高校应用数学教学改革与学生应用数学意识的培养分析

2021-01-14 00:03
黑龙江科学 2021年19期
关键词:建模数学知识意识

司 维

(哈尔滨铁道职业技术学院,哈尔滨 150086)

应用数学作为一门高校基础课程,与其他学科之间的联系也日渐密切。在进行应用数学教学时,需要着重培养学生对于数学的学习意识,让其能够将应用数学的知识合理运用,为其日后的成长夯实基础。在培养学生对于应用数学的使用意识过程中,势必要培养学生的思维能力与实践能力。在高校教育教学不断改革的进程中,教师要积极尝试创新教学方式,为学生培养应用数学意识提供帮助。

1 应用数学的内涵

应用数学课程并不是单纯的数学课程,其差异表现在科学研究对象及研究方向方面。从课程应用角度分析来看,应用数学的针对性要明显高于纯数学课程,而且在实践应用方面有较高的要求,需要学生将实践与理论知识结合在一起。应用数学虽然与纯数学有较大的差异,但却不能脱离纯数学,二者之间存在紧密的关系。应用数学是数学知识体系中的重要内容之一,是基于各种应用需求所建立的学科,能够应用于多个领域,如:航天航空工程、机械制造业,都会涉及应用数学知识。应用数学并不只针对某一领域,而是能够在不同应用领域中分析并解决问题,能够有效支持科学技术发展与社会进步。

2 高校开设应用数学课程的意义

数学这门自然学科在不断变化与发展,数学知识在各个领域的应用使其从单纯的理论领域发展到应用领域,各个学科之间的关系也逐渐密切。高校开设应用数学课程的意义主要体现在以下几个方面:其一,应用数学课程能够有效提升学生的思维能力与数学素养,让学生在生活与工作中遇到问题时,能够运用数学知识进行分析与思考,有利于学生日后成长与发展;其二,应用数学能够辅助学生更好地掌握专业知识,尤其对于理工科专业的学生,有必要扎实数学基础,促进其专业能力的提升;其三,随着学科融合的不断深入,学科之间的共性逐渐被人们所重视,应用数学能够强化学生的自主学习意识、探究意识与创新意识,为学生学习其他科学知识奠定了良好基础。

3 高校应用数学教学改革及培养学生应用数学意识的有效对策

3.1 更新教学理念,重视培养学生的应用数学意识

高校数学教育教学改革要从教学理念入手,要重视创新在教学改革中的作用,要了解当前的教学发展趋势。新时代背景下,需要培养具备创新能力的高校人才。因此,教师要把握当前教育发展趋势,以自身教学理念作为切入点,对应用数学意识的培养提高重视,让数学知识在学生的印象中并不仅仅是课本上的公式,而是能运用到实际生活学习中,实现理论与实践相结合,进而提升学生的数学素养与实践能力,使学生在专业领域中具备实践能力与创新能力。教师在日常教学过程中,要善于开发学生们对于应用数学学习的兴趣与热情,培养学生灵活运用数学知识的意识,对学生能够将应用数学知识运用到实践中去抱有积极的态度,并适当对其进行激励,培养学生全面发展[1]。

3.2 对教学内容进行革新

高校数学教师教学理念的更新与转变势必会带动高校应用数学教学内容与方法的变革。高校应用数学教师在掌握最新的教学方向后,会以此为学生设计合适的教学内容与教学方式。在课堂教学过程中,教师要重视培养学生的应用数学意识,实现对学生创新能力和思维能力的培养与提升。为此,教师在教学过程中不能仅局限于教材内容,要根据学生的实际情况,为学生进行延伸与拓展,在重视培养学生理论落实实践的过程中,要与其他学科联系在一起,打通学科之间的关联。教师要结合学生的具体学科为学生选择有针对性的数学问题,在别的学科遇到相应问题时,学生们能够合理运用数学知识来进行解决,从现实中落实对数学知识的应用能力。在此过程中,数学专业知识在生活中的应用性和趣味性,都能给学生留下深刻印象。在教学内容改革的过程中,教师可以考虑通过开放性问题来调动学生的课堂参与度,在问题的引导下让学生对数学知识进行探究与分析,让学生能够深刻理解数学在各个领域范畴内的实际应用,这样既能锻炼学生的创新能力,又能够培养他们对数学应用的意识[2]。

3.3 在实验过程中培养学生的实践能力与科研能力

新课程改革背景下,在应用数学教学过程中引入数学实验能够进一步深化学生对于数学知识的理解程度,提高学生应用知识解决实际问题的能力。在组织学生进行数学实验前,教师要对具体实验内容进行筛选与设计,要让学生在实验过程中发挥出自身的主体作用,引导学生在实验过程中体会数学知识的趣味性,并对数学理论知识进行验证,强化学生对应用数学理论与实践的理解能力和认知能力。数学实验需要学生熟练应用数学计算软件进行数学运算,通过这样的方式能够有效提升学生的应用数学意识与实践能力。在完成数学实验后,教师要让学生对实验过程中产生的数据信息进行归纳分析,从中总结数学实验的结论,深化学生对于应用数学的认识与理解,进而培养学生将数学知识运用到实际生活中的能动性[3]。

3.4 通过数学建模活动提升应用数学意识

在新课程改革的大背景下,数学建模成为了数学课堂上的一种新的尝试。这一尝试能够让数学知识的理解与运用在学生的脑海中有更加深化的印象。数学建模活动能够将数学理论知识与实践结合在一起,让学生在对数学知识进行实践探究的过程中,体会到数学知识的应用价值与科学性,这对学生创新能力的培养与塑造具有十分积极的作用。在数学建模的教学过程中,教师要让学生了解数学建模的相关概念知识,要理解相关数学知识的概念与规律,并在此基础上开展数学建模活动。此外,高校数学教师可以设立建模比赛,并鼓励学生参与其中,提升学生的应用数学意识[4]。

3.5 利用信息化教学手段培养学生的应用数学意识

在高校教育教学更新变革的背景下,提倡教师在教学过程中应用信息化教学手段,创新教学方式方法。在信息技术的支持下,能够强化不同学科之间的关联性,让学科之间的联系更清晰明了地呈现在学生面前,进而推动应用数学的教学改革与创新。数学这门学科本身具有抽象性特点,要想培养学生的应用数学意识,势必要引导学生将抽象知识具体化。例如:在组织学生学习不定积分相关知识时,教师可以通过多媒体技术设备向学生展示抽象的理论知识。在多媒体技术的支持下,应用数学教学质量与效率得以提升,节约了大量课堂时间[5]。

4 结语

教师不但要改变自身的教学思维,还要在教学内容与方式方法方面下功夫,通过建模及信息技术手段来提升学生的应用数学意识,让学生意识到应用数学在不同领域中的应用性。

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