数学与应用数学的重要性范文

时间:2024-01-02 17:55:13

导语:如何才能写好一篇数学与应用数学的重要性,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

数学与应用数学的重要性

篇1

一、数学应用有助于让学生正视数学的实用性

近年来,读书无用论成为社会中一种交流常见的负面意识,极大地降低了学生的学习积极性。这种负面的意识认为读书并不能帮助学生找到好的工作,也不能利用所学的知识创造更好的生活。

虽然这种意识是错误的,但仍旧折射出教学的现状,即应用性不强。在中学数学教学中,教师一味地进行讲解,组织学生进行练习。这种做法否定了中学数学的应用性,只是不断夯实学生的基础并提高学生的应试能力,导致学生无法感受到数学的实用性,无法有效激发学生的学习兴趣和求知欲望。

由此可以看出,数学应用有助于让学生正视数学学科的实用性,让学生感受到数学学科的真实效力,由此激发学生的学习兴趣,使学生能够避免读书无用论的侵蚀。

以统计的教学为例,教师将统计的知识应用于实际生活中,可以要求学生以统计的知识记录与分析班级的平均成绩,也可以让学生利用统计的知识记录与分析农作物的收获情况。在实践过程中,学生应用相应的知识更好地服务于生活,让知识回归到本源,使学生认识到学习数学的必要性与重要性,达到激发学生学习兴趣、引导学生主动学习的目的。

二、数学应用有助于提高学生的能力与素质

在传统教育理念的影响下,教师只是在不断提高学生的应试能力和考试分数。这是落后的教育理念,并不能有效提高学生的综合素质,无法引导学生在日后的学习和生活中更好地成长与发展。

数学应用促使教师将基础的理论上升于实践,让学生在解决实际问题的过程中综合运用所学的知识,同时发挥自身的各项能力,以此达到提高学生能力与素质的目的。

以曲线的相关知识为例,如果仅仅依靠教学,学生对曲线的了解并不深刻,对曲线的真实效力没有过多的了解。因此,学生提升的只是基本的理论知识,却不是自身的能力,当学生在日后的学习和工作中需要用到曲线时,却发现自己没有实际的应用能力。

只有在中学数学教学中将数学知识应用于实践,才能让学生运用曲线的相关知识解决实际的问题。例如,教师可以让学生利用抛物线研究与分析篮球的飞行轨迹,让学生将所学的知识应用于日常的娱乐和健身中。通过实践应用,学生才能进一步综合地运用理论知识,并在其中发现问题、分析问题和解决问题,使学生的综合素质与综合能力得到相应的提高。

三、数学应用有助于发挥数学学科的基础作用

从课程发展的角度而言,数学学科自小学教育开始就承担了基础性的功能,中学数学更是理科类学科的基础与重要工具。具体地说,学生在研究物理、分析化学等过程中都需要合理地运用数学,需要拥有较强的数学应用能力。

如果学生只拥有基本的理论知识,并不能将理论上升为能力,这就无法发挥数学学科的基础性作用,无法支持学生进行其他学科的有效学习。由此可以看出,数学应用有助于发挥数学学科的基础作用,能够有力支撑学生的学习和工作。

例如,学生可以运用方程的知识解决物理学科中运动的问题,可以运用几何的知识解决物理中力学的知识,可以运用统计知识了解地理中的降雨量,也可以运用相应的计算探究与学习化学和生物。

只有重视中学数学应用,学生才能在其他科目的学习中更好地运用数学知识,才能发挥数学学科的基础,使其成为学生学习的助力。

四、数学应用有助于让学生获得成功体验

教师将数学知识进行应用,还能够让学生获得更进一步的成功体验,获得成就感与满足感,巩固学生的学习信心,也能让学生坚定学习的信念。

篇2

中学化学 实验教学 现代技术 整合

化学实验是学生获取化学知识、充实、巩固化学学习理念的有效途径。是学生开启化学知识的大门的金钥匙,同时也是学生走向未来生活之路的一盏航标灯。随着时代的进步,科技的飞跃,新的教学手段正在以日新月异的速度蓬勃发展。怎样利用高科技把化学实验过程、化学实验现象更加鲜明地呈现在学生面前,实现化学实验教学与现代技术应用的有机整合是摆在我们面前的迫在眉睫的艰巨任务。

现代信息技术与化学实验教学的整合,具有显著的优势:第一,可以实现资源共享,将教师从烦琐的重复的备课和查找资料中解放出来,从而将更多的时间放在教学方法的选择和设计上。第二,教师可以根据教学目的和要求,在网上寻找合适的教学资料,把涉及化学实验的抽象的概念和内容具体化、形象化,具有很强的表现力和感染力,且不受时间、空间的限制。第三,这种教学方式它有利于学生对教材内容的理解和掌握,使学生看得清楚,听得真切,感受深刻,从而引起学生的情绪反应,激发学生的积极思维,调动学生学习的积极性,使学生获得较为鲜明的感性认识。第四,网络的信息传播容量大、速度快、范围广,双向交互作用性强,它在时间、地域、师生的交流方式、学习的内容方法和途径上都是开放性的,有利于培养学生的自主学习和对信息的采集加工能力。

化学课程不仅要呈现化学科学核心知识基础知识,而且还要使学生掌握获得化学科学知识的过程和方法,认识到化学科学的巨大价值。实验的魅力就在这里,它提供了很多证据,同时它创立了一个产生新问题的空间。而且这个空间是生成的,可能不是无法预说的;现就化学实验教学与现代技术应用的有机整合谈一下个人的粗浅认识。

一、识记基础知识的需要

在初中化学教学中,为给学生打好坚实的化学基础,采取一些生动有趣的化学实验来引发学生学习化学的动机。让他们在充满好奇、疑问中去汲取知识的营养,由好奇变成入门,进而喜欢化学。要实现这一质的转变,没有化学实验是办不到的。学生通过对化学实验现象的观察、分析,最终能得出粗浅的结论。在传统化学教学中,由于实验设备不齐全,器材明显短缺,所以老师能够做的实验也是屈指可数的,学生自己根本没有机会亲自做实验,这样,就极大地扼制了学生的主观能动性。只能跟着老师的步伐走,老师说是什么实验现象,学生就记什么实验现象,根本就不存在对实验的质疑和新的发现。而如今的PPT教学和虚拟化学实验,就很好地弥补了这一不足。它们不仅能增大课堂的容量,而且使学生在轻松、愉悦的氛围中进行学习。PPT教学和虚拟化学实验,不仅能把不能做的化学实验很好地完成,而且形象、直观、可视性好,把这种教学手段应用于课堂,确实是教育史上史无前例的巨大飞跃。在讲授“二氧化碳的性质”一节时,以往的教学是口述二氧化碳的有关性质,能做的是梯形架上的短蜡烛的熄灭实验、二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊的实验以及碳酸使紫色的石蕊试液变红的实验。而如今的PPT教学和虚拟化学实验教学不仅能把有关二氧化碳的物理性质和化学性质“跃然纸上”,而且还能给学生留下永久的印象:“在塑料瓶内充满二氧化碳气体后向瓶内倒入一定量的水振荡,瓶子变瘪”,“四朵小纸花的不同境遇”,“三条人命和一块西瓜”,“飞机撒布干冰进行人工降雨”以及“绿色植物吸收二氧化碳后放出氧气”都无疑会给学生留下深刻的印象。通过改进教学模式,采用先进的教学技术,学生的成绩也蒸蒸日上,老师看在眼里,喜上眉梢。

二、提高教学效果的需要

当今社会,培养应用型人才是社会经济需求和持续发展的必然要求。教师应始终关注如何打开、启发拓展和培养学生的应用和创新思维能力,注意培养学生提出问题、分析问题和解决问题能力。培养学生具有独立设计完成新的实验课题的应用和创新意识、素质和能力的自信心,能提出、分析和解决实际问题。同时也要研究有利于培养、训练学生应用和创新思维、意识、习惯、经验及能力等一系列有效的应用手段、方法和途径。基于此种目的,把化学实验和现代技术有机地整合到一起是最为行之有效的。

信息技术与化学实验教学在整合教学的过程中,突出始终以学生为主体,充分发挥学生的主体作用,充分发挥出现代信息技术的优势,唤起学生学习的内部动力。在上这种整合课时,学生的思维始终跟随着由浅入深、由表及里的知识脉络,每位学生都开动脑筋,集中注意力,听清、听好,且听懂每字、每句,从而更快更易地掌握着课程内容。同时,我在上课时会有意设计片段音乐,做到了在轻松愉快地,无心理压力的有意记忆和无意记忆的相互结合,提高了学生的注意力和记忆力,使学生能更牢固掌握并记住化学知识内容了。这样的教学效果较好,学生学习化学的兴趣也更浓了。

这就是信息技术与化学实验教学在整合教学中体现出的优势,使学生由被动的接受知识变成主动的智能化参与学习。这真象化学中提到的“催化剂”,信息技术起着调动学生思维积极性的“催化作用”。

信息技术作为一种电教手段在进行模拟化学实验中有独特的优越性。

(1)可以重复观看。如钠与水反应速率快,有些学生还没有观察清楚反应就已经结束,如果重做实验将浪费药品,这时可通过观看实验课件重温实验。

(2)可以改变观看时间。有的实验进行速度过快,学生不易观察,可以慢放;如氢气与氧气混合爆炸实验的原理。有的实验进行速度过慢,影响学生的注意力和教学进度,可将某些次要的过程压缩而慢放。

(3)一些安全性不好的实验,如有毒、有强烈的刺激性气味、易爆、易燃、危险性大的实验。如:硫化氢气体制取、性质实验。

(4)有些规模较大的实验。主要是教师根据需要添加的一些辅的综合实验。如某一气体的制取、除杂(往往不止一种)、检验、收集、性质分析、尾气处理等,这种实验费时、费力、成功率低;又如硫酸工业制法生产流程;可利用CAI进行模拟演示。

(5)“反证”实验。在实验操作中,我们教师经常强调一些操作规范,如H2还原氧化铜开始和结束的操作顺序、极易溶气体(HCl、NH3)的喷泉实验等教师仅仅进行讲解,应该这样、而不应该那样,学生往往印象不深,常常“屡教不改”,可利用CAI,将这些错误的操作及其破坏性的后果一起通过模拟实验展示给学生,这样,学生的印象就深刻了。

(6)重温实验。我们在演示新实验时,为了和以前所做的相关实验进行对比,我们亦可将新、旧实验模拟成电脑动画在银幕上同时演示,指导学生观察实验现象的不同,然后得出科学的结论。这样做,一方面,通过实物模拟再现,容易唤起学生可能淡化了的记忆,使记忆进一步加深;另一方面,通过对比模拟实验,可以深化对新旧知识的认识。例如,我在演示完钠与乙醇反应的实验后,提问:“钠还能和什么液体反应?”

学生答:“水”、“盐酸”等,我在肯定的同时,按动鼠标,银幕上出现三个烧杯,分别盛有乙醇、水和盐酸,然后将三粒金属钠投入三杯液体中,反应现象各不相同。在模拟实验中,运用动画技巧的灵活性,特别强化特征现象:如钠与水反应时的“浮、熔、游”,钠与乙醇反应的“沉、不熔、不游、匀放气”,钠与稀盐酸反应的“浮、燃、游”等实验现象。同学们通过比较特征现象,不难得出钠与三种液体反应置换出氢气的难易程度是盐酸、水、乙醇。

三、丰富社会生活的需要

从开始用火的原始社会,到使用各种人造物质的现代社会,人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善,有赖于科学技术的进步,而化学的贡献在其中起了重要的作用。作为化学专业的我们更应该将化学作为我们毕生的理想,积极学习化学专业知识,广泛了解化学领域的进程和应用,相信化学在21世纪会绽放出更加绚丽的色彩。

诚然,要想实现这一宏伟目标,实现化学实验和高新技术的整合的作用是不可替代的。因为只有这样,才能使化学更好地服务于人类,服务于社会。在教学中,我经常为学生做贴近生活的实验和建议学生回到家后自己动手做家庭小实验并思考:如,“发面蒸馒头要放小苏打”,“鸡蛋皮中加醋会冒气泡”,“用醋去清洗热水瓶中的水垢”“回家自制冰凉的汽水”,等等。学生在看过相关的PPT后,回到家很容易地完成了这些实验。这无疑是一次化学实验与高新技术的整合的完美体现。

四、时代飞速发展的需要

现在的中国,综合国力日益增强,化学学科得到了前所未有的重视和发展,我们生活在一个多姿多彩的世界,化学物质无处不在,化学知识充斥了社会生活的每一个角落,在当今知识爆炸的时代,化学这门学科无论是在知识点,还是在教授方法上都提出了全新的挑战!以往的教育是应试教育。学生不管通过什么方法,只要会做题,考试能取得高分就行,而今的化学不仅要求学会基础知识和基本技能,在考试时能把所学的知识做到有效的迁移,而且要学会把所学的知识应用于生产和生活。

利用现代信息技术辅助实验教学,学生的体验是崭新的:课件丰富、生动的色彩、图形,简明的概念,灵活、快捷的操作方式刺激了他们的感官,交互性的学习方式激发调动了他们的学习兴趣,学习效率明显提高;适应了个性思维的特点,学生可以根据自己的需要选取不太理解的内容进行反复学习,也可以选取特别感兴趣的内容进一步学习;解放了个性,可以更好地锻炼学生的自学能力和独立处理复杂问题的能力。现代信息技术的发展和在教学中的应用使学生体验到了网络学习的魅力,也使学生的上网更有针对性,有利于学生形成研究型学习方式;现代信息技术与化学实验教学整合有利于拓展学生的思维,发展学生的能力,提高学生的综合素质。

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关键词:应用数学;数学建模;渗透;

一、数学建模在应用数学中的作用概述

数学模型是用数学来解决实际问题的桥梁。数学模型与数学建模不仅仅展示了解决实际问题时所使用的数学知识与技巧,更重要的是它告诉我们如何挖掘实际问题中的数学内涵并使用所学数学知识来解决它。数学建模就是应用数学理论和方法去分析和解决实际问题,简单的说,就是用数学语言描述实际现象的过程。如今,数学以空前的广度和深度向其他科学技术领域渗透,过去很少应用数学的领域现在也在迅速的贴近数学,特别是新技术、新工艺蓬勃兴起,计算机的普及和广泛应用,数学在许多高新技术上起着十分关键的作用。因此,数学建模不仅凸现出其重要性,而且已成为现代应用数学的一个重要组成部分。数学建模能解决各个领域的实际问题,它从模型和量去考察实际问题,尽可能用数学的规律和参数变量来模拟实际问题的发展和结果,数学模型的建立可分为以下几个步骤:用理论和定律来确定变量,建立各个参数之间的定量或定性关系,进一步建立出数学模型;用数学的计算方法进行分析、求解;然后尽可能用实验的、观察的、历史的数据来验证该数学模型。数学建模是一个需要多次迭代重复检验才能完成的过程,最重要的是它反映了解决实际问题的真实过程。数学建模思想在应用数学中的作用主要教体现在:

1.全面提高建立模型解决问题的能力。要学会将应用数学用到解决各种实际问题,需要很多方面的要求。对于每一个学习应用数学的人,首先有必要掌握充实的数学理论知识和方法,要有较强的自学能力,其实要有数学建模的意识,有能应用数学的知识去解决问题的能力。在数学建模的学习和掌握过程中,必须能使学到了应用数学的知识,又能运用它们解决一些实际问题,这才是应用数学培养人才的根本目标。为使学生能够进入一种周而复始的学习、应用的良性循环,从知识和能力来讲,数学建模的教学与实践活动非常重要。所以在培养学生学习应用数学的同时,要注重数学建模思想的培养,只有这样才能做到学以致用,才能全面提高用应用数学解决实际问题的能力。

2.全面提高创新综合分析问题的能力。传统的数学教学时枯燥而又封闭的,学生提不起兴趣,自己学不到有用的知识。而创新前提下的数学建模的教学具有开放性多元性的特点,学生主动阐明自己的想法,也是师生交流增多,更有利于产生碰撞的火花。在应用数学教学中渗透数学建模思想,更能全面提高学生的创新综合分析问题的能力,激发学习应用数学的兴趣,让他们通过数学建模更好的理解应用数学,真正明白应用数学的重要性。

二、应用数学的现状与发展历程

应用数学早已不仅仅局限于传统学科如物理学、医学、经济学的原始问题,而随着信息化时代的到来,应用数学更多的应用于新兴信息学、生态学一些划时代的学科中,在边缘科学中也发挥这越来越重要的作用,甚至进入了金融、保险等行业,给应用科学带来了巨大的前途和发展空间,充满了更多的机遇和挑战。应用数学是一门数学,更是一门科学。很久以来,在应用数学的教学和实践中,很多人一直不了解如何把理论知识与实际很好的结合,其根本原因就是没有将数学建模思想渗透到真正的应用数学中去。很多熟知应用数学的人员却不能将其运用到实际领域中去,他们也许很多人都还不知道什么是数学建模,也不了解数学建模的过程是什么,更不会知道数学建模能有这么大的用处。马克思曾经说过:“一门科学只有当它充分利用了数学之后,才能成为一门精确的科学。”随着应用数学的发展,给它提供了更广阔的空间,也给应用者们带来了巨大的挑战。这就迫使应用数学的学习者要自觉学习了解各个行业的知识,进入充满悬念的非传统领域,在高尖端的应用领域中放手一搏,能及时跟上应用数学的变化并走在时代的前沿。

三、将数学建模思想渗透到应用数学中去

首先,要注重数学应用与理论相结合,成立数学建模小组。数学的基础理论和概念是学习数学建模的根基。一切数学概念和知识都是从现实世界模型中抽象出来的,用建模的思想进行教学是理论与应用相结合的重要手段。在讲解数学概念时,尽量从学生熟悉的生活实例或与专业相结合的实例中引出,减少学生对应用数学的抽象感。用身边的实例进行讲解,能拓宽学生的思路。成立数学建模小组,举办专题讲座,学生自己选取实例进行建模,从而让学生尝到数学建模成功的甜和难于解决的苦,对数学建模的方法加深理解,增长知识,积累经验。其次,要以建模的思想开展应用数学教学内容,掌握建模方法并将教科书中的实例模型化,用经验材料进行描述,利用应用数学的理论跟公式推导运算出实际模型的结果,要转变观念,抛弃过去的僵化模式,以新观点来领导课堂,应用数学方法和思想进行综合分析推理的能力、锻炼创造力、想象力、联想力和洞察力、学习建模能力并查阅文献资料。应用数学的教学中应形成以实际问题为中心,以分析和解决问题为基本出发点,以数学模型的建立为基本途径,把应用数学、数学建模和课外活动有机的结合起来,完成应用数学和数学建模思想的渗透,寓数学建模于应用数学中

四、结语

应用数学是纯粹数学的互补物,本文通过对应用数学特点的分析,阐述了在应用数学中引入数学建模思想的理论与方法,同时讨论了渗透数学建模思想的意义以及对应用数学改革的重要性。在应用数学中引入数学建模的思想可以极大提高学生的兴趣和教学的效果,拓展了应用数学的内涵。

参考文献:

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[2]万世栋,王娅.经济应用数学[M].北京:科学出版社,2002.

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[4]高鸿业.西方经济学[M].北京:中国经济出版社,1996.

[5]史树中.数学与经济[M].大连:大连理工大学出版社,2008.

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关键词:应用数学;小学数学教学;培养

中图分类号:G623.5 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2014)03-0138-01

自从小学数学课程教学改革实施以来,小学数学老师们在练习题选择、情境创造以及课外活动实践等方面运用了大量应用数学方面的知识和内容。这极大的丰富了小学数学教学和小学生学习数学的内容。所谓应用数学,主要就是从自然现象以及社会生活等实践活动中产生的,用于解决实际应用问题的数学。比如说运筹学、概率论与数理统计、线性代数等偏向于数学应用的学科。与应用数学相对应的是纯粹数学。纯粹数学主要用来研究数学自身的内部规律,即以纯粹形式来研究事物数量之间的的关系以及平面和空间形式的数学,比如代数、平面几何、立体几何、解析几何、三角函数等经典数学学科。在20世纪以前,纯粹数学在数学研究中占据了主导地位。进入20世纪以后,应用数学得到了飞速发展,尤其是运筹学、概率论与数理统计、控制论、线性代数等应用数学学科在实践活动中得到了广泛的应用,使得人们开始重新审视应用数学的价值和应用数学在数学教学中的作用,由此引起了人们对应用数学的重视。本文即通过分析应用数学在小学数学教育中的作用,指出应用数学对于小学生数学思维和创新能力培养的重要性。

1.寻求数学知识的来源

学生知识的形成源于生活实际的需要和数学本身的需要。义务教育阶段学生学习的大量知识均来源于生活实际,这就为我们努力从学生的生活实际入手引入新知识提供了大量的背景材料。例如,生活中存在着大量的与和,差,平均有关的事件,以及具有相反意义的量,不同形式的等量关系和不等量关系,变量与变量之间的对应关系等等,这些都可以成为我们引入加、减、乘、除、负数、等式、不等式、函数等知识的实际背景。在数学教学中,从生活实际引入新知识,有助于学生体会到数学知识的应用价值,为学生主动从数学的角度去分析现实问题解决现实问题提供典范。同时,还应注意引导学生结合所学知识探索更多的实际问题和场景。如,在教学新课程实验教材第六册中《克与千克的认识》一课时,可以在课前布置学生搜集一些食品包装袋,一方面让学生感知数学知识源于生活和人类生产和生活有着密切的关系,另一方面也可锻炼学生搜集,整理信息的能力。在导课环节中,我设计了如下的情境:明明是个聪明懂事的孩子,他每天都会帮助妈妈做一些力所能及的事情,今天妈妈让他买一斤盐,可他看见了这样的情境――课件展示出500克盐和1千克盐。这样的情境激起了学生学习的兴趣。学生不仅有强烈学习新知识的欲望,更会有在生活中充分运用的快乐。

2.努力营造具有“应用”氛围的数学课堂

数学与生活紧密相连。但是,学生头脑中的数学知识与生活经验却是截然分开的。新教材已在这方面作出了积极的纠正。例如:估算的方法、课外体育锻炼的调查、旅游费用的预算等,都从新的视角体现着数学的实际应用。

2.1新授。把学生生活中的现象转化为数学研究的对象。在教学过程中,我们应该尽量应用学生熟悉的现象创设新知情境。这样学生能感到亲切,从而产生强烈的学习动机。例如教学《圆柱的认识》一课,教师可以让学生思考:如何利用长方形的门,变出一个圆柱体?学生经过动手操作、小组讨论后知道:把门旋转一周,就是一个圆柱体了,很自然地掌握了圆柱的特征。

2.2练习。收集“真”数学,学习“活”数学。我们要善于为学生创造在生活中学数学、用数学的机会。这样,学生就会惊奇地发现原来数学就在我们身边,“我所学,为我所用”。例如在条形统计图练习中,我安排了这样的课内外实践活动:(1)收集最近四个星期你家用去的塑料袋的只数,并用适当的表格进行统计;(2)你能根据数据制作一个条形统计图吗?(3)上课时,相互交流各自的统计结果。你从中有什么新发现?在收集、整理的过程中,同学们表现出极大的兴趣。上课时,根据各自表中的数据推测、估计,并通过热烈的讨论后,同学们发出了“少用塑料袋,为环保贡献一份力”的倡议。

2.3拓展延伸:设计挑战性、开放性的数学。信息时代要求我们对小学数学应适当增设一些开放性的、有利于学生主动收集与处理信息的学习内容。例如在六年级下册统计中设计这样一道题:"某鞋店要进100双童鞋,大约应该进多少双运动鞋?多少双帆布鞋?多少双皮鞋?"这是一个没有确定答案的问题。学生需要作社会调查,结合学习到的众数以及可能性等一系列知识对现实问题作出合理的分析,才能得出比较合理的答案。如:对校园内的同学抽样调查,统计鞋的种类以及比例;向鞋店老板了解鞋的销售情况等。

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【关键词】初中数学 应用能力 提高

如何提高学生运用数学知识解决实际问题的能力,是数学教育所追求的目标,也是数学教学的最终落脚点。而多年以来,由于教学思想、教学方法、教材等方面的原因,数学教学内容远离学生的生活世界,枯燥乏味,学习过程缺乏生活气息,学生不感兴趣,很难调动学生学习的积极性和主动性,学生更不会将所学习的数学知识与生活实际相结合,并将它应用到实践中去解决实际问题。因此,要使学生学会应用数学的思维方式观察、分析现实社会,去解决日常生活中的问题,提高学生应用数学知识解决实际问题的能力,才是数学教学的关键所在。开拓新的思路、采用有效的办法,让数学回归到现实生活中去,“人人学有用的数学”,才能真正实现学习数学的价值。那么如何培养学生数学应用能力,本人通过近几年新课改的教学实践,认为应从以下几方面入手。

一、联系生活实际,注重数学知识的来龙去脉

应用数学是数学教学的出发点和归宿。生活本身是一个巨大的数学课堂,学生已有的生活经验,知识经验以及原有的生活背景是良好的课程资源,我们应该有意识地日常生活中的问题数学化,使他们认识到数学是生活的组成部分,生活处处离不开数学。在生活中寻找数学,体会数学与自然与人类社会的密切联系,体现数学的价值,可寻找具有丰富生活背景的案例。数学义务教育阶段学生学习的大量知识来源于生活实际,这就为我们努力从学生的生活实际入手引入新知识提供了大量的背景材料。从生活实际入手引入新知识有助于学生体会数学知识的应用价值,为学生主动从数学的角度去分析现实问题、解决现实问题提供示范。比如初中八年级“平移”一课,在教学中就可从学生生活中熟悉的滑滑梯、地砖的铺设、电梯的上下运动等引出平移这一概念,并进一步引导学生探索、发现得出平移的性质,并运用它的性质来解决一些实际问题:如建筑物的装饰图案问题。学生马上想到应用刚学过的平移,只要墙上不断移动带有图案的模板,就可形成一幅幅漂亮的图案。这样使学生感到数学就在自己的身边,认清数学知识的实用性,从而产生兴趣。又如第三册的直角三角形的性质(二)的教学中,先让学生进行这样几步实验操作:1、度量自己的有30°角的三角板的三边长,得三边长后问:30°角所对的直角边与斜边有什么关系?2、再任意画一个含30°角的三角形,测量三边的长后问:关系是否仍成立? 3、任意画一个直角三角形,测其三边长后问:是否有以上的关系? 然后让学生猜想、讨论、归纳得出性质:在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半。于是学生的积极性被调动起来,开动脑筋去寻求证明的方法……。这样让学生体验了定理的发现过程和探索了定理的证明过程,更体验到这种由特殊到一般的重要的数学思想。

其实,在教科书中的很多概念、定理、公式或结论都是可由观察、猜想、实验得到,只需教师设计、引导得法,这些概念、定理、公式或结论均可让学生主动积极地去参与探索知识的形成过程,尝试发现数学中的定理、公式等,从而提高学生学习数学的兴趣,培养学生的应用意识。

二、精心编制习题,让学生认识数学的“实用性”

数学是人们参加社会生活,从事生产劳动和学习,研究现代科学技术不可缺少的工具。因此,教师可在遵循教学大纲和教学要求的前提下,根据当地实际,适时地编写与生活、市场经济等有关的内容,融入到教学中。学生可以看到,利用所学数学知识可解决现实生活中的很多问题,进而体会到数学应用的重要性。

在方程的教学中,可对学生介绍储蓄、保险、股票、债券等知识。例:王先生以两种形式分别储蓄一年期2000元和1000元,一年后全部取出,扣除利息税后实得利息43.92元,已知这两种储蓄的年利率和为3.24%,求这两种储蓄的年利率各是百分之几?(利率税=利息金额×20%)在学习不等式内容时,可引导学生解决有关产品的生产与销售,物价的上涨与下跌等应用问题,例:星火化工厂计划用甲、乙两种原料生产A、B两种产品50件,已知每生产1件A产品需甲种原料9千克和乙种原料3千克;每生产一件B产品需甲种原料4千克和乙种原料10千克,现有甲、乙两种原料360千克和290千克,请你利用这些原料,设计出生产A、B两种产品的几种方案。在讲述函数内容时,可编写投资与消费等生产生活中的实际应用问题。例:西湖中学计划购置一批某型号电脑,市场价每台5800元,现有甲、乙两电脑商家竞标,甲商报出的优惠条件是购买10台以上,从第11台开始每台按70%计价;乙商报出的优惠条件是每台均按85%计价,两家的品牌、质量、售后服务均相同,假如你是该校有关部门的负责人,你选择哪家?请说明理由。让学生了解如何提高经营和消费的决策能力。在课堂教学中,可让学生自己编发展题,然后从中选出几个有代表性的问题让全体学生解答,逐步形成学数学,用数学的意识。

三、加强课外实践,进一步深化学生的数学应用意识与能力

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一、初中生数学素养现状

数学作为一门基础学科,是初中教学过程中最重要的一部分。在九年义务教育中,初中数学起到了承上启下的作用,是对小学数学的提升,也是高中数学的基础。但在实际教学中,学生的数学成绩相差很大,一些学生的数学成绩过于落后,缺乏自信心。在日常的初中数学课程教学中,教师为了让学生能取得好成绩,大量布置数学作业。许多教师、家长甚至有些学生都深信“熟能生巧”。这种“填鸭式”的应试教育与初中生数学素养的提高相去甚远。这种教育环境使学生很少对数学抱有极大的热情,可能他们的成绩会提高,但很难形成理性的数学思维和巧妙应用数学的能力,这就是一种高分低能的表现。由于教育方式的影响,造成了我国初中生总体的数学素养十分不理想。根据一些教育机构做的调查显示,初中生的数学素养差异较大,但数学素养水平普遍较低。在调查中,很少有学生能够展现出较强的数学能力,尤其是在数学思维、数学应用方面。

二、提高数学素养的重要性

冯纽曼曾说过:“数学方法渗透并支配着一切自然科学的理论分支,它越来越成为衡量科学成就的重要标识。”可见数学早已成为了各个学科发展的基础与推动力。提高学生的数学素养就是要培养学生的数学思维,发展学生的数学能力,让学生有能力在实际中应用数学。数学素养的提高不只表现在数学分数与成绩上,更重要的是能使学生对数学知识的认识更深刻,从而真正提高学生应用数学的能力。在面对实际问题时,学生可以利用自身的数学素养进行独立思考,积极探索,甚至进行发明创造。

三、提高数学素养的方法

(一)改变授课方式,激发学生的数学学习兴趣

兴趣是最好的老师,如果想学好一门学科,首先要先对这门学科感兴趣。在传统的初中数学教学过程中,课上,教师讲解知识、例题;课下,学生大量做题。枯燥的学习过程让学生逐渐失去了对数学的兴趣,所以,教师应该改变教学方法。首先,教师应该摒弃双基教学的思维,转而注重学生数学素养的全面培养。在课上,对于知识点的讲解,不能只对公式和定理进行演绎论证。教师应该把公式、定理背后的故事讲解出来,一方面有助于学生对知识点的深刻理解,另一方面可以提高学生对数学的兴趣。

(二)引入现实问题,培养学生的数学分析思维

在日常的数学课堂上,教师可以减少对单纯数学试题的讲解,应该适当引入现实问题的情境,以具体的现实问题为载体,把数学问题渗入其中,引导学生从数学的角度来分析现实问题。在面对现实问题时,教师应鼓励学生积极思考,让学生独自发掘其中的数学知识,并利用自身的数学知识储备去解决问题。在初中数学的教学中,适当引入现实问题的情境,可以逐步培养学生的数学分析思维。

(三)创设比赛活动,提高学生的数学应用能力

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摘要:教师在平时的教学过程中,应有意识地收集、整理一些适应本地生活、生产需要的实际应用性问题,注意收集与教学内容相关的实际素材组织教学活动,增加实习作业和探究性活动,找到向实际问题过渡的渗透点,使学生领悟数学的应用价值,达到潜移默化地培养学生应用数学的能力,为培养出适应知识经济时代的创新型人才提供可能。

关键词:探析 数学 应用 基本 途径

数学是现代文化的重要组成部分,数学思想方法向一切领域渗透,数学的应用越来越被社会所重视。能够运用所学知识解决实际问题,使学生具备应用数学的能力,这是把数学教育转到提高公民素质教育轨道的一个重要措施。目前,大部分学生动手能力差,应用意识弱。长此以往,必将学而无用,适应不了社会发展的需要。因此培养学生的数学应用意识,提高学生应用数学知识解决问题的能力,在数学教育中尤为重要,

一、在生活中培养学生的数学应用意识

生活中充满着数学,人们的吃、穿、住、行都与数学有关,例如通过人们吃的糕点可认识到丰富的几何图形:在商场买衣买鞋时经常会遇到打折的问题;住房转让和新房购买时的收入和支出:行程中的路程、速度和时间的关系等等,数学教师要善于从学生的生活中抽象出数学问题,使学生感到数学就在自己身边,让学生感受到生活中处处有数学,培养学生数学应用意识。

二、用实际问题调动学生的学习兴趣

1、概念从实际引入。例如在学习“垂线”的概念时,可结合实际提出这样的问题:“马路的十字路口的两条道路位置上有何关系?再比如电线杆与它上面架的电线位置上有什么关系?这些都是数学在实际生活中具体涉及到的例子,能激发学生的求知欲望,使学生产生“生活中处处有数学”的意识,而且能直观地理解垂线的意义,并意识到学习这个内容的重要性。

2、公理、定理从实际需要提出。例如:在学习“线段公理”时,可以从走路时往往喜欢抄斜路直奔目的地,这样做究竟是为了什么为出发点让学生思考,通过这样的实例,能调动学生的学习热情,让学生易于接受,同时还能领悟到数学在现实生活中无所不用。

3、公式、法则结合实例抽象提出。结合实例抽象提出,既容易对其作出通俗易懂的解释,又容易对其自身作出本质的揭示。例如:在学习有理数减法法则时,可以这样引入新课:某一天白天的最高气温是10℃,夜晚的最低气温是-5℃,这天的最高气温比最低气温高多少?用投影仪展示分别标注着10℃和-5℃的温度计,让学生直观地看出高多少,在让学生考虑如何列算式及怎样计算,并换例让学生验证探究出来的结论,归纳出有理数的减法法则。这样不仅能激发学生学数学的兴趣,而且能激发学生爱数学、学数学、用数学的情感。

三、教学联系实际,从生活中发现问题、提出问题

从知识的掌握到知识的应用不是一件简单、自然而然就能实现的事情,没有充分的、有意识的培养,学生的应用意识是不会形成的。教学中应该注重从具体的事物提炼数学问题,引导学生联系日常生活中的一些问题用数学知识来解决,这有助于学生数学应用意识的形成。

四、精心编制问题,培养学生的应用能力

当前我国数学教材中的问题和考题多半是脱离了实际背景的纯数学问题,或者是看不见背景的应用数学问题。这样的训练,久而久之,使学生解现成数学题的能力很强,而把实际问题抽象化为数学问题的能力却很弱。而数学是以现实世界的空间形式和数量关系作为研究对象的,它的许多概念、定理和方法都从现实中来。但它有更多结论去为生产和社会各行各业服务。因此,教师可在遵循教学要求的前提下,精心编制一些与生活、科学有关的问题,可以使学生感到自己的周围处处有数学,从而使其萌发学好数学去解决实际问题的愿望,把学和用结合起来,达到提高学生应用能力的效果。

五、加强课外实践,带着数学知识走进生活

著名的数学华罗庚先生曾说过:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,日用之繁,无处不用数学。”精辟地阐述了数学在现实生活中的广泛应用。可以说数学为很多生活问题建模。

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【关键词】数学建模;创新意识;实践能力;校本课程

一、由去菠萝籽问题引发的思考

在品味菠萝美味的时候,您是否想过,水果商为什么去菠萝籽时斜着走刀,而不是竖着或者横着?其实,使用初中数学中的勾股定理知识就能非常巧妙地解决这个问题.在使用勾股定理这个数学模型之前,需要做一些合理的、必要的、简化假设:假定菠萝的表面是一个圆柱面,展开后是一个平面;假定菠萝籽横着、竖着和斜着都成直线;有了这些假设之后,我们就可以大胆使用勾股定理了.分别计算斜线、横线和竖线的长度,结果发现,斜线总长度为横线(竖线)之比槡22≈0.707,因此少了约30%的距离.用水果刀斜着走刀的方法削菠萝是最有效的方法,可以多保留30%的菠萝肉.很多学者对此进行过调查,发现绝大多数中学生都不会使用数学知识对这个实际生活问题进行解释.学生们在中学数学里学会了很多数学模型,但是使用数学思想方法分析周围事物,建立数学模型,从而解决问题的能力非常弱.因此,培养学生的数学建模能力有着重要的教育价值.

二、数学建模的内涵

数学建模是指运用数学的思想方法分析生活生产中的实际问题,在一定前提假设条件之下,建立一个或多个数学模型,通过计算求解从而解决实际问题.这里面的实际问题往往是具有丰富情境内容的开放性问题,有多种解答方法,但是每种解答方法都需要事先预设前提假设条件.由于解答过程中的计算有时会较难,往往需要在计算机上运行EXCEL和SPSS等软件.

三、提高初中生数学建模能力的重要性

1.激发学生学习数学的兴趣

面对海量的题目演练,初中生经常会问一个问题:除了培养逻辑思维能力,学习数学还有什么用?通过数学建模,引导学生把课本知识延伸到实际生活之中,用数学严谨的演绎推理分析生活中常见的问题,学生将不断发现数学的乐趣.例如,前面提到的去菠萝籽问题的求解,类似问题的数学建模教学能够使学生对学习数学的重要性理解得更加全面与深刻,激发他们进一步学习数学的兴趣.

2.发展学生的创新精神和实践技能

数学建模是从具体实际情境中抽象出纯数学问题,建立数学模型并进行求解,结合现实进行检验,若通不过检验,则需要重新做假设检验和修正模型.这一过程学生需要不断地进行发散性思维,充分发挥想象力和创造力以及动手操作的能力.例如在分析雨中行走策略问题时,学生需要不断地对问题进行转化,即快跑还是慢跑———淋雨最少———人体表面积上淋雨量最少.人体表面不规则,需要进行创造性地假设:假设人体表面类似海绵宝宝,是一个长方体;风速和降雨强度固定等等.在分析问题时,学生有很大的想象空间,体验着数学知识的综合运用,不断探索和创新.由此可见,数学建模是培养学生创新精神和实践技能的一种最有效的途径.

3.提高学生应用数学的各种能力

数学建模体现着数学问题解决和数学思维的过程,能够提高学生应用数学的各种能力:理解能力,包括查找信息、搜集资料和整理数据等;分析能力,包括选择关键变量,进行归纳、类比、演绎等.例如在预测中国老龄化趋势时,学生需要自己上网查找近几十年中国六十岁以上人口占全国人口的比例,学会判断如何查找权威的历年数据;如何定义社会的老龄化,即关于老年型社会和超老型社会的国际标准;查找、阅读和整理相关的文献资料,等等.学生在这个过程中不但提高应用数学的各种能力,更重要的是,增强了社会责任感.

四、初中生数学建模能力培养的途径

1.加强课堂教学过程中数学建模思想的渗透

初中数学建模教学是为了培养学生的数学应用意识、能力和方法.数学建模教学的最主要场所是课堂教学.课堂教学过程中,在向学生介绍代数式模型、方程模型、不等式模型、函数模型等一些数学模型时,教师应当加强数学建模思想的渗透,重视引领学生学会分析具有丰富情境的实际问题.教师不能简单地教学生套用公式进行计算,而是应该从数学模型本质思想的角度来进行分析和讲解,真正实现生活问题数学化,给学生一些数学建模的初步体验.

2.指导学生进行研究性学习

在这些教学活动环节给学生一些小的课题让学生进行探究.例如在计算机上使用EXCEL等软件建立层次分析法模型解决“足球世界杯比赛结果预测”,让学生体验到数学问题的求解不能局限于传统的笔算,要学会一些重要的软件操作,这个学习过程充满了乐趣和成就感.研究性学习经历能为学生今后的学习和工作打下了非常扎实的基础.初中生应该多一些这样的研究性学习经历,体验科学研究的过程,初步形成科研意识和科学精神.

3.开设数学建模校本课程

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论文摘要:数学是现代文化的重要组成部分,数学思想方法向一切领域渗透,数学的应用越来越被社会所重视。能够运用所学知识解决实际问题,使学生具备应用数学的能力,这是把数学教育转到提高公民素质教育轨道的一项重要措施。

目前,大部分学生动手能力差,应用意识弱。长此以往,必将学而无用,适应不了社会发展的需要。因此,培养学生的数学应用意识,提高学生应用数学知识解决问题的能力,在数学教育中尤为重要。

一、培养学生数学应用能力的重要性

时代的发展需要更多的高素质人才,他们除了要学好丰富的理论知识之外,还必须学以致用,这样才能推动时代的发展,我们学数学的目的是为了应用它去解决实际问题。因此,增强数学应用意识,培养学生数学应用能力,是素质教育的重要内容,也是数学教学的任务之一,因此培养学生的数学应用能力刻不容缓。

二、培养学生数学应用能力的基本途径

我们的数学课堂教学,更多的强调定义的解释,定理的证明和命题的推导,却忽略了从生活经验去理解数学的需要,因而学生对数学的作用产生疑惑也就不难理解。事实上,我们培养学生的数学能力和修养,恐怕不能单单地强调“数学是思维的体操”,而应该从更广阔的范围上去培养学生“用”数学的意识。我觉得应该从以下几点来做:

1. 在生活中培养学生的数学应用意识

数学知识的应用是广泛的,大至宏观的天体运动,小至微观的质子、中子的研究,都离不开数学知识,甚至某些学科的生命力也取决于对数学知识的应用程度。马克思曾指出:“一门科学只有成功地应用了数学时,才算真正达到了完善的地步。”生活中充满着数学,人们的吃、穿、住、行都与数学有关。例如,通过人们吃的糕点可认识到丰富的几何图形;在商场买衣买鞋时经常会遇到打折的问题;住房转让和新房购买时的收入和支出;行程中的路程、速度和时间的关系等,数学教师要善于从学生的生活中抽象出数学问题,使学生感到数学就在自己身边,让学生感受到生活中处处有数学,培养学生的数学应用意识。

2. 用实际问题调动学生的学习兴趣

大量的研究表明,如果学习内容和学生熟悉的生活背景越贴近,那么学生接受知识的过程就越快,接受的程度也越高。因此,在课堂教学中,要尽可能地将教学内容与学生的生活背景结合起来,概念从实际引入,公式、法则结合实例抽象提出,公理、定理从实际需要提出,从贴近学生生活的实际问题引入新课,调动学生的学习兴趣。

3. 理论联系实际,使实际问题数学模型化

数学模型就是根据研究的目的,对所研究的过程和现象的主要特征、主要关系采用形式化的语言,概括地、近似地表达出来的一种结构。要突出数学应用,就应站在构建数学模型的高度来认识并实施应用教学,要更加强调如何从实际问题中发现并抽象出数学问题(这是数学应用教育中最为重要的一点),然后试图用已有的数学模型(如式、方程、不等式、函数、统计量等)来解决问题,最后用其结果来阐释这个实际问题,这是教学中一种“实际——理论——实际”的策略。通过实际问题构建数学模型可以培养学生的数学应用意识,培养学生把实际问题转化为数学问题、从实际问题中抽象出数学问题的能力。

4. 精心编制问题,培养学生的应用能力

当前我国数学教材中的问题和考题多半是脱离了实际背景的纯数学问题,或者是看不见背景的应用数学问题。这样的训练,久而久之,使学生求解现成数学题的能力很强,而把实际问题抽象化为数学问题的能力却很弱。因此,教师可在遵循教学要求的前提下,精心编制一些与生活、科学有关的问题,可以使学生感到自己的周围处处有数学,从而使其萌发学好数学去解决实际问题的愿望,把学和用结合起来,达到提高学生应用能力的效果。

5. 加强课外实践,带着数学知识走进生活

培养学生数学应用能力解决实际问题,单纯依赖课堂是不行的。课内还需结合课外,才能更好地促进学生应用能力的提高。可以是教师布置些课外实践活动要求,或是教师将学生带出校门,让他们面对实际问题,学会解决方法,增强能力。

总之,教师在平时的教学过程中,要创造性地运用教材、使用教材,培养学生用数学的眼光来观察周围的事物;使学生有更多的机会去体验、探究;留有更多的空间去交流;培养学生的实践应用数学的能力,达到应用中学、学中应用,让学生亲身感受到生活中处处有数学、处处离不开数学。应有意识地收集、整理一些适应本地生活、生产需要的实际应用性问题,增加实习作业和探究性活动,找到向实际问题过渡的渗透点,使学生领悟数学的应用价值,达到潜移默化地培养学生应用数学的能力,为培养出适应知识经济时代的创新型人才提供可能。

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【论文摘要】数学建模不仅能培养学生的数学能力,而且有利于提高学生的创新能力;有利于培养学生应用计算机的能力;有利于培养学生的实践能力和综合素质。本文对在培养技术应用型本科人才的高等学校开展数学建模的重要性和具体措施作了一些探讨。

近几年来,越来越多的新建本科院校将自己的发展目标定位于开展应用型本科教育、 培养应用型本科人才,我们称这类普通高校为应用型本科院校。在我国高教法中对本科教育的学业标准有明确的规定:“应当使学生比较系统地掌握本专业必需的基础理论、基础知识,掌握本专业必需的基本技能、方法及相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。”从这一规定看,我国工科专业培养的其实都是应用型人才,但从培养目标的内涵上说,可分为三类:

一为工程研究型人才。主要由研究型和教学研究型高校培养,其培养目标是:培养能够将发现的一般自然规律转换为应用成果的桥梁性人才。

二为技术应用型人才。主要由教学型地方本科院校培养,其培养目标是:能在生产第一线解决实际问题、保证产品质量和性能,属于使研究开发的成果转化为产品的人才。定位为技术工程师。

三为技能应用型人才。主要由高职类院校培养。其特点为:突出应用性、实践性,有较强的操作技能和解决实际问题的能力。

上海电机学院是2004年9月经上海市人民政府批准, 在原上海电机技术高等专科学校的基础上建立的以实施本科教育为主的全日制普通高等院校。其定位在培养技术应用型本科人才的教学型院校。技术应用型本科人才学习数学的目的在于应用数学。这就要求他们在学习数学的同时,不断提高应用数学的意识、兴趣和能力。数学建模是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点;是启迪创新意识和创新思维、锻炼创新能力、培养技术应用型本科人才的一条重要途径。

1 数学建模的发展历程

近几十年来,数学迅速向自然科学和社会科学的各个领域渗透,在工程技术、经济建设及金融管理等各方面发挥着越来越重要的作用,并在很多情况下起着举足轻重,甚至决定性的影响。数学与计算机技术相结合,已经形成了一种普遍的,可以实现的关键技术——数学技术,并已成为当代高新技术的一个重要组成部分。用数学方法解决各类问题或实施数学技术,首先要求将所考虑的问题数学化,即通过对复杂的实际问题进行分析,发现其中可以用数学语言来描述的关系或规律,将之构建成一个数学问题,再利用计算机进行解决,这就是数学建模。数学建模日益显示其关键的作用,并已成为现代应用数学的一个重要领域。

为培养大学生的数学建模能力,国外较早地经常举办大学生数学建模竞赛。1989年我国大学生开始参加美国大学生数学建模竞赛(MCM),从1992年开始,教育部高教司和中国工业与应用数学学会每年主办一次全国大学生数学建模竞赛,至今已经举办了16届,参赛队伍每年都不断增长,在竞赛过程中,大学生的聪明才智和创造得到了充分的发挥,提交了不少出色的答卷,涌现了一批优秀的参赛队伍,同时,有力地促进了高等院校的数学教学改革,充分显示了数学建模竞赛活动的强大生命力。举办大学数模竞赛,已造成一种氛围,推动了培养大学生数学建模能力的工作。

2 数学建模在创新技术应用型本科人才培养中的意义

数学建模是对人的数学知识,实际知识的拥有量和灵活运用程度,逻辑推理能力,直觉、想象和洞察能力,计算机使用能力等的全面检验,最能反映出创新精神。“科学技术是第一生产力”。每年的工科大学毕业生是科技战线的生力军,他们要出科技成果,并且“千方百计促进科技成果在生产实践中得到广泛应用”,“加速科技成果转化”,数学建模能力对他们是必不可少的。

数学建模是对传统教育的一个挑战,它强调怎样利用先进的计算机工具来解决数学问题。学生参加数学模型的研究,参加全国大学生建模竞赛,是将以前的“做练习”改为现在的“做问题”,将生活变成数学,将问题实际解决。数学建模是对学生创新精神的培养,是学生时代的第一次科研训练,是一个向实际负责的任务书,是对学生适应社会、服务于社会的锻炼与挑战。基于以上的重要性,许多高校对学生的数学建模能力越来越重视,我校也不例外。

3 提高我校学生数学建模能力的具体措施

为了提高我校学生的数学建模能力,我们可在高等数学的教学中溶入数学建模,并开设创新系列课程:数学建模系列课程。系列课程中除设置了数学建模理论课外,还设置数学建模实验课、数学建模集训和数学建模竞赛等任选课。

(1)在高等数学教学中,融入数学建模:高等数学是工科大学本科学生的一门必修课程,也是学习其它技术基础课和专业课的必要基础课程,无论学生和教师都非常重视这门课程的教学。从工科应用型本科人才培养的各专业教学序列上讲,高等数学处于龙头地位,它不但对后续课程产生影响,更对学生的思维习惯和学习方法产生深刻、持久的影响,因此,有着其它课程所不可替代的作用。但是现在的高等数学教材,多数只注重理论和计算,对应用性不够重视,即使有个别的应用也是限于较少的物理方面的简单应用。很多高年级大学生和已毕业的大学生都有这样的认识:高等数学很重要,但很枯燥,学了半天除了知道能在物理上应用外,不知道还能有什么用,但又不得不学。学生学习高等数学的目的不明确、缺少自觉学习的动力。归于一点,就是学生不知道学了高等数学有什么用。在今后的学习和工作中高等数学到底有什么作用呢?学生很茫然,但高等数学又是非常重要的课程。因此,很多学生都是怀着不得不学的态度来学习高等数学的,缺乏自觉学习的动力。这就要求我们数学教师进行课程内容和教学方法的大胆改革,让学生明白高等数学除了在物理上应用以外,还有很多用处,可以说我们的生活中、工作中无时无刻充满着数学,只是你没有认识它,不知道该怎样用它。由于数学建模中的例子来源于社会和生活中的实际问题,会使学生感到数学无处不在,数学思想无所不能。让学生切实领悟到高等数学课程与实际问题以及专业课学习的紧密联系。在额定课时内,在保证完成教学大纲内容讲授前提下,教师根据各专业的特点和需要,有目的的挑选、设计和重点细致的讲解与所学专业相关的数学模型,如电气专业的学生,对引力、流量、环流量、通量与散度、梯度场应是重点,机械类专业应偏重在变力沿直线作功、转动惯量、付里叶级数上。这样就会使学生既获得了数学建模的基本训练,又调动学生应用数学知识解决实际问题的热情,激发学生学习高等数学的兴趣。

(2)在全校开设数学建模公选课:继本科生高等数学、工程数学之后,为了进一步提高学生运用数学知识解决实际问题,培育和训练综合能力在全校开设数学建模公选课。通过具体实例引入使学生掌握数学建模基本思想、基本方法、基本类型。学会进行科学研究的一般过程,并能进入一个实际操作的状态。通过数学模型有关的概念、特征的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生双向翻译能力,数学推导计算和简化分析能力,熟练运用计算机能力;培养学生联想、洞察能力、综合分析能力;培养学生应用数学解决实际问题的能力。

(3)在全校开设数学建模实验公选课,加强数学建模实验课教学,提高学生的建模能力和科学计算能力:数学建模实验是将数学方法和计算机知识结合起来,用于解决实际生活中存在问题的一门方法实验课;是继本科生在掌握了高等数学、工程数学、数学建模理论部分等基本数学理论和基本建模方法后,使用主流数学软件,通过较其它流行语言更为方便的计算机编程求解众多领域数学建模问题的计算机实践课。通过数学建模实验课的学习,可使学生将所学的数学知识和其它专业知识很好地应用到解决实际问题中去,强调利用计算机及各种资料解决实际问题动手能力的培养,增加受益面。为学生所学专业服务,给课程设计、毕业论文提供强有力的方法论指导,提高学生的综合素质。

(4)开设数学建模集训课:在数学建模理论、数学实验课结束后,开设数学建模集训课。针对数学建模竞赛从数学模型理论到计算机能力都有不同程度提高的要求,根据学生掌握的知识层次、深度,补充相关知识。通过数学模型有关知识、方法的学习和数学模型应用实例的介绍,培养学生应用数学解决实际问题的综合能力,参加一年一次的全国大学生数学建模竞赛。

近年来的研究表明提高大学生的数学建模能力是一个需要长期努力、集体参与的系统工程。作为高等学校的数学教育工作者,我们需要针对当前大学生数学建模能力的培养存在的问题进行认真研究、深入探析。随着上海电机学院技术应用型本科人才培养专业建设和教学改革而不断在实践中积累经验、深入发展、及时充实新内容,将进一步提高我校学生的数学建模能力。

参考文献

[1] 夏建国.技术应用型本科院校办学定位思考[J].高等工程教育,2006,(06).

[2] 李大潜.将数学思想融入到数学主干课程[J].中国大学教学,2006,(01).