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1、数学建模教学与大学数学教学改革 摘要:本文探讨探讨实践数学建模教学、组织学生参与全国高校生数学建模竞赛,对高校数学课程教学进行改革,主要体现数学教学内容、方法和手段的改革、师资队伍的建设。文章介绍了数学建模培训教学方法及教学效果,阐述了数学建模教学在培育学生创新精神与实践实力中发挥的作用。 关键词:数学建模教学;教学改革 【中图分类号】G420 一、数学建模教学贯穿于高校数学教学模式中 我院连续三届参与高校生数学建模竞赛及面对全院开设数学建模选修课、培训形成了肯定的教学模式,我们从三方面进行这项教学工作: 数学建模进课堂,贯穿大一、大二两学年,融入微积分、线性代数、概率论与数理统计等高校数学主
2、干课程教学过程中,教学时间为32个学时,其中微积分16课时,线性代数6课时,概率论与数理统计10课时。在教学过程中,要通过各个教学环节逐步培育学生的抽象思维实力、逻辑推理实力、数学建模与实践实力,留意理论联系实际。课堂教学以广泛介绍数学建模基础学问和方法为特点,主动培育学生主动思维,给学生留下足够的自我学习与探讨的空间,引导学生去主动探讨与实践,在实践中不断探究和找寻建立数学模型的有效途径,提高学生的思维逻辑实力、学生相互协作实力、学生的创建实力,增加学生的适应实力、学生的自学实力,培育学生分析和解决实际问题的实力等; 开展其次课堂 1、面对全院开设数学建模选修课,教学时数20课时,主要通过各
3、个领域中的实例介绍各种数学方法建模,主要包括:初等数学方法与试验;Matlab、Lingo的运用;微分法建模与试验;微分方程建模与试验;差分法建模与试验;优化方法建模与试验;离散方法建模与试验;随机方法建模与试验。 2、在全校一、二年级学生中选拔学员,组建数学建模培训班,利用下午七八节课晚开展其次课堂教学,并利用晚自习进行数学试验。既给参与培训的学生讲授数学理论学问也介绍数学建模实例,传授计算机学问、数学软件、科技论文写作等学问,又培育学生的创新意识与实践实力。把课堂讲授与课外讲座相结合,查阅、收集文献资料与自学指导相结合,培育学生的实际动手实力。 实践教学环节组织、指导学生参与全国高校生数学
4、建模竞赛。为了全面提高我院学生数学综合运用实力,激发广阔学生学习数学的热忱,经过前期的严格培训和层层选拔及考核,组队参与全国高校生数学建模竞赛,培育学生主动进取、团结协作、吃苦耐劳的精神。 二、数学建模教学在高校数学教学的渗透及培训教学方法 制定教学大纲 依据我院学生的实际状况,在原有的教学内容中融入数学建模教学内容,将数学建模的思想和方法融入微积分、线性代数、概率论与数理统计等高校数学主干课程教学过程中,如在教授微分方程式,介绍如何应用几何与物理意义建立微分方程模型解决某些实际问题,讲定积分的应用时,介绍如何用微元分析法建立数学模型求一些几何量和物理量等。 数学建模选修课授课安排及课件、培训
5、方案 制定合理、具体的课程内容、考试大纲;完成教案、课程设计;实现多媒体教学,完善精品课程设计与制作;依据学院详细状况制定合理的赛前培训方案。 三、教学方法及考核方法 教学方法 通过教研活动老师探讨教学大纲及授课安排,制定合理的教学大纲和授课安排,创新教学模式,加强老师与学生的课堂互动沟通,培育学生自主学习实力,通过老师提出课题,学生分析探讨、课堂探讨,老师总结的授课方式完成教学内容。 考核评价 在考核中既重视学生平常学习效果,又有统一的期末考核,比例为46。在平常考核中主要包含上课状况、作业状况和单元测验状况三部分。为激励与培育学生应用数学解决实际问题,可以在传统作业的基础上,增加能体现学生
6、对所学的学问深化理解和对学问与方法整理的小论文形式。请学生找寻生活和专业学习过程中所遇到的能用数学学问解决的实际问题,并以小论文形式提交探讨结果,老师依据论文质量给出平常成果的加分项目。我们要加强过程考核,特殊是实践过程的考核。学生成果的最终评定采纳过程考核成果与期末考试成果相结合的评定方法,提高学生重视学习过程的自觉性。 四、师资队伍的建设 通过外培参与学术研讨会、山西工业与应用数学学会组织的每年一届的数学建模培训、校内组织的导师组织的研讨会等方式,对我校较多青年数学及计算机老师进行数学建模教学与参与指导培训,通过培训,拓宽了老师的学问面,改善了学问结构,利用数学学问和计算机技术解决实际问题
7、的意识和实力提高了,创新精神与创建实力得到了加强,教学水平、科研实力都有较大的提高。同时也培育了他们关切酷爱学生不计较个人名利得失,献身祖国教化事业的精神。这对于一支新型的数学教学、科研队伍的全面健康成长起着越来越大的作用。 五、教学效果 近几年来,我们在高校一、二年级开设了数学建模课程、数学建模选修课、数学建模培训、竞赛及数学建模课程设计。概括来讲,有利于学生学问和素养的全面培育,增加实践动手实力和操作技能,详细体现在如下几个方面: 1.提高学生的思维逻辑实力。 2.增加学生的适应实力。 3.增加学生的自学实力,调动学生学习的主动性。 4.提高学生相互协作实力。 5.培育学生分析、解决实际问
8、题、吃苦耐劳的实力; 6.提高学生的创建实力。 2022年到现在我院共组织了27个数学建模队参与20222022年全国大 学生数学建模竞赛获得山西赛区全省一等奖1个、全省二等奖2个、全省三等奖10个的好成果。 五、阅历总结 首先老师对数学建模课程属于摸索阶段,须要通过培训及向子弟学校学习渐渐成长过程。其次对于实践教学环节,软硬件方面的条件是较差,赛前临时向有关部门借用,软件的学习与应用不能常态化,资料和条件也很缺乏;加之学生入学分数很低,因此学生对数学建模竞赛明显缺乏信念,这些都给平常授课及数学建模竞赛活动带来了很大的困难,参赛学生集中培训时间短,指导老师阅历不足. 总之,通过多年的实践教学表明,数学建模教学在培育学生创新精神与实践实力中发挥了极大的作用,也对我校数学教学改革起到了主动的推动作用。我们将仔细总结阅历,争取更好的成果。 参考文献: 1李大潜.中国高校生建模竞赛M.其次版.北京:高等教化出版社,19101年. 2姜启源,谢金星,叶俊.数学模型M.第三版.北京:高等教化出版社,2003 年. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页