張敏蔡+秋娥

高等數(shù)學在整個數(shù)學領域中占據(jù)著十分重要的作用，對學生的數(shù)學素質水平進行培養(yǎng)，是高等數(shù)學教學的目的。在高等數(shù)學教學的過程中運用數(shù)學建模思想，對于學生數(shù)學建模能力的培養(yǎng)、提高學生的實踐能力、數(shù)學應用能力以及增強高等數(shù)學教學的實效性具有十分重要的作用。因此，本文針對高等數(shù)學教學中的數(shù)學建模能力的培養(yǎng)策略進行詳細的分析。

高等數(shù)學建模能力學習興趣數(shù)學建模作為一種運用數(shù)學知識對現(xiàn)實中的實際問題進行解決的方法措施，能夠對學生運用數(shù)學建模思想對數(shù)學的思考、表達、分析以及解決問題能力進行培養(yǎng)。數(shù)學建模，指的是對于某個特定目的，將現(xiàn)實生活中的某個對象作為研究對象，運用該對象自身具備的內在規(guī)律，制定科學合理的數(shù)學教學方法，構建數(shù)學結構，對其進行求解與運用。對學生的數(shù)學建模能力進行培養(yǎng)，能夠有效激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的數(shù)學應用能力。

一、在高等數(shù)學教學中運用數(shù)學建模思想的重要性

在運用數(shù)學建模思想進行高等數(shù)學的教學中，主要運用以下幾個過程，首先對數(shù)學問題進行表述，然后運用適宜的方法進行求解，運用相關的理論知識進行解釋，最后對該問題進行驗證。在高等數(shù)學的教學過程中，運用數(shù)學建模思想，具有以下幾個方面的重要性：

(1)將教材中的數(shù)學知識運用現(xiàn)實生活中的對象進行還原，讓學生樹立數(shù)學知識來源于現(xiàn)實生活的思想觀念。

(2)數(shù)學建模思想要求學生能夠通過運用相應的數(shù)學工具和數(shù)學語言，對現(xiàn)實生活中的特定對象的信息、數(shù)據(jù)或者現(xiàn)象進行簡化，對抽象的數(shù)學對象進行翻譯和歸納，將所求解的數(shù)學問題中的數(shù)量關系運用數(shù)學關系式、數(shù)學圖形或者數(shù)學表格等形式進行表達，這種方式有利于培養(yǎng)、鍛煉學生的數(shù)學表達能力。

(3)在運用數(shù)學建模思想獲得實際的答案后，需要運用現(xiàn)實生活對象的相關信息對其進行檢驗，對計算結果的準確性進行檢驗和確定。該流程能夠培養(yǎng)學生運用合理的數(shù)學方法對數(shù)學問題進行主動性、客觀性以及辯證性的分析，最后得到最有效的解決問題的方法。

二、高等數(shù)學教學中數(shù)學建模能力的培養(yǎng)策略

1.教師要具備數(shù)學建模思想意識

在對高等數(shù)學進行教學的過程中，培養(yǎng)學生運用數(shù)學建模思想，首先教師要具備足夠的數(shù)學建模意識。教師在進行高等數(shù)學教學之前，首先，要對所講數(shù)學內容的相關實例進行查找，有意識的實現(xiàn)高等數(shù)學內容和各個不同領域之間的聯(lián)系；其次，教師要實現(xiàn)高等數(shù)學教學內容與教學要求的轉變，及時的更新自身的教學觀念和教學思想。例如，教師細心發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中的小事，然后運用這些小事建造相應的數(shù)學模型，這樣不僅有利于營造活躍的課堂環(huán)境，而且還有利于激發(fā)學生的學習興趣。

2.實現(xiàn)數(shù)學建模思想和高等數(shù)學教材的互相結合

教師在講解高等數(shù)學時，對其中能夠引入數(shù)學模型的章節(jié)，要構建相關的數(shù)學模型，對其提出相應的問題，進行分析和處理。在該基礎上，提出假設，實現(xiàn)數(shù)學模型的完善。教師在高等數(shù)學的教學中融入建模意識，讓學生潛移默化的感受到建模思想在高等數(shù)學教學中應用的效果。這樣有利于提高學生數(shù)學知識的運用能力和學習興趣。例如，在進行教學時，針對學生所學專業(yè)的特點，選擇科學、合理的數(shù)學案例，運用數(shù)學建模思想對其進行相應的加工后，作為高等數(shù)學講授的應用例題。這樣不僅能夠讓學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學發(fā)揮的巨大作用，而且還能夠有效的提高學生的數(shù)學解題水平。另外，數(shù)學課結束后，轉變以往的作業(yè)模式，給學生布置一些具有專業(yè)性、數(shù)學性的習題，讓學生充分利用網(wǎng)絡資源，自主建立數(shù)學模型，有效的解決問題。

3.理清高等數(shù)學名詞的概念

高等數(shù)學中的數(shù)學概念是根據(jù)實際需要出現(xiàn)的，所以在數(shù)學的教學中，教師要引起從實際問題中提取數(shù)學概念的整個過程，對學生應用數(shù)學的興趣進行培養(yǎng)。例如在高等數(shù)學教材中，導數(shù)和定積分是其中的比較重要的概念，因此，教師在進行教學時，要引導學生理清這兩個的概念。比如導數(shù)概念是由幾何曲線中的切線斜率引導出來的，定積分的概念是由局部取近似值引出的，將常量轉變?yōu)樽兞俊?/p>

4.加強數(shù)學應用問題的培養(yǎng)

高等數(shù)學中，主要有以下幾種應用問題：

（1）最值問題

在高等數(shù)學教材中，最值問題是導數(shù)應用中最重要的問題。教師在教學過程中通過對最值問題的解題步驟進行歸納，能夠有效地將數(shù)學建模的基本思想進行反映。因此，在對這部分內容進行教學時，要增加例題，加大學生的練習，開拓學生的思維，讓學生熟練掌握最值問題的解決辦法。

（2）微分方程

在微分方程的教學中運用數(shù)學建模思想，能夠有效地解決實際問題。微分方程所構建的數(shù)學模型不具有通用的規(guī)則。首先，要確定方程中的變量，對變量和變化率、微元之間的關系進行分析，然后運用相關的物理理論、化學理論或者工程學理論對其進行實驗，運用所得出的定理、規(guī)律來構建微分方程；其次，對其進行求解和驗證結果。微分方程的概念主要從實際引入，堅持由淺入深的原則，來對現(xiàn)實問題進行解決。例如，在對學生講解外有引力定律時，讓學生對萬有引力的提出、猜想進行探究，了解到在其發(fā)展的整個過程中，數(shù)學發(fā)揮著十分重要的作用。

（3）定積分

微元法思想用途比較廣泛，其主要以定積分概念為基礎，在數(shù)學中滲入定積分概念，讓學生對定積分概念的意義進行分析和了解，這樣有利于在對實際問題進行解決時，樹立“欲積先分”意識，意識到運用定積分是解決微元實際問題的重要方法。教師在布置作業(yè)題時，要增加該問題的實例。

三、結語

總之，在高等數(shù)學中對學生的數(shù)學建模能力進行培養(yǎng)，讓學生在解題的過程中運用數(shù)學建模思想和數(shù)學建模方法，能夠有效地激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的分析、解決問題的能力以及提高學生數(shù)學知識的運用能力。

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本文系南華大學2013校改課題2013XJG59。

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