浅谈数学建模课程的教学探索与实践.docx

浅谈数学建模课程的教学探索与实践本文论述了高等院校开设数学建模课程的意义结合我校开设数学建模课程和实际教学情况着重探讨了数学建模课程的教学方式、数学建模教育对推动大学数学教育的发展以及教学效果。数学建模数学实验教学改革在科学技术飞速发展的信息技术时代大学数学的教学工作变得越来越重要。目前已有众多教育工作者研究了高校数学教学改革工作同时也有很多研究人员探索了数学建模的教学与改革并取得了一定的成绩。本文结合我校开设数学建模课程和实际教学情况探讨了数学建模课程的教学方式、数学建模教育对推动大学数学教育的发展和我校取得的成果。一、数学建模和数学实验课程为大学数学教育注入了无穷的活力大学课程设置可分为理论教学和实践教学部分既要求大学生具有扎实的理论基础又要求大学生具有较强的实践动手能力。围绕实践动手能力的培养问题全国高校都开展了不同的教学模式改革与探索其中主要的改革方向是增加实践教学学时。数学具有高度的抽象性和严密的逻辑性因此数学教学的传统模式是概念、定理、公式和解题而且数学教学和物理、化学等其它理工科学科一样也离不开实验教学。开设数学建模以及与此密切相关的数学实验课程是时代的呼唤是素质教育的必然要求它适应了现代社会对人才的素质要求是培养学生创造精神和实践能力的重要途径。作为数学实验范畴的数学建模课程其目的是培养学生运用数学进行分析、推理和计算的能力提高学生应用计算机及数学软件解决数学问题的能力；培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力提高学生的创造力、想象力和创新精神进而全面提高学生的综合素质。在课内强调以学生为主体从问题出发应用所学的知识借助于计算机和数学软件通过学生亲自动手设计体验解决问题的全过程。在课外大范围地组织开展数学建模竞赛等科技竞赛活动培养学生的团队精神和合作意识培养求同存异取长补短团结互助等集体主义精神。随着现代科学技术的发展以及数学学科向一切应用领域渗透和计算机技术的广泛应用数学实验教学成为综合素质教育和培养创新能力的一条重要途径直接影响和推动了高等院校数学学科素质教育的发展促进了理工结合和学科交叉对大学数学教育与数学教学改革产生了深刻影响。在全国大学生数学建模竞赛活动的推动下20世纪80年代中期数学建模教学就进入了我校课堂针对不同的专业我校相继开设了《数学模型》《数学建摸》《数学建摸实践》《数学软件》《数学建模竞赛训练》和《数学实验》课程这些课程成为数学与其他各学科的联系纽带是数学知识应用于实际问题的桥梁给数学教学带来了无穷的活力；我校数学建模教学团队经过多年的教学实践和探索逐渐形成了自己的教学和竞赛培训课程体系也取得了显著的成效。二、数学建模和数学实验课程使数学教育更具开放性数学建模教学活动的开展无论从教学内容还是从教学模式、教学方法和手段都是对传统数学教学的一种发展和补充使得数学教育更加开放和更加具有活力对数学的教学改革将起着积极的促进作用。通过数学实验课锻炼和提供学生的动手能力和创新能力充分体现数学理论课上所不能达到的教学效果。1.实验内容。开设数学模型课程课程内容要有一个由浅入深、由简单到复杂的过程通过循序渐进的方式可以让学生更好的领悟到数学的魅力所在和数学的神奇。例如在学习单叶双曲面的时候学生很难直观的看出这是直纹面但是引入了数学实验后让学生亲自动手设计一条直线和一条封闭的圆让直线在圆周上选择然后观察直线的运动轨迹此时学生才发现原来单叶双曲面竟然还可以这样得到数学表达式竟然可以得到如此美丽的几何图形。这样就可以更好的让学生认识到数学的美。2.实验类别。所开设的实验要包括演示性、验证性、综合性和设计性等不同类别的实验让学生根据自己的兴趣爱好来自主的选择数学实验。对于综合性和设计性的实验可以融入相关学科专业的具体问题而且在实验的过程中学生可以组成一个实验团队共同来完成比较大型的数学实验。例如选择和石油工程专业相关的石油开采的问题作为石油工程专业学生的数学实验；选择地质信息勘察问题作为资源勘察专业学生的数学实验；而且这样的实验并不局限于本专业的学生选作其它专业的学生也可以完成该项实验这样可以帮助全校学生都能对其它学科专业有一个准确的认识和理解在横向上扩展学生的知识视野。3.在全校范围内开设选修课。除了为某些专业开设必修课《数学模型》课程之外还在全校范围内开设《数学建模》和《数学软件》选修课使更多的同学通过数学建模课程的学习受益做到数学建模知识在学生中普及；同时选拔部分优秀的学生参加“全国大学生数学建模竞赛”和“国际大学生数学建模竞赛”进一步充实数学建模竞赛培训内容达到锻炼和提供学生的动手能力和创新能力。4.在教学中一定要注意四个转变即：①教师角色的转变。教师要由知识的传授者转变为学生学习的指导者和组织者；②学生地位的转变。要把学生从被动接受的地位转变为主动地参与、发现、探索和知识