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提高高职学生数学建模能力的方法研究

2022-06-28  |  点击:  |  栏目:论文中心

本文作者:刘雪梅 发表期数:现代职业教育 2022年19期 本文字数:2505

  [摘           要]  职业教育是全国教育系统非常重要的一环,因此提高高职学生面向未来的能力已迫在眉睫。从数学建模的意义与高职学生数学建模能力的现状两方面出发,分别从多层次进行高职数学教学、全过程引入数学建模优秀案例、全方位开展数学建模活动三方面来研究如何提高高职学生的数学建模能力。
  [关    键   词]  数学建模;高职教学;數模案例;实践创新
  [中图分类号]  G645                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603(2022)19-0088-03
   一、提高数学建模能力的意义
   (一)增强应用数学知识的能力
   在数学建模过程中,要能把实际问题用数学语言表示为明确的数学问题,建立数学模型,运用所学的数学知识求解,还要用通俗的语言表达,从而转化到实际中应用。数学建模的问题都是与生活息息相关的问题,学生解决问题后会提高学习高等数学的主动性和积极性。数学应用和翻译能力对学生以后在工作岗位上的发展非常有帮助。
   (二)增强自学、自辨能力
   在信息快速更迭的现代社会,要提高学生对新知识、新技术的学习能力,更需要学生具有查找、筛选信息的能力,才能在面对复杂的信息时有自己独立的见解,提高学生未来工作的发展潜力。数学建模的问题具有多样性、复杂性、综合性的特点,要求学生在掌握数学知识的基础上继续拓宽知识面,通过查找文献,筛选到有用信息,在短时间内快速学习并应用。所以,数学建模是提高高职学生自学、自辨能力的重要途径。
   (三)增强数学软件的应用能力
   近年来,大数据分析、云计算、人工智能等技术发展迅猛,数学软件使实际问题计算提高精确度,解决问题更高效。应用数学软件能完成人工无法完成的任务,得到直观的图表,更有利于深入探究。这些益处促使数学软件应用广泛。而数学建模给了学生应用数学软件的机会。学生在数学建模中会熟练使用Matlab、Lingo、Spss等软件中的各项功能和命令,从而提高学生数学软件的应用能力。
   (四)培养团队合作精神和坚强的意志力
   数学建模需要三位队员来参与,进行模型建立、模型求解和灵敏性分析等,三人全力以赴,分工合作,优势互补,把建模、编程、论文三部分以一篇论文完成。在这个过程中可培养学生的交流沟通能力,学会互相尊重与鼓励,培养学生迎战困难的信心与耐心和坚持不懈的意志。这些品质在学生未来的工作中会大有裨益。
   (五)提高创新能力
   针对国家要求培养学生的创新能力,虽然高职学生对理论知识理解深度不够,但本着对高职学生“够用”为度,增加应用的要求,学生在技术应用性上有所创新未尝不可,而数学建模是培养学生创新能力的有效途径之一。数学建模的特征是解决方法不唯一,可以查阅网络和参考书籍,可使用数学软件编程解决,这就为学生的创造性提供了发挥空间。在寻求更独特的创意、更好的解决方案的过程中,会大大激发学生的创新意识,培养学生的创新能力。
   二、高职学生数学建模能力的现状
   (一)学生数学基础差,对数学建模兴趣淡漠
   首先,随着近几年高职学生扩招,高职学生来源有高考、技校、中专、退伍军人等渠道[1],一般都是数学基础差,数学建模能力更弱。表现为:数学理论知识基础不扎实,计算能力较弱。学习新知识对教师的依赖过大,更没有主动学习新知识的自觉性和积极性。并且有部分学生认为数学学习与专业课关系不大,数学无用;还存在少部分学生一直对数学学习有恐惧和排斥心理。这种种情况导致学生对数学建模的兴趣不高。
   (二)数学课程课时少、难度大,数学建模知识掌握不够
   目前,高职学生教学以够用为度,应用型强为目标,高职高等数学课程的课时量压缩,会导致教学内容精简;考虑到学情,教学内容缺乏系统性与连续性,注重单个知识点的学习和计算;数学建模方面的知识只能抛砖引玉,,无法深入地将内容讲解透彻、拓展应用,数学软件应用能力不足,不利于学生数学建模能力的培养。并且对类似全国大学生数学建模竞赛赛题这样复杂的实际问题,现有的数学知识对高职学生进行数学建模是远远不够的。
   (三)教师教学方法欠佳,影响学生数学建模能力培养
   针对高等数学课程理论性强的特点,教师多强调理论上严谨的数学逻辑思维,注重运算技巧的训练,一个知识点对高职学生的要求一般是直接套用数学公式做简单计算,课堂信息量少,学生不能发挥主观能动性。教师在教学过程中不能结合信息社会的需求,给学生讲解涉及数学软件应用的问题,使学生认为数学就是计算题,对学习数学的积极性降低;学生遇到稍微多变的实际问题会无从下手,从而影响学生数学建模能力的培养。
   三、提高高职学生数学建模能力的途径
   (一)加强高等数学基础知识的应用能力
   1.教师应遵照学校培养应用型人才的定位,以学以致用的原则进行理论教学,减少理论推导内容的讲解,淡化证明步骤,强调几何直观理解,注重应用性举例,让学生将知识能够应用到实际问题中[2]。例如:由曲边梯形的面积引入定积分的概念,最后给出如何计算面包的体积与重量的问题让学生深入思考,既是生活中的常见问题,引发学生学习数学的兴趣,又能巩固积分知识,并且可以拓展到其他物体的体积与质量的求解问题等,加强数学概念的理解与应用意识,增强学生数学建模的意识。

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