數(shù)學建模在教學中的成效

時間:2022-03-04 04:31:56

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數(shù)學建模在教學中的成效

一、數(shù)學建模有利于促進高等數(shù)學教學模式的改革

(二)教學方法方面

以往的數(shù)學教學主要是課堂講授,教師講,學生聽,比較注重知識的傳輸,缺乏對數(shù)學的深入理解和應用,學生總是很被動地跟著教師的思路走,教師提問,然后給出標準答案,學生很難對數(shù)學理論有自己的想像;教師也很少通過實際案例向?qū)W生提出問題,一般都是按照教材按部就班地講授,課堂氣憤沉悶,學生學習興趣不高,教師授課情緒不高,這樣就使得課堂效率低下,學生收獲甚少。數(shù)學建模則是通過課堂講授與學生討論相結合,書本知識與實際問題相結合,以教師為主導,學生為主體,在互動的過程中,給學生提供充分發(fā)揮創(chuàng)造力的空間,憑借認真思考、積極參與、熱烈討論與研究,對沒有現(xiàn)成答案、沒有固定求解模式的實際問題,找到合適的解決方案。這樣就可以使課堂氣氛活躍起來,充分調(diào)動學生學習高等數(shù)學的積極性。

(三)教學手段方面

以往的高等數(shù)學教學,通常是板書教學,一塊黑板、一只粉筆,形式單一,學生處于被動接受的狀態(tài),而當前計算機技術迅猛發(fā)展,得數(shù)學與計算機技術相結合,形成了一種普遍的、可以實現(xiàn)的技術———數(shù)學技術,通過多媒體輔助手段,使得高等數(shù)學教學節(jié)省了很多書寫和講授時間,節(jié)省下來的時間更好地應用于實際問題,而數(shù)學建模的大部分問題的求解過程都是通過計算機來實現(xiàn)的,這樣可以使學生參與到實際問題解決中來,增強操作能力,活躍課堂氣氛,提高學習興趣。學生通過使用計算機對復雜的實際問題和繁瑣的數(shù)據(jù)進行處理,考察將要建立的模型的優(yōu)劣。利用計算機進行編程或利用現(xiàn)成的軟件包來完成大量的復雜計算和圖形處理,在學到數(shù)學知識的同時,計算機水平也有大幅度提高。

二、數(shù)學建模可以激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣

數(shù)學建模與實際緊密聯(lián)系,生活中無處不在,人人都會接觸它,而且這些實際問題往往沒有固定的解決方式,沒有標準的答案,同一個問題可能會產(chǎn)生幾套不同的解決辦法,學生在走出課堂、關注社會、接觸實際過程中,就會產(chǎn)生自己的想法和認識。所以,為了鼓勵學生發(fā)揮自己的想像力和創(chuàng)造力,全國及各省每年都在舉辦數(shù)學建模大賽,使數(shù)學建模的思想深入到學生的日常生活當中,讓學生越來越容易接受數(shù)學,促進理論知識的學習和掌握,這樣就激發(fā)了學生研究、探索的濃厚興趣。近幾年各類數(shù)學建模大賽涉及到的一些實際問題,如葡萄酒的評價、城市表層土壤重金屬污染分析、上海世博會影響力的定量評估、公交車調(diào)度問題、輸油管的布置、企業(yè)退休人員養(yǎng)老金制度改革問題以及各種資源的管理問題等,都可以經(jīng)過適當?shù)暮喕⒊橄蠖纬蓴?shù)學公式、方程、函數(shù)式或幾何問題等,它體現(xiàn)了數(shù)學應用的廣泛性,所以學生通過參與數(shù)學建模,感受到了數(shù)學的存在性,同時也體會到學習高等數(shù)學的重要性。只有具備一定的理論基礎,才能在建模過程中充分發(fā)揮應用數(shù)學知識分析和解決實際問題的積極性和主動性。

三、數(shù)學建模可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

數(shù)學建模本身就是一個創(chuàng)造性的思維過程,實際問題中沒有固定的解決方案,需要我們查閱大量的相關資料,做充分的建模準備,了解實際問題,應用高等數(shù)學的理論內(nèi)容,從數(shù)學建模的自身特點和方法來解決問題,從而在解決問題的過程中培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維能力,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,這是開展各種競賽的目的,也是數(shù)學教育的目標。

(一)培養(yǎng)學生綜合應用數(shù)學知識及方法進行分析、推理、計算的能力

在數(shù)學建模過程中,需要反復應用數(shù)學知識與數(shù)學思想方法對實際問題進行分析、推理和計算,才能得出解決實際問題的最佳數(shù)學模型,尋找出該模型的最優(yōu)解。所以,在建模過程中可使學生這方面的能力大大提高。

(二)培養(yǎng)學生團結協(xié)作和撰寫科技論文的能力

這些都是當今時代高素質(zhì)人才應該具備的能力,知識創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、結果創(chuàng)新、應用創(chuàng)新無不在數(shù)學建模的過程中得到體現(xiàn),這也是數(shù)學建模的創(chuàng)新作用所在。

作者:朱莉薩單位:吉林工程技術師范學院