數學建模融入職業技術學院數學教學的分析與研究

吳文亮

[摘 要] 數學建模是數學知識借助于計算機技術解決實際問題的一種數學分析方法，將其引入數學教學中，對實現數學知識應用價值，推動數學教學改革，培養學生數學應用能力起著不可忽視的作用。對數學建模融入職業技術學院數學教學中的重要意義和實施路徑進行分析探討。

[關 鍵 詞] 職業技術學院；數學建模；數學教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）17-0140-01

一、數學建模融入數學教學的重要意義

（一）有利于培養學生數學應用能力

職業技術學院的數學教學枯燥無味，學生在數學學習中感到茫然，不明白數學知識的實用價值，易降低學生的學習興趣。而通過將數學建模融入數學教學中，能夠讓學生體會用數學知識解決實際問題的過程，激發學生學習數學的動機，使學生正確認識到數學知識的應用價值，從而提高學生的數學應用意識，培養學生的數學綜合素質。

（二）有利于實現理論與實踐的緊密結合

在傳統的數學教學模式下，數學理論知識學習往往與實踐操作分離，學生即便掌握了理論知識，也難以應用到實際問題的解決中去。而將數學建模融入數學教學中，能夠找到數學知識與實踐應用的最佳結合點，引導學生自主探究解決問題，轉變傳統的知識傳授模式，使學生在實踐活動中鞏固對所學知識的理解與運用。

（三）有利于促進學生數學思維能力的發展

由于數學建模所面臨的實際問題具有復雜性和多樣性的特點，而不同的問題需要通過不同的數學建模方法來解決，所以學生在進行數學建模時，需要利用相關的數學工具來解決實際問題。可將建模視作一種假設，即用數學語言表達實際問題，從而進行快速求解。因數學建模需要按照具體問題選擇相應的建模方法，從而使學生的抽象思維得到培養，有利于促進學生數學思維能力的發展。

二、數學建模融入職業技術學院數學教學的實施路徑

（一）融入數學建模思想的方法

對職業技術學院的學生而言，他們對數學知識的學習興趣普遍不高，導致這一問題的根本原因是缺少對數學應用性的體驗，無法將所學的數學知識與實際問題的解決聯系到一起，從而導致學生認為數學沒有專業課程重要。為改變這一現狀，應當逐步增強學生的數學建模能力，使其感受到數學與實際的關聯性，從而激發學習興趣。鑒于此，在職業技術院校的數學教學中，教師可將數學建模思想融入教學實踐當中，在此基礎上，開展數學建模周活動，可以利用1～2周的時間，進行數學建模教學，在這段時間里，教師可將教學的重點放在數學建模原理和方法的講解上，并為學生布置一些與生活實際相關的問題，讓他們利用數學建模的方法對這些問題進行解決，達到學以致用的目的。同時要求學生將解決問題的過程以報告的形式提交，并將之作為學生數學成績的一部分，這樣不但可以調動學生的參與積極性，而且還有助于他們數學思維的培養，更為重要的是，可以提高教學效率和質量。

（二）開設數學建模課程

職業技術學院應開設數學建模課程，讓學生體會到數學知識的應用價值，增強學生對數學建模的理解，培養學生的實踐操作能力。在數學建模課上，教師要讓學生掌握軟件的使用方法，使學生能夠運用數學建模理解導數、積分、極值、極限等抽象概念，并且還能靈活運用數學方法解決實際問題。教師要將計算機軟件與數學教學相結合，讓學生利用適當的數學工具描述各變量常量之間的關系，建立數學結構，而后利用獲取的數據計算出所有參數。

（三）采用案例教學法

在職業技術學院的數學教學中，通過數學建模的方法，可以將較為復雜的數學理論轉化為實際問題，隨著數學知識與實際問題的關聯，學生的學習興趣被進一步激發，由此可以使教學質量得到大幅度提升。在數學教學實踐中，教師可以采用案例教學法，在案例的選取上，可遵循小而精的原則，并且應確保案例與生活中的熱點問題相關，這樣可以激發學生對案例的學習興趣，有助于案例教學法的實施。教師可先對案例進行簡要講解，然后引導學生對其中的問題進行獨立思考，自主探究。在研究案例的過程中，教師可以啟發學生對有關的資料進行查閱，并進行分組討論和辯論，同時，要與學生進行交流，并讓他們按照自己的學習情況建立數學模型，使學生的主觀能動性在學習中得到充分發揮，據此培養他們尋找、思考和解決問題的能力。如，在教學微分方程的內容時，教師可以當前社會中人們普遍關注的經濟增長作為教學案例；又如在教學最值定理的內容時，則可用城市建設規劃作為案例；再如，教學積分運算的內容時，可用火箭發射作為案例。

總而言之，職業技術學院要重視學生數學應用能力的培養，在數學教學中引入數學建模內容，激發學生學習數學的動機，引導學生借助數學建模方法解決實際問題，從而不斷提高學生數學能力，實現職業教育培養技能型人才的目標。

參考文獻：

[1]嚴麗娟.數學建模融入職業技術學院數學教學中的探討[J].時代教育，2016（14）：99.

[2]周素靜，張秀英.數學建模思想方法融入高職院校數學教學改革研究[J].商丘職業技術學院學報，2017，16（3）：81-83.

[3]宋娟.數學建模思想方法融入高職院校數學教學的研究[J].西部素質教育，2017（23）：200.