馬 芬

(咸寧職業(yè)技術(shù)學院 湖北咸寧 437100)

談如何將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程

馬 芬

(咸寧職業(yè)技術(shù)學院 湖北咸寧 437100)

現(xiàn)在雖然各高校廣泛開展了和數(shù)學建模有關(guān)的活動，但是各高校學生的受益面卻很小。由于各高校大部分專業(yè)都會開設(shè)數(shù)學課程，因此將數(shù)學建模思想融入到數(shù)學類主干課程就可以解決這一問題。在這種情況下，本文主要分三部分來談?wù)撊绾螌?shù)學建模思想融入到數(shù)學類主干課程中。

數(shù)學建模思想；數(shù)學類主干課程；問題；必要性；方法

隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，很多新知識、新觀念層出不窮，人們的觀念也在不斷地跟新和變化。在數(shù)學教育方面，人們的觀點也發(fā)生了改變，數(shù)學教學不再僅僅只是教授知識，而是應(yīng)當將所學的知識應(yīng)用到實際生活中去，解決實際問題。而數(shù)學建模思想對提高學生應(yīng)用數(shù)學能力具有很大的影響，將其融入數(shù)學類主干課程可以彌補傳統(tǒng)數(shù)學教學的不足之處。

一、數(shù)學建模教學出現(xiàn)的問題

近年來，在各高校中對學生進行數(shù)學建模教學的教學方法一般分為三種，即開設(shè)數(shù)學建模課程或數(shù)學建模選修課、組織以數(shù)學建模為主題的課外活動以及開展數(shù)學建模專題課。盡管如此，無論是采取哪種教學方式，現(xiàn)在教學建模的教學方式存在明顯的問題與不足。

(一)普及力度不夠，受益面小

就目前來看，各高校數(shù)學建模的普及力度不夠，使得學生的收益面很小，基本上受益的只有理工專業(yè)的學生。究其原因，這是因為有的專業(yè)根本就用不上數(shù)學建模思想，因此導(dǎo)致各高校只開設(shè)了和數(shù)學建模思想相關(guān)的課程，甚至有的只能在個別專業(yè)或研究生中開設(shè)。有的高校即使開設(shè)了數(shù)學建模課的選修課，但選修課的學分和人數(shù)都要限制，導(dǎo)致只有很少一小部分同學參加。這相對于廣大學生來說，普及力度不夠，受益面小。

(二)競賽功能性太強，忽視對技能的訓練

雖然現(xiàn)在全國高校組織的數(shù)學建模競賽已有二十多年了，數(shù)學建模競賽得到了很大的發(fā)展；但是因為受各種因素的影響(如組織條件、培訓時間等)，大部分高校之所以參加數(shù)學建模比賽只是為了獲得獎杯、獲得榮譽。以這個目的為出發(fā)點參加數(shù)學建模競賽，使得只側(cè)重于訓練學生答題技巧，而忽視了對學生技能的訓練，沒能做到將數(shù)學建模競賽真正當作培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)能力的活動。

(三)缺乏實踐，只注重理論知識

對學生數(shù)學建模方面的培訓，沒有與實踐真正結(jié)合起來，依然只注重理論知識方面的培訓。由于現(xiàn)在高校參加數(shù)學建模競賽只是為了獲得獎杯與榮譽，導(dǎo)致其開設(shè)的數(shù)學建模培訓班只是為了訓練學生的答題能力與技巧。雖然教師在對學生的培訓過程中也分析了一些應(yīng)用案例；但是由于這些案例都是經(jīng)過提煉簡化后的問題，使得學生并沒有真正將數(shù)學建模應(yīng)用到具體實踐中去。

二、將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程的必要性

(一)可以彌補傳統(tǒng)數(shù)學教學的不足

學校之所以開設(shè)數(shù)學這門學科，其目的就是為了培養(yǎng)學生數(shù)學的思想、方法和技巧，并將其應(yīng)用到實際生活中、解決實際生活出現(xiàn)的問題。但是傳統(tǒng)數(shù)學教學只側(cè)重于學生理論上面的教授以培養(yǎng)其數(shù)學思維能力，并沒有與實際相結(jié)合、培養(yǎng)學生實際應(yīng)用數(shù)學的能力。正因為如此，為了彌補傳統(tǒng)數(shù)學教學的不足，教師必須在實際教學中將數(shù)學建模思想融入到數(shù)學類主干課程。這樣既能提高數(shù)學教學的課堂效率，又能激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù)學的意識和能力。同時，這樣做更能幫助學生理解和掌握數(shù)學理論知識。

(二)可以彌補傳統(tǒng)數(shù)學教材缺乏現(xiàn)代化解題工具的不足

近年來，科技發(fā)生著日新月異的變化，科技水平得到了質(zhì)的飛躍，計算機技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展且被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域。在數(shù)學方面，已開發(fā)了許多數(shù)學應(yīng)用軟件包，如Matlab、Lingo、DPS或SPSS等。雖然這些數(shù)學應(yīng)用軟件不屬于計算機課程之中是，但是它們卻是應(yīng)用數(shù)學的常用的、最有用的工具。數(shù)學教師只有將數(shù)學建模思想融入到數(shù)學主干課程中，才能將現(xiàn)有的數(shù)學應(yīng)用軟件切實的運用到數(shù)學課程教學之中。這樣做不僅將數(shù)學和現(xiàn)代化技術(shù)有機地結(jié)合在一起，為傳統(tǒng)數(shù)學教材提供了現(xiàn)代化解題手段的途徑；而且也培養(yǎng)了學生利用科學技術(shù)工具進行學習的意識。

(三)可以促進數(shù)學教師的知識更新

現(xiàn)在，大多數(shù)數(shù)學教師在專業(yè)知識上往往比較單一，且應(yīng)用數(shù)學知識和數(shù)學應(yīng)用能力的方面很薄弱，這不利于對學生數(shù)學方面的全面素質(zhì)教育的培養(yǎng)。要將學生培養(yǎng)成為具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)的人才，這就需要數(shù)學教師在實際數(shù)學教學活動中，將數(shù)學建模的思想融入各門數(shù)學主干課程中去。同時，這對數(shù)學教師的素質(zhì)提出了更高層次的要求。以前，人們認為數(shù)學教師的素質(zhì)就是指其擁有過硬的專業(yè)知識。但是現(xiàn)在，數(shù)學教師的素質(zhì)除了這一點外還必須具有將數(shù)學知識應(yīng)用到實際生活中、解決實際問題的能力。因此，數(shù)學教師就必須不斷提高自己科技文化水平，跟緊時代潮流，使其了解數(shù)學以外的世界，從而促進數(shù)學教師的知識更新。

(四)可以推動數(shù)學教學思想的進步

數(shù)學作為一門基礎(chǔ)學科，對于學生來說，不僅僅只是從中獲得一些既有的知識，而是要培養(yǎng)學生的思維能力，這是最有效、最重要的一種方法。但是在傳統(tǒng)的數(shù)學教學過程卻只是從一些基本的概念和定義出發(fā)，讓學生直接掌握既有的結(jié)論，使他們接觸怒道數(shù)學的發(fā)展過程，長此以往就會使學生的思想處于一種僵化狀態(tài)。將數(shù)學建模思想融入到數(shù)學類主干課程之中，正好解決了這一問題，它能推動數(shù)學教學思想的進步，還能培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性的復(fù)合型人才。

三、將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程的方法

(一)將數(shù)學概念背景模型引入到數(shù)學課程教學之中，以此提高學生應(yīng)用數(shù)學的積極性

數(shù)學教師在實際數(shù)學教學過程中，要將數(shù)學概念背景模型引入其中，讓學生體會到數(shù)學概念不是空洞的思維表達而是因為有用才產(chǎn)生的，以此來激發(fā)學生對應(yīng)用數(shù)學的興趣。要做到這一點，數(shù)學教師可以在教學活動中根據(jù)學生的實際情況恰當?shù)卦O(shè)置一些問題，以此來激發(fā)學生的思考，提高其思考能力。例如，教師在數(shù)學教學過程之中講到某一個知識點時，應(yīng)首先向同學提出問題，讓學生自己思考、理解這個知識點；然后再為學生進行分析和解答，并在分析和解答的過程中要結(jié)合具體的實際例子，為學生講解應(yīng)如何應(yīng)用這個數(shù)學知識來解決實際生活中遇到的問題。

(二)利用應(yīng)用性實例，培養(yǎng)學生用數(shù)學解決實際問題的能力與意識

現(xiàn)在，由于數(shù)學教材中的實際應(yīng)用問題比較少，導(dǎo)致無法讓學生在教材中學到數(shù)學實際應(yīng)用方面的知識。因此，教師在教學活動中要精心挑選一些實際應(yīng)用例題來進行數(shù)學建模示范。例如在講到概率論與數(shù)理統(tǒng)計中的定理、公式時，由于其在實際生活中的應(yīng)用非常廣泛，因此要多地介紹一些實際問題。例如在解答抽簽是否公平的問題時，可以利用條件概率來進行解答。教師在實際數(shù)學教學過程中，通過講解這些現(xiàn)實問題，可以加深學生對公式的理解，激發(fā)學生學習的興趣，從而真正切實體會到數(shù)學建模的應(yīng)用價值。

(三)引入數(shù)學建模時采取科學、合理的方式，發(fā)揮其引領(lǐng)作用

數(shù)學是一門比較嚴謹?shù)膶W科，不能隨意變動。要將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程，應(yīng)該采取科學的、合理的、漸進的方式，充分體現(xiàn)數(shù)學建模思想的引領(lǐng)作用。

(四)要突出重點，避免占用過多課時

當然，在將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程時，要精心挑選一些數(shù)學建模內(nèi)容與數(shù)學主干課程進行融合。這樣做既突出重點、達到目的，又避免占用過多的課時、減輕了學生的負擔。要做到這些必須堅持以下原則：針對該門課程的核心概念和重要內(nèi)容，實際背景應(yīng)簡練，以主干課程為主，文字要簡潔、通順。

四、結(jié)語

總而言之，將數(shù)學建模思想融入到教學類主干課程是一項長期的工作，這需要數(shù)學教師不斷進行努力、不斷進行創(chuàng)新。只有將數(shù)學建模與數(shù)學教學有機地結(jié)合起來，才能有效地培養(yǎng)學生應(yīng)用數(shù)學知識解決實際問題的能力。

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Talk about how to get the mathematical modeling idea into mathematics class main cours

Ma Fen
(Xianning Vocational Technical College, Xianning Hubei, 437100, China)

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G642

A

1000-9795（2014）08-000220-02

［責任編輯：劉 乾］

馬 芬(1982-)，女，湖北隨州人，本科，講師，研究方向：數(shù)學應(yīng)用。

咸寧職業(yè)技術(shù)學院2014年校級立項課題《高職數(shù)學建模競賽、訓練及教學策略研究》，課題編號：2014Y010