數(shù)學(xué)建模對(duì)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育之分析

1、數(shù)學(xué)建模對(duì)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育之分析    摘要：隨著高職高專院校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高職高專生源素質(zhì)在整體上不斷下降，這無(wú)疑使高職高專實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)素質(zhì)教育面臨著巨大的挑戰(zhàn)。從數(shù)學(xué)建模對(duì)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的可能性、現(xiàn)實(shí)性和具體途徑等三個(gè)方面對(duì)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育工作作了一些探索和嘗試。關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；高職高專；數(shù)學(xué)素質(zhì)教育中圖分類號(hào)：G711文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2011）12-0293-02進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的重要性比以前任何時(shí)候都更加突出了。當(dāng)高新技術(shù)成為社會(huì)財(cái)富迅速增長(zhǎng)的主要因素時(shí)，人們注意到每一項(xiàng)高新技

2、術(shù)實(shí)質(zhì)上都包含著數(shù)學(xué)技術(shù)，而掌握高新技術(shù)的人必須具備較高的數(shù)學(xué)素質(zhì)。不僅如此，數(shù)學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的空前廣泛性使數(shù)學(xué)已經(jīng)成為一種文化。但是，作為一門(mén)相對(duì)枯燥的理論基礎(chǔ)課，對(duì)于整體素質(zhì)不高的高職高專的學(xué)生來(lái)說(shuō)，要學(xué)好高等數(shù)學(xué)并非易事。這必然要求高職高專院校將教學(xué)目標(biāo)從傳統(tǒng)的“填鴨式”、“應(yīng)試教育”真正轉(zhuǎn)移到“素質(zhì)教育”上來(lái)，這樣才能從根本上培養(yǎng)高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，從而實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的目的。對(duì)于以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的技術(shù)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的高職高專院校來(lái)說(shuō)，數(shù)學(xué)建模是幫助實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的有效方法及途徑?；诖耍疚膹臄?shù)學(xué)建模對(duì)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的可能性、現(xiàn)

3、實(shí)性和具體途徑等三個(gè)方面作了一些探索和嘗試。一、數(shù)學(xué)建模對(duì)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的可能性分析數(shù)學(xué)建模是指對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的某一特定對(duì)象，為了某種特定目的，作出一些重要的簡(jiǎn)化和假設(shè)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具得到一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，用它來(lái)解釋特定現(xiàn)象的現(xiàn)實(shí)性態(tài)、預(yù)測(cè)對(duì)象的未來(lái)狀況、提供處理對(duì)象的優(yōu)化決策和控制、設(shè)計(jì)滿足某種需要的產(chǎn)品等。數(shù)學(xué)建?？梢杂行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、推理、證明和計(jì)算的能力，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)實(shí)際問(wèn)題及用普通人能理解的語(yǔ)言表達(dá)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力，應(yīng)用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力，獨(dú)立查找文獻(xiàn)、自學(xué)的能力，組織、協(xié)調(diào)、管理的能力，創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力、洞察力和抽象能力等。數(shù)學(xué)教育，從教育的主要目

4、標(biāo)及相應(yīng)的教學(xué)行為上來(lái)考慮，其靈魂是數(shù)學(xué)素質(zhì)。所謂數(shù)學(xué)素質(zhì)是指，人認(rèn)識(shí)和處理數(shù)形規(guī)律、邏輯關(guān)系及抽象模式的悟性和潛能。數(shù)學(xué)素質(zhì)教育則是指通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)啟發(fā)人的這種悟性，挖掘這種潛能，從而達(dá)到培養(yǎng)能力、開(kāi)發(fā)智力的過(guò)程。結(jié)合高職高專人才培養(yǎng)目標(biāo)，數(shù)學(xué)素質(zhì)教育就是要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)，鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。由此可見(jiàn)，數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)素質(zhì)教育和高職高專人才培養(yǎng)在目標(biāo)追求上都是一致的，即都是要培養(yǎng)有較強(qiáng)的邏輯思維能力、綜合運(yùn)用各種知識(shí)的能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力和具有創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)精神和合作意識(shí)的適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化

5、建設(shè)需要的新型人才。這使得通過(guò)數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育成為可能。二、數(shù)學(xué)建模對(duì)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的現(xiàn)實(shí)性分析既然數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育，在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中就必須自覺(jué)地貫徹素質(zhì)教育的精神，使學(xué)生不僅知道許多重要的數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論，而且領(lǐng)會(huì)到數(shù)學(xué)的精神實(shí)質(zhì)和思想方法，掌握數(shù)學(xué)這門(mén)學(xué)科的精髓，使數(shù)學(xué)成為他們手中得心應(yīng)手的武器，終生受用不盡。這應(yīng)該是數(shù)學(xué)教學(xué)努力追求的目標(biāo)，也是衡量數(shù)學(xué)教學(xué)的成效與優(yōu)劣的最根本依據(jù)。在這方面，數(shù)學(xué)建?？梢园l(fā)揮其獨(dú)特的作用并作出重要的貢獻(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育。為什么這樣說(shuō)呢？首先，要充分體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求，數(shù)學(xué)的教學(xué)不能和其他科學(xué)以及整個(gè)外

6、部世界隔離開(kāi)來(lái)，關(guān)起門(mén)來(lái)一個(gè)勁地在數(shù)學(xué)內(nèi)部的概念、方法和理論中打圈子。這樣做，不利于學(xué)生了解數(shù)學(xué)的概念、方法和理論的來(lái)龍去脈，不利于啟發(fā)學(xué)生自覺(jué)運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來(lái)解決各種各樣的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，不利于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。近年來(lái),數(shù)學(xué)建模的日益得到重視，并開(kāi)展了數(shù)學(xué)建模教育，為數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系在教學(xué)過(guò)程中打開(kāi)了一個(gè)通道，提供了一種有效的方式，對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)起了顯著的效果。其次，數(shù)學(xué)科學(xué)在本質(zhì)上是革命的，是不斷創(chuàng)新、發(fā)展的，是與時(shí)俱進(jìn)的，數(shù)學(xué)建模的一個(gè)重要特征就是其答案的創(chuàng)造性和創(chuàng)新性。因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，要適當(dāng)運(yùn)用數(shù)學(xué)建模，鼓勵(lì)并推動(dòng)學(xué)生解決一些理論或?qū)嶋H問(wèn)題。這些問(wèn)題沒(méi)有現(xiàn)成的答案，沒(méi)有固定

7、的方法，沒(méi)有指定的參考書(shū)，沒(méi)有規(guī)定的數(shù)學(xué)工具，甚至也沒(méi)有成型的數(shù)學(xué)問(wèn)題，主要靠學(xué)生獨(dú)立思考、反復(fù)鉆研并相互切磋，去形成相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題，進(jìn)而分析問(wèn)題的特點(diǎn)，尋求解決問(wèn)題的方法，得到有關(guān)的結(jié)論，并判斷結(jié)論的對(duì)錯(cuò)與優(yōu)劣。總之，讓學(xué)生親口嘗一嘗梨子的滋味，親身去體驗(yàn)一下數(shù)學(xué)的創(chuàng)造過(guò)程，取得在課堂里和書(shū)本上無(wú)法代替的寶貴經(jīng)驗(yàn)。再次，從應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用數(shù)學(xué)正迅速地從傳統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)入現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的階段?，F(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)突出的標(biāo)志是應(yīng)用范圍的空前擴(kuò)展，從傳統(tǒng)的力學(xué)、物理等領(lǐng)域擴(kuò)展到生物、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)、金融、信息、材料、環(huán)境、能源等各個(gè)學(xué)科和種種高科技乃至社會(huì)領(lǐng)域。傳統(tǒng)應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的數(shù)學(xué)模型大都是

8、清楚的，且已經(jīng)是力學(xué)、物理等學(xué)科的重要內(nèi)容，而很多新領(lǐng)域的規(guī)律仍不清楚，數(shù)學(xué)建模面臨實(shí)質(zhì)性的困難。因此，數(shù)學(xué)建模不僅凸現(xiàn)出其重要性，而且已成為現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)重要組成部分。讓學(xué)生接受數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練，和他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)一樣，對(duì)于今后用數(shù)學(xué)方法解決種種實(shí)際問(wèn)題，是一個(gè)必要的訓(xùn)練和準(zhǔn)備，這是他們成為社會(huì)需要的優(yōu)秀人才必不可少的能力和素養(yǎng)1。三、數(shù)學(xué)建模對(duì)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的具體途徑分析要通過(guò)加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練來(lái)實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育，就要求高職高專院校去努力構(gòu)建一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)學(xué)建模教育體系。具體來(lái)說(shuō)，我們可以通過(guò)以下幾個(gè)途徑加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教育以實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育。（一）建立數(shù)學(xué)建模教

9、育基地要想通過(guò)數(shù)學(xué)建模實(shí)現(xiàn)高職高專的數(shù)學(xué)素質(zhì)教育，就必須使數(shù)學(xué)建模教育活動(dòng)能夠持續(xù)健康地發(fā)展，因此，高職高專院校可以通過(guò)成立數(shù)學(xué)建模教育基地，委派有經(jīng)驗(yàn)的數(shù)學(xué)教育專家和教授負(fù)責(zé)學(xué)校的數(shù)學(xué)建模教學(xué)、培訓(xùn)及第二課堂活動(dòng)等工作，并定期舉辦數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。（二）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教育以實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育，師資隊(duì)伍是基礎(chǔ)，因此，高職高專院校應(yīng)盡可能地提高教師的業(yè)務(wù)水平，采取各種有效措施，積極進(jìn)行師資隊(duì)伍建設(shè)。首先，高職高專院校可以在校內(nèi)開(kāi)展數(shù)學(xué)建模研討班，進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容、方法、手段及知識(shí)結(jié)構(gòu)合理性的探討，數(shù)學(xué)建模教育的教學(xué)及學(xué)術(shù)研究，提高高職高專數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和整體科研水平。

10、其次，高職高專院校還應(yīng)在教師中加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的普及和數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用，培養(yǎng)適合高科技信息時(shí)代的師資隊(duì)伍。最后，還可以請(qǐng)校外專家來(lái)學(xué)校作專題講座以提高教師的業(yè)務(wù)水平，為學(xué)校數(shù)學(xué)建模教育的深入開(kāi)展提供師資保障。（三）加快數(shù)學(xué)教學(xué)改革首先，教師在教學(xué)的過(guò)程中可以啟發(fā)性地講解一些實(shí)際問(wèn)題的起源、背景、數(shù)學(xué)提法、處理方式，展示一種“活”的數(shù)學(xué)。其次，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)，以計(jì)算機(jī)為輔助工具，分析解決一些實(shí)際問(wèn)題，誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，培養(yǎng)他們自學(xué)的能力，增強(qiáng)他們的應(yīng)用意識(shí)，提高他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和獲取新知識(shí)能力，讓學(xué)生了解解決問(wèn)題的過(guò)程，提高他們利用計(jì)算機(jī)軟件及當(dāng)代最新科技成果的意識(shí)和能將數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)有機(jī)

11、地結(jié)合起來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)，甚至可以采取數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、小組活動(dòng)、大型作業(yè)、分析解決問(wèn)題等新的教學(xué)方法。再次，可以適當(dāng)介紹數(shù)學(xué)軟件的使用，著重介紹一些案例的建模、求解過(guò)程，并讓學(xué)生親自動(dòng)手完成一些小型科技題目，提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。最后，為了更好地激發(fā)學(xué)生參與探索的興趣及獨(dú)特的創(chuàng)造性思維，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)不斷更新教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生在平時(shí)除綜合作業(yè)練習(xí)外，還應(yīng)在高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)期間適量完成以數(shù)學(xué)建模為內(nèi)容的課程論文。（四）普及數(shù)學(xué)建模教育首先，高職高專院?？梢酝ㄟ^(guò)開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)豐富校園科學(xué)文化生活，并且通過(guò)舉辦數(shù)學(xué)建模系列講座、問(wèn)題征解等活動(dòng)，豐富學(xué)生的第二課堂內(nèi)容，使更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)了解、參與數(shù)

12、學(xué)建模活動(dòng)，通過(guò)活動(dòng)提高自身應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。其次，學(xué)校既可以獨(dú)立舉辦數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，也可以與其他高職高專院校相互聯(lián)合、共同舉辦大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽，使數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽成為大學(xué)生群眾性的科技活動(dòng)。最后，高職高專院校可以通過(guò)建設(shè)全方位、多層次的數(shù)學(xué)建模教育格局，使高職高專院校每年直接接受數(shù)學(xué)建模教育的學(xué)生逐漸增加，受益面逐年擴(kuò)大，從而實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的整體目標(biāo)。小結(jié)通過(guò)數(shù)學(xué)建?；氐慕?、師資隊(duì)伍的建設(shè)、數(shù)學(xué)教學(xué)的改革、數(shù)學(xué)建模教育的普及，將數(shù)學(xué)教育從傳統(tǒng)的“填鴨式教學(xué)”和“題海戰(zhàn)術(shù)”轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)素質(zhì)教育上來(lái)，把數(shù)學(xué)建模課授課模式滲透到基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)中，在教學(xué)內(nèi)容中引入數(shù)學(xué)建模案例，必

13、定會(huì)引起學(xué)生的極大興趣，取得較好的教學(xué)效果，豐富高職高專高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，克服傳統(tǒng)教學(xué)模式中只注重知識(shí)傳播、忽略實(shí)際應(yīng)用的弊端，進(jìn)一步吸引學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)、用好數(shù)學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。另外，通過(guò)數(shù)學(xué)建模教育和訓(xùn)練，把計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件引入到高職高專高等數(shù)學(xué)的教學(xué)之中，豐富傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生特別是非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣，解決實(shí)際問(wèn)題的激情，使學(xué)生從切身經(jīng)歷中體會(huì)到打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重要性，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)高職高專數(shù)學(xué)素質(zhì)教育以及實(shí)現(xiàn)高職高專培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的育人目標(biāo)無(wú)疑是有裨益的。參考文獻(xiàn)：1引自全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽組委會(huì)主任李大潛院士2002年5月18日在數(shù)學(xué)建模骨干教師培訓(xùn)班上的講話Z.數(shù)學(xué)建模與素質(zhì)教育.    你可