浅析大学数学教学中建模意识的培养策略
2017-09-12闫海波
摘 要:数学是我国教学体系中的重要组成部分,由于具有高度的抽象性,成为了我国教学中的重点和难点。本文通过对数学建模的定义进行分析,阐述了大学数学教学中培养学生建模意识的重要性,从而提出了大学数学教学中建模意识的培养策略,达到了培养学生数学建模意识的核心目的。
关键词:大学数学 数学教学 建模意识 培养策略
一、数学建模的定义
世界著名学者本德对数学模型的定义进行了明确,他提出数学模型是依据现实世界的实际需求而产生的具备抽象化特性的简化数学结构。数学模型即利用抽象的概念来实现对问题的简化,并通过假设与引进变量等相关办法来完成对实际问题的处理,从而使实际问题能够通过数学的方式进行表达,以此建立数学模型,并采用先进的计算机技术及数学方法来实现对实际问题的解决。[1]
二、大学数学教学中培养建模意识的重要性
1.能够培养大学生运用知识的能力
在工业、经济、物理领域中,实际问题的产生是数学建模的基础,它具有理工结合、数学交叉的特点,因此,学生不仅要掌握基本的数学知识,并能够利用数学知识进行建模,还要求学生对于数学问题的背景有一个明确的掌握。通过对数学问题进行全方位的分析,从而选择合适的方法,利用恰当的工具来进行解答,从而有效的促使学习者数学综合能力的不断提升。[2]
2.能够培养大学生的创新能力
数学建模与其他公式不同,并没有固定的标准和模板,即使是对同一个问题进行建模和处理,也会由于出发点和思路的不同,使其可以使用多种思路。通过对数学建模的使用,不仅可以有效的拓宽学生的视野,提升学生的解题思路,还可以有效的提升学生的数学创新能力,让学生面对每一个问题,都能够用新的思路进行解决。同时,数学建模还可以培养学生的抽象思维能力,以及自学能力,对于学生的综合素质全面发展具有重要的意义。[3]
三、大学数学教学中建模意识的培养策略
1.数学建模意识在概念教学中的渗透
在现实生活中,有许多实际问题需要进行解决,而数学概念便是根据这些实际问题的解决需要而产生的,同时,数学概念也是对其他定理进行应用的前提。因此,在大学数学教学中也应从实际问题中对数学概念进行提取,以此培养学生通过数学模型的方式来加深对数学概念的体会。例如,学生在学习定积分概念时,通过建立曲边梯形面积求解模型的方式来对定积分的思想进行强调,从而使学生能够更好的通过模型来对概念进行学习,既加深了数学与现实之间的联系,又培养了学生对数学建模的兴趣。
2.在数学应用过程中发挥数学建模意识
数学建模思想的使用,并非打破传统的数学架构和解题思路,而是让学生运用所学的数学知识,在教师讲解的基础上,通过对知识进行灵活运用从而寻求解决思路。因此,在数学课堂中,如何对数学建模思想就进行教学,就具有重要的意义。例如,在微积分中,通过将实际问题进行数字化处理,挑选出其中所隐含的信息,建立数学模型,并将微分方正进行建模和求解,可以有效的解决实际的数学问题,从而培养学生的数学建模意识。
3.在大学数学方法中培养数学建模意识
在传统的数学教学中,讲解的目标通常是用来解决实际生活中所出现的问题,而对于这种教学思路的使用,运用在数学建模意识培养上,可以对学生解决建模问题起到重要的作用。例如,在导数中秋函数极值,或是利用导数求函數曲率等方面,数学建模意识都具有其特殊的作用。
4.在例题或习题中引入数学建模意识
在数学教学中,通常信奉一种理念,也就是学习数学的方法有很多,但其中最好的方式就是将数学进行实际应用,只有在实践中对数学能力进行培养,才能够有效的提升数学的应用能力。因此,在教学过程中,要将习题合理的与实际生活相结合,通过将其改变成为数学建模问题,来使学生在解题过程中,能够将数学建模意识融入到实际生活中来,解决实际问题,从而体现出数学建模意识的重要意义。同时,也可以让学生通过分组的方式,进行数学知识的自主探索和实践,从而培养学生的自主学习意识和团队协作能力,为学生综合素质的发展做出贡献。
5.在数学考核中培养数学建模意识
在传统的数学考试中,通常更加注重数学知识的考察,所涉及的题目,绝大多数都是对于知识如何应用,而对于数学建模意识的考察则没有明确的重视。数学考试的核心理念是眼见学生的学习成果,这也就要求在考试中要注重考察学生全方位的能力。因此,要加大对于数学建模意识的培养力度,从而不断的提升学生数学建模意识的培养水平。一方面,数学试题要考察学生的基础知识,让学生在规定时间内完成基础知识的解答和应用,从而检验学生的学习成果,,另一方面,要检查学生的开放性思维能力,通过设计相应的类型题,来让学生在解题的过程中,体现出自身的逻辑思维能力和数学能力,不仅能够考察学生的时间能力,还能够让学生不断的审视自己,挖掘自身潜力,从而为学生数学能力全面发展做出重要的贡献。
参考文献
[1]陈绍刚,黄廷祝,黄家琳. 大学数学教学过程中数学建模意识与方法的培养[J]. 中国大学教学,2010,(12):44-46. [2017-08-07].
[2]龚雅玲. 高等数学教育中数学建模意识的培养[J]. 南昌教育学院学报,2016,31(05):42-44. [2017-08-07].
[3]陶龙风,熊文婷,危子青. 在数学教学过程中培养大学生的数学建模意识[J]. 科教文汇(下旬刊),2012,(11):105-106. [2017-08-07].
作者简介
闫海波(1975.11—)男,汉族,安徽省太和县人,学历:博士研究生;职称:讲师;研究方向:数量金融;工作单位:新疆财经大学应用数学学院endprint