高职高专院校数学建模论文

2022-04-26

摘要:进入21世纪以来,我国大力发展高等职业教育,高等职业教育在中国高等教育中的地位日趋重要,提供了一大批优秀的、社会急需的专业型人才。但是在高等职业教育高速发展的过程中,也暴露出很多急需解决的问题。该文由高等职业教育中高等数学的现状出发,介绍数学建模在高等数学教学中的作用与意义,为高等数学的教学改革提供思路。下面小编整理了一些《高职高专院校数学建模论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

高职高专院校数学建模论文 篇1:

论高职高专院校数学建模的重要意义

摘要:依据我国高职高专开展数学建模的情况,结合我院开展数学建模的具体情况,论述了在高职高专开展数学建模的重要意义。

关键词:数学建模;高职高专;主观能动性

随着社会的发展,数学在自然科学、工程技术甚至社会科学等各个领域都有非常广泛的应用,世界也越来越“数学化”。然而,社会除了需要少数的数学家和数学工作者以外,还需要更多的善于运用数学知识和数学思维方法来解决实际问题,从而获得社会效益和经济效益的复合型人才。培养复合型人才离不开数学建模,由此各高校的数学建模活动广泛开展。

我国从1983年首先由清华大学应用数学系开设数学模型课,1992年组织数学建模竞赛至今,数学建模活动已有近30年的历史,数学建模竞赛也有20余年的历史,数学建模已经在本科院校得到了蓬勃的发展,不仅培养了一大批既富有创新观念又具有实践能力的优秀学生,也极大地推动了本科院校的教育教学改革。然而,数学建模在高职高专院校只是刚刚起步,有许多问题还需要在实践中进一步研究解决。自从1999年开始设立大专组竞赛以来,虽然近年来参赛的高职院校大幅度增加,但是比例还是较低。同时,我国的高职高专院校大多是近年来由原来的中专中职学校升格而成的,对数学建模的作用和认识还不够,对数学建模活动的开展、数学建模竞赛的组赛等工作,大多数高职高专院校还是摸着石头过河,存在着一定的盲目性。虽然近年来数学建模在高职高专院校中得到了广泛普及和空前发展,但是仍然存在着不少的问题。

我院自2002年参加全国大学生数学建模竞赛以来,每年都在学院开展大学生数学建模活动,取得了一定的成绩,也存在着这样那样的问题,下面作者结合我院实际谈谈开展数学建模活动的重要意义。

一、 从学校层面来看,开展数学建模活动是高职高专院校培养复合型、应用型高技能人才的需要

随着我国社会经济的快速发展,各行各业需要大量的复合型、应用型高技能人才,这种人才的培养主要依靠高等职业教育。数学建模活动正是将数学知识科学地融入到实际问题中,让学生体会到数学的价值,提高学生学习数学的兴趣,增强学生的应用意识。数学建模活动联系理论与实践,重在实践与应用。在数学建模活动中,数学思维方法、计算机技能、论文写作、信息检索、专业知识的应用能极大地提升学生的综合素质,培养学生较强的自主学习能力和适应能力,为高职高专院校培养复合型、应用型高技能人才创造了条件。

二、 从教师层面来看,开展数学建模活动是造就高水平师资队伍的需要

随着我国教育的普及,高等教育进入大众化阶段,高等职业教育已占据高等教育的半壁江山,高职高专教育在高等教育中的地位也越来越重要,高等职业教育就是为社会工作一线培养高技能人才,它要求高职高专教师不仅具备本专业坚实的专业知识和丰富的教学经验,还必须具备本专业较强的实践能力,而数学建模涉猎的广泛性和创造性等特点则对教师提出了更高的要求,促使教师不断学习,优化知识结构,改革教育教学,提高教育教学质量。

三、 从学生层面来看,开展数学建模活动是提高学生综合素质的需要

21世纪是知识经济时代,社会最需要的是综合素质强的人才。数学建模活动对于全面提高学生的综合素质具有非常重要的作用,它要求学生综合应用数学的知识、方法和思想来分析实际问题,充分发挥想象力、创造力,通过抽象思维将实际问题简化,给学生充足的思考空间,增强学生的团队合作意识。在数学建模的过程中,学生的想象力、创造力、洞察力、联想力得到发展,获得应变能力,能够独立查阅文献资料并在短时间内阅读、消化和应用,在互相评价模型的过程中,增强了竞争意识,同时还提高了计算机应用能力和论文写作能力,从而全面提升学生的综合素质。

四、 从教育教学层面来看,开展数学建模活动是高职高专院校数学教育教学改革的需要

现在高职高专数学教育教学面临许多问题,其中一个问题是教学内容与学时数的有机结合,即如何在较少的学时内让学生掌握必须、够用的数学知识;另一个问题就是教学内容和实践的有机结合问题,即如何让学生所学到的数学知识应用于实践中。要解决以上两个问题,数学建模就是很好的一个突破口。以数学建模作为突破口,强化数学的应用性,贯彻“少而精”的精神,适当减少数学理论的内容,在日常高等数学教学中渗透数学建模的思想方法,更加注重以数学的基本原理和方法解決实际问题,推动数学教学内容的改革;数学建模以学生为中心、以过程为导向、以计算机为工具的新的解决问题方式,充分调动了学生的主观能动性,提高了学生参与的积极性,推动数学教学方法的改革;数学建模要求应用计算机作为工具解决问题,打破了传统的人工解题,推动数学教学手段的改革。

综上所述,数学建模活动在高职高专院校中发挥着重要作用。高职高专院校应贯彻国家职业教育的目标,以就业为导向、以职业能力培养为核心、以素质教育为特色,培养面向社会需要的高技能应用型人才,大力开展数学建模活动,加强数学知识与专业知识的衔接,更加注重数学在专业领域的应用,让数学不再成为学生学习的“包袱”,而是成为解决问题的实用工具。

参考文献:

[1] 姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2] 李大潜.中国大学生数学建模[M].北京:高等教育出版社,2002.

[3] 王岳华.浅谈高职高专数学教学与专业知识教学相结合[J].教育研究,2010(4).

作者简介:

管哲,重庆市,重庆工程职业技术学院。

作者:管哲

高职高专院校数学建模论文 篇2:

数学建模在高职高专院校《高等数学》课程教学中的作用

摘 要:进入21世纪以来,我国大力发展高等职业教育,高等职业教育在中国高等教育中的地位日趋重要,提供了一大批优秀的、社会急需的专业型人才。但是在高等职业教育高速发展的过程中,也暴露出很多急需解决的问题。该文由高等职业教育中高等数学的现状出发,介绍数学建模在高等数学教学中的作用与意义,为高等数学的教学改革提供思路。

关键词:数学建模 教学改革 数学应用 创新能力 综合素质

1 高职高专院校《高等数学》教学的现状

《高等数学》的问题主要表现在:教学内容一成不变,教学形式单一,主要靠教师讲授,没有教学实践。同时,随着高职院校招生形式的多样化,统招生越来越少,生源素质下降的厉害,基础越来越差,缺乏学习《高等数学》的兴趣与动力。

正當高职高专院校一筹莫展时,数学建模应用而生。1992年全国大学生数学建模竞赛开始举办。2012年,已有来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡的1 284所院校、21 219个队(其中本科组17 741队、专科组3 478队)、63 600多名大学生报名参加该项竞赛。没有哪一门数学课程、哪一项学科性竞赛能取得如此迅猛的发展,中国高等教育学会会长周远清教授曾用“成功的高等教育改革实践”给予评价。

2 什么是数学建模

数学建模究竟是一门什么样的学科?它为什么能得到教育主管部门的高度重视,受到广大学生、教师的热烈欢迎呢?

数学模型(Mathematical Model)是一种模拟,是用数学符号,数学式子,程序,图形等对实际课题本质属性的抽象而又简洁的刻画,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略。数学模型一般并非现实问题的直接翻版,它的建立常常既需要人们对现实问题进行深入细微的观察和分析,又需要人们灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程就叫数学建模(Mathematical Modeling)。

3 数学建模对高职高专院校中《高等数学》的教学的促进作用

3.1 数学建模提高了学生学习《高等数学》的兴趣

数学建模的题目都来源于现实中的问题,例如“最优化问题”,这是企业都会考虑的一个问题,如何利用最小的成本创造最大的利润?有限的材料如何分配等, 类似于这样的问题有很多,同学们对解决这些问题有着很浓厚的兴趣,而要解决这些问题,又必不可少地要用到线性代数,线性规划等数学知识,也就激起了同学们获取这些知识的兴趣。

3.2 有利于综合运用数学和其他知识分析、解决实际问题的能力

目前高校学生在学校里的学习方式主要是讲授式,考核就是一张试卷,和实际问题无关。很少有机会综合地运用几门学科的知识去解决实际问题。数学建模竞赛正是一种突破和创新。如“公共自行车系统”就要同时运用几种数学方法和计算机技术,以及一些基本的实际应用方面的知识,综合地去解决车辆的调配、地点的安排。

3.3 培养团队合作意识与合作精神

数学建模是一个集体项目,以3人为一小队,在建模的过程中,需要同学们通力合作。通过建模培养学生密切合作、集思广益、取长补短的团队精神,使其善于倾听别人的意见,并能从不同观点的讨论中综合出最优的方案。这种相互合作的集体主义精神,是学生在未来的学习和生活中都非常需要的。

参考文献

[1] 袁红.尝试数学建模发展学生数学应用能力——从西方国家小学数学建模教学的一则案例谈起[J].外国中小学教育,2009(5):56-61.

[2] 孟津.高职高专数学教学改革的必由之路——将数学建模的思想和方法融入高等数学课程教学中[J].成都电子机械高等专科学校学报,2007(1):41-45.

[3] 王茂芝,郭科,周游,等.数学建模中的创新意识培养[J].大学数学,2009,25(1):126-129.

[4] 蒲俊,张朝伦,李顺初.探索数学建模教学改革提高大学生综合素质[J].中国大学教学,2011(12):24-25.

[5] 姜启源,谢金星.一项成功的高等教育改革实践——数学建模教学与竞赛活动的探索与实践[J].中国高教研究,2011(12):79-83.

作者:唐孝法

高职高专院校数学建模论文 篇3:

强化应用能力培养的高职数学课程教学改革探索

摘要:介绍了在高职院校数学教学改革中,为强化应用能力的培养,对授课内容、时间和授课方式进行的改革尝试。

关键词:高职;教学改革;应用能力培养

改革开放至今,我国高职院校普遍进行了各专业课程和各种基础课程的教学改革。其中也不乏在基础课程数学教学改革方面做得较好的院校,如九江职业技术学院和浙江省商业职业技术学院等。这些高职院校的数学课程教学改革都是根据后续专业课程的具体需求,本着“必需、够用”的指导原则开设数学课程内容,并根据各自院校的具体条件采用诸如“多媒体课件授课、数学建模培训、理论传授结合实验操作”等方式方法进行教学。而且,按照“基础数学”、“工程数学”、“数学拓展”、“应用实践”的顺序设置教学模块,其模块层可为不同专业的学生提供难度不同的限修和任选的数学课程。上述高职院校的数学课程教学改革都取得了不俗的成绩。尽管在数学教学改革方面有上述先行院校的榜样示范,但全国大多数高职院校的数学课程教学改革却由于种种原因,仍处于相对滞后的状态。

部分高职院校的数学课程在教学方面仍然沿用传统“一支粉笔、一块黑板、一群学生”的授课方式教学,数学课程教学中也没有安排数学实验和数学实践应用的内容(况且由于目前高职生的来源不同,学生在数学基础、学习能力、学习兴趣上也存在较大差异)。因而,这种方式的教学常常使一些学生“所学不知为何所用”,实际上这也就是高职学生数学应用能力普遍较弱的根源之一。这种教学方式不可避免地会使一些学生提不起学习数学的兴趣,从而掌握不好本该具备的数学基础知识。

部分高职院校在数学课程的开设方面也普遍存在某种程度上的“盲目性、偏差性和陈旧性”,各专业在数学基础课课时的分配方面也存在“厚薄不均”现象。如部分高职院校某些专业数学基础课的开设,本该重点开设“线性代数”,却重点开设了“一元微积分”,而有些专业根据后续课程的需要本该开设“多元微积分”,却在学完“一元微积分”后就终止了数学课程的学习。另外,数学课程依照现行教材授课时最大的缺陷就是过分强调理论的系统性,而忽视了数学理论在实际中的应用,忽视了对学生在数学应用能力方面的培养。教学内容离实际越来越远,学过的内容用不上,需要的又没有学,使学生甚至部分专业课教师也感到高等数学用处不大。

数学课程改革的探索实践

作为全国高职高专示范院校的武汉职业技术学院在某种程度上也存在上述问题。为此,我校在高职高专的层次上,以课题研究的形式在武汉职业技术学院的部分二级学院中,对传统数学课教学方式、数学课授课内容和数学课时的设置以及对学生强化应用能力的培养等方面进行了探索研究。

课题初期,我校综合分析了各种信息资料,并参照省内外高职高专层次数学教学改革的成功经验和方法,对各专业高职学生应具备的数学知识和数学应用能力进行了分析研究,并从应用的角度或者解决实际问题的角度出发,从各专业后继课程的需要和社会的实际需要出发,考虑和确定了数学课程的教学内容体系,构思本课题研究方向和目标的可行性方案。

在课题研究中,我校立足现有条件,在不影响学生学习后续专业课程需具备数学知识的情况下,对部分学院部分专业的原有教学大纲、教学内容和教学方式进行了大胆的修改和实践,着重探索高职生高等数学课程在强化应用能力和素质培养方面的教学新思路和实施办法。我校先将初期研制的高职高专数学课程改革方案在武汉职业技术学院部分专业中试运行,收集反馈信息,进行反复修改完善,然后得出满足专业课程改革发展需要、符合现阶段高职高专教学改革实际情况、相对成熟的数学课程教学改革方案及相应的研究报告。由于高职专业课程体系的设置需要满足高技能人才的培养目标和专业相关技术领域职业岗位(群)的任职要求,而高职数学课程的开设则要求其对学生专业知识的掌握、职业能力的培养和职业素养的形成起支撑作用。因此,高职数学课程的开设在内容、时间和讲授方法上就有着很强的基础性、系统性和实践性要求。为此,我校对开设数学课程的各二级学院各专业的高职学生应具备的数学知识和数学应用能力进行分析研究,从各专业后继课程的需要和强化应用能力培养需要出发,并借鉴省内外高职高专院校在数学课程的内容、时间及讲授方法方面的合理安排,分别确定了武汉职业技术学院下属各二级学院的数学课程教学方案,包括授课内容、时间和授课方式。机电工程学院电气专业的数学课程设置(见表1),工商管理学院电子商务专业的数学课程设置(见表2)。

经过几年的实践检验,上述数学课程教学改革方案完全符合武汉职业技术学院目前的校情。在依据新的数学课程教学方案授课时,我校进行了教学思想的革新,淡化了繁琐的理论推导,突出了数学应用,开设了数学实验课,并将数学建模思想融入课堂教学之中,提高了学生应用数学解决实际问题的意识。而在数学理论授课方面,为保证学生能扎实掌握应具备的数学知识,我校还对相同层次的课程实行统考制度,实行教考分离和集体阅卷,严把考试质量关。在教材建设方面,我校除自编出版了具有高职特点且质量较高的教材外,还编写了配套的学习指导书和数学实验指导书,并且与时俱进地做到教材平均3年更新一次。另外,我校还集中力量制作了与教材配套的高等数学、工程数学课件,根据这些课程的特点,在教学中将多媒体教学与传统课堂教学有机结合起来,使新的数学课程教学改革收到了良好的教学效果。

为强化数学应用能力培养开设实验课

作为强化应用能力培养的重要一环,我校充分利用了计算机资源,利用计算机学院数学教研室现有的60多台电脑,创建了应用数学实验室,首先在计算机各专业开设了数学实验课和数学建模课,将相当一部分数学课程移到数学实验室讲授,实现了数学与计算机的有效结合,此举在授课班收到了良好的教学效果。此做法极大提高了学生学习数学的积极性。

我校除了在数学课程中开设实验课外,还在计算机软件专业的学生中布置小型数学建模题作为毕业设计课题。学生参与的积极性非常高,面对高职数学课时少,学生掌握的数学知识有限这一实际情况,我校在数学建模课中采取了项目式教学,根据实际问题所需,将数学知识的讲解融入其中。目前,数学建模活动在计算机技术与软件工程学院已成为一项深受师生欢迎的课外活动。经过几年的努力,我校授课教师也得到了很好的锻炼,总结出了许多效果非常好的教学经验。

数学建模课程的设置是强化应用能力培养的关键

作为强化应用能力培养的关键步骤,数学建模课程能够起到启迪学生创新意识和创新思维、培养创新能力和实践动手能力的作用,是培养创新型人才的一条重要途径。通过数学建模课程的学习,学生不仅能亲身体会到数学在生活中广泛应用,增强学习数学的兴趣和自觉性,而且还能在实践过程中初步掌握运用数学知识解决实际问题的基本技巧。所以,我校在计算机技术与软件工程学院领导积极鼓励和大力支持下,率先在该院正式开设了数学建模课程。该课程的目标定位是:学习建模的常用基本知识和基本方法,培养学生团队精神、创新精神和提高学生研究性的学习能力,培养学生运用数学知识,借助计算机手段解决问题的综合能力和素质。数学建模课程作为联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,同时也是数学理论知识与应用能力共同提高的最佳结合点。因此,我校重点围绕“培养学生数学应用的惯性意识和掌握数学建模常用方法和技巧”的培养目标,设置了“数学建模”课程纲要(见表3)。

通过近几年数学课程教学改革探索,我校积累了一套切合学生实际的教学经验和丰富的学习资料,有多媒体电子教案、数学建模系列课程训练题库、数学软件使用指导、优秀学生实践论文汇编、学生获奖论文集、最新建模参考文献集、国内外大学生数学建模竞赛题汇编等,并逐步锻炼形成了一支结构合理,科研能力较强,教学水平较高,教学效果较好的高素质教师团队。在这些优势教学资源的扶衬支撑下,学生在数学知识的掌握和数学应用能力的提高方面较往届生都有了较大的升华,大大激发了学生学习数学的积极性,学习成绩明显提高。连续数年间,学院组队参加全国大学生数学建模竞赛,每年都有一半以上的参赛队获得省级一、二、三等奖的好成绩。电信工程学院11304班学生李永乐认为通过数模课程学习,使自己学到了很多东西,不仅对数模的概念有了一定的了解,对数学建模的方法有了一定的掌握,同时也使自己加深了对数学知识的理解,能灵活运用数学只是解决一些实际问题。数学建模是一种具有创造性的科学方法,它将现实问题简化,抽象为一个数学问题或者数学模型,然后采用恰当的数学方法求解,进而对现实问题进行了定量分析和研究,最终达到解决实际问题的目的。随着计算机的运用和发展,数学建模已成为一种高科技“数学技术”,起着关键性的作用。通过一段时间的学习,数学建模培养了学生们的洞察力,想象力,逻辑思维能力以及分析问题,解决问题的能力。

结语

强化应用能力培养的高职数学课程教学改革,除了强调向学生传授职业技能所需的数学知识外,还应培养学生在获得良好数学素养的基础上,具备职业社会中各种核心技能。如人际交流与合作的能力,解决问题的能力,应用技术和信息的能力,人员组织的能力等。改革开放三十余年的当今中国,早已深深融入世界发展的大潮之中,我们所面对的是一个知识迅速膨胀和迅速更新的信息化时代,各学科领域相互交融,传统的知识传授模式和途径也在不断翻新和变化。因此,使学生学会学习,学会创新,学会应用,在应用中学习,在应用中创新,就应是当代高职院校课程改革(包括数学课程改革)努力的方向。正是基于这种认识,我校对传统数学课教学方式、内容和课时设置以及对学生强化应用能力的培养等方面进行了不懈的探索研究,并取得了初步成效。

参考文献:

[1]曹才翰,章建跃.数学教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社,2006.

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[5]徐国庆.职业教育项目课程的几个关键问题[J].中国职业技术教育,2007(2).

[6]魏文芳.项目课程建设是教学基本建设的核心任务[J].湖北教育,2007(11).

[7]张文颖,于涛.大学生数学成绩影响因素的实证分析[J].统计与信息论坛,2007(7).

[8]管绍贤.关于高等数学教学改革与探索[J].读与写,2008(1).

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[10]陈静安,方钢,刘云.高等数学启发式教学的实践与认识[J].高等数学研究,2009,12(5).

[11]杜玉平.数学分析教学改革的探讨[J].高等教育与学术研究,2009(7).

作者简介:

李颖颖(1955—),男,武汉职业技术学院机电工程学院副教授,研究方向为高等数学教学与研究。

作者:李颖颖

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