数学建模目的范文
时间:2023-12-19 17:45:30
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篇1
数学建模在传统教学过程中,过于注重理论教学,导致其无法培养学生的创新能力和实践技能。因此,数学教师可以加强对项目教学法的应用,利用项目教学法展开数学建模教学,以此有效增加数学教学趣味性,并吸引学生主动参与到课堂学习中。同时,项目教学法也能引导学生加强对生活实际问题的解决,促进自身数学素养和逻辑思维能力的提升,这对培养高素质复合型数学人才具有积极作用。
一、项目教学法优势及特点
(一)项目教学法概念。项目教学法需要学生和教师共同努力完成相关项目,通过项目的完成,可以加强对数学知识的了解和应用,以及学生数学实践能力的培养。学生会在项目探索过程中构建学习思维,而教师需要加强对学生的引导和指引,这不仅能对学生进行系统性培养,也能加强对学生实践能力、创新能力、探索能力等综合能力的培养。教师根据学生个性化特点,向学生预留相关“项目任务”,学生和教师可以共同对预留任务和项目进行探索,这不仅能提升学生逻辑思维能力,也能使学生在数学建模学习过程中加强分析能力和解决问题能力。具体而言,项目教学法可以通过“项目”引导学生加强对相关知识的钻研,通过钻研,不仅能使学生加强对数学建模知识的具体了解,也能使教师加强对学生的了解,这有利于数学建模教学的进一步优化和改革,也能充分体现以人为本的教育理念,促进素质教育积极发展。(二)项目教学法特点。项目教学法不仅有利于课程改革发展,也能体现对学生的尊重,还能加强对学生创新精神的培养。首先,项目教学法与传统教学明显不同,不仅会引导学生自主加强对相关知识的探索,也具有较强的灵活性和多元化趋势,学生不仅能利用相关项目提升自身创新精神和创新能力,也能通过合作探索加强合作精神和团结意识,这能为学生日后就业奠定基础;其次,传统高职教学一般是教师讲、学生听,虽然教师会根据互动情况随时调整教学策略,但仍没有达到对学生的“绝对尊重”,学生也没有真正成为课堂主体。项目教学法从开始的项目设定到知识探究,到最后的知识内化都是根据学生需求制定,这不仅不利于学生个性化成长,也能不断促进学生进行自我拓展;最后,项目教学法具有较强的导向性,可以加强对学生探究精神和创造精神的培养。学生可以在完成项目过程中形成完整的思考体系,这能有效激发学生潜能,也能为学生构建和谐的学习环境,使学生加强对数学建模学习的热情和关注。
二、项目教学法在高职数学建模教学中的应用意义
(一)能增加教学趣味性,从而加强对学生创新能力及实践能力的培养。随着我国将高职教育的精英教育转为大众教育,接受高等教育的人才数量越来越多,传统教学模式明显不符合学生发展需要。加强对数学建模教学的重视,可以有效增加教学趣味性,也能增加学生解决问题的实践能力。同时,数学建模教学能不断增加学生的学习热情和探究热情,学生通过自主探究,可以在知识海洋中探索无穷奥妙,这也能使学生学习动力不断加强。并且,高职院校一直注重对学生创新能力的培养,而数学建模教学和项目教学法的有效结合,可以使学生加强探究能力和创新能力。数学建模在教学中更注重求解过程,也十分注重对学生创造能力的培养。而且,多数数学建模问题,没有相应的固定答案,多元化的教学模式,更有利于学生提升自身创新思维和创新能力。(二)通过团队协作,可以加强对学生探究能力和自主学习能力的培养。数学建模教学知识面十分宽广,教师需要引导学生进行分组,进行团队探究合作。学生通过团队协作可以了解不同的学习和解题思路,也能通过分工合作,共同解决相关问题,这也会促进学生探究能力和自主学习能力的提升。同时,学生在探究学习过程中,必须学会采纳他人意见,还要有个人主见,这也会使学生的反思能力和交流能力有所增强。虽然目前高职院校的数学建模教学中仍存在诸多问题,但随着项目教学法的逐渐应用,这些问题都能得到逐一化解,这有利于高职院校发展和进步。并且,数学建模中涵盖诸多学科的知识内容,学生可以通过项目学习,加强知识拓展,这有利于学生自主学习能力的提升,也能使学生在探究过程中加强对相关知识本体概念的清晰认知。
三、项目教学法在高职数学建模教学中的应用路径
(一)明确教学目标,加强项目准备。项目教学法与数学建模的完美结合,可以引导学生在相关职业情景中解决相关问题,这不仅使学生的职业能力有所加强,也能体现学生的主体地位[2]。教师通过担任辅助和引导角色,加强对学生的指引和关怀,有利于和谐师生关系的构建,也能促进学生个性化成长。并且,项目教学法还可以指引不同层次的学生共同成长,充分体现了教育的公平性,也符合素质教育发展要求。数学建模与项目化教学进行充分融合的过程中,需要加强对教学目标和培养方向的明确。数学建模教学和项目化教学侧重面不同。项目化教学更有利于加强学生实践能力和逻辑思维能力的培养,而建模教学可以使学生的创新意识和创新能力有效加强,二者是理论教学与实践教学的完美结合。因此,教师要根据社会发展需要和人才发展需求,制定符合学生发展方向的项目内容,还要根据学生特点,对项目内容进行适当调整,以及对建模教学过程进行不断优化和完善,并加强对信息技术的有效利用。教师可以利用互联网积极展开线上授课,积极占领网络教育阵地,使学生可以利用碎片化时间展开学习。这也属于项目准备阶段,这一准备阶段要保证项目的综合性、挑战性、拓展性,不仅要由浅至深地引导学生逐步进行探究式学习,也要提出具体学习要求,引导学生进行合理的分工协作式学习。(二)展开分组建模,加强项目实施。一般项目教学法都需要学生进行分组式学习,可以在项目教学过程中,将学生分为三人一组,也要在学生探究前,对学生讲述知识概要,引导学生自主进行数学建模。同时,教师也要引导学生对项目进行自主分析,根据分析结果提出相关意见,并通过三人合作得出最优解决方案。小组中的三人可以根据个人特点,各司其职,分别查阅相关资料和知识,并通过相互交流,最后解决相关问题。并且,预留的相关项目一般都是开放性的建模题型,引导学生进行反复练习,最终目的是希望学生通过自主解决问题,加强对数学建模知识的了解,从而使自身实践能力和综合能力有所增强。教师在学生展开探究学习过程中,也要加强对学生建模过程的了解,不仅要及时纠正学生错误思路,也要引导学生根据项目教学步骤,对结果进行深入探究,以确保学生能在项目学习过程中掌握真实本领。高职教育必须以服务学生,促进学生发展为最终教育目标。项目教学法与数学建模教学的完美融合,有利于学生进行知识内化,增强学生的实践能力和逻辑思维能力。数学建模教学具有一定的抽象性,用项目教学法进行教学,可以将抽象知识运用到实际生活中。学生可以通过学习,明确个人发展特长和优势,并确定未来发展方向。同时,这种先进的教学模式可以有效提升课堂教学效率和教学质量,并拓展学生知识视野,使学生在探究过程中,加强对资料收集、自主思考等能力的锻炼。(三)加强项目评价及反馈。高职院校数学建模教学,涉及很多学科内容,因此高职院校和数学建模教师都要加强对项目教学法的重视与应用,这样才能引导学生充分感受知识魅力,并有效促进学生数学能力的提升。教师可以通过了解学生具体探究过程,加强对项目的评价,客观合理地评价相关探究过程及结果,不仅能引导学生积极进行反思,也能使学生学习他人优势,从而提升自身综合能力。同时,教师可以引导小组自行展示和讲解数学建模内容,通过讲解增强学生成就感和小组荣誉感,也能增加反馈的有效性,帮助学生及时认知到自身不足。并且,项目评价和反馈中,也要参考小组自主评价、小组对小组的评价,这样更有利于学生深刻认知自身综合能力。而且,学生可以对自主学习成果进行展示,也可以吸取其他学生及教师建议,对模型进行适当优化,以此促进数学建模的合理性和科学性,为学生全面成长奠定基础。数学建模课程虽然具有较强的多样性,相关的数学知识逻辑性和规范性也较强,但学生可以利用评价及反馈锻炼逻辑思维,也能运用项目教学法增加解决问题能力,这将为学生日后就业和工作奠定基础。学生通过学习具有相关知识点的小项目,可以加强对理论知识的具体认知,也能通过项目探究和考核评价,完善自身知识结构,这都有利于学生学习效率和学习质量的提升。
参考文献:
[1]章涓.试析项目教学法在中职英语教学中的应用[J].校园英语,2020(43):100-101.
篇2
论文关键词:数学建模,曲线拟合,多目标规划
1问题的提出及分析
针对2009年全国大学生数学建模竞赛D题[1]――“会议筹备”中如何制定预定宾馆客房的合理方案的问题,综合考虑经济、方便、代表满意等方面来建立优化模型,具体主要从与会代表的价位需求、所选宾馆的数量和距离来分析,采用多目标规划进行问题建模与求解。
2模型的建立与求解
2.1数据的处理
首先根据问题提供的数据信息来估算与会的代表的人数。
设为发来回执的代表数量,为发来回执但未与会的代表数量,为未发回执与会的代表数量,根据题中附表3的信息且利用Matlab软件[2]的曲线拟合可以得出与的函数关系为:。用此函数拟合的效果如图1所示:
图1 发来回执但未与会的代表数量与发来回执的代表数量
之间的曲线拟合图
也可得出与的函数关系为:。曲线拟合如下图(图2):
图2 未发回执与会的代表数量与发来回执的代表数量
之间的曲线拟合图
利用题中附表2的信息可计算出本届发来回执的代表数量为755人,利用上面所得出的拟合函数,可估算出本届发来回执但未与会的代表数量为:,
本届未发回执而与会的代表数量为:,故本届与会代表的数量可估算为:。
根据附表2由此可以估算与会代表有关住房要求的信息(单位:人)数学建模,如下表(表1):表1 与会代表人数及需要的房间数
合住1
合住2
合住3
独住1
独住2
独住3
合计
男
131
88
28
90
57
34
639
女
67
41
15
49
23
16
需要的房间数
100
66
22
139
80
篇3
关键词 数字传媒艺术 项目课程 工作室制教学
中图分类号:64 文献标识码:A
一、引言
数字传媒艺术专业作为高等职业院校近年来新开设的艺术设计类专业,具有跨媒体设计的特质,开设有摄影摄像、视频剪辑与合成制作、栏目片头设计与影视后期特效、数字插画设计和流媒体交互设计等项目课程。数字传媒艺术专业培养学生具有:较强的新闻媒体采编工作能力;独立短片制作创意能力;影像数字前后期拍摄制作能力;具有较强的网络制作、管理服务工作能力,印刷行业前期编辑和输出工作能力,具有较强的从事与流媒体相关制作能力,有从事与本专业相关的职业能力培训工作的能力。数字传媒艺术专业作为高等职业教育中艺术设计教育的后起之秀,更应该结合我国职业教育的特色,将艺术设计服务于区域经济社会的特质展现出来,以发挥其巨大的经济效益与社会效益。
武汉职业技术学院艺术设计学院遵循高等职业教育的发展规律,率先在高职院校提出与实施了项目课程教学。其目标在于培养学生既有较强的动手操作能力,又要掌握一定的理论知识。有较强的动手操作能力才能适应企业用人的需要。在专业课程中导入实体项目或虚拟项目,以激发学生艺术创作灵感与创意思维。项目课程中的“项目”是指“以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务” 。高等职业院校教学课程中的“项目”,是指具有相对独立性的工作任务模块。在这一工作任务中,要求制作符合特定标准的产品。所谓项目课程,是以工作任务为中心来组织课堂教学。项目课程教学的核心就是将艺术设计职业领域的项目式管理的工作模式,按照教育教学规律,转换成学习领域的一种典型教学模式。其特点是教学内容项目化、教学情景职业化、学习成果社会化;其本质是学生主体、能力本位,做中学、做中教;其培养目标是素质与能力协同推进。
二、数字传媒艺术与数字传媒艺术专业
数字传媒艺术概念的提出是较为宽泛和整合的定义,在狭义上可以理解为基于网络流媒体发展形式――这是一种抽象设计思维与具象描绘的有机结合,也是与录像艺术、实验片等媒体艺术形式有所区分,但作为数字传媒艺术中重要的录像视频艺术早在我国上世纪九十年代就发展成熟,如今已作为本专业中一个重要的基础性的项目课程来设置,也将之与更新的网络媒体、移动终端媒体和交互式或非交互式的多媒体等艺术形式结合在一起,构建成充满“跨界”特色的新专业。正是由于这样的创新想法,我校的高等职业艺术设计教育不但要彰显艺术设计类专业的特殊性、跨界性、创造性思维等多重特质,而且更要体现出高职艺术教育能服务当地经济社会的实践特性。
(一)数字传媒艺术专业项目课程的教学实施。
在项目教学中,以合二为一的课程教学管理模式,也就是:目前项目课程教学的艺术性与实践性,实现高职艺术设计教育的最终目的――必须依托项目课程教学,以改革我国目前高等职业院校艺术设计专业课程的教学模式,也就是改革以往以学科为中心的本科压缩型课程。其弊端在于:第一,重理论、轻实践,不能有效地培养学生的职业能力;第二,重知识的系统性,忽视了知识与具体工作任务的联系;第三,传统学科课程的排列顺序即增加了理论学习的难度,也不利于理论与实践的掌握。因此传统的学科型教学模式与高职艺术设计教育的本质是背道而驰的,注重高职艺术类院校学生的创新精神和实践能力的培养,在教学过程中提倡学生的主动参与、乐于探究职业技能、勤于动手,项目课程教学创设与企业实践联系紧密的情境,引导学生在项目课程中“学中做,做中学”。专业理论学习,是“学”的集中体现,是学习理论知识、学原理。专业实践中,学生从“做”的经历中积累感性认识,收集问题,也为了“学”作准备,由理论上升到实践相互之间结合与渗透,这一点正是项目课程的特质所在――做中学,学中做。这样的项目式教学模式以项目驱动教学进程。借鉴行业的项目管理和项目制作流程来进行课程管理、课程计划、课程评价。能有效的推动高职艺术设计教学的改革。我们的学生学习专业时更认真也更能认识到理论知识的重要性。学习时更主动,更努力。数字传媒艺术专业学生的自主性、主动性、创造性、团队协作能力与交流沟通能力等都得到充分的锻炼与提升。
数字传媒艺术专业教学内容项目化,其含义具有着若干限定条件、明确的目标和具体专业设计与操作标准的课程载体。项目类别:虚拟项目、虚题实做项目、实题虚做、实题实做项目等。数字传媒艺术专业项目课程教学的能力阶段划分:一年级以自主研发项目为主,即第一学期为新闻纪实摄影项目,第二学期为视频设计与制作项目;二年级以真题仿做项目为主,即第三学期为栏目包装设计项目,第四学期为网络流媒体设计项目;三年级以真题真做项目,即第五学期为主专题片制作项目,和顶岗实习内容。项目要求具有:典型性、适应性、先进性、前瞻性。教师教学紧紧围绕着项目进行,一个项目若干个教师,实行每个子项目课程多单元进行的授课方式。其中,教师的角色定位为项目负责人老板,学生为项目成员员工,这样职业角色之间的预演,为毕业后直接就业做好充分的准备。项目教学中的课堂组织形式为:小组团队协作式,以培养学生的团队意识、沟通能力和工作状态训练等职业素质能力。项目课程教学的管理上,责任标准、目标设定,管理具体实施为由团队小组长到团队成员的责任管理。项目课程考评为:目标、能力、知识、职业态度;最后的项目成绩评价方式为:阶段性项目过程评价和项目最终结果评价。
(二)工作室制的教学架构探索。
项目课程教学的实施对数字传媒专业实训室式的教学构架提出了更高的要求――工作室制的教学场所,而不是传统的教室,以新式的白板与工作台取代了传统的黑板与课桌椅。使得学生尽可能的在这真实程度较高的情境中学习专业技能。工作室教学根据学生的自身水平以及今后发展目标的不同情况,专业课程设置中划分了分阶段培养目标。一年级教学面向该专业所有学生,即第一、二学期重点强调学生的专业基础的培养与人文素质教育。二年级上下学期,即第三、四学期,此阶段重点培养学生初级虚拟项目的学习,与专业技能知识的熟练掌握。到第四学期学生以多元的工作室教学为主,进行以实际项目为驱动的项目式教学。此时的项目课程可分为项目一(流媒体交互设计)、项目二(专题片设计与制作),学生可根据自身的专业细分方向来进行有选择的学习,教师也可根据学生的需要,进行有针对性的教学安排。工作室制教学环境中的,学生“岗位职责”的体现,在制定每个项目课程进程执行表上有着具体的记载并粘贴在工作室中。这样,专业教师对一个项目中的子项目课程的进行情况与整体项目规划设计――专业能力的培养、教学内容、教学方法、教学条件、评价标准都有清晰的认识,项目负责人也可监督工作室其他教师的教学质量。学生们更能随时察觉到自身的专业学习进展。数字传媒专业项目教学的探索形态。项目教学的考核方式:学生自评、互评;指导教师、教学团队评价;行业、企业指导教师的评价与反馈。
三、结语
随着流媒体时代的到来,新媒体设计行业给学生提供了许多创新能力的培养和机会。其中,“校企合作、工学结合”的理念是数字传媒艺术专业项目课程教学模式一次有益的实践与探索。它将专业理论学习和实践学习结合于一体的先进的办学模式,为学生提供了有利的实践条件,不仅提高了人才的培养质量与学生今后的就业率,更重要的是,使数字传媒艺术专业的人才培养计划与企业岗位用人的要求更趋一致,数字传媒艺术专业学生毕业后能迅速适应媒体工作岗位的需求。同时,学院也形成了完善的艺术设计教学体系,专业教师从中不仅有更加扎实的艺术理论功底,也对自己的专业技能的得到进一步提升。总的来说,在项目课程教学实践之中我们教学内容始终与企业同步、与时代同步,项目课程的内容也不断保持着新鲜的活力。
(作者:武汉职业技术学院艺术设计学院助教,研究方向:新媒体艺术研究)
注释:
马必学.高等职业院校发展基本问题研究[M] 天津大学出版社,2011:176-177.
篇4
关键词:初中信息技术课;基于项目;学习模式
一、什么是“基于项目的学习”
基于项目的学习作为一种新建构主义下的研究性教学模式,得到国内外广大教师的一致认可。项目学习要求教师组织学生真实地参加项目设计、履行和管理的全过程,在项目实施过程完成教学任务;要求学生从事问题解决,让学生通过参与一个活动项目的调查和研究来解决问题,自主学习并通过制作作品完成自己知识意义的建构。它强调协作学习、自主探究和创新发展,以培养学生良好的学习方式为目的,着眼于培养学生解决实际问题的能力。
二、基于项目的学习模式教学实例
基于项目的学习模式教学流程一般分为选定项目、制订计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价六个基本步骤。本文以主题网站设计与制作为例,谈谈基于项目的学习在信息技术教学实践中的具体应用。
1.创设情境,确定项目的内容
基于项目的学习,很重要的一个特点是选择的项目必须基于真实的生活情景,贴近学生的生活实际,并且是学生感兴趣的、具有一定挑战性的内容。为此,我选择了樟木头镇一年一届的“小香港旅游文化节”作为网站的主题。作为樟木头镇的小主人,不少的学生经常参加相关的旅游文化节的活动,对旅游文化节比较熟悉,那么,如何利用正在学习的软件FrontPage,制作一个小香港旅游节宣传网站呢?
我首先向学生介绍可供他们自由选择的项目,如樟城传说、文化樟城、旅游樟城、图说樟城、樟城史话、生态樟城、和谐樟城、宜居樟城等,学生可根据自己的特长和兴趣选择项目。同时提供一定数量的学习资源,比如网址、视频、音频、文本、图书资料等供学生参考,并提供给学生项目的评价标准。
2.学生分组,制订项目计划
(1)组织项目小组
项目学习强调小组合作,因此,组建合理的项目小组显得很重要。特别是制作一个内容复杂的主题网站,需要每个小组成员的共同努力,合理的项目小组的构成是顺利完成项目的基础,组织项目学习小组人数不能太多,以4~6人为宜,以学生自由组合和教师组织调配相结合的方式,同时教师要结合学生的知识和能力水平、学习风格等方面对小组成员的构成作适当的调整。然后推选出小组组长,全面负责项目的执行。在本项目中,全班42人共分成8个小组,每组负责一个分项目。
(2)制订项目计划
项目学习具有明确的目标,有具体的开始时间和结束时间。学生一定要了解项目所涉及的知识点,并制订项目的总体规划,根据项目内容对每个小组成员做明确的任务分工,比如素材收集、素材加工分类整理、导航的设计、结构设计、页面设计、内容设计等,并提交“项目小组任务分配表”。同时,制订项目时间进度表。时间安排是学生总体规划完成项目所需的时间,什么时间做哪些事情,在什么时间限制内完成哪些任务,做出一个详细的时间流程安排,并提交“网站制作进度表”。由于初中学生认知水平有限,教师的指导作用显得很重要,教师要对学生任务分配及时间进度安排的合理性进行检查指导。
3.合作探究,实施项目
合作探究是项目学习的核心环节,在此过程中学生围绕自己选择的具体项目,充分选择和利用各种学习资源,在实际体验、探索创新、内化吸收的过程中,自主地获得知识内容和技能技巧。这个过程可以很好地培养学生发现问题、解决问题的能力,增强创新意识。
4.作品交流
作品成果交流会形式多种多样,如举行展示、报告会、小型比赛。我采用了小组展示会,组织全班作品展示,各小组推荐一位代表进行成果汇报,每个小组分别演示他们制作的网站作品,汇报小组各成员完成项目的过程,解决问题的方法,在设计和制作网页时使用新的方法和技巧。学生之间交流学习过程中的经验和体会,充分享受成功制作作品的快乐。
5.活动评价
基于项目学习与传统教学的一个重要区别之处还在于学习评价。在这次主题网站项目学习中,我设计了《小香港旅游文化节宣传网站》合作学习评价量规、《小香港旅游文化节宣传网站》问题解决评价量规、《小香港旅游文化节宣传网站》作品评价量规等,对学生学习态度、合作情况、问题解决能力、成果作品等方面进行了评价。这样较好地做到了定量评价和定性评价、学习过程评价和学习结果评价、对个人的评价和对小组的评价、自我评价和他人评价之间的良好结合。最后我对网页设计与制作项目的学习进行了总结。
三、总结反思
在以往的网站教学中,本人考虑到网站制作技术比较复杂,通常都采用任务分解的方式来教学,每节课学习一个或几个简单的制作技术,认为这样可以大大降低学生学习的难度,但到了最后,我发现很多学生不知“网站”为何物,没有办法做出一个完整的网站作品来。简单的任务设计只是让学生操练了某一种特定的技巧,没有放到更广阔的背景下去考虑问题,学生只是机械地模仿教师的操作行为,缺乏真正的实践经验和体验。
而本次基于项目的教学让学生置身于一个真实的问题情境中,学生作为网站设计者的角色,通过搜集、整理、分析资料,结合正在学习的FrontPage,制作一个旅游节宣传网站,体验创建一个网站的全部过程,在实践中掌握信息获取、分析、加工、交流和创新等技能,形成自己的知识体系,完成知识建构,同时掌握运用信息技术解决问题的思想和方法,鼓励学生将所学的信息技术积极地应用到学习、生活实践中,还能培养学生自主学习、合作学习和解决问题的能力,达到全面地提高学生的信息素养的目标。
在整个项目学习期间,学生都保持了浓厚的学习研究的兴趣,他们积极参与这种别开生面的学习方式,合作、讨论、探究、创新,最大限度地激发了学生的学习兴趣和潜能。
参考文献:
篇5
关键词:模型;教学;应用
在传统的人体解剖学教学过程中往往用到的是二维图谱辅助教学,但是二维图谱的空间表现力有限,难以表现出器官之间复杂的毗邻关系。学生很难通过二维图片来清晰观察人体结构,这给传统媒体辅助下的人体解剖学学习带来了诸多困难。然而,现如今随着大数据与“互联网+”的迅猛发展,涌现出了一大批制作精良、成本低廉的3D人体建模软件,利用这些软件辅助教学、制作慕课,将会使得人体解剖学教学变得直观而生动。本文将介绍一种成本低廉的3D人体解剖学慕课制作方法。
一、硬件设备
制作3D人体慕课所需要的基本设备有:iPad一台,计算机一台,麦克风一个。
在IOS平台上拥有十分优秀的3D人体建模软件,例如,Ess.Anatomy 5,Visible Body等,由于IOS平台的知识产权保护机制与全球性,使得这些优秀的3D人体建模软件售价较为低廉。利用iPad运行3D人体建模软件,再通过计算机同步录制成视频资源并上传至网络,这样就能使得3D人体模型随时随地地被学生查看,增强学生对人体器官毗邻关系的认识,提升解剖学学习效果。
二、制作方法
在iPad上下载并安装合适的3D人体建模软件,此类软件在IOS平台上十分广泛,并且售价低廉,相比Windows平台的同类软件更加适合应用于教学中。
将iPad与计算机链接在同一无线局域网中。由于现在iPad无法实现屏幕录制,要想制作慕课只能利用Windows平台的屏幕录制功能,因此必须将iPad屏幕内容镜像到计算机上,要想实现镜像,必须使得iPad与计算机处在同一无线局域网中。
利用iPad自带的airplay功能将iPad屏幕镜像至计算机上。当iPad与计算机处于同一局域网时,iPad的airplay功能就会被激活,此功能可以将iPad屏幕内容镜像至计算机上,从而可以使用Windows平台的录屏软件对iPad屏幕内容进行录制。
篇6
【关键词】兼职教师; 项目主导教学模式; 管理机制;计算机应用技术
一、计算机应用技术专业项目主导教学模式的涵义
项目主导的教学模式是以项目为载体,以工作任务为驱动,将理论与实践有机结合,使学生在完成任务的过程中掌握知识和技能,使学生在解决问题中习惯于一个完整的方式。
项目主导的教学模式的流程:学生在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理:信息的收集,方案的设计,项目实施及最终评价,都由学生自己负责。学生通过该项目的进行,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。项目主导的教学模式是一种倡导“主题探究”与“设计学习”活动,它能培养独立思考与解问题的能力,改变学生单纯、被动地接受教师知识传输的学习方式,构建开放的学习环节,为学生提供获取知识的多种渠道以及将所学知识加以综合应用的机会。
以项目主导的教学模式的核心目的就是培养学生的自我学习与研究的能力,并在项目运行过程中逐步形成一整套具有自我个性的项目解决方案,并使方案以切实可行的方式得以实施。这种教学模式即注重了学生项目研究能力的培养,也强调了对学生实践能力、决策与判断能力等的培养。
二、计算机应用技术专业及专业群项目主导教学模式下的兼职教师聘任及管理中的问题
(一) 不能正确理解计算机应用技术专业项目主导教学模式的涵义
一些高职院校只是为完成教学任务而聘任计算机应用技术专业兼职教师, 很少考虑从企事业单位聘请兼职教师、实行专兼结合、改善学校师资结构、适应专业变化的要求等问题, 更谈不上兼职教师队伍建设问题。特别是由于专业对口人才缺乏, 高职院校在聘任时常常降低标准, 计算机应用技术专业兼职教师队伍建设呈现无计划、不稳定和无约束的状态, 计算机应用技术专业兼职教师的聘任措施难以落实, 从而使得一些水平较低、责任心不强的人进入了计算机应用技术专业兼职教师的队伍之中。
(二)计算机应用技术专业兼职教师聘任机制不健全,导致兼职教师聘任管理问题严重
高职院校对于计算机应用技术专业兼职教师聘任工作认识不是非常重视,没有很好的聘任程序和监管办法。在聘任过程中,只重视专业技术能力,但严重轻视教学能力和道德品质的考察,缺乏全面统筹,导致选聘工作难度较大。在这种松散型关系下,使一部分计算机应用技术专业兼职教师对学校组织认同感不强,凝聚力差,教学工作随意性大,缺乏责任感,处于无人管理的边缘状态,从而使得教学质量得不到充分保证。有些兼职教师的学生评分得分不高,学生座谈会意见较大,但还是被聘用,学院的用人制度中没有对计算机应用技术专业兼职教师进行考核,干好干坏都一样,难以调动计算机应用技术专业兼职教师积极性。
(三)实践性计算机应用技术专业兼职教师课堂讲授能力相对比较差
高职院校由于多年的办学历史, 基本形成了富有本院校特色的一套行之有效的“教师执教规范”, 在教师备课、教案撰写、课堂教学基本要求、学生作业布置、成绩考核、评教评学等方面均有比较明确的要求, 本院校教师耳濡目染, 已将这些要求内化成了自觉行为, 学生也比较习惯这些要求。一些计算机应用技术专业兼职教师因为没有这些经历, 尤其因为没有参加相关专业的教研活动, 缺乏与同专业相关课程任课教师的沟通交流; 缺乏与学生的交流, 对学生的知识结构、性格特点、兴趣爱好、心理特征等了解不够, 加之缺乏课堂授课语言的训练, 导致不能取得很好的授课效果。
三、加强计算机应用技术专业及专业群项目主导教学模式下的兼职教师聘任及管理的对策
(一)加强计算机应用技术专业兼职教师项目主导教学模式的理念。计算机应用技术专业兼职教师上岗前要进行必要的试讲, 以考核其实际授课和实习指导的能力, 并对其教学能力进行岗前强化辅导。学校组织的评教评学、学术讲座、经验交流、授课比赛、教案比赛等活动, 邀请兼职教师尽量参加, 以拓展其视野、丰富其经验、提高其能力; 也可采取兼职教师和骨干教师“结对子”的方式, 既能提高兼职教师的教学能力, 又能使骨干教师提高实践能力, 以达到共同提高的目的。
(二)加强督导,确保项目主导教学模式的顺利实施。近年来,高职院校逐步加强了计算机应用技术专业兼职教师教学过程性管理,制定计算机应用技术专业兼职教师教学督导制度,对其教学质量进行评估。通过对兼职教师教学资料的检查、听课、与学生座谈等形式,对计算机应用技术专业兼职教师课前准备情况,课堂教学情况进行了解掌握,即时发现问题并向兼职教师反馈信息,以保证教学质量。教学督导在对教学质量进行督查的同时,更重要的是引导兼职教师根据高等教育的理念应用项目主导教学模式,提高教学质量。加强对计算机应用技术专业兼职教师的教学质量监控,包括对教学过程各个环节的管理,不定期课堂检查,定期的期中教学检查,学生座谈会评教等方面。
四、结论
计算机应用技术专业兼职教师是提高高职院校师资水平的重要方式,也是现代计算机应用技术专业教育教学改革之中重要的方面,为了进一步的推进计算机应用技术专业教育改革工作,我们一定要注重高职院校计算机应用技术专业兼职教师聘任及管理工作,积极落实项目主导教学模式,推进我国计算机应用技术专业教学的进步与发展。
参考文献:
篇7
关键词:高中;数学;教学
教育的目的是培养学生生存和生活的能力,高中数学教学应注重培养学生发散性思维和解决实际生活问题的能力,这样的教学才是成功的教学.而高中数学建模教学方式可以实现这一目的。
一、精拟建模问题
问题是数学建模教与学的基本载体,所选拟问题的优劣在很大程度上影响数学建模教学目标能否实现,并影响学生对数学建模学习的态度、兴趣和信念。因此,精心选拟数学建模问题是数学建模教学的基本策略。鉴于高中学生的心理特点和认知规律,结合建模课程的目标和要求,选拟的建模问题应贴近学生经验、源自有趣题材、力求难易适度。
1.贴近学生经验
所选拟的问题应当是源于学生周围环境、贴近学生生活经验的现实问题。此类问题的现实情境为学生所熟悉,易于为学生所理解,并易于激发学生兴奋点。因而,有助于消除学生对数学建模的神秘感与疏离感,增进对数学建模的亲近感;有助于激发学生的探索热情,感悟数学建模的价值与魅力。
2.源自有趣题材
所选拟的问题应当源自富有趣味的题材。此类问题易于激起学生的好奇心,有助于维护和增强学生对数学建模课程的学习兴趣与探索动机。为此,教师应关注学生感兴趣的热点话题,并从独到的视角挖掘和提炼其中所蕴含的数学建模问题,选取学生习以为常而又未曾深思但结论却又出乎意料的问题。
3.力求难易适度
所选拟的问题应力求难易适度,应能使学生运用其已具备的知识与方法即可解决。如此,有助于消除学生对数学建模的畏惧心理,平抑学生源于数学建模的学习压力,增强学生对数学建模的学习信心,优化学生对数学建模的学习态度,维护学生对数学建模的学习兴趣。为此,教师在选拟问题时,应考虑多数学生的知识基础、生活背景及理解水平。所选拟的问题要尽量避免出现不为学生所熟悉的专业术语,避免问题过度专业化,要为学生理解问题提供必要的背景材料、信息与知识。
二、聚焦建模方法,探寻解决过程
新课改理念非常重视因材施教、以人为本,也就是在教学过程中需要重点突出学生的自主学习过程与探究过程,让学生在问题分析与解决过程中获得能力与方法。数学建模是一种较好的思路与方法,构建建模教学策略,需要明确以下原则:①明确建模步骤,包括问题简化、思路分析、模型假设与构建、问题求解以及模型检验和修正、模型解释与应用等。教师运用建模案例引导学生掌握必要的技巧与手段。②突出普适性方法,如关系分析、类比分析、平衡原理、数据分析以及图形(图表)分析方法等,都是适用范围较广的方法。③加强方法关联,重视多种方法的灵活转换与综合运用。
三、注重案例式教学
注重案例式教学是值得教师学习的提高教学效果最有效的方法.通过分析典型的数学案例理解建模的优势,提高数学建模的教学效率.例如,甲、乙2人相约到某地相遇,该地距离出发点为20km,他们约定一个人跑步,而另外一个人步行,当跑步者到达某个地方后改为步行,接着步行的人换成跑步,再步行,如此反复转换,已知跑步的速度是10km・h-1,步行的速度是5km・h-1,问至少花多少时间2人都可以到达目的地。这种相遇问题在数学教学中应该经常见到,这是一种典型的案例题,通过典型案例的数学建模教学,不仅可以让学生对问题更加印象深刻,而且可以使得学生更容易接受数学建模教学的方式,从而提高数学建模教学的效果。
四、加强数学开放题教学
高中数学教师可以通过加强数学开放题的教学提高数学建模教学效果.因为数学开放题可以锻炼学生开放性思维和创造性思维.开放题可以接近生活中的现实问题,例如,随着科技的发展和能源的消耗过剩,现今市场上出现3种汽车类型,一是传统的以汽油为原料的汽车,二是以蓄电池为动力的车,三是用天然气作为原料的汽车.通过对这3种类型的车使用原料成本进行分析比较,并建立数学模型,分析汽油价格的变化对这3种车所占市场份额的影响.这种开放性的试题,没有具体的答案,只要学生所建的数学模型能够将问题说得通,都算是成功的数学建模。
五、活化教学方式,引导实践探究
数学建模具有实践性、综合性与活动性特点,需要结合实际问题展开建模过程,深化理论分析,激励学生反思对比、自主探究、优化选择:
(1)鼓励自主探究,强化学生建模思路,创新思想,促进学生提升独立自主的能力与构建完善的思维模式。
(2)激励学生创新建模思路与方案,发散思维。
(3)寻求优化选择,引导学生反思与优化建模方案,深度互动交流,优化选择。
通过以上教学策略,可以强化学生数学建模思路与方法,这几个教学策略存在紧密联系.通过精选建模问题构建建模教学策略的载体;通过聚焦建模方法开拓学生思维,鼓励学生思维创新是建模教学的核心;强化建模策略是实施高中数学建模教学策略的灵魂,针对特定的问题选择科学的思路,落实针对性的建模策略;活化教学方式是实施建模教学的保障,能提升教学效率,促进学生探寻解决问题的方法.通过将以上建模教学策略有机结合、综合运用,能够促进高中数学建模教学顺利展开,提升学生数学科学素养,实现三维课程教学目标。
六、结束语
建模教学的实施在促进高中数学教学高效进行、提高学生科学文化水平的同时还能够帮助学生提高实践能力和创造能力,推动素质教育的发展。建模教学的推进是一个漫长的过程,需要社会各界的共同努力。希望本文提出的关于高中数学建模教学的改进策略对于当代高中数学教学有所帮助,推进国家高中数学素质教育进程。
参考文献
[1]陈金邓.高中数学建模对学生发展促进作用的调查研究[D].首都师范大学,2013
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【关键词】数学模型;数学建模竞赛;创新能力
全国大学生数学建模竞赛创办于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛.2015年,来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡和美国的1 326所院校、28 574个队、85 000名大学生报名参加本项竞赛.在组织参加竞赛的过程中,学校充分认识和体会到数学建模给学生提供了一个很好的应用数学能力解决实际问题的载体.
一、有助于学生创新性思维能力的提升
数学建模竞赛题目都是实际问题,且一般以当前热点问题为主,呈现很强的新颖性.赛题既没有唯一的答案也没有唯一的解法,姆治黾偕琛⒔立模型、求解检验、结果分析再到论文写作,每一个环节、每一个步骤都由三名队员自主完成.在模型建立求解过程中强化了学生运用所学数学知识解决实际问题的技能,提高了思维的灵活性、独创性,培养了学生探索发现、分析归纳的逻辑思维能力.建模过程中通常需要运用MATLAB、LINGO等软件编程,对数据、图像和模型进行处理.
二、有助于学生科技创业素质的培养
数学建模竞赛通过对学生创新能力的培养,为学生以后的就业、创业打下了良好的基础.现代教育不只是传授给学生知识,更要做到学而有用、学以致用,走产、学、研相结合的道路.数学建模所培养出来的大批人才,正在成为科研队伍的生力军,数学建模的来源都是一些实际性问题,体现了知识与实际的有力结合,能够激发出学生参加科研活动的热情,让他们感到学而知其用,研而感其趣,学以致用.
三、北华大学数学建模的实践与学生创新能力的培养
(一)通过数学建模教学和培训提升学生的创新能力
从低年级的数学课程教学中渗透数学建模的思想,培养学生的建模兴趣.随着教师对数学建模认识的不断提高,参与数学建模的教师也越来越多,近年来无论是从教师自身还是从学院要求,我们都加强了教师把数学建模思想融入教学中去的能力,注重培养学生的数学思想,给学生渗透数学来源于生产实践,再应用于生产实践的方法.让学生充分认识到学数学的目的在于用数学,学的最终目的是能够更好地用,而这一点正是数学建模的能力.
教学和培训相结合.数学建模课程在数学与统计学院是本科生的必修课,在电气、机械等工科学院是选修课程,由于培养方案和专业课设置的制约,有些学生在参加建模的时候还没有学习相关的建模课程,而等到学完数学建模课程,学生已经到了面临考研、培训、找工作的阶段,通常不会把经历更多地放在参加建模竞赛上面.
数学建模的内容相当广泛,常用的方法包括概率与统计、线性规划和非线性规划、模糊数学、微分方程和图论等,随便哪一个内容拿出来都是一门学科.传统的教学方式是一位教师担任一个课堂的教学,从头讲到尾.“术业有专攻”,教师也不可能都是全才,再好的教师都只能在某一领域有较深入的研究,因而,教学应该“人尽其才,物尽其用”.为此,我们在建模培训的过程中一直采用专题轮流讲座,一方面,充分发挥各位教师的专长,另一方面,每位教师讲授任务不是很重,不必花很多时间在陌生的领域里面,容易做到精益求精,让学生达到最佳的学习效果.
在数学建模课程的教学中强调实际性和应用性.讲授经典的模型,引入模型在实际问题的具体应用,增强学生的学习兴趣,培养学生学以致用的能力.通过从实际问题出发逐步引入模型更易于启发学生寻求更为简捷、高效、精确的模型.强调数学模型的构建理论方法,加强数学模型的求解训练.在教学上充分发挥计算机技术和数学软件的优势,让数学模型的课程的讲授不仅仅是理论的推导,更具有数据的说服力和可视化的直观效果.
(二)通过开展和组织学生参加数学建模竞赛提升学生的创新能力
校内数学建模竞赛.每年新生入学,我们都在入学教育环节中加入数学建模竞赛的介绍,建模协会及时纳新.11月,举办院级的数学建模竞赛,让高年级学生做低年级学生的指导教师,一方面,让大一新生对竞赛有个初步的认识和体验,另一方面,也让高年级学生得到进一步的锻炼.第二年5月份暑假前我们会组织学生参加省级数学建模竞赛,全校各个学院、各个专业、不同年级的学生均可组队参加,并以省数模竞赛的参赛成绩作为选拔参加全国大学生数学建模竞赛的依据.
每年的9月举行全国大学生数学建模竞赛,全国大学生数模竞赛对于参赛学生而言,是对前期课程学习、参赛经历和创新探索的一次重要总结与检验,同时参与全国大学生数学建模竞赛的过程就是科学研究的过程,竞赛题目的难度也符合从事科学研究的难度,参与竞赛是对自己创新意识的一次重要锻炼,并从中寻求不足与肯定,再以此为起点进一步探索解决实际问题的方法,然后逐步从解决给定问题过渡到自己发现和提出新的问题.
从一定意义上讲,数学建模竞赛是对一所高校教学水平、管理水平和学生综合素质及能力的检验.为了搞好数学建模竞赛,取得理想的竞赛成绩,当然少不了各方面的大力支持和配合.首先,学院领导高度重视是开展数学建模活动的根本保证;其次,要充分认识教师在开展数学建模活动中的关键作用;再次,参赛学生团结协作、顽强拼搏是开展数学建模活动的基础;最后,各相关职能部门大力协助是开展数学建模活动的重要保障.
【参考文献】
[1]颜文勇.高职高专数学建模教学的探索与实践[J].成都电子机械高等专科学校学报,2012(4):46-49.
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关键词:数学建模定位实施
随着高中新课标对数学建模在高中课程设置中的要求的逐渐加强,如何更好地在高中实施数学建模成为很多一线老师面临的问题,部分老师积极地展开探索,对数学建模的教学原则,教学方式,数学建模活动的方式和模式等进行了探讨,但是大多数一线教师对培养学生的数学建模的重视不够,认为高中课本中适合与数学建模结合的内容现成的不多,缺少教材,而数学建模的问题常常是未经数学抽象和转化的非数学领域的问题,教师的背景知识储备不足,所以,有部分老师就照搬别人的案例,忽视自己学生的实际情况,数学建模的教学效果不佳。尤其是对于大多数的学生来说,他们的数学基础一般,怎么培养他们的数学建模意识和能力,更值得我们探讨。“高中数学建模”绝不是在“数学建模”前面加上“高中”二字,它与高中数学知识、高中生、高中数学教师、教学等有着密切的关系。准确地给高中数学建模教学定位,有利于指导数学教学以及更好地开展高中数学建模话动,而不至于陷入盲目及极端地处理数学应用。
1高中数学建模的特点分析
1.1问题具有一定的创新性
高中数学建模好与劣的一个重要标准是问题选取的好与劣,或者说问题的选取是否具有创新之处。比如,问题的选取有较好的生产、生活背景,所得出的结论具有一定的应用参考价值或者具有一定的延拓性等。学生的生活环境不同,家庭背景不同,与社会的接触面不同,知识水平和对问题的洞察力也存在着很大的差异。只要学生特别感兴趣,即使是别人做过的题目,也可以让学生在了解别人工作的基础上继续做下去。高中数学建模解决的问题应该是学生身边的实际问题,所涉及的背景应该是学生所了解的,贴近学生的生活和学习。问题的选择应该避免涉及学生比较陌生的领域,或者学生平时无法接触的领域。
1.2问题解决用的主要是高中阶段的数学知识
高中数学建模是学生用所学过的数学知识来解决身边发生的各种事情,增强应用数学解决问题的意识和能力,但是,由于高中阶段所学习的知识的局限性与高中学生的认知水平等原因,决定了高中数学建模所涉及的实际背景不能太复杂,所用到的主要是高中阶段的数学知识。这些知识包括函数与数列、方程与不等式、线性规划、立体几何和解析几何、三角函数、线性方程组等比较初等的数学知识。但是,高中数学建模所用到的数学知识也不会呆板地局限在高中阶段。应该注意的是,高中数学建模所涉及的知识必须以高中阶段所学习的数学知识为主,不鼓励学生大量学习所谓的高等数学知识。
1.3“过程比结果更重要”
由于高中数学建模的目的是“为学生提供自主学习的空间,使学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识;激发学生学习数学的兴趣,发展学生的创新意识和实践能力”,因此,高中数学建模重在“建”,强调学生的参与和经历,强调使学生经历较为完整的数学建模。可以说,如果学生没有经历一个较为完整的数学建模过程,就不能算参加了数学建模活动。
2高中数学建模教学的三个层次
根据学生数学建模水平的不同,和教学目标的不同,在不同的阶段教学内容也有所不同。
2.1简单建模
这一阶段的目的是使同学们认识数学建模,会用简单的建模法解决简单的问题。故其主要内容包括:数学建模的含义;简单的建模法;相关的数学知识。学生们大部分是初次接触数学建模,问题不宜过于隐蔽,也不宜过于繁琐,最好是稍加分析就可以找到问题的数学背景,然后就能解决的问题。此时可以选择一些比较简单的问题,直接用数学知识就能解决,例如:函数、数列、线性规划、不等式、统计等内容中就可以根据应用题改编来进行简单建模的教学。
2.2典型案例建模
这一阶段的主要内容就是典型案例的建模方法和完整的建模程序。这时的问题需要比第一阶段更有深度,但是综合性不宜过强。这就是打基础的阶段,只有先把典型案例建模理解并掌握了,才能进行下一步的综合建模。如果现在就用综合性很强的案例,会使学生感觉接受很困难,从而影响学生学习数学建模的积极性,也不利于下一步综合建模活动的进行。此时的案例可以来源于大学数学建模中的初等模型,或者中学生数学建模竞赛,例如:四足动物身长与体重关系模型、建筑物的震动研究模型、新产品销售模型、土地承包问题、均衡价格与市场稳定模型、不允许缺货的存储问题、代表名额分配问题等。
2.3综合建模
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【关键词】民办院校 数学建模 教学改革
【课题项目】此文系武汉学院2015年教学改革研究项目(编号JY201505 )的研究成果。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0133-02
在高校开设数学建模课程,不仅提升了大学生的理论素养,而且增强了学生的实验动手能力和实际操作技巧,对于学生的全面培养起到重要作用。因此,近年来随着每年一次的全国大学生数学建模竞赛的开展,各个高校参与竞赛的热情高涨,数学建模课程的开设已经引起各大院校的关注。作为民办普通高校,亦是陆续参与进来。数学建模课程在民办院校开设的时间不长,但是由于近年来每年都参加全国建模竞赛,并且多有斩获,导致其影响力逐年提升。
虽然建模竞赛为民办学院带来了荣誉,但是数学建模课程在民办院校开设依然存在诸多问题。目前,民办高等院校对于数学建模课程不够重视,课时安排较少,教师能够完成的教学内容非常有限,加上学生基础普遍较差、兴趣不高,使得这门课程的教学难以达到预期的效果。因而有必要对民办高校开设的数学建模课程进行教学改革,使之成为符合教学目的,适应社会需求,能激发学生兴趣并提升学生能力的一门实用性课程。
一、民办院校数学建模教学的现状及建议
(一)课程开设问题
数学建模是一门知识量非常丰富的综合性课程,对学生的数学基础知识要求较高。在学习数学建模之前,学生至少要熟练掌握微积分、线性代数和概率论与数理统计等数学基础课程。大多数民办院校的学生数学基础较差,数学思维欠缺,在学习建模课程的时候感觉十分困难,有的学生甚至认为在看天书。拿武汉学院来说,由于学校偏重文科专业,招生上多为文科生,理科生甚少,从而导致所招学生多数不爱数学,数学基础不好,从而拉低了全校学生的整体数学素质。多数学生非但数学成绩不理想,他们对数学的兴趣也不大,也不太重视。对于这样的学生群体,不管是哪个专业,数学建模课程都不太适用于必修课。如果硬是强迫他们学习数学建模这门课程,效果将会不尽人意。实际上,在多数公立院校,这门课程也只是作为选修课来开设。数学基础好,又对数学建模感兴趣的同学自然会选择这门课程来学习。目前,我们提倡全人教育,是以学生为主体,视学生为完全的个体,以充分激发学生潜能,培养完整个体为目标。基于此,教育要尊重个体的差异性,对于那些实在是没有基础缺乏兴趣的同学可以考虑放弃这门课程。
在民办院校,可以考虑采用选修课与第二课堂相结合的方式来开设数学建模课程。 数学建模的选修课可以采用启发式、研讨式的方法,充分发挥学生的主动性,引导学生积极主动地查阅相关资料,帮助学生完善他们的知识储备,鼓励学生通过讨论、合作,解决建模问题,培养他们的自学能力和自己解决问题的能力。
(二)课程安排问题
数学建模课程是一门操作性很强的课程,对学生的要求也很高。一方面,在学习数学建模之前,学生要了解并掌握至少一门数学软件,常用的数学软件有MATLAB、LINGO、SPSS、R等等。因此,在开始数学建模课程之前,最好是学生已经掌握了至少一门数学软件的操作。但是,实际上上建模课的学生基础参差不齐,有的数学成绩好,没有接触过数学软件,有的学过一点数学软件,但是数学知识贫乏。根据“就低不就高”的原则,只能假设他们都没有学过数学软件,必须先给学生补充一下数学软件的基本知识,这就要求数学建模课程从一开始就要安排上机课程,好让学生对所用的软件有一个学习熟悉的过程。
另一方面,对于数学建模的每一个章节的教学内容,都要给学生上机实验的机会,让学生自己解决数学建模中的实际问题。这样学生对所学的每一个章节的建模知识都能够得到充分的训练和吸收,从而达到教学目的。 目前,民办院校对于实验课的安排不太注重各门课程自身的特点,多数是为了便于管理,采用“一刀切”的原则。比如,武汉学院数学建模的上机课基本上都是集中安排在每学期的中间几周(第三周开始上机,中间连续八周上机课,之后没有安排上机实验课),导致后面的教学内容只有理论,没有实践,学生越发不感兴趣,教学效果不理想。
对于实验课的安排,可以考虑适当增加上机操作课时量,或采用单双周的上机模式,亦或者上机课由老师灵活处理,自行安排,根据课程内容需要来定,以便达到最佳的学习效果。
(三)教学方法
传统的“满堂灌”式教学方法仍在大部分高校占据主导地位,这种教学方式过于强调循序渐进,虽然有利于学生掌握知识,但同时也造成学生的惰性思维,不利于其独立性和创造性的发展,使学生的学习被动枯燥乏味。
数学建模课程可以借用建模竞赛的分组模式,在老师的引导下让学生分组讨论、自己思考探究,协作完成实验报告。教师也可以安排课堂时间让学生上台讲解自己的解题思路和方法,在课堂上展开讨论。此举不但可以发挥学生的主观能动性,还可以锻炼学生的解题能力和表达能力。
对于课堂教学,一方面教师给出的数学建模的题目应具有现实性和挑战性,学生看到题目后会激发他们的“挑战欲”,这时候他们会感觉数学很强大,激发他们对数学的求知欲,在分析问题、建立模型及改进的过程中,激发学生探究数学奥秘的主动性,在完成建模求解过程后还会激发学生的成就感,带给他们无穷的惊喜。 另一方面,自然得体、诙谐有趣的教学语言能启迪学生的智慧,调动学生的学习兴趣,开发学生的能力。数学课堂教学的语言艺术主要体现在教学语言的优美感。数学教师的有声语言除了要做到准确规范、严谨简约、形象有趣、通俗易懂之外,还要优美动听,这是增强教学吸引力和感染力的重要因素。教师的语言要清亮、明晰、舒缓、流畅而且富有节奏变化,这样才能把一般人认为枯燥的数学知识讲得生动鲜活,才能刺激学生听觉神经的兴奋,激起学生的学习兴趣。
另外,要充分重视《自然科学概论》对数学建模课程的促进作用。自然科学是人类科学知识的重要组成部分,它包括数学、物理、化学、生物、天文学和地学等基础科学,以及材料科学、空间科学,能源科学、生命科学和医学等应用性技术科学。《自然科学概论》作为一门通识课程针对所有的高等院校大一学生开设是非常有必要的。数学建模是一门知识量非常丰富的综合性课程,它要解决的问题覆盖自然科学的各个方面,现代社会生活的日益复杂化决定了对现实问题的研究和解决,仅仅依靠数学理论知识已经不能有效地担当起这一重任,他需要我们对自然科学的各个方面有一定程度的了解,要把各个专业的基本原理同数学模型和数学软件紧密结合,协同作战,方能解决现实问题。比如,2014年数学建模竞赛题“嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略”涉及物理和天文知识,2016年数学建模竞赛题A题“系泊系统的设计”涉及物理上的物体受力平衡和力矩平衡等知识点。
二、大学数学建模课程的意义和建议
数学建模课程的开设为学校参加每年一次的全国大学生数学建模竞赛打下了基础。全国大学生数学建模竞赛是对数学建模教学工作成果的一次检验,同时也是推进数学建模工作的一个平台。参加数学竞赛目的不在于获奖,重在参与,重在能力培养,综合素质的提高。三天三夜的竞赛对于任何一个参赛的学生来说都将是一次人生难忘的经历,他们的团队意识、合作精神、吃苦精神、创新精神都将成为他们人生的一笔宝贵财富。武汉学院自从2011年参赛以来,每年五到七支队伍近百名学生参加了全国大学生数学建模比赛,每年均获得了国家级省级大奖。数学建模竞赛及其相关活动表明,数学建模不仅培养了学生的观察力、想象力和逻辑思维能力,而且提高了学生分析问题、解决问题的能力。
数学建模可以扩宽教师的知识面。数学建模的题目融实用性与挑战性为一体,不仅需要数学知识,还要对其他专业知识有全面的了解,这就促进了任课教师不断学习新的知识,了解新的科技,进而提升教师的知识面与实际应用能力。
数学建模可以促进教学内容的改革,传统的数学课知识过于死板,学生不能很好地将其应用。数学建模的题目涉及知识面广,可以引入到数学其他课的教学内容中,也可以将一些习题结合实际改编成应用题。这样可以丰富教学内容,用生动有趣的生活实例导入新课,在教师启发诱导下,通过学生发现新问题,提出新假设,产生一种跃跃欲试和急于解决问题的心理需求,从而引入数学定理、公式等,体现数学知识的实际应用性,提高学生学习数学的兴趣。
参考文献:
[1]崔秀梅, 浅谈数学实验与数学建模[J].课程教育研究,2015(12):106-107.
[2]吴伟萍, 浅析数学建模中创新意识培养,时代教育,2015(9):221-222.
[3]马庆东, 数学课堂教学之我见,课程教育研究,2015(12):107.
[4]李冬梅,毕卉,孙伟等. 数学建模教材建设的研究,高师理科学刊,2015(11): 67-69.
[5]李略,韩彩虹,肖飞雁,李英华. 浅谈大学数学建模课的积极作用,教育观察,2015(1):60-67.
[6]付翠,郭子鹏. 高职院校数学教学改革的趋势,时代教育,2016(1):237-238.
作者简介:
吴小霞(1979-),女,湖北武汉人,武汉学院信息系副教授,博士。研究方向:多重检验,数学建模。