高職學生數(shù)學建模能力的培養(yǎng)

陳忠

摘要：數(shù)學學科本身帶有一定的基礎性與綜合性，在高職教學中占有較大的比例，是其他理科學科學習的基礎。在高職學校中開展數(shù)學建模教學，對于提高高職學生的數(shù)學思辨能力與建模能力效果十分鮮明。本文主要針對高職學生數(shù)學建模能力培養(yǎng)進行分析，探討高職教學中數(shù)學建模能力培養(yǎng)的具體實施措施，更好地促進今后的數(shù)學教學。

關鍵詞：高職學生；數(shù)學建模；建模能力；培養(yǎng)途徑；研究分析

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）48-0253-02

在高職院校的數(shù)學教學中重點應該是學生應用數(shù)學解決實際問題能力的培養(yǎng)，大量的理論教學更應該結合教學實踐，突出學生的動手與思索能力，利用數(shù)學知識、數(shù)學理論解決生活中的疑難是數(shù)學教學的終極目的，在高職教學中具有十分重要的現(xiàn)實性意義。

一、高職院校開展數(shù)學建模教學的必要性與意義分析

1.促進高職院校數(shù)學教學目標的實現(xiàn)。高職院校教學應更注重對理論知識的實踐與應用，注重數(shù)學分析與創(chuàng)建能力的提升，實現(xiàn)數(shù)學理論知識與現(xiàn)實問題的解決的轉化，這是當前高職院校數(shù)學教學的既定目標。數(shù)學本身的抽象性使得知識理論教學枯燥無味，數(shù)學知識始終無法實現(xiàn)與實際問題解決的對接。針對該教育現(xiàn)狀，進行數(shù)學建模能力的培養(yǎng)是行之有效的手段。

2.調動學生學習積極性，激發(fā)創(chuàng)造潛能，提高問題解決能力。在高職院校中開展數(shù)學建模教學，一方面調動學生數(shù)學學習的積極性，相較于單純的理論講解，數(shù)學建模能力的教學強調動手與思考，在自由開放的環(huán)境下學生學習積極性更加高漲。另一方面在高職院校中開展數(shù)學建模能力的培養(yǎng)性教學，有利于激發(fā)學生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，弘揚創(chuàng)新精神。

二、高職院校數(shù)學建模能力培養(yǎng)與教學現(xiàn)狀

1.逐漸關注數(shù)學建模能力培養(yǎng)，力度仍需加強?；谡n程本身來看，大部分高職院校充分認識到數(shù)學建模能力培養(yǎng)的重要性，積極開展了微積分、概率教學、數(shù)理統(tǒng)計等專業(yè)性學科教學，旨在提高學生的數(shù)學建模能力。但是在培養(yǎng)的過程中，常常重視力度不夠，在課程教學內容與方法上存在一定的滯后性。重經(jīng)典、輕理論、重分析與推導，輕數(shù)學思想與運算技巧的分析，各部分知識點之間存在斷裂，很難自成教學體系，缺乏必要的應用性與聯(lián)系性，在教學方法與教學內容上還需要不斷的嘗試與摸索。

2.課時不斷壓縮，課程無法開展。在高職院校中開展數(shù)學建模能力的培養(yǎng)需要一定課時量的支撐，當前教學中因為對課時量的壓縮，導致其在教學內容上也有所刪減，對數(shù)學應用能力的講解停留在理論表層，缺乏深入的實踐展示，數(shù)學建模能力培養(yǎng)無法深入進行。

3.教學方式陳舊落后，教學內容單一。在教學方式上高職院校的數(shù)學建模能力培養(yǎng)也急需改進，傳統(tǒng)的填鴨式教學使得教師是課堂的主導者，學生的自主性不強，教學中單純強調理論定理與嚴密的邏輯體系，忽視了學生訓練技巧與自由分析能力的講授與引導。在教學中，教師授課形式單一，考核形式傳統(tǒng)落后，缺乏必要的層次性與多樣性，不能真實準確地反映學生的數(shù)學分析能力與知識掌握程度。

三、高職院校數(shù)學建模能力培養(yǎng)的途徑探析

1.轉變認識觀念，高度重視數(shù)學建模能力的教學與培養(yǎng)。在進行數(shù)學教學時，教師首先要完成教學觀念上的轉變，充分認識到當前教學整體與自身數(shù)學教學的不足，從觀念上有所轉變，認識到數(shù)學建模能力培養(yǎng)的重要性，在思想上高度重視，從整體性與綜合性、實用性角度去理解數(shù)學，開展數(shù)學教學。數(shù)學建模是將理論與知識結合起來，在教學中將演繹與歸納滲透到教學中，在實踐中加深對數(shù)學定理與數(shù)學知識的理解與把握，實現(xiàn)數(shù)學知識與生活實際的結合，數(shù)學教學更應該走出理論教學的限制發(fā)揮其應用功能。教師為學生創(chuàng)設自由探討的課堂氛圍，學生在自由的課堂氣氛中自由交流，思索，學習建模知識并嘗試運用于實踐中。

2.大膽嘗試各種形式的教學模式。在數(shù)學建模能力的培養(yǎng)中，其最鮮明的特點是擺脫傳統(tǒng)數(shù)學教學的呆板性，將學生的數(shù)學積極性調動起來，參與到課堂建模中來。增強教師與學生的雙向互動，教師在與學生交流的過程中發(fā)現(xiàn)學生學習不足，采用答辯或探究的形式讓學生提出自己的想法，開展情境教學或者是小組合作教學，讓學生增強對數(shù)學轉化與應用思想的理解，在多媒體課件與軟件的輔助下，借助多樣的數(shù)學教學模式，學生積極主動地投入到數(shù)學建模的轉化與應用中去。

3.數(shù)學建模應用實踐分析。下面是在教學中實際指導學生完成的建模問題節(jié)選。

隨著社會的發(fā)展，文物修繕工作有條不紊地開展，其中古塔受戰(zhàn)火、地震、風雨侵蝕等人為和自然的破壞，損壞極為嚴重，亟需修復與完善。在古塔的修繕中重點是做好古塔傾斜、彎曲變形的分析。古塔因為高度的問題一般不能實現(xiàn)直接測量，我們引入數(shù)學模型概念，在其周圍建立平面監(jiān)測點，在塔頂設立變形觀測點，至于鏡S1，后視S2點，觀測各角計算As1sk=arctg，As1s2=arctg，Asky1=arctg，根據(jù)獲取的觀測點數(shù)據(jù)繪制直觀顯示變化的折線圖，借助折線圖的變化清晰展示古塔近幾年的傾斜與彎曲情況。古塔不同監(jiān)測期的傾斜度折線圖。

上升的折線圖直觀告訴我們古塔每年彎曲的程度不斷加重。對近幾年古塔的傾斜程度進行總結，制成數(shù)據(jù)表格（見表1），輔助識別古塔傾斜變化情況。在氣溫，風力等因素的情況下將以每年0.023mm的速度進行重心偏移，角度傾斜度會慢慢增大，如果不采取措施及時補救與完善，古塔將岌岌可危。

四、結束語

高職院校作為相對獨立的教學類型，在教學目標及教學內容上更注重對學生實際操作技能的培養(yǎng)，為國家輸出技術型人才，在這樣的教學要求與背景下，積極開展數(shù)學建模教學，培養(yǎng)學生的建模能力，對于激發(fā)其創(chuàng)新潛能，增強創(chuàng)新能力，促進數(shù)學理論教學與生活問題的接軌都有著重要意義。

參考文獻：

[1]李占光.高職學生數(shù)學建模能力的現(xiàn)狀及對策[J].企業(yè)家天地，2009，（6）.

[2]李鶴.論數(shù)學建模教育對高職學生數(shù)學能力的培養(yǎng)[J].遼寧師專學報（自然科學版），2010，（04）.

[3]張亮.職業(yè)院校學生數(shù)學建模能力的培養(yǎng)與分析[J].數(shù)學學習與研究，2011，（13）.endprint