數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在高職工科院校的推廣教學(xué),數(shù)學(xué)建模論文

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在高職工科院校的推廣教學(xué),數(shù)學(xué)建模論文數(shù)學(xué)建模已經(jīng)成為衡量高職院校教學(xué)水平一個(gè)很重要的指標(biāo)，要推動(dòng)職業(yè)院校數(shù)學(xué)教學(xué)改革，提高職業(yè)院校數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量，數(shù)學(xué)建模教學(xué)是一種必然的趨勢(shì)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽牽涉到多學(xué)科、多領(lǐng)域的競(jìng)賽，不同于一般的純數(shù)學(xué)競(jìng)賽，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽培養(yǎng)學(xué)生的想象力、觀察力、創(chuàng)造力和雙向翻譯的能力，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和查閱文獻(xiàn)資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生論文寫作與表述的能力。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的開(kāi)展不僅有效提升高職學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，更重要的是，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在高校的舉行，有利于高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)的改革，他們二者是相輔相成的關(guān)系。對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)改革具有推動(dòng)作用，推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)體系的改革，推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)課程的融合，推動(dòng)當(dāng)代教學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合，推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)方式方法和手段的改革，對(duì)加快高職院校人才培養(yǎng)形式的改革起到了推動(dòng)作用。因而，結(jié)合高職院校的實(shí)際，探尋求索數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略對(duì)不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要意義。二、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽在高職工科院校推廣的瓶頸〔一〕高職工科院校學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力薄弱數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽牽涉多學(xué)科和多領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題，要想將這些實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化，找到解決問(wèn)題的突破口，建立起數(shù)學(xué)模型，需要學(xué)生具有一定的自主學(xué)習(xí)能力和綜合能力，學(xué)生在競(jìng)賽中，失去了老師這一重要依靠,學(xué)生往往表現(xiàn)出不自信，經(jīng)常會(huì)感到無(wú)從下手,進(jìn)而失去堅(jiān)持下去的自信心，因而在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力顯得尤為重要。〔二〕高職工科院校老師的創(chuàng)新能力和科研意識(shí)有待加強(qiáng)由于高職工科院校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，多年來(lái)老師將教學(xué)的重點(diǎn)放在教學(xué)資料上，近年來(lái)在高職工科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)數(shù)偏少，很難做到將數(shù)學(xué)知識(shí)在應(yīng)用方面進(jìn)行拓展，導(dǎo)致學(xué)生的知識(shí)面也很大程度上局限于教學(xué)資料，數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容牽涉的領(lǐng)域多，老師只要具備高超的研究能力和科研水平，才能駕馭數(shù)學(xué)建模教學(xué)，而數(shù)學(xué)老師本身的學(xué)科單一，這對(duì)老師提出了更高層次的標(biāo)準(zhǔn)，職業(yè)院校老師有待于進(jìn)一步提高科研意識(shí)和研究水平。三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略的構(gòu)建〔一〕培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模思維意識(shí)的教學(xué)策略1.把數(shù)學(xué)建模的思想具體表現(xiàn)出在數(shù)學(xué)教學(xué)的課堂內(nèi)容中原有的教學(xué)思想和教學(xué)體系與數(shù)學(xué)建模思想并不沖突，雙方能夠相融互處。課堂教學(xué)對(duì)知識(shí)的講解仍然是學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的主要了解途徑。因而，在進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)的講解時(shí)如何有效的具體表現(xiàn)出數(shù)學(xué)建模思想顯得愈加重要。2.重視傳統(tǒng)教學(xué)課堂中有效重要教學(xué)方式方法的應(yīng)用在解決實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候傳統(tǒng)教學(xué)課中的一些重要方式方法也顯示出了不俗的意義，這應(yīng)當(dāng)引起我們的注意，這些方式方法對(duì)解決學(xué)生在建模中碰到的問(wèn)題很有幫助。3.充分利用數(shù)學(xué)軟件、注重?cái)?shù)學(xué)的教學(xué)試驗(yàn)數(shù)學(xué)軟件在演算、計(jì)算與繪圖功能方面有嚴(yán)密的邏輯性和強(qiáng)大的功能性，學(xué)生能夠充分利用數(shù)學(xué)軟件的功能分析數(shù)學(xué)實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵、理解所學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容。4.重視課堂教學(xué)與習(xí)題的功能，改編例題或習(xí)題成為數(shù)學(xué)建模問(wèn)題數(shù)學(xué)建模應(yīng)從教學(xué)材料內(nèi)容出發(fā)，以教學(xué)資料為載體，聯(lián)絡(luò)實(shí)際，將例題或習(xí)題，改編成符合學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。〔二〕培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模能力的教學(xué)策略把現(xiàn)實(shí)問(wèn)題數(shù)學(xué)化、數(shù)學(xué)模型解答和現(xiàn)實(shí)問(wèn)題解答驗(yàn)證稱之為數(shù)學(xué)建模的一般經(jīng)過(guò)的三個(gè)階段。這三個(gè)階段世界上是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的經(jīng)過(guò)，讓學(xué)生在從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題到數(shù)學(xué)模型再到現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的循環(huán)中不斷完善數(shù)學(xué)建模解決問(wèn)題的能力。根據(jù)數(shù)學(xué)建模的經(jīng)過(guò)，能夠在三個(gè)方面入手培養(yǎng)學(xué)生的建模能力：1.從實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化的能力培養(yǎng)上入手把來(lái)源于生產(chǎn)生活的實(shí)際問(wèn)題和數(shù)學(xué)的思想方式方法融合，從中找尋其產(chǎn)生的背景以及性質(zhì)，認(rèn)識(shí)所要解決的目的和結(jié)論。通過(guò)抽象的數(shù)學(xué)科學(xué)語(yǔ)言，將實(shí)際問(wèn)題翻譯成簡(jiǎn)化層次上的數(shù)學(xué)問(wèn)題，也就是建立數(shù)學(xué)模型。此時(shí)，實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化就是對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)語(yǔ)言能力的考驗(yàn)，這一點(diǎn)正是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育所布不具備的。2.從強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)建模求解和算法的能力培養(yǎng)上入手在科學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方式方法上建立起數(shù)學(xué)模型，對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算和論證，推解出要解〔證〕的結(jié)論，這是模具數(shù)學(xué)解決方案的能力，同時(shí)也解決以往我們最關(guān)注的教學(xué)問(wèn)題的能力，但是我們應(yīng)該看到數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題的經(jīng)過(guò)往往比擬復(fù)雜，有時(shí)在很多情況下需要計(jì)算機(jī)的幫助，有時(shí)沒(méi)有唯一的答案:，有的解決方案成型經(jīng)過(guò)中必須計(jì)算模具的編程解決方案，因而計(jì)算機(jī)解決模具的方案日益遭到關(guān)注。3.從數(shù)學(xué)結(jié)論實(shí)踐化的能力培養(yǎng)上入手將數(shù)學(xué)問(wèn)題〔數(shù)學(xué)模型〕來(lái)解〔證〕得出的數(shù)學(xué)結(jié)論，整理和組織后，再應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題的能力，這是解決問(wèn)題的能力的延伸，強(qiáng)調(diào)從實(shí)踐中來(lái),去回到實(shí)踐的能力，這是數(shù)學(xué)建模的終極目的，也是最高的要求?！踩硺?gòu)建數(shù)學(xué)建模的新型教學(xué)形式在現(xiàn)實(shí)中，我們不管是什么樣的問(wèn)題需要解決，不能完全依靠于一個(gè)單一的數(shù)學(xué)知識(shí)和方式方法，學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽具體表現(xiàn)出的是學(xué)生綜合知識(shí)主體本身，特點(diǎn)之一就是知識(shí)的全面性，每一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題都牽涉到社會(huì)生活的方方面面，學(xué)生回答以下問(wèn)題的經(jīng)過(guò)中，需要牽涉到不同的知識(shí)領(lǐng)域。然而，各類型教育的難度決定了它不可能在存在于整個(gè)教學(xué)經(jīng)過(guò)中，在實(shí)踐中，只要代表性的內(nèi)容和題目才會(huì)被選擇，盡可能地讓學(xué)生了解和欣賞數(shù)學(xué)建模的魅力。因而改革和創(chuàng)新數(shù)學(xué)建模的教學(xué)形式勢(shì)在必行。1.創(chuàng)新數(shù)學(xué)建模教學(xué)形式-ID整合形式的內(nèi)涵〔1〕數(shù)學(xué)建模教育形式的構(gòu)成數(shù)學(xué)建模教育是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的系統(tǒng)工程，數(shù)學(xué)建模教育形式分為宏觀、中觀和微觀三個(gè)層面。所謂宏觀層面的數(shù)學(xué)建模教育，指職業(yè)院校中數(shù)學(xué)建模教育發(fā)展戰(zhàn)略的形式，屬數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的范疇；而中觀層面的數(shù)學(xué)建模教育，指各類職業(yè)院校數(shù)學(xué)建模教育的管理形式；微觀層面的數(shù)學(xué)建模教育，指詳細(xì)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)形式，相對(duì)應(yīng)的教育構(gòu)造同樣也有宏觀、中觀、微觀三個(gè)層面之分，華而不實(shí)宏觀層面指數(shù)學(xué)建模教育體系的構(gòu)造；中觀層面指數(shù)學(xué)建模教育管理的構(gòu)造；微觀層面指數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)〔含課程〕的構(gòu)造。〔2〕數(shù)學(xué)建模教學(xué)形式的課程和活動(dòng)構(gòu)成教學(xué)形式是構(gòu)成課程〔長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)課程〕、選擇教學(xué)資料、指導(dǎo)在教室和其他環(huán)境中教學(xué)活動(dòng)的一種計(jì)劃或范型。數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容，由下面模塊組成：①應(yīng)用數(shù)學(xué)初步；②數(shù)學(xué)建?；A(chǔ)知識(shí)；③學(xué)建?；痉绞椒椒?；④學(xué)建模特殊方式方法〔如：圖論、運(yùn)籌學(xué)、統(tǒng)計(jì)、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等〕;⑤學(xué)建模軟件〔Mathematica,Maple,Mathcad,Matlab〕;⑥殊建模軟件〔如：SAS,SPSS,Matlab中各種工具箱，應(yīng)用數(shù)學(xué)方式方法軟件包，Lindo等〕;⑦各種基本模型〔機(jī)電工程技術(shù)中的數(shù)學(xué)模型；經(jīng)濟(jì)、管理學(xué)中的數(shù)學(xué)模型；生物、化學(xué)中的數(shù)學(xué)模型；金融學(xué)中的數(shù)學(xué)模型；物理學(xué)中的數(shù)學(xué)模型〕⑧合的數(shù)學(xué)模型。2.ID-整合形式的思路〔Integratedmold〕整合形式是一個(gè)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)形式，不斷探尋求索它們之間的連續(xù)性和銜接性，利于提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)效果。整合形式充分重視高等數(shù)學(xué)核心課程、選修課程〔數(shù)學(xué)模型、運(yùn)籌學(xué)管理〕和活動(dòng)三大部分的整合。我院學(xué)生在2018年初次參東北三省數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，參加兩個(gè)隊(duì)，最近幾年改革和創(chuàng)新數(shù)學(xué)建模教學(xué)形式，參加數(shù)學(xué)建模的數(shù)量和質(zhì)量均有所提高，學(xué)生的參賽能力和水平有所提升，教學(xué)改革初見(jiàn)成效，但是數(shù)學(xué)建模教學(xué)是一個(gè)系