數(shù)學建模競賽在高職工科院校的推廣教學,數(shù)學建模論文

數(shù)學建模競賽在高職工科院校的推廣教學,數(shù)學建模論文數(shù)學建模已經(jīng)成為衡量高職院校教學水平一個很重要的指標，要推動職業(yè)院校數(shù)學教學改革，提高職業(yè)院校數(shù)學教學質(zhì)量，數(shù)學建模教學是一種必然的趨勢。數(shù)學建模競賽牽涉到多學科、多領(lǐng)域的競賽，不同于一般的純數(shù)學競賽，數(shù)學建模競賽培養(yǎng)學生的想象力、觀察力、創(chuàng)造力和雙向翻譯的能力，培養(yǎng)學生的計算機應用能力，培養(yǎng)學生的自學能力和查閱文獻資料的能力，培養(yǎng)學生論文寫作與表述的能力。數(shù)學建模競賽的開展不僅有效提升高職學生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，更重要的是，數(shù)學建模競賽在高校的舉行，有利于高職院校數(shù)學教學的改革，他們二者是相輔相成的關(guān)系。對數(shù)學教學改革具有推動作用，推動數(shù)學教學體系的改革，推動數(shù)學教學與數(shù)學課程的融合，推動當代教學理論與實踐的結(jié)合，推動數(shù)學教學方式方法和手段的改革，對加快高職院校人才培養(yǎng)形式的改革起到了推動作用。因而，結(jié)合高職院校的實際，探尋求索數(shù)學建模教學策略對不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，具有重要意義。二、數(shù)學建模競賽在高職工科院校推廣的瓶頸〔一〕高職工科院校學生自主學習能力薄弱數(shù)學建模競賽牽涉多學科和多領(lǐng)域的實際問題，要想將這些實際問題數(shù)學化，找到解決問題的突破口，建立起數(shù)學模型，需要學生具有一定的自主學習能力和綜合能力，學生在競賽中，失去了老師這一重要依靠,學生往往表現(xiàn)出不自信，經(jīng)常會感到無從下手,進而失去堅持下去的自信心，因而在數(shù)學建模教學中注重培養(yǎng)學生的自主學習能力顯得尤為重要。〔二〕高職工科院校老師的創(chuàng)新能力和科研意識有待加強由于高職工科院校學生數(shù)學基礎(chǔ)相對薄弱，多年來老師將教學的重點放在教學資料上，近年來在高職工科院校高等數(shù)學教學時數(shù)偏少，很難做到將數(shù)學知識在應用方面進行拓展，導致學生的知識面也很大程度上局限于教學資料，數(shù)學建模教學內(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)學建模教學，而數(shù)學老師本身的學科單一，這對老師提出了更高層次的標準，職業(yè)院校老師有待于進一步提高科研意識和研究水平。三、數(shù)學建模教學策略的構(gòu)建〔一〕培養(yǎng)數(shù)學建模思維意識的教學策略1.把數(shù)學建模的思想具體表現(xiàn)出在數(shù)學教學的課堂內(nèi)容中原有的教學思想和教學體系與數(shù)學建模思想并不沖突，雙方能夠相融互處。課堂教學對知識的講解仍然是學生對數(shù)學知識的主要了解途徑。因而，在進行數(shù)學知識的講解時如何有效的具體表現(xiàn)出數(shù)學建模思想顯得愈加重要。2.重視傳統(tǒng)教學課堂中有效重要教學方式方法的應用在解決實際問題的時候傳統(tǒng)教學課中的一些重要方式方法也顯示出了不俗的意義，這應當引起我們的注意，這些方式方法對解決學生在建模中碰到的問題很有幫助。3.充分利用數(shù)學軟件、注重數(shù)學的教學試驗數(shù)學軟件在演算、計算與繪圖功能方面有嚴密的邏輯性和強大的功能性，學生能夠充分利用數(shù)學軟件的功能分析數(shù)學實際問題，讓學生體驗數(shù)學內(nèi)容的內(nèi)涵、理解所學數(shù)學內(nèi)容。4.重視課堂教學與習題的功能，改編例題或習題成為數(shù)學建模問題數(shù)學建模應從教學材料內(nèi)容出發(fā)，以教學資料為載體，聯(lián)絡(luò)實際，將例題或習題，改編成符合學習認知規(guī)律的數(shù)學建模問題，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力?！捕撑囵B(yǎng)數(shù)學建模能力的教學策略把現(xiàn)實問題數(shù)學化、數(shù)學模型解答和現(xiàn)實問題解答驗證稱之為數(shù)學建模的一般經(jīng)過的三個階段。這三個階段世界上是一個循環(huán)往復的經(jīng)過，讓學生在從現(xiàn)實問題到數(shù)學模型再到現(xiàn)實問題的循環(huán)中不斷完善數(shù)學建模解決問題的能力。根據(jù)數(shù)學建模的經(jīng)過，能夠在三個方面入手培養(yǎng)學生的建模能力：1.從實際問題數(shù)學化的能力培養(yǎng)上入手把來源于生產(chǎn)生活的實際問題和數(shù)學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)，認識所要解決的目的和結(jié)論。通過抽象的數(shù)學科學語言，將實際問題翻譯成簡化層次上的數(shù)學問題，也就是建立數(shù)學模型。此時，實際問題數(shù)學化就是對學生運用數(shù)學知識和數(shù)學語言能力的考驗，這一點正是傳統(tǒng)數(shù)學教育所布不具備的。2.從強化學生數(shù)學建模求解和算法的能力培養(yǎng)上入手在科學的數(shù)學知識和數(shù)學方式方法上建立起數(shù)學模型，對有關(guān)問題進行計算和論證，推解出要解〔證〕的結(jié)論，這是模具數(shù)學解決方案的能力，同時也解決以往我們最關(guān)注的教學問題的能力，但是我們應該看到數(shù)學模型解決實際問題的經(jīng)過往往比擬復雜，有時在很多情況下需要計算機的幫助，有時沒有唯一的答案:，有的解決方案成型經(jīng)過中必須計算模具的編程解決方案，因而計算機解決模具的方案日益遭到關(guān)注。3.從數(shù)學結(jié)論實踐化的能力培養(yǎng)上入手將數(shù)學問題〔數(shù)學模型〕來解〔證〕得出的數(shù)學結(jié)論，整理和組織后，再應用到實際問題的能力，這是解決問題的能力的延伸，強調(diào)從實踐中來,去回到實踐的能力，這是數(shù)學建模的終極目的，也是最高的要求?！踩硺?gòu)建數(shù)學建模的新型教學形式在現(xiàn)實中，我們不管是什么樣的問題需要解決，不能完全依靠于一個單一的數(shù)學知識和方式方法，學生數(shù)學建模競賽具體表現(xiàn)出的是學生綜合知識主體本身，特點之一就是知識的全面性，每一個數(shù)學問題都牽涉到社會生活的方方面面，學生回答以下問題的經(jīng)過中，需要牽涉到不同的知識領(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教學經(jīng)過中，在實踐中，只要代表性的內(nèi)容和題目才會被選擇，盡可能地讓學生了解和欣賞數(shù)學建模的魅力。因而改革和創(chuàng)新數(shù)學建模的教學形式勢在必行。1.創(chuàng)新數(shù)學建模教學形式-ID整合形式的內(nèi)涵〔1〕數(shù)學建模教育形式的構(gòu)成數(shù)學建模教育是數(shù)學建模教學的系統(tǒng)工程，數(shù)學建模教育形式分為宏觀、中觀和微觀三個層面。所謂宏觀層面的數(shù)學建模教育，指職業(yè)院校中數(shù)學建模教育發(fā)展戰(zhàn)略的形式，屬數(shù)學素質(zhì)教育的范疇；而中觀層面的數(shù)學建模教育，指各類職業(yè)院校數(shù)學建模教育的管理形式；微觀層面的數(shù)學建模教育，指詳細的數(shù)學建模教學形式，相對應的教育構(gòu)造同樣也有宏觀、中觀、微觀三個層面之分，華而不實宏觀層面指數(shù)學建模教育體系的構(gòu)造；中觀層面指數(shù)學建模教育管理的構(gòu)造；微觀層面指數(shù)學建模教學活動〔含課程〕的構(gòu)造。〔2〕數(shù)學建模教學形式的課程和活動構(gòu)成教學形式是構(gòu)成課程〔長時間的學習課程〕、選擇教學資料、指導在教室和其他環(huán)境中教學活動的一種計劃或范型。數(shù)學建模教學內(nèi)容，由下面模塊組成：①應用數(shù)學初步；②數(shù)學建?；A(chǔ)知識；③學建?；痉绞椒椒?；④學建模特殊方式方法〔如：圖論、運籌學、統(tǒng)計、灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等〕;⑤學建模軟件〔Mathematica,Maple,Mathcad,Matlab〕;⑥殊建模軟件〔如：SAS,SPSS,Matlab中各種工具箱，應用數(shù)學方式方法軟件包，Lindo等〕;⑦各種基本模型〔機電工程技術(shù)中的數(shù)學模型；經(jīng)濟、管理學中的數(shù)學模型；生物、化學中的數(shù)學模型；金融學中的數(shù)學模型；物理學中的數(shù)學模型〕⑧合的數(shù)學模型。2.ID-整合形式的思路〔Integratedmold〕整合形式是一個系統(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)學建模教學效果。整合形式充分重視高等數(shù)學核心課程、選修課程〔數(shù)學模型、運籌學管理〕和活動三大部分的整合。我院學生在2018年初次參東北三省數(shù)學建模競賽，參加兩個隊，最近幾年改革和創(chuàng)新數(shù)學建模教學形式，參加數(shù)學建模的數(shù)量和質(zhì)量均有所提高，學生的參賽能力和水平有所提升，教學改革初見成效，但是數(shù)學建模教學是一個系