高等數(shù)學(xué)教學(xué)方法改革與建模思想培養(yǎng)

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【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；教學(xué)方法；高等數(shù)學(xué)；數(shù)學(xué)建模；策略

現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了高等數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的緊密關(guān)聯(lián)，但是目前的大學(xué)高等數(shù)學(xué)教育中，學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性沒(méi)有正確認(rèn)知，甚至對(duì)高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)提不起興趣。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中融合數(shù)學(xué)建模思想，是大學(xué)數(shù)學(xué)教育中的重要環(huán)節(jié)，能夠激起學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)與運(yùn)用的探索興趣，提高學(xué)生數(shù)學(xué)和應(yīng)用相結(jié)合的能力，提升現(xiàn)代大學(xué)生高等數(shù)學(xué)學(xué)科的綜合素養(yǎng)。

1高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模思想的重要性

1.1提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣

在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融合數(shù)學(xué)建模思想的教育，能夠充分激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，受到數(shù)學(xué)建模思想的影響，學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)中的各個(gè)思想產(chǎn)生深刻認(rèn)知，包括微分思想、積分思想、極限思想和排列組合思想等，實(shí)際的數(shù)學(xué)建模應(yīng)用實(shí)踐過(guò)程中，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化、具體的問(wèn)題形象化，培養(yǎng)大學(xué)生敏銳的數(shù)學(xué)靈感，加強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力[1]。

1.2豐富高等數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)手段

數(shù)學(xué)建模思想教育作為一種教學(xué)手段，豐富了教學(xué)過(guò)程，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中，教師一般采取使用案例講解高等數(shù)學(xué)理論知識(shí)的方式，由此隨著教學(xué)進(jìn)程的發(fā)展，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣降低。而采取數(shù)學(xué)建模思想和數(shù)學(xué)教學(xué)相融合的教學(xué)手段，能夠?qū)⒕唧w應(yīng)用結(jié)合到課堂教學(xué)內(nèi)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)知，提高數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用的能力，增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)科的綜合素質(zhì)。

2將數(shù)學(xué)建模思想滲透到高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革中的方法策略

2.1系統(tǒng)培養(yǎng)大學(xué)生高等數(shù)學(xué)的建模思想

大學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)建模思想其實(shí)已經(jīng)有了基礎(chǔ)認(rèn)知，比如很多的物理應(yīng)用和數(shù)學(xué)建模有著直接的緊密關(guān)聯(lián)，但是認(rèn)知程度僅僅局限于較為淺層的表面，對(duì)于很多數(shù)學(xué)建模思想的概念模糊，不理解到底什么是建模、怎樣建模等。高等數(shù)學(xué)學(xué)科教師要在數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)之初，首先向?qū)W生明確數(shù)學(xué)建模的思想和方法定義，讓學(xué)生深刻了解數(shù)學(xué)建模思想的含義，再借助具體的教學(xué)案例，對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的技能水平，解決實(shí)際學(xué)習(xí)和生活中的問(wèn)題。有些問(wèn)題是無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單思考直接解決的，通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析和觀察，問(wèn)題被細(xì)化分解，再通過(guò)已有知識(shí)收集數(shù)據(jù)，針對(duì)問(wèn)題中無(wú)法直接解決的難點(diǎn)提出假設(shè)，問(wèn)題被簡(jiǎn)化之后，找到硬性因素并根據(jù)其中的關(guān)系建立起數(shù)學(xué)描述模型，計(jì)算模型參數(shù)實(shí)施對(duì)模型準(zhǔn)確性和實(shí)用性的驗(yàn)證，最后建立起應(yīng)用模型[2]。

2.2高等數(shù)學(xué)課程中融入數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)

高等數(shù)學(xué)和實(shí)際物理問(wèn)題之間契合度較高，高等數(shù)學(xué)來(lái)自于實(shí)際具體的應(yīng)用場(chǎng)景，教師在講解數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中將具體的物理案例結(jié)合到課程中來(lái)，改變傳統(tǒng)的抽象化數(shù)學(xué)知識(shí)講授的模式。例如，講解實(shí)用性較強(qiáng)的數(shù)學(xué)工具時(shí)，如微分、積分等，講解完畢之后針對(duì)其中的具體應(yīng)用問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)合理運(yùn)用數(shù)學(xué)工具，建立起模型以達(dá)到解決問(wèn)題的目的，培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)工具的運(yùn)用能力。教學(xué)課程中融合數(shù)學(xué)建模思想和方法的教育，提升了數(shù)學(xué)教學(xué)的趣味性，消除數(shù)學(xué)知識(shí)的枯燥感，讓學(xué)生將建模思想和演示工具結(jié)合在一起，產(chǎn)生更完整的認(rèn)知。

2.3營(yíng)造活躍的課堂教學(xué)氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，常常是采取“教師講課、學(xué)生聽課、課下完成作業(yè)”的刻板方式，課堂氣氛低沉，教學(xué)過(guò)程枯燥，學(xué)生缺少數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。在高等數(shù)學(xué)教育課堂上融入數(shù)學(xué)建模思想教育，首先要求教師采取全新的作業(yè)練習(xí)方式，讓作業(yè)內(nèi)容突破課程內(nèi)容的限制，運(yùn)用群體思維來(lái)進(jìn)行作業(yè)練習(xí)，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況，創(chuàng)設(shè)合理的數(shù)學(xué)建模訓(xùn)練內(nèi)容，不為學(xué)生提供現(xiàn)成的答案，也不限定方法，為學(xué)生提供廣闊的創(chuàng)造發(fā)展空間。學(xué)生針對(duì)教師提出的具體訓(xùn)練要求，可以個(gè)人完成、也可以采取小組單位合作的方式，完成書面報(bào)告或論文，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)交流，在討論中互相學(xué)習(xí)、啟發(fā)彼此，完成高等數(shù)學(xué)技能的共同提高[3]。

2.4加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐考察力度

高等數(shù)學(xué)教師要在數(shù)學(xué)課堂上加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐的引導(dǎo)，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生完成數(shù)據(jù)獲取，通過(guò)不同的參數(shù)得到所需要的數(shù)據(jù)之后，由教師進(jìn)行審核檢驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐考察力度。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要充分發(fā)揮自身技能，深入為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)中涉及到的數(shù)學(xué)原理，并且剖析原理和實(shí)踐相結(jié)合的深入內(nèi)涵，讓學(xué)生真正地理解數(shù)學(xué)知識(shí)原理，利用自身所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐應(yīng)用。另外，數(shù)學(xué)教師要根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況，在學(xué)期中和學(xué)期末完成對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的考試考核，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模思想教育的重視，深刻知道數(shù)學(xué)建模的重要性，在數(shù)學(xué)教學(xué)課程中，加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用，完善數(shù)學(xué)建模思維，提高高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)能力，強(qiáng)化自身數(shù)學(xué)學(xué)科的綜合素養(yǎng)。

3結(jié)論

綜上所述，大學(xué)高等數(shù)學(xué)教育中，需要對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)改革中融合數(shù)學(xué)建模思想加強(qiáng)重視，結(jié)合學(xué)校、教師和學(xué)生三個(gè)方面共同的努力和互相配合，將數(shù)學(xué)建模思想融合到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，滲透到學(xué)生的實(shí)際生活中，培養(yǎng)和完善大學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維，強(qiáng)化學(xué)生高等數(shù)學(xué)結(jié)合生活的應(yīng)用能力，促進(jìn)大學(xué)生思維發(fā)展，培養(yǎng)出國(guó)家未來(lái)發(fā)展所需要的創(chuàng)新型人才。

參考文獻(xiàn)

[1]李帥峰.高等數(shù)學(xué)教學(xué)方法改革與數(shù)學(xué)建模思想培養(yǎng)的研究[J].課程教育研究,2019(47):162.

[2]李秉焱.芻議大學(xué)工科數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊,2019(32):142.

[3]姜濤.數(shù)學(xué)建模在應(yīng)用型本科院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用[J].科技風(fēng),2019(26):48.

作者：梁海鵬 馮俊艷 單位：石家莊理工職業(yè)學(xué)院