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高职数学教学中培养学生数学建模能力的策略研究

段丽萍

云南工程职业学院,云南昆明,650300

摘要: 在当前教学改革的大潮中,高职数学教学正迎来新的发展机遇。为了提升教学效率,教师们应积极探索将数学建模知识融入日常教学之中。这要求教师们深入了解学生的思维成长规律和特点,以他们更易接受的方式,逐步在教学中渗透数学建模的知识和方法。此举旨在全面培养学生的数学建模意识和能力,让他们能够灵活运用数学知识解决现实挑战。这种教学模式不仅显著提升数学素养,更孕育出具备创新精神和卓越实践能力的新时代人才,为社会注入源源不断的活力和智慧,为未来的可持续发展奠定坚实基础。
关键词: 高职数学;建模能力;实践策略
DOI:10.12721/ccn.2024.157052
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在高职数学教学的舞台上,培养学生数学建模能力已成为教学质量提升和学生全面发展的核心要素。数学建模不仅是数学理论与实际应用的交汇点,更是培养学生逻辑思维、创新精神和解决实际问题能力的关键途径。鉴于此,本研究致力于探寻有效策略,以加强高职学生的数学建模能力培养。我们将深入剖析学生的学习特性与需求,结合丰富的教学实践,精心策划一系列教学策略。

一、高职数学建模能力概述

高职数学建模能力涵盖了学生在建模过程中展现的多方面素养,它不仅是数学知识的灵活运用,更是对问题的敏锐洞察、方法的熟练掌握、团队协作的默契以及创新思维的展现。这种能力不仅要求学生具备扎实的数学基础,还需要他们能够在实践中灵活运用所学知识,解决实际问题。因此,培养学生的高职数学建模能力,不仅有助于提升他们的数学应用能力,更能激发他们的创新思维,培养他们的创新精神和团队协作能力。

二、高职数学教学中培养学生数学建模能力的重要性

(一)有利于提高学生的应用能力

数学建模能力的培养对于提高学生的应用能力至关重要。这一培养过程强调将抽象的数学知识与实际问题相结合,使学生能够运用所学理论去分析和解决现实世界的挑战。通过数学建模,学生不仅学会了如何将数学原理转化为实用的解决方案,还能够在实践中不断锤炼和提升自己的应用技能。这种能力的培养,让学生更好地理解数学的实际应用价值,增强他们的实践能力和职业竞争力。

(二)有利于提高学生的创新能力

数学建模能力的培养对于提升学生的创新能力具有显著作用。在数学建模的过程中,学生不仅面临实际问题的挑战,还需要不断探索和尝试新的方法、技巧以及解决方案。这种对未知领域的探索,促使学生跳出传统的思维模式,激发他们的创新思维和想象力。通过数学建模,学生学会了在解决问题的过程中不断尝试、修正和创新,这种能力的培养不仅增强了他们的问题解决能力。

三、高职数学教学中培养学生数学建模能力的实践策略

(一)开展丰富多彩的数学建模活动

提高高职学生的数学建模能力是一个系统工程,它要求学校不仅充分利用课堂教学,还需通过丰富的课外实践活动来增强学生的实际操作能力和对数学建模的深入理解。以下是几种有效的实践策略。

例如,学校应强势打造数学建模精英Club,致力于引领全校学生迈向数学建模的新高度。该Club不仅是活动的推动者,更是知识的传播者和经验的分享者。Club成员积极宣传,确保每位学子都能领略数学建模的独特魅力,并引领新生加入这一知识探索的行列。为了夯实学生的理论基础,我们特设数学建模精英课程,由各领域顶尖教师授课,内容广泛而深入,包括数学模型构建、资料检索、论文撰写技巧,以及Matlab、Lingo、SPSS等软件的实操应用。这些课程旨在全方位提升学生的数学建模能力,为他们日后的研究和实践奠定坚实基础。我们还将举办全校数学建模挑战赛,这是一场知识与智慧的较量,也是学生们展现自我、挑战自我的绝佳舞台。在数学教研室教师的指导下,Club成员们精心策划、组织,确保比赛的公正、公平。赛后,我们还将举办经验分享会,让获奖者分享他们的成功秘诀,激励更多学生追求卓越。为进一步提升学生的数学建模能力,我们还定期举办专题讲座,邀请业内专家、学者为学生们传授宝贵经验。这些讲座不仅拓宽了学生的视野,更激发了他们对数学建模的热爱和追求。通过这一系列的举措,我们力求让每一位学生都能在数学建模的道路上越走越远,成为未来的数学精英。

(二)立足知识点培养数学建模能力

在实际工作中,对于高职学生的数学建模能力培养,教师必须坚定地围绕“培养应用型人才”这一核心宗旨。这一目标的实现,要求我们教师必须坚持“以生为本、学以致用”的教学理念,确保教学内容和教学方法与学生的实际需求紧密相连。高职数学教材中不乏抽象难懂的概念性知识,这些往往成为学生学习过程中的“拦路虎”。为了打破这一僵局,教师应摒弃传统的“灌输式”教学,而是积极寻找将数学建模思维融入教学的有效方法。

以函数概念的教学为例,教师可以摆脱枯燥的理论讲解,转而引入贴近学生生活的鲜活案例。比如,通过人口增长模型,学生可以直观地理解函数如何描述现实世界的动态变化。此外,教师还可以从经济运行、心理分析等多个角度,提供丰富多样的实例,帮助学生构建多元化的数学模型,从而点燃他们对数学建模的浓厚兴趣。在导数知识的教学中,教师应强调其在实际问题中的强大作用。采用系统化的教学方法,指导学生掌握导数在求解函数极值、解决实际问题最值等方面的核心应用。此时,结合现实案例,运用数学建模思想,能够使学生更加深刻地理解导数的实际意义。举例来说,教师可以借助微分求极大值法,引导学生解决医院转角设计、电影院座位优化布局等实际问题。在这些案例的实践中,学生不仅能深入理解导数的应用,更能亲身体验数学在解决实际问题中的巨大价值,从而极大地提升他们的数学建模能力和实践操作能力。教师应以培养学生数学建模能力为己任,不断探索创新教学方法,确保学生在实践中掌握数学知识,成为真正具有实际操作能力的应用型人才。

四、结语

综上所述,在高职数学教学中,部分教师受传统教学理念束缚,过于注重理论传授和结果导向,忽视了数学应用的实践性和学生解决问题的能力培养。这种教学模式导致教学内容与学生生活脱节,难以满足新时期对应用型人才的需求。为响应新课程改革,高职数学教学亟需转变思路,突出实践应用,注重培养学生的数学应用能力和问题解决能力。

参考文献:

[1]丁玥,李玮玲.基于数学建模能力培养的教学策略探究[J].学周刊,2022(7).

[2]孙平利.高职高专数学建模方法的策略研究[J].包装世界,2021(5).