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探讨如何构建《数学建模》三有课堂

2020-07-10 342 上传者：管理员

摘要：课堂教学内容、教学方法和教学效果直接影响着高职高专院校人才培养质量的高低优劣。构建有用、有趣、有效的《数学建模》课堂需要我们合理甄选教学内容,灵活运用教学方法和设计教学训练形式,帮助学生培养对问题的思考及分析,建立数学模型和方法,解决实际问题的能力。

关键词：
《数学建模》
教学训练形式
数学模型
有效
有用
有趣
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《数学建模》课程的教学内容知识面涵盖广且学科交叉广泛;同时《数学建模》的很多知识点以《高等代数》《数学分析》《概率论与数理统计》《数学实验》等学科知识为基础,因此很多知识点加大了高职高专学生透彻理解《数学建模》内容的难度与深度,继而严重影响了学生对于《数学建模》课程的学习兴趣。仅通过建模知识的识记学生亦不能真正实现理论与实践的融会贯通。如何合理甄选教学内容、改进教学方法、设计教学训练形式,打造《数学建模》三有课堂是提升《数学建模》教学效果的积极措施。

打造《数学建模》三有课堂就是构建有用、有趣、有效的课堂。其中有用是指:高职高专课堂教学应该教有所用、学有所用,课堂教学内容服务于教学目标,教学知识体系科学、合理;有趣是指:高职高专学生学习应该学有所思、学有所乐,教师在课堂灵活运用各种教学方法使得课堂氛围轻容愉快、融洽活泼;有效是指:课堂学习学有所得、学有所会,贯通教学内容运用于解决实际问题,并且参加每年的全国大学生数学建模竞赛有所获。有用、有趣、有效三位一体,教学内容、教学方法、教学训练相互配合,才能良好实现三有课堂的教学目标和要求。

1、打造“三用”主线,合理甄选教学内容,让《数学建模》课堂变得有用

《数学建模》课程的知识点大多过于艰深且知识面涵盖过广学科交叉广泛,高职高专学生一般不会学到过于艰深的知识点与知识体系,因此学生在学习《数学建模》的一些知识点上困难重重,再加上《数学建模》作为数学教育专业的职业核心课程课时安排为48学时,在有限的教学时间之内,根本无法完成《数学建模》课程内容的全部讲授。因此,需要对《数学建模》教学内容进行科学甄选。首先坚持“三用”原则对《数学建模》课程内容进行科学重构:在教学内容的选择上我们应坚持以“实用”为课程导向,以“够用”为课程深度,以“会用”为课程效果科学构建;其次授课内容还应与近几年全国大学生数学建模竞赛的内容紧密衔接。具体甄选方法及内容我在《高职高专数学建模教材初探-以丽江师范高等专科学校为例》《高职高专院校数学建模课程改革初探-以丽江师范高等专科学校为例》《高职高专院校数学建模课程内容改革初探-以丽江师范高等专科学校为例》等三篇文章中已具体论述这里就不再重复。

2、打造兴趣主线,改革教学模式,让《数学建模》课堂变得有趣

很多建模知识艰深难懂,再加上很多高职高专学生在中学学习期间没有养成好的数学学习方法与习惯;会熟练运用计算机操作知识的学生也少之又少。这样随着课程难度逐渐加深学生对学习《数学建模》就越来越缺乏兴趣。这是《数学建模》课程教学面临的双重难题。怎样让课堂变得有趣?我们需要抓住学生的兴趣点,运用各种案例教方法,让课堂变得有趣。

2.1对比案例教学法。

《数学建模》就是用数学知识解决实际问题因此案例教学法是最常用的一种方法,数学建模的案例多得不胜枚举但问题的关键在于将海量的教学案例进行“三用”精选来提高学生的学习兴趣。我在讲课时常用的一种方法就是对比案例教学法。即学生自己做的教学案例与老师完成的教学案例进行对比分析,如我在讲规划模型时我精选2015年全国数学建模竞赛试题众筹筑屋规划方案设计讲解时我将众筹筑屋规划方案设计分为学生版、教师版进行对比教学。学生版即为他们的学长学姐参加2015年全国数学建模竞赛时的思路与完成结果;教师版即为出题人天津大学边馥萍教授的解析。这样一来学生们很想知道他们的学长学姐做得怎么样?得了什么奖?与出题人的解析有哪些出入?我们自己做能做到什么程度?带着一系列的问题学生的学习兴趣就会瞬间提起全身心融入到课堂教学。

2.2“新鲜”案例教学法。

在海量的数学建模案例中寻找到“新鲜”案例进行教学,何为“新鲜”就是高职高专学生容易感兴趣、容易产生共鸣的案例。如我在引入数学建模这个概念时引用的就是高跟鞋问题案例及小学语文课本中的乌鸦找水喝案例,这两个案例浅显易懂吸引眼球;在讲到差分方程模型时引用的是减肥计划案例,此案例源于生活引人入胜;在讲到微积分数学模型时引用了正规战与游击战案例,此案例回顾历史发人深思;再讲回归分析模型时引用了牙膏的销售量案例,此案例贴近生活扣人心弦等等,“新鲜”的教学案例激发了学生的兴趣让学生在学习中收获满满。

2.3任务驱动案例教学法。

把课本中的数学实验设计成学生感兴趣的连贯的项目任务,实现在做中学、学中做。如大学数学实验课本中第五部其他数学运算篇的实验三十五至实验三十八,我把三个学生分成一个小组,再将四个小组分成一个大组,每个大组中的每个小组抽签完成各自的实验,各小组课下完成各自实验后与本组的其它小组交流学习完成整一章的学习工作,课上我会分别找四个小组将本章的四节内容在课堂上解析。解析较好的小组对应的大组平时成绩会相对高一些。有了任务驱动和竞争机制学生学习兴趣就会最大程度的激发。

3、打造比赛主线,创新训练方法。让《数学建模》课堂变得有效

参加每年的全国大学生数学建模竞赛是否获得优异的成绩是《数学建模》课堂是否有效的重要试金石。面对近几年全国大学生数学建模竞赛赛题特点让学生更好的适应当下全国大学生数学建模竞赛,在赛前几周我校负责数学建模活动的老师会遴选出课堂上表现优异的学生进行赛前训练,训练内容包含:真题解析训练、matlab真题编程求解、建模论文写作训练、团队协作训练等,通过训练最终筛选出竞赛队员,经过训练后我校数学建模竞赛获奖率明显提升,每年学生获奖率占参赛学生的50%以上且每年至少有一个省级一等奖或国家奖。

参考文献:

[1]王兆春.高职高专院校数学建模活动的现状及对策——以丽江师范高等专科学校为例[J].科技经济导刊,2017(15).

[2]王兆春.高职专科数学建模竞赛工作总结与探索——以丽江师范高等专科学校为例[J].考试周刊,2017(9).

[3]王兆春.高职高专数学建模教材建设初探——以丽江师范高等专科学校为例[J].新校园,2018(44).

[4]王兆春.高职高专院校数学建模课程改革初探-以丽江师范高等专科学校为例[J].考试周刊,2019(9).

[5]王兆春.高职高专院校数学建模课程内容改革初探——以丽江师范高等专科学校为例[J].现代经济信息,2019(04).

王兆春.打造《数学建模》三有课堂——以丽江师范高等专科学校为例[J].科技经济导刊,2020,28(10):133+132.