【摘要】畢業(yè)論文(設(shè)計)是實現(xiàn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要實踐環(huán)節(jié).在畢業(yè)論文(設(shè)計)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模教學(xué)法是一個有效手段.可通過畢業(yè)論文選題、數(shù)學(xué)建模教學(xué)思想在數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用,在實踐教學(xué)體系中滲透數(shù)學(xué)建模思想,建設(shè)一支有應(yīng)用數(shù)學(xué)意識及創(chuàng)新能力的指導(dǎo)教師隊伍等手段來現(xiàn)實.
【關(guān)鍵詞】應(yīng)用數(shù)學(xué);畢業(yè)論文(設(shè)計);數(shù)學(xué)建模教學(xué)法
【基金項目】2012年度百色學(xué)院教學(xué)研究立項,項目編號:2012獼G16オ
一、前 言
數(shù)學(xué)與統(tǒng)計學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會在2005年作的數(shù)學(xué)學(xué)科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告中指出:今后五年和五年以后,以數(shù)學(xué)和計算機為主要工具的、國民經(jīng)濟各領(lǐng)域所需要的應(yīng)用型人才的需求數(shù)量很大,這一類數(shù)學(xué)人才的需求估計將占總需求的一半左右,五年以后,將占總需求的一半以上.可見,培養(yǎng)具有應(yīng)用數(shù)學(xué)和計算機來解決實際問題能力的應(yīng)用型人才,對社會的發(fā)展具有重要意義,而畢業(yè)論文(設(shè)計)是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要實踐環(huán)節(jié).本文就如何將數(shù)學(xué)建模教學(xué)法思想貫穿于應(yīng)用數(shù)學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)教學(xué)中進(jìn)行了研究.
二、應(yīng)用型人才須要有數(shù)學(xué)建模意識和能力
應(yīng)用型人才指的是在一線工作崗位上,能把理論付諸實踐,能承擔(dān)轉(zhuǎn)化應(yīng)用、實際生產(chǎn)和創(chuàng)造實際價值的任務(wù),為社會經(jīng)濟發(fā)展服務(wù).應(yīng)用型人才的基本素質(zhì)為綜合應(yīng)用知識、創(chuàng)新應(yīng)用與開拓創(chuàng)業(yè)的精神.
對于應(yīng)用數(shù)學(xué)的應(yīng)用型人才來說,要求具備從現(xiàn)實問題中抽象出數(shù)學(xué)規(guī)律,應(yīng)用已知的數(shù)學(xué)規(guī)律來解決實際問題的能力.學(xué)生應(yīng)受到嚴(yán)格的科學(xué)思維訓(xùn)練,具有比較扎實的基礎(chǔ)理論知識,初步掌握科學(xué)研究的方法,能應(yīng)用數(shù)學(xué)知識去解決實際問題.
而數(shù)學(xué)建模是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的重要實踐手段,它要求學(xué)生能把實際問題轉(zhuǎn)化成用公式、圖表、程序來描述的數(shù)學(xué)模型,然后利用數(shù)學(xué)理論、計算機求解建模,并對結(jié)果進(jìn)行解釋,達(dá)到解決實際問題的目的.數(shù)學(xué)建模是強化應(yīng)用數(shù)學(xué)意識、提高應(yīng)用數(shù)學(xué)能力的重要手段.因而,數(shù)學(xué)建模對培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用型人才具有重要意義.
三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)法思想在應(yīng)用數(shù)學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)教學(xué)中的實踐
1.在畢業(yè)論文選題中增加應(yīng)用型題目的比例
應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文的題目一般從基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)教育等方面去選擇.學(xué)生根據(jù)自己的興趣、工作的意向、所具備的能力選擇大小、深淺、適度的課題.通常從以下三個方面去選題:聯(lián)系數(shù)學(xué)教學(xué)實踐有關(guān)的課題;結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識,進(jìn)行某一專業(yè)方向上的學(xué)術(shù)探討;結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識,聯(lián)系實際解決一些應(yīng)用問題.
目前多數(shù)院校都由指導(dǎo)教師擬定題目.這些題目中,大多數(shù)題目與現(xiàn)實生活脫節(jié),能給學(xué)生進(jìn)入社會做準(zhǔn)備的題目并不多.要實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),指導(dǎo)教師的選題應(yīng)盡可能貼近生產(chǎn)實際、生活實際.指導(dǎo)教師可以考慮一些校企合作的項目,選取最適合教學(xué)內(nèi)容又貼近生產(chǎn)實際的課題,如以一些企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)為課題,共同開發(fā)一些有實用價值、適合學(xué)生設(shè)計的課題.
同時,由于近幾年在校外完成畢業(yè)論文的學(xué)生越來越多,我們應(yīng)鼓勵學(xué)生承擔(dān)實習(xí)單位的部分科研項目,并結(jié)合實習(xí)單位的實際,自行選題.在指導(dǎo)教師擬題或?qū)W生自行選題時,應(yīng)盡量從以下幾個方面去考慮:將與生產(chǎn)實際密切相關(guān)的數(shù)學(xué)課程進(jìn)行延伸.應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)中,概率論與數(shù)理統(tǒng)計、最優(yōu)化方法、運籌學(xué)等課程,可以將其應(yīng)用到生活實際中.如利用運籌學(xué),讓學(xué)生設(shè)計學(xué)生干部選拔方案、設(shè)計生產(chǎn)的最優(yōu)方案及運輸?shù)淖罴崖肪€,等等.
此外,全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽也給畢業(yè)論文(設(shè)計)選題提供了豐富的資源.近十年來的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)模型競賽題目涉及各個領(lǐng)域,包括工業(yè)、生物、醫(yī)學(xué)、工程設(shè)計、交通運輸、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟管理和社會事業(yè)等內(nèi)容.這些賽題對學(xué)生學(xué)習(xí)使用數(shù)學(xué)知識,解決以前他們沒有接觸過的新領(lǐng)域中的問題,起到很好的鍛煉作用,能比較好地模擬學(xué)生走上社會后,利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的情景.部分學(xué)生參加過數(shù)學(xué)建模競賽,也取得不俗的成績,但由于時間有限,一些問題并沒有得到很好的解決,可以考慮進(jìn)一步進(jìn)行完善;另外,對這些題目,還可以改變一些條件,進(jìn)行進(jìn)一步深入研究.
2.將數(shù)學(xué)建模教學(xué)思想貫穿于數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程中
畢業(yè)論文(設(shè)計)是學(xué)生綜合幾年所學(xué)知識,將數(shù)學(xué)建模思想融入選題的極好的鍛煉機會,是對學(xué)生在幾年本科專業(yè)學(xué)習(xí)期間,建模能力和建模意識的綜合反映.在畢業(yè)論文(設(shè)計)這個環(huán)節(jié)中,為了能讓學(xué)生更好地將建模思想應(yīng)用于較為復(fù)雜的實際問題,在數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段,就應(yīng)注意使用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法,將數(shù)學(xué)建模思想貫穿于數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué).
在教學(xué)手段上,教師應(yīng)注重使用數(shù)學(xué)建模教學(xué)法,通過使用實踐——理論——實踐的循環(huán)教學(xué)手段,使學(xué)生在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段,就能夠初步了解數(shù)學(xué)建模的思想.在教學(xué)中,結(jié)合基本的數(shù)學(xué)概念與原理,引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)語言和工具,對現(xiàn)實生活中的問題用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行翻譯,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)上的問題,建立模型,求解,給出數(shù)學(xué)上的解釋與方案.
如在《數(shù)學(xué)分析》教學(xué)中,可以考慮從基本概念上、定理證明中、應(yīng)用問題上、習(xí)題課上及考試中滲透數(shù)學(xué)建模的思想.
3.構(gòu)建實踐教學(xué)體系,為畢業(yè)論文設(shè)計打下良好基礎(chǔ)
實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),主要包括實驗、實習(xí)、調(diào)查、實踐、畢業(yè)論文設(shè)計等.通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié),可以培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并綜合使用所學(xué)理論知識解決問題的能力.我們應(yīng)構(gòu)建良好的實踐教學(xué)體系,將實踐教學(xué)貫穿在本科學(xué)習(xí)的幾年中.數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)這個工具,通過調(diào)查收集數(shù)據(jù),歸納研究對象的內(nèi)在規(guī)律,建立反映現(xiàn)實問題的數(shù)量關(guān)系,最后利用數(shù)學(xué)知識去分析和解決問題.在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,能夠很好地鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識與能力,因而,在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,應(yīng)注重數(shù)學(xué)建模思想的滲透及數(shù)學(xué)建模方法的應(yīng)用.
在社會實踐或社會調(diào)查這個環(huán)節(jié),可要求學(xué)生對社會熱點問題進(jìn)行調(diào)查,使用數(shù)學(xué)建模方法,提出初步解決方案.例如,可以讓學(xué)生對學(xué)校食堂進(jìn)行調(diào)查,提出合理的管理及收費方案;對教育收費問題進(jìn)行調(diào)查,分析現(xiàn)狀,給出一個調(diào)整的建議等等.
在數(shù)學(xué)實驗這個環(huán)節(jié),能讓學(xué)生了解知識發(fā)生的過程,概念變得形象直觀,復(fù)雜的運算用計算機迎刃而解.學(xué)生能學(xué)習(xí)到如何使用計算機處理大量的數(shù)據(jù),體會到計算機與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)完美的結(jié)合.
4.建立一支有數(shù)學(xué)應(yīng)用意識及創(chuàng)新能力的指導(dǎo)教師隊伍
目前大部分指導(dǎo)教師不夠重視學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng),在課程上滲透數(shù)學(xué)建模思想的意識比較淡薄,加上其自身知識、能力有限,因而在日常教學(xué)及畢業(yè)論文設(shè)計指導(dǎo)中,較少去挖掘與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實際例子,采用的還是傳統(tǒng)的教學(xué)方法,沒有很好地實施數(shù)學(xué)建模教學(xué)方法.我們應(yīng)采取各種措施,加強師資隊伍的建設(shè).可以開設(shè)數(shù)學(xué)建模研討班,選派教師參加各種數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)班與會議,選派老師參加各類職業(yè)技能的培訓(xùn),開展骨干教師的技能培訓(xùn)班,使教師了解工程技術(shù)、生產(chǎn)新方法、新技術(shù)對數(shù)學(xué)的要求等.增強教師應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識.
我們要培養(yǎng)一批有高度的責(zé)任感、事業(yè)心,有奉獻(xiàn)精神及良好師德師風(fēng)的創(chuàng)新型指導(dǎo)教師.他們知識廣博,善于學(xué)習(xí)新知識,積極進(jìn)行教學(xué)改革,有先進(jìn)的教育理念、教學(xué)水平、科研能力及綜合應(yīng)用能力.在日常教學(xué)及畢業(yè)論文(設(shè)計)指導(dǎo)中,使用數(shù)學(xué)建模教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)解決實際問題,增強學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識與能力.
【參考文獻(xiàn)】オ
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