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探讨如何培养数学建模思想及进行高等数学教学方法革新

2020-05-01 607 上传者：管理员

摘要：我国经济的不断进步，带动了现代化信息技术的飞速发展，基于教学改革背景，数学建模思想教育与大学教育高等数学教学进行有机融合，提高了学生对高等数学的学习兴趣，使高等数学的实用性和应用性得到了关注。文章探究分析了高等数学教学改革中培养学生数学建模思想的重要性，对将数学建模思想渗透到高等数学教学改革中的方法策略进行了分析，使数学的教学方式更加多样，促进了大学生在数学学科学习能力的提升。

关键词：
信息技术
教学方法
数学建模
策略
高等数学
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现代化信息技术的发展，促进了高等数学和计算机通信技术的紧密关联，但是目前的大学高等数学教育中，学生对高等数学与实际应用的关联性没有正确认知，甚至对高等数学的学习提不起兴趣。在高等数学教学中融合数学建模思想，是大学数学教育中的重要环节，能够激起学生对高等数学知识与运用的探索兴趣，提高学生数学和应用相结合的能力，提升现代大学生高等数学学科的综合素养。

1、高等数学教学改革中培养学生数学建模思想的重要性

1.1 提高学生对数学知识的学习兴趣

在大学数学教学中融合数学建模思想的教育，能够充分激发学生对数学知识的学习兴趣，受到数学建模思想的影响，学生对数学知识中的各个思想产生深刻认知，包括微分思想、积分思想、极限思想和排列组合思想等，实际的数学建模应用实践过程中，将抽象的数学知识具体化、具体的问题形象化，培养大学生敏锐的数学灵感，加强学生解决实际问题的能力[1]。

1.2 丰富高等数学课堂的教学手段

数学建模思想教育作为一种教学手段，丰富了教学过程，高等数学的教学过程中，教师一般采取使用案例讲解高等数学理论知识的方式，由此随着教学进程的发展，学生的学习兴趣降低。而采取数学建模思想和数学教学相融合的教学手段，能够将具体应用结合到课堂教学内，强化学生对高等数学知识的认知，提高数学知识运用的能力，增强数学学科的综合素质。

2、将数学建模思想渗透到高等数学教学改革中的方法策略

2.1 系统培养大学生高等数学的建模思想

大学生对于数学建模思想其实已经有了基础认知，比如很多的物理应用和数学建模有着直接的紧密关联，但是认知程度仅仅局限于较为浅层的表面，对于很多数学建模思想的概念模糊，不理解到底什么是建模、怎样建模等。高等数学学科教师要在数学课堂学习之初，首先向学生明确数学建模的思想和方法定义，让学生深刻了解数学建模思想的含义，再借助具体的教学案例，对学生进行数学建模训练，促进学生数学建模的技能水平，解决实际学习和生活中的问题。有些问题是无法通过简单思考直接解决的，通过对问题的分析和观察，问题被细化分解，再通过已有知识收集数据，针对问题中无法直接解决的难点提出假设，问题被简化之后，找到硬性因素并根据其中的关系建立起数学描述模型，计算模型参数实施对模型准确性和实用性的验证，最后建立起应用模型[2]。

2.2 高等数学课程中融入数学建模方法教学

高等数学和实际物理问题之间契合度较高，高等数学来自于实际具体的应用场景，教师在讲解数学知识的过程中将具体的物理案例结合到课程中来，改变传统的抽象化数学知识讲授的模式。例如，讲解实用性较强的数学工具时，如微分、积分等，讲解完毕之后针对其中的具体应用问题，引导学生根据合理运用数学工具，建立起模型以达到解决问题的目的，培养和加强学生数学工具的运用能力。教学课程中融合数学建模思想和方法的教育，提升了数学教学的趣味性，消除数学知识的枯燥感，让学生将建模思想和演示工具结合在一起，产生更完整的认知。

2.3 营造活跃的课堂教学气氛，激发学生的学习热情

传统的教学模式中，常常是采取“教师讲课、学生听课、课下完成作业”的刻板方式，课堂气氛低沉，教学过程枯燥，学生缺少数学学习的热情。在高等数学教育课堂上融入数学建模思想教育，首先要求教师采取全新的作业练习方式，让作业内容突破课程内容的限制，运用群体思维来进行作业练习，针对学生的实际情况，创设合理的数学建模训练内容，不为学生提供现成的答案，也不限定方法，为学生提供广阔的创造发展空间。学生针对教师提出的具体训练要求，可以个人完成、也可以采取小组单位合作的方式，完成书面报告或论文，加强师生之间的互动交流，在讨论中互相学习、启发彼此，完成高等数学技能的共同提高[3]。

2.4 加强数学实验课程的实践考察力度

高等数学教师要在数学课堂上加强对学生实践的引导，让学生在课堂上进行数学建模实验，要求学生完成数据获取，通过不同的参数得到所需要的数据之后，由教师进行审核检验，完成实验报告，加强数学实验课程的实践考察力度。教师在实验过程中，要充分发挥自身技能，深入为学生讲解实验中涉及到的数学原理，并且剖析原理和实践相结合的深入内涵，让学生真正地理解数学知识原理，利用自身所掌握的数学知识，加强数学建模实验的实践应用。另外，数学教师要根据实际教学情况，在学期中和学期末完成对学生数学建模的考试考核，加强学生对数学建模思想教育的重视，深刻知道数学建模的重要性，在数学教学课程中，加强实践应用，完善数学建模思维，提高高等数学的学习能力，强化自身数学学科的综合素养。

3、结论

综上所述，大学高等数学教育中，需要对数学教学改革中融合数学建模思想加强重视，结合学校、教师和学生三个方面共同的努力和互相配合，将数学建模思想融合到高等数学教学中，渗透到学生的实际生活中，培养和完善大学生的数学逻辑思维，强化学生高等数学结合生活的应用能力，促进大学生思维发展，培养出国家未来发展所需要的创新型人才。

参考文献:

[1]李帅峰.高等数学教学方法改革与数学建模思想培养的研究[J].课程教育研究,2019(47):162.

[2]李秉焱.刍议大学工科数学教学中数学建模思想的应用[J].科技经济导刊,2019(32):142.

[3]姜涛.数学建模在应用型本科院校高等数学教学中的作用[J].科技风,2019(26):48.

梁海鹏,冯俊艳.高等数学教学方法改革与数学建模思想培养思路探究[J].农家参谋,2020(09):255.