论高等数学教学中建模思想的运用
作者:佚名; 更新时间:2014-05-01
[摘要]本文主要就数学建模在高等数学教学中的重要性,针对目前高职类学生普遍存在的对高等数学的厌学情绪以及建模能力不强,提出了解决对策——将数学建模思想和方法融人到高等数学教学中去,文中具体讲述了必要性及解决对策。
[关键词]高职;高等数学;数学建模;必要性及对策
数学建模和数学一样有着古老的历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。中国科学院院士李大潜指出:“数学的教学不能和其他科学和整个外部世界隔离开来,只是一个劲地在数学内部的概念、方法和理论中打圈子,这不利于了解数学的概念、方法和理论的来龙去脉,不利于启发学生自觉运用数学工具来解决各种各样的现实问题,不利于提高学生的数学素养。在开设和改进数学建模课程的基础上,逐步将数学建模的精神、内涵和方法有机地体现到一些重要的数学课程中去,并在条件成熟时最终取消专门开设的数学建模类课程,或将其变为课外训练的辅助环节,应该是一个努力的方向。”对于高职学生来说,学校的定位是:“培养务实型的一线技术、管理应用性人才”,由于现行高职数学教材大都是重理论轻应用,加上高职院校学生的数学基础不够扎实,学生感觉学了高等数学以后不知用在何处,对所学的专业和以后的工作帮助不大,久而久之学生就对高等数学产生了厌学情绪,影响了教师的教学。解决这一问题的一个切实有效的方法就是:将建模思想运用于高职院校的高等数学教学中去。
一、高等数学教学引入建模思想的必要性 (1)数学建模的重要性
数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,即数学建模。数学建模是指对现实世界的一些特定对象,为了某特定目的,做出一些重要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构,用它来解释特定现象的现实性态,预测对象的未来状况,提供处理对象的优化决策和控制,设计满足某种需要的产品等。
高等数学是大多数高职院校学生的必修课,在高等数学教学中融入数学建模思想是搞好高等数学教学,充分发挥数学重要作用的有效手段和途径,对学生也是一种良好的思维训练。在高科技发展的今天,数学正以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,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。因此数学建模被时代赋予了更为重要的意义。
(2)高等数学中的数学建模思想
数学建模本身并不是什么新东西,数学建模几乎是一切应用科学的基础。例如,在高等数学这门课的系列教学中,处处体现着数学建模思想。从极限概念、连续概念、导数、定积分等微积分中最基本、最重要概念产生的历史背景来看,数学建模思想无一例外地渗透在其中。数学在发展人的思维中有特别显著的作用,现代社会要求培养的人才具有广博的知识,要能够分析和创造性地解决新问题,这就要求他首先是一个能够思考的人。在这种意义上,数学作为一门基础学科,就远不止是传授一些既有的知识,更重要的是培养学生发现规律、调理思想、把知识转换为自己的思维结果的能力,这就要重视数学建模。高职院校培养的是实用性人才,更加强调学生要具备实际的动手能力,因此,在高职院校高等数学的教学中,教师应该将理论与实践联系起来,夯实学生数学建模基础,使学生从一开始就树立数学建模的思想,只有这样,才能引起学生对数学建模思想的兴趣和重视,才可能使学生喜欢数学,并充分发挥自己的主动性来学习数学,学会读数学书。为此,在高职院校基础数学课的教学中,有必要扩大数学模型教育,扩大学生(同时也包括教师)的受益面,只有这样才能培养出更多有余力、想学更多数学知识的学生,培养出跨世纪的复合型人才。
二、高等数学教学中合理利用建模思想的对策
(1)加强数学原理性知识的介绍
大数学家庞加莱说:“若想预见数学的将来,正确的方法是研究它的历史和现状。” 可现在高等数学课本中的叙述,未能表现出创造过程中的斗争、挫折、以及在建立一个可观的结构之前,数学家所经历的艰苦漫长的道路。学生常常误认为这些创造都是靠天才数学家们逻辑推理出来的,发明者原始的想法也被隐藏在其中,大多数高职院校学生本来就普遍对高数不感兴趣,他们学了一大堆定义、定理和公式,却没搞清楚为什么要学习微积分,也不知道微积分究竟有什么用,就更不想学下去。因此,在讲述有关内容时让学生能在一定程度下了解所学知识的来龙去脉及历史渊源是十分必要的,这往往可以激发学生的求知欲望。如我们在这些院校讲微积分的内容时,可先向学生简单介绍微积分的前期史,使学生知道:微积分产生于17世纪,它经历了一个漫长而曲折的奋斗历程,这种奋斗历经两千五百多年之久,l7世纪最伟大的数学家们都参与了这项伟大的工程。他们当中有笛卡儿、卡瓦列里、费马、帕斯卡罗贝尔、巴罗等,最终在牛顿和菜布尼茨手中集其大成,进发出新方法和新观点的发明,使数学达到一个更高的水平。
(2)重视建模的过程
[关键词]高职;高等数学;数学建模;必要性及对策
数学建模和数学一样有着古老的历史。例如,欧几里德几何就是一个古老的数学模型,牛顿万有引力定律也是数学建模的一个光辉典范。中国科学院院士李大潜指出:“数学的教学不能和其他科学和整个外部世界隔离开来,只是一个劲地在数学内部的概念、方法和理论中打圈子,这不利于了解数学的概念、方法和理论的来龙去脉,不利于启发学生自觉运用数学工具来解决各种各样的现实问题,不利于提高学生的数学素养。在开设和改进数学建模课程的基础上,逐步将数学建模的精神、内涵和方法有机地体现到一些重要的数学课程中去,并在条件成熟时最终取消专门开设的数学建模类课程,或将其变为课外训练的辅助环节,应该是一个努力的方向。”对于高职学生来说,学校的定位是:“培养务实型的一线技术、管理应用性人才”,由于现行高职数学教材大都是重理论轻应用,加上高职院校学生的数学基础不够扎实,学生感觉学了高等数学以后不知用在何处,对所学的专业和以后的工作帮助不大,久而久之学生就对高等数学产生了厌学情绪,影响了教师的教学。解决这一问题的一个切实有效的方法就是:将建模思想运用于高职院校的高等数学教学中去。
一、高等数学教学引入建模思想的必要性 (1)数学建模的重要性
数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,即数学建模。数学建模是指对现实世界的一些特定对象,为了某特定目的,做出一些重要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构,用它来解释特定现象的现实性态,预测对象的未来状况,提供处理对象的优化决策和控制,设计满足某种需要的产品等。
高等数学是大多数高职院校学生的必修课,在高等数学教学中融入数学建模思想是搞好高等数学教学,充分发挥数学重要作用的有效手段和途径,对学生也是一种良好的思维训练。在高科技发展的今天,数学正以空前的广度和深度向其它科学技术领域渗透,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。因此数学建模被时代赋予了更为重要的意义。
(2)高等数学中的数学建模思想
数学建模本身并不是什么新东西,数学建模几乎是一切应用科学的基础。例如,在高等数学这门课的系列教学中,处处体现着数学建模思想。从极限概念、连续概念、导数、定积分等微积分中最基本、最重要概念产生的历史背景来看,数学建模思想无一例外地渗透在其中。数学在发展人的思维中有特别显著的作用,现代社会要求培养的人才具有广博的知识,要能够分析和创造性地解决新问题,这就要求他首先是一个能够思考的人。在这种意义上,数学作为一门基础学科,就远不止是传授一些既有的知识,更重要的是培养学生发现规律、调理思想、把知识转换为自己的思维结果的能力,这就要重视数学建模。高职院校培养的是实用性人才,更加强调学生要具备实际的动手能力,因此,在高职院校高等数学的教学中,教师应该将理论与实践联系起来,夯实学生数学建模基础,使学生从一开始就树立数学建模的思想,只有这样,才能引起学生对数学建模思想的兴趣和重视,才可能使学生喜欢数学,并充分发挥自己的主动性来学习数学,学会读数学书。为此,在高职院校基础数学课的教学中,有必要扩大数学模型教育,扩大学生(同时也包括教师)的受益面,只有这样才能培养出更多有余力、想学更多数学知识的学生,培养出跨世纪的复合型人才。
二、高等数学教学中合理利用建模思想的对策
(1)加强数学原理性知识的介绍
大数学家庞加莱说:“若想预见数学的将来,正确的方法是研究它的历史和现状。” 可现在高等数学课本中的叙述,未能表现出创造过程中的斗争、挫折、以及在建立一个可观的结构之前,数学家所经历的艰苦漫长的道路。学生常常误认为这些创造都是靠天才数学家们逻辑推理出来的,发明者原始的想法也被隐藏在其中,大多数高职院校学生本来就普遍对高数不感兴趣,他们学了一大堆定义、定理和公式,却没搞清楚为什么要学习微积分,也不知道微积分究竟有什么用,就更不想学下去。因此,在讲述有关内容时让学生能在一定程度下了解所学知识的来龙去脉及历史渊源是十分必要的,这往往可以激发学生的求知欲望。如我们在这些院校讲微积分的内容时,可先向学生简单介绍微积分的前期史,使学生知道:微积分产生于17世纪,它经历了一个漫长而曲折的奋斗历程,这种奋斗历经两千五百多年之久,l7世纪最伟大的数学家们都参与了这项伟大的工程。他们当中有笛卡儿、卡瓦列里、费马、帕斯卡罗贝尔、巴罗等,最终在牛顿和菜布尼茨手中集其大成,进发出新方法和新观点的发明,使数学达到一个更高的水平。
(2)重视建模的过程
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