独立学院课堂教学的数学模型思想的引入的创新与探讨

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发表于 2020-8-9 09:52:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
摘 要:独立学院的人才培养目标的特点定位是宽知识、强能力、高素质,适应社会发展需求的本科应用型人才。这就相应地要求大学的数学课堂要激发广大学生的求知欲,有效地培养学生的创新能力,作为一名数学教师如何在教学上丰富教学内容和教学的方式方法,课堂上应该多方面渗透数学模型的思想,培养学生应用数学解决实际问的技能是非常重要的,也是我们数学教学的根本所在。
  关键词:学习动机;数模思想;大学数学;教学;创新
  中图分类号:TU244.3 文献标志码:A 文章编号:1002-2589(2011)3 -02 3-02
  
  独立学院是近几年我国高等教育为了适应市场经济和高等教育大众化发展而出现的新生事物,是新形势下高等教育办学机制与模式的一项探索与创新。目前,独立学院作为一种新的办学形式正以旺盛的生命力迅速发展。独立学院人才培养目标的特点定位应为:宽知识、强能力、高素质,适应社会发展需求的本科应用型人才。独立学院的人才培养目标的定位首先考虑的是适应市场人才需求变化的要求,强调从知识、能力、素质结构等全方位培养人才;独立学院的学生思维活跃、兴趣广泛。有较强的组织能力和协调能力,在开展文体活动、知识竞赛等方面尤显突出,其水平一般不低于甚至超过普通本科高校的学生。
  由于数学抽象,逻辑性强,容易使部分学生望而生畏。为此,我们教师要善于运用新颖、多样的教学方法,激发学生的好奇心与求知欲,增强学生学好数学的动机与兴趣,从而提高学习数学的积极性。而数学建模可培养学生利用数学知识解决实际问题的能力,通过数模方法对实际问题进行巧妙处理,让学生体会到数学不仅能传播理论知识和求解一些数学问题,还可将其应用到实际问题中,让学生看到一些实际模型的来龙去脉。这不仅能提高学生的积极性,还可以使学生自觉地去查看一些相关的资料,培养他们的兴趣。因此把数学建模引入课堂教学,必将改变目前数学教学只见数学定义、定理,不见实际应用问题的局面,从而调动学生学习的积极性,同时培养学生解决实际问题的能力。
  让学生用基础理论、基础知识指导实践,从实践中深化对知识的理解,实现知识与能力的结合。技能技术的掌握对于独立学院学生将来迈进社会十分重要,这也是衡量独立学院办学成功与否的一个方面,与此同时更应重视学生综合能力的培养。如分析问题解决问题的能力、与人沟通交往的能力、语言表达能力,特别是外语和计算机技术的应用能力。
  因此,独立学院的人才培养目标定位,既要达到本科生应具备的理论基础,又要有相对突出的专业技能,应培养“本科应用型”人才。因而,独立学院的数学课堂上应该多方面渗透数学模型的思想。
  一、数学模型思想在大学数学课堂上引入的必要性
  数学模型思想是从现实到模型,再到理论,然后回到现实的思想方法。这种思想在学生的思维方式方面很有启发意义,可以指导学生建立新的模型去研究和解决新的问题。数学建模首先要用数学的语言把实际问题翻译、表达成确切的数学问题。通过数学计算,然后把数学问题的解用非数学语言表述出来,这种“双向”翻译的能力恰是应用数学的基本能力。
  根据独立学院的办学特点,以科学发展观为指导,走独立学院自己发展的道路,大胆进行改革和创新。
  (一)人才培养方案创新的需要
  1.教学计划紧扣人才培养目标
  独立学院人才培养目标定位是“本科应用型人才”。因此,独立学院的教学计划要大胆突破母体学校教学计划的框框,要体现独立学院人才培养的目标要求。首先,独立学院教学计划要符合本科教育的框架,确保专业必需的基础理论和基本知识达到本科水准;其次,要充分考虑生源的实际情况,有针对性地在教学计划中加大基础课和实践性环节教学的比重,侧重于实践能力的培养,在专业课程体系中适当增加实验、实践教学内容,加强与社会实体的联系。力求使独立学院培养出来的学生,是具有实际操作能力的综合素质的大学生。
  2.注重课程的实用性
  独立学院必须科学定位。“按社会需求设专业,按学科打基础,按就业设模块,基础教育分层次,专业教育分模块,总体加强实务性课程、实践环节和能力训练环节”的原则,构建应用型专业体系和相应的人才培养新方案,形成“横向可以转移,纵向可以提升”的应用型人才培养计划。
  数模思想可以培养学生学习大学数学的兴趣,提高学生解决实际问题的能力。在教学过程中如何培养学生学习数学的兴趣,并提高他们学以致用的能力,这是我们各个大学数学教师所面临的一个难题,而数学建模为我们提供了一个很好的途径。数模思想还可以扩大学生的知识面,提高学生综合能力。数学建模需要多学科知识的交叉综合运用,这就要求具有广博的知识面和较强的综合能力。主要包括:丰富的想象力、抽象思维的简化能力、发散思维的联想能力、娴熟的计算机操作能力、信息资料的查阅能力、科技论文的写作能力、团队协作的能力等。这些也是培养现代高素质人才所要具备的能力。大学生毕业后雅论是进入社会还是继续深造,具有良好的综合能力,对于今后的发展是大有益处的。
  因而在数学教育中,要始终有意识地培养学生的数学模型思想,达到既能锻炼学生的能力,又能培养学生学习数学知识的兴趣,巩固所学书本知识,从而为他们走向社会打下坚实的数学基础、较强的动手能力、较宽广的知识面并善于接受与运用新知识的、综合素质好的复合型人才。
  (二)高校教学改革的需要
  传统的大学数学教学在培养现代大学生方面带来了很多弊端。以往的数学教学注重知识的传授、公式的推导和定理的证明等,没有过多地考虑数学的实际应用,从而影响了学生应用数学知识解决实际问题的能力。尽管传统的这种教学方式发挥了一定的作用,但不能有效地激发广大学生的学习兴趣,也不能有效地培养学生的创新意识和创新能力。开设大学数学的主要目的是培养大学生的理性思考、逻辑思维能力和学以致用的能力。其中学以致用可以理解为这样两点,首先是作为后继专业课学习的重要工具,其次是应用数学和专业课知识解决实际问题。数学建模是理论联系实际的一个桥梁,在缓解或解决传统教学带来的冲突问题时,是有效的途径之一。
  当今社会信息高度发达,竞争日益激烈,雅论是哪一方面的竞争,归根结底都是人才的竞争。如今的人才必须具备一定的创新意识和创新能力,否则很难适应信息时代的要求。培养更多的具有真正竞争实力的人才,已成为新时期对高等教育提出的新要求。事实上,如何培养学生的创新意识和创新能力一直是高等学校教学改革的重点和热点,也是高校教学改革研究的前沿课题,而数学建模在这方面具有独特的优势。
  同时,数模思想引入到数学课堂上可以提高大学的数学教学质量、丰富教学手段和教学内容,激发广大学生的求知欲,有效地培养学生的创新能力。目前大学数学的教学方式仍然主要是教师讲授,学生听,学生很少能够真正地参与到课堂教学中,他们的学习是被动的,缺乏积极性,从而导致课堂乏味,降低了学习兴趣尤其是自主学习的兴趣。由于数学模型来源于实际生活中的问题,具有很好的开放性,求解方法不唯一,教师可以根据教学情况来选择讲解哪些模型。有些模型适合在课堂上讲授,有的适合作为小课题留给学生,让学生尝试建模求解,雅论做的好与不好,对学生和我们教师来说,都是双赢的。学生在求解过程中利用的所学的知识,甚至是教材中涉及不到的知识,来提高他们即学即用的能力,还可培养他们的学习兴趣;教师也可以丰富教学手段和教学内容,进一步提高教学质量。
           
       不论从哪个方面来看,渗透数学模型的思想都是很有必要的,是现代数学发展的要求,也是新世纪人才培养的要求。
  二、数模思想融入到大学数学教学的方法
  (一)首先得让学生对数学建模有一个大致的了解
  了解什么是数学建模。简言之,数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种实践。它要求建模者运用自己所掌握的数学知识及对实际问题的理解,通过积极主动的发散性思维,提出适当的假设,并建立相应的模型,利用恰当的数学方法求解模型,并对所求解作出评价,必要时对模型作出改进。主要步骤包括:问题的分析,模型的假设,模型的建立,模型的求解,结果的分析和检验,论文的写作和实际应用。
  (二) 需要组织相关教师编写可融入到数学课堂教学中的模型单元
  大学的数学教学大纲和教学内容、教学进度都需要作相应的调整。还需要定期组织教师集体备课,请相关有经验的教师来给予指导,不管是手写的教案还是多媒体教学课件,都需要大家一起讨论和探讨来确定。特别是融入到高等数学、概率论与数理统计、线性代数和数学实验四门课程的教学单元,主要提供实际应用问题的模型教学素材,包括问题的陈述、建模过程,求解验证,习题、小的研究课题和考题。当然,我们在编写融入到课堂的教学数模单元时,在一些班级中作一些问卷调查,以便了解学生想在数学课堂上听到哪方面的内容。只有站在学生的角度考虑,才能体现课堂的主体是学生,才能让学生更多地参与进来,才可以使得课堂教学能有更好的效果。
  (三)在课堂教学中适当穿插些实际问题的数学模型
  根据教学的课时与学生的接受能力,教学过程中引入的数学模型应该充分体现教学的灵活性和变通性,对于有的模型可只讲解其建模的思路、模型的建立、模型的求解方法、验证方法或者模型中值得推广和学习的部分。同时,还需要针对课堂教学的情况及时地在集体备课时大家都积极反馈和探讨怎样面对和及时调整教学以解决出现的相应现状。有的模型可以课堂解决,也可留作课后作业,对学生不同的情况,可作不同的要求,学生可独立完成,也可两个人一组来完成。因材施教,因地制宜,对不同专业的学生,引入的数学模型,要适合学生的专业特点。多给学生提供锻炼和探索的机会,鼓励学生独立思考、标新立异,有意识地培养学生的创新意识和创新能力。
  我们应清楚地意识到,我们面临着把数学建模的教学引入到各个数学的课堂教学中以培养学生学习数学的兴趣和创新能力,并发展学生在数学建模过程中的信心及技巧,在采用新方法的教学过程中,学生们将被激励着独立去研究对象问题,并以开放的思维对待新问题,从而设法利用他们已学过的数学概念和掌握的技巧去研究新情况,最终通过实践得出正确结论。使大学生了解如何运用所学的知识去参与、解决具体的实际问题,培养其灵活运用数学知识解决复杂问题的能力,以便为社会输送更多的、具有良好的数学基础、较强的动手能力、较宽广的知识面并善于接受与运用新知识的、综合素质好的复合型人才。
  
  参考文献:
  [1]教育部教发[2003]8号文件《关于规范并加强普通高校以新的机制和模式试办独立学院管理的若干意见》[Z].
  [2]谷再秋,于福.独立学院管理创新的探索与实践[J].现代教育科学,2008,(2).
  [3]徐利治.数学方法论选讲[M].武汉:华中工学院出版社,1988.
  [4]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].北京:高等教育出版社,2003.
  [5]韩中庚.数学建模方法及其应用[M].北京:高等教育出版社,2005.
  [ ]徐辉,等.大学教学概论[M].杭州:浙江大学出版社,2004.
  [1]沈卉卉.大学生的学习动机及创新意识的培养[J].经济研究导刊,2010,(4).
  (责任编辑/石 银)
            
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谢谢雅宝题库交流网,可以欣赏到这么多的好论文
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