數學建模課程的主要內容精選(九篇)

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第1篇：數學建模課程的主要內容范文

復數的概念起源于求方程的根，在二次、三次代數方程的求根中就出現了負數開平方的情況。在很長時間里，人們對這類數不能理解。但隨著數學的發展，這類數的重要性就日益顯現出來。

復變函數作為理科和工科專業研究生學生的必修課，因其課程內容抽象，推導繁瑣，教學效果一直得不到廣泛好評，教師深刻體會到講解的不易。而MATLAB作為數學建模的主要工具，一直廣受數學建模愛好者和參加各項競賽的大學生、研究生以及教師和科研工作者的喜歡，MATLAB集數值仿真、數據可視化、數據分析以及數值計算為一體的高級技術計算語言，在數學理論教學中同樣可以作為一個有力的補充。

應用數學建模工具MATLAB實現工科研究生復變函數課程中案例的可視化，將晦澀難懂的數學理論轉變為形象、直觀的圖像，便于教師講解理論和學生掌握相關實質，可以取得良好的教學效果。

二、改善理論數學的枯燥乏味，實現吸引學生的“理論聯系實際、眼見為實”的學習模式

在教學過程中，應堅持以復變函數理論為主，數學建模工具MATLAB的數值仿真為輔；教學講解為主，數值求解為輔；學生學習為主，教師講解為輔。因此，無論課堂演示環節，還是布置課下作業，都要明確課堂講授內容，緊扣數學基礎理論，掌握理論的實質區別，突出數學求解和研究的核心過程。

通過MATLAB的數值仿真演示環節，克服學生學習數學理論的畏難心理，有利于學生理解和對比，并且教師由淺入深，把數學基本理論的嚴謹推導和MATLAB數值仿真思想完美表達成圖形圖像，抓住學生的學習興趣，培養學生自主學習的熱情，倡導學生用同樣的方法處理類似的習題，實現數學理論思想的升華。

課堂講授在結合學生自主學習的同時，教師還可以利用當下流行的思維導圖對復變函數理論體系進行思維分解，對其中單值解析函數理論、黎曼曲面理論、幾何函數論、留數理論、廣義解析函數等主要內容進行分類，尋找聯系，逐步引出各種方法、定理，推論相互關聯的思維來源，展開頭腦風暴，提高學生的創新思維和開拓精神，進一步鞏固教學效果。

三、應用數學建模工具MATALAB在復變函數教學中實現的典型案例

復變函數是級數展開式中的常用函數，是一個倒數函數。

在為研究生講解時，指出：泰勒展開式中各項的指數是非負整數，洛朗展開式各項的指數是整數（包括負整數），所以泰勒級數可以看作是洛朗級數的特殊情形。一個函數如果可以展開成泰勒級數，則它的洛朗展開式仍然是那個泰勒級數。并且，顯然利用數學建模的工具MATLAB使講解更加形象，便于理解。

第2篇：數學建模課程的主要內容范文

【關鍵詞】高職學生 數學應用意識 數學應用能力

高等職業教育對學生更加注重能力的培養，以培養一些具有一定理論知識和豐富實踐能力能夠滿足社會需求的實用性和技術型人才的職業教育。高職教育中數學占據重要地位，為后期其他課程的學習做好鋪墊，同時學生通過學習高等數學，培養了一定數學思維，對學生的創新思維的形成具有重要意義。

一、轉變思想意識，體現高等數學的重要地位

當今社會數學思維涉及到各個領域，數學知識正在轉換成人們日常生活中所必須的技術方法和工具，其中最突出的特點就是數學應用需求的增加。數學并不是作為一個單獨的科目存在，而是和其他的知識體系有重要的聯系。數學知識還深入到經濟、金融等領域，充分發揮其應有的作用。所以要求高職的學生在學習數學知識時不能靠傳統的觀念進行學習，必須不斷改進學習的意識，更新學習的方法。做好知識架構的更新，掌握新技術、新知識，并不斷增強自己的實踐能力。同時要求教師在教學的過程中，注重學生實用能力的培養，正確引導學生將教學中所學習到的知識應用到現實社會中，讓學生感受到數學知識在實際生活中的應用價值。加強學生的思想意識，充分認識到數學的重要性。

二、通過活動培養學生的數學應用意識和能力

興趣是最好的老師。學生對數學的興趣是增強學生數學應用意識和提高應用能力的關鍵因素。因此教師在教學的過程中要注重實用性知識的教學。在高職數學的教學中，加強實用性環節的教學，把抽象的數學理念通過一定的方法具體化，把教學內容和現實生活中一些具體的事例進行聯系，這樣做能培養學生學習數學的興趣，不斷拓寬學生的視野，加深學生應用數學的能力，使學生利用數學知識解決問題的能力得到一定程度的提高。教師注重知識應用性的教學，把培養高職學生解決實際問題的能力作為教學的主要內容，通過課堂活動提高學生的應用意識和能力。學生學習到的知識最終要作用于實踐上。在教學中使用一定數量的開放性的問題，貼近生活，教師指導學生進行實踐，引導學生處理問題，鍛煉學生獨立完成現實問題的能力。還可以進行一系列的講座活動，激發學生學習數學知識的興趣。這項工作一般從新生入學開始進行，因為在這個時候打下良好的基礎，為以后學生學習數學奠定良好的基礎。通過一系列的講座，學生可以更加系統的了解數學的應用價值以及數學和各專業的聯系，從而加深學生對數學知識的認識，增強學生應用數學的自覺性和主動性。教師還通過社會活動提高學生的應用意識，可以帶學生進行一些行業進行實地考察，讓學生有充分體驗的機會，并要求學生在考察的過程中觀察哪些實踐活動是利用專業的數學知識解決的，不斷提高學生數學的應用意識。為進一步提高學生的應用能力打下基礎。

三、通過數學實驗提高學生應用意識和能力

數學實驗是使用數學軟件根據所學習的數學知識解決問題的一種方法。在數學實驗的教學過程中，要求學生以自己動手為主，同時教師給予一定的指導。好的數學實驗更能增強學生的興趣，提高學生學習數學知識的欲望。讓他們的頭腦中始終保持著數學思維，加深他們應用數學知識解決問題的意識。一般情況下，數學實驗都是從實際問題出發，通過一個系統的過程去解決問題，而不僅僅是簡單的計算。在數學實驗的過程中，計算機技術得到很好的應用，成為解決數學問題的主要途徑。因此數學實驗有助于學生掌握先進的數學工具。最終通過數學實驗促進學生在實際工作中應用意識和綜合能力的提高。同時經過調查研究發現，使用計算機技術解決數學問題比較便捷，減輕了人們在解決實際問題時的負擔，進一步增強學生的興趣和信心。大量的數學實驗會增強學生的應用意識，同時學生在實驗的過程中動手能力得到很大的提高，因此應用能力在一定程度上有很大的增強。

四、通過建模活動提高創新能力

數學的建模活動就是把現實生活中的問題理論化，抽象為數學模型。并利用該模型解決問題，這個過程稱之為建模。高職院校數學課的建模主要內容主要是建模的方法和一些關于建模的典型的案例。要求學生掌握一些建模的方法。建模這個環節是非常關鍵，同時這個步驟也十分困難。學生想要做好這個環節，要進行資料的查詢和收集，還要對研究對象進行分析，發現其內在的規律。找到問題的主要矛盾，通過建立起反應實際問題的數量關系，然后根據自己所學習的數學的理論很方法進行分析和研究。這個時候才能進行建模，建模是把抽象的數學知識和現實的問題聯系起來。因此建模這個過程越來越受到重視。在數學界和建筑工程界得到廣泛的重視。學生通過建模這個過程進一步增強學習數學的興趣，同時學生的查閱知識能力和創新能力會得到很好地鍛煉，最終會提高學生的創新能力、獨立解決問題的能力。

五、結束語

高職教育要求學生掌握一定的數學理論知識，同時掌握能夠用數學軟件解決現實生活中問題的方法，這個模式在很多的高職院校得到實踐。通過實踐，學生應用數學的意識和應用能力得到很大程度的提高。當今對應用性人才的需求比較大，給數學應用能力強的人才提供一個很大的平臺。讓更多的高職學校的學生滿足社會的需求，為社會主義社會的可持續發展提供大量的人才，促進我國社會的不斷向前發展。

參考文獻：

[1]袁華春.高職數學教學改革的思考與實踐[J].教育與職業，　2004，（12）．

第3篇：數學建模課程的主要內容范文

一、高等數學教學中存在的問題

1.陳舊的教學觀念

我國高校中的高等數學課堂存在過分看重學生計算能力和邏輯思維能力培養的現象，這樣就導致高等數學課堂非常乏味和枯燥，學生在課堂上很難提高學習興趣和主動學習的能力。一些高等數學教師在傳統的教學觀念的影響下，在課堂上只是單純地引入一條條的數學概念和定義，而]有進行詳細的實例講解，這樣不僅會造成學生在學習的時候沒有足夠的積極性，而且當進入社會參加工作以后遇見一些問題的時候，他們常常不能利用相關的數學知識解決相關難題。

2.不恰當的教學內容

目前我國大多數高等院校教師在進行高等數學教學的時候，教授的內容只是經過簡化之后的數學分析。例如，在函數微積分的教學中，擁有較強的技巧性和靈活多樣的計算方法的不定積分的教學占了幾個課時，學生課上學習之后，還需要再花費大量的課下時間進行練習，這樣會給學生造成很大的學習負擔，而且并沒有很強的應用性。

3.落后的教學方法

高等院校的高等數學學習，其教學效果與教學方法有很大關系，所以在目前的高等數學教學中應該改進落后的教學方法。現在的高等數學教學方法屬于傳統的教授形式，在這樣的課堂中教師給學生灌輸一些數學知識和相應的定義，十分乏味和枯燥，同時也對學生的創新意識有很大的束縛作用。

二、在高等數學教學中融入數學建模思想

1.融入數學建模思想的重要作用

在高等數學教學中融入數學建模思想，是我國教學改革中的一項重要內容。融入數學建模思想，能夠讓高等數學教師認識到高等數學教學的重要性，從而明確高等數學中的教學重點內容。把數學建模思想融入高等數學課堂教學中，能夠讓高等數學課堂變得更加完整，學生對數學知識的理解更加全面，同時還能夠培養學生的學習積極性和自主學習的能力。

2.融入數學建模思想的基本原則

在高等數學課堂中融入數學建模思想，首先要能夠分清二者的主次關系，雖然融入數學建模思想能夠使高等數學課堂氣氛變得更加融洽，但是課堂的主要內容還應該是高等數學，而不要把高等數學課堂變成數學建模課。其次，不要生搬硬套數學建模課程，而需要有機地把高等數學課堂和數學建模思想相結合。最后，將數學建模思想融入高等數學課堂上不是一朝一夕就能夠完成的，需要教師和學生共同努力，循序漸進來完成。

3.融入數學建模思想的教學案例

在高等數學教學課堂中融入數學建模思想，要能夠根據每節課知識點的具體內容補充相應的具體案例，這樣能夠讓學生在課堂建模過程中學會高等數學的具體應用方法。例如，在學習連續函數的零點存在定理的過程中，教師可以提出“登山問題”來讓學生進行相應的思考。

在我國高等數學的教學中融入數學建模思想是我國高等院校進行改革的重要內容，能夠促進學生綜合素質的提高，對加強我國的創新型人才培養有著非常重要的作用。

參考文獻：

第4篇：數學建模課程的主要內容范文

關鍵詞：線性代數;數學建模思想;教學;案例

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）21-0146-03

引言

當前，高考第五批和中專對口升學學生成為高職院校的主要生源，高等數學在高職院校不僅是工科學生公共必修課，同時也為經濟類的專業基礎課，對學生學習后續專業課程非常重要。但學生數學基礎相對薄弱，對學習不感興趣，自制力差。而學生對線性代數抽象的概念定理及其冗繁的計算難以接受成為線性代數教學的突出表現，因此，在線性代數教學中融入數學建模思想方法是解決學生理解困難和實現教學目標的有效途徑。

一、高職院校線性代數教學情況與建模發展概況

1.線性代數教學情況。行列式、矩陣和線性方程組是目前高職院校線性代數部分教學的主要內容，所用的教材是以理論計算為主體，教學偏重其基本定義和定理，過分強調理論學習，忽視其方法和應用，有關線性代數應用實例幾乎不涉及。再者高職院校高等數學總體課時少，因此線性代數部分課時也非常有限，但其理論抽象，內容較多，教師在課堂上大多采用填鴨式的教學方式，導致該課程與實際應用嚴重脫離，造成了學生感覺線性代數知識枯燥，計算繁雜，學習它無用處，大大降低了學生的學習熱情。

2.數學建模及其發展概況。數學建模的基本思想是利用數學知識解決實際問題，是對問題進行調查、觀察和分析，提出假設，經過抽象簡化，建立反映實際問題的數量關系;并利用數學知識和Matlab、Lingo、Mathematics等數學軟件求解所得到的模型;再用所得結論解釋實際問題，結合實際信息來檢驗結果，最后根據驗證情況來對模型進行改進和應用[1]，它使學數學與用數學得到統一。

數學建模大專組競賽開展已有15年，參賽的高職院校逐年增加，我院在多年的參賽中取得了一定的成果，但因數學建模難度大和學生數學基礎薄弱以及高職院校學制的原因，參加數學建模培訓的學生基本為大一新生，而且只有小部分，明顯受益面小。

二、數學建模思想融人線性代數教學中的具體實施

線性代數因其理論抽象，邏輯嚴密，計算繁瑣，讓人對其現實意義感受不到，使高職學生學習起來有困難，也就很難激發學生的學習興趣，因此，線性代數教學過程中就要求教師介紹應用案例應體現科學性、通俗性和實用性。

1.數學建模思想融入線性代數理論教學中。線性代數中的行列式、矩陣、矩陣乘法、線性方程組等復雜抽象的概念都可以通過實際問題經過抽象和概括得到，故而可以恰當選取一些生動的實例來吸引學生的注意力，通過對實際背景問題的提出、分析、歸納和總結過程的引入線性代數定義，同時自然地建立起概念模型，讓學生切實體會把實際問題轉化為數學的過程，逐步培養學生的數學建模思想。比如講授行列式定義之前，可以引入一個貨物交換模型，并介紹模型是由諾貝爾經濟學獎獲得者列昂杰夫（Leontief）提出，讓學生拓展視野。引導學生分析問題，建立一個三元線性方程組來求解該問題，再以此問題引出行列式，使學生了解行列式應用背景是為求解線性方程組而定義的。從簡單的經濟問題入手，讓學生了解知識的應用背景，使學生感受到學習行列式是為生產實踐服務的，提高學生學習的積極性[2]，明確學生學習的目的性。

2.數學建模思想融入線性代數案例教學中。選擇簡單的實際案例作為線性代數例題，給學生講授理論知識的同時引導學生對問題進行分析，對案例進行適當簡化并做出合理假設，再建立數學模型并求解，進而用結果解釋實際案例，學生通過這樣的學習過程容易理解掌握理論知識，同時也體會了數學建模的基本思想，更讓學生認識到線性代數的實用價值，而且有利于提高學生分析問題和解決問題的能力[3]。對于不同的專業，可以根據專業需要引入相應的數學模型，但專業性不能太強，由于大一學生還暫時沒有學，因課時限制，在線性代數課堂教學中應該采用簡單的例子。比如經管類專業的學生學習矩陣和線性方程組的相關例題時，可以分別選擇簡單的投入產出問題和互付工資問題的數學模型;而電子通信類專業的學生學習矩陣和線性方程組的相關例題時，可以加入簡單的電路設計問題和電路網絡問題的數學模型。

3.數學建模思想融入線性代數課后練習中。高職院校線性代數教學內容側重于理論，課后習題的配置大多數只是為學生鞏固基礎知識和運算技巧的，對線性代數的定義、定理的實際應用問題基本沒有涉及，學生的實際應用訓練不夠，因此適當地補充一些簡單的線性代數建模習題，讓學生通過對所學的知識與數學建模思想方法相結合來解決。我們從兩個方面具體實施：（1）在線性代數課程中加入Matlab數學實驗，利用2個學時介紹與行列式、矩陣、線性方程組等內容相關的Matlab軟件的基礎知識，再安排2個學時讓學生上機練習并提交一份應用Matlab計算行列式、矩陣和線性方程組相關內容的實驗報告。（2）針對所學的內容，開展1次數學建模習題活動，要求學生3人一組利用課余時間合作完成建模作業，作業以小論文形式提交，提交之后，教師讓每組選一個代表簡單介紹完成作業的思路和遇到的問題，其余隊員可作補充，再針對文章的不同做出相應的點評并指出改進的方向。通過這種學習模式，不但提高學生自學和語言表達以及論文寫作能力，而且利于培養學生團隊合作和促進師生關系，教學效果也得以提升。

4.數學建模思想的案例融入線性代數教學中。

案例1：矩陣的乘積。

現有甲、乙、丙三個商家某廠家的A、B、C、D四款產品。四款產品的每箱單價和重量分別為A：20元，16千克;B：50元，20千克;C：30元，16千克;D：25元，12千克。甲商的產品與數量分別為A：20箱，B：5箱，D：8箱。乙商的產品與數量分別為B：12箱，C：16箱，D：10箱。丙商的產品與數量分別為A：10箱，B：30箱。求解三家商產品總價和總重量。

模型假設：①在沒任何促銷優惠措施下嚴格按照單價和數量計算總價;②同款產品對即使不同級別的三家商執行同樣的單價。

模型建立：由已知數據分析可知，發往各商的產品類別不盡相同，通過用0代替，可以列成表。由此，分別將產品的單價和單位重量，各商的各款產品數量以及產品總價和總重量用表1、表2、表3來表示：

模型求解：用三個矩陣表示以上三個表格，

A=20 50 30 2516 20 16 12，B=20 0 10 5 12 30 0 16 0 8 10 0，

矩陣C的元素c是矩陣A的第一行元素與矩陣B的第一列對應的元素乘積之和，即

同理有

于是得

C=850 1300 1700516 616 760。

模型分析：對以上算法進行抽象可得到兩個矩陣相乘的定義，設A為m×s矩陣，B為s×n矩陣，即A=（a）m×s，B=（b）s×n A與B的乘積是一個m行n列矩陣C=（c）m×n，記為C=AB。矩陣C的元素c是用矩陣A第i行元素與矩陣B第j列對應元素乘積之和求得[4]。

案例2：互付工資問題。

木工、電工、油漆工準備相互裝修他們的房子，他們有如下協議：（。┟咳宋另外兩人和自己工作的時間為10天，（）按照一般市場價，每人每天工資范圍是60～80元，（＃┟咳嗣刻斕墓ぷ視κ溝鈉渥蓯杖氳扔謐苤С觥9ぷ髑榭鋈綾4。

計算每人每天的工資。

模型假設：①每人每天工作情況正常，不能偷懶;②每人每天工作時間長度相同，不加班。

模型建立：設木工每天的工資x元，電工y元，油漆工z元，可得

2x+y+6z=10x4x+5y+z=10y4x+4y+3z=10z，即-8x+y+6z=04x-5y+z=04x+4y-7z=0 （1）

模型求解：執行Matlab命令求得方程組（1）通解為x=k（31/36，8/9，1）。根據每人每天工資范圍是60～80元得≤k≤80，取k=72，則木工62元，電工64元，油漆工每天工資72元[5]。

通過以上兩個簡單直觀的案例可以讓學生了解學習矩陣、線性方程組是與實際應用密切相關，充分體會它們在解決實際問題中的用途，像這樣融入數學建模思想的案例在線性代數中很多，適當的引入類似的案例不但讓學生對知識易于接受，對理論也方便深入學習，而且增強學生學習主動性和數學的應用意識。

三、改革的初步成效

數學建模思想方法與線性代數的教學適當結合并靈活運用，這一教學改革提高了學生們的能力和素質，主要表現在以下幾個方面：（1）熟練掌握Matlab等數學軟件的使用，利用數學軟件加深了數學理論知識的理解和應用;（2）學生學習積極性明顯提高，啟發學生初步產生用數學解決實際問題的意識;（3）學生已逐步形成一種建模思維，逐步形成良好的分析和處理問題的習慣。另外，適時應用數學建模思想教學，促進了線性代數教學方法的改進，提高教學水平和教學效果，利于高職高等數學的教學改革進一步推進和課程建設的長效發展。

總之，在高職院校高等數學各個教學模塊中逐漸地融入數學建模思想方法，能使學生的數學素養有較大提高，并對教師教學理念的轉變起到促進作用。

參考文獻：

[1]許小芳.數學建模思想融入線性代數教學的探索[J].湖北理工學院學報，2013，10（5）.

[2]韋程東，周桂升，薛婷婷.在高等代數中融入數學建模思想的探索與實踐[J].高教論壇，2008，8（4）.

[3]岳曉鵬，孟曉然.在線性代數教學改革中融人數學建模思想的研究[J].高師理科學刊，2011，7（4）.

[4]張小向.線性代數課程教學中怎樣體現數學建模思想[J/OL].（2009-11-04）.

第5篇：數學建模課程的主要內容范文

起源于美國科羅拉多州落基山“森林公園”高中的“翻轉課堂”，目前在美國廣受歡迎，是教師改革傳統教學模式的新創舉，為國內高校特別是高職院校推進課程教學改革提供很好的借鑒。翻轉課堂（FCM）教學模式對知識傳授和知識內化的顛倒安排，改變了傳統教學中的師生角色并對課堂時間的使用進行了重新規劃，實現了對傳統教學模式的革新，它的成功得益于探究性學習和基于項目的學習帶來的“主動學習”。

CDI0教育理念是當代工程教育改革的最新成果，CDI0的思想即是工程教育模式，以應用需求為導向，創設基于項目的教學情境[3-4]。CDI0代表構思（conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（0perate），以項目為載體，強調理論與實踐、知識與能力的結合。CDI0是通過項目進行教育和學習，以“做中學為原則”，最終達到促進學生主動建構知識的意義以及解決問題的能力。

天津職業技術示范大學的張麗霞等將CDI0思想與翻轉課堂相結合，提出適用于數字媒

體課程群教學的課前自主學習、課中項目開發和課后反思的FCM+CDI0教學模式。本文借鑒FCM+CDI0教學模式，結合各個專業的實際情況，構建適合不同專業的工程案例和實踐項目，采用課前自主學習、課中分組討論研究、課后反思與反饋的翻轉課堂教學模式，進行以項目為牽引的“做中學”數學建模課程教學改革，以解決目前學生學習數學建模困難，興趣不足的問題。

二、FCM+CDI0教學模式

翻轉課堂是指任課教師基于授課內容的基礎上，將課程的重點、難點和新知識融合，

創建相關教學視頻；學生課下通過觀看教學視頻自主學習新的課程，實現知識傳遞的過程.新型教學模式顛覆了傳統意義上的課堂教學模式，將應當在白天完成的學習新知識轉移到晚上在家中進行，而晚上進行的練習和作業改為白天在教室中完成。這一模式將知識傳遞和知識吸收內化的時間翻轉了。教學視頻并不是翻轉課堂的核心，基于“以學生為中心”的思考和對知識傳授與知識內化的顛倒安排才是翻轉課堂的核心。

CDI0的思想即是工程教育模式，以應用需求為導向，創設基于項目的教學情境。CDI0代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（0perate），以項目為載體，強調理論與實踐、知識與能力的結合，進行以項目為牽引的“做中學”教學改革。CDI0是知識內化的過程，能夠大大提高學生的動手能力，缺點是教師進行實時講解問題的機會變少。

吸取兩種教學模式的優點，將翻轉課堂和CDI0理念相結合，以有效利用課堂時間并使學生在課下能夠獨立思考、自主完成學習任務。

三、數學建模課程學習情況的現狀

（一）問卷調查

以問卷調查形式對重慶水利電力職業技術學院的學生進行調查。選取2013

級和2014級中選修過數學建模課程的154名學生為調查對象，發出問卷154份，收回150份，有效答卷150份。

設計的問卷調查表如下：

（二）結果與分析

問卷調查的主要結果以柱狀圖的形式給出，如圖1所示，其中藍色表示回答”是”的比例，紅色表示回答”否”的比例。

通過問卷調查可以看到，學習過數學建模建模的學生有54%一開始對數學是有興趣的，通過建模課程的學習后，83%的學生覺得數學建模對培養創新能力和應用能力有用，但是96%的學生認為數學建模課程學習起來比較困難，只有22%的學生對數學建模產生了興趣，從而有信心參加校內或全國建模競賽。

從上述問卷調查結果可知學生學習數學建模困難的原因，有64%的學生喜歡學習數學實驗部分，80%的學生覺得數學案例設計的比較難，79%的學生對老師的教學方法不滿意。

四、FCM+CDI0教學模式下數學建模課程實踐

（一）數學建模課程CDI0項目的構建

1 CDI0項目的構建的原則

（1）案例真實、實用，并與各個專業結合；

（2）案例難度適中，使學生能夠真正完成構思（Conceive）、設計（Design）、實現（Implement）和運作（0perate），并激發學生的積極性；

（3）案例的選擇具有多樣性，有生活實例、也有工程案例；

（4）案例選擇具有擴展性，可以舉一反三。

2.CDI0項目的構建的思路

（1）與各個專業老師進行交流、查找一些簡單的專業案例；

（2）每類模型構建一兩個不同生活案例和專業案例，一個做演示項目、令一個作為學生課堂實施項目。

（3）與之前學過數學建模的學生進行訪談，收集他們的意見，以便掌握案例的難易程度。

3 CDI0項目的構建

教師根據課程目標，CDI0項目的構建的原則與思路，在每個模塊單元中構建若干CDI0項目。以數學建模課程為例，每個單元都構建了視頻資源演示項目、上機操作項目、課堂實施的CDI0項目，如表l所示。

（二）FCM+CDI0教學模式下的課堂教學結構

根據CDI0的工程教育思想以及Robert Talbert的翻轉課堂結構，構建了FCM+CDI0教學模式下的課堂教學結構，教師的“教”與學生的 “學”融為一體，都分為課前自主學習、課中實施項目、課后評價與反饋等三個階段，教師與學生在每個過程中任務如表2所示。

1.課前自主學習

教師根據個教學單元的教學目標，制作10-20分鐘的視頻若干個，視頻主要內容完成知識技能的傳授，每個單元制作若干演示項目和上級演示項目視頻，讓學生熟悉本單元CDI0項目的思考方式、操作步驟。同時搜集一些跟教學內容的教學資源，如論文寫作范例等，將錄制的視頻、收集的教學資源以及課堂要實施的CDI0項目提前一周到學校的教學網絡平臺，以便學生學習和討論。學生在學習視頻的過程中如果遇到任何問題，都可以在網絡討論區提問和留言，教師在討論和留言區與學生互動，收集學生反應比較集中的難點，在課堂上集中講解。

2 CDI0項目實施

由于數學建模課程的CDI0項目都分為模型準備、模型建立、模型求解、模型評價、論文寫作等步驟，因此一個CDl0項目需要兩三次課完成。為使學生能通過構思、設計、實現、運行四個階段完成CDI0項目，教師需要根據課程內容精心設計并組織CDI0項目的實施。教師需提前一周將所要實施的CDl0項目提前到網絡教學平臺，以便學生提早下載題目，在學習了教學視頻后，學生提前進行文獻收集和模型準備。為了CDI0項目的順利實施、教師需要提前了解學生的情況，將學生提前做好分組、分組討論CDI0項目，并對每個組進行個別化指導。在任務開始之前，教師集中講解課前自主學習中遇到的問題，必要的時候，親自演示一些操作，使學生正確掌握有關技能。

3.課后評價與反饋

教師將每個小組的CDI0項目論文或者報告進行評價，反饋給學生。每個小組對CDl0項目的實施過程進行總結、反思，查找不足。

五、總結與反思

FCM+CDI0教學模式，相比于傳統教學模式，明顯的提高了學生的自主學習能力，逐步減少了挫敗感，增強了學生自信心。特別將FCM+CDI0教學模式用于數學建模課程教學時，學生的興趣明顯提高，逐漸喜歡上用數學解決實際問題的這種感覺，創新能力明顯增強。

在FCM+CDI0教學模式下，課堂上互動交流時間增加，教師能夠對學生反饋的問題及時指導，并對學生進行個別化指導。

第6篇：數學建模課程的主要內容范文

【關鍵詞】計算機；高等數學；教學改革；數學建模

1.高等數學與計算機學科發展

有人說，計算機技術的發展可以省去學習數學的麻煩，即便是很多專業計算機教師也抱有同樣的想法。然而，對于計算機應用領域及實踐中，計算機技術確實給很多從業者帶來了便捷與高效，但計算機技術不等于數學，更不能替代數學。從高等數學教學實踐來看，對于我們常見的數學概念，如比率、概率、圖像、邏輯、誤差、機會，以及程序等知識的認識，很多行業都在進行數字化、數量化轉變，對數學知識的應用也日益廣泛。從這些應用中，數學理論及知識，尤其是數學基本理論研究就顯得更為重要。數學，在數學知識的應用中，更需要從練習中來提升對數學知識及概念的理解，也需要通過練習來提升運算能力。如果對數學概念及方法應用的不過，對數學單調性的知識缺乏深刻的認識，就會影響數學知識在實踐應用中出現偏差。計算機技術的出現，尤其是程序化語言的應用，使得數學知識在表達與反映中能夠依據不同的應用靈活有效、準確的運算，從而減少了不必要的驗證，也提升了數學在各行業中的應用效率。

數學軟件學科的發展，成為計算機重要的輔助教學的熱門領域，也使得計算機技術能夠發揮其數學應用能力。在傳統的數學教學中，邏輯與直觀、抽象與具體始終是研究的矛盾主體，如有些太簡單的例子往往無法進行全面的計算；有些復雜的例子又需要更多的計算量。在課堂表現與講解中，對于理性與感性知識的認知，學生缺乏有效的理解和應用，而強大的計算機運算功能卻能夠直觀的表達和彌補這些缺陷，并依托具體的演示過程中來營造概念間的差異性，幫助學生從中領會知識及方法。在計算機的輔助教學下，教師利用對數學理論課題或應用課題，從鮮活的思維及形象的表達上借助于軟件來展現，讓學生從失敗與成功中得到知識的應用體驗，從而將被動的知識學習轉變為主動的參與實踐，更有助于通過實踐來激發學生的創新精神。這種將數學教學思維與邏輯與計算機技術的融合，便于從教學中調整教學目標，依據學生所需知識及專業需求來分配側重點。數學建模就是從數學學科與計算機學科的融合與實踐中幫助學生協作學習，提升自身的能力。

2.信息技術是高等數學應用的產物

現代信息技術的發展及應用無處不在，對數學知識的滲透也是日益深入。當前，各行業在多種協作、多種專業融合中，借助于先進的信息技術都可以實現暢通的表達與物化。如天氣預報技術、衛星電視技術、網絡通訊技術等都需要從數學理論知識的應用中，尤其是對數學建模方法的應用來實現。高等數學是關于模式與秩序的學問，也是幫助我們認識世界的有效方法。在經濟社會發展的今天，對于數學及數學知識的表達都與其科研綜合能力息息相關。可以這么說，對于今天的數學，尤其是高等數學基礎理論知識，都能夠從生活及生產中找到鮮活的應用實例，如人口理論知識、神經網絡、基因模型破譯等都離不開高等數學基礎理論的支撐。數學作為一種能力，作為對社會發展起推動作用的主要動力，只有從數學知識及數學能力的訓練中，來駕馭好數學知識的有效應用，來促進和改善我們的生活和社會。

3.數學建模嵌入與高等數學教改的深入協作

當前高等數學改革，將改革的重點放在轉變理論教學重點的實踐中，重理論輕實踐是改革重點，尤其是對于非數學專業學生來說，更應該從凸顯數學的應用能力和應用數學能力為主要內容，從解決具體的數學問題中來幫助學生提升數學能力。現代數學在教學中主要體現四個特點：一是“集合論”作為數學各分支教學的共同基礎，如代數結構、拓撲結構、序結構等，都是重點教學內容；二是數學分支內在相關性更加緊密，尤其是對于純數學知識的抽象化，分科范圍及深度更加細化；三是計算機技術與數學教學的關聯，從數學知識與數學理論的講解上應用計算機技術，從而實現對方程的數值解、對各類應用領域的促進，如人工智能化、數據處理、機器證明等；四是數學與其他學科間的融合與滲透，對于數學知識在行業內的應用，已經成為數學基礎理論與社會學科正向交流的主要方向，與經濟學的融合、與生物學的融合，與考古學的融合、與心理學等等融合更加深入。由此可見，對于近代數學及數學理論的深入研究，從數學知識體系的分解與延伸中，我們可以發現數學已經成為現代社會重要的基礎理論。而掌握的知識越多，對所研究的領域促進越大，也只有從數學的學習中來掌握必要的數學基礎理論及應用，才能夠更好的發揮數學知識的潛能，促進高等數學在其他領域的廣泛應用。數學建模思想及數學建模方法的學習，將日常的、專業的學科問題與計算機技術進行關聯，以尋求更好、更快的解決方案。

大學階段高等數學教育應該轉變過去對傳統數學理論的偏重傾向，要從數學課程的應用上，引入建模思想，將數學課程的“精講多練”與數學建模融合在一起，通過多次迭代、優化模型來改進數學模型的應用方法，從而融會貫通，幫助學生利用好數學能力。作為最有效的高等數學應用方式之一，利用數學建模來把握教學內容，并從練習時間中把握數學應用與專業學科之間的關系，促進學生解決學習問題、思考問題。傳統的數學教學多以習題和基礎知識為重點，特別是新生在學習數學時，對于基礎知識的講解與練習一直是教學的重點。課堂教學實踐也是圍繞基礎定義、定理來展開。計算機技術在高等數學實踐中的應用，將數學軟件的應用實現了跨學科應用，還能夠從傳統的數學教學模式中，轉變學生對數學知識的積累和適應，以豐富有趣的建模實踐來提升學生的學習興趣，增強學生對數學理論知識的掌握能力。在高等數學教改中引入數學建模嵌入，以高等數學應用為主體來開發學生的學生潛能，并從中來解決高等數學教學難題。

4.引入高等數學建模嵌入的時機選擇

教育技術與教育水平存在一定的關聯，從高等數學教學目標來看，對于數學建模嵌入時機的選擇是關鍵。有個小朋友問媽媽，“為什么2+2=4”，媽媽回答“左手兩個指頭，右手兩個指頭，你數一數，一共有幾個”。小朋友數完后說“4個”，接著又問“4是什么玩意兒呢”。媽媽無言以對。對于“何為4”的回答，這是個嚴肅的數學問題，對于知識的客觀認識，撇開具體的應用及環境，對于其中的內涵及價值又該如何界定？可見，對于數學教學實踐，掌握必要的數學基本理論與定義，這個過程是可以通過建立數學模型來實現，并從建模嵌入中來加深對概念的理解。如在高等數學導數及定積分知識的學習中，通過建模來告訴學生數學知識在解決具體問題中的應用，并利用計算機技術來從中加深認識，掌握必要的工具。數學建模思想及嵌入實施，不僅是解決數學問題的需要，也是學習、探索、發現數學規律的需要，適時有效的嵌入數學建模，既增強了數學教學的學術性，也從模型建立中來培養學生的數學思維能力、數學應用能力。

5.結語

無論是課程的改革與建設，還是軟件的研制與試用，數學教育都是基礎的研究課題之一。建模理論與應用，可以從教學實踐中通過計算機技術、軟件技術來豐富課堂教學，提升學生的數學應用意識和能力。

【參考文獻】

第7篇：數學建模課程的主要內容范文

1.整合教學內容

工程教育模式下的工科本科數學教學內容必須突出“工程教育”。目前的數學教材主要內容基本上是一些基礎理論知識，很少甚至沒有與專業課程相聯系。為此，結合自身的教學實踐，筆者將數學課程內容分為三種：必修內容、選修內容和實踐內容。

（1）必修內容。必修內容面向全體學生，分模塊進行教學，教學中注重培養學生的數學能力、應用能力和自我學習的能力，通過必修內容的學習，為所有工科類本科生后續學習奠定必備的數學基礎。例如：高等數學第一學期，我們采用了五模塊教學模式，即極限模塊、變化率模塊、積分模塊、優化模塊和專業模塊。在教學中把與行業、企業、專業相關的問題融入到每一模塊中。這樣不僅能使學生深刻地理解專業知識，同時也使學生認識到數學的重要性和實用性。

（2）選修內容，包括專業選修內容和公共選修內容。專業選修內容是根據不同行業的特點進行選擇。它滿足了不同專業對數學的需求，也充分體現了數學作為工具在專業中的重要性。我校數學選修內容的開設分專業進行。工程數學（A）包括概率統計、線性代數和數學實驗，適用于機械類和土木工程類的專業的學生選修。工程數學（B）包括概率統計、積分變換、級數計算和數學實驗等內容，適用于電氣類、電子類，計算機類專業的學生選修。公共選修內容主要包括數學建模、數學實驗和數學文化欣賞。學習公共選修內容，旨在培養學生的數學素養。

（3）實踐內容。參加實踐內容的學習對學生的數學基礎和專業素質有較高的要求。內容包括數學建模競賽、創新訓練大賽、機器人大賽等活動。實踐內容充分體現了數學在工科各專業中的廣泛應用。要在實踐中用好數學，除了要掌握足夠的數學基礎理論知識，還要會使用常見的數學軟件如matlab等。

2.改進教學方法和手段

（1）教學方法。工程教育中專業特色不可忽略，如果我們在本科數學課堂上能以與專業有關的項目為載體進行日常的數學教學，就可以把專業和數學聯系在一起，有了專業依托的數學將不再枯燥乏味，有了數學方法的支撐，教師在專業教學上將更加得心應手。

（2）教學手段。數學學科具有抽象性，課堂上教師單純地講授不能使學生透徹理解數學概念的來龍去脈，而且這種傳統的授課方式與現代教育技術條件下的多媒體教學相比，已經不能吸引學生的注意力。多媒體數學教學課件用整潔的版面、清晰的文字、形象的圖片、動聽的音頻和視頻來表達課堂教學的內容。它的內容含量是傳統教學無法相比的，有些甚至是傳統教學無法完成的，比如擺線的動態形成過程可以通過多媒體呈現給學生。

二、結語

第8篇：數學建模課程的主要內容范文

【關鍵詞】創新；高職數學；課程設置（體系）；教學內容；教學方法

近些年來，高等職業教育逐步從單一的職業教育教學模式向多元化的創新人才培養模式發展，如何利用學科理論培養創新人才已經成為探索職業教育研究的重要手段。作為高等職業教育的重要組成部分，高職數學教育應以培養技術應用能力為主線，以“實用”為宗旨構建課程體系，增強實用性和針對性。高職數學的教學改革應該包括四個方面：一是課程設置與課程體系的改革；二是教學內容的改革；三是教學模式的改革；四是考核方式的改革。改革重點難點在第一和第二方面，也是目前高職院校開展的課程體系和教學內容的改革。在課程體系和教學內容的改革中，最重要是高職數學的教學改革。某種意義上說，教學內容和課程體系改革是高職數學的教學改革難點和突破口。本文結合我院基于國家示范院校建設的高職創新性人才培養研究的開展，就高職數學的教學改革的四個方面進行研究，并在創新班的教學中加以實踐。

一、背景

高等職業教育的培養模式以職業為基礎，為我國的生產崗位培養操作型的應用技能人才的專業教育模式，在我國的高等教育中占重要的地位。當前，高等職業教育如何提高教育質量和技能型人才培養水平，是職業教育面臨的一項重要而緊迫的任務。我院自2010年開始，組建創新性人才培養試點班，開展高職創新性人才培養研究。數學作為職業院校的一門必修的基礎課程，如何適應創新性人才培養，提高學生的應用能力和實踐能力，是職業教育數學教學改革的重要課題，同時也是高職院校提高數學教學質量的重要任務。科學的進行課程設置，建立適應創新性人才培養需求的課程體系，采用合理的教學方法，探索一條以學生為主體、以項目為載體、以能力培養為核心的教、學、做一體化的高等數學教改的新模式，是當前高等職業院校數學教師的一項緊要工作。

二、基于創新性人才培養模式下的高職數學教學改革

1.以“兼顧基礎”，“面向專業”，“自由選擇”為原則，構建單元模塊，彈性進行課程設置與課程體系的改革。數學一直是一門必修的基礎課程，也是一門重要的工具課。一方面，通過經典數學和近代數學的基本概念、基本原理及解題方法，使學生掌握當代數學技術的基本技能，為學生學習后繼課程和解決實際問題提供必不可少的數學基礎知識及常用的數學方法。另一方面，通過各個教學環節，逐步培養學生具有比較熟練的基本運算能力和自學能力、初步抽象概括問題的能力以及一定的邏輯推理能力、綜合運用所學知識去分析和解決問題的能力。同時，高職數學教學是素質教育的一個重要方面，它在培養學生的綜合素質和創新意識方面也發揮著有效的促進作用。因此，在課程設置上，既注重基礎知識，又服務于專業需求；既確保統一要求，又兼顧不同層次；既保持傳統特色，又創新學用模式。構建必需基礎，提供發展平臺；內容精簡、實用，具有選擇性和彈性，重視學習過程，改善學習方式；注重與現代信息技術的整合。基于上面所述，將高職數學分為基礎數學（64學時），工程數學（48學時）和數學拓展（16學時或32學時）三個模塊，工程數學和數學拓展在分為若干子模塊，每個子模塊學時數為8的整倍數。基礎數學為我院所有專業（語言、藝術專業除外）必修課程模塊，主要內容為微積分；工程數學為專業限選模塊，由線性代數、計算數學、積分變換、概率、統計、最優化方法、線性規劃等子模塊組成，面向具體專業需求，不同專業根據專業培養要求選擇子模塊，例如，計算機相關專業必須選擇線性代數、計算數學等模塊，自動化專業必須開設積分變換模塊等等；數學拓展為任選課程，主要包括數學文化、微積分精講（面向專升本）等子模塊，學生以興趣愛好為主及個人需求，自由選擇。

2.以“必需為本”，“夠用為度”，“實用為主”為原則，打破學科界限，倡導按專業的需求重新組合教學內容。面向專業需求，以“必需為本”，“夠用為度”，“實用為主”對數學傳統的教學內容進行合并或精簡；以數學實驗為基礎，降低對繁瑣計算的要求，以數學建模為平臺，重視數學思想和數學意識的教學，強調數學“應用能力的培養”作為數學教育的出發點。通過講清基本概念，傳授數學方法，培養數學意識，使學生掌握分析解決問題的思路和方法，進而使“數學的應用”得到強化。這要求我們處理好數學基礎訓練與數學應用能力培養的關系，將高職數學教學內容定位在為專業服務和能解決實際問題上，應具有“面廣”、“易懂”、“重應用”的特點，即：教學內容廣泛、所授知識易懂、重在數學知識的運用，對形成完整的學科體系要求較低，其核心是在教學內容上打破學科界限，倡導按專業的實際需求重新組合教學內容，以專業需求為中心，以實踐運用為紐帶，強調學生的數學應用的能力培養。通過專業調研，結合專業培養目標，選定合理的教學內容，使得教學內容更貼近專業需求。為實現數學教學以“應用能力的培養”為主旨的目標，在教學內容中增加數學實驗課和數學建模。通過開設數學實驗，使學生會借助于數學軟件（如matlab、mathmatic）進行常規的計算，掌握數學建模中常見的數學計算方法和數據處理方法，學生可以針對某一個具體的實際問題，在計算機上進行模擬、仿真、比較算法、分析結果，找出最佳解決問題的方案；通過開設數學建模，使學生在遇到問題，能夠運用所學的數學知識，對問題進行理性的分析，通過數學建模，將實際問題抽象成數學模型；借助數學軟件，給所建立的數學模型設計算法，通過編制程序上機實現，并且會對計算結果進行分析處理。數學建模是培養學生建立數學模型，進行科學計算，利用計算機分析處理實際問題能力的重要途徑，也是實現數學教學以“應用”為主旨的最有效途徑。因此，具體專業的教學內容包括三個部分：一是基礎數學（64學時）微積分；二是工程數學+數學實驗+數學建模，共計64學時；三是數學拓展。例如，計算機專業教學內容為微積分、線性代數、計算方法、數學實驗和數學建模共計128學時，及學生自選的數學拓展部分。

3.以“學生為主體”、“項目為載體”、“能力培養為核心”，強調知識運用，通過大型作業（數學建模），探索一條的教、學、做一體化的數學教學新模式。為實現數學教學“創新性人才培養”的目標，在教學模式上打破常規的教學模式，將“數學的運用”貫穿整個教學過程，以學生獲得知識的程度最大化和能力提高顯著化為教學目的，一方面注重基礎知識的訓練與培養；另一方面注重學生應用數學知識解決問題的能力的提高。充分調動學生的積極性和創造性，最廣泛地讓學生參與課堂活動，最大限度地開發學生的潛能，以真正提高學生的數學素養。在傳統講授模式基礎上，引入項目化教學。項目教學法是以某一項目為研究對象，先由教師對項目進行分解，并作適當的示范，數學項目教學法，即在數學的教學過程中，通過選定一些與數學緊密相關的項目活動，引導學生通過項目的實踐活動，理解和掌握課程要求的知識與技能，讓學習過程成為一個人人參與

的創造實踐活動。

然后讓學生分組進行討論、協作整個教學過程設計為：在教法和學法上，根據學生特點、知識特點及目標要求，選擇適當授課課型。根據學生的基礎層次情況，以學生獲得知識的程度最大化和能力提高顯著化為教學目的，一方面注重基礎知識的訓練與培養； 另一方面注重學生應用數學知識解決問題的能力的提高。充分調動學生的積極性和創造性，最廣泛地讓學生參與課堂活動，最大限度地開發學生的潛能，以真正提高學生的數學素養。教學模式設計如上圖所示。

4.以“限時筆試”、“數學軟件運用”、“數學應用能力檢驗”多種形式相結合，全方面進行教學考核方式的改革。考試是學業評價的一種重要方式和組成部分，它對教學具有管理、導向、激發、診斷與調控的功能。長期以來，數學考核的形式是限時筆試為主，這種規范化的考核方式不利于充分發揮學生主觀能動性，體現數學應用能力和創新能力，特別是目前，高職院校采取“寬進”方式吸引學生人學，造成了學生整體數學素質偏低。這種考試形式只能使教師面對考試成績表上的一片“紅燈”和逐年增加的不及格率；但是取消考試或者弱化考試顯然無法實現學業評價。為保證數學教學以“應用能力的培養”為主旨的目標得以順利的實施，在考核方式上強調數學應用能力的考核。為了客觀的有針對性考核學生的數學應用能力，我們對考核方式進行了初步的改革，既保留一塊傳統的限時筆試，同時更加注重過程評價（平時表現）及分析解決實際問題的能力的評價（大型建模作業），具體為總評成績分成三塊：（1）平時成績，包括出勤、作業、課堂表現、提問、討論；（2）限時筆試，包括傳統基本知識、基本運算的考核；（3）大型作業，包括大型作業的完成情況、討論課的表現。在考試內容的選擇上遵循如下的原則：一是檢驗學生基本運算能力；二是檢驗學生數學軟件運用能力；三是檢驗學生運用數學知識解決問題能力。

三、結論

本文從課程設置與課程體系、教學內容、教學模式、考核方式四個方面對高職數學教學改革進行研究，并在我院創新班進行實踐，取得了一定的效果。

參 考 文 獻

[1]趙卿敏.實施面向21世紀教學內容和課程體系改革計劃的回顧與思考[J].中國大學教學.2000（3）：20～23

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第9篇：數學建模課程的主要內容范文

1高職院校建筑工程技術專業高等數學

教學現狀與存在的問題高等數學課程是高職院校的文化基礎課,是建筑類專業的一門必修課。建筑工程技術專業主要是培養面向建筑施工企業,適應建筑施工第一線需要,具有建筑施工、組織、管理能力,具備較強的實踐技能和良好的職業道德以及具有可持續發展的學習能力與適應能力的高素質、高技能人才。高等數學課程作為文化基礎課,不僅要增強學生的綜合素質、培養學生的抽象思維能力,對于建筑工程技術專業的學生而言,高等數學課程更是其學習專業課程的一個必不可少的工具,它為專業課程的學習提供了必備的基礎知識和技能。因此,高等數學的教學能培養學生科學的工程思維方法,為學生分析、解決工程技術問題提供理論方法保障;而工程技術專業課能擴展學生的專業技能,是理論方法的延展,二者相互補充,必不可缺。但是,目前高職院校的高等數學課程的教學大多數仍然是以傳統灌輸式的教學方法進行,側重數學定理的證明、公式的推導以及習題的演算,而忽視數學在實際中的應用,忽略數學是源于生活的,數學中的很多公式、定理、模型在實際生活中都是具有工程應用背景。學生們不理解數學課程學習的作用,更不知道數學和專業課程、數學和實際問題之間的聯系所在。加之數學課程基本概念較多、計算量大、內容抽象,高職學生自身學習基礎就比較薄弱,學習起數學來感到吃力與困難。可以說,傳統的數學教學方式并沒有結合學生的實際情況,沒有讓數學與所學專業掛鉤,不能讓學生把數學知識運用到實際的工作生活中。如何“生活化”的變革高等數學在建筑工程專業的教學方法,更好的為建筑工程類學生思考、分析、解決實際工程問題服務;在人才培養中做到有的放矢,培養更多符合社會發展的高級建筑工程人才,是當前亟待解決高等數學教學方法中的問題。

2問題存在的原因

高等數學作為工科專業非常重要的一門文化基礎課,在高職院校建筑工程類專業的教學為何會出現與專業課教學脫節的現象呢？有必要去深究其問題存在的主客觀原因,用科學發展的觀點去指導高職院校高等數學課程教學改革。我們從學校、教師、學生這三個層面去分析與了解高職數學的教學問題,通過與建筑系的管理人員、教職人員、學生進行交流討論,深層次、多角度分析了解,以貴陽職業技術學院建筑工程技術專業的老師與學生為調查對象,設計相應的問卷調查表,得出了以下的問題存在如下原因。(1)通過與建筑系的領導進行交流探討,發現領導本身是認可高等數學在對學生思維能力的培養和整體素質的提高上的作用的,但是他們并不了解數學這門課程作為工具與專業課程、實際問題之間的關聯,也就無法對數學課程引起足夠的重視。相反,還有些領導希望削減高等數學的課時量,覺得占用了專業課程的時間,而完全忽略了高等數學對學生系統學習專業課程的促進作用。(2)通過與建筑系的專業課老師進行交流探討,得出對于專業課老師而言,是希望學生能把高等數學課程學好學透,這不僅能培養學生思維的嚴密性、思考問題的邏輯性,還能為相關專業課程的學習打下了堅實的基礎。比如,在《建筑工程測量》課程中,水準、角度測量、經緯儀、全站儀的使用都要用到高等數學的相關知識。此外,《建筑工程造價》、《概預算》、《審計》等課程的教學更是與數學息息相關,一些操作軟件也是需要有良好的數學基礎。通過與建筑工程技術專業的200名學生進行交流探討,并設計了問卷調查表進行調查統計,得出對于大部分學生而言,都能理性的看待高等數學課程的設置,并且認同這門課程開設的必要性。設計的調查問卷表的主要內容包括:你學習高等數學的目的、你希望高等數學的學習給你帶來哪方面的幫助或者提升、你希望如下那種方式的教學方式會更好等等。在調查過程中,調查對象主要是高職院校建筑工程技術專業的教師和學生,所選取的教師和學生的比例是1:9。其調查結果表明:

(1)在高職院校85%的師生均認為高等數學很重要;

(2)高職院校學生學習高等數學的目的不一;

(3)學生對學習高等數學的對專業課程學習的幫助認識還不到位,甚至有部分認為學習高等數學毫無意義;

(4)建筑工程類專業學生認為專業課程學習對理解高等數學抽象問題有幫助,甚至有學生認為沒有;

(5)部分學生對學習高等數學對他們能力的培養,選擇無所謂;

(6)建筑類的學生普遍學習高等數學的方法還是來自于老師的講授;

(7)學生喜歡的高等數學的授課方式,普遍喜歡從工程技術、應用的角度講授。總體來說,由對這些調查問卷的分析可知,建筑工程技術專業的學生普遍認為良好的高等數學課程的教學對建筑工程類專業課程的學習與教學是非常重要;認為高等數學課程是后續建筑工程類專業課學習的必要課程,并有助于專業課程的學習;而建筑工程類專業課的學習同時也有助于進一步理解高等數學的某些理論知識。

3高等數學教學方法改革建議

鑒于以上對該院建筑工程技術專業高等數學課程的教學現狀和存在問題的分析,可以從學校、教師到學生三個方面來對高等數學的教學進行改革,建議如下。

3.1學校方面

(1)在領導層面就應重視高等數學課程的學習,理解數學作為一門基礎課程,不僅能提高學生的素質與抽象思維能力,還能與專業課程的學習相互促進。

(2)在設定高職高等數學課程的時候,應相應的配置相關的數學建模、數學軟件的學習,以現代更便捷的方式去解決與數學相關的問題。比如開設《大學數學實驗》、《數學模型》等課程,并配合相關軟件的學習。

(3)由于高等數學課程是由基礎部統一排課,可以考慮針對不同的專業,安排固定的老師進行授課。并針對不同專業,對授課的數學老師進行一系列相關專業知識的培訓,讓這些老師更深入的了解所教授學生的專業知識,以便能更好的把專業知識與數學教學融合在一起,讓學生更清楚的理解數學在專業和實際生活中的作用。

(4)成立數學建模團隊,積極的參與國家級或者省級的數學建模比賽。該院沒有參與任何數學建模的培訓和比賽,而開展數學建模是培養運用型人才的需要,是提高學生綜合素質的需要,是數學教學改革的需要。因此,學校需要盡快的成立數學建模團隊,報名參加各種數學建模比賽,通過數學建模競賽來調動學生對數學的學習興趣,并增強學生的各種綜合能力。

3.2教師方面

(1)加強數學老師自身專業知識的素養,“要給學生一杯水,自己必須要有一桶水”。所以,只有當數學老師自身的知識足夠全面和豐富的時候,才能由淺入深、由表及里的教導學生,讓學生系統的、全面的去學習數學知識。

(2)數學老師可積極的參與各專業的教學研討會,共同討論不同專業對數學各知識點的需求。數學老師要以成為理論型和實踐型相結合的“雙師型”人才為目標來要求自己,不僅要有良好的數學專業知識和教學技能,還要具備較強的應用能力和實踐操作能力,要懂得數學知識與專業知識的融會貫通。

⑶采用啟發式教學方式配合傳統的講授式教學,讓學生主動參與學習,分組討論重點、難點。高等數學課程作為文化基礎課,大部分的學生都不夠重視,學習態度欠佳,因此把課堂還給他們,讓他們來做課堂的主人,教師作為組織者和引導者來讓學生積極的思考,這樣才能讓學生們真正的學懂數學。

⑷在對專業基礎知識稍做了解的基礎上,把數學課程分為基礎模塊和實用模塊兩部分。基礎課程主要講授數學的概念、定理及基本的解題方法;實用模塊就需要把數學知識運用于專業課上,做到學以致用。

3.3學生方面

(1)積極參與數學建模比賽,增加自身見聞。數學建模不僅能培養學生的自學能力、快速獲取信息的能力、學生的團隊合作意識和能力,還能培養學生綜合運用數學知識進行分析、推理、計算的能力。參與數學建模是最有效、最快捷的把數學知識學以致用的途徑,能讓學生的能力、素質、心智在比賽過程中得到較強的提高。

(2)重視每一次數學課程的教學,積極配合老師,做課堂的主人。

(3)在專業課程的學習當中,把數學當作一項工具,用以更好、更透徹的去理解專業課程。

(4)熟悉掌握基本數學軟件,了解數學計算仿真工具,用所學的知識服務社會實踐看得見也摸得著。

4結語