关于高职数学建模教学的思考与建议
2021-09-25杨红霞
杨红霞
(宁夏财经职业技术学院,宁夏 银川750001)
0 引言
高职数学知识难点较多,公式、定理、概念也很多,而高职学生的基础数学知识通常不够扎实,并且对于高职数学的兴趣也不是很高,因此,让学生在高职数学课上提升课堂教学效率也是高职教师备受重视的问题。但是从近几年高职院校学生参加建模竞赛来看,反而取得了更加优异的成绩。通过竞赛和培训反而激发出了学生对于高职数学的学习兴趣,也让高职学生的计算机能力和数学应用能力得到充分提升。因此,将数学建模积极引入到高职数学的日常教学中促进高职数学的教学模式进行全面创新。
1 数学建模的含义
用数学语言描述数学建模即“规律或关系”,而在建立的过程则是数学建模。通常利用数学建模能够解释某种客观现象,也可以对未来的发展规律进行预测,或对某一种现象的发展规律进行控制的有效策略。“实践—理论—再实践”也就是数学建模的过程,其主要步骤分为准备模型、模型假设、构成模型、模型求解、分析模型等,是数学科目在社会各个行业领域被大范围应用的重要体现,更是利用数学技术广泛服务实际问题的重要媒介,更是当前现代技术工作者所需要具备的重要能力。从国内外的主流教学形式来看,数学建模融入高职数学必然是一种主流趋势,高职数学建模教学和相关的竞赛内容都备受重视,显然数学建模已经成为高质量技术人才的重要培养环节。
2 高职数学融入建模教学的重要意义
2.1 有利于提升高职学生的学习兴趣
将实际的问题通过数学符号和语言进行解决的过程则是数学建模,帮助高职学生在课堂上更好的认识问题、解决问题、反思问题,也可以让学生通过对实际问题的验证找到其相对应的数学规律,让学生从定量的角度进行实际问题分析和研究,这个过程可以有效地提升高职学生的主观能动性,激发出学生对于数学科目的学习兴趣。学生通常对于数学问题没有过多的兴趣,因为数学知识过多,且难度较大,以三角函数和向量为例,利用数学建模的方式对该类型问题进行解答则可以让高职学生更容易进行求解,让学生通过数学建模的思想更简单的对这种类型题进行分析和理解,自然会让学习数学变得简单,学习也会轻松很多,对于自主解题的能力也会有所提高,并且学生感受到了利用数学知识解决实际难题的作用,也能够进一步提升高职学生对数学科目的学习兴趣。
2.2 充分培养高职学生的动手能力
高职院校培养人才的方向主要以社会应用型、高质量技术人才为主,因此,学生的个人实践能力和动手操作能力则十分重要。数学建模教学,需要学生根据实际的现实问题建立符合具体问题的模型,并对具体模型进行求解,最后再解决实际问题。在高职数学中融入数学建模,学生亲手应用高职数学知识对实际存在的生活问题进行解决,有效的培养学生解决问题能力和实际动手能力,这种教学方式更加符合高校培养人才的主要方向和目标。
2.3 提升高职学生的社会适应能力
数学建模包含着非常多的数学知识,并且学生也要对于电脑的软件操作非常熟练,所以在高职数学中融入数学建模也可以对学生的计算机应用能力和实际操作能力进行有效提升。在社会生活中银行存款、贷款投资等相关业务都是通过数学软件应用数学建模完成相关的数据分析和问题解决。数学建模不是一个人就可以完成的教学,而是通过多人合作共同完成的,在合作过程中也可以有效培养高职学生的团队协作能力,提高学生的合作观念,让学生通过合作数学建模深刻地认识到在未来工作中团队的重要性,也便于提升高职学生的社会适应力。
3 高职数学融入建模教学的有效对策
3.1 提高高职学生对数学科目学习的兴趣
数学建模的难度较大,如果只是依靠高职学生的数学基础很难让学生真正认识到数学建模的重要性和优势。例如,运筹学问题是数学建模中的重要问题,会要求高职学生对约束规划模型进行建立,而其中的限制条件则是等式或者是不等式,虽然等式与不等式数学知识是线性方程组的知识体系,但是高职学生在针对这一数学知识进行学习时,更加倾向于了解解题技巧,并且对这一类型的知识进行应用教学,所以,在数学建模教学中教师要尽可能多的增加一些实际案例进行辅助教学,首先对所要研究的重要问题进行分析探讨,其次将线性代数的日常应用对学生进行普及,让学生将应用原理理解透彻,最后再建立模型,这样的授课过程更容易让高职学生对高职数学的学习产生浓厚的兴趣[1]。此外,可以利用数学建模中的运筹学解决学生更为熟悉的生活案例,有效的提升高职学生对于数学的应用能力和意识。
3.2 充分锻炼高职学生的学习思维能力
高职院校的学生普遍数学水平较弱,综合素质也有些不足,所以教师在对学生进行概率统计、线性代数等数学知识教学时,一定要更加重视对概念的讲述,并且要针对学生解答问题的综合能力进行针对性训练。在进行数学建模教学时要尽量地避开理论分析推导,更多的要利用学生日常所学到的计算机编程的相关知识进行主要教学。例如,教师在运用数学建模运筹学解决实际问题时,对于约束规划模型求解只要做一个简单的大概介绍即可,将数学建模教学的侧重点更多地放在利用数学软件求解约束规划模型上,其主要着重点是教会学生通过相关数据的输入利用数学程序和软件进行计算,让学生通过这种教学方式充分的锻炼数学思维,让学生采用不同的数学方法进行实际问题的解决[2]。
3.3 增强高职学生的主动学习能力
高职学生在学习了一段时间的数学建模后,对于一些基本的方法和理论已经有一定的掌握,这时教师要加强对学生的主动学习能力的重视,做到积极培养学生的自学能力,增强高职学生的创新思维和数学综合素质,让学生成为课堂教学中的主体,教师则更多的从旁协助,为学生进行配合[3]。例如,让学生进行课前预习、让学生进行相关资料的查阅、选择更加符合学生需求的教学方案,数学建模课堂上引导学生进行讨论和交流,并对学生提出的问题进行解答,给学生的解决方案提出正确、合理的建议。此外,提出不同的新课题让学生进行研究,为学生讲述相对应的实际数学建模案例供学生参考,可以让学生自行组团、选择课题、建立模型、编程求解、最后撰写论文。由学生亲自设计完成的课题,在这个过程中,学生可以积极对数学建模进行学习、探索、发现,既培养了学生的创新能力也提升了学生的主观能动性。
4 结语
综上所述,在高职数学中融入数学建模教学能够有效提升高职学生的数学综合能力,与高职院校的人才培养方向也非常吻合,要想充分发挥数学建模的作用,首先要提高学生对高职数学的学习兴趣,锻炼学生的学习思维,提升自主学习能力和数学建模应用能力,通过不断地实践教学扩大数学建模的影响力,推动高职院校培养更多高品质、高水平的应用型人才。