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關(guān)鍵詞:移動通信技術(shù) 工學(xué)結(jié)合 培養(yǎng)模式
一、構(gòu)建移動通信技術(shù)專業(yè)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的必要性
高職移動通信技術(shù)專業(yè)教育,歸根到底是為培養(yǎng)高職類型的通信企業(yè)移動技術(shù)類崗位藍(lán)領(lǐng)人力資源。構(gòu)建高職移動通信技術(shù)專業(yè)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式是適“材”的最佳選擇。
職業(yè)教育需要工學(xué)結(jié)合,工學(xué)結(jié)合是一種將學(xué)習(xí)與工作相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,不同專業(yè)可以采用不同的形式實現(xiàn),目的是使工作系統(tǒng)與學(xué)習(xí)領(lǐng)域相結(jié)合,在適合的機(jī)制體制創(chuàng)新模式下完成紐帶聯(lián)結(jié)(如圖1所示),最終實現(xiàn)變工學(xué)割裂為工學(xué)結(jié)合、變無效學(xué)習(xí)為有效學(xué)習(xí)、變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)、變壓迫式教學(xué)為任務(wù)式教學(xué)、變傳授知識教學(xué)為學(xué)生行為導(dǎo)向后總結(jié)知識點(diǎn)的教學(xué)、變理實分離為教學(xué)做一體化的教學(xué)、變學(xué)科體系知識課程為工學(xué)結(jié)合的課程、變教不適材為因材施教。
工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的方法論,需要具體的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)方案、工學(xué)結(jié)合的課程體系、課程和行為導(dǎo)向的教學(xué)法去承載和體現(xiàn),移動通信技術(shù)專業(yè)也遵循這種基本規(guī)律。
二、基于職業(yè)崗位和技能需求確定移動通信技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
要基于職業(yè)導(dǎo)向或是職業(yè)中的典型任務(wù)確定專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),尋找專業(yè)自身定位和培養(yǎng)規(guī)格。首先進(jìn)行職業(yè)崗位調(diào)查,以行業(yè)需求和現(xiàn)實條件為依據(jù),準(zhǔn)確定位專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo);主動適應(yīng)企業(yè)需求,緊跟移動通信技術(shù)發(fā)展,抓好到移動運(yùn)營商和服務(wù)商的調(diào)研與實踐,抓好畢業(yè)生跟蹤調(diào)查統(tǒng)計??梢詮囊韵聨讉€方面完成調(diào)查:一是組織教師深入企業(yè)調(diào)研,到一線部門座談交流,了解企業(yè)人才需求、崗位設(shè)置情況及對崗位技能、素質(zhì)、知識的要求;二是組織教師到企業(yè)頂崗鍛煉,學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)、維護(hù)、管理等一線崗位技能;三是實施畢業(yè)生跟蹤調(diào)查,以及學(xué)生到企業(yè)參與社會實踐,收集企業(yè)對人才培養(yǎng)的反饋信息;四是邀請企業(yè)專家到校召開座談會,或利用企業(yè)技術(shù)人員與管理人員到學(xué)院參加培訓(xùn)學(xué)習(xí)以及企業(yè)到校招聘畢業(yè)生期間組織座談會,聽取企業(yè)專家對專業(yè)課程設(shè)置和學(xué)生培養(yǎng)等方面的意見。
通過調(diào)研,確立和調(diào)整移動通信專業(yè)服務(wù)崗位群。立足服務(wù)區(qū)域移動通信行業(yè)發(fā)展、3G建設(shè)優(yōu)化、三網(wǎng)融合需要,面向區(qū)域內(nèi)移動通信運(yùn)營商與移動通信服務(wù)商,對接培養(yǎng)移動通信規(guī)劃、施工、維護(hù)、網(wǎng)優(yōu)和售前售后技術(shù)服務(wù)支持的崗位群;建立移動通信技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生核心職業(yè)目標(biāo),主要崗位包括移動通信機(jī)務(wù)員(包括基站機(jī)務(wù))、天線線務(wù)員、移動通信或無線網(wǎng)絡(luò)工程師;明確畢業(yè)生主要去向,包括移動通信運(yùn)營商、移動通信設(shè)備供應(yīng)商、移動代維公司等企業(yè),從事移動通信施工、維護(hù)和優(yōu)化等工作,如移動機(jī)房值守、基站維護(hù)安裝作業(yè)、移動工程、無線規(guī)劃和優(yōu)化、售前售后技術(shù)支持、用戶服務(wù)工程師和運(yùn)維部技術(shù)員等崗位。
分析專業(yè)服務(wù)崗位群,建構(gòu)和調(diào)整移動通信技術(shù)專業(yè)技能模塊或典型工作任務(wù),主要專業(yè)技能如圖2所示。完成工作任務(wù)與行動領(lǐng)域的對應(yīng),轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)領(lǐng)域;按照教育認(rèn)知規(guī)律遞進(jìn),完成本專業(yè)人才行動領(lǐng)域到學(xué)習(xí)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換,確定學(xué)習(xí)范疇,包括知識結(jié)構(gòu)與能力結(jié)構(gòu)及要求。
三、基于培養(yǎng)規(guī)格確立移動通信技術(shù)專業(yè)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式
培養(yǎng)模式是人才培養(yǎng)的路徑問題,不同的專業(yè)可選擇不同的方法實現(xiàn)。在實踐中,移動通信技術(shù)專業(yè)我們試行了深化“以職業(yè)崗位技能培養(yǎng)為主線、素質(zhì)培養(yǎng)和知識培養(yǎng)貫穿始終”、以校內(nèi)“仿真+全真”實訓(xùn)和“暑期+頂崗” 實習(xí)為核心的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式改革,形成了“2+3+1”的專業(yè)人才培養(yǎng)模式。
通過培養(yǎng)三個工具基礎(chǔ)、三個核心能力,并在培養(yǎng)過程中貫穿“知識、素質(zhì)、能力”三條主線,能夠培養(yǎng)移動通信高素質(zhì)技能型人才,如圖3所示。“仿真+全真”實訓(xùn):通過建立基本原理實驗室、仿真軟件實訓(xùn)室、單個技能模塊實訓(xùn)室、全真2G/3G實訓(xùn)室和聯(lián)網(wǎng)的實訓(xùn)室,完善學(xué)生在校期間實驗、實習(xí)、實訓(xùn)三個環(huán)節(jié)?!笆钇?頂崗”實習(xí):學(xué)生在校學(xué)習(xí)的第4學(xué)期暑假,安排暑期企業(yè)實習(xí),鍛煉學(xué)生,讓學(xué)生了解崗位、讓企業(yè)了解學(xué)生;暑假實習(xí)返校后,在完成相關(guān)課程的學(xué)習(xí)和校內(nèi)實訓(xùn)后,學(xué)生到企業(yè)參加頂崗實習(xí)。建立“2+3+1”的專業(yè)人才培養(yǎng)方案,即通過兩學(xué)期的基礎(chǔ)課學(xué)習(xí),熟練計算機(jī)應(yīng)用,掌握英語和數(shù)學(xué)基礎(chǔ),提升人文素質(zhì)和自主學(xué)習(xí)能力;再通過3學(xué)期的專業(yè)課程和校內(nèi)實訓(xùn)學(xué)習(xí),掌握專業(yè)技能知識和操作維護(hù)技能;最后1學(xué)期到企業(yè)參加頂崗實習(xí)。
四、基于工作過程開發(fā)移動通信技術(shù)專業(yè)工學(xué)結(jié)合課程體系
完整的工學(xué)結(jié)合專業(yè)教學(xué)體系由三部分組成,或者說具體要做三件事:開發(fā)工學(xué)結(jié)合的課程體系(人才培養(yǎng)方案);完成工學(xué)結(jié)合的課程開發(fā);實施行動導(dǎo)向的教學(xué)。移動通信技術(shù)專業(yè)工學(xué)結(jié)合課程體系的開發(fā)思路,按照移動通信主要崗位群能力培養(yǎng)要求,完成職業(yè)工作過程中的典型任務(wù),以具體工作過程為導(dǎo)向建立課程體系。核心就是要找準(zhǔn)職業(yè)工作中的典型工作任務(wù)即工作領(lǐng)域,和完成工作過程導(dǎo)向的學(xué)習(xí)領(lǐng)域開發(fā),方法就是按工作過程完整的工作順序,以完成職業(yè)活動為目的來組織課程結(jié)構(gòu),按工作過程整合課程。典型任務(wù)分析為基礎(chǔ),橫向任務(wù)(可以是幾個具體任務(wù)或項目)的建專業(yè)課,縱向(按照課程共性)提出基礎(chǔ)/專業(yè)基礎(chǔ)課程?;A(chǔ)與專業(yè)教師合作,描繪基礎(chǔ)知識點(diǎn)。
根據(jù)移動通信技術(shù)專業(yè)典型崗位分析技能任務(wù),主要的典型任務(wù)如前面圖2所示,以這些典型任務(wù)建立學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程體系和課程,可以形成專業(yè)核心課程,如:完成移動基站電源裝維任務(wù)的《通信電源》,完成移動傳輸建、調(diào)、維任務(wù)的《傳輸系統(tǒng)管理與維護(hù)》,完成無線規(guī)劃建維的移動通信各系統(tǒng)技術(shù)課程(GSM技術(shù)、CDMA2000技術(shù)、WCDMA技術(shù)等),完成無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化類課程。
五、基于行動導(dǎo)向?qū)嵤┮苿油ㄐ偶夹g(shù)專業(yè)課程一體化教學(xué)
工學(xué)結(jié)合課程是以培養(yǎng)綜合職業(yè)能力為目標(biāo),有具體的任務(wù)訓(xùn)練載體,能體現(xiàn)工作過程要素,學(xué)生能經(jīng)歷比較完整的工作過程,可以身臨其境進(jìn)行整體化學(xué)習(xí)的課程。
僅有工學(xué)結(jié)合的課程是不夠的,還需要有適合的行動導(dǎo)向教學(xué)模式,它是工學(xué)結(jié)合的微觀層次。行動導(dǎo)向教學(xué)不再簡單把知識傳授作為唯一目標(biāo),而是在教師指導(dǎo)下,自己能動尋找獲得知識的途徑,從而培養(yǎng)專業(yè)能力和關(guān)鍵能力。從純科學(xué)的知識傳授滿堂灌教學(xué),轉(zhuǎn)變?yōu)榛谇榫硨W(xué)生經(jīng)歷任務(wù)過程的行動導(dǎo)向教學(xué),著重要克服的就是“符合學(xué)生思維習(xí)慣,注重訓(xùn)練載體,注重任務(wù)過程中的主動參與、討論、決策和執(zhí)行,培養(yǎng)完成完整職業(yè)行動的良好能力與習(xí)慣”。
六、結(jié)束語
隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,“無線化和寬帶化”日益成為通信發(fā)展的兩大主要趨勢,我國移動通信產(chǎn)業(yè)朝氣勃勃,形成了三個全業(yè)務(wù)通信運(yùn)營企業(yè),通信服務(wù)和移動代維企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)。企業(yè)需要大批掌握移動新技術(shù)、能適應(yīng)全業(yè)務(wù)運(yùn)營需要的高技能人才,移動通信高職教育亟需加快人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)型,建立基于工學(xué)結(jié)合的移動通信技術(shù)專業(yè)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模思想 應(yīng)用
在小學(xué)義務(wù)教育的過程中,數(shù)學(xué)學(xué)科是非常重要的組成部分,也是學(xué)生們必須要學(xué)習(xí)的一門課程。隨著課程教育的不斷改革,在《全日制義務(wù)教育教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出了數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)中的重要作用,因此,教師在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)時,一定要重視建模思想的滲透,促進(jìn)和小學(xué)數(shù)學(xué)課程之間的聯(lián)系。通過數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用,不僅能夠提高學(xué)生獨(dú)立思考的能力,還能加強(qiáng)學(xué)生將數(shù)學(xué)知識和現(xiàn)實生活聯(lián)系在一起的能力,本文對數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。
一、數(shù)學(xué)建模思想的概述
所謂的數(shù)學(xué)建模思想,就是在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中利用建模來解決相關(guān)的問題,使抽象的數(shù)學(xué)知識通過模型變得更加生動,從而更加形象的展示在學(xué)生的面前。而且,還能將比較繁瑣的問題變得簡單化,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解程度,培養(yǎng)學(xué)生的解題方法和思路,使學(xué)生養(yǎng)成良好的思維能力和創(chuàng)新能力,為以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)①。
二、數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
1.提高學(xué)生的感知能力,滲透建模思想
在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)時,要想充分利用建模思想,一定要對其有一定的感知能力,從而找到各個事物之間的關(guān)聯(lián),從而進(jìn)行數(shù)學(xué)知識的建模。教師在教學(xué)過程中,一定要利用相關(guān)的條件,提高學(xué)生的感知能力,使學(xué)生對某種事物產(chǎn)生共性,奠定數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)。另外,教師還要注重新知識和舊知識的關(guān)聯(lián),利用舊知識為新知識做基礎(chǔ),從而減小數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)難度,加深學(xué)生的掌握程度。比如,教師在進(jìn)行河北冀教版小學(xué)數(shù)學(xué)二年級上冊《排列問題》的教學(xué)時,可以利用不同的建模思想來引導(dǎo)學(xué)生,比如對1、2、3這三個數(shù)字進(jìn)行排列,或者是將三個同學(xué)按照不同的方法進(jìn)行排列等。通過這種方式提高學(xué)生的感知能力,使學(xué)生找到模型中的共性,從而自己在學(xué)習(xí)過程中建立數(shù)學(xué)模型,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的能力。
2.利用建模思想認(rèn)識知識的本質(zhì),解決實際問題
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的建模思想和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是獨(dú)立存在的,它們是連接在一起的,不僅能夠幫助學(xué)生更好的認(rèn)識事物,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,還能對實際的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行解決,由此可見,數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中起著非常重要的作用②。因此,在教學(xué)過程中要將建模思想和數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合成為一個整體,不僅要引導(dǎo)學(xué)生完成數(shù)學(xué)知識的建模,還要讓學(xué)生深刻認(rèn)識到數(shù)學(xué)知識建模的本質(zhì),從而對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的問題采取有效的方法進(jìn)行解決,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決問題的能力。比如,教師在進(jìn)行河北冀教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級上冊《垂線和平行線》的教學(xué)時,如果只應(yīng)用生活中的垂直角和斑馬線來進(jìn)行垂線和平行線的建模,沒有充分體現(xiàn)出垂線和平行線的本質(zhì),因此,建模教學(xué)也就失去了原本的意義。教師在教學(xué)過程中可以向?qū)W生提問,垂線為什么不能平行,而平行線為什么不能相交。之后讓學(xué)生設(shè)計具體的探究方案,建立垂線和平行線的學(xué)習(xí)模型,從而認(rèn)識到垂線和平行線的本質(zhì),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
3.充分利用教材,實現(xiàn)建模思想的延伸
在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)時,教材是非常重要的教學(xué)工具,因此,教師要充分利用教材,實現(xiàn)建模思想的延伸。在小學(xué)數(shù)學(xué)的教材中,有很多形象的教學(xué)實例,而且和具體的教學(xué)內(nèi)容有很大的關(guān)聯(lián)性,都是接近于學(xué)生的實際生活的,學(xué)生能夠非常容易的理解,通過這些實例可以延伸出建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,從而使教師充分利用教材,對學(xué)生進(jìn)行良好的教學(xué)③。比如,教師在進(jìn)行河北冀教版小學(xué)數(shù)學(xué)一年級上冊《10以內(nèi)的加法和減法》的教學(xué)時,在教材中會有很多關(guān)于計算小雞和小鴨的例子,實際上,這些例子就已經(jīng)是很好的數(shù)學(xué)教學(xué)模型,那么教師在教學(xué)過程中可以建立其他的教學(xué)模型,比如數(shù)一數(shù)班級中的女生人數(shù),或者是數(shù)自己的手指等,這不僅是教材中建模思想的延伸,也更加接近生活,從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生對數(shù)學(xué)建模思想有了一定的了解。
結(jié)束語
綜上所述,在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,數(shù)學(xué)建模思想是一項非常重要的數(shù)學(xué)思想,它在數(shù)學(xué)課程的各個知識中都能很好的應(yīng)用,而且還取得了非常好的教學(xué)效果。由此可見,數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中起著非常重要的作用,特別是在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,更是起到了舉足輕重的作用,為以后的學(xué)習(xí)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
【注釋】
① 張海燕. 數(shù)學(xué)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代教育,2015(10):88.
② 張麗鵬. 建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 中國校外教育,2014(23):180.
數(shù)學(xué)建模 教學(xué)方法 自學(xué)能力
一、數(shù)學(xué)建模概述
1.數(shù)學(xué)建模的定義
數(shù)學(xué)建模(MathematicalModeling):數(shù)學(xué)建模是對現(xiàn)實世界的某一特定系統(tǒng)或特定問題,為了某個系統(tǒng)或特定問題,為了某個特定的目的做出必要的簡化與假設(shè),應(yīng)用適定的數(shù)學(xué)工具得到的一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),它或者可以解釋待定的現(xiàn)實狀態(tài),或者能提供處理對象的最優(yōu)決策或控制。
通俗地說:數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)知識和方法建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題的過程;數(shù)學(xué)建模解決實際問題的思維方法我們用下圖表示:
2.數(shù)學(xué)建模的意義
數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)是訓(xùn)練學(xué)生的練習(xí),是一種實驗,這個實驗的目的是讓學(xué)生在解決實際問題的過程中學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)知識,運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實際問題的能力,并能將所學(xué)的的知識運(yùn)用到今后的日常生活和工作中。數(shù)學(xué)建模有以下特點(diǎn):(1)高度的抽象性和概括性,必須能夠抓住問題的核心;(2)應(yīng)用的廣泛性,適用于各個不同領(lǐng)域;(3)知識的綜合性,必須具備問題相關(guān)的各個領(lǐng)域的知識背景。成功的數(shù)學(xué)建模需要深厚扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),敏銳的洞察力和想象力,對實際問題的濃厚興趣和廣博的知識面。因而可以培養(yǎng)學(xué)生以下習(xí)慣和能力:(1)發(fā)現(xiàn)問題,并對問題做積極的思考的習(xí)慣;(2)熟練應(yīng)用計算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力;(3)清晰的口頭和文字表達(dá)能力;(4)團(tuán)隊合作的攻關(guān)能力;(5)收集和處理信息、資料的能力;(6)自主學(xué)習(xí)的能力;(7)社會適應(yīng)能力。因此數(shù)學(xué)建模對完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),提高綜合素質(zhì)和核心能力有著極大的促進(jìn)作用。
二、數(shù)學(xué)建模在我校的開展情況
數(shù)學(xué)教研室自2004年成立數(shù)學(xué)建模組,開始數(shù)學(xué)建模的教學(xué)工作。開始只是普通的數(shù)學(xué)建模選修課,自2009年開始我們數(shù)學(xué)建模組開始進(jìn)行有系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模的教學(xué)及競賽輔導(dǎo)工作,具體安排如下:(1)數(shù)學(xué)建模在課程教學(xué)中的滲透;(2)數(shù)學(xué)建模選修課;(3)數(shù)學(xué)建模社團(tuán);(4)校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽;(5)數(shù)學(xué)建模暑假競賽集訓(xùn);(6)教師的數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)工作。
1.數(shù)學(xué)建模在課程教學(xué)中的滲透
當(dāng)前教學(xué)實踐在我國本科教學(xué)中的比例普遍較低。根據(jù)教育部,財政部《關(guān)于“十二五”期間實施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見》第四點(diǎn):整合各類實驗實踐教學(xué)資源,遴選建設(shè)一批成效顯著、受益面大、影響面寬的實驗教學(xué)示范中心,重在加強(qiáng)內(nèi)涵建設(shè)、成果共享與示范引領(lǐng)。支持高等學(xué)校與科研院所、行業(yè)、企業(yè)、社會有關(guān)部門合作共建,形成一批高等學(xué)校共享共用的國家大學(xué)生校外實踐教育基地。資助大學(xué)生開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。這一本科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量“國標(biāo)”和教育部《關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》【教高(2007)2號文件】精神,要:“高度重視實踐環(huán)節(jié),提高學(xué)生實踐能力。要大力加強(qiáng)實驗、實習(xí)、實踐和畢業(yè)設(shè)計(論文)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié),特別要加強(qiáng)專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)等重要環(huán)節(jié)。列入教學(xué)計劃的各實踐教學(xué)環(huán)節(jié)累計學(xué)分(學(xué)時),人文社會科學(xué)類專業(yè)一般不應(yīng)少于總學(xué)分(學(xué)時)的15%,理工農(nóng)醫(yī)類專業(yè)一般不應(yīng)少于總學(xué)分(學(xué)時)的25%。推進(jìn)實驗內(nèi)容和實驗?zāi)J礁母锖蛣?chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、分析問題和解決問題能力。”
數(shù)學(xué)建模作為本科教學(xué)實踐的重要組成部分,將起到越來越重要的作用。因此我們在課程教學(xué)的時候,應(yīng)當(dāng)把數(shù)學(xué)建模的思想滲透進(jìn)去,有利于培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣,同時反過來也加強(qiáng)了學(xué)生對大學(xué)數(shù)學(xué)的興趣。
聯(lián)系實際,挖掘教材內(nèi)涵。在數(shù)學(xué)課程教學(xué)初期,開始灌輸數(shù)學(xué)模型的概念,并在教學(xué)過程中結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹數(shù)學(xué)建模的初步知識和建模的基本方法,同時改變過去單純強(qiáng)調(diào)演繹推理和技巧的數(shù)學(xué)教學(xué),重視理論與實際應(yīng)用相結(jié)合。盡量在教學(xué)過程中加入一些有啟發(fā)性,有實際背景的例子。例如,在講授《高等數(shù)學(xué)》的微分方程就可以通過實際問題建立微分方程模型。如經(jīng)典人口模型Logisti模型的產(chǎn)生及該模型在生產(chǎn),生活中的應(yīng)用。并對解做定性分析,可以更好地了解解的形態(tài)。在學(xué)習(xí)《概率論》的時候,我們可以引入一些簡單的概率模型,如決策模型,隨機(jī)存儲模型等,聯(lián)系實際,加深對所學(xué)知識的理解,同時反過來引起對所學(xué)知識更加濃厚的興趣。讓同學(xué)們認(rèn)識到“大學(xué)數(shù)學(xué)就在身邊”。
2.數(shù)學(xué)建模選修課
作為以醫(yī)學(xué)為主的本科院校,數(shù)學(xué)建模沒有作為專業(yè)主干課開設(shè),而是作為一門選修課開設(shè),自2004年開設(shè)以來,學(xué)生選擇這門選修課的人數(shù)從少到多,課程模塊設(shè)置也從簡單到復(fù)雜。數(shù)學(xué)建模選修課現(xiàn)在分為上下兩個部分,《數(shù)學(xué)建模(上)》主要的授課對象是大一,大二的學(xué)生,對數(shù)學(xué)建模有興趣的同學(xué)們;主要的內(nèi)容是關(guān)于數(shù)學(xué)建模的所需一些基本理論知識(概率論,微分方程,線性代數(shù)等)和一些基本的算法;《數(shù)學(xué)建模(下)》主要的授課對象是有一定的數(shù)學(xué)建?;A(chǔ)的高年級學(xué)生;主要內(nèi)容是數(shù)學(xué)建模中具有代表性的常用方法,重要內(nèi)容以及數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí);數(shù)學(xué)軟件在數(shù)學(xué)建模起著非常重要,因為在數(shù)學(xué)建模中所遇到的實際問題都要面臨大量沒有經(jīng)過處理的原始數(shù)據(jù)因此應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘和處理是數(shù)學(xué)建模的一個重要環(huán)節(jié)。因此在原有的數(shù)學(xué)知識下,我們需要加強(qiáng)對數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí),如Matlab,Mathematica,SAS等當(dāng)今最優(yōu)秀,應(yīng)用最廣泛的數(shù)學(xué)軟件,這些軟件以強(qiáng)大的科學(xué)計算與可視化功能,簡單易用等特點(diǎn),具有其他高級語言無法比擬的諸多優(yōu)點(diǎn):程序編寫簡單,編程效率高,易學(xué)易懂。同學(xué)們?nèi)绻莆樟薓atlab等現(xiàn)代化軟件,一方面可以培養(yǎng)同學(xué)們的動手能力,激發(fā)同學(xué)們的興趣,另一方面還可以培養(yǎng)同學(xué)們查找資料,解決分析問題的能力。對數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí),因為課時有限,主要是老師教導(dǎo),以學(xué)生自學(xué)為主。
3.數(shù)學(xué)建模協(xié)會
數(shù)學(xué)建模協(xié)會是2009成立的,是由一些對數(shù)學(xué)有興趣的同學(xué)們,在數(shù)學(xué)建模組老師的指導(dǎo)下成立起來的。有計劃有步驟地開始學(xué)校數(shù)學(xué)建模的普及工作以及參賽隊員的初級培訓(xùn)。每周數(shù)學(xué)建模協(xié)會都會組織活動,活動內(nèi)容有數(shù)學(xué)建模知識講座,數(shù)學(xué)軟件培訓(xùn)等。學(xué)生主要以課外學(xué)習(xí)小組的模式輔助交流學(xué)習(xí)。
4.校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽
校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽,由數(shù)學(xué)建模組的老師出題,對象是全校學(xué)生;目的是選拔一些比較優(yōu)秀學(xué)生參加暑期的數(shù)學(xué)建模集訓(xùn),最后參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。
5.數(shù)學(xué)建模暑期集訓(xùn)
數(shù)學(xué)建模的暑期集訓(xùn)分為兩個時間段,總共1個月左右,第一時間段是安排在學(xué)期結(jié)束這段時間,主要內(nèi)容是一些數(shù)學(xué)建模的常用算法,經(jīng)典模型;第二時間段是安排在開學(xué)初期,主要內(nèi)容是數(shù)學(xué)建模的真題訓(xùn)練。
6.教師數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)工作
定期舉辦數(shù)學(xué)建模教師研討班,利用假期參加數(shù)學(xué)建模教師培訓(xùn)班,提高教師的業(yè)務(wù)水平。
四、結(jié)語
實踐證明,經(jīng)過幾年的努力,數(shù)學(xué)建模組的實際教學(xué)工作對我校學(xué)生參加全國大學(xué)生建模競賽并取得的佳績做出了重要貢獻(xiàn),學(xué)生通過系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn),不僅在競賽中取得了不俗的成績,獲得多個省級獎項,而且增強(qiáng)了自學(xué)能力和創(chuàng)新意識,提高了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)和計算機(jī)解決實際問題的能力。另一方面,數(shù)學(xué)建模涉及面很廣,形式靈活,對教師的能力也提出了很高的要求,有助于師資水平的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]姜啟源。數(shù)學(xué)建模(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2011.
【關(guān)鍵詞】:數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)應(yīng)用意識;數(shù)學(xué)建模教學(xué)
中圖分類號:G623.5
數(shù)學(xué)建模是從現(xiàn)實問題中建立數(shù)學(xué)模型的過程.在對實際問題本質(zhì)屬性進(jìn)行抽象提煉后,用簡潔的數(shù)學(xué)符號、表達(dá)式或圖形,形成便于研究的數(shù)學(xué)問題,并通過數(shù)學(xué)結(jié)論解釋某些客觀現(xiàn)象,預(yù)測發(fā)展規(guī)律,或者提供最優(yōu)策略.它的靈魂是數(shù)學(xué)的運(yùn)用并側(cè)重于來自于非數(shù)學(xué)領(lǐng)域,但需要數(shù)學(xué)工具來解決的問題.這類問題要把它抽象,轉(zhuǎn)化為一個相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題,一般可按這樣的程序:進(jìn)行對原始問題的分析、假設(shè)、抽象的數(shù)學(xué)加工.數(shù)學(xué)工具、方法、模型的選擇和分析.模型的求解、驗證、再分析、修改假設(shè)、再求解的迭代過程.
那么高中的數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)如何進(jìn)行呢?數(shù)學(xué)建模的教學(xué)本身是一個不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷完善和提高的過程。不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,數(shù)學(xué)建模課程指導(dǎo)思想是:以實驗室為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)能力為目標(biāo)來組織教學(xué)工作。通過教學(xué)使學(xué)生了解利用數(shù)學(xué)理論和方法去分折和解決問題的全過程,提高他們分折問題和解決問題的能力;提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識與能力。數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主,教師利用一些事先設(shè)計好的問題,引導(dǎo)學(xué)生主動查閱文獻(xiàn)資料和學(xué)習(xí)新知識,鼓勵學(xué)生積極開展討論和辯論,主動探索解決之法。教學(xué)過程的重點(diǎn)是創(chuàng)造一個環(huán)境去誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)他們的自學(xué)能力,增強(qiáng)他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,強(qiáng)調(diào)的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結(jié)果。
一、在教學(xué)中傳授學(xué)生初步的數(shù)學(xué)建模知識。
中學(xué)數(shù)學(xué)建模的目的旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,掌握數(shù)學(xué)建模的方法,為將來的學(xué)習(xí)、工作打下堅實的基礎(chǔ)。在教學(xué)時將數(shù)學(xué)建模中最基本的過程教給學(xué)生:利用現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材,向?qū)W生介紹一些常用的、典型的數(shù)學(xué)模型。如函數(shù)模型、不等式模型、數(shù)列模型、幾何模型、三角模型、方程模型等。教師可以通過教材中一些不大復(fù)雜的應(yīng)用問題,帶著學(xué)生一起來完成數(shù)學(xué)化的過程,給學(xué)生一些數(shù)學(xué)應(yīng)用和數(shù)學(xué)建模的初步體驗。
二、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識。
學(xué)生的應(yīng)用意識體現(xiàn)在以下兩個方面:
一是面對實際問題,能主動嘗試從數(shù)學(xué)的角度運(yùn)用所學(xué)知識和方法尋求解決問題的策略,學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中能夠認(rèn)識到數(shù)學(xué)是有用的。
二是認(rèn)識到現(xiàn)實生活中蘊(yùn)含著大量的數(shù)學(xué)信息,數(shù)學(xué)在現(xiàn)實世界中有著廣泛的應(yīng)用,生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)就在他的身邊。
在教學(xué)的過程中,引入數(shù)學(xué)建模時還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):應(yīng)努力保持自己的"好奇心",開通自己的"問題源",儲備相關(guān)知識.這一過程也可讓學(xué)生從一開始就參與進(jìn)來,使學(xué)生提高自學(xué)能力后自我探究.
將數(shù)學(xué)建模思想引入數(shù)學(xué)課堂要結(jié)合實際,這是關(guān)鍵.學(xué)生在課堂中解決的實際問題即建模材料必須經(jīng)過一定的加工,否則有可能過于復(fù)雜,有些問題的數(shù)學(xué)結(jié)論可能偏離生活實際太多,也很正常.
數(shù)學(xué)課堂中的建模能力必須與相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識結(jié)合起來.同時還應(yīng)該通過解決實際問題(建模過程)加深對相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識的理解.
其次,關(guān)于如何培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識:在數(shù)學(xué)教學(xué)和對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)中,介紹知識的來龍去脈時多與實際生活相聯(lián)系。例如,日常生活中存在著"不同形式的等量關(guān)系和不等量關(guān)系"以及"變量間的函數(shù)對應(yīng)關(guān)系"、"變相間的非確切的相關(guān)關(guān)系"、"事物發(fā)生的可預(yù)測性,可能性大小"等,這些正是數(shù)學(xué)中引入"方程"、"不等式"、"函數(shù)""變量間的線性相關(guān)"、"概率"的實際背景。另外鍛煉學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)語言描述周圍世界出現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。數(shù)學(xué)是一種"世界通用語言"它能夠準(zhǔn)確、清楚、間接地刻畫和描述日常生活中的許多現(xiàn)象。應(yīng)讓學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行交流的習(xí)慣。
三、在教學(xué)中注意聯(lián)系相關(guān)學(xué)科加以運(yùn)用
在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中應(yīng)該重視選用數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物、美學(xué)等知識相結(jié)合的跨學(xué)科問題和大量與日常生活相聯(lián)系(如投資買賣、銀行儲蓄、測量、乘車、運(yùn)動等方面)的數(shù)學(xué)問題,從其它學(xué)科中選擇應(yīng)用題,通過構(gòu)建模型,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決該學(xué)科難題的能力。例如,高中生物學(xué)科以描述性的語言為主,有的學(xué)生往往以為學(xué)好生物學(xué)是與數(shù)學(xué)沒有關(guān)系的。他們尚未樹立理科意識,缺乏理科思維。比如:他們不會用數(shù)學(xué)上的排列與組合來分析減數(shù)分裂過程配子的基因組成;也不會用數(shù)學(xué)上的概率的相加、相乘原理來解決一些遺傳病機(jī)率的計算等等。這些需要教師在平時相應(yīng)的課堂內(nèi)容教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。因此我們在教學(xué)中應(yīng)注意與其它學(xué)科的呼應(yīng),這不但可以幫助學(xué)生加深對其它學(xué)科的理解,也是培養(yǎng)學(xué)生建模意識的一個不可忽視的途徑。又例如教了正弦函數(shù)后,可引導(dǎo)學(xué)生用模型函數(shù)寫出物理中振動圖象或交流圖象的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
建模教學(xué)的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識去觀察、分析、提出和解決問題的能力,展示學(xué)生多方面的數(shù)學(xué)思維能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識,讓學(xué)生體會發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的快樂.數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種新的方式,它為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的空間,有助于學(xué)生體驗數(shù)學(xué)在解決實際問題中的價值和作用,體驗數(shù)學(xué)與日常生活和其他學(xué)科的聯(lián)系,體驗綜合運(yùn)用知識和方法解決實際問題的過程,增強(qiáng)應(yīng)用意識.高中數(shù)學(xué)課程中的數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)探究的不同之處是它更側(cè)重于非數(shù)學(xué)領(lǐng)域需用數(shù)學(xué)工具來解決的問題.數(shù)學(xué)建模的能力是伴隨著數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)建模的能力逐漸形成的,是伴隨著對數(shù)學(xué)理解和感悟的加深,數(shù)學(xué)意識的增強(qiáng)、綜合知識的拓寬逐漸提高的.不是懂?dāng)?shù)學(xué)就會建模,也不可能拋出個實際問題,搞一次建?;顒蛹匆货矶停荒懿磺袑嶋H地指望在高三畢業(yè)前緊張的教學(xué)期間將數(shù)學(xué)一網(wǎng)打盡.而是在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)上應(yīng)該從高一抓起,從平時的教學(xué)抓起,從新教材的各個模塊抓起.
最后,為了培養(yǎng)學(xué)生的建模意識,中學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)首先需要提高自己的建模意識。中學(xué)數(shù)學(xué)教師除需要了解數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷史和發(fā)展動態(tài)之外,還需要不斷地學(xué)習(xí)一些新的數(shù)學(xué)建模理論,并且努力鉆研如何把中學(xué)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實生活。中學(xué)教師只有通過對數(shù)學(xué)建模的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究,才能準(zhǔn)確地的把握數(shù)學(xué)建模問題的深度和難度,更好地推動中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
【1】《問題解決的數(shù)學(xué)模型方法》北京師范大學(xué)出版社,1999.8
【2】普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗),人民教育出版社,2003.4
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);建模思想;滲透;策略
一、體會累積表象
有效地體會模型所關(guān)注的對象,這是建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)和前提條件。在許多具備共性的同一類事物當(dāng)中,將這一系列事物的內(nèi)在關(guān)系與特點(diǎn)加以抽象,從而累積一定的表象經(jīng)驗。教師需要重視情境的創(chuàng)設(shè),將大量的感性素材提供給學(xué)生,借助各種手段,全面和系統(tǒng)地對事物的相互關(guān)系或者是特點(diǎn)進(jìn)行體會,這有利于建模的準(zhǔn)確性。比如,教師指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識分?jǐn)?shù)的時候,為了更加有效地指導(dǎo)學(xué)生建立模型,教師可以啟發(fā)學(xué)生對一系列的事物進(jìn)行觀察,就像是不同水杯當(dāng)中的水、平均分的紙張、分成兩半的月餅以及孫悟空能夠伸縮變化的金箍棒等等,以引導(dǎo)學(xué)生從各個視角進(jìn)行觀察,不僅僅限制于思考長度,還應(yīng)當(dāng)從體積、面積、質(zhì)量、個數(shù)等方面進(jìn)行分析,從而使學(xué)生明確整體和部分之間的關(guān)系,累積表象,最終具備一定的感性認(rèn)知,指導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)分?jǐn)?shù)的
建模。
二、注重思想和提煉方法,使建模的過程得以優(yōu)化
無論是建立數(shù)學(xué)概念以及發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律,還是解決數(shù)學(xué)問題,最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是建構(gòu)數(shù)學(xué)思想方法,這是由于它是建立數(shù)學(xué)模型的靈魂。比如,教師在講解關(guān)于圓柱體積知識的時候,在建構(gòu)體積公式模型的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注重相應(yīng)的“數(shù)學(xué)思想方法” 的建模。一方面就是轉(zhuǎn)化,這跟以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗具有一致性的地方,也就是未知向已知的轉(zhuǎn)化。另一方面就是極限思想,這是類似于將圓形向長方形轉(zhuǎn)化,這是一系列表面上不同形態(tài)思維背后所蘊(yùn)藏的一致的具備概括性的數(shù)學(xué)思想方法,注重體驗和提煉數(shù)學(xué)思想方法,從而促進(jìn)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,并且最終能夠使得構(gòu)建的理性高度得以提升。
綜上所述,數(shù)學(xué)的發(fā)展從“有關(guān)數(shù)的科學(xué)”到“有關(guān)空間形式與數(shù)量關(guān)系的科學(xué)”再到“有關(guān)模型的科學(xué)”,這個過程是不斷發(fā)展變化的。為此,作為一名小學(xué)數(shù)學(xué)教師,一定要適應(yīng)這種發(fā)展的需要,注重增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模觀念,從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,大大提高教學(xué)質(zhì)量。