大学数学建模教学的策略

摘 要：近些年来,大学数学建模竞赛的规模和影响力在不断扩大,学生受到的益处也越来越多,大学数学建模教学工作的地位和作用日益明显.但是,大学数学建模教学还存在着很多的问题与不足,主要表现为教学内容安排不合理、缺乏对数学建模深入的认识、课程开设与教材使用存在诸多不足等几个方面.今后,为了更好的开展大学数学建模教学工作,需要在课程开设、专业教学、实验室建立等方面采取相应的策略.

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一、引言

近些年来,大学数学建模教学课程在高校逐渐开展起来,数学建模竞赛的影响力也在不断的扩大,学生从中受到很多的益处.高校数学建模教学课程的开设深刻的影响着数学教学思想、教学体系,为高等数学教学带来了生机与活力.但是大学数学建模教学在取得不少成绩的同时,也存在着一些问题与不足,文章从这些问题的分析入手,并就大学数学建模教学的策略进行了探讨研究.

二、大学数学建模教学存在的问题

全国大学数学建模竞赛在九月份举行,为了参赛并取得优异的成绩,大部分高校都开设建模课程并在检测期举办培训班.在教学内容上,大学数学建模以问题为中心,块状编排,为数学教学带来了生机与活力.但是学时比较少,难以顾及知识形成的背景,也很难组织学生在课堂上对建模问题进行讨论和交流,这样一来,学生难以掌握数学建模的思想和方法.大学数学建模教学存在的很多的问题与不足,总的来说表现在以下几个方面.

1、教学内容安排不合理.由于数学建模教学的时间是在每年九月份,大部分高校都开设建模课程和暑期培训.但是教学内容安排不合理,主要体现为：课程的学时太少,课堂讨论、交流不够,学生对建模教学的兴趣不浓,参与的积极性和主动性不高,难以掌握大学数学建模教学的思想和方法.此外,很多的高校没有将数学建模教学纳入日常的教学工作之中,在参加竞赛之前,没有做好充分的准备工作,往往采取突击应对的方式,所取得的效果不太理想.暑期培训主要包括两个部分的内容,基础知识的讲解和建模模拟训练.但是,暑期培训和建模教学没有很好的结合起来,学生的学习效率不高.

2、缺乏对数学建模深入的认识.在校师生对大学数学建模缺乏深入的认识,有些甚至避开这个话题,忽视数学建模的教学和学习.在教学实践和学习中,对数学知识的学习局限于书本知识,并没有将所学到的数学知识运用到书本中去,理论学习和实践相脱节,忽视运用数学知识解决实际问题的能力的培养.学生在学习中也缺乏交流与合作,并没有体会到数学建模教学带来的乐趣.

3、课程开设与教材使用存在诸多不足.调查显示,在绝大部分高校中,数学教育专业教学的建模课程是照搬理工类专业数学建模教材.这些教材存在着以下的问题与不足：第一、在内容编排上,教材主要包括大量难度较大的数学模型,认识和分析这些模型需要运用大量的非数学领域的知识和方法,而数学教育专业的学生往往缺乏这方面的基础,分析和解决这些问题比较困难,在学习方法上也只能依靠模仿和机械的记忆.第二、在编排体系上,教材主要采用块状的形式,以问题为主线,主要是罗列问题,过分突出问题的解决.这样的数学教材编排给建模教学带来很大的负面影响,难度较大,学生不易接受,教师也难以对教学进行合理有效的安排.此外,这样的教材编排使大学数学建模教学的目标难以得到实现,让学生树立“数学具有广泛应用性”的理念难以真正落实,难以培养学生数学应用能力,难以使学生掌握一套数学建模方法,难以培养学生运用数学知识分析问题和解决问题的能力,难以适应高等学校数学教学改革的现实需要.

三、大学数学建模教学的策略

大学数学建模教学对教学和实践具有十分重要的地位和作用,针对大学数学建模教学存在的问题与不足,结合教学的实际工作,笔者认为可以采取以下措施来推动大学数学建模教学.

1、尽早开设数学建模教学课程.为了更好的培养学生数学建模意识,提高学生应用数学解决现实问题的能力,我们认为,尽早开设数学建模教学课程是一种切实可行的选择,这样就可以使学生长期接触数学建模教学,为学生学习数学建模营造良好的氛围.培养学生的数学建模意识,激发学生对数学建模的学习兴趣,是提高建模教学效果相当重要的方面.任何兴趣的培养,需要一个过程,需要时间的积累,数学建模也是如此.因此,我们需要尽早开设数学建模教学课程,加深学生对建模教学的了解,激发学生的学习兴趣,为学好数学建模课程,参加竞赛做好准备工作.

2、将数学建模与专业教学结合起来.为了更好的开展大学数学建模教学工作,将数学建模与专业教学结合起来是十分必要的.数学建模教学涉及的学生较广,要调动学生学习的积极性,在课程安排和授课方式上要注意与专业教学有机的结合起来,文理兼顾.根据不同专业设置不同数学建模教学模式,取长补短,促进各专业的优势在数学建模竞赛中充分发挥.此外,在高等数学、概率统计等课程教学中,教师可以结合专业知识补充案例,让学生真正了解数学建模的具体应用,培养学习对数学建模的兴趣和爱好.

3、建立数学建模实验室.数学实验是数学建模的重要补充,所以有必要建立数学建模实验室,并吸引不同专业的学生进入实验室进行数学建模的研究和学习.由老师对教学软件进行系统的讲解,让学生上机操作学习.随着计算机技术的不断进步,高性能的数学软件不断被开发出来,使得复杂的数据处理变得容易,学生可以在实验室亲自操作,掌握这些软件在数学运算中的应用.比如,利用软件求导数、求极限等,利用软件解方程、解线性规划；利用软件研究函数变化规律,绘制曲线图形等等.

四、结束语

总而言之,随着大学数学建模竞赛的规模和影响力的不断扩大,学生受到的益处也越来越多.今后我们在教学实践中需要做好大学数学建模教学工作.文章主要探讨分析了大学数学建模教学存在的问题,并就这些问题提出了相应的策略,希望能够引起人们对大学数学建模教学的进一步关注,能够对实践发挥指导作用.