數(shù)學(xué)建模課程實(shí)施計(jì)劃

時(shí)間:2022-08-15 08:50:17

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數(shù)學(xué)建模課程實(shí)施計(jì)劃

目前,高等數(shù)學(xué)的實(shí)際教學(xué)仍處于簡單的知識(shí)理論傳授階段,沒有與實(shí)際問題緊密銜接,這樣會(huì)給學(xué)生中造成一種數(shù)學(xué)沒有實(shí)用價(jià)值的想法,無法令學(xué)生感受數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題時(shí)的關(guān)鍵,因此開展數(shù)學(xué)建模課程第二課堂就是將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)踐問題的輔助教學(xué),能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的過程中認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值。

一、開展數(shù)學(xué)建模課程的必要性

(一)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教育模式主要追求的是數(shù)學(xué)知識(shí)的理論傳授,課堂的主要時(shí)間一般都是是在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念與公式的演繹和推理證明,這樣會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;而開展數(shù)學(xué)建模課程第二課堂的輔助教學(xué)既可以能讓學(xué)生在感受數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评淼耐瑫r(shí),又能將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)參與到解決實(shí)際問題的全過程中去;與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)相結(jié)合,不僅能促使學(xué)生更好地理解、應(yīng)用數(shù)學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,同時(shí)也能彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂與實(shí)際結(jié)合不緊密的現(xiàn)象。(二)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的能力。數(shù)學(xué)模型是對于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定問題,為了達(dá)到我們所需的某個(gè)目的,揭示其內(nèi)在規(guī)律,通過合理化的假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具得到的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。所以在學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的過程中,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性性思維,探究數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界之間的聯(lián)系,極大地促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展,充分發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的潛能。(三)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)已經(jīng)向生物、政治、經(jīng)濟(jì)以及軍事等自然學(xué)科、工程技術(shù)及管理科學(xué)中滲透、交叉、融合。利用數(shù)學(xué)建模來解決實(shí)際問題,不僅需要所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),而且需要多方面的其他學(xué)科的知識(shí)以及一些常用的數(shù)據(jù)處理軟件,比如MATLAB、mathematica。所以學(xué)生學(xué)習(xí)如何建立數(shù)學(xué)建模的過程,不但可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)與實(shí)際操作技能,而且可以加深學(xué)生對實(shí)際問題的深入了解,從而拓寬學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

二、數(shù)學(xué)建模課程的實(shí)施計(jì)劃

(一)建模課程內(nèi)容的設(shè)置。1.講解數(shù)學(xué)建模的基本知識(shí)以及應(yīng)用的軟件。在數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)課堂上可以講解數(shù)學(xué)建模的概念、方法與步驟以及數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)與分類,讓學(xué)生在心中對數(shù)學(xué)建模有個(gè)初步的認(rèn)識(shí),奠定數(shù)學(xué)應(yīng)用的根基,讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模過程;同時(shí)結(jié)合淺顯易懂的數(shù)學(xué)案例介紹常用的數(shù)學(xué)模型比如初等模型、微分模型、線性代數(shù)模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型和概率統(tǒng)計(jì)模型等,讓數(shù)學(xué)真正走向解決實(shí)際問題的道路。另外,老師向?qū)W生介紹常用的數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件LINGO、MATLAB、MATHEMATIC,讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來解決數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)問題。2.講解與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的典型案例模型。高等數(shù)學(xué)是重要的基礎(chǔ)課,是以后學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)前提。老師可以結(jié)合專業(yè)課中與數(shù)。學(xué)相關(guān)的知識(shí),有目的性地選擇典型案例進(jìn)行教學(xué),這樣能夠有效地激起學(xué)生的求知欲。在講解數(shù)學(xué)建模過程中可以強(qiáng)化案例中的數(shù)學(xué)思維及數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生的專業(yè)能力,這樣能夠建立正確的數(shù)學(xué)觀念,拓寬學(xué)生解決問題的思路,提高學(xué)生分析并解決實(shí)際問題的能力,強(qiáng)化學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的理解。真正將數(shù)學(xué)理論運(yùn)用到解決專業(yè)問題的學(xué)習(xí)中去,達(dá)到學(xué)以致用的作用。3.講解數(shù)學(xué)知識(shí)的背景意義。高等數(shù)學(xué)教材中的基本理論基本上都是從現(xiàn)實(shí)問題中提煉出來的數(shù)學(xué)模型。所以教師可以選取恰當(dāng)?shù)乃夭暮唾Y料積極引導(dǎo)學(xué)生參與到第二課堂教學(xué)的活動(dòng)當(dāng)中,讓學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)知識(shí)的背景和意義,通過了解數(shù)學(xué)原理的背景,進(jìn)一步可以輔助傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)。(二)建模課堂的教學(xué)方法。數(shù)學(xué)建模的第二課堂教學(xué)可以嘗試多種靈活的教學(xué)方法,突破傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂的教育教學(xué)方法,比如現(xiàn)在提倡的自主型教學(xué)法、分層教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、綜合教學(xué)法等等,在教學(xué)的過程中,教師可以提供豐富的教學(xué)材料,不再只局限于數(shù)學(xué)知識(shí)的范疇,拓寬學(xué)生的視野,同時(shí)老師采用的教學(xué)方法有助于培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成靈活多變的學(xué)習(xí)方法,從而使數(shù)學(xué)教學(xué)從過去的枯燥乏味的模式中擺脫出來,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣。(三)建模課程的考核方式。數(shù)學(xué)建模的考核方式可以仿照全國大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽活動(dòng)的方案進(jìn)行,每三人一組,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度設(shè)置一個(gè)實(shí)際問題,這三個(gè)人分工明確,通過共同努力撰寫一篇數(shù)學(xué)建模論文,這種考核方式不僅有助于將積累的建模知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際操作中,也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神以及語言表達(dá)能力,真正體驗(yàn)通過建模的思想利用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自我效能感??傊?,數(shù)學(xué)建模第二課堂教學(xué)的開展不僅可以提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)和解決問題的能力,同時(shí)也能增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)意識(shí)與創(chuàng)新精神。但高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革也會(huì)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與時(shí)俱進(jìn),學(xué)校如何更好地將數(shù)學(xué)理論知識(shí)同實(shí)際緊密結(jié)合仍然是一項(xiàng)艱巨而又長遠(yuǎn)的任務(wù)。

參考文獻(xiàn):

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作者:孫紹影 吳紫薇 單位:1.陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校 2.陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校