滕靜
摘 要:21世紀要求高等教育培養的人才需要具有創新能力、應用能力和實踐能力等綜合素質。而這正是數學建模課程的課程目標和核心任務。數學建模課程以實際問題為主線、以學生為中心,是培養學生的創新能力和綜合能力的重要途徑。數學建模課程的開設對于人才培養是很重要且必要的。但由于我院數學建模課程主要針對經濟類專業學生開設,而經濟類專業學生相對于理科生來說數學基礎和邏輯思維能力較弱,從而導致了當前的數學建模課程存在著一些問題和弊端,而這些問題是不容忽視的。本文針對經濟類專業數學建模課程的這些現狀,分別從教學內容、教學方法和手段、教師水平方面給出了相關建議。
關鍵詞:數學建模;經濟類專業;教學方法
中圖分類號:F224-4文獻標志碼:A文章編號:2095-9214(2016)01-0056-02
數學是一切科學的基礎,當前科學技術和生產的高速發展也對數學提出了更高的需求,所以我們必須加強數學研究與數學教育,以適應科技發展的需要。尤其是高等教育中的數學教育。由于數學也是一門應用極其廣泛的學科,人們的日常生產和生活中隨處可見,所以數學教育的主要任務不簡單的在于教會學生解數學題,了解數學知識,或是應付考試,而在于通過數學知識的教授和掌握過程來培養學生的思維能力,提高他們分析問題和解決問題的能力。但是,由于數學本身的抽象性,理論性強等特點以及傳統觀念和教學方法等弊端,造成了教育與現實的嚴重脫節。使得部分大學生認為數學都是概念,定理等抽象性,理論性的內容,沒有與實際問題的聯系,認識不到數學的現實意義與應用價值。長此以往,就會使學生覺得數學既難懂又無用,而失去對數學的學習熱情興趣,從而影響他們的數學知識和數學素養。
數學建模是一種基于現實的數學思維方法,也是一種現代的教學模式。它是通過數學符號和數學知識來近似地描述或解決實際當中的問題。所以數學建模是溝通數學科學與其他不同學科理論知識的紐帶,也是聯系數學科學與實際問題的橋梁。
一、數學建模課程的必要性
1.數學建模課程有利于培養和提高學生學習數學的興趣
俗話說,興趣是最好的老師,所以提高學生的學習興趣是使學生學好數學的前提和必要條件。由于部分學生缺乏對于高等數學的正確認識以及準確定位,直接致使學生在學習過程中的學習動機不夠明確,也缺乏學習的積極性。數學建模課程的開設,有助于使學生認識到,數學當中學到的概念,定理等這些理論知識是可以運用到日常的學習生活中去的,而且也能夠用于解決實際問題,并且能夠發揮強大作用的。也就是讓學生了解到學習數學確實是“有用的”,解開長期困擾學生“學數學有什么用”的問題。一旦感受到了這些,學生就會自然而然的對數學進行重新認識并重新定位。從而也會激發起他們學習數學的興趣和積極性,保有熱情的加入數學的學習中。
2.數學建模可以培養和提高學生解決問題的能力
傳統的數學教學往往更加重視對學生邏輯思維能力的訓練,而忽略了數學對解決實際問題的作用的講解。通過數學建模課程,學生可以將學到的理論知識與具體實際問題結合起來,建立一定的數學模式,從而有效地使用數學知識來解決現實問題。在這個過程中,學生的數學應用能力和實踐能力得到了培養和鍛煉。久而久之,可以在很大程度上提高學生解決問題的能力。
3.數學建模提高學生的綜合素質和能力
數學建模課程,更加注重從實際的具體問題出發,利用數學知識,建立一定的數學模型來將問題解決。首先,這樣可以給予學生更多的空間和培養學生的創造力。因為在這個過程中需要用到眾多方法、技巧,并且要經過認真的分析和綜合,而數學建模并沒有固定的方法或者模式遵循,會因為問題的不同而不同,也往往因為解決問題的人的不同而不同,它的方法靈活多樣,也就給了學生很大的自由發揮的空間。其次,數學建模本身就是一種創造性的勞動,而在這種創造性的勞動過程中可以反映出學生的綜合素質。因為建模要求學生不僅要掌握一定的理論知識,還要有較強的實踐能力;在思維方面既要求有很好的靈活性和發散性,又得在廣度和深度上達到一定層次。所以,這就對學生在各個方面都提出了較高要求。比如,對事物的觀察能力、抽象綜合能力、分析類比能力等。所以,數學建模課程有力于學生在各個方面綜合素質和能力的提高。
二、經濟類專業數學建模課程的特點和現狀
我校大多數專業為經濟類專業學生,他們的數學基本功沒有理科專業學生扎實,學生一般只有微積分和線性代數,概率論與數理統計的基礎,學生們基本都沒有學過計算方法、運籌學和離散數學等課程,所以在教學過程中會出現,部分學生開始時對數學建模充滿好奇與熱情,但上過幾次課后就開始打退堂鼓。理由是他們認為這門課程太難了,無法理解。但實際上數學建模課程并非像學生們想象的如此深奧。根據我校經濟類專業參加數學建模競賽學生的調查,部分學生不僅能夠在競賽中取得優異成績,而且他們的綜合能力提高很快。所以,任課教師在在教學過程中應該“因材施教”,注意發揮學生的專業特長。根據學生的專業特點來設置教學方法和安排教學內容。
三、經濟類專業數學建模課程的建議
1.教學內容安排
數學建模課程的主要目標是培養學生應用數學這門工具解決實際問題的意識和能力,所以,教師在教學內容的安排上不用太注重課程的系統性,要適當調整授課內容。應該盡力做到注重強調學生的主觀能動性和創造性,弱化對理論問題的講解。充分挖掘和利用經濟類專業學生的專業特長,注意重視數學語言的翻譯能力和論文的書寫能力。
2.選取適當的模型案例,進行案例式教學
案例式教學可以提高學生的學習興趣和主動積極性,有助于培養學生的創新精神和提高他們的創新能力。教師在教學過程中要根據經濟類學生的知識水平,專業特點,以及學習能力來選取難易適度的具有代表性的建模案例。比如存儲模型,經濟增長模型,投資組合模型等。這些模型首先難度不會太大,其次與學生的專業以及實際問題相關,不僅可以增加趣味性,又能充分體現數學建模的建模思想。所以,這樣的案例讓學生覺得既有趣、有用、又不會太難。繼而更加愿意積極主動的去學習和參與。
3.改進教學手段和教學方法
首先,運用多媒體技術與板書相結合的教學手段。多媒體是一種現代化的教學手段,教師可以通過多媒體現場直觀的演示軟件如何操作,這樣既可以使教學內容得到形象生動的展示,又能豐富課堂信息以提高課堂教學效果。而板書,則比較靈活且可以隨時體現和演示解決問題的邏輯思維過程。教師在課堂教學中將二者結合起來運用,充分發揮它們各自的優勢,既可以讓學生感受到課堂的趣味性,提高邏輯思維能力,又能加深他們對教學內容的掌握和理解。
其次,教師的講授要與學生的討論相結合起來。在教學過程中,教師在發揮主導作用的同時,也要發揮學生的主體作用。即在教師講授完案例的基本背景、條件、工具后,具體的分析過程應該讓學生們積極的進行討論。比如該應用哪部分數學知識、建立什么樣的數學模型、最后達到什么樣的效果等等。這樣既可以提高學生的積極主動性,創造良好的課堂教學氣氛和教學效果,又能使學生在討論過程中加深對問題理解的深度和全面性,從而培養和提高他們的分析解決問題的素質和能力。
4.提高教師的素質和水平
數學建模課程的教學效果如何,教師的水平和素質是關鍵。講授數學建模課程的教師不僅需要具備較高的數學專業水平,還必須具備一些有關的經濟專業知識,還需要一定創新精神以及解決實際問題的能力。為了取得好的教學效果,提高教師的水平,需要授課教師多參加相關培訓和學習,比如學術會議,研討訪問等,以增長見識,拓寬自己的知識面,了解更多比較前沿的新趨勢和新動態。不斷進步,提高自己的水平。
四、結語
數學建模課程是數學發展、學生發展和社會發展的需要。它不僅可以提高學生應用能力、創新能力等綜合能力,而且可以有力地激發學生的學習興趣。但是,目前經濟類專業的數學建模課程還不夠成熟,需要該課程的授課教師在教學實踐過程中不斷的摸索經驗,來發展和完善數學建模課程。從而使數學建模課程更好的為高等教育、人才培養和社會發展服務。
(作者單位:中華女子學院計算機系)
項目資助:北京高等學校青年英才計劃項目(Beijing Higher Education Young Elite Teacher Project)項目編號YETP1382
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