高職高專院校開展數(shù)學(xué)建模的必要性與思考

時間：2024-07-02 09:01:11 數(shù)學(xué)畢業(yè)論文我要投稿

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高職高專院校開展數(shù)學(xué)建模的必要性與思考

　　一、數(shù)學(xué)建模

　　數(shù)學(xué)建模是對一個實際問題，為了一個特定目的，根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律，做出必要的簡化假設(shè)，運用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，借助數(shù)學(xué)語言刻畫和描述一個實際問題，得到一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)過數(shù)學(xué)處理得到定量或定性結(jié)果，供人們分析、決策、預(yù)報和控制。如今，國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域都涉及到數(shù)學(xué)建模技術(shù)，它已成為對被研究對象的特性進(jìn)行仿真和系統(tǒng)研究必不可少的基礎(chǔ)。用數(shù)學(xué)建模解決實際問題一般分為五個環(huán)節(jié)：(1)模型假設(shè)，即必要合理的簡化假設(shè)，符號說明;(2)模型建立，即局部問題分析，進(jìn)行公式推導(dǎo)得到基本模型;(3)模型求解，即用數(shù)學(xué)方法借助于計算機(jī)得出精確或近似結(jié)果;(4)模型檢驗，即模型的結(jié)果分析與檢驗，誤差分析;(5)模型應(yīng)用，即對以上過程進(jìn)行反復(fù)多次實驗，直到很好的解決問題。

　　二、高職高專院校開展數(shù)學(xué)建模的必要性

　　1.數(shù)學(xué)建模有力補(bǔ)充了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育

　　目前，我國高職高專院校所開設(shè)的高等數(shù)學(xué)課程大多還是注重理論，教學(xué)偏重理論推導(dǎo)，過于強(qiáng)調(diào)解題技巧，忽略實際應(yīng)用，使得很多學(xué)生覺得學(xué)了數(shù)學(xué)沒什么用途。然而，從科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，未來技術(shù)人員不但要掌握基本數(shù)學(xué)理論、常用數(shù)學(xué)方法，更重要的是解決實際問題的基本能力，因此在教學(xué)中，應(yīng)該加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識與相關(guān)課程的有機(jī)結(jié)合和相互滲透，而數(shù)學(xué)建模是解決這個問題的有效途徑。他能夠廣泛聯(lián)系不同學(xué)科知識，是實現(xiàn)數(shù)學(xué)知識和應(yīng)用能力相結(jié)合的最佳結(jié)合點。數(shù)學(xué)建模課程系統(tǒng)性強(qiáng)，實際案例分析比例大，聯(lián)系實際的領(lǐng)域?qū)挘行Ц纳屏藗鹘y(tǒng)教學(xué)中知識與能力脫節(jié)的弊端。因此，應(yīng)該將數(shù)學(xué)建模的基本內(nèi)容引入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中更多得接觸一些實際應(yīng)用問題，了解數(shù)學(xué)應(yīng)用的背景，體會數(shù)學(xué)的思想和方法。

　　2.數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生多種技能

　　數(shù)學(xué)建模用到的知識比較寬泛，而且從問題的提出到問題的解決，都沒有固定答案和模式，因此給了學(xué)生更大的自主性和想象空間。學(xué)生需要通過圖書館和網(wǎng)絡(luò)搜集資料，進(jìn)行自學(xué)，經(jīng)歷獨立思考、深入探索、小組成員相互討論、相互協(xié)作的實踐過程，培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，獨立思考能力，相互協(xié)作能力和創(chuàng)新意識。隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)學(xué)建模中大量繁瑣的計算問題都可以通過計算機(jī)軟件來實現(xiàn)，很多問題只要編制一些簡單的程序即可得到滿足要求的數(shù)值解，另外，很多抽象難懂的數(shù)學(xué)概念、復(fù)雜的幾何圖形，都可以通過計算機(jī)直觀顯示。因此，這就要求學(xué)生在數(shù)學(xué)建模過程中還需要熟練掌握必要的數(shù)學(xué)軟件，如Matlab,Lingo,SPSS,Mathematica,提高了學(xué)生應(yīng)用計算機(jī)軟件解決實際問題的能力。

　　3.數(shù)學(xué)建模有利于促進(jìn)高職高專院校教師隊伍水平的提高

　　高職高專教育的培養(yǎng)目標(biāo)是為服務(wù)、生產(chǎn)、管理等第一線培養(yǎng)適用的高技能復(fù)合型人才，這就要求高職高專院校的教師不僅需要具備扎實的理論知識和豐富的教學(xué)經(jīng)驗，更要具有較強(qiáng)的從事本專業(yè)工作的能力。數(shù)學(xué)建�；顒拥膭�(chuàng)造性和知識的廣泛性，對指導(dǎo)教師提出了更高的要求，這就促使教師不斷優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，改革課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法，不斷提高教育教學(xué)質(zhì)量。

　　4.數(shù)學(xué)建模有利于推進(jìn)高職高專院校數(shù)學(xué)教學(xué)改革

　　高職高專院校是培養(yǎng)高技能復(fù)合型人才的基地。而如今，高職高專數(shù)學(xué)教育面臨著諸多問題，如教材不規(guī)范、不統(tǒng)一，教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)課時少，生源素質(zhì)總體偏低，學(xué)生積極性不高等，根據(jù)高職高專數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)改革勢在必行。數(shù)學(xué)建模以數(shù)學(xué)知識為基礎(chǔ)，以問題為導(dǎo)向，以學(xué)生為中心，以計算機(jī)為輔助工具的思想方法，更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，對高職高專院校數(shù)學(xué)教學(xué)改革起到巨大的促進(jìn)作用。

　　三、高職高專院校開展數(shù)學(xué)建模的兩點思考

　　1.完善獎勵激勵政策有利于數(shù)學(xué)建�；顒拥某掷m(xù)開展

　　數(shù)學(xué)建模活動是一項系統(tǒng)工程，需要耗費教師大量的時間和精力。只有在教學(xué)管理中對數(shù)學(xué)建模競賽取得的成績給予充分肯定，并且給予政策支持和物質(zhì)獎勵，才能充分調(diào)動師生參與的積極性，促使數(shù)學(xué)建�；顒拥某掷m(xù)開展。

　　2.開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課

　　目前，高職高專院校只有少數(shù)教師和學(xué)生參與數(shù)學(xué)建�；顒�，而且大部分院校是為了競賽而開展。對于如何擴(kuò)大受益面的問題，能否開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課，如何開設(shè)，如何安排教學(xué)內(nèi)容，仍有待思考。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]孟津，王科.高職高專數(shù)學(xué)教學(xué)改革的必由之路[J].成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校學(xué)報，2007(1).

　　[2]王彩彥.讓數(shù)學(xué)建模走進(jìn)高等數(shù)學(xué)教學(xué)[J].考試周刊，2009(24).

　　[2]顏文勇.數(shù)學(xué)建模[M].北京：高等教育出版社，2011.

　　[4]姜啟源，謝金星.數(shù)學(xué)建模[M].3版.北京：高等教育出版社，2003.

　　[5]顏文勇，王科.高職高專數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競賽實踐方法[J].工程數(shù)學(xué)學(xué)報，2011.

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