数学教改研究数学建模论文

2022-04-22

摘要:针对高等数学教学中存在的一些问题,提出了一种新的解决思路,即将数值计算、计算机技术、数学应用这些数学建模思想融入到教学中。结合高等数学课程中的一些重要内容如函数、极限、微分学、积分学和微分方程等,将上述数学建模思想具体地融入其中,并给出了相应的示例。以下是小编精心整理的《数学教改研究数学建模论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

数学教改研究数学建模论文 篇1:

武警学院数学实验课程教学实践与改革研究

【摘要】数学实验课是数学建模课的基础,数学建模则是数学实验的延伸和提高.进行数学实验的教学研究和改革的目的是激发学员学习数学的兴趣,最终提高学员综合素质和应用能力.

【关键词】数学建模;数学实验;素质教育

【基金项目】2010年武警学院教改项目,“数学实验的教学实践与改革研究”.

现代数学具有“数学技术”“数学理论”和“数学实验”三大基本特征,在数学教育中除了培养逻辑推理能力、抽象思维能力、几何直观能力和运算能力外,数学建模和科学计算能力的培养显得尤为重要.21世纪数学教育就是要加强培养综合应用数学知识构建数学模型、进行数学实验和解决实际问题的能力.在此背景下,2010版武警学院人才培养计划对数学实验课程提出了新的要求,取消了安排在《高等数学A2》中10课时的数学实验,代之各18课时的选修课《数学实验A》和《数学实验B》.对相关问题进行研究,并编制相应的讲义和课件势在必行.

1.数学实验教学便于提高学员综合素质和应用能力

数学实验主要是利用数学软件,解决由实际问题简化抽象得到的数学模型问题.它是培养数学建模和科学计算能力的重要手段,这种能力的培养在工科院校中尤为重要.

随着数学应用性的不断增强,对学员能力培养提出了更高的要求,如何培养出具有创新能力的高素质人才已成为教学工作的重要课题.这需要有一定的数学基础知识,有敏锐的洞察力和想象力,有对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面,创造性思维和探索精神更不可或缺.数学实验作为数学学习与训练的一种新方式,是培养学员多种能力的教学模式,对促进数学教学改革具有重要意义.培养学员的创新能力首先要有创新理念、创新思想,让学员体验解决实际或理论问题的全过程,数学实验以及与之密切相关的数学建模活动就是激励学员依靠自身能力解决实际问题.

自2003年我院开设数学实践实训课以来,积累了一定的经验也取得一定的效果.在理解所学高等数学的教学内容、对数学的理解和在实际应用中,对学员都起到了积极的促进作用;在后继的数学建模比赛、相关专业课的学习乃至毕业论文撰写中也都起到了重要作用.受到原来采用软件Maple的限制,数学实验课的效果也受到了制约.有必要修订数学实践实训课的内容,写出相关讲义和电子课件,并积极投入教学实践,同时将消防、边防和警卫专业中典型的实例引入数学实验课中,从而最大限度地提高学员对数学的理解能力、学习兴趣和借助Matlab等软件解决所学专业中实际问题的能力.

通过教学,使学员掌握数学实验的基本思想和方法,深入理解数学基本概念和基本理论,使学员熟悉Matlab等常用的数学软件,以问题为载体,通过上机实验,在教师的指导下,探索建立模型解决问题的方法,观察实验结果,在失败与成功中获得真知.在实验中学习、探索和发现数学规律,激发学生学习数学的兴趣.在数学实验中,根据不同的专业选取相应的典型问题进行教学,可以激起学员的兴趣、求知欲,强化数学思维及数学应用意识,提高学员的专业能力.通过接触大量与专业有联系的实例,能够使学员建立正确的数学观念,提高整体教学效果,拓宽学员的思路,提高学员分析并解决实际问题的能力,强化专业知识,提升人才培养的力度,为部队输送高质量的人才.综上,结合新的人才培养方案,在数学实验这个平台上,进行教学内容、教学方法及竞赛培训机制的探索研究与实践,突出培养学员的创新能力,对于提高我院的教学水平和人才培养质量具有重要意义.

2.数学实验教学研究和改革的主要研究内容

数学实验是以实验和学生为“双主体”的课程.内容上不追求系统性与完整性,着眼于学生感兴趣,具有探索性、综合性和启发性的数学或其他领域内的数学问题;在讲授上以教师介绍、引导和鼓励为主,突出学生参与的讨论教学模式;在考核上侧重以实验设计的创造性、实验过程的参与热情和专注精神、实验报告的可靠性和规范性为主进行综合评判.

武警学院的学员中有一本的理工科学员、一本的文科学员,还有战士的文科和理科的本(专)科学员.因此要分层次设置数学实验的教学内容,我们分为《数学实验A》和《数学实验B》两个层次.

数学软件以具有“编程效率高、计算功能强、使用简便、先进的数据可视化和易于扩充”的软件Matlab为主.Matlab是用于工程计算的一种高性能语言,是一个集数值计算、图形处理、图像处理、符号计算、文字处理、数字建模、实时控制、动态仿真、信号处理等功能于一体的数学应用软件.目前它已成为适应多学科、多种工作平台的功能强大的大型软件.它对应用学科具有极强适应力,并很快成为数值计算、图形处理、数据分析、动态仿真、信号处理乃至科技文字处理等领域中必不可少的工具软件.在欧、美等地的高校,它已经成为线性代数、自动控制理论、数理统计、信号处理、时间序列分析、动态系统仿真等高级课程的基本教学工具,成为攻读各学科学生必须掌握的基本技能.因此,我们数学实验的软件平台就是Matlab.

《数学实验A》主要包括Matlab软件介绍、图形绘制、微积分、线性代数、数据拟合、线性规划和优化问题.教学中,尽量选取与消防专业相关的数学模型.《数学实验B》包括Matlab(Mathematica)软件系统简介:包含极限运算、一元函数微分学、导数的应用、一元函数积分运算和常微分方程的微积分的相关运算、线性代数、数值计算;SPSS基本统计分析、SPSS的参数检验、SPSS的方差分析、SPSS的相关与回归分析.教学中,尽量选取与边防专业相关的数学模型.

坚持实用、好用、够用的原则,一切研究的落脚点是为了能够在课堂进行实践教学,做到切实提高教学质量和提高学员的素质,培养学员的创新精神.教学内容的设计采用“引例(尽量选取边防和消防的相关模型)——知识——软件——范例——实验”模式.编写适合武警学院的《数学实验A》和《数学实验B》讲义并制作配套的教学用电子课件.

3.数学实验课是数学建模课程的基础

上世纪末,教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”明确提出应在大学开设数学实验课程.不将数学看成先验的逻辑体系,而是将它视为一门实验科学,从实际问题出发,借助于计算机,通过学生亲自设计和动手,体验解决问题的过程,从实验中去学习、探索和发现数学规律.多年来,各个高校相继根据各自的特色开设了这门课,形成了多种教学体系.依据课程的目标,从课程和教学论的观点,数学实验课应作为学生的经验和体验,即学生在学习过程中知识和技能的获得、能力的发展、思维素质的提高都含在课程当中.从课程的类型来看,它属于经验课程、研究型课程和隐性课程.课程的开设应强调学生学习、探索过程,注重学生的经验获得,课程的实施应体现数学方法、数学软件和数学应用的融合.

数学建模是通过调查、收集数据,观察和研究其特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,提出假设,经过抽象简化,建立反映实际问题的数量关系,然后应用数学的方法和技巧去分析和解决实际问题.这需要有一定的数学基础知识,需要有敏锐的洞察力和想象力,需要有对实际问题的浓厚兴趣和广博的知识面,尤其创造性的思维和大胆探索是必不可少的.因此,数学建模作为数学学习与训练的一种新方式,是培养学员多种能力的教学模式,对促进数学教学改革具有重要意义.培养学员的创新能力首先要有创新理念、创新思想,让学员体验解决实际或理论问题的全过程,数学建模活动就是激励学员依靠自身能力解决实际问题.

显然数学实验中蕴含着数学建模的方法,但又不是数学建模,因为它处理的是已解决的数学建模问题.在数学实验中强调的是数学方法、数学软件和数学应用的融合.因此在数学实验课中,以数学应用为线索就是从问题出发,以解决问题为主线组织课程内容.问题的选取应当简明易懂,具有深刻的内涵,能够引起学生探索的兴趣.这些问题既可以是数学本身的问题,也可以来自社会生活,最终达到让学生在解决问题的过程中探索和发现数学规律,在探索中接受科学研究的训练,在训练中锻炼.作为我们学院,在教学中适当选取来自边防和消防的例子更会起到良好的教学效果.

【参考文献】

[1]王育宽,赵立强,等.数学实验课程体系的构建[J].河北职业技术师范学院学报,2003(6):76.

[2]吝维军,季素月.数学实验、数学方法、数学软件和数学应用的融合[J].大学数学,2011(1):153-155.

[3]樊爱军,王开发.Matlab在医学院校高等数学教学中的应用[J].西北医学教育,2006(3):331.

[4]李明振.数学建模的认知机制及其教学策略研究[D].西南大学博士学位论文,2007.

作者:段耀勇 迪申加卜

数学教改研究数学建模论文 篇2:

将数学建模思想融入高等数学教学的研究

摘要:针对高等数学教学中存在的一些问题,提出了一种新的解决思路,即将数值计算、计算机技术、数学应用这些数学建模思想融入到教学中。结合高等数学课程中的一些重要内容如函数、极限、微分学、积分学和微分方程等,将上述数学建模思想具体地融入其中,并给出了相应的示例。

关键词:高等数学;数学建模思想;教学改革

作者简介:李明(1976-),男,山东安丘人,武汉科技大学理学院,讲师。(湖北 武汉 430065)郑巧仙(1978-),女,浙江衢州人,湖北大学数学与计算机科学学院,讲师。(湖北 武汉 430062)

基金项目:本文系科技部教改课题(2009IM010400-1-25)、湖北省教研项目(2008182)的研究成果。

高等数学是大学理工类各专业的公共基础课,其重要程度不言而喻。然而自十七世纪下半叶牛顿、莱布尼兹创建微积分理论,到十九世纪柯西对它进一步完善,直至最近一个世纪传入中国以来,其课程体系与教学内容基本上没有发生变化。教学内容的陈旧,数学理论与实践的脱节,导致学生应用高等数学知识解决实际问题的能力较差。

近几十年来,随着科学技术的发展,特别是计算机技术的发展,数学科学的范围和应用领域得到极大的拓展。数学工作者和其他领域的科研人员重新认识到数学作为一种技术的重要性,这也使得高校的数学教育工作者重新审视数学的教学内容和教学手段,由此引发了一系列的重大变革。

美国于1985年开始对微积分课程的教学内容及教学方式进行改革,致力于培养学生概念性的理解能力,解决问题的技巧,分析与举一反三的技能,同时力图通过实行新方法减少冗长乏味的计算。[1]经过多年的研究和探讨,数学教育工作者在数学教学方面基本达成共识:在教育理念上,从不同专业需要什么样的数学到一致确定不同的人需要不同的数学;在课程内容和课程体系方面:从对数学模型、数学的应用、数学史和数学哲学等文化层面上的认识,到将其纳入到具体教材之中;在教学手段和方法方面:从关注计算机应用,到探讨计算机技术的具体应用形式。[2]

针对数学教育中存在的种种问题,我国的数学教育工作者也进行了一系列的探讨和研究,认识到教学改革势在必行。[3]高等数学教学改革是数学改革的重要任务,其重点是将数学建模思想融入到高等数学教学中。

所谓数学建模思想是指数值计算的思想,应用计算机技术的思想、理论应用于实践的思想,即用图形、文字、数值和代数等形式理解数学概念、理论知识和数学思想,掌握常用的数学方法,并将这些方法和思想应用于解决实际问题。下面就高等数学中的一些具体问题,将上述思想融入到教学中。

一、注重知识的延伸,将数值计算思想融入到高等数学教学中

高等数学研究的对象是函数,即问题所涉及到的量和量之间的对应关系。函数有两种重要的表现形式,一种为解析表达式,是对实际问题中的对应关系的抽象简化;另一种为数值形式,是在实践中直接得到的离散数据,这两种形式既有内在联系,又有区别。高等数学中的函数关系一般是以解析形式出现的,它利于逻辑推导,便于理论研究,而数值形式在解决实际问题时更为常见,教师在授课时应指出这一点,让学生了解数值的思想。

微分学和积分学是高等数学研究的主要内容,而微分和积分则是其中两个最重要的概念,它们都是利用极限定义的。计算微积分是高等数学课程中的基本运算,实践中很多领域也需要计算微分和积分,只是多数计算的对象不是解析函数,而是以数值形式出现的离散数据。对这些数值形式的函数计算其相应点的微分或积分,利用高等数学的知识求解比较困难,而利用数值计算的知识则容易解决,比如利用数值微分中的三点公式,计算离散点的导数值。

从微分到数值微分,从积分到数值积分,从求解微分方程的解析解到求解其数值解,转变思想是简单的,但其意义是重大的。教师在授课的过程中,如果能够将理论上的微积分知识延伸到实践中常用的数值计算上,学生将有更多的手段解决实际问题,从而增强用数学的能力。

当前,大学生仍然花费大量的时间和精力去计算微积分,从长远的角度看这是不可取的。理工科学生学习高等数学,主要用于解决其专业上的问题,特别是专业上的一些计算方面的问题,然而高等数学只是所用数学知识的理论基础,它并不能直接应用于实践,多数需要先进行数值化处理,利用数值方法借助计算机解决实际问题。所以教师在授课的过程中,应强调高等数学的基础地位,着重于鍛炼学生的逻辑推导能力,而不需要过分纠缠于冗长乏味的计算中,只需掌握常用的计算方法即可。

二、注重知识的拓宽,将随机、优化等数学思想融入到高等数学教学中

高等数学中的函数关系是确定性的,称为确定性关系。生活中除了这种确定性关系以外,还有一种更为常见的关系,称为相关性关系,即问题所涉及的量和量之间存在着内在的关系,但这种关系并不能明确的用一个确定性的函数加以描述。相关关系属于随机数学的范畴,教师在讲授函数的时候,可以借助一个简单的示例将其扩展到随机数学的领域,使得学生了解一些随机性问题,从而为后续课程“概率论与数理统计”做好铺垫。

极值问题(最值问题)是高等数学中的一类重要问题。高等数学首先介绍了无条件极值问题,然后增加了等式约束,提出了条件极值问题。事实上,极值问题属于优化问题,而优化问题是生活中非常常见且极为重要的一类问题。优化问题包括无约束优化问题和约束优化问题,而约束优化问题中的约束条件除了等式约束外,还有不等式约束。从无条件极值问题扩展到无约束优化问题,从条件极值问题扩展到有约束优化问题,再到数学规划问题,其建模思想没有太多的改变,但其求解算法却发生了根本性的转变。教师在授课过程中,将这些知识做个简单的拓宽,使学生认识到,数学知识可用于解决大量的实际问题,只是由于所学有限,而不能将高等数学知识直接应用于解决这些问题,从而激发他们学习数学的斗志。

三、注重计算机技术,将绘图思想融入到高等数学教学中

极限是研究高等数学的基本工具,较难理解。以往的教学中,教师将极限中无限趋近的过程离散化,通过有限的几步变化让学生直觉理解极限的概念。显然此趋近过程如果借助图形或者动画技术由学生自己完成,对此概念的理解无疑更有帮助。比如理解极限,可以借助图形,取几个特殊的值加以理解。如取,由图1(a)可知只需取,则对,都满足;再取和,则由图1(b)和图1(c)可知,只需取100和1000,即对的所有,都有。此外数列的变换趋势可借助图1(d)加以理解。图形可以帮助学生更好的理解极限,此外还可以用来帮助学生探讨函数极限的收敛性。

函数图形对于研究函数的性质如单调性、凹凸性、变化趋势、极值等,以至求解积分都有重要意义,利用手工方法绘制一些复杂函数的图形非常困难,而数学软件则能很好的解决这一难题。

泰勒中值定理是微分学中的一个重要定理,它是函数逼近的主要理论基础,也是函数展开成幂级数的重要依据。泰勒中值定理的核心思想是将一个函数近似的表示成多项式,如果其Lagrange余项随着多项式的次数的增加而趋向于0,则可以增加多项式的次数以减少近似误差,甚至将次数无限增加得到函数的幂级数展开式。上述表示也可以借助图形直观的加以理解。

借助数学软件绘图,可以帮助学生理解数学知识、计算以及解决实际问题,国外尤其注重这种教学方式,而国内则对此重视不足,以致多数学生不能有效的运用数学知识借助计算机解决实际问题,这点应引起国内数学教育工作者的重视。

四、注重知识的应用,将数学应用的思想融入到高等数学教学中

理工类学生学习数学的目的在于用数学。高等数学虽然只是所用数学知识的理论基础,但其中很多数学思想还是可以直接应用于解决实际问题。如导数除了用于解决物理上的一些运动方面的问题外,还可用于解决经济上的边际问题;积分在地质领域可以估算某个矿场矿物的储量,在交通上可以估算每天通过某一地点的车流量等等;微分方程在很多科学定律中都有应用如牛顿第二定律、物体冷却定律、放射性物质衰变规律、溶液稀释规律等,而极值思想则可以处理生产、经济以及管理中的一些优化问题等等。

需要指出的是,解决这些实际问题的本质思想是数学思想,通过解决这些问题,学生不但可以学会如何用数学解决实际问题,反过来还能加深对这些数学概念以及数学思想的理解。

五、结论

美国科学院院士James G.Glimm在《数学科学,技术,经济竞争力》中指出“数学是一种关键的、普遍的、能够实行的技术”。随着计算机技术日新月异的发展,数学这种能够实行的技术在各个领域中的作用也越来越明显。数学从实践中产生,在实践中发展,最终应用于实践。虽然有一段时间数学与实践有些脱节,但现在又恢复正常,国内许多数学教育工作者已经意识到这一点,开始将高等数学的理论教学与应用实践相结合,做了不少的尝试,如开设数学建模、数学实验课程,开展各种类型的数学建模竞赛等,以提高学生应用数学解决实际问题的能力。但需要指出的是,只通过开设几门课程、开展几个课外科技活动是难以将数学知识和实践真正相结合的,只有将数学建模思想融入到数学公共基础课程的课堂教学中,使得学生在学习的过程中慢慢了解、熟悉、习惯这种意识,掌握一些常用的计算机技术和数学方法并将其应用于解决一些简单的实际问题,才能真正将数学和实践相结合。将数学建模思想真正融入到数学课堂中,还有不少困难,如怎样处理和考研等“应试教育”的关系,还需要国家、社会和高校一起加以解决。

参考文献:

[1]Louis M Friedlwer.美国的微积分教学1940-2004[J].高等数学研究,2005,8(3):6-11.

[2]李岚.高等数学教学改革研究进展[J].大学数学,2007,23(4):20-26.

[3]周远清.高等教育面向21世纪教学内容与课程体系改革研究系列报告[M].北京:高等教育出版社,2000.

(责任编辑:麻剑飞)

作者:李明 郑巧仙 李德宜

数学教改研究数学建模论文 篇3:

数学建模融入财经院校数学文化教学研究

摘要:对“财经院校需要数学文化教学”和“数学建模融入财经院校数学文化教学的必要性”两方面进行了探讨,认为数学建模融入数学文化教学是财经院校实现培养“科学基础、实践能力和人文素养融合发展的人才”目标的一种有效的教学模式。给出了在具体教学中实践此教学模式的一些措施和建议。

关键词:数学建模;数学文化;教学;财经院校

作者简介:黄凤丽(1979-),女,广西桂平人,广西财经学院信息与统计学院,讲师;赖振丹(1979-),女,广西桂林人,广西财经学院信息与统计学院,讲师。(广西 南宁 530003)

因校制宜,培养科学基础、实践能力和人文素养融合发展的人才,既是新时期我国经济与社会发展对高校教学的呼吁,也是《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》的核心任务之一。财经院校是培养经济管理人才的载体,培养具备数学知识、能用数学知识分析和解决经济管理中的问题、具有数学文化素养的现代化经济管理人才是新时期对财经院校数学教学的要求。但我国财经院校的数学教学现状令人担忧:一方面我国财经院校数学教师普遍只重视数学基础知识的教学,忽略引导学生运用数学方法解决经济管理中的问题和进行数学文化素质的培养,导致学生对大学数学的认识存在误区,对数学没有兴趣;另一方面大量的数学方法和思想已经渗透到经济管理中:运用数学建立经济模型去寻求经济管理中的最佳方案,运用数学方法组织、调度、控制生产过程,运用数学处理数据来获取经济信息等。[1]可见,我国财经院校的数学教学模式已经不适应培养现代化的创新型经济管理人才的要求。在此背景下,探讨适合“培养科学基础、实践能力和人文素养融合发展的人才”的财经院校数学教学模式具有重要意义,“数学建模融入财经院校数学文化教学”正是基于此意义下提出的一种教学模式。

一、数学建模融入财经院校数学文化教学的理论探讨

1.财经院校需要数学文化教学

什么是数学文化?迄今为止,并没有一个唯一的答案。综合而言,数学文化是指人类在数学行为活动的过程中所创造的物质产品和精神产品。物质产品是指数学命题和数学语言等知识性成分,通俗来说就是数学科学技术;精神产品是指数学思想、数学意识、数学精神和数学美等观念性成分,通俗来说是指数学素质。对于财经院校的学生来说,他们从事的并不是数学专业的工作,更多的是从事经济管理类工作,他们参加工作以后,具体的数学定理和公式可能很少使用,而能够让他们受益的往往是在学习这些数学知识的过程中培养的数学素养,但这又恰恰是他们有所欠缺的。这些数学素养包括:从数学角度看问题的出发点,把实际问题简化和量化的习惯,有条理的理性思维,逻辑推理的意识和能力等。[2]数学文化教学的理念提倡在数学教学中有意识地强调数学知识中蕴涵的数学思想、精神,把数学文化融入数学教学,实现提高学生的数学素养的一种教学模式。因此,财经院校选择数学文化教学理念符合财经院校培养创新型经济管理人才的目标,符合时代的需求。

2.数学建模融入财经院校数学文化教学的必要性

数学建模是用数学的语言(符号或图形)和方法,通过抽象、合理简化建立能刻划或近似刻划并解决实际问题的一种强有力的工具。数学建模的题目一般来自工程技术和管理科学等方面的实际问题,以论文的形式完成,论文包括模型的假设、建立与求解,计算方法的设计与实现,结果的检验与分析,模型的改进等方面。数学建模的过程中,可以与3位同学合作,利用网络资料和各种文献资料帮助理解与解决问题;同时,数学建模过程会涉及较多的数据处理和一些定量的分析,所以在解决问题的过程中将应用计算机软件和数学软件。[3]简而言之,数学建模是一个将抽象问题转化为数学问题、应用综合知识和软件解决实际问题、团结合作的一个过程,是学生获取数学素质的一个过程。

马克思说过:“一种科学只有成功地运用数学时,才算真正达到完善的程度。”近年来,数学文化在人文、社会、科技进步等方面的成功渗透,更充分地证明了马克思这一论断的正确性。在计算机技术发达、通过数据获取经济信息的今天,数学与经济学的关系更是密不可分,可以说不懂数学、不会运用数学就无法进行经济研究。在我国,数学教师在数学基础知识方面的教学水平毋庸置疑,对于财经院校的学生而言,懂数学并不是他们的主要问题,缺乏运用数学方法解决经济管理中的问题的能力才是他们一个显著问题。数学建模可以给予财经院校的学生更好地学会运用数学的实践机会。

综述所述,数学建模融入财经院校数学文化教学非常必要,对实现国家2010—2020年中长期教育改革和发展规划目标意义重大。将数学建模融入数学文化教学中是适应时代要求,符合财经院校培养人才目标需要,有利于提高学生学习数学的积极性和综合素质,启迪创新意识和创新思维,培养主动探索、锻炼创新能力,培养高层次的经济管理人才的一条重要途径。

二、数学建模融入财经院校数学文化教学的实践探讨

一种教学模式能否实施,关键在于是否有一个可行的措施和保障。本文从六个方面探讨实施“数学建模融入财经院校数学文化”教学模式的一些措施和建议,希望能够抛砖引玉,有更多的学者和教师提出更多、更好的措施与建议。

1.学校明确数学文化教学目标

学校教学目标的选择将会对本校的教学理念起着决定性的作用。学校只有明确数学文化教学的目标,并从政策上、经费上给予支持,打破“重科研,轻教学”的理念,建立激励和保障机制,如对教学改革取得较好效果的教师在评职称、年终考核等方面给予肯定,激励数学教师提升教学能力,营造本校数学教师积极参与数学文化教学改革的氛围,数学文化教学才能进行实质性的开展。

2.加强教师数学文化教学理念

教学目标是否得以实现,其关键的一个因素是教师的教学理念。教师在教学活动中扮演一个引导的角色,如果教师没有对数学文化充分的理解,没有强烈的数学文化教学意识,教师怎能引导学生获取数学所蕴含的数学素质?因此,学校可以组织数学教师进行数学文化认识的研讨,以及对当今社会发展趋势和需要人才所具备的素质的认识,让教师从本质上意识到数学文化教学的必要性和紧迫性,强化教师的数学文化教学理念,以实际行动为数学课堂带来新的改革气息。

3.制定数学建模融入数学文化教学的教学大纲

对于部分教师而言,数学建模是比较难讲授的一门课程。要在全校中开展数学建模融入数学文化教学,首先要制定一份可行的教学大纲。这份大纲能够指导教师掌握讲授教学内容的深度、宽度和教学时间的安排,帮助教师如何选择适合的数学建模例子,达到融入数学文化教学的目标。比如,指数模型、蛛网模型可以在函数和极限的知识中应用;最优批量、最优价格模型等可以和导数与微分知识融合,等等。为此,学校可以挑选部分有丰富教学经验的教师和对数学建模研究较好的年轻教师,一起探讨教学大纲的制定,在实践中不断完善和发展数学建模融入数学文化教学的教学大纲。

4.开设数学实验课课程

数学中一些抽象的概念和结论,用语言难以表述清楚,学生不好理解。随着计算机技术的发展,已经可以利用计算机将数学的一些概念和结论通过图形来体现,让学生在直观的图像中通过观察来体会和理解数学的内涵,更容易接受数学思想。同时,数学建模也需要利用相关计算机软件和数学软件解决问题。这些都可以通过数学实验课实现。因此,开设数学实验课课程是数学建模融入数学文化教学的关键措施之一。同时,数学实验课与数学课堂理论课同步进行效果会更显著。

5.鼓励和支持数学教师学习相关经济管理知识与计算机软件

财经院校的数学教学目标是培养具备综合数学素质的经济管理人才。因此,数学文化教学中应强化数学与经济管理知识的结合,使学生充分感受数学知识的生动性和有用性。数学建模过程中,存在相当多的是与经济管理有关的问题。如连续复利的计算模型,可有效提升学生应用极限式于经济分析中的能力。但是大部分数学教师都是从数学专业毕业,缺乏经济管理知识,要数学教师参与经济管理相关的实践,将有较大的困难。同时较多的数学教师,尤其是年纪较大的教师的计算机软件操作能力不强,而数学建模融入数学文化教学却需要教师掌握相关软件。要解决这一问题,学校可以鼓励和支持数学教师通过进修或培训等方式掌握相关经济管理知识和软件操作能力。

6.积极参加全国大学生数学建模竞赛

鼓励和支持学生积极参加高教社杯举办的全国大学生数学建模竞赛或其他的数学数模竞赛,不仅可以让学生将数学知识应用于实践,获得一种成就感,更重要的是让更多的教师和学生了解并参与到数学建模活动中来,感受数学建模中所蕴含的数学素质,师生能更深刻体会数学建模融入数学文化教学的意义。广西财经学院从2002年开始,每年坚持参加高教社杯举办的全国大学生数学建模竞赛,取得了较好成绩;广西财经学院的领导和师生更加关注数学建模,很多学生都希望自己有机会参加竞赛。因此,学校把“数学建模”作为一门选修课列入学校的教学课程中,体现了学校对数学建模的重视。

三、结束语

虽然数学文化教学在我国尚处于以理论探讨为主、实践为辅的阶段,但我国高校已普遍重视数学建模教育并有了较多的实践经验,计算机软件和数学软件也开发得比较完善,如果教育管理者能在政策和费用上支持与保障数学教学改革的开展,教育者在教学行动中实践数学文化教学理念,数学建模融入财经院校数学文化教学的教学模式将会在数学课堂上得到实践和推广,也将会使数学教学充满活力,为培养具有综合数学素质的现代经济管理人才作出重要贡献。

参考文献:

[1]方延明.关于数学文化的学术思考[J].学科发展,2012,23(1).

[2]顾沛,戴瑛,温媛.借助现代信息技术手段促进数学文化融入“大学文科数学”的教改[J].大学数学,2010,26(2).

[3]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].北京:高等教育出版社,

2003:3.

(责任编辑:孙晴)

作者:黄凤丽?赖振丹

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