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数学建模课程改革精选(九篇)

数学建模课程改革

第1篇:数学建模课程改革范文

关键词:数学建模 数学实验 教学改革 教学实践

一、课程的特点

数学建模的本质决定了它不仅是一种创造性的活动,而且是一种解决实际问题的量化手段。所以数学建模课程有助于提高学生的创新能力、自学能力和综合知识应用能力;同时也有助于学生洞察力和抽象能力的培养。 “以培养学生的创新意识与创新能力为重点,以渗透数学建模思想加强数学建模课程建设为突破口”的教学模式,能够提高“学生创新意识与创新能力”为达到这种目的,进行教学改革是非常必要的,课程的教学进行改革,也能适应学科发展和社会发展的要求。[1]

数学实验是以理论与实践形结合的方式,向同学们教授MATLAB等软件的运用方法,运用数学软件解决数学问题,这样能够给数据的整理带来很大的方便,在数学建模中经常会应用到这些软件,所以学生们掌握好这些软件的操作方法会更好的运用数学建模解决实际问题,对数学实验课程进行适当合理的教学改革让同学们更快更好的掌握各种数软件的使用方法,提高学生在教学过程中的参与程度,使学生的主观能动性在实验中能得到相当充分的发挥。好的实验会引起学生学习数学知识和方法的强烈兴趣,并激发他们自己去解决相关实际问题的欲望,因此根据实际教学情况进行适当的教学改革。[2]

二、课程教学的现状

近几年,我校越来越多的同学参加了数学建模竞赛,我校也连续举办了三届数学建模竞赛,很多同学也在比赛中取得了优异的成绩。但通过比赛和在课堂上和同学们的沟通交流也发现了一系列需要进行教学改革的内容。同学们的学习兴趣还不够高,很多同学不能进行透彻的研究,缺少专研的精神,教师队伍缺乏合理的创新和引导能力,课程开展的面也比较狭小,除统计学专业外,其他院系同学基本靠选修课了解该课程。

三、课程的教学改革内容

数学建模和数学实验的教学,对教师的能力提出了很高的要求,不仅要求教师必须掌握一定的数学的知识和方法,还必须对数学应用的广泛性、如何应用数学有着深刻的理解,才能把建模教学搞好,而且对计算机软件应用也具有较高的要求。同时如何开发各个专业课程与数学建模及实验的联系也尤为重要。所以可以举办一些数学建模教师培训班、研讨班,也可以请专家讲学来提高教师的业务水平。总之,数学建模是学生创新能力和综合素质培养的重要途径,我们要以数学建模课程的教学改革为切入点,将数学建模的思想融入到数学的其他主干课程中去,带动整个数学学科的教学改革,在创新型人才培养模式和思路上起到探索作用。具体改革方式,可以从以下几个方面入手:

1.增加数学实验与数学建模课开展的深度、广度;

数学建模课程应该在统计学专业第三学期开展专业选修课,在其他专业第三学期开展公共选修课,连续开展两个学期,各16学时,并错后一个学期开展数学实验课程,开展一个学期16学时。

2.改进教学内容、方式、方法;

教学内容上应该更加贴近公共课和专业课教学内容,让同学们都有机会将自己学习的理论知识应用的数学建模和实验中来,根据学院特点,编写相关教材,主要讲授初等数学、优化模型、统计模型、动态模型、连续模型等,同时在数学实验教材中利用数学建模教材的案例构建实验内容,是的二者有机结合。数学实验与数学建模应以学生为主体,教师利用一些事先设计好的问题启发、引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索、努力进取的学风,培养学生从事科研工作的初步能力,培养学生团结协作的精神,形成一个生动活泼的环境和气氛。[3]

3.规范考核方式、实验报告。

其教学方式、方法及考核方式也必然与传统的基础数学教学有质的不同,必须探寻新的合适的方法,将数学建模和数学实验课程从传统的考核方式中解脱出来,数学建模课程考核以分组形式完成数学建模论文,使得考核更加接近于实际比赛形式;数学实验实验报告的规范也需要健全,以更符合专业特色的实验来建立实验要求,报告内容和实验解决方案,方式也应该更加开放,可以利用多样化的软件解决,这样有效的开放同学们所学,又能提高创新能力。[4]

四、结语

数学建模与数学实验课程因为其具有创新性、科学性越来越被重视,为了使学生们更好的掌握这两门课程,更好的培养学生的创新性提高学习效率,进行教学改革势在必行,在不断的改革与实践过程中,我校整体数学建模竞赛成绩显著提高,充分肯定了改革的效果。在以后的教学过程中在保持基础教学上适当的进行改革,逐步提高学生们的学习兴趣以及教学效果,使得课程转变更加贴近学院转型发展和应用人才培养。[5]

参考文献

[1]蒲俊,张朝伦,李顺初.探索数学建模教学改革提高大学生综合素质[J].中国教学大学,2011(11):24-26.

[2]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].北京:高等教育出版社,2003.

[3]鲁富荣.独立学院数学建模教学初探[J].科技情报开发与经济,2009,19(32):164-165.

[4]叶其孝.数学建模教育活动与大学生教育改革[J].数学的实践与认识,1997(1):92-96.

[5]罗卫民,李昌兴,史克刚.数学实验与数学建模课程教学改革[J].高等工程教育研究,2005(6):110-112.

第2篇:数学建模课程改革范文

【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,每年均获得了部级省级大奖。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。

第3篇:数学建模课程改革范文

【关键词】课程改革 高中数学 高效课堂

新的课程改革经过了十几年的发展,许多学科的改革已经初见成效,为现代化的教学提供了新的思路。在课程改革理念的影响下,高中数学也进行了积极的改革,在教材内容及教学方式等方面也进行了积极创新与实践。新课改理念要求在实际的教学过程中加强教师与学生之间的互动,通过教学培养学生实际的应用能力。但是随着高中课程改革的推进,其在改革中存在的问题也逐步的显现出来,影响了高中高效课堂教学的开展。

一、高中数学课堂建设的现状分析

高中数学课堂在新课改理念的背景下进行了积极的改革。高中数学教师认识到传统的教学方式对学生的学习起到的帮助较小,应该改变传统的教学方式,提高学生的学习兴趣。但是由于高中学习生活较紧张,学校对教师及学生的评价主要依靠学习成绩,导致教师在课堂教学过程中主要运用教材中的知识对学生的课堂学习进行讲解与训练,并不注重学生自身思考能力的提升与培养。在教学环节的设计上,主要是以教师的课堂教学模式为主导,没有激发学生的学习兴趣及课堂气氛。

二、高中数学课堂教学存在的问题

1.课前与课中环节衔接存在问题

部分高中教师在教学的过程中,只注重对教材中重点内容的分析与讲解,忽略了高中数学课前与课中教学环节的衔接。首先,部分高中教师在开展教学之前,自己本身能够清楚地认识到教学目标及教学的主要任务,但是在课中没有与学生进行互动,将教学目标清楚的表现出来①。其次,教师在高中数学的教学过程中自身的主体地位依旧没有改变,以教师为主体,以学生辅助教师完成教学内容的形式进行课堂教学。最后,教师的课中教学环节设计较混乱,不能循序渐进的将学生带入到到课堂教学中,影响教学互动及课堂学习的开展。

2.学生学习的主观能动性开发较少

高中生是学习的主体,学习效果主要是由其自身的主观能动性决定。部分高中教师在教学的过程中没有充分认识到学生的学习主体地位,忽略了学生自主合作学习的培养。首先,教师的课堂教学方式较传统,主要是教师讲授、演示,提问学生并进行练习。这种教学方式更注重的是思维方式的模仿,对学生的自主思考不能提供较大的帮助。其次,教师在课堂教学的过程中没有为学生的合作学习及交流提供充分的时间。部分教师认为高中学习较紧张,应该充分利用课堂教学时间为学生讲解知识点及练习,讨论学习是在浪费时间,这种意识导致高中高效课堂的学习效率较低,学生之间缺少相应的互动与交流。

三、高中数学高效课堂模式的构建策略

1.加强高效课堂中教学环节的衔接

高中数学教师在教学的过程中,应该注重教学环节的衔接。首先,教师在教学的过程中应该对学生的基础预习、教学任务进行有效的设计,在课堂中重点强调并写在显眼的位置,使学生能够明确学习目标,帮助学生建立明确的学习目的。其次,充分发挥学生的主体地位,在教学中强调对学生学习的引导与帮助,摒弃传统思维模仿的学习方式,在教学的过程中积极引导学生独立思考。最后,将课中教学环节设计得更加具体与完善,在班级内划分成学习小组,每组成员在课堂学习之后将教学目标进行归纳与总结,并把学习的结果对教师及同学进行复述,全班同学进行点评。教师在教学的过程中针对学生在课堂中存在的问题进行汇总,并针对较普遍且重点的问题进行讲解,在课堂教学接近尾声时请同学对本节课堂教学内容进行反馈,使教师能够更好的掌握学生的学习情况,便于学生更好的掌握学习重点。

第4篇:数学建模课程改革范文

关键词:高职;人才培养模式;数学课程;教学改革

高职教育是高等教育的特殊类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线的高技能人才的使命。数学思想方法和数学技术是高职院校学生适应未来岗位要求以及可持续发展潜力的必备素质和基本能力之一。因此,高职数学课程如何深化改革,满足高职人才培养的需要,已成为高职数学教师亟待思考和探索的问题。本文以广西交通职业技术学院为例,探讨高职数学课程的改革。

一、数学课程教学存在的问题

广西交通职业技术学院是一所交通部高职示范院校和广西高职示范院校,目前,学院设置有公路工程、监理工程、建筑工程、汽车维修、物流管理、计算机应用等48个专业(含专业方向)。数学课程是学院大多数专业的公共必修课程。由于我院高职教育历程较短,教学规模扩张较快,因此,数学课程教学存在着诸多不和谐的局面:学生起点低与教学内容抽象的矛盾;课时少与培养要求高的矛盾;教育对象的专业多样与教学内容单一的矛盾;学生基础良莠不齐与教学要求一刀切的矛盾;教师知识面窄与专业培养多样化的矛盾等等。

二、数学课程教学改革的探索与实践

根据数学教学中存在的问题,我院结合高职教育教学改革和内涵建设的需要,积极探索数学课程建设与改革,主要途径和方法为:

1.改革课程教学内容,采用模块化教学,突出职业性。首先,以“管用、够用、实用”为原则修订教学大纲,并结合各专业特点,对教学内容删繁就简,删减了教学内容中部分的演绎推理,淡化了严格的数学论证,强化了几何说明,重视直观、形象的理解,把学生从繁琐的推导和不具一般性的数学技巧中解脱出来。同时突出学生应用能力培养,充实了与学生生活、专业紧密联系的内容,把数学建模内容融入高等数学(经济数学),使课程内容呈现出简洁、明了、新颖和实用的特征。

其次,采用模块的方式实现课程内容的重组,对于课程内容的设置不再刻意地追求课程体系的严密性、完整性和逻辑性。我们将数学的教学内容分为初等数学、高等数学、工程数学三大板块,同时,又将高数模块分成一元微积分、多元微积分、常微分方程、空间解几共四个模块,工程数学模块又分成级数模块、线性代数模块、概率与数理统计模块等,通过模块的有机结合,满足了不同专业的不同要求。

此外,在同样的知识模块教学中,为了突出专业特点,不同专业使用的案例有所不同。例如同样是讲授“导数的应用”章节,路桥专业的学生接触到曲率变化对道路安全的影响,而管理专业的学生由此领会边际和弹性的意义。

2.建构多样化的数学课程体系,满足学生个性化发展。为了满足不同生源、不同层次学生的个性需求,除了在第一学期开设必修课程高等数学、经济数学外,还为学有余力的学生在第二学期开辟了课内的数学选修课和课外的数学培训班,有数学建模选修课、数学实验选修课、工程数学选修课以及数学建模竞赛培训班。必修课程与选修课程相结合、课内与课外相结合的数学课程体系,不仅培养了学生的数学素养、坚实的数学基础、数学建模和解决实际问题的能力,也为学生的个性化发展提供了平台。

3.以问题为载体,任务为驱动,充分发挥学生主体作用。转变教学观念,打破填鸭式的教学模式,不断改进课堂教学。教师结合专业特点,创设问题情境,并以任务为驱动,采取启发式、练习式、案例式、交流式、讨论式等教学方法,引导学生思考,引导学生提问,指导学生开展合作学习活动,指导学生掌握学习方法等。教学方法的改革,充分发挥了学生学习的主体作用,提高了学生学习兴趣,也为学生终身学习奠定了必备的学习能力。

4.实施3∶5∶2的考核模式,科学合理地评价学生的数学能力。为了科学合理地评价学生的数学素质和数学能力,我们积极探索数学考核模式改革,实施3∶5∶2的数学考核新模式,即平时成绩(包括出勤、作业、回答问题、测验等)占总成绩的30%;期末闭卷考试成绩占总成绩的50%,主要考核学生数学基本知识、基本计算、基本方法;期末开卷考试成绩占总成绩的20%,主要考核学生查阅信息、利用信息的能力,与人合作的能力,总结、归纳的能力,利用数学知识解决实际问题的能力等,以数学实践报告的形式,由学生利用课外时间完成。新的考核模式,不仅考核了学生数学基本知识的学习,而且考核了学生利用数学知识解决一些实际问题的能力及学生的职业核心能力。

5.加强数学教学团队建设,提高教师的整体素质。教师是教学的灵魂,教学团队建设直接关系到人才培养的质量。为此,我们从教学理念、教学能力、师资结构三方面入手,加强教学团队建设。一是组织教师定期学习高职教育教学改革文献、开展教研活动、深入专业(企业)调研等活动,不断更新教师观念;二是积极开展课程建设和教科研活动,提高教师教育教学能力。其中《高等数学》课程获学院课程建设创新大赛三等奖,《经济数学》课程获学院精品课程;《面向专业、突出学生应用能力培养的经济数学课程改革研究》、《高等数学模块化教学研究与实践》等5个课题获广西教育新世纪教改课题立项;课题《高职院校数学建模活动的研究与实践》获广西高校教学成果三等奖,《数学建模》课件获广西高校教学软件比赛优秀奖;与专业课教师合作组建的数学建模教学团队获院级教学团队,一位教师获院级教学名师;公开出版教材3本,教师多篇,等等;三是鼓励教师积极进修,提高专业水平。目前校内专兼职教师9人中,有7人获硕士学位或研究生学历,1人为在读研究生。

三、数学课程教学改革的思考

尽管数学课程教学改革取得了一定的成效,但随着高等职业教育“以就业为导向”培养模式的改变,专业课程领域改革的深入,各专业课程中的定量分析逐步被定性分析所取代,专业课程对数学课程的依存度不断降低,数学课程作为专业学习基础的地位逐渐削弱。相比较而言,数学课程改革的难度远远大于专业课程改革,需要改革的不仅仅是数学课程的教学内容,更重要的是课程观念、视角以及整个课程教学结构如何适应专业教学课程体系的变化。因此,在“工学结合、校企合作”人才培养模式下怎样对数学课程进行改革,是数学教师不断思考和探索的问题,需要数学教育工作者共同的努力。

参考文献:

[1] 教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见

[Z].2006.

[2] 李广全.关于高职院校数学课程的思考[J].中国职业技术教育,2006,(25):31-33.

[3] 何文阁.国家示范性高职院校数学课程教学内容现状研究与分析[J].长春大学学报,2010,20(9)105-107.

第5篇:数学建模课程改革范文

关键词:科学计算;课程群;精品课程;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)21-0050-03

随着信息技术和计算机技术的迅速发展,成都信息工程学院信息与计算科学专业为适应经济社会发展对人才的需求,致力于科学计算方向的应用型人才培养。近年来该专业发展迅速,2010年被评为全国第六批特色专业建设点。

科学计算课程群是信息与计算科学专业的核心课程群,它包括微分方程数值解、数值分析、数据分析、大型稀疏矩阵数值方法和数学实验等5门课程。该课程群对培养学生的应用能力、科学计算能力和创新实践能力有着举足轻重的作用。2008年立项组成课程群建设以来,教学团队对5门课程进行重新规划和整合构建,解决了单门课程课时不足、教学内容和教学资源交叉重复等问题。特别是2010年以来,以特色专业建设为契机,围绕精品课程建设,深化科学计算课程群改革。在课程群优化整合,教学模式、方法、手段更新,教学资源库建设,教材建设,教学团队建设,制度建设等方面进行研究与探索,取得了一些改革成果,以此带动其他课程群改革,促进了特色专业的良性发展。

一、科学计算课程群改革思路

科学计算课程群改革思路定位于立足特色专业建设,以人才培养质量为目标,以建设精品课程为主线,引导课程体系、教学方法改革;引领教学内容、教学手段更新;加强教学研究与科学研究,探索教学创新;倡导团队合作,培育团队协作精神。注重课程群改革内涵发展,融知识传授、能力培养、素质教育为一体,将教学改革设计与课程教学实施有效结合起来,按计划分阶段逐步把5门课程建设成精品课程。通过深化科学计算课程群改革,切实提高教学质量。

二、科学计算课程群改革措施

着力于信息与计算科学专业的应用型人才培养和科学研究需求,采取“系统规划,梯级建设,重点培育,综合改革”策略,改革科学计算课程群教学,按大课程框架进行建设,以此获得专业课程的整体优势,打造学科优势,推动特色专业建设。

1.优化整合课程群体系和内容,切实提高教学成效

遵循科学性、先进性原则,引进学科发展新的思想方法,在“数学基础、数学建模、计算方法、算法设计、程序设计”的大课程框架下,打破传统课程界限,整合课程群体系,按确定性问题、随机问题、基础应用三大模块优化更新课程内容,以适应随着计算机快速发展而产生的更高效的科学计算方法的学习和研究,凸显科学计算课程间的关联性、系统性、有效性和创新性,使改革后的课程群教学体系和内容更有利于知识结构的循序渐进,更有利于课程间教学内容的融会贯通,更有利于提高教学成效。

(1)确定性问题。专业课程微分方程数值解和数值分析研究确定性问题的数值方法,现有教材以理论研究为主,理论体系严谨。课程群改革后,教学内容侧重数值方法的构造与典型问题的应用,并紧随科学技术的发展而优化更新。微分方程数值解作为数值分析的后续课程整合建设,避免了单门课程建设时迭代法的重复和教学资源的重复,使课程间由原来的相互隔离转变为互为贯通,由原来的相互重叠转变为互为补充。[1]这两门课程教学内容的整合处理和侧重方法的教学改革,使课程内容更加丰富,知识面更加广阔,教学资源配置更加合理,符合专业发展的时代特征,适应学科发展新趋势,是课程群改革的关键所在,重点在于建立科学计算的思想方法,激发学生学习潜能,体现思维模式与创新意识的建立过程。

大型稀疏矩阵数值方法是结合学科发展,在新的培养方案中增设的专业课程,主要研究基于海量数据的计算方法、存储方法和最优化算法。教学内容侧重算法和程序的分析与设计,并通过计算机实现高效求解,与微分方程数值解、数值分析两门课程相辅相成,体现科学计算基础与计算机科学的交叉融合。

(2)随机问题。专业课程数据分析研究随机问题,涉及的内容多、知识面广,针对相应实际问题有确定的数学模型。课程群改革将解决什么样的问题、如何解决问题作为重点,教学内容侧重基本原理的应用和结论的分析来组织和提炼。根据课程实用性强的特点,实验教学课时比例增加到总课时的四分之一,让学生更多地去实践和体会数学方法的应用和解决问题的全过程,激发学生学习兴趣,体现理论与实践的有机结合。

(3)基础应用。学科基础课程数学实验利用数学软件,通过计算机编程求解数学问题。教学内容结合数学基本理论和大量简单实际问题,引入数学建模思想,引导学生初步学习数学知识的应用,为微分方程数值解、数值分析、数据分析、大型稀疏矩阵数值方法等4门课程奠定基础。根据加强实验教学的指导思想,实验教学课时比例调整到总课时的三分之二,综合设计性实验课时增加到总课时的四分之一。加大实验教学课时比例,让学生更好地掌握现代计算工具,实现与后续课程的良好衔接,体现数学知识与数学软件和计算机技术的有效结合。

2.建设精品课程,提高整体教学水平和质量

遵循开放性、优质性原则,科学计算课程群改革以建设精品课程为主线,在“数学基础、数学建模、计算方法、算法设计、程序设计”的大课程框架下,实行“系统规划,梯级建设,重点培育,综合改革”。率先打造课程条件、师资条件、教学效果等方面基础较好,理论性较强的微分方程数值解,2010年该课程晋升为省精品课程;重点建设应用性较强的数据分析,2011年该课程晋升为校精品课程;其他3门课程借鉴已建成的精品课程模式,结合课程特点,分阶段渐进式推进精品课程建设,2011年数值分析与数学实验评为校优秀课程,大型稀疏矩阵数值方法立项为校优秀建设课程。科学计算课程群全面开展综合改革,优化配置教学资源,强化专业课程的整体优势发展,促进整体教学水平和教学质量提高。

(1)理工融合的教学模式改革。在特色专业建设的系统工程下,教学模式的改革对培养应用型人才起到关键作用。科学计算课程群教学以科学计算理论与方法为基础,以计算机技术为手段,以数学软件为工具,依托学校的工科背景,实施“以理为主,理工融合”的教学模式改革。充分发挥理科的逻辑思维优势,工科的技术特点,注重引导和启发学生思考;注重寻求解决问题的途径;注重创新意识和创新思维的培养;注重把教学改革的最新成果引进课堂,把学科发展的前沿问题以及未来变化趋势及时介绍给学生,[2]将知识、能力、素质教育融为一体,使教学更富有时代特征,推动课程群改革内涵发展。弥补了以往传统教学重理论、轻应用,培养的学生社会适应性差,就业竞争力弱的不足。

(2)多元化的教学方法改革。结合课程性质,实施多元化的教学方法改革。微分方程数值解、数值分析、大型稀疏矩阵数值方法等3门课程理论性较强,以启发教学为主,辅以研究型教学。通常采用探究式、问题-模型-科学计算的自主开放式教学方法,培养学生的逻辑思维能力、科学计算能力和数学素养。改变以往教师讲,学生听的被动学习局面,促进学生去思考、分析和探究,变被动学习为主动学习,锻炼独立思考能力,增强创新意识,形成良好学习氛围,提高学生综合素质。数据分析应用性较强,以问题驱动为导向,采取案例式,研讨式为主的教学方法,教与学良好互动,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,激发学生的学习积极性和主动性。数学实验以学生动手操作为主,理论教学课时少,涉及的基础知识广而杂,采取精讲与示范操作相结合的教学方法,要求教师除数学基础扎实外,还要熟悉计算机软件及其操作,能够应对实验过程中出现的各种问题。实验中加强对学生动手能力、应用能力训练,以教促学,教学相长。

(3)立体化的教学手段改革。根据科学计算课程群信息量大、计算复杂等特点,采取传统教学手段与现代教学技术相结合的方法,恰当运用现代教学技术,进行立体化的教学手段改革,探索最适合的形式反映教学内容。课堂教学理论推导采用传统板书书写,以呈现逻辑思维过程,帮助学生更好地理解抽象内容;基本概念采用形式多样的多媒体技术,以丰富多彩的形式展现教学内容,帮助学生生动形象地认识新概念;复杂繁琐的计算通过计算机演示,展示动态的计算过程,帮助学生直观地理解科学计算原理。课后利用课程网辅助教学,学生可以通过课程网教学平台自主查阅相关教学资源,了解课程性质、内容、要求和教学动态;学习更多的扩展性知识;实现课程教学网上交流、讨论、答疑等,拓宽学生学习途径、学习时间和空间,使教与学更加方便、灵活。立体化的教学手段改革的实施,让学生通过各种形式的学习,从多渠道、多方位、多侧面、多领域获取和吸收相关知识,综合了解课程内容,达到基本知识的全面掌握,[3]学习能力的逐步提升,综合素质的拓展培养,教学效果显著。

(4)教学资源库的建设与利用。依据科学计算课程群教学资源的相关性,构建教学资源库,以利于各门课程能够充分利用资源库中的教学资源。首先建设微分方程数值解教学资源库,按精品课程网上资源模块设计,通过文本、图形、图像、动画、视频、软件等多种现代化教学形式和手段,最大限度优化整合教学资源,组织提炼教学信息,展现立体化的电子教学内容,达到开放、交互、高效、共享的教学效果。其他4门课程沿用微分方程数值解教学资源库构架,借鉴其精品资源,根据不同课程自身特点整合、扩充、拓展相关资源,构建教学资源库。比如学习园地模块,微分方程数值解教学资源库已介绍了数学建模的相关知识、微分方程模型与实际问题的应用,其他4个资源库的学习园地模块只需增加符合课程内容的数学模型介绍及其应用,重心放在创建和提炼精品,提升资源质量上。[4]资源库的交互构建,既避免了重复建设,又充分利用了相关资源,实现优质资源共享,为专业课程教学达建了整体精品平台,为培养信息与科学计算类人才提供了强有力的教学保障,突出了特色专业建设的整体教学优势。

(5)特色教材建设。特色教材建设是课程群改革的一项重要内容,也是实现应用型人才培养的基本保证。考虑到信息与计算科学专业的实践教学环节较理论教学薄弱,着力加强学生动手能力与创新实践能力培养。从理论与实际联系最为紧密的数学实验课程入手,结合CDIO(构思、设计、实施、运行)国际工程教育教学理念,融入数学建模思想,编写具有本专业特色且反映最新技术发展态势的教材,充实和更新相对落后的数学实验内容,以适应学科的发展。[5]教材突出三大特点,其一是实验内容的选取结合专业培养方向,源于简单工程背景和生活实际,内容阐述主要反映数学本质的重要思想,通过建立数学模型,实现计算工具解决实际问题的作用。其二是理论联系实际,启发思维,调动学生学习积极性,教给学生应用所学知识的方法,培养学生自主学习的能力。其三是借助计算机软件,通过循序渐进的实验演示,引导学生动手操作,逐步熟悉数学理论通过计算机完成的过程。特别是采用大量的图形结果,利用几何图形的直观生成过程,帮助学生进一步深入理解抽象的理论知识;有限近似代替无限的计算过程的逐步实现,帮助学生重新认识复杂繁琐的计算公式的实际意义。通过教材的实验操作,学生能够掌握现代计算工具解决数学问题的基本方法,提高动手能力;通过解决实际问题的探索过程,逐步形成新的思想和方法,引领学生去感悟解决实际问题的思维途径,提高创新实践能力,提升学习能力。

(6)高水平的教学团队建设。高水平的教学团队建设是提高教学质量的关键。科学计算课程群教学团队建设以提高人才培养质量为宗旨,紧紧围绕特色专业建设,打造创新意识强、教学水平高、协作精神好的高水平教学团队。主要突出两方面的积极作用:一方面,由教授、教学名师领衔带头,引领课程群追求高品质教学,探索创新,建设精品课程,发挥示范作用。另一方面,两个坚持,突出团队协作精神培育。坚持教研科研与教学紧密结合,积极开展教学研究,申报教改项目,定期进行教学研讨,促进教学技能、教学经验交流,促使多学科知识相互融合,启迪思维,产生创新性知识,[6]协作探索教学改革,追求教学创新;加强支撑本学科发展的科学研究,将最新的科研成果融入课堂,以科研促教学。坚持教学梯队建设和传帮带,提高青年教师教学能力,鼓励他们继续深造,提升理论水平和科研能力;充分发挥他们熟练运用现代教学技术的特长,开发教学资源,建设课程网,使他们能够逐步胜任本学科的科研与课程群的教学,为特色专业建设储备可持续发展的后备人才。通过团队协作,培育团队精神,增强整体意识,优势互补,拓展思维,协同发展,全面提高教学团队整体素质和教学水平。

(7)强化制度管理。建立规范有效的管理制度,为课程群改革提供保障支持。科学计算课程群改革实施课程群和课程二级管理,课程群负责人由学术造诣深,教学水平高的教授担任,负责课程群改革的总体规划、统筹协调,科学管理,并领衔讲授三门课程。课程负责人由教授、副教授担任,负责在课程群体系模块下规划符合专业建设,且科学合理、切实可行的课程改革方案,协调管理课程模块内的教学和改革,一般能胜任三门以上的课程教学。骨干教师和青年教师协助负责人设计规划改革方案,承担两门以上的课程教学。建立有课程群改革评价、激励机制,强化制度管理。一方面,定期检查课程群改革组织实施情况,按照改革设计方案进行阶段性评估,并及时反馈、沟通、充实和整改薄弱环节,注重实效。另一方面,配合学校政策,对取得教学成果和教学效果好的教师给予奖励和表彰,弘扬敬业精神,共享改革成果。通过强化管理,有效监督,保证课程群改革良好运行,稳步推进,直至目标实现。

三、结束语

科学计算课程群改革取得了良好教学效果和教学成果。近几年,获得的标志性成果有省精品课程1门,校精品课程1门,校优秀课程2门,校优秀建设课程1门,校教学名师1名,校教学成果三等奖1项。学生专业水平明显提升,麦克斯数据显示,2012届本专业毕业生就业竞争力位居全校第六,较以往有大幅提升。为进一步深化科学计算课程群改革,2013年“基于特色专业建设的科学计算课程群改革”立项为校教改项目。随着项目的实施和推进,需要进一步明确目标,理清思路,更新观念,建设配套教材,加强实践教学,研究扩充教学模式,扩展培养学生能力的途径,完善相关制度和评价、激励机制,以确保课程群改革持续良好发展,培养的人才更具有竞争力,推动特色专业建设更上一个新台阶。

参考文献:

[1]李慧先.论高校课程群建设[J].江苏高教,2006,(6).

[2]高文敏.精品课程建设:提升教学质量的重要手段[J].黑龙江教育,2009,(1).

[3]陆为群.高师院校课程群建设的原则和策略[J].黑龙江高教研究,2007,163(11).

[4]刘新阳.基于课程群的生态化教学资源平台设计与应用[J].现代教育技术,2011,21(12).

第6篇:数学建模课程改革范文

关键词:线性代数;教学改革;应用型

一、改革的意义及现状分析

国内在上世纪80年代末开始了对大学数学教学改革的研究,许多专家学者认为教学改革不宜在大的方面如教学体系、教学模式作较大的变动,要在小范围内做一些修修补补的工作,在大学数学的教学内容中加入一些计算机语言的课程作为选修课,逐步渗透计算机的思想。《线性代数》是理、工、经管类的专业大学生必修的一门数学基础理论课程。目前,《线性代数》的大部分教材都沿用着线性方程组求解这条主线,从行列式到矩阵,到最后的向量和向量空间,每部分都是从理论到理论。这样的教材给学生讲授固然有助于学生理解,但是,每部分的内容和一些典型例子的来源背景却很少提到,也不介绍每个理论的实际应用,甚至和实际联系的习题都很少。其次,用数字运算太繁琐,因此过去只好把“抽象思维能力”作为课程主要的培养目标,随着计算机技术高速发展,现在有很多数学软件可以计算《线性代数》中复杂的矩阵、行列式计算,尤其是对实际问题中的矩阵计算更是显得便捷,而这与计算机结合这么紧密的一门课程,在现有的教材中竟然没有得到体现,这样培养的学生必然不能成为社会需要的具有实践能力和职业技能的应用型技术人才。因此,加强应用型《线性代数》课程的教学改革势在必行!此改革凸显着它重要的价值和现实意义!

二、主要改革的内容

1.数学建模思想、数学实验方法与《线性代数》课程有机融合。利用现代的计算工具,如Mathematica、Matlab、Maple等数学软件,结合线性代数基本知识,对建立的数学模型求解。培养学生利用计算机解决实际问题的能力,重视《线性代数》的应用。

2.写适合高等普通院校的教材。用几何(直观)的方式展现《线性代数》的内容。如方程组、矩阵的向量表示,方程组的解对应的向量几何空间表示,解的维数,解空间等都可找到对应的几何解释,即用《解析几何》解读《线性代数》的理论。另一方面强调以矩阵、向量的思想贯穿整个教学过程,相对行列式的内容作轻处理,编写教材时要融合代数理论与计算机算法。

3.进行网络教学环境开发。目前已建设了《线性代数》课程网络教学平台,课题组将继续研制习题库系统、完善电子教案,丰富网络教学资源。

4.将教师科研成果融入教学。本课题组成员均是代数学方向的研究人员,课程组成员结合自身的研究成果,在主编的《线性代数》教材中,将矩阵分析方法作为应用写入教材附录。全体教师均能结合数学建模思想与自身的科学研究进行教学。

三、改革目标

以先进的教学理念为指导,以提高学生素质和能力为中心,从教学内容和方法、教材建设、网上课程教学系统、教学研究等多方面进行改革和探索,结合数学建模的思想,在掌握《线性代数》基本方法的前提下,侧重于对《线性代数》方法的应用,特别是在教学研究的理论层次与实践效果上有所突破,并且力求做到代数方法与几何方法的综合。

四、改革的特色与创新之处

1.削“枝”强“干”。《线性代数》课程的“干”是矩阵理论、线性方程组解的理论、实向量空间的结构理论,而行列式理论与复杂的线性关系的讨论是《线性代数》课程的“枝”。课程内容改革大胆削减了“枝”所占的篇幅,重新组织矩阵理论、线性方程组解的理论、空间结构理论。

2.以线性问题的数学建模为出发点。结合数学建模,利用Mathmatical、Matlab、Maple等数学软件,使学生能够利用计算机来处理繁杂而笨拙的《线性代数》求解计算过程。

3.《线性代数》课程与几何思想的有机融合,重新构建《线性代数》学科的知识内容。

4.制作《线性代数》绪论课通用教案与课件;发掘《线性代数》在不同专业的应用。

5.建立《线性代数》教师学生交流平台。

五、本项目拟解决的关键问题

1.数学建模实例的遴选。课程中数学建模实例的选择既要从《线性代数》课程自身的科学体系出发,又要考虑到各级学生的接受认知能力及各专业的特点,并且还要兼顾到尽量选择现实生活中的例子,让学生感受到利用数学可以解决越来越多以前曾被“认为”和数学无关的领域中的问题。因此恰当的实例的遴选是课题组成员首先需要解决的关键问题。

2.教材中数学实验部分的编写。用Mathematica、Matlab、Maple等数学软件,解决《线性代数》课程中遇到的各类计算问题,使学生体验到数学实验的使用和在解决实际问题应用的方法以及处理海量计算的强大功能。

3.课程理论部分教学体系的重新构建。改革力求做到代数方法与几何方法的综合。《线性代数》是代数学中研究线性问题的学科,是处理离散量的基础;《解析几何》是用代数的方法研究几何问题的学科,力求用《线性代数》的方法去抽象《解析几何》,用《解析几何》去形象化《线性代数》,在《线性代数》与《解析几何》的主要内容之间建立新体系.

六、实施方案及方法

1.课题组成员组织学生建立数学建模兴趣学习小组,解决具体的问题,加强学生应用方面的能力,利用现代的计算工具,通过建立数学模型和求解,加强实践实验教学的辐射范围,从而加大信息技术在《线性代数》课程建设中的应用,并充分发挥其优势。

2.在师资培养、教学管理方面,强化已有的青年教师的培养方案,探索与时俱进的培养和管理新方法,使青年教师尽快成长起来。

3.充分利用网络教学平台,建立师生网络互动教学工作,丰富师生间的沟通途径。提高现有教学设备的利用率,更新和补充教学新设备。

4.采用多种途径,扩展教师与学生之间的沟通途径。为了便于学生与教师之间沟通,可以通过设立信息收集箱、安排固定的答疑时间、答疑地点、依托网络教学平台等方式。学生能够积极利用这些途径,提高学生的学习积极性。

5.积极开展《线性代数》课程研究性教学。

6.通过定期举办教学研讨会,对《线性代数》课程的教案撰写、教学大纲的理解、教学内容的处理、教学环节的把握、难点与重点的分析等方面进行研讨,形成丰富的教学资料,为教学提供丰富的指导性参考。

改革力求做到代数方法与几何方法的综合,并用Mathematica、Matlab、Maple等数学软件,解决《线性代数》课程中遇到的各类计算问题,加强应用型《线性代数》课程的教学改革势在必行,因此,改革凸显着它重要的价值和现实意义!

参考文献:

[1]张肇炽,叶正麟.“代数几何”课程及教材的若干设想与初步实践[J].数学教育学报,1999,(03).

[2]田孝贵.关于高等代数的教材改革[J].数学教育学报,1999,(01).

[3]赵巧玲,秦建国.高等代数课程的改革探讨[J].商丘师范学院学报,2000,16(04).

[4]杨德贵.高等代数与解析几何一体化教学改革的探索[J].贵州师范大学学报,2005,23(4):97-100.

第7篇:数学建模课程改革范文

[关键词]数学 模块化教学 改革

模块化教学是国际劳工组织在20世纪70年代开发出来的一种培训模式,简称MES。该种类似积木组合式的教学方式,是职业教育的专业教学和技能训练中应用较广的教学模式。为模糊数学的系统性,发挥数学的应用性,我们对高等数学模块化教学进行了探索。

一、数学模块化教学改革是形势的需要

(一)构建现代职业教育体系的需要

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出:到2020年,形成适应经济发展方式转变和产业结构调整要求,体现终身教育理念,中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系。总理在国务院常务会议上,对加快发展建立学分积累和转换制度,打通中职、专科、本科到研究生的上升通道作了部署,作为公共基础课的数学必须宽基础,活模块,做好中、高职的对接,做好不同层次的学生的过渡。所以改革传统的数学教学模式为模块化教学模式是一种趋势。

(二)实现两种高考模式的需要

教育部副部长鲁昕在中国发展高层论坛上表示,我国即将出台方案,实现技能型人才的高考和学术型人才的高考分开,技能型人才和学术型人才所需的数学知识是不同的:技能型要求“懂数学”,掌握基础模块;学术型要求“用数学”,掌握基础模块和应用模块,所以改革传统的数学教学模式为模块化教学模式也是完全可行的。

二、数学模块化教学的具体实现

为了达到大专院校人才培养目标,大专院校教学要求由“知识化”转向“能力化”,内容体系由“学科型”转向“市场型;教学内容由“系统化”转向“模块化”。模块化教学改革可以从课程体系的构建,课程设置的方法及课程时间的安排等实现。

(一)课程设置的基本原则

1.职业化。课程设置要从职业需要出发,以职业实用为准则,以解决问题为出发点,以应用案例为依托,体现数学知识在生产、生活实际中的应用。

2.专业化。课程设置要从专业需要出发,课程内容要与专业培养目标相适应,让学生在较少的时间内学到最实用、最有用的内容。

3.能力化。课程设置要从发展需要出发,以学生为中心,在讲授知识的同时,注重终身学习、职业应变、职业迁移等能力的培养。

(二)课程体系的构建方法

根据课程设置的基木原则,从专业需求和学生的可持续发展出发,构建大专院校数学课程体系具体分为基础模块、提高模块和应用模块。其中基础模块为必修课程,主要内容为所有学生必须掌握的微积分基础;提高模块为选修课程,主要是为自考和专升本学生服务的;应用模块是数学在专业上的应用,主要是提高学生兴趣和解决困惑,以选修课的形式开设模块化教学有助于学生的数学学习,为他们的可持续发展奠定数学基础。

(三)课程改革的教学安排

目前,大专院校数学教学还没有实现完全学分制,不分专业,大多都在第一学期开设每周4学时的高数课程,学生还没有从高考后的长假中恢复过来,教员也对大班多学时的上课感到疲乏。模块化教学在同一时间全校同时开设数学课,第一学期为必修课程,第二学期为选修课程,学生可根据兴趣及未来发展选择模块,教员可根据自己的特长选择教学内容。

三、数学模块化教学改革的配套资源

(一)师资与教学内容改革

要实现课程的教学目标,教员是关键因素。教员的能力、素质是否适应模块课程的要求是影响课程教学效果的首要关键因素。对于不同的模块选择不同的教员组成项目组。如基础模块选择教学经验较丰富的老教员,数学软件模块选择计算机水平较好的新教员,组建一个教研组,以老带新,一帮一,一帮多,互相学习,理论教学与实践教学合二为一,教、学、做一体化。提高模块选择有自考和专升本考试教学经验和科研能力较强的教学人员。数学讲座选择知识丰富或长期从事数学研究的教员,特别是解决困惑方面,要选择从事数学建模研究的教员。

教学内容按模块分解,充分发挥其微课作用。其中,基础模块为一元函数微积分内容,主要介绍极限、连续、一元微分学、一元积分学;提高模块为二元函数微积分内容,主要学习自考,专升本考试大纲内容;应用模块选择“生活中的数学”“数学史”“数学游戏”等数学文化内容,也可以根据不同专业选取代表性问题作为专题讲座。

(二)教材与教学方法改革

与模块化教学相适应,教材也应具有模块化结构通过模块变形和组合,可以充分地表达教材的灵活性和伸缩性。各模块联系不紧密,能独立成为一个教学单元。模块中的内容按理论与实践相结合的方式进行编写。模块化教材应是电子的、动态的,模块化教学只有能力一条线,打破理论课与实践课的界限,适应生源多样化的客观现实,适应人们终身学习的需要。

不同模块的教材应采用不同的教学方法,对于基础模块可采用多媒体教学法、实验尝试法;对于提高模块可采用探究发现法。

(三)考核与专业创新改革

不同的模块采用不同的考试方法。基础模块可采用试题库开放式考试:平时成绩(占30%)包括平时作业,提出问题,上课发言等;期末成绩(占70%)半开半闭形式,主要考核基本概念、基本计算,提高模块直接与升学考试挂钩,应用模块与专业创新相配合。数学应用与专业结合的最好平台是数学建模,通过数学建模选修课,教员事先设计好题目(例如按揭贷款月供的计算)规定最后完成期限,学生可根据需要查找相关资料,并对计算的结果进行数据分析,结合实际给出可行性建议,最后以论文形式上交评分。这有利于培养学生以所学的数学知识解决现实问题的主动性和创造性。

第8篇:数学建模课程改革范文

[关键词] 新时代 高中数学 课堂教学 课堂构建

[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674 6058(2016)17 0034

高考是人生重要的转折点.高中学习成绩的好与坏决定着学生能否进入自己理想的大学.高中数学是所有高中生都要学习的主要科目,在高考考试中对学生的整体成绩有着关键性影响.为了有效提升学生的数学成绩,贯彻新课程改革标准中对于高中数学的改革要求,结合新时代下高中生的成长特点,我们应该与时俱进,构建适合新课程教学改革目标的高中数学课堂.本文首先阐述了高中数学课堂教学改革的重要性,然后结合教学实例重点提出了高效课堂的构建,最后指出新时代下高中数学课堂教学模式的优势.

一、教学改革新时代下高中数学课堂改革的重要性

数学是一门逻辑结构完整,注重数量关系和空间想象能力的学科.新课改下的数学教学更加注重学生的素质和能力.高中生面临高考的压力,如何才能帮助学生在有限的时间里既能够提升学生的素质和能力,还能够让学生彻底掌握数学知识呢?课堂是知识传授、问题解答的主要场所,高效率的课堂教学模式的构建可以帮助学生更快更好地掌握知识.传统的高中数学课堂教学模式已经不能适应新时代下的教学目标,需要教师在课堂构建中进行改革.课堂教学改革的好坏关系到学生能否高效地利用课堂学习知识、锻炼能力.因此,我们应该高度重视高中数学课堂教学改革,为学生进入理想的大学尽到一名高中教师的责任.

二、多方面、多角度创新课堂模式,构建高效课堂

影响课堂效率的因素很多,因此高效率课堂的构建需要从多个方面进行创新.

1.抓住教学主线,搭建数学知识体系

数学作为一门古老的基础学科,在漫长的发展过程中形成了严谨的科学知识体系,这种知识上的衔接性、逻辑性对于新课堂教学模式的构建有着天然的优势.新课本的编排方式更能体现数学

课程

的这个优点.例如,将集合与函数的基本概念、基本初等函数和函数的应用作为必修1,因此在必修1结课时,抽出一节课的时间,整体串讲函数相关知识,帮助学生构建函数模块的知识体系;将空间几何体,点、直线、平面之间的位置关系等平面几何知识作为必修2;等等.这些改革都是为了帮助学生更好地构建自己的数学知识体系,因此在教学过程中,我们应该注重课程之间的联系,帮助学生搭建框架将数学知识模块化,提高学生知识的牢固度.

2.以学生为主体,师生平等交流

新时代下的学生思维活跃、想法独特,对于知识往往有着自己独特的见解.传统的课堂教学模式已经不适合现在的高中生.因此在课堂上,我们要创新课堂模式,以学生为主体,师生有效互动,调动学生学习的积极性,让学生主动学习,主动探究,在这个过程中老师要做好正确的知识引导.这样的学习不仅提高了课堂教学效率,还激发了学生的创新意识.例如,在讲解数列相关知识时,对于等差等比数列的通项公式,让学生通过观察自己总结得出.学生自己探究学习知识,增加了学生对知识的认可度.

3.注重学生数学思维模式的培养

高中数学课程内容多,时间有限,为了让学生能够快速掌握数学新知识,我们要注重学生数学思维模式的培养.高中生经过小学初中知识的学习,自身生理心理

逐渐地

发展

成熟,已经具备自己分析问题、解决问题的能力.因此在教学中应该从更高的角度去培养学生的数学思维,使其形成良好的数学思维模式,高效准确地思考和分析数学问题,提高接受新知识的能力.

4.寓教于乐,调动学生学习兴趣

高中学习生活紧张乏味,寓教于乐是调动学生学习兴趣的最好方法.例如,在讲解空间几何体的相关知识时,为了能够更好地帮助学生掌握几何知识,课下要求学生准备纸片,课上分组,让学生制作空间几何体.在制作的过程中,学生对几何体的平面构造有了切身的体会,对几何的相关知识有了更直观的了解.

三、新时代下构建高中数学课堂教学新模式的优势

新时代下高中数学课堂的构建相对于传统的高中数学课堂教学模式有着以下优势:(1)满足了新课改的教学改革要求,在完成教学任务的同时,注重学生素质与能力的培养.(2)能够提高学生的学习效率,减轻了学生的学习负担,为学生节省时间学习其他科目,提升总体成绩.(3)知识体系的构建有助于学生在高三的总复习中有条不紊地进行复习,提高复习效率.

总而言之,构建新时代下高中数学高效课堂教学模式对于学生的发展有着至关重要的影响,我们还应该不 断探索更多、更好的改革方法,构建新的高中数学高效课堂.

[ 参 考 文 献 ]

第9篇:数学建模课程改革范文

关键词:高职高专;经管专业;经济数学;教学改革

随着近几年高职高专院校办学理念的不断改进,其以培养实用型人才为核心目的的高职高专实践教学体系为主流,使高职高专教育越来越受到社会的重视。教育部在《关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》中也明确指出:“高职院校办学最根本的标准是要培养出受社会欢迎的各类高质量人才。高等职业院校都应立足于高等职业教育领域,以鲜明的办学特色,过硬的人才培养质量和较高的毕业生就业率赢得社会的认可和尊重”。随着各门专业课程改革的不断深化,数学课程的改革也在探索中进行。一直以来,高职高专《经济数学》这门课程都是被定位为经管类专业的一门重要基础课程,不仅是后续课程的工具同时也是构造学生科学思维结构不可或缺的基础。但以“理论够用,突出专业技能培养”为方向的教学改革思想逐渐成为教改主流后,一方面大幅度减少了课程的教学时数,另一方面大大降低了对教学理论的要求。经济数学与专业课程的相关程度越来越低,经济数学作为后续专业课程服务的作用也越来越被弱化,从而经济数学课首先受到冲击,许多院校采取减少数学教学时数,删减教学内容来解决课时少的矛盾,从而造成数学内容表面化、简单化,有些院校干脆取消了经济数学课程。然而,经济数学作为经济管理、财务等现象分析的重要工具的作用仍然是存在的。因此,经济数学教学改革的立足点需要重新定位,才能为经济数学课程改革开辟一条道路。

1高职经济数学教学中存在的问题1.1课程内容与专业课联系不够目前大多数院校的经济数学教学体系基本上是数学专业教学的一种浅化浓缩,与其他专业的高等数学内容并没有显著的差别。无非是删繁就简,去掉了一些相对较难的内容,虽然也介绍一些与经济有关的内容,如常见的经济函数、边际分析、弹性分析等,但大多数情况下仅仅是简单介绍,真正能联系现实经济现象和时代背景、体现专业特色的内容并不多。概念的引入缺少专业背景的铺垫,应用问题脱离生产和生活实际,与学生的知识背景和生活体验之间存在较大的差距,缺乏真正联系实际的应用问题。学生在学习这些内容后,很难感受到数学对他们的专业和今后的工作有多大用处,更无法体会到数学在定量研究、分析、解决经济问题的重要性。

1.2教学方式以考试为目的

现行的经济数学教学方式基本上还是课堂老师为中心,老师以书本内容为主,讲授的数学理论知识,从概念讲解到定理证明,再到例题讲解和习题的练习。这种教学方式使数学课程与现实生活脱节。

教师只注重考试结果和内容,强调复杂的数学技巧的训练,而忽视了学生数学应用能力的培养,学生也以应付考试为学习的主要目的,对培养创新能力和解决实际问题的能力缺乏足够的重视。

1.3高职学生的数学基础较低,并且参差不齐高职学生的数学基础较弱,有些学生从中学就没有养成良好的数学学习习惯,甚至有些学生对学习数学有恐惧心理。又由于经管类学生是文、理兼有,学生的数学基础又差异较大,教学内容和教学要求完全一样,同一个老师讲课,有些学生感到知识相对太容易,而另一部分学生又感觉所学内容太难,使教师在教学过程中感觉无所适从。

1.4数学教师对经济专业知识欠缺多数教师是数学专业出身,对经济、管理、财务等专业知识知之不多。所以,数学知识和专业知识结合的少,多从纯数学的角度授课,忽视了经济现象实际背景的应用价值,不太清楚数学概念以怎样经济背景来辅垫,这样不利于学生数学思想和数学方法的形成,难以形成解决实际问题的能力。

2当前经济数学教学改革的几种模式2.1基于高等数学基础上的数学内容重组的改革模式这种改革思路是删减微积分部分知识,适度降低教学要求,增加线性代数、概率统计内容,有的教材中还加入了线性规划等内容,并加入一些经济案例。这种模式被大多数院校所采纳。随着专业课程改革的全面深化,数学内容广而散且应用要求高与教学时数大幅度缩减以及学生数学素质下降的矛盾日趋凸显出来。

2.2以增强数学服务于后续专业课程需要为主的改革模式这种模式在数学教学内容中加入了一些从专业应用中抽象出来的实例,以体现经济数学在专业应用中的作用、途径和方法。在一定程度上改变了经济数学与专业课程教学脱节的状况。但由于数学在经济、管理、财务分析等实际工作中应用的广泛性和复杂性,将专业应用实例直接用于经济数学教学难度较大,例举的与专业相结合的实例过于表面化。

这些实例通常都进行了较大程度的抽象,而抽象的过程通常都略去了,展现给学生的仍然是“数学味”十足的东西,离实际应用相去甚远。

2.3改变教学方式的经济数学改革模式随着教学内容整合的日趋定型,经济数学教学改革逐步从单纯的内容重整向内容和教学方法同步调整的模式发展,各种教学方法不断地被应用到数学教学中,这种模式较典型的表现有两种:一是在经济数学中引入多媒体辅助教学手段;二是引入数学实验,将一些计算工具使用方法引入到经济数学教学中,使一些原本复杂的数学计算程序化和工具化,对于以往繁琐与冗长的数学计算简单化,这一点是值得肯定的,这种教学方法和手段的改革模式在一定程度上也给经济数学教学带来了一些新意,对激发学生学习经济数学的兴趣和积极性起到了一定的刺激作用。通过多媒体、数学软件教学发现,虽然多媒体教学有诸多优点,如:直观、生动、课堂容量大,但学生在课堂上没有太多的时间去理解和思考,所以对数学内容理解的不是很透彻,对数学软件应用也是机械的。

以上几种改革模式的共同点都是将经济数学定位于为后续专业课服务的工具性课程,尽管对数学概念和计算能力要求不同,但对数学课程的体系、结构、性质、地位和作用的认识并无本质的改变,仍然较完整地保持了数学的学科性体系的逻辑结构。然而各专业所需的数学内容不同,数学内容零散,程度不一。而数学又具有非常强的系统性,那么为了为后继专业课服务,我们在教学中就要打破数学的学科性体系的逻辑结构,如何打,如何衔接?数学教育的主要功能之一是培养学生的逻辑思维能力,这样打破数学系统性的教育是否会降低此功能?随着高职经管类专业课程改革的逐步深化,专业课程中的定量分析被定性分析取代,即便保留了少量定量分析内容,这些内容也被模块化,这就使专业课程对经济数学的依赖度不断降低,经济数学作为专业课程工具的地位受到挑战,这也成为部分院校经管类专业取消经济数学的主要依据。

3经济数学课程特性与数学课程改革的矛盾在长期的数学研究和学习中,是把现实世界的数量关系和空间形式抽取出来,使数学具有一定的抽象性,这就需要一种撇开具体研究对象的一切其他特征只着眼于数量关系和空间形式的能力,即数学抽象思维能力。以往我们认为,通过数学学习,使人的思维更具有逻辑性和抽象概括性,更精练简洁,使人的思维更加敏捷,正是由于数学的高度抽象性、精确性,使得数学成为训练学生能力、提高学生素质的最佳途径。但这种看法对大多数高职学生来说是不准确的,正是由于数学的高度抽象性,使数学抽象、苦燥,难以理解,而高职学生的数学基础较弱,不可能具备较好的逻辑思维能力,所以学生感觉数学学习抽象、苦燥是很正常的。这几年的经济数学教学一直想改变这种状况,如:课堂教学或所编写的教材,都尽量少用数学的抽象语言,而用描述性语言去叙述,尽量使学生感到通俗易懂,但在数学教学中数学的逻辑结构不打破,不可能从根本上改变这一状况。

4经济数学对培养高素质人才所起的作用4.1数学课程在提升学生可持续发展能力方面具有其他课程无法替代的作用从整个教学过程来看,数学课程是培养学生良好思维逻辑结构和思维方法的重要基础课程,它对学生后续专业课程学习所提供的思维方式大于数学工具本身,同时对学生今后的可持续发展提供动力储备。数学教学也不仅要使学生掌握继续学习和生活所需的基础知识,而且还着力培养学生自觉地运用数学的思想、观点和方法处理现实问题的品质,也就是要通过数学学习接受数学精神、数学思想和数学方法的熏陶,提高思维能力,并把它们迁移到学习、工作和生活的各个领域中去。从对毕业生跟踪调查中发现,工作过程中持续保持学习动力的强度与持久度与在校期间数学成绩间呈中度正相关关系,在继续升学学生中呈高度正相关关系,数学课程发挥的作用不言而喻。

4.2经济数学课程在经管类专业中的作用定量分析是现代经济活动中的重要手段,随着我国经济市场化的日益完善,在企业经营管理中,基于经验分析的决策手段逐步被基于数据定量分析的决策机制所取代,各种定量分析工具被越来越多的企业作为经营、管理和决策的重要辅助工具,无论是基层业务和管理人员还是企业高层决策者,定量分析中包含了大量的数学应用,如:线性代数、概率统计、运筹学、规划方法、最优化理论、图论、博弈论等,这些数学观念和方法成为各种数据分析工具或决策系统构建的基础。长期以来,经济数学作为经管类的基础课和工具课的地位十分稳固,然而随着专业课程改革的不断深入,其工具性特征逐渐淡化,导致经济数学在整个专业教学体系中的地位趋于边缘化,从经管类专业对经济数学需求分析中我们发现,无论是在经济现象的定性分析还是定量分析中,数学分析方法都发挥了专业基础课的重要作用。

4.3数学分析思想在经管类专业分析上的作用高职教育不仅要向学生传授经验层面的知识和技能,同时还应向学生传授基于策略层面的知识技能,而且后者恰恰体现了高职教育的特点。对于高职经管类专业,尽管在专业教学改革中,数学的工具性特征不断被淡化,对于各种经济数据的分析也逐步工具化,然而数学思想、原理和方法贯穿于分析过程的始终,其数学分析思想在专业分析中起到的作用是巨大的,但由于学生缺乏必要的数学基础,这些思想、原理和方法被刻意地淡化或回避了。

由此可见,高职经管类专业中,存在数学需求,尤其是数学思想应用的需求,这就决定了在经管类专业教学改革中,数学教学的改革不是是否需要开设数学课程,而是需要什么样的数学和怎样开展数学教学活动。简单地取消和删减数学课程的做法无疑是一种不负责任的行为。

5高职经管专业经济数学课程改革的几点建议目前高职经管类专业经济数学教学存在众多问题,必须进行改革,而且改革的步伐始终都在进行中,也取得了一定的效果。但还应进一步深入改革,下面就经管类专业经济数学课程的改革提几点建议。

5.1经济数学课程应注重培养学生的数学分析方法不论现行的经济数学在内容、手段上如何改革,现行经济数学课程是以学科逻辑作为教学主线,课程突出数学计算能力培养,这种知识与结构随着专业课程改革逐步失去存在的价值。在经管类专业课程中需要进行数学计算的内容越来越少了。由经管专业数学需求分析可知,经管类专业课程中对数学的主要需求是数学的分析方法,而不是数学工具本身。,是否可以考虑采取一种新的数学课程模式,即将专业应用与数学课程结合起来,在专业应用中开展数学教学,这种模式可以认为:以经济现象的数量形式来构造数学模型,借助工具进行计算,分析经济现象的背景,这种数学课程模式既体现了数学思想方法在专业课程中的应用,同时也可以提升经济分析的高度、精度和准确度,这是值得探讨的经济数学课程结构。

5.2引入数学建模,训练学生的应用能力由于计算机的飞速发展,通过数学建模解决自然科学、工程技术和社会科学中的问题已成为一种被广泛使用的方法。建模从应用做起。通过数学建模的教与学,为学生提供一个学数学、用数学的环境,为学生提供自主学习、自主探索、自主提出问题、自主解决问题的机会,要尽量为不同水平的学生提供展现他们创造力的舞台,使他们在问题解决的过程中得到学数学、用数学的实际体验,加强对数学的理解,从过去强调数学知识的“有用、可用”,到使学生对所学知识的“想用、能用和会用”。这样能鼓励发散思维,诱发创造能力,把数学嵌入活动的认知过程中去,而不是死的知识积累,让学生多接触这样的问题,对于培养他们的数学运用意识和能力、激发其学习数学的兴趣和热情,帮助他们学好、学活数学理论知识,提高他们的综合能力无疑会产生积极的影响。

5.3数学教师必须转变观念,并且要具备一定的经管类专业知识随着经管类专业教学改革的不断深入,对数学教师的要求不断提高,不仅要求数学教师必须具备扎实的数学功底,同时要求数学教师必须掌握广泛的经济、管理、财务等相关学科的专业知识,尤其是要求数学教师必须熟悉数学在经济管理专业学科的应用领域、途经、方法,从专业应用的角度体现数学思想和数学工具的应用,也就是说数学教学的改革必须以专业应用作为切入点。然而,目前所见到的数学课程改革的立足点始终是停留在数学本专业的视角上,这就必然造成数学教学与专业需求的脱节,从而影响了数学在经管类专业教学体系中发挥大的作用。

5.4改变经济数学考核方法及手段教学模式的改革必然涉及到考试方法的改革,在教学过程中增加培养学生运用数学解决实际问题能力的内容后,就必须在考试、考核中体现出来,这样学生就会在平时的课程学习中格外注意提高自己的数学素质和能力。为此,要改变一考、一卷定成绩的局面,可以采用多方面考核,如:小课题答辩、综合评定学生成绩,把考试与教学过程有机结合起来。

可以在教学过程的适当时候将题目发给学生或让学生自拟题目,讲清要求、格式、答辩时间、评分方法及标准等问题,使他们在学习过程能主动思考,多查询、阅读资料。这对调动学生学习积极性大有好处。

6有待解决的问题

传统数学课程教学结构沿用数学的系统性,从而形成严谨课堂教学逻辑结构。课改后,这种课堂教学逻辑结构不能适应新的经济数学课程体系中知识传授和能力培养的需要。那么,什么样的课堂教学模式才能适应课程改革后经济数学教学?数学作为一切科学的基础,从基础到应用则需要提升很高的层次,没有一定的数学基础,应用谈何容易,更何况数学在经管类的应用,尤其是对经济现象的量化分析应用,常常需要将多种数学方法、数学工具加以综合应用,才能发挥数学分析方法的优势,这个问题如何解决,是经济数学改革的一大难题。

目前高职院校中普遍开设的经济数学课程无法适应专业课程改革的需要,必须承认,经济数学课程改革的难度远远大于专业课程的改革。经济数学课程改革不仅仅是教学内容、教学手段的改革,更重要的是课程理念、视角以及整个课程教学结构必须适应整个专业课程改革体系的变化,必须跳出自身的学科体系,必须充分认识到经济数学课程改革应该建立在专业应用基础上,而不是建立在自身基础上,既要使学生对必需数学知识有一理解和掌握程度,又要注意将数学的应用贯穿始终,使学生通过学习逐步建立定量化的思维方式,学会用数学知识解决现实问题。

高职经管类经济数学课程的改革是一个长期的、不断完善的过程,它关系到高职院校的长远发展。我们应该不断地实践和总结,为建立适应现代经管类专业教育发展的数学教学体系而不懈努力。