楊洋
摘 要:公共數(shù)學(xué)課是高等學(xué)校各專業(yè)的必修課之一,本文針對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課目前出現(xiàn)的問題并分析其原因,提出將數(shù)學(xué)建模思想融入教學(xué)中,借助于信息化教學(xué)手段把公共數(shù)學(xué)課的教學(xué)做到淺顯化、生活化、趣味化和應(yīng)用化,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維修養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力,進(jìn)一步提高應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。
關(guān)鍵詞:信息化手段;數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)課改革
一、現(xiàn)狀分析
目前公共數(shù)學(xué)課的教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀,學(xué)生學(xué)起來沒興趣,教師上課也沒積極性,教學(xué)效果不佳,學(xué)生數(shù)學(xué)思維及應(yīng)用能力的培養(yǎng)更無從談起,這種現(xiàn)象是很多原因共同造成的,主要原因總結(jié)如下:(一)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容側(cè)重理論,概念多、公式多、性質(zhì)多、抽象難懂,輕應(yīng)用、沒有專業(yè)針對性;側(cè)重連續(xù)性教學(xué),不能因材施教,沒有專業(yè)針對性,輕碎片化教學(xué);側(cè)重統(tǒng)一性,輕個性,過分強(qiáng)調(diào)教材,按部就班,缺乏多樣性、層次性教學(xué)。(二)教學(xué)方式側(cè)重演繹輕歸納,采用“填鴨式”教學(xué),引導(dǎo)式教學(xué)方式缺乏,學(xué)生處于被動接受狀態(tài),積極性不高,主觀能動性得不到發(fā)揮。(三)教學(xué)手段大部分采用的是傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)模式,教學(xué)的直觀性和趣味性不強(qiáng),輕信息化教學(xué)手段的應(yīng)用。
二、數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用原則
(一)精選案例,創(chuàng)設(shè)問題情境
教師首先要深入鉆研教材,挖掘出應(yīng)用數(shù)學(xué)的材料,進(jìn)行篩選、加工、應(yīng)用,再依據(jù)不同專業(yè)的性質(zhì)選編合適的實際問題,教師在講授時一定要結(jié)合專業(yè)特點,從實例出發(fā),實例要通俗易懂,盡可能地結(jié)合后續(xù)課程中用到的知識點。例如:針對會計等專業(yè)的學(xué)生,在上導(dǎo)數(shù)概念時,可通過邊際成本、彈性等知識點引入。針對工科學(xué)生就可以通過變速直線運動的瞬時速度、曲線切線斜率引入。介紹相關(guān)知識點時,盡可能地找到相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,這樣不僅能豐富大學(xué)課堂,更能調(diào)動學(xué)生的主動性,比如閉區(qū)間上的連續(xù)函數(shù)的性質(zhì),引入“椅子的穩(wěn)定性問題”,最值、定積分問題與生活息息相關(guān),從歷年的數(shù)學(xué)建模競賽中很容易找到相關(guān)模型。這樣引入概念時,能使學(xué)生了解到他們現(xiàn)在所學(xué)的那些枯背景,在傳授知識的同時,還能讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)歷史和發(fā)展過程,領(lǐng)會數(shù)學(xué)的精神,培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
(二)構(gòu)建課程體系優(yōu)化教學(xué)方法
上面提出精選案例,案例的提出要結(jié)合不同的專業(yè),不同的學(xué)歷層次,授課的方法和目的就會有所不同,教師也要采取不同的技巧和策略因材施教,改革現(xiàn)有的教學(xué)方法,一方面發(fā)揮教師的主導(dǎo),另一方面調(diào)動學(xué)生的主體作用,以學(xué)生為主、教師為輔,讓學(xué)生大膽提出問題,改變原有的教師講學(xué)生聽的方式,實現(xiàn)地位的互換,結(jié)合信息化手段,大膽嘗試翻轉(zhuǎn)課堂等多種形式的授課方式。
(三)改革課程考核方式,滲透數(shù)學(xué)建模能力
傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的考核方式大多為課后作業(yè)和期末考試,這種方式?jīng)]有考慮到學(xué)生能力的差異性,學(xué)生的創(chuàng)新意識得不到發(fā)揮。課堂考核,要突破傳統(tǒng)的筆頭運算,可采用數(shù)學(xué)軟件解題,豐富數(shù)學(xué)教學(xué)形式和方法。期末考核,可以借鑒全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的模式,以論文的形式提交這學(xué)期的學(xué)習(xí)成果。整個過程培養(yǎng)了學(xué)生對已學(xué)理論的應(yīng)用能力,實際問題大多涉及生活中的很多領(lǐng)域,學(xué)生必須查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn),這個過程無形中提高了學(xué)生的查閱文獻(xiàn)、收集資料及撰寫論文的表達(dá)能力,實際問題一般比較復(fù)雜,需要團(tuán)隊的合作,提供學(xué)生相互交流的機(jī)會,要想保質(zhì)保量提交論文,要對團(tuán)隊每一個隊員進(jìn)行有效的組織和管理,讓學(xué)生學(xué)會如何表達(dá)自己的思想,學(xué)會如何和他人合作以取得最優(yōu)化模式,增強(qiáng)團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)調(diào)組織能力。由于數(shù)學(xué)建模問題有很大的靈活性和空間,沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,學(xué)生可以發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力從不同角度,用不同方法去解決問題,也避免了期末考試這種傳統(tǒng)模式的抄襲現(xiàn)象。
三、信息化在教學(xué)實踐中的有效策略
數(shù)學(xué)本身的公式、定理、演算就很枯燥難懂,如果再用傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)方式,只能難上加難,為了改變這個現(xiàn)狀,就必須在把建模思想融入教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,與信息化技術(shù)相結(jié)合,運用案例教學(xué)、討論式等多種教學(xué)方式方法,促進(jìn)教學(xué)手段的信息化。
(一)傳統(tǒng)板書基礎(chǔ)上,結(jié)合多媒體教學(xué)手段。傳統(tǒng)黑板的演練結(jié)合多媒體ppt能更好地擴(kuò)展傳統(tǒng)文字教材內(nèi)涵,更動態(tài)化、形象化地展示圖形。比如定積分的概念和應(yīng)用在傳統(tǒng)教學(xué)中很難講解清晰,如果運用多媒體就能直觀地向同學(xué)們展示講解內(nèi)容,可以使問題變得直觀,解決教師很難講清、學(xué)生很難聽懂的問題。同時課堂上需要重復(fù)使用的公式定理可以利用多媒體反復(fù)演示,提高了課堂效率。
(二)恰當(dāng)使用數(shù)學(xué)軟件,理論聯(lián)系實際,更好地服務(wù)專業(yè)課。數(shù)學(xué)學(xué)科的特點決定了教學(xué)過程都要作圖和計算,這些操作很多都是機(jī)械重復(fù)的,并且這些操作對教學(xué)目標(biāo)意義不大,教師教學(xué)選擇一個恰當(dāng)?shù)能浖?,發(fā)揮計算機(jī)的優(yōu)勢,把軟件作為一種新的學(xué)習(xí)工具,對學(xué)生進(jìn)行減壓,把更多的精力放在培養(yǎng)學(xué)生把數(shù)學(xué)作為工具去實現(xiàn)解決問題的能力。
結(jié)束語:
公共數(shù)學(xué)課的改革體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容引入數(shù)學(xué)建模思想,通過信息化手段立體教學(xué),讓學(xué)生不僅學(xué)會知識點,并運用知識點去解決實際問題。盡管信息化教學(xué)手段相比較傳統(tǒng)黑板教學(xué)有著很多優(yōu)點,但我們必須客觀了解數(shù)學(xué)學(xué)科特點,數(shù)學(xué)很多講解還是需要黑板演練。在實際教學(xué)中,不能一味地追求信息化手段,應(yīng)該將傳統(tǒng)教學(xué)手段與信息化手段有機(jī)結(jié)合,取長補(bǔ)短,相互促進(jìn)。
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