談現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下數(shù)學(xué)建模的創(chuàng)新教育

摘 要：信息時(shí)代的到來，給當(dāng)前的教育教學(xué)帶來了一場新的變革，各學(xué)科教學(xué)也在進(jìn)行著全新的嘗試。作為一門注重理論聯(lián)系實(shí)際的課程，數(shù)學(xué)建模也借助信息技術(shù)不斷深化理論教授與實(shí)踐探索，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和自我評(píng)價(jià)能力等進(jìn)行了綜合性培養(yǎng)與提升，有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，提高了實(shí)際的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);數(shù)學(xué)建模;創(chuàng)新教育

中圖分類號(hào)：G64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-9132（2019）35-0005-01

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.35.001

所謂創(chuàng)新教育，是對(duì)教育領(lǐng)域的改革和創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，幫助學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)體系，用創(chuàng)新的規(guī)律與方法對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行重新組合，從而產(chǎn)生新的知識(shí)、新的經(jīng)驗(yàn)、新的結(jié)果。而所謂的數(shù)學(xué)建模，其實(shí)是一種數(shù)學(xué)的思考方法，主張通過心智活動(dòng)構(gòu)造出形象化的或符號(hào)的現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象的特征。數(shù)學(xué)建模的操作程序大多是先進(jìn)行觀察分析，從中提煉出實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型，然后將其融入知識(shí)系統(tǒng)去處理，使原本紛繁復(fù)雜的具體問題被抽象出熟悉的數(shù)學(xué)模型，再引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點(diǎn)去觀察、分析和表示各種事物關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)學(xué)信息，以此來解決各種實(shí)際的數(shù)學(xué)問題。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新教育的重要性

在傳統(tǒng)高等數(shù)學(xué)教育中，理論性、邏輯性得到應(yīng)有的重視，卻常常忽視了它的實(shí)際應(yīng)用，出現(xiàn)課程結(jié)束后，學(xué)生難以提起基本的學(xué)習(xí)興趣，不知道如何在現(xiàn)實(shí)問題中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的情況。基于現(xiàn)代信息技術(shù)的建模創(chuàng)新教育為這樣的現(xiàn)實(shí)困境帶來了希望之光，并在學(xué)生思維能力和實(shí)踐的提升上具有重要的作用。具體來看，其重要性主要體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力上。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下數(shù)學(xué)建模的創(chuàng)新教育路徑

目前，高等數(shù)學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模的方式主要分為開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程和舉辦全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)。這些活動(dòng)的確取得了很大的成效，但仍然無法真正滿足高校培養(yǎng)大批綜合素質(zhì)較高的人才的需要。那么，如何才能取得數(shù)學(xué)建模的創(chuàng)新教育成效呢？結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下的數(shù)學(xué)建模過程又是什么樣的？下面我們將從幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)節(jié)的探究。

（一）做好前置性學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案

前置性學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案在當(dāng)前的信息化數(shù)學(xué)建模教學(xué)中逐漸獲得了廣大教師的認(rèn)可，有效幫助學(xué)生克服了畏難情緒，是引導(dǎo)學(xué)生去探究問題的關(guān)鍵所在。一般而言，前置性學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計(jì)多會(huì)選擇一些教學(xué)低起點(diǎn)、緩坡度的問題，以盡可能簡潔的形式去挖掘模型探究的重難點(diǎn)，讓學(xué)生從中獲得個(gè)性化的發(fā)展。受信息技術(shù)環(huán)境的影響，教師可以借此將前置性學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案發(fā)送到學(xué)校網(wǎng)站以及QQ或微信中，讓學(xué)生事先預(yù)習(xí)并簡單理解基本學(xué)習(xí)內(nèi)容。如此，建模教育便能借助這一基礎(chǔ)性步驟，在教學(xué)時(shí)更加輕松和有針對(duì)性，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

（二）做好數(shù)學(xué)建模過程中的指導(dǎo)

數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)是基于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的，因此為了讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)有一種感性的認(rèn)識(shí)，喜歡上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，教師在具體的課程教授過程中必須做好過程的指導(dǎo)。

第一， 做好選題工作。數(shù)學(xué)建模是為了讓學(xué)生深入了解和經(jīng)歷解決實(shí)際問題的全過程，感受數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值，所以選題必須要具備可操作性，強(qiáng)調(diào)從不同的角度和層次探索解決問題的方法，讓不同層次的學(xué)生都能有所收獲。

第二，重視過程指導(dǎo)。有了合適的選題，還要有深入細(xì)致的過程指導(dǎo)作為后期支撐。

（三）系統(tǒng)講授數(shù)學(xué)建模軟件

數(shù)學(xué)教育必須面對(duì)信息時(shí)代的特點(diǎn)，讓信息化影響下的數(shù)學(xué)教學(xué)更加高效。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的創(chuàng)新教育初衷，教師要在實(shí)際的教學(xué)中系統(tǒng)性地講授數(shù)學(xué)軟件，進(jìn)一步內(nèi)化學(xué)生的建模認(rèn)知。數(shù)學(xué)軟件是一個(gè)非常重要的信息產(chǎn)業(yè)分支，教師要不斷創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，游刃有余地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入建模的每一個(gè)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)軟件的具體使用技能，然后指導(dǎo)學(xué)生親自上機(jī)操作，以便徹底掌握這些軟件在實(shí)際數(shù)學(xué)運(yùn)算中的應(yīng)用。

（四）開設(shè)數(shù)學(xué)建模網(wǎng)絡(luò)課程

信息技術(shù)的滲透，給了數(shù)學(xué)建模更加靈活的選擇，也讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)并不是一件枯燥乏味的事情，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的提升十分有利。數(shù)學(xué)建模課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)踐就是十分突出的代表。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，不再是簡單的“存儲(chǔ)器”，更多的是獨(dú)立探索或者和同伴協(xié)作交流，這種先進(jìn)寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的積極性。尤其是其中所呈現(xiàn)出的初等模型、運(yùn)籌學(xué)模型、概率統(tǒng)計(jì)模型等代表性模塊，使數(shù)學(xué)建模的靈活性和形象性更加明顯，有利于學(xué)生從本質(zhì)上把握所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，提升自主學(xué)習(xí)能力。

三、結(jié)語

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，只傳授知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，構(gòu)建學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)與素質(zhì)教學(xué)所要求的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力是相輔相成、密不可分的，所以必須進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，真正提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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[責(zé)任編輯 李愛莉]

作者簡介：李詠華（1977.2— ），女，漢族，河南南陽人，講師，研究方向：經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)。