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数学建模技术在高职数学教学中的运用研究

时间:2022-04-02 08:09:00 浏览次数:

摘 要:数学作为高职院校学生学习的基础课程,是培养学生逻辑思维、计算、空间想象等能力的重要课程,所以在设计高职数学教学目标时,教育工作者将培养学生能力作为重要的技能目标,对高职数学教师的教学过程也提出了更高的要求。随着教学方法的不断改革,高职数学的课堂教学中开始应用数学建模技术来提高学生数学知识与思维的综合运用能力。主要针对高职数学教学中应用数学建模技术的策略进行了探讨。

关键词:高职;数学建模技术;数学教学;运用策略

高职院校的主要教学目标是培养学生的综合实践能力,尤其是在高职数学教学中,培养学生的思维能力、计算能力、逻辑推理能力等成为重要的教学目标之一,它要求学生通过学习高职数学知识,能够有效地解决生活实际问题,提高学生对高职数学知识的运用效率。通过不断的研究与实践,教育工作者发现,数学建模技术对提高学生运用高职数学知识解决问题的意识与培养数学能力具有很好的促进作用。因此,本文简要探讨一下数学建模技术在高职数学教学中的应用问题。

一、简述数学建模技术

所谓数学建模技术,即是从实际问题出发,将实际问题简单化、抽象化,从中发现问题的规律,再提出假设或者猜想,通过验证得出结论。在这个过程中,要求教师与学生可以灵活运用数学思想,熟练操作计算机,将数学建模技术与计算机技术有机地结合到一起,从而找到解决问题的方法。简言之,数学建模就是一种数学思维形式,是揭示事物内部规律的一种有效手段。因此,在高职数学教学中运用数学建模技术,可以有效培养学生解决实际问题的能力,促使学生向实用型人才的方向发展。

二、数学建模技术在高职数学教学中应用的重要性

高职教学的主要教学目标是培养实用型人才,所以在高职数学教学中,加入了很多应用性的问题,以锻炼学生实际解决问题的能力。传统的教学模式已经不能适应学生的发展,高职数学教师创造性地将数学建模技术应用到教学过程中,是对高职数学教学模式的改革,也是对高职数学教学的发展与学生的能力发展的有效促进。首先,数学建模技术有别于传统的教学方法,它注重将问题简单化,使学生在观察与思考中发现事物的内在规律,通过动手实践操作,验证假设得出结论,这样可以有效激发学生学习高职数学的兴趣,促进学生数学建模意识的形成,为以后学习更高深的数学知识打下坚实的基础;其次,数学建模技术最大的特点就是通过学生自主思考、动手操作,才能得到结论,这种教学方法可以有效培养学生的逻辑思维能力与动手实践能力,还可以促进学生创新思维能力的发展。学生应用数学建模技术,从不同的角度分析、解决问题,还可以锻炼学生的自主学习能力,提高高职数学学习效果;最后,应用数学建模技术进行教学,可以提高高职数学教学效率,促进高职数学教学改革。高职院校是以培养实用型人才为主的教育学府,传统的知识型教学方法是不能适应高职数学教学的,因此,高职数学教师积极寻找有效的教学方法,促进教学模式的改革,提高教学效果。通过不断的研究与实践,数学建模技术的应用是实现以上目标的有效手段。

三、数学建模技术在高职数学教学中的应用策略

1.创设有效教学情境,提高学生数学建模意识。高职学生可能对数学建模技术教育理念还不熟悉,其应用效果自然不会好,所以这需要教师通过创设有效的教学情境,以提高学生的数学建模意识,进而自觉应用数学建模技术解决实际问题,促进学生数学综合实践能力的形成与发展。通常教学情境的创设,都是根据教学内容来进行的。

2.侧重数学知识的实践应用,渗透数学建模思想。传统的高职数学教学方法是教师将理论知识教授给学生,然后再布置学生做相关练习。这样的教学方法不能有效地检验学生对知识的掌握情况,也不能帮助学生提高数学综合运用能力与学生个性化的发展。随着新课程标准的实施,高职院校的数学教学调整教学内容,将教学侧重点放到了实用性问题多种方法解决上,注重学生对数学理论知识运用能力的培养,调整原有的数学课堂结构,将更多的时间留给实践教学。这样,教师就可以组织学生利用数学理论知识来解决生活实际中的问题,并在不断实践与锻炼中,渗透数学建模思想,使学生了解数学建模技术的应用流程与方法,促进学生数学建模能力的形成,使学生能够更加有效地解决生活、学习问题。

3.利用数学定理的证明,促进学生数学建模能力的发展。在高职数学教学过程中,教师灵活运用各种教学方法,为学生树立数学建模意识营造了有利的环境基础,使学生能够自觉地将数学建模思想运用到数学定理的证明上。高职数学教学中有很多的定理,这些定理为学生解决问题提供了便利。但是,一些学生在运用数学定理时,往往会忽视定理的限定条件,致使定理运用错误,数学问题得不到解决。要想帮助学生记忆定理,就必须使学生了解定理的证明过程,在此应用数学建模技术,就显得尤为重要。教师将学生分成几个小组,并指导学生将定理的限定条件看做是数学建模的假设,再利用所学知识一步步地验证假设,证明定理。学生通过自己动手操作、动脑思考,不仅使他们了解定理的证明过程,而且能很好地运用定理,还可以使他们在亲自操作与分析中,发现学习的乐趣,享受成功的喜悦,为学生进一步学习数学建模技术提供有利条件。

4.简化习题教学中,提高学习效果。高职数学中有很多的计算,所以需要学生花费大量的时间来完成习题。有些学生在不断的重复练习中,产生厌烦心理,这是不利于学生学习效果的提高的。因此,教师应该改变数学习题教学策略,将数学建模技术理论应用到习题教学中,帮助学生将同一类型的习题进行有效的归类,再利用数学建模技术进行抽象化、简单化,这样既激发了学生解决问题的兴趣,又提高了学生完成习题的效率,还可以促进学生对数学问题的有效分析、思考,利用所学知识创造性地解决问题。所以说,在高职数学习题教学中,应用数学建模技术是一种有效的提高学习效果的方法。

综上所述,在数学建模技术教育理念的支配下,高职数学教师灵活运用各种教学资源与教学方法,注重培养学生的数学创新能力与自主学习能力,使学生能够“学用结合”,提高高职数学学习的效果,有效提高学生利用数学知识解决生活实际问题的意识与效率,帮助学生自觉运用数学建模技术来学习更高深的数学知识。相信,随着数学建模技术教育理念的不断完善,在高职数学教学中发挥的作用也将越来越重要,更能丰富学生的数学学习生活,促进高职数学教学的改革。

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(作者单位 浙江省台州市天台职业中专)

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