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數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略（通用6篇）
數(shù)學(xué)建模本身是一個(gè)創(chuàng)造性的思維過程，它是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性。下面是小編為大家搜集整理的數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略，希望能對(duì)大家有所幫助！
數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略 篇1
大學(xué)數(shù)學(xué)具有高度抽象性和概括性等特點(diǎn)，知識(shí)本身難度大再加上學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多等教學(xué)現(xiàn)狀常常造成學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高、知識(shí)掌握不夠透徹、遇到實(shí)際問題時(shí)束手無策，而數(shù)學(xué)建模思想能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)，提高其解決實(shí)際問題的能力。數(shù)學(xué)建�；顒�(dòng)為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)由數(shù)學(xué)知識(shí)通向?qū)嶋H問題的橋梁，是學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)和應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合方式。因此在大學(xué)數(shù)學(xué)教育中應(yīng)加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育和活動(dòng)，讓學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)建模思想，認(rèn)真體驗(yàn)和感知建模過程，以此啟迪創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，提高其素質(zhì)和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化和深入。
一、數(shù)學(xué)建模的含義及特點(diǎn)
數(shù)學(xué)建模即抓住問題的本質(zhì)，抽取影響研究對(duì)象的主因素，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，利用數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)邏輯進(jìn)行分析，借助于數(shù)學(xué)方法及相關(guān)工具進(jìn)行計(jì)算，最后將所得的答案回歸實(shí)際問題，即模型的檢驗(yàn)，這就是數(shù)學(xué)建模的全過程。一般來說"，數(shù)學(xué)建模"包含五個(gè)階段。
1、準(zhǔn)備階段
主要分析問題背景，已知條件，建模目的等問題。
2、假設(shè)階段
做出科學(xué)合理的假設(shè)，既能簡化問題，又能抓住問題的本質(zhì)。
3、建立階段
從眾多影響研究對(duì)象的因素中適當(dāng)?shù)厝∩幔槿≈饕蛩赜枰钥紤]，建立能刻畫實(shí)際問題本質(zhì)的數(shù)學(xué)模型。
4、求解階段
對(duì)已建立的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)軟件及相關(guān)的工具進(jìn)行求解。
5、驗(yàn)證階段
用實(shí)際數(shù)據(jù)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ�，如果偏差較大，就要分析假設(shè)中某些因素的合理性，修改模型，直至吻合或接近現(xiàn)實(shí)。如果建立的模型經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)，那么此模型就是符合實(shí)際規(guī)律的，能解決實(shí)際問題或有效預(yù)測未來的，這樣的建模就是成功的，得到的模型必被推廣應(yīng)用。
二、加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育的作用和意義
�。ㄒ唬┘訌�(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，提高數(shù)學(xué)修養(yǎng)和素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模教育強(qiáng)調(diào)如何把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，進(jìn)而利用數(shù)學(xué)及其有關(guān)的工具解決這些問題，因此在大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中融入數(shù)學(xué)建模思想，鼓勵(lì)學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)，不但可以使學(xué)生學(xué)以致用，做到理論聯(lián)系實(shí)際，而且還會(huì)使他們感受到數(shù)學(xué)的生機(jī)與活力，激發(fā)求知的興趣和探索的欲望，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與其效率就會(huì)大為改善。數(shù)學(xué)修養(yǎng)和素質(zhì)自然而然得以培養(yǎng)并提高。
�。ǘ┘訌�(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育有助于提高學(xué)生的分析解決問題能力、綜合應(yīng)用能力。數(shù)學(xué)建模問題來源于社會(huì)生活的眾多領(lǐng)域，在建模過程中，學(xué)生首先需要閱讀相關(guān)的文獻(xiàn)資料，然后應(yīng)用數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)邏輯及相關(guān)知識(shí)對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行深入剖析研究并經(jīng)過一系列復(fù)雜計(jì)算，得出反映實(shí)際問題的最佳數(shù)學(xué)模型及模型最優(yōu)解。因此通過數(shù)學(xué)建�；顒�(dòng)學(xué)生的視野將會(huì)得以拓寬，應(yīng)用意識(shí)、解決復(fù)雜問題的能力也會(huì)得到增強(qiáng)和提高。
（三）加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。所謂創(chuàng)造力是指"對(duì)已積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)地加工和創(chuàng)造，產(chǎn)生新概念、新知識(shí)、新思想的能力，大體上由感知力、記憶力、思考力、想象力四種能力所構(gòu)成"�，F(xiàn)今教育界認(rèn)為，創(chuàng)造力的培養(yǎng)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)無不充滿了創(chuàng)造性思維的挑戰(zhàn)。
很多不同的實(shí)際問題，其數(shù)學(xué)模型可以是相同或相似的，這就要求學(xué)生在建模時(shí)觸類旁通，挖掘不同事物間的本質(zhì)，尋找其內(nèi)在聯(lián)系。而對(duì)一個(gè)具體的建模問題，能否把握其本質(zhì)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，是完成建模過程的關(guān)鍵所在。同時(shí)建模題材有較大的靈活性，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案，因此數(shù)學(xué)建模過程是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，提高創(chuàng)新能力的過程。
�。ㄋ模┘訌�(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育有助于提高學(xué)生科技論文的撰寫能力。數(shù)學(xué)建模的結(jié)果是以論文形式呈現(xiàn)的，如何將建模思想、建立的模型、最優(yōu)解及其關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理在論文中清晰地表述出來，對(duì)本科生來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。經(jīng)歷數(shù)學(xué)建模全過程的磨練，特別是數(shù)模論文的撰寫，學(xué)生的文字語言、數(shù)學(xué)表述能力及論文的撰寫能力無疑會(huì)得到前所未有的提高。
�。ㄎ澹┘訌�(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育有助于增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神并提高協(xié)調(diào)組織能力建模問題通常較復(fù)雜，涉及的知識(shí)面也很廣，因此數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)一般效仿正規(guī)競賽的規(guī)則，三人為一隊(duì)在三天內(nèi)以論文形式完成建模題目。要較好地完成任務(wù)，離不開良好的組織與管理、分工與協(xié)作。
三、開展數(shù)學(xué)建模教育及活動(dòng)的具體途徑和有效方法
�。ㄒ唬╅_展數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)
即在課堂教學(xué)中，教師以具體的案例作為主要的教學(xué)內(nèi)容，通過具體問題的建模，介紹建模的過程和思想方法及建模中要注意的問題。案例教學(xué)法的關(guān)鍵在于把握兩個(gè)重要環(huán)節(jié)：
案例的選取和課堂教學(xué)的組織。
教學(xué)案例一定要精心選取，才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。其選取一般要遵循以下幾點(diǎn)。
1、代表性：案例的選取要具有科學(xué)性，能拓寬學(xué)生的知識(shí)面，突出數(shù)學(xué)建模活動(dòng)重在培養(yǎng)興趣提高能力等特點(diǎn)。
2、原始性：來自媒體的信息，企事業(yè)單位的報(bào)告，現(xiàn)實(shí)生活和各學(xué)科中的問題等等，都是數(shù)學(xué)建模問題原始資料的重要來源。
3、創(chuàng)新性：案例應(yīng)注意選取在建模的某些環(huán)節(jié)上具有挑戰(zhàn)性，能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)造能力。
案例教學(xué)的課堂組織，一部分是教師講授，從實(shí)際問題出發(fā)，講清問題的背景、建模的要求和已掌握的信息，介紹如何通過合理的假設(shè)和簡化建立優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。還要強(qiáng)調(diào)如何用求解結(jié)果去解釋實(shí)際現(xiàn)象即檢驗(yàn)?zāi)Ｐ�。另一部分是課堂討論，讓學(xué)生自由發(fā)言各抒己見并提出新的模型，簡介關(guān)鍵環(huán)節(jié)的處理。最后教師做出點(diǎn)評(píng)，提供一些改進(jìn)的方向，讓學(xué)生自己課外獨(dú)立探索和鉆研，這樣既突出了教學(xué)重點(diǎn)，又給學(xué)生留下了進(jìn)一步思考的空間，既避免了教師的"滿堂灌"，也活躍了課堂氣氛，提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣和積極性，使傳授知識(shí)變?yōu)閷W(xué)習(xí)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，真正地達(dá)到提高素質(zhì)和培養(yǎng)能力的教學(xué)目的。
�。ǘ╅_展數(shù)模競賽的專題培訓(xùn)指導(dǎo)工作
建立數(shù)學(xué)建模競賽指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，分專題實(shí)行教師負(fù)責(zé)制。每位教師根據(jù)自己的專長，負(fù)責(zé)講授某一方面的數(shù)學(xué)建模知識(shí)與技巧，并選取相應(yīng)地建模案例進(jìn)行剖析。如離散模型、連續(xù)模型、優(yōu)化模型、微分方程模型、概率模型、統(tǒng)計(jì)回歸模型及數(shù)學(xué)軟件的使用等。學(xué)生根據(jù)自己的薄弱點(diǎn)，選擇適合的專題培訓(xùn)班進(jìn)行學(xué)習(xí)，以彌補(bǔ)自己的不足。這種針對(duì)性的'數(shù)模教學(xué)，會(huì)極大地提高教學(xué)效率。
（三）建立數(shù)學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)課程
以現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托，建立數(shù)學(xué)建模課程網(wǎng)站，內(nèi)容包括：課程介紹，課程大綱，教師教案，電子課件，教學(xué)實(shí)驗(yàn)，教學(xué)錄像，網(wǎng)上答疑等；還可以增加一些有關(guān)欄目，如歷年國內(nèi)外數(shù)模競賽介紹，校內(nèi)競賽，專家點(diǎn)評(píng)，獲獎(jiǎng)心得交流；同時(shí)提供數(shù)模學(xué)習(xí)資源下載如講義，背景材料，歷年國內(nèi)外競賽題，優(yōu)秀論文等。以此為學(xué)生提供良好的自主學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，達(dá)到有效地提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模綜合應(yīng)用能力的目的。
�。ㄋ模╅_展校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)
完全模擬全國大學(xué)生數(shù)模競賽的形式規(guī)則：定時(shí)公布賽題，三人一組，只能隊(duì)內(nèi)討論，按時(shí)提交論文，之后指導(dǎo)教師、參賽同學(xué)集中討論，進(jìn)一步完善。筆者負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)近20年，多年的實(shí)踐證明，每進(jìn)行一次這樣的訓(xùn)練，學(xué)生在建模思路、建模水平、使用軟件能力、論文書寫方面就有大幅提高。多次訓(xùn)練之后，學(xué)生的建模水平更是突飛猛進(jìn)，效果甚佳。
如2008年我指導(dǎo)的隊(duì)榮獲全國高教社杯大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的最高獎(jiǎng)———高教社杯獎(jiǎng)，這是此賽設(shè)置的唯一一個(gè)名額，也是當(dāng)年從全國（包括香港）院校的約1萬多個(gè)本科參賽隊(duì)中脫穎而出的。又如2014年我校57隊(duì)參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，43隊(duì)獲獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)比例達(dá)75%，創(chuàng)歷年之最。
（五）鼓勵(lì)學(xué)生積極參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽、國際數(shù)學(xué)建模競賽
全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽創(chuàng)辦于1992年，每年一屆，目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競賽，國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是世界上影響范圍最大的高水平大學(xué)生學(xué)術(shù)賽事。參加數(shù)學(xué)建模大賽可以激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高運(yùn)用數(shù)學(xué)及相關(guān)工具分析問題解決問題的綜合能力，開拓知識(shí)面，培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí)。
四、結(jié)束語
數(shù)學(xué)建模本身是一個(gè)創(chuàng)造性的思維過程，它是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，而高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的目的之一是要著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此應(yīng)將數(shù)學(xué)建模思想融入教學(xué)活動(dòng)中，通過不斷的數(shù)學(xué)建模教育和實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力從而提高學(xué)生的基本素質(zhì)以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求。
數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略 篇2
摘要:隨著新課改的實(shí)施，尋求高校數(shù)學(xué)教學(xué)的新方式引起了相關(guān)部門和工作人員的重視。同時(shí)，數(shù)學(xué)具有較強(qiáng)的邏輯性，能夠有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的邏輯思維能力，而數(shù)學(xué)建模更加能夠體現(xiàn)數(shù)學(xué)的邏輯性，因此，在高校的數(shù)學(xué)教學(xué)中采用數(shù)學(xué)建模這一教學(xué)方法具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。在此，本文就數(shù)學(xué)建模教育與高校數(shù)學(xué)教學(xué)方式改革模式進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模；高校數(shù)學(xué)；教學(xué)方式；改革
所謂數(shù)學(xué)建模就是將實(shí)際生活中的事物通過數(shù)學(xué)的模式表現(xiàn)出來，也可以說是利用數(shù)學(xué)來解決生活中的實(shí)際問題。由此可見，數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)與實(shí)際生活相聯(lián)系的橋梁。
一、將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于高校數(shù)學(xué)教學(xué)的意義
1．有利于學(xué)生更好地掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)。數(shù)學(xué)建模能夠?qū)?shí)際生活中的問題以數(shù)學(xué)的形式表達(dá)出來，然后利用數(shù)學(xué)知識(shí)和思維來解決問題，這對(duì)于學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握有一定的要求。同時(shí)，也有助于學(xué)生充分利用自己的數(shù)學(xué)知識(shí)來解決問題。數(shù)學(xué)與生活實(shí)際的結(jié)合，還減少了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的枯燥感，從而使得學(xué)生提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，進(jìn)而更加全面地理解和掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)。
2．有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。當(dāng)前社會(huì)需要大量創(chuàng)新型人才，教育目標(biāo)也有意向創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)靠攏。在傳統(tǒng)的教學(xué)方法下，很難讓學(xué)生學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用知識(shí)。通過數(shù)學(xué)建模來進(jìn)行教學(xué)能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，因?yàn)樗芗訌?qiáng)教師與學(xué)生之間的交流，提高學(xué)生在課堂上的參與度，從而幫助學(xué)生靈活運(yùn)用課堂知識(shí)。通過理論與實(shí)際的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。
3．有利于學(xué)生學(xué)習(xí)其他學(xué)科。通過數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠提高自己的邏輯思維能力和實(shí)踐能力，也能有效解決其他學(xué)科中的問題。
二、當(dāng)前在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模存在的問題
1．落實(shí)數(shù)學(xué)建模存在一定的難度。由于在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模還處于探索階段，很多學(xué)校的教學(xué)方案還有待完善，缺乏科學(xué)具體的落實(shí)措施。
2．教師的教學(xué)能力有待提升。隨著時(shí)代的進(jìn)步，當(dāng)前高校教師的質(zhì)量已有了很大的提升，但是仍受傳統(tǒng)教學(xué)理念的影響，沒能很好地掌握數(shù)學(xué)建模這一教學(xué)方式，不能發(fā)揮出數(shù)學(xué)建模的作用。
3．?dāng)?shù)學(xué)與其他學(xué)科的交叉不足。當(dāng)前，我國高校還是以專業(yè)教育為主，數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生和教師的交流僅局限于數(shù)學(xué)領(lǐng)域，難以與實(shí)際進(jìn)行結(jié)合，也很難與其他學(xué)科進(jìn)行融合，因此學(xué)生難以拓展自己的數(shù)學(xué)知識(shí)。
4．學(xué)生缺乏思維能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。通過數(shù)學(xué)建模來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)需要學(xué)生具有良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和清晰的思維能力，但是很多學(xué)生缺乏這種能力，導(dǎo)致他們?cè)跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中缺乏自信，無法迅速解決團(tuán)隊(duì)中的分歧，降低了學(xué)習(xí)效率。
5．學(xué)生不能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)踐較好地結(jié)合。通過數(shù)學(xué)建模來學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，需要學(xué)生掌握數(shù)學(xué)術(shù)語，并且能夠靈活運(yùn)用。但就目前的情況而言，由于學(xué)生沒有樹立將理論與實(shí)際相結(jié)合的思想，導(dǎo)致他們?cè)谶@方面比較弱。
三、如何在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模來進(jìn)行教學(xué)
1．學(xué)校和教師要樹立正確的教學(xué)理念。當(dāng)前，隨著新課改的'實(shí)施和教育目標(biāo)的轉(zhuǎn)變，數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)施數(shù)學(xué)建模勢在必行，因此，學(xué)校和教師要樹立正確的教學(xué)理念，對(duì)數(shù)學(xué)建模有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，最大程度地發(fā)揮數(shù)學(xué)建模教學(xué)的作用。
2．完善數(shù)學(xué)建模體系。完善數(shù)學(xué)建模體系要注意以下兩個(gè)方面:第一，充分利用多媒體教學(xué)設(shè)備。當(dāng)前，多媒體教學(xué)工具的使用越來越廣泛，教師通過多媒體教學(xué)設(shè)備，能夠?qū)⒅R(shí)點(diǎn)通過圖片、視頻、動(dòng)畫等方式直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，從而加深學(xué)生的理解，還可以活躍課堂氛圍。第二，充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師還需要加入一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和形式，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
3．培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。進(jìn)行數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生有一定的想象力和創(chuàng)新能力，并且有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際較好地結(jié)合起來，因此，在日常的教學(xué)中，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力和邏輯思維能力。另外，要讓學(xué)生多多練習(xí)，以此提高自己的邏輯思維能力。
四、結(jié)語
綜上所述就是筆者通過分析數(shù)學(xué)建模在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要意義以及當(dāng)前存在的問題提出的幾點(diǎn)建議。將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中，是一項(xiàng)長期而艱難的工作，需要教育工作者和各個(gè)高校的不斷探索、共同參與。
參考文獻(xiàn):
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數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略 篇3
當(dāng)前已進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，各行各業(yè)都在數(shù)量化、數(shù)字化、數(shù)學(xué)化，用到的數(shù)學(xué)知識(shí)越來越多。概率、比率、誤差、邏輯等數(shù)學(xué)概念已經(jīng)進(jìn)入我們的日常生活中，這些都與數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)理論密切相關(guān)。注重統(tǒng)一要求而輕視個(gè)性發(fā)展是我們傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教育的一大弊病。在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的思維過程中，單純地教學(xué)容易忽視學(xué)生的個(gè)體差異，并且教學(xué)內(nèi)容也往往是重理論輕實(shí)踐。對(duì)非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)教育，必須以數(shù)學(xué)的應(yīng)用為主要教學(xué)內(nèi)容。為了解決傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教育理論偏重而應(yīng)用頹廢的問題，目前大部分高校都開設(shè)了數(shù)學(xué)建模選修課，旨在經(jīng)過一系列的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提升學(xué)生的自主探索能力與創(chuàng)新能力。
可是，眾所周知，數(shù)學(xué)建模需要熟練掌握大量的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、計(jì)算機(jī)理論知識(shí)與應(yīng)用、數(shù)學(xué)軟件的使用，如果是跨學(xué)科的問題，還要掌握數(shù)學(xué)以外的學(xué)科知識(shí)，對(duì)不同問題分析的方法各不相同，單靠開設(shè)一門選修課還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
一、高等數(shù)學(xué)教育中培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)的重要性
思維、運(yùn)算、空間想象力是數(shù)學(xué)三大基本能力，能促使嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的邏輯思維和直覺形象思維的養(yǎng)成，進(jìn)而提高實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。在提高學(xué)生這三大基本能力方面，培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)有其獨(dú)特的優(yōu)勢作用。
首先，數(shù)學(xué)建模意識(shí)的形成需要以許多形象、生動(dòng)的實(shí)例為基礎(chǔ)，這有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，激發(fā)學(xué)生尋求新知識(shí)、探索新方法的興趣，經(jīng)過先分析后探索再解決的'思維過程，學(xué)生的創(chuàng)新能力能得到有效的提高。其次，建模過程中的表述問題、求解問題、解釋結(jié)果、驗(yàn)證結(jié)果環(huán)節(jié)能突顯數(shù)學(xué)的應(yīng)用性和實(shí)踐性等特點(diǎn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)和生活密不可分，進(jìn)而養(yǎng)成將數(shù)學(xué)應(yīng)用于生活和社會(huì)實(shí)踐的習(xí)慣。再次，數(shù)學(xué)建模中的驗(yàn)證結(jié)果環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)學(xué)術(shù)更客觀地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析和解決實(shí)際問題，以尋求問題的最佳解決方案。最后，通過數(shù)學(xué)建模，學(xué)生能夠深刻了解到，現(xiàn)實(shí)問題及現(xiàn)象可以通過數(shù)學(xué)語言和方法進(jìn)行有效簡化、翻譯、抽象和歸納，例如用圖形、表格等方法來描述問題中所蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系，從而極大地提高了學(xué)生的語言表達(dá)能力。因此，數(shù)學(xué)建模已經(jīng)成為提高大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的一條捷徑，在高等數(shù)學(xué)教育中培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)勢在必行。
二、高等數(shù)學(xué)教育中培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)的策略
(一)用建模方法闡釋所學(xué)
在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中利用數(shù)學(xué)建模方法闡釋所學(xué)內(nèi)容，這是對(duì)學(xué)生德與智教育的最好形式之一。數(shù)學(xué)建模常常用于解決生活中的一些問題，因此會(huì)涉及一些軍事、國民經(jīng)濟(jì)、國防等各個(gè)方面的具有前瞻性的實(shí)際內(nèi)容，這就在潛意識(shí)中要求學(xué)生必須時(shí)刻關(guān)心國際國內(nèi)大事，保持敏銳的政治頭腦和強(qiáng)烈的愛國主義精神，這有利于德育的發(fā)展。在智力教育上，高等數(shù)學(xué)作為一門工具學(xué)科，應(yīng)多結(jié)合生活實(shí)際，數(shù)學(xué)建模作為聯(lián)系理論和實(shí)際的橋梁，必須與高等數(shù)學(xué)內(nèi)容相輔相成。在高等數(shù)學(xué)課程中選擇合適的概念與相對(duì)應(yīng)的背景材料，融入數(shù)學(xué)建模的思維模式，即分析問題模型假設(shè)模型建立模型求解模型檢驗(yàn)，這樣的教學(xué)比起直接講解書本上抽象的數(shù)學(xué)符號(hào)更加形象和生動(dòng)，并在無形中使學(xué)生養(yǎng)成了數(shù)學(xué)建模意識(shí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的效率。例如，定積分教學(xué)中，用無限細(xì)分后求和再取極限的模型求解曲邊不規(guī)則圖形的面積;常微分方程的分離變量法教學(xué)中，用一階齊次微分方程模型解決中國人口增長的合理定位問題;線性代數(shù)的Gauss消元法教學(xué)中，用根據(jù)點(diǎn)線圖建立的模型描述計(jì)算機(jī)層析X射線照相術(shù)的工作原理;概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)教學(xué)中，用基于全概率公式的遞推關(guān)系式模型描述常染色體遺傳原理。
(二)學(xué)習(xí)建模工具軟件
在智力教育上，除了引導(dǎo)學(xué)生全面掌握課程中的知識(shí)和方法以外，還應(yīng)使學(xué)生學(xué)會(huì)使用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具和軟件，如Mathematica、Matlab、Lingo、Spss、SAS等。這是培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)、解決實(shí)際問題所必備的技能，也是智力教育內(nèi)容上的拓展。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或是開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，在介紹各種數(shù)學(xué)軟件和工具的同時(shí)，把教學(xué)內(nèi)容和習(xí)題融合在一起進(jìn)行講解，學(xué)生不僅掌握了計(jì)算機(jī)操作能力，而且對(duì)其建模意識(shí)進(jìn)行了融會(huì)貫通。
由于建模涉及的實(shí)際問題的數(shù)據(jù)龐大、復(fù)雜和不完整，學(xué)生必須具備較強(qiáng)的動(dòng)手和實(shí)踐能力用計(jì)算機(jī)去查閱、整理資料，用Matlab等軟件對(duì)問題進(jìn)行模擬或仿真，根據(jù)模型進(jìn)行編程，經(jīng)多次迭代過程的仿真運(yùn)算求解。這種親自體會(huì)解決實(shí)際問題的過程中，學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)不斷加深并鞏固，想象力和創(chuàng)造力得到了提高，學(xué)術(shù)研究和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣也得到了提高。
學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與應(yīng)用實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個(gè)長期目標(biāo)，在高等數(shù)學(xué)教育上又是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，不僅學(xué)生要培養(yǎng)建模意識(shí)，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)思維和方式，教師也要培養(yǎng)建模意識(shí)，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和改革教學(xué)方法，推動(dòng)現(xiàn)代教學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合，助力學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。
數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略 篇4
隨著社會(huì)進(jìn)步、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，我國對(duì)高素質(zhì)高技能應(yīng)用型人才的需求正在不斷擴(kuò)大，高等職業(yè)教育的高規(guī)格人才培養(yǎng)顯得尤其重要。社會(huì)上各行各業(yè)的工作人員，需要善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思維方法來解決實(shí)際問題，方能為公司贏得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。面臨新教育態(tài)勢的壓力，面對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，如何在有限教學(xué)期限內(nèi)快速提升高職數(shù)學(xué)課的教學(xué)品質(zhì)，成為高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的焦點(diǎn)。
一、高等職業(yè)教育數(shù)學(xué)課教學(xué)現(xiàn)狀與分析
經(jīng)過查閱大量文獻(xiàn)資料、學(xué)生學(xué)情調(diào)研和教師座談研討，可以將目前高等職業(yè)教育數(shù)學(xué)課教學(xué)現(xiàn)狀歸因?yàn)檎n程特點(diǎn)、教師和學(xué)生三個(gè)方面。
1.數(shù)學(xué)課的特點(diǎn)。數(shù)學(xué)是一門與現(xiàn)實(shí)世界緊密聯(lián)系的科學(xué)語言和基礎(chǔ)的自然學(xué)科，其形式極為抽象。學(xué)生學(xué)到數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論，并未掌握數(shù)學(xué)學(xué)科精髓，未使數(shù)學(xué)成為解決實(shí)際問題的利器。
2.教師方面。課堂上，教師賣力的教授“有用”的理論和方法，但學(xué)生學(xué)得吃力且效果不佳。現(xiàn)在，部分教師將實(shí)際生活中的鮮活例子融入數(shù)學(xué)課的教授，打破了數(shù)學(xué)教學(xué)體系和內(nèi)容自我封閉的僵局，但有些教師將“數(shù)學(xué)教育是一種素質(zhì)教育”阻礙為抽象、深?yuàn)W的課程，嚴(yán)重挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.學(xué)生方面。就高職生學(xué)情而言，生源大多來自高考第五批等錄取批次，普遍不曉得數(shù)學(xué)理性思維對(duì)人思維能力培養(yǎng)的重要性，高職生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，學(xué)習(xí)習(xí)慣尚未養(yǎng)成，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足。此外，面對(duì)大量抽象符號(hào)和邏輯推理，形象思維強(qiáng)的高職生極易產(chǎn)生抵觸心理。上述分析表明，要想實(shí)現(xiàn)“數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，數(shù)學(xué)的教學(xué)不能完全和外部世界隔離開來”，就需要改變數(shù)學(xué)教育按部就班的靜態(tài)教學(xué)現(xiàn)狀，創(chuàng)新教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的主體參與意識(shí)，方能形成生動(dòng)、活潑、有趣的'數(shù)學(xué)課堂。
二、數(shù)學(xué)建模在高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)過程中的意義和作用
從公元前3世紀(jì)的歐幾里得幾何，開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三大規(guī)律到近代的流體力學(xué)等重要方程，數(shù)學(xué)建模的悠久歷史可見一斑。
1.數(shù)學(xué)建模的橋梁作用。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，大量數(shù)據(jù)爆炸性的涌入銀行、超市、賓館、機(jī)場的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，都需要進(jìn)行歸納整理、去偽存真、分析和匯總。因此，需要在實(shí)際問題和數(shù)學(xué)方法兩者之間架設(shè)一個(gè)橋梁，這個(gè)橋梁就是數(shù)學(xué)模型。
2.數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)課堂的意義。鑒于高等職業(yè)教育數(shù)學(xué)課教學(xué)現(xiàn)狀與分析，結(jié)合數(shù)學(xué)建模進(jìn)入高等院校數(shù)學(xué)課堂時(shí)機(jī)的日漸成熟，以及高等職業(yè)教育旨在培養(yǎng)高職生如何“用數(shù)學(xué)”而非“算數(shù)學(xué)”的目標(biāo)，將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)課堂有著積極肯定的意義。
(1)時(shí)機(jī)成熟。隨著大型快速計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)學(xué)軟件的快速發(fā)展，早期大型水壩的應(yīng)力計(jì)算、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片設(shè)計(jì)等數(shù)學(xué)模型中的數(shù)學(xué)問題迎刃而解，數(shù)學(xué)建模與科學(xué)計(jì)算的完美結(jié)合成為數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑。計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、人口控制論等新興的交叉學(xué)科為數(shù)學(xué)建模提供了廣闊的應(yīng)用新天地。
(2)目標(biāo)明確。數(shù)學(xué)建模的切入搭建了數(shù)學(xué)和外部世界的橋梁，解開了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的困境，讓高職生以數(shù)學(xué)為工具去分析、解決現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)際問題的目標(biāo)切實(shí)可行。面對(duì)工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理和社會(huì)生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問題，擁有敏銳洞察力的高職生面對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的挑戰(zhàn)，主動(dòng)好奇的參與到資料收集、調(diào)查研究過程中來，能夠擺脫慣性思維模式，敢于向傳統(tǒng)知識(shí)挑戰(zhàn)，嘗試多樣解題方式，不僅激發(fā)了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提升了數(shù)學(xué)知識(shí)水平，更有助于學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的培養(yǎng)，讓其在體會(huì)數(shù)學(xué)建模魅力和實(shí)用性的同時(shí)，滲透數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。
三、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐
學(xué)生走上工作崗位后，無形中會(huì)利用數(shù)學(xué)建模思想來解決實(shí)際問題。那么，如何有效的將數(shù)學(xué)建�！爸踩搿备邤�(shù)課程教學(xué)，則需要一系列科學(xué)合理有序的教學(xué)改革方可取得成效。
(1)融入數(shù)學(xué)建模思想的高職特色教材。作為教學(xué)載體，高職數(shù)學(xué)教材應(yīng)從應(yīng)用性職業(yè)崗位需求出發(fā)，以專業(yè)為服務(wù)對(duì)象，以實(shí)踐操作為重點(diǎn)，以能力培養(yǎng)為本位，以素質(zhì)培養(yǎng)為目的撰寫情境式案例驅(qū)動(dòng)的高職特色教材。
(2)構(gòu)建服務(wù)專業(yè)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式。以學(xué)校專業(yè)需求為服務(wù)出發(fā)點(diǎn)，制定專業(yè)特色鮮明的數(shù)學(xué)課程教學(xué)新體系，搭建課程的“公有”模塊和“選學(xué)”模塊，加強(qiáng)專業(yè)針對(duì)性。與服務(wù)專業(yè)類似，對(duì)于不同年級(jí)、不同數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)生的需求，提供個(gè)性化、分層化、系列化的教學(xué)內(nèi)容，顯得尤為關(guān)鍵。
(3)培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的案例教學(xué)方法。歷屆全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽參賽數(shù)量和規(guī)模的擴(kuò)張使我們懂得：以熱點(diǎn)案例出發(fā)，能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲，在求解過程中自然引出系列數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，通過數(shù)學(xué)建模，讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)是刻畫現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)學(xué)模型，品味數(shù)學(xué)樂趣，趣化學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用意識(shí)，樹立學(xué)生主體意識(shí)并培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力。
(4)營造數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)氛圍。利用數(shù)學(xué)軟件，通過寥寥數(shù)行代碼解決曾經(jīng)無從下手的復(fù)雜問題，必會(huì)吸引學(xué)生從耗費(fèi)時(shí)間的復(fù)雜計(jì)算轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)建模思想、數(shù)學(xué)方法的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)以數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)分析和解決實(shí)際問題的能力，提高數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)。
(5)指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。歷屆數(shù)學(xué)建模競賽從內(nèi)容到形式，都是一場與真實(shí)工作環(huán)境接近的真刀真槍的歷練，要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)及其他學(xué)科知識(shí)、使用計(jì)算機(jī)技術(shù)通過數(shù)學(xué)建模來分析、解決現(xiàn)實(shí)問題。從“乘公交，看奧運(yùn)”、“世博會(huì)影響力的定量評(píng)估”到“SARS的傳播”、“飲酒駕車”，這些開放、挑戰(zhàn)性問題，必然會(huì)提高學(xué)生的洞察力、想象力、創(chuàng)造力和協(xié)作精神。
四、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐效果
自20xx伊始，將數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)中以來，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)意愿增強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果顯著提升。效果主要表現(xiàn)實(shí)際問題求解的多樣性和開放性使得學(xué)生思維得以激活和解放，解題的自由使得互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用達(dá)到最優(yōu)化。學(xué)院連續(xù)多年組織學(xué)生參加北京市高職高專大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽多次獲得一、二、三等獎(jiǎng)，在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中獲得多項(xiàng)北京市一等獎(jiǎng)，近兩年獲得國家二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國家一等獎(jiǎng)1項(xiàng)的佳績。經(jīng)過共同努力，應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)獲批為國家精品資源共享課。需要強(qiáng)調(diào)三點(diǎn)：首先，案例教學(xué)中要科學(xué)合理的訓(xùn)練學(xué)生的“雙向翻譯”能力，要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)語言把實(shí)際問題翻譯為明確的數(shù)學(xué)問題，再把數(shù)學(xué)問題的解翻譯成常人能理解的語言。其次，所有教學(xué)活動(dòng)要以學(xué)生為中心，并且離不開教師煞費(fèi)苦心精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，因?yàn)閿?shù)學(xué)建模、指導(dǎo)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和輔導(dǎo)學(xué)生參加競賽需要教師掌握算法、優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)軟件、計(jì)算機(jī)編程等綜合能力，因而教師尤為關(guān)鍵。再者，學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在人才培養(yǎng)過程中的重要性要有清晰充分的認(rèn)識(shí)，才會(huì)有力度的支持?jǐn)?shù)學(xué)教學(xué)改革。
五、結(jié)語
將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)是一種先進(jìn)的教育教學(xué)改革理念，是提升高職數(shù)學(xué)教學(xué)品質(zhì)的關(guān)鍵，需要廣大教師踏踏實(shí)實(shí)的鉆研和工作，真正講好每一個(gè)案例，為培養(yǎng)具備數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的高規(guī)格人才而努力。
數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略 篇5
一、目前大學(xué)數(shù)學(xué)教育中存在的問題
人們常說“數(shù)學(xué)是科學(xué)王國的女王”，但是女王的權(quán)力只有找到受力物才能體現(xiàn)她的價(jià)值，關(guān)起門來學(xué)數(shù)學(xué)，不體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用，是難以把數(shù)學(xué)學(xué)活的，學(xué)生們?nèi)舳贾挥屑償?shù)學(xué)的理論，沒有實(shí)際運(yùn)用的實(shí)踐，容易重現(xiàn)長平之戰(zhàn)的悲劇。比如前不久2013年的國際數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)中，一個(gè)組的三名同學(xué)建立好了模型，也有了解題思路和方法但就是寫不出積分表達(dá)式，找到原因后才知道，原來極限與求和符號(hào)連寫不知道就是積分，能代表學(xué)校參加國際數(shù)學(xué)建模比賽的學(xué)生數(shù)學(xué)功底應(yīng)該是比較不錯(cuò)的學(xué)生，若單問極限或單問求和都沒問題，問題在于實(shí)際問題解決的少，缺乏理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。
二、數(shù)學(xué)建模對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)教育的影響
�。ㄒ唬⿺�(shù)學(xué)建模能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
俗話說“死學(xué)的不如會(huì)學(xué)的，會(huì)學(xué)的不如好學(xué)的”，興趣才是最好的老師。數(shù)學(xué)建模的問題來自于實(shí)踐，來自于生活，同學(xué)們逐漸發(fā)現(xiàn)自己身邊的問題原來和自己所學(xué)的知識(shí)關(guān)系是那樣的密切，再?zèng)]有空中樓閣之感，同時(shí)在實(shí)踐過程中，對(duì)知識(shí)的理解也比原來深刻的多。收獲的喜悅來自一點(diǎn)一滴的積累，學(xué)習(xí)的快樂與自信也逐漸建立起來。
�。ǘ⿺�(shù)學(xué)建模能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力
建模對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)是不言而喻的，首先建造模型的目的就是為了解決問題，問題的順利解決有賴于各種數(shù)學(xué)方法。大學(xué)數(shù)學(xué)教育最欠缺的實(shí)踐與體驗(yàn)，在這里確是司空見慣的，學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力在這里得到最大限度的提升，由此看來數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)應(yīng)用的必由之路，是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問題的橋梁。
�。ㄈ⿺�(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力
數(shù)學(xué)建模的過程需要用到方方面面的知識(shí)，“書到用時(shí)方恨少”可能是每一位可能每一位建模的學(xué)生都有過的體會(huì)。想要解決各種建模問題，就必須學(xué)習(xí)很多建模常用的方法與知識(shí)，從輔導(dǎo)老師處獲得是一種途徑，更重要的是要有自學(xué)能力。同一個(gè)學(xué)校的學(xué)生幾乎是同一批老師教過可是對(duì)同一個(gè)建模問題的方法運(yùn)用卻往往是不同的，有的學(xué)生用的方法甚至輔導(dǎo)教師組根本就沒有講過，比如我知道這樣一名同學(xué)，他在圖書館借書的時(shí)候發(fā)現(xiàn)有一本灰色模型的書出于好奇就試著讀了一下，發(fā)現(xiàn)灰色模型可以用來解決不確定因素的預(yù)測問題，而當(dāng)時(shí)灰色模型不是建模教師組輔導(dǎo)時(shí)所授課的內(nèi)容，他結(jié)合平時(shí)建模的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常需要做一些數(shù)據(jù)處理和預(yù)測的問題，于是就自己花時(shí)間對(duì)灰色模型做了比較透徹的學(xué)習(xí)，說來也巧在隨后的建模國賽和國際建模中就是利用了灰色模型得到了非常不錯(cuò)的成績。由此可見自學(xué)能力對(duì)于數(shù)學(xué)建模是非常重要的，同樣參加過數(shù)學(xué)建模的同學(xué)都反映自己的自學(xué)能力較建模前有了很大的進(jìn)步。
�。ㄋ模⿺�(shù)學(xué)建模能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
數(shù)學(xué)建模比賽是要解決生產(chǎn)或生活中的一些實(shí)際問題，而這些問題往往還沒有人給出系統(tǒng)或者正確的解答，直接涉及的現(xiàn)成資料一般非常少，對(duì)于建模的學(xué)生來說需要做的.就是從前人的數(shù)據(jù)或者簡陋的方法中建立自己解決問題的模型。這本身就是一種創(chuàng)新行為，因?yàn)榇蠹叶贾莱u毫無意義。說到創(chuàng)新不只是解題方法的創(chuàng)新，還包括模型創(chuàng)新和結(jié)果的優(yōu)化，創(chuàng)新是一篇建模文章的價(jià)值所在，正是基于這一點(diǎn)，創(chuàng)新的意識(shí)滲透入每一名建模同學(xué)的心中，并在不斷的訓(xùn)練中提升了自己創(chuàng)新的能力。大學(xué)數(shù)學(xué)教育存在一定提升的空間，概括來說主要是注重知識(shí)的積累忽視能力的培養(yǎng)，但是數(shù)學(xué)建模確實(shí)一個(gè)專門培養(yǎng)能力的地方，同時(shí)數(shù)學(xué)建模又需要課堂上的知識(shí)積累做基礎(chǔ)，如果能將二者取長補(bǔ)短，將是利于數(shù)學(xué)教育、利于人才培養(yǎng)、利于學(xué)生成才、利于國家發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步。同時(shí)我們也應(yīng)該看到數(shù)學(xué)建模對(duì)數(shù)學(xué)教育的影響是積極的，但是如何把數(shù)學(xué)建模與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合，目前還沒有統(tǒng)一與現(xiàn)成的答案，這可能需要我們這輩教育工作者努力思考與嘗試研究的問題。
數(shù)學(xué)建模教育的作用與開展策略 篇6
引言
相較于城市學(xué)前兒童科學(xué)教育，農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育的開展面臨一系列問題，諸如教育觀念落后、教育內(nèi)容不合理、專業(yè)教師師資不足、教學(xué)方法單一及教學(xué)評(píng)價(jià)不科學(xué)等，消除此類問題對(duì)深入有效推進(jìn)農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育模型構(gòu)建與實(shí)施有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。黔東農(nóng)村地區(qū)在開展學(xué)前兒童科學(xué)教育中，從實(shí)際情況出發(fā)，構(gòu)建以學(xué)前兒童為主體性發(fā)展為核心的多元課程模式，探索有意義的科學(xué)教育方式，積極促進(jìn)學(xué)前兒童成長、發(fā)展。
1.構(gòu)建農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育目標(biāo)的理念
1.1社會(huì)需求理念
工業(yè)社會(huì)與知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)有著不一樣的生產(chǎn)力發(fā)展模式，在工業(yè)社會(huì)，無論是就何種層次的人才而言，知識(shí)結(jié)構(gòu)更新需求均不十分明顯，通常情況下，人們?cè)趯W(xué)習(xí)了相應(yīng)文化科學(xué)知識(shí)后，掌握了一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，便能夠終身受用，長期無需再做何種太大的轉(zhuǎn)變。然而，在知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)，這一情況發(fā)生了極大的變化，單單具備文化科學(xué)知識(shí)及被動(dòng)知識(shí)獲取能力顯然是難以在社會(huì)中立足的，而應(yīng)當(dāng)在具有科學(xué)合理結(jié)構(gòu)科學(xué)知識(shí)的前提下，樹立對(duì)科學(xué)知識(shí)主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極追求的信念，強(qiáng)化對(duì)科學(xué)知識(shí)獨(dú)特的認(rèn)識(shí)，擁有結(jié)合科學(xué)知識(shí)有效消除問題的能力[2]。即便是學(xué)前兒童科學(xué)教育目標(biāo)，同樣一定要權(quán)衡社會(huì)發(fā)展對(duì)學(xué)前兒童所提的要求。
1.2學(xué)科特征理念
對(duì)農(nóng)村學(xué)前兒童開展科學(xué)教育，有著自身的學(xué)科特征：
(1)學(xué)前兒童學(xué)習(xí)科學(xué)以好奇心為重要來源;
(2)學(xué)前兒童在探索中學(xué)習(xí)科學(xué);
(3)學(xué)前兒童學(xué)習(xí)科學(xué)有著擬人化的特征。
早期科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，指的是年齡較小的兒童憑借自我感覺器官與周圍環(huán)境進(jìn)行直接接觸所得到的感性經(jīng)驗(yàn)。此類經(jīng)驗(yàn)有助于兒童對(duì)自身、周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的認(rèn)識(shí)理解，進(jìn)一步適應(yīng)周圍環(huán)境，強(qiáng)化自我保護(hù)能力。
學(xué)前兒童科學(xué)教育通常應(yīng)當(dāng)凸顯民族文化優(yōu)秀傳統(tǒng)、科技發(fā)展時(shí)代特征;凸顯科學(xué)性、啟蒙性;凸顯代表性、多元性;凸顯區(qū)域性、季節(jié)性等。
2.農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育的構(gòu)建模型與實(shí)施方略
2012-2013年黔東農(nóng)村地區(qū)對(duì)800名學(xué)前教育工作者進(jìn)行培訓(xùn)，這800名學(xué)前教育工作者中大部分參加培訓(xùn)人員為非學(xué)前教育專業(yè)背景，參加培訓(xùn)的學(xué)前教育工作者文化層次比較高，大專以上占84%，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)。然而，他們的教育方式普遍比較落后，缺乏幼兒心理學(xué)知識(shí)，保育意識(shí)比較差，缺乏與幼兒溝通的技巧等。針對(duì)這些情況，黔東農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育的構(gòu)建模型與實(shí)施方略可以從以下幾方面著手：
2.1學(xué)前兒童科學(xué)教育理論模型
結(jié)合布盧姆教育目標(biāo)劃分準(zhǔn)則，將黔東農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育目標(biāo)分別至情感態(tài)度、認(rèn)知能力動(dòng)作技能等3個(gè)范疇提出，對(duì)過去不夠多元的課程目標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)足[3]。同時(shí)，開展科學(xué)教育，黔東農(nóng)村學(xué)前教育工作者應(yīng)當(dāng)提升對(duì)科學(xué)教育內(nèi)容結(jié)構(gòu)建立的`關(guān)注度，科學(xué)教育內(nèi)容包括科學(xué)方法、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)態(tài)度等。此外，還應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注學(xué)前兒童的心理發(fā)展?fàn)顩r，基于此以構(gòu)建起學(xué)前兒童科學(xué)教育模型。
2.2建立系統(tǒng)的師資團(tuán)隊(duì)
將師資團(tuán)隊(duì)進(jìn)行系統(tǒng)、有層次的劃分，高校專家和各地教研員為第一層次，為學(xué)前教育工作者展開政策解讀與專業(yè)知識(shí)引領(lǐng);一線幼兒園園長與老師為第二層次，把專業(yè)理念與本幼兒園實(shí)際情況相結(jié)合，使得有特色的教學(xué)實(shí)踐始終貫穿于培訓(xùn)之中。高校專家、各地教研員與幼兒園園長、老師組成雙導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)，合力提高農(nóng)村學(xué)前教育工作者專業(yè)水平。
2.3構(gòu)建具備農(nóng)村特色的科學(xué)課程體系
黔東農(nóng)村學(xué)前教育工作者應(yīng)當(dāng)樹立全新的資源觀，對(duì)農(nóng)村各項(xiàng)課程資源進(jìn)行全面引入，對(duì)學(xué)前兒童科學(xué)教育課程體系予以豐富，就好比農(nóng)村幼兒園周邊遍布的農(nóng)作物、草地、樹木等均可作為學(xué)前兒童的學(xué)習(xí)對(duì)象，轉(zhuǎn)化成對(duì)學(xué)前兒童開展科學(xué)教育的好素材。就好比引導(dǎo)學(xué)前兒童對(duì)花鳥魚蟲、家畜家禽等進(jìn)行觀察，組織學(xué)前兒童挖野菜、采摘水果等。
農(nóng)村有著極為豐富的自然資源，對(duì)其的科學(xué)利用可充分調(diào)動(dòng)學(xué)前兒童學(xué)習(xí)科學(xué)的主觀能動(dòng)性。
學(xué)前教育工作者要憑借自身的智慧經(jīng)驗(yàn)，將農(nóng)村特色資源引入進(jìn)學(xué)前兒童科學(xué)教育課程中，構(gòu)建具備農(nóng)村特色的科學(xué)課程體系，有效豐富學(xué)前兒童的情感體驗(yàn)、眼界。
結(jié)語
農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育是一個(gè)長期、連續(xù)、多元化的活動(dòng)。在黔東農(nóng)村農(nóng)村學(xué)前兒童科學(xué)教育期間，學(xué)前教育工作者應(yīng)當(dāng)將教學(xué)課堂與社會(huì)有機(jī)融合，科學(xué)知識(shí)教授與科學(xué)方法、態(tài)度、精神培養(yǎng)有機(jī)融合，教育工作者適當(dāng)指導(dǎo)與學(xué)前兒童主動(dòng)學(xué)習(xí)有機(jī)融合，學(xué)前兒童科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)盡可能地貼近自然并服務(wù)于學(xué)前兒童的現(xiàn)實(shí)生活，唯有如此，方可積極促進(jìn)學(xué)前兒童成長、發(fā)展。
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