摘 要:數(shù)學是我國教學體系中的重要組成部分,由于具有高度的抽象性,成為了我國教學中的重點和難點。本文通過對數(shù)學建模的定義進行分析,闡述了大學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生建模意識的重要性,從而提出了大學數(shù)學教學中建模意識的培養(yǎng)策略,達到了培養(yǎng)學生數(shù)學建模意識的核心目的。
關鍵詞:大學數(shù)學 數(shù)學教學 建模意識 培養(yǎng)策略
一、數(shù)學建模的定義
世界著名學者本德對數(shù)學模型的定義進行了明確,他提出數(shù)學模型是依據(jù)現(xiàn)實世界的實際需求而產(chǎn)生的具備抽象化特性的簡化數(shù)學結構。數(shù)學模型即利用抽象的概念來實現(xiàn)對問題的簡化,并通過假設與引進變量等相關辦法來完成對實際問題的處理,從而使實際問題能夠通過數(shù)學的方式進行表達,以此建立數(shù)學模型,并采用先進的計算機技術及數(shù)學方法來實現(xiàn)對實際問題的解決。[1]
二、大學數(shù)學教學中培養(yǎng)建模意識的重要性
1.能夠培養(yǎng)大學生運用知識的能力
在工業(yè)、經(jīng)濟、物理領域中,實際問題的產(chǎn)生是數(shù)學建模的基礎,它具有理工結合、數(shù)學交叉的特點,因此,學生不僅要掌握基本的數(shù)學知識,并能夠利用數(shù)學知識進行建模,還要求學生對于數(shù)學問題的背景有一個明確的掌握。通過對數(shù)學問題進行全方位的分析,從而選擇合適的方法,利用恰當?shù)墓ぞ邅磉M行解答,從而有效的促使學習者數(shù)學綜合能力的不斷提升。[2]
2.能夠培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力
數(shù)學建模與其他公式不同,并沒有固定的標準和模板,即使是對同一個問題進行建模和處理,也會由于出發(fā)點和思路的不同,使其可以使用多種思路。通過對數(shù)學建模的使用,不僅可以有效的拓寬學生的視野,提升學生的解題思路,還可以有效的提升學生的數(shù)學創(chuàng)新能力,讓學生面對每一個問題,都能夠用新的思路進行解決。同時,數(shù)學建模還可以培養(yǎng)學生的抽象思維能力,以及自學能力,對于學生的綜合素質全面發(fā)展具有重要的意義。[3]
三、大學數(shù)學教學中建模意識的培養(yǎng)策略
1.數(shù)學建模意識在概念教學中的滲透
在現(xiàn)實生活中,有許多實際問題需要進行解決,而數(shù)學概念便是根據(jù)這些實際問題的解決需要而產(chǎn)生的,同時,數(shù)學概念也是對其他定理進行應用的前提。因此,在大學數(shù)學教學中也應從實際問題中對數(shù)學概念進行提取,以此培養(yǎng)學生通過數(shù)學模型的方式來加深對數(shù)學概念的體會。例如,學生在學習定積分概念時,通過建立曲邊梯形面積求解模型的方式來對定積分的思想進行強調,從而使學生能夠更好的通過模型來對概念進行學習,既加深了數(shù)學與現(xiàn)實之間的聯(lián)系,又培養(yǎng)了學生對數(shù)學建模的興趣。
2.在數(shù)學應用過程中發(fā)揮數(shù)學建模意識
數(shù)學建模思想的使用,并非打破傳統(tǒng)的數(shù)學架構和解題思路,而是讓學生運用所學的數(shù)學知識,在教師講解的基礎上,通過對知識進行靈活運用從而尋求解決思路。因此,在數(shù)學課堂中,如何對數(shù)學建模思想就進行教學,就具有重要的意義。例如,在微積分中,通過將實際問題進行數(shù)字化處理,挑選出其中所隱含的信息,建立數(shù)學模型,并將微分方正進行建模和求解,可以有效的解決實際的數(shù)學問題,從而培養(yǎng)學生的數(shù)學建模意識。
3.在大學數(shù)學方法中培養(yǎng)數(shù)學建模意識
在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中,講解的目標通常是用來解決實際生活中所出現(xiàn)的問題,而對于這種教學思路的使用,運用在數(shù)學建模意識培養(yǎng)上,可以對學生解決建模問題起到重要的作用。例如,在導數(shù)中秋函數(shù)極值,或是利用導數(shù)求函數(shù)曲率等方面,數(shù)學建模意識都具有其特殊的作用。
4.在例題或習題中引入數(shù)學建模意識
在數(shù)學教學中,通常信奉一種理念,也就是學習數(shù)學的方法有很多,但其中最好的方式就是將數(shù)學進行實際應用,只有在實踐中對數(shù)學能力進行培養(yǎng),才能夠有效的提升數(shù)學的應用能力。因此,在教學過程中,要將習題合理的與實際生活相結合,通過將其改變成為數(shù)學建模問題,來使學生在解題過程中,能夠將數(shù)學建模意識融入到實際生活中來,解決實際問題,從而體現(xiàn)出數(shù)學建模意識的重要意義。同時,也可以讓學生通過分組的方式,進行數(shù)學知識的自主探索和實踐,從而培養(yǎng)學生的自主學習意識和團隊協(xié)作能力,為學生綜合素質的發(fā)展做出貢獻。
5.在數(shù)學考核中培養(yǎng)數(shù)學建模意識
在傳統(tǒng)的數(shù)學考試中,通常更加注重數(shù)學知識的考察,所涉及的題目,絕大多數(shù)都是對于知識如何應用,而對于數(shù)學建模意識的考察則沒有明確的重視。數(shù)學考試的核心理念是眼見學生的學習成果,這也就要求在考試中要注重考察學生全方位的能力。因此,要加大對于數(shù)學建模意識的培養(yǎng)力度,從而不斷的提升學生數(shù)學建模意識的培養(yǎng)水平。一方面,數(shù)學試題要考察學生的基礎知識,讓學生在規(guī)定時間內完成基礎知識的解答和應用,從而檢驗學生的學習成果,,另一方面,要檢查學生的開放性思維能力,通過設計相應的類型題,來讓學生在解題的過程中,體現(xiàn)出自身的邏輯思維能力和數(shù)學能力,不僅能夠考察學生的時間能力,還能夠讓學生不斷的審視自己,挖掘自身潛力,從而為學生數(shù)學能力全面發(fā)展做出重要的貢獻。
參考文獻
[1]陳紹剛,黃廷祝,黃家琳. 大學數(shù)學教學過程中數(shù)學建模意識與方法的培養(yǎng)[J]. 中國大學教學,2010,(12):44-46. [2017-08-07].
[2]龔雅玲. 高等數(shù)學教育中數(shù)學建模意識的培養(yǎng)[J]. 南昌教育學院學報,2016,31(05):42-44. [2017-08-07].
[3]陶龍風,熊文婷,危子青. 在數(shù)學教學過程中培養(yǎng)大學生的數(shù)學建模意識[J]. 科教文匯(下旬刊),2012,(11):105-106. [2017-08-07].
作者簡介
閆海波(1975.11—)男,漢族,安徽省太和縣人,學歷:博士研究生;職稱:講師;研究方向:數(shù)量金融;工作單位:新疆財經(jīng)大學應用數(shù)學學院endprint