邓蜀元
【摘要】数学建模是一种能够将理论知识和实践问题有机结合起来的先进思想,在大学数学教学中的应用十分广泛,如何能够保证这一思想得到充分合理的利用,使之更好地服务于教学工作,值得广大教师予以深入的思考.本文将对大学数学教学中融入数学建模思想的重要意义和有效路径加以探析,旨在提高大学数学教学质量,从而实现对学生数学素质的良好培育.
【关键词】大学数学教学;数学建模思想;融入
通过对大学数学教学现状的分析不难发现,由于涵盖的知识面广,知识难度较高,学生理解起来相对困难,大大打消了学生的学习积极性,使得学生产生了倦怠心理,无法主动参与到教学活动中,大学数学教学效果因而不是十分理想.为了转变这一现状,下面将提出数学建模思想融入大学数学教学的有效策略,希望能够营造生动活泼的课堂氛围,激发学生的学习兴趣,培养学生的综合能力,促使学生学会用数学建模思想来解决生活实践问题,进而为高素质创新型人才的培养提供有力的保障.
一、大学数学教学中融入数学建模思想的重要意义
数学是一门与现实生活关联非常密切的学科,然而很多学生都无法建立二者之间的联系,遇到问题不知道具体该用哪些数学知识来解决,学生分析问题和解决问题的能力都比较低.数学建模思想的应用无疑给大学数学教学提供了新的思路,先将生活问题转化成为数学问题,再建立数学模型,接下来用相应的数学知识来解决,在此过程中学生的脑海中清晰地浮现出了解题步骤,各个环节環环相扣,有助于训练学生思维的缜密度,提高学生的数学意识和应用能力,促使学生养成勤于思考、善于思考的良好习惯,学生思考问题的角度会更加全面,其创新能力也会得到进一步的发展.
二、数学建模思想在大学数学教学中的有效应用策略
(一)积极应用建模实例
教师可以在大学数学教学中积极运用实例教学法,讲解数学经典模型在生活中的应用实例,向学生讲述数学建模的应用优势,让学生深刻了解到数学建模的应用范围之广泛、应用效果之良好,在解决生活问题上是其他方法所远远无法比拟的,那么学生在遇到类似问题时就会将数学建模列为首选方法.比如,在学习连续函数的性质时,可以引入椅子是否能在不平的地面上放稳的例子,不仅渗透了建模的思想,而且求解该模型的方法是本节内容的一个很好的应用实例.或者在“高等数学”中学习微分方程这一章节时,可以介绍“马尔萨斯”微分方程人口模型,这是一个比较经典的数学模型,学生掌握该模型以后就会对微分方程的具体作用有个清晰的认识了.
(二)降低数学模型难度,激发学生兴趣
不少学生都认为数学是枯燥乏味的,与我们的生活有着较大的差距,很多数学知识即使学会了也无法在生活中得到应用,只是白白浪费了时间和精力,因此,大学生学习数学的兴趣普遍不高,大学数学教学的开展也面临着巨大的困境.为了实现对学生数学学习热情的激发,最大限度地调动学生的主观能动性,教师要注重增加教学内容的趣味性,从学生的兴趣爱好出发,将学生关心的生活问题用数学建模予以解决,将学生的注意力牢牢吸引在课堂上,加深学生对数学建模知识的印象,此时数学建模与大学数学教学的联系将会愈发紧密.值得注意的是,教师选择的数学模型难度要适中,不能超过学生的理解范围,否则学生会在畏难心理的驱使下产生对数学学习的厌倦感,反而会打击学生的学习积极性,而且数学建模要尽量贴近学生所在专业,帮助学生建立专业知识和数学模型的联系,将抽象、复杂的问题变得立体、简单,促进学生专业素质的稳步提升.
(三)以数学建模为手段,培养学生能力
学习数学的根本目的在于将其应用于实践之中,学生必须具备应用数学的意识和能力,才能避免大学数学教学流于形式,教学资源的浪费现象也能得到一定的遏制.计算机是学生在学习数学中常用的辅助工具,学生可以借助数学软件构建数学建模,用以解决与本专业相关的问题,这会使得大学数学教学内容和教学方法变得更加丰富多样,充分满足了学生的个性化学习需求,学生在数学学习中获得了知识和能力的融合渗透,对数学学习也会报以较高的热情和期待.与此同时,教师还可以在数学实验教学中引入数学建模竞赛的题目,让学生以团队的形式共同探讨,在合作学习期间学生保持密切的沟通和交流,对数学建模知识的理解更加深入,还会明确自身的缺点和不足,在日后的数学学习中进行相应的改进,弥补知识薄弱点,逐步完善自身知识体系.
此外,鼓励学生参加学校、省市,乃至全国组织的数学建模竞赛.数学建模竞赛是将数学和生活实践相结合的一个很好的平台,可以调动学生的积极性,培养学生的创新能力.高校应广泛宣传,多开展与数学建模有关的活动、竞赛以及专家讲座等,一方面,加强学生对数学建模的认识,另一方面,也培养了学生的能力.通过专家讲座,可以让学生更深入地了解数学建模的价值,同时也加强了学术交流,数学建模竞赛则为学生提供展示自己智慧、充分发挥其能力的平台.而且,在数学建模比赛中,通过让学生探究跟生活实际有关的例子,提高学生对数学建模的兴趣,加强学生对模型应用的直观性认识,促进学校应用型人才的培养.
三、结 语
综上所述,数学建模思想的融入是大学数学教学的一个创新路径,显著激发了学生的学习兴趣,丰富了数学教学内容,锻炼了学生的实践能力,因此,教师应积极引入数学模型实例,加强数学建模思想的渗透,采用多样化的教学手段,确保学生能够掌握数学建模的先进理念和方法,灵活应用数学建模思想来解决生活问题,以展现大学数学教学的实效性,推动大学数学教育的蓬勃健康发展.
【参考文献】
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