应用数理统计教学方法研究论文

2022-04-30

应用数理统计教学方法研究论文 篇1:

创新创业教育背景下应用统计学课程教学改革研究1

摘 要:本文在阐释创新创业教育内涵的基础上,结合高等学校创新创业教学实践,分析了创新创业教育背景下应用统计学课程教学存在的问题,提出了创新创业教育背景下应用统计学课程教学的两种新模式,即“参与式”教学模式与“项目驱动式”教学模式,为全民创新,万众创业形式下高校应用统计学课程教学教学改革提供新的思路。

关键词:创新创业;应用统计学;课程教学改革

一、引言及文献综述

1989 年,联合国教科文组织在《21世纪的高等教育:展望与行动世界宣言》 中提出 “创业教育”这一新的教育概念,自此 “三创”教育逐渐成为我国高等教育改革与高校转型发展的重要方向。应用统计学是高等学校经济与管理类专业开设的主要课程之一,是计量经济学、质量管理、计量管理、财务管理、系统科学等课程的前导课程。随着科学技术的发展与大数据时代的来临,应用统计学不断地渗透到科学与工程技术、经济与管理等各个领域,并成为这些领域十分重要的组成部分。因此,围绕创新创业教育推进高校应用统计学课程教学改革,提出创新创业教育背景下应用统计学课程教育的新模式,对于更好地促进高等学校人才培养模式改革,提高创新创业型人才培养质量,具有重要意义。

当前,针对创新创业教育背景下大学课程改革的研究并不多见。余达锦和杨淑玲(2013)研究了创新创业教育背景下传统高等数学课程创新教育问题,提出了创新创业教育背景下高等数学创新教育的新模式——高等数学研究型教学。王红雨闫和广芬(2014)研究了师生认知视野下的高校创业课程体系,认为综合性目标与阶梯性目标的共存、应用性技能与发展性能力的连接、复合型课堂与联盟型平台的联合应成为改进当前高校创业课程目标、完善创业课程内容、优化创业课程形态的基本策略。卢淑静(2015)分析了创新创业教育嵌入专业教育的原则与机制。许小花和张鸽(2012)分析了高校创新创业教育与课程体系构建之间的关系。

二、创新创业教育的内涵

创新创业教育主要是一种兼顾创新教育和创业教育并以创业教育为重点,注重培养受教育者的创新能力、创新意识与创新思维的教育(王为民,2013)。创新教育是一种以开创性个体为培养目标,以培养学生创新精神、创造性思维和创新能力为基本价值取向的教育,强调的是对人的具体价值的体现,是培养学生创业意识,开发学生创业基本素质,形成创业基本能力与实践技能的教育。(余达锦和杨淑玲,2013)。

三、创新创业教育背景下应用统计学课程教学存在的问题

1.应用统计学教材重理论轻应用,重技能轻创新,忽视统计工具的使用与统计案例的解析。

2.应用统计学课程教学观念比较陈旧,教学模式比较单一。由于非统计学专业讲授《应用统计学》课程的教师大都不是学统计专业出身的,这些教师在开展统计学课程的教学之前,都需要进行一定的专业知识进修和提高。同时,应用统计学课程的学习者主要是非统计专业的学生,一定程度上决定了他们对这门课程开设的目的和意义认识不足,缺乏学习动力。而且大部分的学生是文科生,学习次门课程的畏难心理也一定程度上影响了教学效果与教学实施。

3.应用统计学课程教学手段比较落后,统计案例少,统计软件运用不够,难以体现应用统计学课程的应用性特点。部分应用统计学老师对SPSS、 MATLAB、EVIEWES、R等统计软件与统计工具掌握不够,运用不够。同时,集统计理论、统计案例分析和统计软件为一体的教科书也不多见。

4.应用统计学课程考核与评价方式单一。大多数高校的考核还停留在期末考试中的“笔试”上,没有真实反映学生运用所学知识决统计问题的能力,不利于对学生统计素养的考查。

四、创新创业教育背景下应用统计学课程教学改革设计

创新创业教育背景下,“参与式”和“项目驱动式”教学改革设计在应用统计学课程教学设计的改革中可以得到有效的利用。

(一)“参与式”教学改革设计

“参与式”教学是相对于传统 “填鸭式”教学而言的,是一种强调以学生为主体,提倡学生主动参与的教学组织形式。在当前中外现代教学的改革与实践过程中,学生主体的参与得到普遍重视。应用统计学课程参与式教学改革的设计,主要包括激发学生的主动参与理念、第一课堂设计上的全程参与、第二课堂学生的主动参与、第三课堂学生的补充参与四个方面的内容。

1.激发学生的主动参与理念

教学不是教与学的简单组合,它应该是实现教学目标的内在关联与互动机制。学生主动参与而融入教与学的全过程。从逻辑顺序来看,主体参与是教学的出发点。学生对教学活动的积极性是主动参与的前提。传统应用统计学课程教学缺乏必要的激励措施,使得学生参与热情比较低,融入教学的程度、深度不够。因此,要树立学生的主动参与理念,通过对应用统计学课程历史的介绍、对应用统计学课程的重要性的强调以及应用统计案例解析来提高学生对应用统计学课程的认知。

2.第一课堂设计上的全程参与

课堂设计上的学生参与体现的是互动参与式教学法的要求。它以提高学生的实践能力为核心,强调充分调动学生的主观能动性,注重教学过程中教师与学生的“沟通”与“对话”,促使学生在心理上与行动上从“要我学”到“我要学”转变。从而将学生从单纯接受者的角色向学习过程的主体转变,从接受式学习向发现学习、探究学习转变。应用统计学课程课堂设计上的参与过程,主要是指第一课堂的知识传授与互动。主要包括课堂讲授、课内讨论等。一般通过学生回答问题、学生课堂作业练习、学生针对问题进行讨论等形式体现。

3.第二课堂学生的主动参与

第二课堂学生的主动参与主要是指互动实践教学过程,通过实践课程设计以及与统计学相关的课外科技活动平台来实现。如统计软件实践操作大赛、统计调查方案设计大赛、统计案例设计大赛、创新性实验大赛等,在比赛中要求学生能够自主完成选题、设计方案与调查问卷、进行实地调查、利用统计软件处理数据、撰写统计分析报告等。在比赛每一个环节设计上要求学生自发主动去学习统计理论和方法,并且加入自己的创新元素,以此提升学生多种途径地采集数据、多方法分析数据、多途径评价数据的实践能力,提升学生综合运用统计学知识和使用统计学软件的能力。

4.第三课堂学生的补充参与

第三课堂补充参与主要包括学生利用网络平台以及其他途径的自我学习与释疑。教师可以在Blackboard平台搭建“应用统计学”课程教学平台,开发视频材料、电子教案、多媒体课件、课程游戏、案例分析、习题课和试卷库等多个学习模块。利用网络辅助教学手段,促进学生开展网上自主学习、寻求网上答疑。网络课程教学平台的搭建,有利于学生根据自身的兴趣爱好与课程掌握程度,合理安排学习时间,合理选择学习方法。而教师可以通过网络平台进行作业布置,有利于学生自发组成团队,选择感兴趣的案例进行研讨与攻关。此外,也有利于学生之间以及学生与教师之间通过QQ、微信、电子邮件等开展讨论,而不受时间、地域和空间的限制。

(二)“项目驱动式”教学改革设计

“项目驱动式”教学法是一种以建构主义学习理论为基础的教学方法。该方法的典型特征是以项目为主线,实践为导向,任务为载体。教学过程中能够凸显学生的主体与中心地位,强调教学过程中教师的引导与组织实施安排,倡导学生与学生之间的协作学习。这种教学方法能够很好的把学生的知识构建、素质形成、能力发展融为一体(徐钊,2012)。应用统计学课程“项目驱动式”教学改革设计一般要遵循以项目的可操作性为前提、尊重学生个体差异、教学控制与考评等相关原则,实施流程主要包括教学准备、项目实施、评价考核三个环节。

1.教学准备

教学准备的主要内容包括教学目标设置、项目设计与背景讲解等。根据学生及其专业的特点,选择与设计可行的具有实际意义的项目是项目驱动式教学的基础。一般而言,所选项目既要保证涵盖课程的重要知识点,又要能激发学生的学习兴趣与动力。首先,项目要有可行性,项目所涉及的背景知识,学生要熟悉、易理解、感兴趣。其次,项目大小和难易要适当。过难、过大、过于综合的项目,将容易挫伤学生的兴趣与积极性,而过易、过小的项目,也难以达到培养学生攻坚克难、勤于探索的精神的目的,无法激发学生的学习兴趣与学习热情。此外,项目还要有阶段性目标和适度的综合性。这样一方面能够使得教师在教学过程中能够对学生的学习动态及时进行控制与评估,另一方面也便于学生对自身的学习情况和掌握程度进行检查与反思。总之,教学准备环节中的项目设计,要注重把学生待掌握的知识和已掌握的知识进行有机融合,能够使学生的思维得以训练、知识结构得到拓展,能力与素质得到提升。

2.项目实施

项目实施环节中,在第一堂课教师就要引导学生,明确将整个项目分解成若干相互关联而有独立的子项目。同时,随着项目的进行,要及时对现行课程教学内容进行补充与重组,甚至还要对参考教材进行二次开发和重新编排。教学中每一个子项目的实施过程中,既要使得学生明确该阶段子项目的最终成果形式,也要在课堂上指导学生进行实际操作与演练,还要有学生项目成果的展示以及对成果的最后修正环节。

3.评价考核

评价考核环节的主要内容包括汇报成果、学生研讨、总结点评、目标考核等。要保证应用统计学课程项目驱动式教学的实施效果,必须做好评价考核这一环节。项目成果的评价更重要是学生通过对子项目成果的展示,开展自评与互评,一方面由学生自己去寻找项目的特点与存在的问题,另一方面有学生之间相互区寻找各自项目的优缺点。而老师更多的是引导和帮助他们去提出问题,发现问题。评价与考核不仅在正果项目的最终完成阶段进行,还应该贯穿于每个子项目的实施过程与环节,使得学生能够不断的发现新问题、掌握新知识、锻炼新思维。只有这样才能确保教学目标的真正实现。

参考文献:

[1] 余达锦,杨淑玲.创新创业教育背景下高等数学教学方法研究[J].江西财经大学学报,2013,(4):122-129.

[2] 王红雨,闫广芬.师生认知视野下的高校创业课程体系:问题描述与改进策略[J].教育发展研究2014,(5):72-79.

[3] 卢淑静.创新创业教育嵌入专业教育的原则与机制[J].求索,2015,(2):184-187.

[4] 许小花,张鸽.高校创新创业教育课程体系构建[J].中国电子教育,2012(1):19-21.

[5] 王为民.高校创新创业教育的理论范式与实践研究[J],郑州航空工业管理学院学报,2013(6) :131-135.

[6] 徐钊.项目驱动教学法在“概率论与数理统计”课教学中的应用[J].高教论坛,2012,(11):36-39.

[7] 王世通,侯信华.“项目驱动”教学模式在应用统计学教学中的应用研究[J].当代经济,2014,(17):111-113.

作者:肖攀 苏静

应用数理统计教学方法研究论文 篇2:

数学软件在运筹学课程教学中的应用探究

【摘要】本文针对数学软件应用到运筹学课程的教学中进行了探究.主要从运筹学课程实验内容和教学方法方面,具体提出了一些数学软件有效融入教学过程中的策略和措施.

【关键词】数学软件;运筹学课程;数学建模能力

【基金项目】贵州师范大学2018年度教学内容和课程体系改革项目——应用数学软件培养大学生的数学建模能力([2018] 第18号;2018XJJG18)

一、引 言

教育部关于一流本科课程建设文件(教高[2019]8号)指出:课程是人才培养的核心要素,课程质量直接决定人才培养质量.其中,对数学专业运筹学课程的教学改革和建设,能够有效地培养大学生数学建模能力和运用相关数学软件解决运筹学问题的能力.胡晓东等在文中提到:运筹学课程是一门用数学方法研究各种系统最优化问题、为决策者提供科学决策的依据的学科.因为运筹学在实际问题中的应用价值,全球各类高校依据有关专业的需求,都开设了这门课程.为了提高学生的动手操作能力,数学建模能力,以及知识的应用能力,把数学软件(Excel、Lingo、Matlab等)渗透到运筹学课堂教学中,来加强学生对数学理论知识的理解显得非常必要.

以国家教育方针为引领,习近平总书记的重要教育论述为指导,落实立德树人的根本任务.改革运筹学课程教学方法,爭取做到:让课堂活起来,让学生忙起来,我们围绕这两个目标展开论述.

二、多样化使用数学软件,增强学生自主学习能力

对于运筹学课程而言,使用计算机软件来分析和解决运筹学问题是提高大学生实践能力的关键.目前,运筹学实验教学最常用的数学软件有Excel、Lingo、Matlab等.鉴于学生不同水平的计算机编程基础和能力,为了更好地完成实验教学任务,教师要根据学生的实际情况来选取合适的数学软件.对于Excel、Lingo、Matlab几种数学软件,它们的功能各有特色.

Excel自带的规划求解功能可以轻松求解数学规划、运输与网络问题等.这一款软件能够容易的完成模型的求解,并且进行灵敏度分析,它的操作使用简单易学,并且对编程基础要求也不高.使用Excel命令与功能对实际问题的数学模型进行模拟优化和分析,可以让学生在实验的过程中动手体验,获得成就感,从而学习热情高涨.

Lingo也能够用于求解线性规划、二次规划和非线性规划问题,使用者可以直接调用许多常用的数学函数来建立优化模型.与Excel软件不同的是,Lingo软件能够使用其他数据文件的接口,方便输入、求解和分析大规模最优化问题.

Matlab包含了专门用于优化计算的工具箱,使用时能够调用工具箱中的函数求解一般的优化问题,它拥有强大的计算功能和数据可视化功能.此外,在这个强大的科学计算平台上,学生可以对运筹学课程中的算法进行编程实现,加强对理论知识的理解,从而更好地锻炼学生的动手能力.

从上面的介绍可知,这几款软件各有特色,教师在教学时可以让学生自己选择合适的平台进行实验模拟.在运筹学课程的理论和实践教学中,让学生自主选择数学软件来完成习题,使学生的大脑和双手都动起来.

三、合理布置实验内容,提高学生动手能力

正如文中所谈到的,运筹学是数学类专业的必修课,我们在教学中既要重视运筹学的基本理论和基本方法,又要培养学生解决具体优化问题的实践能力.因此,运筹学的学习,不但要求学生掌握运筹学的基本理论和方法,还要训练学生运用已有知识解决实际问题的能力,进一步培养学生的创新能力.

目前,国内运筹学教材有几十种,而且还在不断推陈出新.从所包含的知识内容上来看差异不大.其内容涵盖:数学规划、组合优化和随机优化.受教学时数所限,教学内容可以根据学校自身培养目标要求进行侧重选择,在教学内容的时间分配上也要结合学生的专业特点进行合理安排.

这些教材内容中理论偏多,实践性的教学内容偏少.根据运筹学课程内容的理论教学内容,可以合理安排有层次差异的实验题目,例如将基础性实验和综合性实验进行搭配.基础性实验只需要学生借助数学软件调用或按照软件的规定格式输入命令即可完成,它能加深学生对知识点的巩固,同时熟练数学软件的操作和相关命令的用法.当学生通过数学软件操作理解和掌握了这些基本知识以后,布置一定难度的综合应用实验题目,有利于进一步提高学生应用知识解决实际问题的能力,从而培养学生的自主学习能力和创新能力.当学生的大脑动起来了,双手忙起来了,对于学生能力的提高是非常有益的.

综合性实验项目可以是运筹学课程中的经典案例,亦可选取历年数学建模大赛(例如全国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛)的赛题作为问题,这些问题通常原理复杂、数据多,解决办法无限制,且无标准答案.在实验指导老师的组织下,大家分组互相讨论、认真分析、参阅资料、找出关键,结合自身所学,抽象出数学模型,最后通过数学软件编程求解模拟.

四、运筹学相关课程有效融入数学软件

运筹学课程的先修课程有《数学分析》《高等代数》《概率论》《数理统计》《数值分析》《数学软件与数学实验》等.

本课程的学习,能使学生了解运筹学的发展历史、基本思想、基本知识、基本理论和基本方法.运筹学是一门应用科学,它广泛应用现有的科学技术知识和数学方法,解决实际中提出的专门问题,为决策者选择最优决策提供定量依据.运筹学具有多学科交叉性和边缘性,它综合运用经济学、心理学、物理学、化学、管理学、应用数学、计算机科学中的一些思想和方法来解决实际问题.本课程的目的与任务在于培养学生树立起优化的思想,掌握必要的实际问题模型化的方法,以及求解问题的基本计算方法,初步具有对实际问题进行优化的基本能力.

正如前面所述,运筹学课程主要讲授数学规划、组合优化、随机优化三大板块内容.其中数学规划包括线性规划、整数规划、动态规划、多目标规划,组合优化包括网络规划、排序问题、统筹图,随机优化包括对策论、排队论、决策分析.这些内容的数学基础都需要在前期的先修课程进行学习,因此,学生在学习先修课程时,教师可以在课程讲授的过程中,在合适的环节有意识加入运筹学的简单例子,并借助数学软件加以求解,这样不但加强了学生对知识的应用,同时拓宽了学生的视野,增强了数学学习的兴趣.

譬如:在高等代数课程的讲授和学习过程中,教师可以展开讨论矩阵理论在线性规划单纯性算法中的应用,直接讲解一个简单的线性规划问题的单纯性算法求解.这样,学生可以更好地掌握矩阵的相关知识,同时还能加以应用.为了验证计算结果,利用Excel、Lingo、Matlab的命令输入参数进行计算分析,这些学习和实践,使得学生既动脑又动手,综合锻炼了学生,从而提高了学生的整体素质.

在数学分析课程的讲授和学习过程中,针对最值问题的求解,可以延伸谈谈最优化问题,例如最短路径、货郎担问题等等.当然,不必花太多的时间进行讲授,只要给一个简单的运筹学问题与学生一起分析,并借助数学软件求解,让学生有这个认识即可.对于部分学有余力的学生,可以在课后查阅资料拓展学习.

在概率论课程的讲授和学习过程中,教师可以列举排队论中的简单例子,提高学生学习的兴趣.Matlab软件中包含了许多概率统计的函数,只需输入参数调用即可.通过演示概率论在运筹学中的简单应用,学生能够把知识串接起来,形成一个系统,知识得以巩固和应用.数理统计课程中也有许多在运筹学中的应用例子,教师可以根据教学进度和学生实际情况,给出几个简单的应用例子,利用软件进行求解演示,开阔学生的眼界,拓宽学生的思维.

另外,在数值分析和数学实验课程中,讲授了许多数值分析算法及其Matlab软件实现.如:插值、拟合、方程求根、数值积分、数值微分、微分方程数值解等,这些算法在运筹学中是可以用到的.要充分发挥Matlab软件强大的计算、丰富的工具箱、便利的可视化功能,激发学生的学习兴趣,使学生学习的积极性和主动性调动起来.

通过先修课程中运筹学思想和方法的有效融入,以及数学软件的使用,把整个知识体系搭建了起来,学生既可以把运筹学的数学理论知识掌握好,还能够借助数学软件来解决实际问题,尤其是学好运筹学这门应用课程.在融入数学软件的过程中,给学生一杯水,需要教师有一桶水,所以教师也要不断地学习升华,才能达到应用数学软件提高学生课程学习效率的作用.

五、让课堂活起来,让学生忙起来

运筹学是应用性非常广泛的一门学科,本课程的学习,可以使数学专业的学生充分领会到数学的应用性,从而更好地激发学生学习数学理论的兴趣,培养学生熟练运用相关数学软件解决运筹学相关问题的能力.掌握利用数学软件实现常用数值算法,教师通过数值实验,培养学生的算法设计和程序实现能力,提高应用运筹学知识分析和解决实际问题的意识和水平,使学生初步具备一定的科学研究认识.

教师要改进教学方式,引导学生积极参与.围绕“让课堂活起来,让学生忙起来”,我们应该改变课堂以教师为中心,学生被动听讲的封闭教学模式.让学生课前先准备后上课,课堂上提出问题,老师与同学們一起讨论解决,课后进行练习巩固.运筹学是一门与实际密切相关的课程,我们以问题为驱动,以数学知识方法和数学软件为工具,由教师来主导课堂教学,与学生一起研究问题的解决方案,应用数学软件来求解抽象出来的数学模型,教学过程中贯穿数学建模思想,让学生自己体验实际问题解决的过程.

打造高效课堂建设,其中一个重要方面就是关注学生学习兴趣,兴趣是学生自身学习的动力,也是助推高效课堂建设的动力.学生只要有了学习兴趣,课堂上就会真正动起来,那么,课堂也就活了起来,教学效率也就高了起来.我们通过布置一些有趣的、难度适中的运筹学实验题目给学生,让他们用数学软件来独立完成作业.也可以几个人一组共同完成,这样既可以激发学生的兴趣,又培养了学生的团队协作能力,学生通过团队合作讨论、资料查阅完成以后,增强了成就感和获得感,对于学生的成长和发展是特别有益处的,同时还树立了学生进行科学研究的意识.

六、结束语

为了达到教育部关于一流本科课程建设的一系列目标要求,虽然各类学校开设有运筹学实验课程,但是将数学软件有效融入运筹学课程这一方面仍然不够,需要在加强和引导学生学会应用数学软件巩固运筹学基本理论和方法的同时,还会借助数学软件分析和解决实际问题.这给教师和学生都提出了更高的要求,教师需要改革教学方法和内容,学生则需要转变学习方式和方法来提高自身素质,以适应未来国家对人才的需要.

【参考文献】

[1]胡晓东,袁亚湘,章祥荪.运筹学发展的回顾与展望(运筹学与控制论)[J].中国科学院院刊,2012( 2) : 145-160.

[2]胡发胜,刘桂真.国家精品课程运筹学的教学改革与实践[J].中国大学教学,2006( 7) : 9-10.

[3]叶向.实用运筹学上机实验指导与解题指导[M].北京:中国人民大学出版社,2013

[4]任俊峰,韩艳丽,运筹学实验教学的探讨与实践[J].高师理科学刊,2017(10):59-61,65.

作者:周晓军 肖丽 吴云顺

应用数理统计教学方法研究论文 篇3:

应用型院校数学实践教学的现状与探索

摘 要:应用型院校主要培养的是应用型人才,数学课程作为重要的公共基础课程,能否较好的开展实践教学,会直接影响到应用型人才培养的质量。然而许多应用型院校的数学课程的实践教学与应用能力培养有些脱节。文章在实践、探索的基础上提出了在教学上要培养学生利用数学方法分析解决实际问题的能力,要面向所有工科的学生开设数学实践课程,培养学生利用数学软件解决实际问题的能力。

关键词:数学课程 数学实验 实践教学 应用型人才

《高等数学》《概率论与数理统计》《线性代数》等数学课程作为应用型院校工科专业学生的公共基础课程,为应用型人才的培养打下坚实的基础。在数学课程教学中如何更好的开展实践教学,以适应应用型人才培养的需要,已成为数学教师们急待解决的问题。

1 应用型院校开展数学实践教学的必要性

数学实践是利用计算机等工具,通过Matlab、Mathematica、Lingo等数学软件,用实验的方法研究数学,将数学理论知识、数学模型建立与计算机数学软件应用三者有机的融为一体,可以使学生深入理解数学基本理论知识的同时,掌握常用的数值计算方法,培养学生利用数学软件解决实际问题的能力。可见在数学课程教学中能否更好的开展实践教学,会直接影响到应用型人才培养的质量。

为规范工科类本科院校数学基础课程的教学,高等学校理工科教学指导委员会(下文简称指委会)于2006年4月修改并重新颁发了工科类本科数学基础课程教学基本要求[1],同时还提出:各校应根据自身的实际情况,努力创造条件,尽快开设与理论教学相配套的数学实验课,提高学生使用数学软件解决问题的意识和能力,逐步培养他们的数学建模能力。对已开设数学实验课的院校,可将基本要求中有关内容的理论教学结合实验课完成。

2 数学实践教学开展的现状

现在,部分院校数学课程的教学总体上与指委会颁发的基本要求一致。虽然数学课程只增加了较少学时的实践教学,但却收到了较好的教学效果,并节省了许多其它教学内容的学时,例如,不定积分中有理函数、无理函数的积分,微分方程中的齐次方程、特殊降阶型方程,求矩阵的秩、逆矩阵或求解线性方程组等等内容的教学中,只要讲解原理和少量例题而不需要烦杂的演算。

但有些院校由于数学课时较少,教学内容再三压缩,更无法开展实践教学。教师为完成教学任务,教学时简化了公式、定理的推导过程,导致学生缺乏数学学习必备的基本逻辑思维能力与分析问题的能力,无法将公式、定理等运用在分析和解决实际问题中。在学习中学生把大部分的时间和精力放在纯数学计算和技巧训练上,很少接触到应用,结果导致许多学生认为学习数学机器枯燥,产生厌学情绪甚至放弃了学习数学。导致数学这门学科作为一种解决问题的工具,在实际问题中的作用被淡化了,一些学生学了高等数学后,甚至连“给出质点运动位移,求运动速度”,这样简单的问题都不知道如何解决。

以我校为例,由于学时的限制必修类数学课程全部为理论课。数学实验与数学建模等数学实践课仅是参加“全国大学生数学建模竞赛”同学的辅导课程,所以学时有限,且学生参与率也达不到5%。而数学建模的辅导课程一般是在阶梯教室中进行,教师用多媒体教学,着重讲授一些实际问题的分析及建模方法,结果学生根本得不到实践训练,不能更好的将所建模型应用到计算机实现中。

3 开展数学实践教学的探索

未开设数学实验课的院校应尽快对现有数学课程的教学状况加以改革,将数学课程的教学和实践应用能力培养之间严重脱节,这与应用型人才培养的方向是背离的,因此,应用型教育需要数学实践教学的全面展开。

首先,在教学上要培养学生利用数学方法定性和定量分析解决实际问题的能力。在数学课程的教学内容中应突出工程背景和应用性实例的介绍、分析。在教材的选用上可以选择或编写应用实例较多、列举贴切、介绍全面的教材。以我校为例,我们在新编写的教材中在原有实例的基础上,补充了一些具有工程背景的实例,教师在教学中要对这部分突出讲解,以便学生可以从这些实例中,体会数据的定性和定量分析问题的数学思想,在以后的学习工作中,能够举一反三。如供应站位置问题、奥运火炬点燃、光的折射、物质衰变、追迹问题、最大利润问题、铁轨转弯设计等等。在教学中适当增加数学知识的应用实例,可以激发学生利用数学去解决实际问题的兴趣,增加学生的学习动力,是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的有效手段,也是实施数学实践教学不可缺少的一部分。

其次,要面所有工科学生开设数学实践课程,培养学生利用数学软件解决实际问题的能力。不能仅靠完成教材中的题目来进行,因为教材中的题目,不能完全反映理论与实际的联系。数学实践教学必须让学生能够利用数学软件解决一些实际问题,特别是应用问题。根据应用人才培养目标,数学的实践教学不能仅仅针对少数学生开设数学建模课程或数学实验课程,许多应用型院校的数学课程同我校一样,学时数比较紧张,要想通过大量增加学时,来面向全体学生开设这些课程是不现实的。我们可以探索分层次实践教学的方案,对大多数一般学生而言,数学实践的目的是熟悉常用的数学软件,并有解决实际问题的体验。而对于一些数学建模竞赛队员和数学应用能力较强的学生,就要求他们能较为熟练的应用常用的数学软件来解决复杂的实际问题。

数学实践课程是近年来我国高校数学教学所关注的热点之一,数学课程作为应用型院校工科专业学生重要的基础课,如何顺应时代发展需要进行改革,将传统的数学教学内容与现代流行的数学建模、数学实验内容紧密结合,促进数学课程教学质量的提高,适应应用型人才培养的需要,即将成为数学教师们面临的重要课题。

参考文献

[1] 教育部非数学类专业数学基础课程教学指导分委员会.工科类本科数学基础课程教学基本要求[J].大学数学,2004,20(1):1-6.

[2] 乐经良.数学教学中的实验[R].上海:大学数学课程报告论坛,2005:109-113.

作者:关明 于佳彤

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