有50千米處遇見，遇見后兩輛自行車再次行走，兩自行車同時(shí)到達(dá)目的地，到達(dá)目的地后兩輛車再次向反方向行駛，在距離40千米處相遇，求這段路程總長。老師首先建立模型，融入問題，根據(jù)相應(yīng)問題操作模型，逐一解除學(xué)生疑惑，同時(shí)要適時(shí)拋出問題，采用模型教學(xué)解決問題。

采用“數(shù)學(xué)建模”引導(dǎo)學(xué)生思考問題，屬于一種教學(xué)方式、策略，是構(gòu)建數(shù)學(xué)與學(xué)生相互溝通的橋梁。運(yùn)用這一教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，有利于提高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，開發(fā)學(xué)生思維能力，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)奧秘，引發(fā)學(xué)生好奇心，并對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣;運(yùn)用建模教學(xué)還利于營造課堂氛圍，活躍課堂教學(xué)氣氛。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：高校；數(shù)學(xué)；建模方法；教學(xué)；策略；研究

1高校數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.1課堂教學(xué)尚未脫離傳統(tǒng)思想

從我國高校數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的現(xiàn)狀來看，傳統(tǒng)的教學(xué)理念始終束縛著老師們的思想，他們在數(shù)學(xué)建模課程的講解中，仍舊以講授為主，以理論化的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，給予高校學(xué)生最多的教學(xué)理念仍舊是灌輸式教學(xué)，這種教學(xué)模式是當(dāng)代大學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)與提高的枷鎖，更讓數(shù)學(xué)建模方法不能在實(shí)踐中得到具體的應(yīng)用。

1.2教學(xué)策略缺乏個性化選擇

進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的方法多種多樣，每一種方法都具有不同的應(yīng)用范圍，能解決不同的問題，只有對不同的建模方法采用不同的策略進(jìn)行課堂教學(xué)，才能讓學(xué)生更容易吸引和掌握。

2數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)策略

2.1建模方法的多重聯(lián)合性

多重聯(lián)合不僅可以讓大學(xué)生把多種數(shù)學(xué)建模方法進(jìn)行聯(lián)系與融合，還能通過它們相互之間的關(guān)聯(lián)性而進(jìn)行有機(jī)的組合，在實(shí)際的問題解決中發(fā)揮出建模方法的最大效用。

2.2建模方法的階級遞進(jìn)

雖然數(shù)學(xué)建模方法是一個實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合的工具，是需要大學(xué)生們熟練掌握和嫻熟運(yùn)用的，但在實(shí)際的教學(xué)過程中，因?yàn)槊總€學(xué)生的資質(zhì)不同，接受知識的快慢也不一樣，再加上他們智力水平的差異性，對于數(shù)學(xué)建模方法接收的程度也會受到影響。而老師要想讓每個學(xué)生都能達(dá)到數(shù)學(xué)建模合理運(yùn)用的目的，就必須要掌握每一位學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，從他們的數(shù)學(xué)實(shí)際出發(fā)，因材施教，階級遞進(jìn)，這樣才能讓各個階層的學(xué)生都能夠得到鍛煉和提高。而且數(shù)學(xué)建模的過程本身就是一個比較抽象的過程，對于初學(xué)者來說，會覺得非常的困難，只有掌握了建模的意義和過程，才能在實(shí)踐應(yīng)用中慢慢的去領(lǐng)會，繼而達(dá)到實(shí)際運(yùn)用的效果。

2.3建模方法的交叉設(shè)計(jì)

數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)的目的就是要解決生活當(dāng)中的實(shí)際性問題，所以在進(jìn)行建模方法的學(xué)習(xí)時(shí)，一定要把現(xiàn)實(shí)情境與理論知識交叉進(jìn)行學(xué)習(xí)，因?yàn)殡x開了實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型毫無用武之地，只有把模型知識應(yīng)用到具體的問題情境當(dāng)中，才能讓它發(fā)揮作用，才能讓大學(xué)生們對數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)更感興趣，促進(jìn)他們綜合能力的提升。

2.4建模方法的實(shí)踐應(yīng)用

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關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；教學(xué)改革；實(shí)踐； 科學(xué)素質(zhì); 創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)思想已成為現(xiàn)代科技發(fā)展的原動力，微觀的機(jī)理性研究離不開數(shù)學(xué)，宏觀的決策也離不開數(shù)學(xué)，人們已逐漸習(xí)慣了用數(shù)學(xué)的思維去思考問題、用數(shù)學(xué)的語言去表述客觀的現(xiàn)象、用數(shù)學(xué)的方法去分析和了解事物發(fā)展的客觀規(guī)律。而架起各門科學(xué)與數(shù)學(xué)的橋梁，正是數(shù)學(xué)建模！大學(xué)生是未來的工程技術(shù)人員、科技工作者、工礦企業(yè)和政府機(jī)關(guān)管理人員，理應(yīng)具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和良好的數(shù)學(xué)素質(zhì)，數(shù)學(xué)建模教育也就成為培養(yǎng)大學(xué)生綜合科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的必經(jīng)和有效途徑。

一、數(shù)學(xué)建模對學(xué)生能力的培養(yǎng)

數(shù)模競賽是培養(yǎng)學(xué)生綜合科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力的一個極好載體，而且能充分考驗(yàn)學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、文字表達(dá)能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力等。學(xué)生們同舟共濟(jì)的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)組織能力，以及誠信意識和自律精神的塑造，都能得到很好地培養(yǎng)。通過數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和訓(xùn)練，應(yīng)對大學(xué)生從以下七個方面進(jìn)行培養(yǎng)和引導(dǎo)[1，2]。

1．將實(shí)際問題抽象和簡化成數(shù)學(xué)問題。引導(dǎo)學(xué)生在遇到實(shí)際問題時(shí)反復(fù)理解問題的本質(zhì)，我們已有哪些條件？需要哪些相關(guān)的知識？與數(shù)學(xué)的哪些概念可能有關(guān)聯(lián)？通過閱讀題目，仔細(xì)推敲每一句話、每一個概念，客觀正確地理解問題，根據(jù)研究對象的具體情況，抓住問題的核心和關(guān)鍵，進(jìn)行必要的合理假設(shè)，然后根據(jù)自己已掌握或通過查閱而及時(shí)了解的相關(guān)知識，建立起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對其運(yùn)用數(shù)學(xué)手段處理的研究結(jié)果做出通俗合理的解釋，使讀者較為容易地理解自己的思想。

2. 數(shù)學(xué)方法和思想的綜合應(yīng)用能力。隨著數(shù)學(xué)向經(jīng)濟(jì)、人口、生態(tài)、地質(zhì)等領(lǐng)域的滲透，一些交叉學(xué)科如計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、人口控制論、數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)等應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)用數(shù)學(xué)方法研究這些領(lǐng)域中的定量關(guān)系時(shí)，數(shù)學(xué)建模就成為首要的、關(guān)鍵的步驟和這些學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。在國民經(jīng)濟(jì)和社會活動的諸多方面，數(shù)學(xué)建模都有著非常具體的應(yīng)用，如通過藥物濃度在人體內(nèi)的變化以分析藥物的療效；數(shù)值模擬設(shè)計(jì)新飛機(jī)的機(jī)翼；預(yù)報(bào)與決策方法對產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的預(yù)報(bào)、氣象預(yù)報(bào)、經(jīng)濟(jì)增長預(yù)報(bào)、經(jīng)濟(jì)收益最大的價(jià)格決策、費(fèi)用最小的維修決策；控制與優(yōu)化方法用于生產(chǎn)過程的最優(yōu)控制、零件設(shè)計(jì)的參數(shù)優(yōu)化；規(guī)劃與管理模型用于生產(chǎn)計(jì)劃、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、排隊(duì)策略、物資管理等[3]。這些都依賴于平時(shí)的積累，一方面要求學(xué)生有博覽群書的習(xí)慣，更重要的是任課教師的知識擴(kuò)展。例如，講授微積分學(xué)課程的教師,不能僅僅介紹數(shù)學(xué)符號的運(yùn)算，在講到微分、級數(shù)等內(nèi)容時(shí)應(yīng)讓學(xué)生知道它可用來做近似計(jì)算等。

3. 觀察力，洞察力，想象力和創(chuàng)造性。學(xué)生面對的建模問題是一個沒有現(xiàn)成答案和模式的問題，只能依靠充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性去解決。這就需要學(xué)生具有豐富的想象能力，從大量的文獻(xiàn)資料中攝取有用的思想和方法，從貌似不同的問題中窺視出其本質(zhì)的東西，加工處理，創(chuàng)造出新的形象；同時(shí)要具有把握問題內(nèi)在本質(zhì)的能力，即洞察力。例如，當(dāng)你遇見諸如速度、變化率、衰減、增長、邊際、彈性等字眼的時(shí)候，你是否想到了導(dǎo)數(shù)和微分？進(jìn)而可建立一個微分方程模型來分析運(yùn)動的機(jī)理？當(dāng)你遇見諸如使什么最大（極大或盡可能大）、最小（極小或盡可能小）、最佳、最省等字眼的時(shí)候，你是否會想到要建立一個目標(biāo)函數(shù)呢？進(jìn)而去建立一個優(yōu)化決策的數(shù)學(xué)模型？

4. 熟練使用計(jì)算技術(shù)手段。即運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程解決模型的數(shù)值解。學(xué)生在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)課程時(shí)，教材所提供的問題只是為了熟悉掌握一些編程的命令和語句，計(jì)算機(jī)編程能力相對較差。數(shù)學(xué)建模教學(xué)的開展，給學(xué)生提供了綜合運(yùn)用各種命令和語言編寫程序的機(jī)會，學(xué)生針對教師所精選出的不同模型編寫出許多較大的程序，并通過運(yùn)用程序求出模型問題的數(shù)值解，使學(xué)生編程能力和解模能力大大提高，為以后從事科研工作奠定必要的基礎(chǔ)。

5．學(xué)生的自學(xué)能力和善于使用文獻(xiàn)資料的能力。學(xué)生僅靠課堂上學(xué)習(xí)的知識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足建模工作的需要，一方面，通過集中的培訓(xùn)和講授，可補(bǔ)充一些知識；另一方面，通過讓學(xué)生實(shí)際做一些建模題目，給學(xué)生布置一些沒有學(xué)過的數(shù)學(xué)內(nèi)容和沒有接觸過的建模問題，有意識地培養(yǎng)其自學(xué)能力和善于使用文獻(xiàn)資料的能力。并讓學(xué)生嘗試完成在網(wǎng)站上搜索他們感興趣或認(rèn)為比較重要的建模題目，以此提高其自我評價(jià)意識、自覺性、積極性和主動性。

6. 交流和表達(dá)能力，團(tuán)結(jié)合作精神。競賽是集體項(xiàng)目，現(xiàn)代的科技開發(fā)也越來越需要多人多方面的合作。應(yīng)在平時(shí)就開始注重培養(yǎng)學(xué)生密切合作、集思廣益、取長補(bǔ)短的團(tuán)隊(duì)精神，使其善于傾聽別人的意見，并能從不同觀點(diǎn)的討論中綜合出最優(yōu)的方案。這種相互協(xié)作的集體主義精神，是學(xué)生在未來的工作和生活中非常需要的。

7. 科技論文寫作能力。學(xué)生在參加數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)之前，科技論文寫作的能力普遍較弱，有的甚至是一片空白，對如何寫摘要、提取關(guān)鍵詞、使用數(shù)學(xué)公式編輯器等，都需要教師指導(dǎo)。不少學(xué)生初次寫出的建模論文根本無法閱讀。教師應(yīng)手把手地教，一字一句地改，讓學(xué)生知道為什么要這樣寫？這樣寫的目的和意義是什么？這樣才能使學(xué)生的寫作水平得到提高和穩(wěn)定地發(fā)揮。

二、數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革的實(shí)踐探索

有了正確的認(rèn)識和理念，才會有明確的行動方案和實(shí)效。我校的數(shù)學(xué)建模工作起步于1994年，通過數(shù)學(xué)建模工作者的不斷探索，開辟了現(xiàn)在的良好局面。

1．好的政策和穩(wěn)定的教師隊(duì)伍是數(shù)學(xué)建模教改成功的保障。在我校的數(shù)學(xué)學(xué)科中有一批穩(wěn)定而熱情的數(shù)學(xué)建模教師隊(duì)伍。他們團(tuán)結(jié)、協(xié)作，從過去的三人發(fā)展到現(xiàn)在的十多人，并有主教練負(fù)責(zé)。學(xué)校出臺了對學(xué)生和指導(dǎo)教師具有相當(dāng)吸引力的鼓勵和獎勵政策，建立了校級數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室，指導(dǎo)學(xué)生成立了全校的數(shù)學(xué)建模協(xié)會，為數(shù)學(xué)建模工作在本校的深入開展提供了有力的保障。

2．教學(xué)內(nèi)容的選取是提高學(xué)生參與度的核心環(huán)節(jié)。教學(xué)內(nèi)容是培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)目的的直接反映，在提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力中具有決定性作用，教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性和科學(xué)性，是直接關(guān)系到學(xué)生參與度的核心環(huán)節(jié)。

起步時(shí)期的建模教學(xué)內(nèi)容，是以數(shù)學(xué)相關(guān)知識介紹為主。大致介紹數(shù)學(xué)建模的思想和一些簡單的建模案例，讓學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)建模的意義、基本方法和步驟，了解數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)、分類和作用。內(nèi)容較為平淡，其收效不大，當(dāng)學(xué)生遇到真正的數(shù)學(xué)建模問題時(shí)，就難以下手解決，學(xué)與用存在脫節(jié)的現(xiàn)象，特別是學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽成績不理想。

在數(shù)學(xué)建模教練小組的努力下，成功申報(bào)了一個省級教改項(xiàng)目“加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)，提高大學(xué)生綜合素質(zhì)”，深入開展教學(xué)改革研究。首先，組織編寫了數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)資料，并作為該課程使用教材，這也有利于讓該課程與大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽接軌；其次，教材依據(jù)數(shù)學(xué)建模中常用的一些方法，如數(shù)據(jù)分析方法、線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃、概率統(tǒng)計(jì)、微分方程、方差分析、聚類和分類、圖論、綜合評價(jià)、預(yù)測方法、滿意度評價(jià)以及科技論文的寫作等，并有機(jī)地結(jié)合相關(guān)的一些典型建模案例的分析和求解。這樣，使教材變得生動，大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3．好的教學(xué)方法和手段是提高教學(xué)質(zhì)量的保證。培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，是開展數(shù)學(xué)建模教育的根本目的。科學(xué)有效的教學(xué)方法，可以提高學(xué)生的效率和創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此，在教學(xué)活動中，注重理論教學(xué)的同時(shí)更應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

數(shù)學(xué)建模的整個過程是學(xué)生能力的綜合體現(xiàn)。在教學(xué)過程中，按照數(shù)學(xué)建模競賽的模式進(jìn)行專題教學(xué)和訓(xùn)練，我們的具體作法是：（1）按照全國大學(xué)生參賽辦法，將三個學(xué)生組成一個隊(duì)，以隊(duì)為單位和教師一起參與經(jīng)常性的討論，討論地點(diǎn)放在數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室。（2）免費(fèi)開放數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室，方便學(xué)生查閱資料和建模訓(xùn)練。（3）通過多媒體教學(xué)課件，介紹數(shù)學(xué)建模方法，讓學(xué)生隨時(shí)都可以反復(fù)學(xué)習(xí)和查閱。（4）精選訓(xùn)練題目，按競賽要求，讓學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)完成并提交論文。（5）對完成較好的論文，讓學(xué)生自己講解所完成題目的思想、方法，提出解題中的優(yōu)點(diǎn)和不足，達(dá)到互相學(xué)習(xí)的目的。（6）指導(dǎo)教師和學(xué)生一起討論所寫論文中存在的問題并進(jìn)行修改。通過這種訓(xùn)練式的教學(xué)方式，學(xué)生無論是在分析問題處理問題方面，還是在論文寫作方面，都有了很大提高。

4．?dāng)?shù)學(xué)建模課程的考評應(yīng)不同于傳統(tǒng)的考核模式。由于數(shù)學(xué)建模注重的是綜合能力的培養(yǎng)，因此，在該課程考評方面，應(yīng)不同于傳統(tǒng)的考核模式，我們的具體作法是：（1）由老師提供若干論文題目。

這些題目盡可能沒有現(xiàn)存的論文。（2）學(xué)生事先組好隊(duì)，依據(jù)所學(xué)專業(yè)的性質(zhì)，每隊(duì)完成2～3篇論文。（3）為盡可能避免相互抄襲，每個題目最多不超過5個隊(duì)做，如果出現(xiàn)雷同，則返工重做。（4）根據(jù)教師制定的評分標(biāo)準(zhǔn)，按質(zhì)量高低給分，并對每篇論文寫出評語，指出論文中的優(yōu)缺點(diǎn)。（5）期末不再進(jìn)行考試，該門課程的期末成績由幾次論文質(zhì)量決定，每次論文在期末成績中所占權(quán)重基本相同。

通過對數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革的努力探索，我校在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中成績發(fā)生了根本性變化。2006年以來共獲得了國家一、二等獎13隊(duì)，省級獎45項(xiàng)，平均獲獎率達(dá)86%。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李凝. 數(shù)學(xué)建模競賽緣何受大學(xué)生青睞[N]. 科學(xué)日報(bào). 2007-01-18.

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模定位實(shí)施

隨著高中新課標(biāo)對數(shù)學(xué)建模在高中課程設(shè)置中的要求的逐漸加強(qiáng)，如何更好地在高中實(shí)施數(shù)學(xué)建模成為很多一線老師面臨的問題，部分老師積極地展開探索，對數(shù)學(xué)建模的教學(xué)原則，教學(xué)方式，數(shù)學(xué)建模活動的方式和模式等進(jìn)行了探討，但是大多數(shù)一線教師對培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的重視不夠，認(rèn)為高中課本中適合與數(shù)學(xué)建模結(jié)合的內(nèi)容現(xiàn)成的不多，缺少教材，而數(shù)學(xué)建模的問題常常是未經(jīng)數(shù)學(xué)抽象和轉(zhuǎn)化的非數(shù)學(xué)領(lǐng)域的問題，教師的背景知識儲備不足，所以，有部分老師就照搬別人的案例，忽視自己學(xué)生的實(shí)際情況，數(shù)學(xué)建模的教學(xué)效果不佳。尤其是對于大多數(shù)的學(xué)生來說，他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一般，怎么培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)建模意識和能力，更值得我們探討。“高中數(shù)學(xué)建模”絕不是在“數(shù)學(xué)建模”前面加上“高中”二字，它與高中數(shù)學(xué)知識、高中生、高中數(shù)學(xué)教師、教學(xué)等有著密切的關(guān)系。準(zhǔn)確地給高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)定位，有利于指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)以及更好地開展高中數(shù)學(xué)建模話動，而不至于陷入盲目及極端地處理數(shù)學(xué)應(yīng)用。

1高中數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)分析

1.1問題具有一定的創(chuàng)新性

高中數(shù)學(xué)建模好與劣的一個重要標(biāo)準(zhǔn)是問題選取的好與劣，或者說問題的選取是否具有創(chuàng)新之處。比如，問題的選取有較好的生產(chǎn)、生活背景，所得出的結(jié)論具有一定的應(yīng)用參考價(jià)值或者具有一定的延拓性等。學(xué)生的生活環(huán)境不同，家庭背景不同，與社會的接觸面不同，知識水平和對問題的洞察力也存在著很大的差異。只要學(xué)生特別感興趣，即使是別人做過的題目，也可以讓學(xué)生在了解別人工作的基礎(chǔ)上繼續(xù)做下去。高中數(shù)學(xué)建模解決的問題應(yīng)該是學(xué)生身邊的實(shí)際問題，所涉及的背景應(yīng)該是學(xué)生所了解的，貼近學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)。問題的選擇應(yīng)該避免涉及學(xué)生比較陌生的領(lǐng)域，或者學(xué)生平時(shí)無法接觸的領(lǐng)域。

1.2問題解決用的主要是高中階段的數(shù)學(xué)知識

高中數(shù)學(xué)建模是學(xué)生用所學(xué)過的數(shù)學(xué)知識來解決身邊發(fā)生的各種事情，增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)解決問題的意識和能力，但是，由于高中階段所學(xué)習(xí)的知識的局限性與高中學(xué)生的認(rèn)知水平等原因，決定了高中數(shù)學(xué)建模所涉及的實(shí)際背景不能太復(fù)雜，所用到的主要是高中階段的數(shù)學(xué)知識。這些知識包括函數(shù)與數(shù)列、方程與不等式、線性規(guī)劃、立體幾何和解析幾何、三角函數(shù)、線性方程組等比較初等的數(shù)學(xué)知識。但是，高中數(shù)學(xué)建模所用到的數(shù)學(xué)知識也不會呆板地局限在高中階段。應(yīng)該注意的是，高中數(shù)學(xué)建模所涉及的知識必須以高中階段所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識為主，不鼓勵學(xué)生大量學(xué)習(xí)所謂的高等數(shù)學(xué)知識。

1.3“過程比結(jié)果更重要”

由于高中數(shù)學(xué)建模的目的是“為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的空間，使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題中的價(jià)值和作用，體驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活和其他學(xué)科的聯(lián)系，體驗(yàn)綜合運(yùn)用知識和方法解決實(shí)際問題的過程，增強(qiáng)應(yīng)用意識；激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力”，因此，高中數(shù)學(xué)建模重在“建”，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和經(jīng)歷，強(qiáng)調(diào)使學(xué)生經(jīng)歷較為完整的數(shù)學(xué)建模。可以說，如果學(xué)生沒有經(jīng)歷一個較為完整的數(shù)學(xué)建模過程，就不能算參加了數(shù)學(xué)建模活動。

2高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的三個層次

根據(jù)學(xué)生數(shù)學(xué)建模水平的不同，和教學(xué)目標(biāo)的不同，在不同的階段教學(xué)內(nèi)容也有所不同。

2.1簡單建模

這一階段的目的是使同學(xué)們認(rèn)識數(shù)學(xué)建模，會用簡單的建模法解決簡單的問題。故其主要內(nèi)容包括：數(shù)學(xué)建模的含義；簡單的建模法；相關(guān)的數(shù)學(xué)知識。學(xué)生們大部分是初次接觸數(shù)學(xué)建模，問題不宜過于隱蔽，也不宜過于繁瑣，最好是稍加分析就可以找到問題的數(shù)學(xué)背景，然后就能解決的問題。此時(shí)可以選擇一些比較簡單的問題，直接用數(shù)學(xué)知識就能解決，例如：函數(shù)、數(shù)列、線性規(guī)劃、不等式、統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容中就可以根據(jù)應(yīng)用題改編來進(jìn)行簡單建模的教學(xué)。

2.2典型案例建模

這一階段的主要內(nèi)容就是典型案例的建模方法和完整的建模程序。這時(shí)的問題需要比第一階段更有深度，但是綜合性不宜過強(qiáng)。這就是打基礎(chǔ)的階段，只有先把典型案例建模理解并掌握了，才能進(jìn)行下一步的綜合建模。如果現(xiàn)在就用綜合性很強(qiáng)的案例，會使學(xué)生感覺接受很困難，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的積極性，也不利于下一步綜合建模活動的進(jìn)行。此時(shí)的案例可以來源于大學(xué)數(shù)學(xué)建模中的初等模型，或者中學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，例如：四足動物身長與體重關(guān)系模型、建筑物的震動研究模型、新產(chǎn)品銷售模型、土地承包問題、均衡價(jià)格與市場穩(wěn)定模型、不允許缺貨的存儲問題、代表名額分配問題等。

2.3綜合建模

篇5

【關(guān)鍵詞】民辦院校 數(shù)學(xué)建模 教學(xué)改革

【課題項(xiàng)目】此文系武漢學(xué)院2015年教學(xué)改革研究項(xiàng)目（編號JY201505 ）的研究成果。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0133-02

在高校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程，不僅提升了大學(xué)生的理論素養(yǎng)，而且增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力和實(shí)際操作技巧，對于學(xué)生的全面培養(yǎng)起到重要作用。因此，近年來隨著每年一次的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的開展，各個高校參與競賽的熱情高漲，數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)已經(jīng)引起各大院校的關(guān)注。作為民辦普通高校，亦是陸續(xù)參與進(jìn)來。數(shù)學(xué)建模課程在民辦院校開設(shè)的時(shí)間不長，但是由于近年來每年都參加全國建模競賽，并且多有斬獲，導(dǎo)致其影響力逐年提升。

雖然建模競賽為民辦學(xué)院帶來了榮譽(yù)，但是數(shù)學(xué)建模課程在民辦院校開設(shè)依然存在諸多問題。目前，民辦高等院校對于數(shù)學(xué)建模課程不夠重視，課時(shí)安排較少，教師能夠完成的教學(xué)內(nèi)容非常有限，加上學(xué)生基礎(chǔ)普遍較差、興趣不高，使得這門課程的教學(xué)難以達(dá)到預(yù)期的效果。因而有必要對民辦高校開設(shè)的數(shù)學(xué)建模課程進(jìn)行教學(xué)改革，使之成為符合教學(xué)目的，適應(yīng)社會需求，能激發(fā)學(xué)生興趣并提升學(xué)生能力的一門實(shí)用性課程。

一、民辦院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀及建議

（一）課程開設(shè)問題

數(shù)學(xué)建模是一門知識量非常豐富的綜合性課程，對學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識要求較高。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模之前，學(xué)生至少要熟練掌握微積分、線性代數(shù)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程。大多數(shù)民辦院校的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差，數(shù)學(xué)思維欠缺，在學(xué)習(xí)建模課程的時(shí)候感覺十分困難，有的學(xué)生甚至認(rèn)為在看天書。拿武漢學(xué)院來說，由于學(xué)校偏重文科專業(yè)，招生上多為文科生，理科生甚少，從而導(dǎo)致所招學(xué)生多數(shù)不愛數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好，從而拉低了全校學(xué)生的整體數(shù)學(xué)素質(zhì)。多數(shù)學(xué)生非但數(shù)學(xué)成績不理想，他們對數(shù)學(xué)的興趣也不大，也不太重視。對于這樣的學(xué)生群體，不管是哪個專業(yè)，數(shù)學(xué)建模課程都不太適用于必修課。如果硬是強(qiáng)迫他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模這門課程，效果將會不盡人意。實(shí)際上，在多數(shù)公立院校，這門課程也只是作為選修課來開設(shè)。數(shù)學(xué)基礎(chǔ)好，又對數(shù)學(xué)建模感興趣的同學(xué)自然會選擇這門課程來學(xué)習(xí)。目前，我們提倡全人教育，是以學(xué)生為主體，視學(xué)生為完全的個體，以充分激發(fā)學(xué)生潛能，培養(yǎng)完整個體為目標(biāo)。基于此，教育要尊重個體的差異性，對于那些實(shí)在是沒有基礎(chǔ)缺乏興趣的同學(xué)可以考慮放棄這門課程。

在民辦院校，可以考慮采用選修課與第二課堂相結(jié)合的方式來開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程。 數(shù)學(xué)建模的選修課可以采用啟發(fā)式、研討式的方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地查閱相關(guān)資料，幫助學(xué)生完善他們的知識儲備，鼓勵學(xué)生通過討論、合作，解決建模問題，培養(yǎng)他們的自學(xué)能力和自己解決問題的能力。

（二）課程安排問題

數(shù)學(xué)建模課程是一門操作性很強(qiáng)的課程，對學(xué)生的要求也很高。一方面，在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模之前，學(xué)生要了解并掌握至少一門數(shù)學(xué)軟件，常用的數(shù)學(xué)軟件有MATLAB、LINGO、SPSS、R等等。因此，在開始數(shù)學(xué)建模課程之前，最好是學(xué)生已經(jīng)掌握了至少一門數(shù)學(xué)軟件的操作。但是，實(shí)際上上建模課的學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊，有的數(shù)學(xué)成績好，沒有接觸過數(shù)學(xué)軟件，有的學(xué)過一點(diǎn)數(shù)學(xué)軟件，但是數(shù)學(xué)知識貧乏。根據(jù)“就低不就高”的原則，只能假設(shè)他們都沒有學(xué)過數(shù)學(xué)軟件，必須先給學(xué)生補(bǔ)充一下數(shù)學(xué)軟件的基本知識，這就要求數(shù)學(xué)建模課程從一開始就要安排上機(jī)課程，好讓學(xué)生對所用的軟件有一個學(xué)習(xí)熟悉的過程。

另一方面，對于數(shù)學(xué)建模的每一個章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，都要給學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，讓學(xué)生自己解決數(shù)學(xué)建模中的實(shí)際問題。這樣學(xué)生對所學(xué)的每一個章節(jié)的建模知識都能夠得到充分的訓(xùn)練和吸收，從而達(dá)到教學(xué)目的。 目前，民辦院校對于實(shí)驗(yàn)課的安排不太注重各門課程自身的特點(diǎn)，多數(shù)是為了便于管理，采用“一刀切”的原則。比如，武漢學(xué)院數(shù)學(xué)建模的上機(jī)課基本上都是集中安排在每學(xué)期的中間幾周（第三周開始上機(jī)，中間連續(xù)八周上機(jī)課，之后沒有安排上機(jī)實(shí)驗(yàn)課），導(dǎo)致后面的教學(xué)內(nèi)容只有理論，沒有實(shí)踐，學(xué)生越發(fā)不感興趣，教學(xué)效果不理想。

對于實(shí)驗(yàn)課的安排，可以考慮適當(dāng)增加上機(jī)操作課時(shí)量，或采用單雙周的上機(jī)模式，亦或者上機(jī)課由老師靈活處理，自行安排，根據(jù)課程內(nèi)容需要來定，以便達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。

（三）教學(xué)方法

傳統(tǒng)的“滿堂灌”式教學(xué)方法仍在大部分高校占據(jù)主導(dǎo)地位，這種教學(xué)方式過于強(qiáng)調(diào)循序漸進(jìn)，雖然有利于學(xué)生掌握知識，但同時(shí)也造成學(xué)生的惰性思維，不利于其獨(dú)立性和創(chuàng)造性的發(fā)展，使學(xué)生的學(xué)習(xí)被動枯燥乏味。

數(shù)學(xué)建模課程可以借用建模競賽的分組模式，在老師的引導(dǎo)下讓學(xué)生分組討論、自己思考探究，協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師也可以安排課堂時(shí)間讓學(xué)生上臺講解自己的解題思路和方法，在課堂上展開討論。此舉不但可以發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，還可以鍛煉學(xué)生的解題能力和表達(dá)能力。

對于課堂教學(xué)，一方面教師給出的數(shù)學(xué)建模的題目應(yīng)具有現(xiàn)實(shí)性和挑戰(zhàn)性，學(xué)生看到題目后會激發(fā)他們的“挑戰(zhàn)欲”，這時(shí)候他們會感覺數(shù)學(xué)很強(qiáng)大，激發(fā)他們對數(shù)學(xué)的求知欲，在分析問題、建立模型及改進(jìn)的過程中，激發(fā)學(xué)生探究數(shù)學(xué)奧秘的主動性，在完成建模求解過程后還會激發(fā)學(xué)生的成就感，帶給他們無窮的驚喜。 另一方面，自然得體、詼諧有趣的教學(xué)語言能啟迪學(xué)生的智慧，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)學(xué)生的能力。數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的語言藝術(shù)主要體現(xiàn)在教學(xué)語言的優(yōu)美感。數(shù)學(xué)教師的有聲語言除了要做到準(zhǔn)確規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)簡約、形象有趣、通俗易懂之外，還要優(yōu)美動聽，這是增強(qiáng)教學(xué)吸引力和感染力的重要因素。教師的語言要清亮、明晰、舒緩、流暢而且富有節(jié)奏變化，這樣才能把一般人認(rèn)為枯燥的數(shù)學(xué)知識講得生動鮮活，才能刺激學(xué)生聽覺神經(jīng)的興奮，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

另外，要充分重視《自然科學(xué)概論》對數(shù)學(xué)建模課程的促進(jìn)作用。自然科學(xué)是人類科學(xué)知識的重要組成部分，它包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、天文學(xué)和地學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)，以及材料科學(xué)、空間科學(xué)，能源科學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等應(yīng)用性技術(shù)科學(xué)。《自然科學(xué)概論》作為一門通識課程針對所有的高等院校大一學(xué)生開設(shè)是非常有必要的。數(shù)學(xué)建模是一門知識量非常豐富的綜合性課程，它要解決的問題覆蓋自然科學(xué)的各個方面，現(xiàn)代社會生活的日益復(fù)雜化決定了對現(xiàn)實(shí)問題的研究和解決，僅僅依靠數(shù)學(xué)理論知識已經(jīng)不能有效地?fù)?dān)當(dāng)起這一重任，他需要我們對自然科學(xué)的各個方面有一定程度的了解，要把各個專業(yè)的基本原理同數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)軟件緊密結(jié)合，協(xié)同作戰(zhàn)，方能解決現(xiàn)實(shí)問題。比如，2014年數(shù)學(xué)建模競賽題“嫦娥三號軟著陸軌道設(shè)計(jì)與控制策略”涉及物理和天文知識，2016年數(shù)學(xué)建模競賽題A題“系泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”涉及物理上的物體受力平衡和力矩平衡等知識點(diǎn)。

二、大學(xué)數(shù)學(xué)建模課程的意義和建議

數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)為學(xué)校參加每年一次的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽打下了基礎(chǔ)。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是對數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作成果的一次檢驗(yàn)，同時(shí)也是推進(jìn)數(shù)學(xué)建模工作的一個平臺。參加數(shù)學(xué)競賽目的不在于獲獎，重在參與，重在能力培養(yǎng)，綜合素質(zhì)的提高。三天三夜的競賽對于任何一個參賽的學(xué)生來說都將是一次人生難忘的經(jīng)歷，他們的團(tuán)隊(duì)意識、合作精神、吃苦精神、創(chuàng)新精神都將成為他們?nèi)松囊还P寶貴財(cái)富。武漢學(xué)院自從2011年參賽以來，每年五到七支隊(duì)伍近百名學(xué)生參加了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽，每年均獲得了國家級省級大獎。數(shù)學(xué)建模競賽及其相關(guān)活動表明，數(shù)學(xué)建模不僅培養(yǎng)了學(xué)生的觀察力、想象力和邏輯思維能力，而且提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

數(shù)學(xué)建模可以擴(kuò)寬教師的知識面。數(shù)學(xué)建模的題目融實(shí)用性與挑戰(zhàn)性為一體，不僅需要數(shù)學(xué)知識，還要對其他專業(yè)知識有全面的了解，這就促進(jìn)了任課教師不斷學(xué)習(xí)新的知識，了解新的科技，進(jìn)而提升教師的知識面與實(shí)際應(yīng)用能力。

數(shù)學(xué)建模可以促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的改革，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課知識過于死板，學(xué)生不能很好地將其應(yīng)用。數(shù)學(xué)建模的題目涉及知識面廣，可以引入到數(shù)學(xué)其他課的教學(xué)內(nèi)容中，也可以將一些習(xí)題結(jié)合實(shí)際改編成應(yīng)用題。這樣可以豐富教學(xué)內(nèi)容，用生動有趣的生活實(shí)例導(dǎo)入新課，在教師啟發(fā)誘導(dǎo)下，通過學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題，提出新假設(shè)，產(chǎn)生一種躍躍欲試和急于解決問題的心理需求，從而引入數(shù)學(xué)定理、公式等，體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

吳小霞（1979-），女，湖北武漢人，武漢學(xué)院信息系副教授，博士。研究方向：多重檢驗(yàn)，數(shù)學(xué)建模。

篇6

【關(guān)鍵詞】高校；數(shù)學(xué)建模方法；教學(xué)策略；研究

數(shù)學(xué)建模是高校常見的一門課程，在新課改后，也漸漸引入中學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)當(dāng)中.數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)在我國有一定的歷史，也逐漸形成了自己的一套教學(xué)研究模式.但是由于對有效的教學(xué)策略研究不夠深入，缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo)，所以高校的數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)往往拘泥于理論，沒有達(dá)到應(yīng)用的效果，不利于提高大學(xué)生的應(yīng)用能力.因此，在高校開展數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)策略的研究，對高校數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和學(xué)生能力的培養(yǎng)具有重要的指導(dǎo)意義，也是推動學(xué)科作用于社會發(fā)展的一個力量，應(yīng)該成為高校教學(xué)的一個研究重點(diǎn).

一、數(shù)學(xué)建模及其方法的概述

數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)學(xué)科的一個分支，具體指的是利用數(shù)學(xué)計(jì)算的方法對生活中的實(shí)際問題進(jìn)行前提假設(shè)、過程分析、建立模型并計(jì)算得出結(jié)論的解決問題過程.數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際生活的一個表現(xiàn)，是聯(lián)系數(shù)學(xué)學(xué)科和生活實(shí)際的一個橋梁.數(shù)學(xué)建模的方法很多，分類方式也多種多樣.常用的數(shù)學(xué)建模方法有：類比法、差分法、回歸分析法等等，每一種方法都有對應(yīng)解決的模型類型，在解決實(shí)際問題時(shí)，要根據(jù)問題的不同背景選擇適合的解決方法.

二、數(shù)學(xué)建模方法在高校教學(xué)中的重要性

由于數(shù)學(xué)建模是一門聯(lián)系數(shù)學(xué)與生活實(shí)際的學(xué)科，因此，對于高等教育而言，數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重要性是不言而喻的.在初等教育中，我們接觸的數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用并不明顯，即使有相關(guān)的應(yīng)用，也是一些淺顯、簡單的應(yīng)用，不能凸顯出數(shù)學(xué)對人類社會發(fā)展的重要性.新課改以后，中學(xué)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也引入了數(shù)學(xué)建模的相關(guān)學(xué)習(xí)，但是這部分的學(xué)習(xí)還是停留在較為簡單的一些模型中，對數(shù)學(xué)建模的了解不夠透徹.在高等教育階段開展數(shù)學(xué)建模方法的學(xué)習(xí)是深化數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的重要手段，通過建模方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以在感知數(shù)學(xué)作用于生活和社會發(fā)展的同時(shí)掌握數(shù)學(xué)的具體方法，這有利于學(xué)習(xí)其他的數(shù)學(xué)學(xué)科知識.

三、高校數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)的現(xiàn)狀

（一）教師缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，課堂過于理論化

開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程在高校當(dāng)中已經(jīng)屬于普遍的現(xiàn)象，尤其是在“高教社杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽逐漸普遍化的情況下，許多高校都將數(shù)學(xué)建模列為必修課程.但是，在實(shí)際的高校數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)來解決實(shí)際問題的能力并沒有明顯的提高，其中教師缺乏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)是一個很大的原因.數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)是教學(xué)生用數(shù)學(xué)建模方法去解決實(shí)際問題，是應(yīng)用性的教學(xué)，要求以學(xué)生作為課堂的主體，讓學(xué)生能主動性地開展創(chuàng)造性、研究性的學(xué)習(xí).有些高校負(fù)責(zé)教授數(shù)學(xué)建模方法的教師本身的應(yīng)用知識和經(jīng)驗(yàn)就有所欠缺，使得在教學(xué)的過程中課堂過于理論化，條條框框的步驟和方法讓學(xué)生對學(xué)習(xí)失去了興趣，難以將方法真正牢記于心并應(yīng)用起來.

（二）忽略了教學(xué)策略的個性化選擇

數(shù)學(xué)建模的方法很多，每一種方法都有不同的適用背景和對應(yīng)的能解決的問題模型，因此，對于不同的數(shù)學(xué)建模方法，采用的教學(xué)策略也應(yīng)該有所區(qū)別.簡而言之，因材施教的材不僅僅局限于教學(xué)的對象，也應(yīng)該考慮到教學(xué)的原材料.例如，在數(shù)學(xué)建模方法中，聚類分析對于集散類型的模型是比較有利的，排隊(duì)論對于研究排隊(duì)或者類排隊(duì)問題就是一個有力的工具.有的教師在教學(xué)中沒有意識到這一點(diǎn)，對于不同的數(shù)學(xué)建模方法，習(xí)慣性地采用基本方法步驟講解加對應(yīng)模型練習(xí)的方式，使得學(xué)生不能很好地掌握每一個方法的特點(diǎn)，對于方法和模型之間的聯(lián)系性沒有很好地摸透，達(dá)不到真正應(yīng)用的目的，從而不利于數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)和良好解決問題習(xí)慣的養(yǎng)成.

四、高校數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)策略研究

（一）注重?cái)?shù)學(xué)建模方法的多重聯(lián)合

多重聯(lián)合的教學(xué)策略就是要求對數(shù)學(xué)建模方法進(jìn)行有機(jī)組成，使其能在解決問題中發(fā)揮最大的作用.要做到方法的聯(lián)合，就要求學(xué)生對每一種數(shù)學(xué)建模方法的含義、特點(diǎn)、步驟、作用了如指掌，這樣才能更好地完成方法之間的選擇、搭配.因此，加強(qiáng)基本方法的學(xué)習(xí)是多重聯(lián)合教學(xué)策略的基礎(chǔ).其次，教師在教學(xué)的過程中要掌握不同數(shù)學(xué)建模方法之間的聯(lián)系性和統(tǒng)攝性，教會學(xué)生在具體的問題情境中懂得用不同的方法進(jìn)行組合和聯(lián)合，更好地來解決問題.數(shù)學(xué)建模方法的多重聯(lián)合其實(shí)是對數(shù)學(xué)知識本身的一個高層次應(yīng)用，因?yàn)橹挥袑Ψ椒巳缰刚疲拍芨玫剡M(jìn)行聯(lián)合運(yùn)用.

（二）注重?cái)?shù)學(xué)建模方法的階級遞進(jìn)

數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)是對數(shù)學(xué)的應(yīng)用學(xué)習(xí)的一個工具，但是不同的學(xué)生的接受能力、基礎(chǔ)知識水平、智力水平都是有差異的，因此數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)要遵循階級遞進(jìn)的原則，因材施教，由簡到難.對于剛接觸數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，在建模方法的教學(xué)上要以學(xué)生對建模的意義、過程、步驟的掌握為主，后續(xù)再引進(jìn)對方法的深刻領(lǐng)悟和意義分析，這樣才能讓學(xué)生真正掌握數(shù)學(xué)建模的方法，明白建模教學(xué)的意義.如果在教學(xué)的環(huán)節(jié)打破了學(xué)生認(rèn)知能力梯隊(duì)，就會造成學(xué)習(xí)效果下降，打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，甚至使得學(xué)生對學(xué)習(xí)失去興趣，產(chǎn)生抵觸情緒.

（三）注重?cái)?shù)學(xué)建模方法的交叉設(shè)計(jì)

數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)還要注意與現(xiàn)實(shí)情境的交叉，數(shù)學(xué)建模方法本來就是用于解決生活中的實(shí)際問題的，因此，離開了生活實(shí)際的建模方法教學(xué)就會是紙上談兵.在具體的教學(xué)過程中，教師要注重方法和情境的交叉融合，通過創(chuàng)設(shè)具體的問題情境讓學(xué)生感受到方法的特點(diǎn)和適用情形.以2014年全國高教社杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽B題為例，這道題目是數(shù)學(xué)作用于生活的一個直接體現(xiàn)，與學(xué)生的生活實(shí)際也比較貼切.這個問題情境要求學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模的方法對被碎紙機(jī)碎掉之后的紙片進(jìn)行還原.這個問題情境放在當(dāng)下，可以與人民幣拼接復(fù)原的新聞相結(jié)合，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)灰度矩陣建模方法的時(shí)候更有興趣和親身體驗(yàn).

（四）注重開展應(yīng)用性教學(xué)

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模方法的最K目的就是能夠使得學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識能夠有所依、有所用，因此數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)的最終歸途應(yīng)該放置于應(yīng)用型教學(xué)當(dāng)中.應(yīng)用性教學(xué)的開展方式是豐富多樣的，除了課堂上實(shí)際問題模型的演練之外，還可以通過全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽來作為學(xué)習(xí)、感受的平臺.大多數(shù)高校都會要求學(xué)生在寒暑假開展相關(guān)的社會實(shí)踐調(diào)研，這也可以作為開展應(yīng)用性教學(xué)的平臺.教師可以指導(dǎo)學(xué)生將調(diào)研的問題通過數(shù)學(xué)建模方法來進(jìn)行分析和調(diào)研，形成結(jié)果，做到一舉兩得，讓學(xué)生真切感受數(shù)學(xué)建模方法的應(yīng)用.某高校的學(xué)生在暑期對兩個校區(qū)之間的校車設(shè)置進(jìn)行了調(diào)查，通過數(shù)學(xué)建模的方法得出了一個最佳的設(shè)置模型，一方面為學(xué)校的辦學(xué)提供了參考，另一方面也完成了社會實(shí)踐的任務(wù).數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)如果無法做到與應(yīng)用性教學(xué)相結(jié)合，那么就無法達(dá)到教學(xué)的根本目的，對于學(xué)生自身的成長和能力的培養(yǎng)來說也是不利的.

能有效地使用數(shù)學(xué)建模方法建立數(shù)學(xué)模型并處理生活中的現(xiàn)實(shí)問題是凸顯數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際、服務(wù)于社會的重要途徑，也是當(dāng)代大學(xué)生順應(yīng)社會發(fā)展需求應(yīng)當(dāng)具有的能力.數(shù)學(xué)建模方法的學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生良好地分析、解決問題能力的重要課程，有助于讓學(xué)生真正將數(shù)學(xué)與生活實(shí)際相聯(lián)系，同時(shí)也能為其他數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)打下方法基礎(chǔ).因此，開展高校數(shù)學(xué)建模方法的教學(xué)策略研究無論是對學(xué)生的發(fā)展來說，還是對社會的發(fā)展來說都是具有十分重要的意義的.在未來，還需要在數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)策略研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步把握學(xué)科的特點(diǎn)，從學(xué)生的學(xué)情和課程建設(shè)的目標(biāo)著手，對教學(xué)策略進(jìn)行調(diào)整和完善，提高高校數(shù)學(xué)建模的教學(xué)成效.

【參考文獻(xiàn)】

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篇7

[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型高校；數(shù)學(xué)建模；教學(xué)改革

1引言

數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法，通過對實(shí)際問題進(jìn)行抽象、簡化，建立所需要的數(shù)學(xué)模型，解決各種實(shí)際問題的數(shù)學(xué)手段。數(shù)學(xué)建模是一門新型的學(xué)科，20世紀(jì)70年代初誕生于英、美等現(xiàn)代工業(yè)國家，最初由英國著名的劍橋大學(xué)專門為研究生開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程。20世紀(jì)80年代以來，我國高等院校也陸續(xù)開展數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)，鼓勵學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽。由中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會舉辦的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是我國高校規(guī)模最大的課外科技活動之一，目的在于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的能力，鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動，開拓知識面，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識，推動大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。[1]

隨著我國高等教育的迅速發(fā)展，近年來出現(xiàn)的應(yīng)用型高校是一種新型的辦學(xué)模式，已經(jīng)成為我國高等教育的重要組成部分，為我國培養(yǎng)了大量的應(yīng)用型人才。數(shù)學(xué)建模活動在應(yīng)用型高校的推廣比較晚，而且參與人數(shù)較少。同時(shí)應(yīng)用型高校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍的薄弱，在高中的學(xué)習(xí)中，沒有形成系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識體系，尤其對抽象的理論知識深感頭疼，對數(shù)學(xué)產(chǎn)生厭學(xué)心理。數(shù)學(xué)建模競賽涉及的知識面非常寬泛，尤其用到很多新的數(shù)學(xué)方法和相關(guān)軟件，這是應(yīng)用型高校在推廣數(shù)學(xué)建模活動中需要迫切解決的問題。[2]

2通過多種途徑和方法宣傳數(shù)學(xué)建模，提高學(xué)生對數(shù)學(xué)建模活動的興趣

從2008年以來，北海學(xué)院參加了5屆全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，獲得國家二等獎3項(xiàng)，廣西區(qū)一等獎5項(xiàng)，二等獎7項(xiàng)，三等獎6項(xiàng)的好成績。取得這樣好的成績，一方面是學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的重視和各部門的大力支持，另一方面是我院在數(shù)學(xué)建模類課程教學(xué)中，通過多種途徑和方法宣傳數(shù)學(xué)建模，提高學(xué)生對數(shù)學(xué)建模活動的興趣，引導(dǎo)更多的學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競賽。

（1）在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中貫穿數(shù)學(xué)建模思想。在平時(shí)的教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生加深對數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識，尤其是和數(shù)學(xué)建模有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，把數(shù)學(xué)建模思想傳授給學(xué)生，讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)建模可以解決很多實(shí)際的問題，激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模活動的興趣。

（2）成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會，開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課。為了能讓學(xué)生更好地了解數(shù)學(xué)建模，參加數(shù)學(xué)建模活動，探索更好地組織數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)，我們在學(xué)生中成立了數(shù)學(xué)建模協(xié)會，由數(shù)學(xué)組教師擔(dān)任指導(dǎo)老師，開展數(shù)學(xué)建模宣傳，組織數(shù)模協(xié)會成員學(xué)習(xí)建模知識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣，進(jìn)一步推動數(shù)學(xué)建模在獨(dú)立學(xué)院的影響力。在大一下學(xué)期開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課，學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)建模有關(guān)的數(shù)學(xué)知識，為參加數(shù)學(xué)建模競賽打下基礎(chǔ)。

（3）在院內(nèi)舉辦數(shù)學(xué)建模競賽，定期舉辦數(shù)模知識講座及經(jīng)驗(yàn)交流會。為激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模競賽的興趣，我院每年在五月份舉辦校內(nèi)的數(shù)學(xué)建模競賽，通過這樣的比賽，為參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽儲備人才。并且定期舉辦數(shù)模知識講座及經(jīng)驗(yàn)交流會，邀請我院有經(jīng)驗(yàn)的老教師和友好院校的老師，為學(xué)生講解有關(guān)數(shù)學(xué)建模的知識，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流。

3利用數(shù)學(xué)建模活動，探討應(yīng)用型高校的數(shù)學(xué)教學(xué)改革

結(jié)合我院近幾年數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)和參加數(shù)學(xué)建模競賽的經(jīng)驗(yàn)，我們一直在探索適合應(yīng)用型高校數(shù)學(xué)建模的教學(xué)體系，推動應(yīng)用型高校的數(shù)學(xué)教學(xué)改革。總結(jié)一下這幾年以來我們的一些經(jīng)驗(yàn)和成果。

（1）課程設(shè)置的改革。長期以來，我國大學(xué)的數(shù)學(xué)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容都具有很強(qiáng)的理科特點(diǎn)：重基礎(chǔ)理論、輕實(shí)踐應(yīng)用。我們在數(shù)學(xué)建模活動中用到的主要數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)知識恰好在我們的教學(xué)活動中長期被忽視掉。因此，我們結(jié)合學(xué)生的真實(shí)水平，選擇淺顯易懂的大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教材，在教學(xué)過程中注重應(yīng)用，簡化復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，盡量從實(shí)際生活中引入數(shù)學(xué)概念，把抽象的數(shù)學(xué)概念和實(shí)際聯(lián)系起來，在學(xué)好數(shù)學(xué)專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，將數(shù)學(xué)延伸到生產(chǎn)生活的應(yīng)用中，體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想。[3]這就需要我們調(diào)整課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，比如可增加一些應(yīng)用型、實(shí)踐類課程：“運(yùn)籌學(xué)”、“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“數(shù)學(xué)軟件介紹及應(yīng)用”、“計(jì)算方法”，等等。在各門課程的教學(xué)中，盡量讓數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用相結(jié)合，增加實(shí)際應(yīng)用方面的內(nèi)容和例題，更新我們的教學(xué)內(nèi)容。例如我們在《微積分》的教學(xué)過程中，打破這門課程現(xiàn)有的知識體系，簡化基礎(chǔ)理論知識的教學(xué)，重在實(shí)踐應(yīng)用。對于極限、定積分等抽象的概念，通過簡單的語言描述，讓學(xué)生簡單了解這些概念就可以，盡量不用純數(shù)學(xué)語言講述這些概念。讓學(xué)生掌握如何求極限、求導(dǎo)數(shù)、求積分的具體方法，在以后的工作中會應(yīng)用就達(dá)到目的。

（2）教學(xué)方法的改革。應(yīng)用型高校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍的薄弱，我們需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采取循序漸進(jìn)的教學(xué)模式，改變以教師為中心的注入式教育，實(shí)現(xiàn)教師主導(dǎo)作用與學(xué)生主體作用相結(jié)合的探究式教育，實(shí)施教學(xué)方法多樣化，如探究式教學(xué)、案例式教學(xué)、問答式教學(xué)、研討式教學(xué)等。[4]讓學(xué)生從被動接受變?yōu)橹鲃訁⑴c，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能，發(fā)揮學(xué)生的聰明才智。例如我們在《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的教學(xué)過程中，嘗試引入案例教學(xué)法。案例教學(xué)就是按照課程想要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)，選擇真實(shí)案例，教師指導(dǎo)學(xué)生對所選的案例進(jìn)行分析和研究，達(dá)到解決實(shí)際問題的目的。[5]學(xué)生在學(xué)習(xí)《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》的過程中，面對非常多的基礎(chǔ)知識、基本理論的理解和掌握，還有大量公式的推導(dǎo)，感覺到這門課枯燥無趣，引入案例教學(xué)法可以讓課堂豐富多彩，讓教學(xué)內(nèi)容生動有趣，讓學(xué)生主動去學(xué)習(xí)。[6]與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，案例教學(xué)法可以充分體現(xiàn)老師和學(xué)生之間的互動，體現(xiàn)以學(xué)生為教學(xué)主體，讓枯燥的數(shù)學(xué)概念和理論變得淺顯易懂，提高學(xué)生對概率論的學(xué)習(xí)興趣。[7]結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，我們選擇淺顯易懂的案例，讓學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)。我們也在案例教學(xué)法的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，采用以問題為導(dǎo)向的PBL教學(xué)法。[8]

（3）教學(xué)手段的改革。為了實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變到運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)的新型教學(xué)模式，我們將實(shí)施教學(xué)手段現(xiàn)代化，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，在課堂教學(xué)中采用多媒體教學(xué)，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)形式多樣、形象直觀、信息量大的優(yōu)勢，提高教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升教學(xué)效果，在課后利用校園網(wǎng)與學(xué)生及時(shí)溝通交流，鞏固教學(xué)效果。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為了解決大量的實(shí)際問題，開發(fā)了很多計(jì)算機(jī)軟件，如Matlab、Mathematica、Lingo、SPSS等。例如我們在《線性代數(shù)》的教學(xué)過程中，采用理論授課和Matlab軟件相結(jié)合的教學(xué)模式。在講授矩陣的秩的概念后，結(jié)合Matlab的基本操作，讓學(xué)生學(xué)會在計(jì)算機(jī)上，借助Matlab軟件直接求矩陣的秩。這樣的教學(xué)方式可以提高應(yīng)用型高校的學(xué)生對線性代數(shù)的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)一步提高課堂教學(xué)質(zhì)量。[9]

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關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新能力；教學(xué)形式；教學(xué)內(nèi)容

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0033-02

一、數(shù)學(xué)建模的起源和發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)學(xué)建模的教學(xué)嘗試，始于20世紀(jì)70年代末，其教學(xué)理念是將數(shù)學(xué)與工程技術(shù)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)緊密聯(lián)系在一起，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思維和方法解決實(shí)際問題的能力。數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)改變了傳統(tǒng)的知識灌輸型數(shù)學(xué)教育方式。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件引入教學(xué)后出現(xiàn)的新生事物，是數(shù)學(xué)教學(xué)體系、內(nèi)容和方法改革的一項(xiàng)創(chuàng)造性的嘗試。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)概括地講包含兩部分內(nèi)容，即“數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)”和“數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)”。“數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)”是用計(jì)算機(jī)及有關(guān)的工具軟件解決數(shù)學(xué)問題；“數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)”是用計(jì)算機(jī)、工具軟件及數(shù)學(xué)知識和方法求解其它學(xué)科領(lǐng)域的實(shí)際問題。上世紀(jì)六、七十年代，美、英等國家的一些學(xué)校開設(shè)了一門稱為數(shù)學(xué)建模的課程，著重講授一些把實(shí)際問題歸納為數(shù)學(xué)模型的方法，以培養(yǎng)建模能力。1986年開始的美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽推動了數(shù)學(xué)建模課程的普及。數(shù)學(xué)建模課程越來越受到重視，現(xiàn)在每兩年召開一次數(shù)學(xué)建模教學(xué)國際會議，研究數(shù)學(xué)建模課程和數(shù)學(xué)建模教學(xué)[1]。20世紀(jì)80年代初，數(shù)學(xué)建模作為一門嶄新的課程進(jìn)入我國高校，蕭樹鐵先生1983年在清華大學(xué)首次為本科生講授數(shù)學(xué)模型課程。1987年由姜啟源教授編寫了我國第一本數(shù)學(xué)建模教材。數(shù)學(xué)建模課程早期教學(xué)活動的成功使我們認(rèn)識到高等教育除了傳授知識以外，還應(yīng)注重對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，尤其應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造一定的機(jī)會和環(huán)境讓學(xué)生們?nèi)ミ\(yùn)用書本知識，在運(yùn)用過程中開拓他們的進(jìn)取精神、創(chuàng)新精神和競爭意識。在國家教育部關(guān)于《高等教育面向21世紀(jì)教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革》計(jì)劃中，已把“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”列為高校非數(shù)學(xué)類專業(yè)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課之一。1991年中國開始了由教育部高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)辦的每年一屆的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。受這一競賽的影響，從1993年至今，數(shù)學(xué)建模教學(xué)在全國各高校迅速發(fā)展起來，目前幾乎所有的高校都開設(shè)這門課程或相似名稱的課程，出版的教材也有幾十種。

二、當(dāng)前數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)及不足

隨著高教社杯全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的不斷開展，各高校也越來越重視數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)工作，并通過圍繞該賽事組織本校的預(yù)賽等工作，大力推廣數(shù)學(xué)建模的參與面。分析歷年來全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽賽題，可以發(fā)現(xiàn)近年的賽題有如下一些特點(diǎn)：題目的難度較高，對數(shù)學(xué)知識的要求超出一般工科學(xué)生本科階段講授的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)和概率統(tǒng)計(jì)這三門課的要求；問題越來越接近解決生活中遇到的實(shí)際問題，題目應(yīng)用性很強(qiáng)；題目中常常會出現(xiàn)大批量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的處理和合理應(yīng)用直接影響題目的求解；題目經(jīng)常是命題專家的課題的一部分或簡化，要求有一定的專業(yè)背景知識；解決問題的手段與計(jì)算機(jī)的聯(lián)系也越來越密切，數(shù)學(xué)軟件的使用趨于普遍，對學(xué)生的計(jì)算機(jī)能力要求越來越高；問題的綜合性要求較高，對學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力也要求更高。目前已有的數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的的教學(xué)工作，主要是針對典型的教學(xué)案例，講授如何建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型的理論知識，以及解決問題和分析問題的過程。教學(xué)中，教師還是以電子課件的課堂講授為主，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動主要是在課外完成，練習(xí)作業(yè)也基本以較為簡單的題目為主，學(xué)生難以獲得參加系統(tǒng)的、全面的訓(xùn)練。因此，數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法與近年數(shù)學(xué)建模競賽和學(xué)生對競賽輔導(dǎo)的要求的距離較大。學(xué)生在面對大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的真題面前，普遍感覺題目較難，難以下手；很多學(xué)生在建模的過程中有一些好的想法，但是由于數(shù)學(xué)軟件基礎(chǔ)較弱，難以實(shí)現(xiàn)自己的算法。

三、多形式的開展數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)

基于上面在數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)遇到的問題，可以從下面兩點(diǎn)來考慮。

1.教學(xué)形式多樣化。數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和實(shí)踐活動已在高校普遍開展起來，成為本科教學(xué)中的亮點(diǎn)，在加強(qiáng)素質(zhì)教育、培養(yǎng)高素質(zhì)開拓型人才和應(yīng)用型人才方面發(fā)揮了其他課程無法取代的獨(dú)特作用[2]。數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式也應(yīng)多樣化，可通過多種途徑開展。①李大潛院士強(qiáng)調(diào)要將數(shù)學(xué)建模的思想融入數(shù)學(xué)類主干課程[3]。《高等數(shù)學(xué)》等數(shù)學(xué)主干課程的教學(xué)中，要融入數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，增加一些簡單建模的例題，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的教學(xué)。②舉辦數(shù)學(xué)建模系列講座，對更多的學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模啟蒙教育，宣傳數(shù)學(xué)建模的基本思想，激發(fā)了同學(xué)們對數(shù)學(xué)建模的興趣。③開設(shè)《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)》和《數(shù)學(xué)建模》公共選修課，系統(tǒng)介紹數(shù)學(xué)建模的基本內(nèi)容和數(shù)學(xué)軟件的功能，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。④組織開展校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽，選拔學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，我校數(shù)學(xué)建模成績在上海市名列前茅。⑤從數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)出發(fā)，為學(xué)生開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，鼓勵學(xué)生申請數(shù)學(xué)建模的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目，培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的素養(yǎng)和能力。

2.教學(xué)內(nèi)容多樣化。①數(shù)學(xué)主干課程中，可結(jié)合課程的特點(diǎn)穿插具有建模思想的例題。例如高等數(shù)學(xué)微分方程一章中，增加了對汽車碰撞模型的介紹。這類教學(xué)，主要是讓學(xué)生了解和體會數(shù)學(xué)建模的基本思想和基本概念，激發(fā)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的興趣。

②數(shù)學(xué)建模講座可以選取某種模型，使學(xué)生全面理解模型的適用范圍、典型特征、建模及求解過程。通過對該模型比較深入的理解，能了解數(shù)學(xué)建模的全過程，能舉一反三。③數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的選修課可以比較系統(tǒng)的講授常用的數(shù)學(xué)模型的基本知識，介紹一種數(shù)學(xué)軟件的使用。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能比較系統(tǒng)的了解數(shù)學(xué)建模的基本過程，掌握數(shù)學(xué)建模的基本技能，能運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決較為簡單的實(shí)際問題。④創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和大學(xué)生創(chuàng)新活動，針對的應(yīng)該是具有較扎實(shí)基礎(chǔ)和主動性的學(xué)生。除了介紹數(shù)學(xué)建模的基本知識和基本方法外，可以選取近年來的數(shù)學(xué)建模真題或者和學(xué)生的專業(yè)緊密結(jié)合的課題作為研究內(nèi)容。不強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的多少，更注重于在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的綜合能力。在這個過程中，可以同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)等手段，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成從建立數(shù)學(xué)模型、模型的求解、模型理論解釋、計(jì)算結(jié)果分析等完整的解決問題的過程。正如數(shù)學(xué)建模競賽的口號“一次參賽，終生受益”所說的，給學(xué)生一次完整的參與，會對學(xué)生能力的提高起到更好的效果，這種訓(xùn)練是課本知識的講授難以代替的。

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【論文摘要】數(shù)學(xué)建模不僅能培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力，而且有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力;有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力;有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。本文對在培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型本科人才的高等學(xué)校開展數(shù)學(xué)建模的重要性和具體措施作了一些探討。

近幾年來，越來越多的新建本科院校將自己的發(fā)展目標(biāo)定位于開展應(yīng)用型本科教育、 培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才，我們稱這類普通高校為應(yīng)用型本科院校。在我國高教法中對本科教育的學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有明確的規(guī)定:“應(yīng)當(dāng)使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)必需的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識，掌握本專業(yè)必需的基本技能、方法及相關(guān)知識，具有從事本專業(yè)實(shí)際工作和研究工作的初步能力。”從這一規(guī)定看，我國工科專業(yè)培養(yǎng)的其實(shí)都是應(yīng)用型人才，但從培養(yǎng)目標(biāo)的內(nèi)涵上說，可分為三類:

一為工程研究型人才。主要由研究型和教學(xué)研究型高校培養(yǎng)，其培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)能夠?qū)l(fā)現(xiàn)的一般自然規(guī)律轉(zhuǎn)換為應(yīng)用成果的橋梁性人才。

二為技術(shù)應(yīng)用型人才。主要由教學(xué)型地方本科院校培養(yǎng)，其培養(yǎng)目標(biāo)是:能在生產(chǎn)第一線解決實(shí)際問題、保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能，屬于使研究開發(fā)的成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的人才。定位為技術(shù)工程師。

三為技能應(yīng)用型人才。主要由高職類院校培養(yǎng)。其特點(diǎn)為:突出應(yīng)用性、實(shí)踐性，有較強(qiáng)的操作技能和解決實(shí)際問題的能力。

上海電機(jī)學(xué)院是2004年9月經(jīng)上海市人民政府批準(zhǔn)， 在原上海電機(jī)技術(shù)高等專科學(xué)校的基礎(chǔ)上建立的以實(shí)施本科教育為主的全日制普通高等院校。其定位在培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型本科人才的教學(xué)型院校。技術(shù)應(yīng)用型本科人才學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的在于應(yīng)用數(shù)學(xué)。這就要求他們在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的同時(shí)，不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識、興趣和能力。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)知識和應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點(diǎn);是啟迪創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維、鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型本科人才的一條重要途徑。

1 數(shù)學(xué)建模的發(fā)展歷程

近幾十年來，數(shù)學(xué)迅速向自然科學(xué)和社會科學(xué)的各個領(lǐng)域滲透，在工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)及金融管理等各方面發(fā)揮著越來越重要的作用，并在很多情況下起著舉足輕重，甚至決定性的影響。數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，已經(jīng)形成了一種普遍的，可以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)——數(shù)學(xué)技術(shù)，并已成為當(dāng)代高新技術(shù)的一個重要組成部分。用數(shù)學(xué)方法解決各類問題或?qū)嵤?shù)學(xué)技術(shù)，首先要求將所考慮的問題數(shù)學(xué)化，即通過對復(fù)雜的實(shí)際問題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中可以用數(shù)學(xué)語言來描述的關(guān)系或規(guī)律，將之構(gòu)建成一個數(shù)學(xué)問題，再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行解決，這就是數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模日益顯示其關(guān)鍵的作用，并已成為現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個重要領(lǐng)域。

為培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，國外較早地經(jīng)常舉辦大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。1989年我國大學(xué)生開始參加美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽(MCM)，從1992年開始，教育部高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會每年主辦一次全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，至今已經(jīng)舉辦了16屆，參賽隊(duì)伍每年都不斷增長，在競賽過程中，大學(xué)生的聰明才智和創(chuàng)造得到了充分的發(fā)揮，提交了不少出色的答卷，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的參賽隊(duì)伍，同時(shí)，有力地促進(jìn)了高等院校的數(shù)學(xué)教學(xué)改革，充分顯示了數(shù)學(xué)建模競賽活動的強(qiáng)大生命力。舉辦大學(xué)數(shù)模競賽，已造成一種氛圍，推動了培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的工作。

2 數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中的意義

數(shù)學(xué)建模是對人的數(shù)學(xué)知識，實(shí)際知識的擁有量和靈活運(yùn)用程度，邏輯推理能力，直覺、想象和洞察能力，計(jì)算機(jī)使用能力等的全面檢驗(yàn)，最能反映出創(chuàng)新精神。“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。每年的工科大學(xué)畢業(yè)生是科技戰(zhàn)線的生力軍，他們要出科技成果，并且“千方百計(jì)促進(jìn)科技成果在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用”，“加速科技成果轉(zhuǎn)化”，數(shù)學(xué)建模能力對他們是必不可少的。

數(shù)學(xué)建模是對傳統(tǒng)教育的一個挑戰(zhàn)，它強(qiáng)調(diào)怎樣利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)工具來解決數(shù)學(xué)問題。學(xué)生參加數(shù)學(xué)模型的研究，參加全國大學(xué)生建模競賽，是將以前的“做練習(xí)”改為現(xiàn)在的“做問題”，將生活變成數(shù)學(xué)，將問題實(shí)際解決。數(shù)學(xué)建模是對學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，是學(xué)生時(shí)代的第一次科研訓(xùn)練，是一個向?qū)嶋H負(fù)責(zé)的任務(wù)書，是對學(xué)生適應(yīng)社會、服務(wù)于社會的鍛煉與挑戰(zhàn)。基于以上的重要性，許多高校對學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力越來越重視，我校也不例外。

3 提高我校學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的具體措施

為了提高我校學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，我們可在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中溶入數(shù)學(xué)建模，并開設(shè)創(chuàng)新系列課程:數(shù)學(xué)建模系列課程。系列課程中除設(shè)置了數(shù)學(xué)建模理論課外，還設(shè)置數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課、數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)和數(shù)學(xué)建模競賽等任選課。

(1)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，融入數(shù)學(xué)建模:高等數(shù)學(xué)是工科大學(xué)本科學(xué)生的一門必修課程，也是學(xué)習(xí)其它技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的必要基礎(chǔ)課程，無論學(xué)生和教師都非常重視這門課程的教學(xué)。從工科應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的各專業(yè)教學(xué)序列上講，高等數(shù)學(xué)處于龍頭地位，它不但對后續(xù)課程產(chǎn)生影響，更對學(xué)生的思維習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法產(chǎn)生深刻、持久的影響，因此，有著其它課程所不可替代的作用。但是現(xiàn)在的高等數(shù)學(xué)教材，多數(shù)只注重理論和計(jì)算，對應(yīng)用性不夠重視，即使有個別的應(yīng)用也是限于較少的物理方面的簡單應(yīng)用。很多高年級大學(xué)生和已畢業(yè)的大學(xué)生都有這樣的認(rèn)識:高等數(shù)學(xué)很重要，但很枯燥，學(xué)了半天除了知道能在物理上應(yīng)用外，不知道還能有什么用，但又不得不學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的目的不明確、缺少自覺學(xué)習(xí)的動力。歸于一點(diǎn)，就是學(xué)生不知道學(xué)了高等數(shù)學(xué)有什么用。在今后的學(xué)習(xí)和工作中高等數(shù)學(xué)到底有什么作用呢？學(xué)生很茫然，但高等數(shù)學(xué)又是非常重要的課程。因此，很多學(xué)生都是懷著不得不學(xué)的態(tài)度來學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的，缺乏自覺學(xué)習(xí)的動力。這就要求我們數(shù)學(xué)教師進(jìn)行課程內(nèi)容和教學(xué)方法的大膽改革，讓學(xué)生明白高等數(shù)學(xué)除了在物理上應(yīng)用以外，還有很多用處，可以說我們的生活中、工作中無時(shí)無刻充滿著數(shù)學(xué)，只是你沒有認(rèn)識它，不知道該怎樣用它。由于數(shù)學(xué)建模中的例子來源于社會和生活中的實(shí)際問題，會使學(xué)生感到數(shù)學(xué)無處不在，數(shù)學(xué)思想無所不能。讓學(xué)生切實(shí)領(lǐng)悟到高等數(shù)學(xué)課程與實(shí)際問題以及專業(yè)課學(xué)習(xí)的緊密聯(lián)系。在額定課時(shí)內(nèi)，在保證完成教學(xué)大綱內(nèi)容講授前提下，教師根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)和需要，有目的的挑選、設(shè)計(jì)和重點(diǎn)細(xì)致的講解與所學(xué)專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，如電氣專業(yè)的學(xué)生，對引力、流量、環(huán)流量、通量與散度、梯度場應(yīng)是重點(diǎn)，機(jī)械類專業(yè)應(yīng)偏重在變力沿直線作功、轉(zhuǎn)動慣量、付里葉級數(shù)上。這樣就會使學(xué)生既獲得了數(shù)學(xué)建模的基本訓(xùn)練，又調(diào)動學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的熱情，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。

(2)在全校開設(shè)數(shù)學(xué)建模公選課:繼本科生高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)之后，為了進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題，培育和訓(xùn)練綜合能力在全校開設(shè)數(shù)學(xué)建模公選課。通過具體實(shí)例引入使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模基本思想、基本方法、基本類型。學(xué)會進(jìn)行科學(xué)研究的一般過程，并能進(jìn)入一個實(shí)際操作的狀態(tài)。通過數(shù)學(xué)模型有關(guān)的概念、特征的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)模型應(yīng)用實(shí)例的介紹，培養(yǎng)學(xué)生雙向翻譯能力，數(shù)學(xué)推導(dǎo)計(jì)算和簡化分析能力，熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)能力;培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想、洞察能力、綜合分析能力;培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力。

(3)在全校開設(shè)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)公選課，加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，提高學(xué)生的建模能力和科學(xué)計(jì)算能力:數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)是將數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)知識結(jié)合起來，用于解決實(shí)際生活中存在問題的一門方法實(shí)驗(yàn)課;是繼本科生在掌握了高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模理論部分等基本數(shù)學(xué)理論和基本建模方法后，使用主流數(shù)學(xué)軟件，通過較其它流行語言更為方便的計(jì)算機(jī)編程求解眾多領(lǐng)域數(shù)學(xué)建模問題的計(jì)算機(jī)實(shí)踐課。通過數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識和其它專業(yè)知識很好地應(yīng)用到解決實(shí)際問題中去，強(qiáng)調(diào)利用計(jì)算機(jī)及各種資料解決實(shí)際問題動手能力的培養(yǎng)，增加受益面。為學(xué)生所學(xué)專業(yè)服務(wù)，給課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文提供強(qiáng)有力的方法論指導(dǎo)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

(4)開設(shè)數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)課:在數(shù)學(xué)建模理論、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，開設(shè)數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)課。針對數(shù)學(xué)建模競賽從數(shù)學(xué)模型理論到計(jì)算機(jī)能力都有不同程度提高的要求，根據(jù)學(xué)生掌握的知識層次、深度，補(bǔ)充相關(guān)知識。通過數(shù)學(xué)模型有關(guān)知識、方法的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)模型應(yīng)用實(shí)例的介紹，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的綜合能力，參加一年一次的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。

近年來的研究表明提高大學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力是一個需要長期努力、集體參與的系統(tǒng)工程。作為高等學(xué)校的數(shù)學(xué)教育工作者，我們需要針對當(dāng)前大學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)存在的問題進(jìn)行認(rèn)真研究、深入探析。隨著上海電機(jī)學(xué)院技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革而不斷在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)、深入發(fā)展、及時(shí)充實(shí)新內(nèi)容，將進(jìn)一步提高我校學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。

參考文獻(xiàn)

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篇10

一、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)建模意識

所謂數(shù)學(xué)模型，是指對于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定研究對象，為了某個特定的目的，在做了一些必要的簡化假設(shè)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，并通過數(shù)學(xué)語言表述出來的一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，數(shù)學(xué)中的各種基本概念，都以各自相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)原型作為背景而抽象出來的數(shù)學(xué)概念。各種數(shù)學(xué)公式、方程式、定理、理論體系等等，都是一些具體的數(shù)學(xué)模型。舉個簡單的例子，二次函數(shù)就是一個數(shù)學(xué)模型，很多數(shù)學(xué)問題甚至實(shí)際問題都可以轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)來解決。而通過對問題數(shù)學(xué)化，模型構(gòu)建，求解檢驗(yàn)使問題獲得解決的方法稱之為數(shù)學(xué)模型方法。我們的數(shù)學(xué)教學(xué)說到底實(shí)際上就是教給學(xué)生前人給我們構(gòu)建的一個個數(shù)學(xué)模型和怎樣構(gòu)建模型的思想方法，以使學(xué)生能運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決數(shù)學(xué)問題和實(shí)際問題。

由此，我們可以看到，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問題的能力關(guān)鍵是把實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題，必須首先通過觀察分析、提煉出實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型，然后再把數(shù)學(xué)模型納入某知識系統(tǒng)去處理，這不但要求學(xué)生有一定的抽象能力，而且要有相當(dāng)?shù)挠^察、分析、綜合、類比能力。學(xué)生的這種能力的獲得不是一朝一夕的事情，需要把數(shù)學(xué)建模意識貫穿在教學(xué)的始終，也就是要不斷的引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點(diǎn)去觀察、分析和表示各種事物關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)學(xué)信息，從紛繁復(fù)雜的具體問題中抽象出我們熟悉的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而達(dá)到用數(shù)學(xué)模型來解決實(shí)際問題，使數(shù)學(xué)建模意識成為學(xué)生思考問題的方法和習(xí)慣。

二、培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識的基本途徑。

1、必須從數(shù)學(xué)教材、教學(xué)本身結(jié)合高考導(dǎo)向來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識，提高數(shù)學(xué)思維能力。雖然數(shù)學(xué)建模的目的是為了解決實(shí)際問題，但對于中學(xué)生來說，進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)的主要目的并不是要他們?nèi)ソ鉀Q生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題，而是要培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，掌握數(shù)學(xué)建模的方法，提高數(shù)學(xué)思維能力。首先我認(rèn)為可以利用現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材，向?qū)W生介紹一些常用的、典型的基本數(shù)學(xué)模型，如函數(shù)模型、方程模型、不等式模型、數(shù)列模型、概率模型、幾何模型、幾何曲線模型等。可通過幾何、三角形測量問題和列方程解應(yīng)用題的教學(xué)滲透數(shù)學(xué)建模的思想與思維過程。學(xué)習(xí)幾何、三角的測量問題，使學(xué)生多方面全方位地感受數(shù)學(xué)建模思想，讓學(xué)生認(rèn)識更多現(xiàn)在數(shù)學(xué)模型，鞏固數(shù)學(xué)建模思維過程。

2、應(yīng)盡可能地注意與其它相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使數(shù)學(xué)廣泛的滲透到了各個學(xué)科，促進(jìn)了各學(xué)科的數(shù)學(xué)化趨勢。

在建模教學(xué)中應(yīng)重視選用數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物、美學(xué)等學(xué)科知識相結(jié)合的跨學(xué)科問題和大量與日常生活相聯(lián)系(如投資買賣、銀行儲蓄、優(yōu)化、測量等方面)的數(shù)學(xué)問題，從其它學(xué)科中選擇應(yīng)用題，通過構(gòu)建模型，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決該學(xué)科難題的能力。我們在教學(xué)中注意數(shù)學(xué)與其它學(xué)科的呼應(yīng)，不但可以幫助學(xué)生加深對其它學(xué)科的理解，也是培養(yǎng)學(xué)生建模意識的重要途徑。

3 、把構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維過程統(tǒng)一起來。培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力，主要應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基本理論解決實(shí)際問題的能力。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的建模意識實(shí)質(zhì)上是培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，因?yàn)榻；顒颖旧砭褪且豁?xiàng)創(chuàng)造性的思維活動，它既具有一定的理論性又具有較大的實(shí)踐性，還要求思維的深刻性和靈活性，而且在建模活動過程中，能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立，自覺地運(yùn)用所給問題的條件，尋求解決問題的最佳方法和途徑，可以培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，直覺思維、猜測、轉(zhuǎn)換、構(gòu)造等能力。而這些數(shù)學(xué)能力正是創(chuàng)造性思維所具有的最基本的特征。

通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)，使學(xué)生有獨(dú)到的見解和與眾不同的思考方法，如善于發(fā)現(xiàn)問題，溝通各類知識之間的內(nèi)在聯(lián)系等是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的核心。

三、 把構(gòu)建數(shù)學(xué)建模意識與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維過程統(tǒng)一起來。

在諸多的思維活動中，創(chuàng)新思維是最高層次的思維活動，是開拓性、創(chuàng)造性人才所必須具備的能力。我認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的過程有三點(diǎn)基本要求。第一，對周圍的事物要有積極的態(tài)度；第二，要敢于提出問題；第三，善于聯(lián)想，善于理論聯(lián)系實(shí)際。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中構(gòu)建學(xué)生的建模意識實(shí)質(zhì)上是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，因?yàn)榻；顒颖旧砭褪且豁?xiàng)創(chuàng)造性的思維活動。它既具有一定的理論性又具有較大的實(shí)踐性；既要求思維的數(shù)量，還要求思維的深刻性和靈活性，而且在建模活動過程中，能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立，自覺地運(yùn)用所給問題的條件，尋求解決問題的最佳方法和途徑，可以培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，直覺思維、猜測、轉(zhuǎn)換、構(gòu)造等能力。而這些數(shù)學(xué)能力正是創(chuàng)造性思維所具有的最基本的特征。