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1、普及数学建模,促进素质教育|数学建模入门 摘要文章通过分析当前数学建模领域中存在的若干问题,提出相应的解决思路,推动数学建模的发展,促进素养教化。关键词数学建模教学素养教化中图分类号:O29 文献标识码:A随着全国高校生数学建模竞赛在国内影响力的日益提升,学生参赛的主动性逐年提高,从而对与之相搭配的数学建模的教学提出了更高的要求。在之前国内高校的数学建模教学往往以专设的课程教学为主,这种教学方式无形中割裂了数学建模与其应用学科领域之间的联系,学生在学完数学建模课程往往不知其中的思想和方法如何应用,从而影响了教学效果和数学建模的推广。最近,我国闻名的中科院院士李大潜等专家针对数学建模的发呈现状,
2、提出数学建模应渐渐由专设课程转变为相关课程的融入教学,改革旧方法,引入新方法,让学生在学习到某一专业领域学问的时候,适时引入数学建模思想,从而达到润物细无声的效果,促进数学建模教学的可持续发展。1 当前数学建模存在的一些问题1.1 老师队伍单一目前许多高校的数学建模教学队伍往往是固定的,虽然对保持建模教学的连贯性和稳定性起到了主动作用,但是也限制了数学建模教学的推广;只有这一部分的老师在其它课程的教学中有条件开展数学建模的融入教学,而对于更多的未从事过建模教学的老师要想进行建模的融入教学,则难以将建模学问点与专业学问进行有效的串接。1.2 学生队伍缺乏持续性由于大一学生的数学理论体系尚未完全建
3、立,而高年级学生往往劳碌于考研或者就业,因此对于数学建模竞赛的参赛学生,大部分为本科二年级的学生。对于大部分大二参赛学生而言,参与完一年一度的数学建模竞赛就好像没有了再参赛的动力,然而恰恰是这部分学生,参与过竞赛,有着自己的阅历与体会,若能善加引导,例如一方面将自己的阅历介绍给新参赛同学,或者通过组队的形式,形成老生带新生的传帮带机制;另一方面若能以此为基础,总结阅历教训,接着参赛,则更有可能获得荣誉。1.3 建模激励机制有待创新大部分建模指导老师须要持续多个月,甚至牺牲暑假的时间来培育和指导学生参与建模竞赛,付出了辛勤的汗水,然后在学生获奖之后有的老师却面临着尴尬的境况:学校没有相关的嘉奖机
4、制或者嘉奖力度不大,肯定程度上打击了指导老师的主动性,从而影响到指导老师队伍的稳定性和教学的效果。1.4 建模教学缺乏创新性数学建模的教学往往分为两类,一类是正常的专设课程,一类是类似夏令营形式的集中培训。数学建模领域的学问往往分为多个课题,内容分散且专业化程度较高,教学方法一旦不当,轻则影响学习的效果,重则打击学生的学习主动性,因此,要做好数学建模的教学,不仅要出力,还须要取巧,做到因材施教。2 提高建模水平的一些思索为了提高数学建模水平,普及建模思想,有必要针对上述问题有的放矢,提出改进的思路以及方法。2.1 加大队伍引进,提倡“全民建模”针对老师队伍单一的问题,加大数学建模导师队伍的引入
5、与培育是非常必要的。对于刚刚从事建模教学与指导的老师,通过类似“助教”的形式随堂听课、辅导答疑、指导参赛队伍等不同形式,让新老师尽早度过磨合期,能够独当一面。与此同时,在担当建模教学以及竞赛指导任务的学院或系所,应提倡“全民建模”:让每一个老师能了解数学建模,参加数学建模,在自己所从事的专业课教学(例如数学分析)中挖掘数学理论与实际应用之间的关联,让枯燥的数学理论生动起来,让学生切实体会到数学不是无源之水,真真实切领悟到数学的真谛与价值。2.2 建立学生建模的可持续发展机制面对大部分学生只参与一次数学建模竞赛的现状,激励和动员这些学生再次参与竞赛;这些学生一般都经验过一次建模的暑期集训,经过一
6、次竞赛的洗礼,积累了阅历,若不加以利用,在笔者看来就是造成了资源的奢侈。问题总是有两面性,若是能吸引这些学生将自己的阅历进行共享,例如举办建模阅历沟通会,并且再次参加数学建模竞赛,形成新老队伍的共存机制,既能形成“传帮带”的良好局面,也能有效提高建模竞赛的获奖率,何乐而不为?2.3 加大激励力度,提高主管能动性目前,一些老师对于从事数学建模的教学与指导任务主动性不高,缺乏有效的激励机制是很大的因素。相同的时间,有的老师认为若能把时间花在科研、发表论文上,则既有嘉奖,对自己将来的职称评定也有好处,因此不情愿把时间花在数学建模上。针对这一状况,就要从机制上进行改革,使得从事建模教学的老师能够与其他
7、老师处在同一起跑线上,例如若建模获奖,同样也能有利于自己的职称评定,则信任会有更多的老师投身到这一领域中。2.4 改进教学思路,创新教学方法毋庸置疑,教学处在数学建模培训的中心地位,教学的好与坏干脆关系到学生参与竞赛的成与败。(1)案例驱动教学。众所周知,一提到数学课程,大部分人的印象就是满黑板的公式,使得许多学生对数学的学习产生了畏惧心理,在这些学生的眼中,数学成了阳春白雪,好像与实际没有什么瓜葛。数学建模的教学同样如此,但若是能在教学中,尤其是在专业课程的教学中,针对领域内的特定状况或案例绽开建模教学,使得理论与实际得到有效的联系,两者相辅相成,一方面在专业课的学习中领悟到建模的精髓,另一
8、方面通过领悟建模思想升华对专业学问的理解。(2)从灌输式转向启发式。数学的教学稍不留意,就会陷入灌输式教学的泥潭,因此在建模的教学中,要时刻留意避开这种方式的教学,多与学生互动,实现交互式教学,避开出现老师在讲台上滔滔不绝,学生在讲台下云里雾里的尴尬场景。(3)多元化教学方法。现如今,教学的手段和方式都呈多元化,教学的背景也从单一的黑板转向声光电等多媒体媒介。数学由于其难度大,所以在引入多媒体时,务必要限制好节奏。数学教学运用黑板之所以有时比多媒体效果还好,很大的缘由在于节奏没有限制好:黑板在写板书的过程中给学生留下了肯定的缓冲与理解时间,多媒体若没留意到这一点,则往往是学生还没来得及理解怎么
9、回事就已切换到幻灯片的下一帧;但是若在运用多媒体的过程中留意到这一点,则相比黑板教学更有效果。工欲善其事,必先利其器。要想做好建模的教学,好的工具往往能起到事半功倍的效果。目前在数学教学领域可用的教学软件除了常见的PowerPoint、Flash等软件外,对数学符号有良好支持的TEX平台得到了越来越多的关注,在TEX平台上除可基于beamer宏包制作幻灯片之外,还可运用metapost、asymptote等工具画出专业、形象的数学图形,甚至生成可三维随意角度查看、与操作系统无关的pdf格式图形文件,这些都对当前的数学建模教学起到了主动的推动作用。3 结语数学建模的教学对于促进素养教化的意义不言
10、而喻,主动做好数学建模教学工作,普及数学建模学问对于目前社会各界培育复合型人才的需求具有重要的推动意义。参考文献1吴孟达,王丹,毛紫阳.面对问题的数学教学谈数学建模对数学教学改革的启示.高等教化探讨学报,2022(34):15-16.2李贻芬.开展数学建模开放式教学的探究与实践.通化师范学院学报,2022.33(2):61-62.3段勇,傅英定,黄廷祝.浅谈数学建模思想在高校数学教学中的应用.中国高校教学,2022(10):32-34. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页