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【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;學(xué)生發(fā)展;促進(jìn)作用
一、數(shù)學(xué)建模及其運(yùn)用
數(shù)學(xué)建模的定義就是通過建立數(shù)學(xué)模型對遇到的實際問題進(jìn)行近似轉(zhuǎn)化,將抽象、難以理解的數(shù)學(xué)問題直觀地表達(dá)出來,更有利于數(shù)學(xué)難題的解決.
數(shù)學(xué)建模是一種科學(xué)的思維方式,主要的表現(xiàn)形式是象形符號與數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),數(shù)學(xué)模型的運(yùn)用對學(xué)生智力與興趣的發(fā)開具有深遠(yuǎn)意義,為解決大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題提供了很好的研究方法與手段,我國教育部門對高中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)建模做出了具體規(guī)定與要求,通過對高中知識理論與數(shù)學(xué)模型的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與解決問題的能力.
二、數(shù)學(xué)建模的地位和作用
1.促進(jìn)教學(xué)理念與知識結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變
為了適應(yīng)高中教育的科學(xué)發(fā)展,數(shù)學(xué)建模作為新的數(shù)學(xué)思維引入教學(xué)中,具有指導(dǎo)意義與現(xiàn)實意義.利用現(xiàn)代教學(xué)理念實現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新方式的轉(zhuǎn)變,引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)并積極解決實際問題,改變了以往高中教學(xué)中學(xué)生單一型的知識結(jié)構(gòu),
讓學(xué)生在掌握理念與公式的同時,拓展與專業(yè)相關(guān)知識與技能的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式,對知識進(jìn)行有邏輯的歸納、總結(jié)與運(yùn)用.
2.促進(jìn)教師教學(xué)水平和學(xué)生興趣培養(yǎng)
計算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展有效地促進(jìn)了教學(xué)的效果,達(dá)到課堂教學(xué)的豐富化、直觀化.為了適應(yīng)多媒體與信息化的發(fā)展,教師務(wù)必豐富自己的知識領(lǐng)域與結(jié)構(gòu),運(yùn)用科學(xué)的思維方式對科學(xué)知識進(jìn)行重新認(rèn)識,利用建模引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究實踐,發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性與發(fā)散性思維,引導(dǎo)學(xué)生對抽象問題的模型化思考,促進(jìn)學(xué)生知識技能、興趣、素質(zhì)的全面發(fā)展.
三、建模教學(xué)對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)
建模教學(xué)是通過教學(xué)活動讓學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握數(shù)學(xué)的思想、方法和技巧,培養(yǎng)學(xué)生論證運(yùn)算能力、邏輯思維能力,特別是運(yùn)用數(shù)學(xué)的立場、觀點(diǎn)和方法分析、解決實際問題的能力.在建模教學(xué)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)以下幾方面的素質(zhì).
1.思維能力的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)模型在高中教育中的應(yīng)用可以轉(zhuǎn)變學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識,以往的高中教學(xué)方式比較死板,主要以傳授理論知識為主,長期以來導(dǎo)致學(xué)生喪失了對數(shù)學(xué)的興趣.而通過建立模型、進(jìn)行實驗、小組合作等模式進(jìn)行數(shù)學(xué)問題的解決,重新激發(fā)了學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情.在數(shù)學(xué)建模的過程中,鍛煉了學(xué)生的思維創(chuàng)新與創(chuàng)造力,在思維邏輯上得到了強(qiáng)化.
通過數(shù)學(xué)建模,學(xué)生會改變以往對數(shù)學(xué)錯誤的認(rèn)知,將數(shù)學(xué)問題與社會生活、生產(chǎn)很好的聯(lián)系起來,意識到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要性.以往具有挑戰(zhàn)的數(shù)學(xué)抽象問題對于大部分學(xué)生來說是很困難的,而數(shù)學(xué)模型可以引起學(xué)生普遍的探究,因為數(shù)學(xué)模型的建立中強(qiáng)調(diào)的是過程,大部分學(xué)生都可以進(jìn)行參與,利用不同的想法與方法自己動手解決問題,強(qiáng)化了邏輯思維能力,養(yǎng)成了獨(dú)立思維與探索的精神.
2.解決實際問題能力的培養(yǎng)
高中數(shù)學(xué)在二次函數(shù)最值的教程中,涉及一道相關(guān)的應(yīng)用題,要求學(xué)生使用數(shù)學(xué)建模來解決實際問題.題目如下:一個星級旅館有150個客房,經(jīng)過一段時間的經(jīng)營實踐,旅館經(jīng)理得到了一些數(shù)據(jù):每間客房定價為160元時,住房率為55%,每間客房定價為140元時,住房率為65%,每間客房定價為120元時,住房率為75%,每間客房定價為100元時,住房率為85%.欲使旅館每天收入最高,每間客房應(yīng)如何定價?
第一步進(jìn)行簡化假設(shè):
(1)設(shè)旅館每間客房定價相等;
(2)每間客房最高定價為160元;
(3) 隨著房價的下降,住房率呈線性增長.
第二步建立模型:
設(shè)y表示旅館一天的總收入,每間客房降低的房價為x元(與160元相比);每降價1元,住房率就增加.因此問題轉(zhuǎn)化為:y的最大值是多少?
第三步建立求解模型:
利用二次函數(shù)求最值可得到當(dāng)x=25即住房定價為135元時,y取最大值13668.75(元).
第四步得出結(jié)論:
(1)可得住房定價為135元時,收入最高;也可定價為140元,便于管理,這時與最高收入只差18.75元.
(2)如果定價為180元,住房率為45%,因此假設(shè)(2)是合理的.
日常生活中的問題與數(shù)學(xué)建模息息相關(guān),通過建模的培養(yǎng),可以讓學(xué)生養(yǎng)成積極主動發(fā)掘生活中的問題并從不同角度解決的能力,有利于學(xué)生積極的思考,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識點(diǎn)的鞏固,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)創(chuàng)新的數(shù)學(xué)思維,也鍛煉了團(tuán)隊合作能力,因此在數(shù)學(xué)建模過程中,學(xué)生可以提高對于生活中問題的分析與解決的綜合能力.
3.綜合能力的培養(yǎng)
很多高中為了培養(yǎng)學(xué)生全面的能力和素質(zhì),積極的進(jìn)行相關(guān)活動的組織.如:組織數(shù)學(xué)建模競賽活動,以競賽的方式促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)模式的認(rèn)識與運(yùn)用,鍛煉了學(xué)生對數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、推理的能力,數(shù)學(xué)建模過程中也會涉及計算機(jī)的使用,提高了學(xué)生們軟件自學(xué)的能力,通過查找文獻(xiàn)、建立模型構(gòu)建充分鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新意識、洞察力與解決問題的綜合能力.
在數(shù)學(xué)建模的競賽與教學(xué)中,學(xué)生的挑戰(zhàn)與吃苦的競賽也得到了鍛煉,促進(jìn)了學(xué)生團(tuán)結(jié)合作、互相幫助的集體精神與品質(zhì).學(xué)生們在數(shù)學(xué)建?;顒又惺斋@了合作與交流的愉快體驗,在模型的建立中不斷進(jìn)行問題的思考與方法的挑戰(zhàn),達(dá)到方案的優(yōu)化與調(diào)整,對綜合能力的提升有很大幫助.
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;理工科學(xué)生;就業(yè)優(yōu)勢;綜合能力
中圖分類號:G710 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)20-0170-02
隨著高等職業(yè)教育的擴(kuò)招和就業(yè)形勢的日趨嚴(yán)峻,高職畢業(yè)生在就業(yè)方面愈發(fā)困難。但是,高職畢業(yè)生在就業(yè)愈發(fā)困難的大背景下,仍有部分專業(yè)基礎(chǔ)扎實、思維開闊的學(xué)生,能找到合適的工作崗位,并在工作中通過各種方法科學(xué)而高效解決實際問題,快速地成長為業(yè)務(wù)骨干。由此可見,在改善高職畢業(yè)生就業(yè)外部環(huán)境的同時,提高內(nèi)在綜合能力也是極其必要的,這是在根本上提升其就業(yè)的有力措施。筆者通過多年的研究,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模對高職生的各項能力有顯著的效果,積極參與數(shù)學(xué)建模并取得一定名次的高職畢業(yè)生初次就業(yè)時具有明顯優(yōu)勢,在后續(xù)工作中往往也能發(fā)揮出更大的潛力,獲得更大的提升空間。
一、數(shù)學(xué)建模增強(qiáng)了學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力
數(shù)學(xué)建模是一項以參與學(xué)生為主體,帶隊教師協(xié)助的全國性科學(xué)創(chuàng)新活動,學(xué)生是參與科學(xué)創(chuàng)新的主體,也是管理、協(xié)調(diào)自身團(tuán)隊各種關(guān)系、資源的主體。因此,在考查學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新能力的同時,學(xué)生如何處理好正常學(xué)習(xí)與參賽工作,如何獲取學(xué)校行政部門在場地、財力、高水平指導(dǎo)教師的支援,如何協(xié)調(diào)好團(tuán)隊內(nèi)部的分工和協(xié)作,如何深入了解每個隊員的優(yōu)勢并為其分配最擅長的任務(wù),如何在遇到困難好阻力的時候激勵團(tuán)隊克服困難、不言放棄。這些都是對學(xué)生組織協(xié)調(diào)能力的考驗和鍛煉。
而這些場景與工作中的項目團(tuán)隊場景極為類似,企業(yè)的項目團(tuán)隊要想獲得成功,需要有明確的目標(biāo)、各種資源的支持、團(tuán)隊成員發(fā)揮各自的最大優(yōu)勢、克服各種困難的毅力和能力。而這些要求通過數(shù)學(xué)建?;顒又薪M織協(xié)調(diào)的歷練都可以積累,為以后在企業(yè)中解決類似的問題提高寶貴的經(jīng)驗,并增強(qiáng)自信心。
二、數(shù)據(jù)建模提高了學(xué)生對知識的自學(xué)習(xí)和自辨別能力
高等職業(yè)教育不可避免地受到應(yīng)試教育的影響,單向化、灌輸化、絕對化的教育教學(xué)模式使學(xué)生對新知識的自學(xué)習(xí)能力不強(qiáng),對知識正繆的自辨別能力很弱。而數(shù)學(xué)建模中的問題往往在課本中難以找到現(xiàn)成的答案,需要學(xué)生具有自學(xué)能力,深入分析數(shù)學(xué)建模中的實際問題,并把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,通過自學(xué)新知識,快速解決這些數(shù)學(xué)問題。同時,對于解決方案,自己還要判斷其科學(xué)性、合理性、可行性、可操作性,如果科學(xué)、合理、可行、可操作,就要大膽地采用;反之,就要果斷地承認(rèn)錯誤,并繼續(xù)尋找科學(xué)、合理、可行、可操作的解決方案。正是通過“發(fā)現(xiàn)問題――自習(xí)――自辨――再自學(xué)――再自辨――解決問題”的動態(tài)過程,能大大提高學(xué)生的自學(xué)能力和辨別能力。
在實際工作中,很多問題在課本上也沒有答案。因此,學(xué)生的自學(xué)能力和自辨能力更為重要。而數(shù)學(xué)建模恰恰能解決這一問題,為學(xué)生在工作崗位、日常工作中有新發(fā)現(xiàn)、新突破,提高綜合競爭力創(chuàng)造有利條件。
三、數(shù)據(jù)建模強(qiáng)化了學(xué)生的團(tuán)隊榮譽(yù)感和責(zé)任感
現(xiàn)在獨(dú)生子女居多,很多學(xué)生在多重關(guān)愛下不免形成了以自我為中心的習(xí)慣,而數(shù)學(xué)建模是一項團(tuán)體性的活動,需要通過集體智慧戰(zhàn)勝一個個困難,而不是一個人獨(dú)自戰(zhàn)斗。只有發(fā)揮團(tuán)隊的作用,發(fā)揮每個成員的優(yōu)勢,才能取得最后勝利,這就需要學(xué)生具有團(tuán)隊榮譽(yù)感、奉獻(xiàn)精神,認(rèn)真履行自己在團(tuán)隊中的職責(zé),和隊友齊心解決看似解決不了的問題。
工作也需要團(tuán)隊成員共同奮斗,只有融入團(tuán)隊、具體強(qiáng)烈的團(tuán)隊榮譽(yù)感并在自己的崗位上盡職盡責(zé)才能獲得成功,才能獲得領(lǐng)導(dǎo)和同事的認(rèn)可。通過數(shù)學(xué)建模團(tuán)隊的磨合,同樣能增強(qiáng)團(tuán)隊榮譽(yù)感和責(zé)任感,為日后在工作中更好地融入團(tuán)隊并發(fā)揮特長提供寶貴經(jīng)驗。
四、數(shù)學(xué)建模提升了理工科學(xué)生的人文素養(yǎng)
由于文理分科等原因,理工科學(xué)生在文字組合和語言表達(dá)能力上都有所欠缺,而數(shù)學(xué)建模不僅僅是解決數(shù)學(xué)問題,還要撰寫研究文檔、制作答辯PPT,與專家評委面對面地交流和答辯。這些環(huán)節(jié)對理工科學(xué)生的文字組織和語言表達(dá)能力是難得的鍛煉機(jī)會,通過撰寫研究文檔和制作答辯PPT,讓學(xué)生在文字的組織、文章的外在結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)、寫作方法和技巧等方面都有很大提高;通過與專家評委面對面地交流和答辯,讓學(xué)生在語言表達(dá)的邏輯性、合理性、準(zhǔn)確性方面也有提高。
文字組織和語言表達(dá)能力是一項極為重要的交流和溝通技能,在工作中需要大量專業(yè)的文字組織和語言表達(dá)。理工科學(xué)生在這些方面的缺失和不足會極大地影響職業(yè)發(fā)展和提升。而數(shù)學(xué)建模比賽則能彌補(bǔ)上述不足,提升人文素養(yǎng)和綜合實力。
參考文獻(xiàn):
[1]彭興躍.關(guān)于理科大學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)培養(yǎng)的思考[J].廈門大學(xué)學(xué)報(哲學(xué)社會科學(xué)版),2006,(8).
[2]王剛.工科教育模式的改革與實踐[J].高等工程教育研究,2011,(1).
[3]吳莉.數(shù)學(xué)建模:大學(xué)生數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的核心[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(人文社會科學(xué)版),2007,(7).
[4]姜啟源等.數(shù)學(xué)模型(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2010.
[5]陸紅霞.高職素質(zhì)教育[J].長春理工大學(xué)學(xué)報,2007,(3).
一、高等數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用的原則
在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的時候,一定要保證實例簡明易懂,結(jié)合日常生活的實際情況,創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。從易懂的實際問題出發(fā),由淺到深的展開教學(xué)內(nèi)容,通過建模思想的滲透,讓學(xué)生進(jìn)行認(rèn)真的思考,進(jìn)而掌握一些學(xué)習(xí)的方法與手段。在實際教學(xué)中,不要強(qiáng)求統(tǒng)一,針對不同的專業(yè)、院校,展開因材施教,加強(qiáng)與教學(xué)研究的結(jié)合,不斷發(fā)現(xiàn)問題,并且予以改進(jìn),達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。教師需要編寫一些可以融入的教學(xué)單元,為相關(guān)課程教學(xué)提供有效的數(shù)學(xué)建模素材,促進(jìn)教師與學(xué)生的學(xué)習(xí)與研究,培養(yǎng)個人的教學(xué)風(fēng)格。
二、高等數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想的有效方法
(1)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念
在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想,需要重視教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)模型思想,提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模的意識。在有關(guān)概念、公式等理論教學(xué)中,教師不僅要對知識的來龍去脈進(jìn)行講解,還要讓學(xué)生進(jìn)行親身體會,進(jìn)而在體會中不斷提高學(xué)習(xí)成績。比如,37支球隊進(jìn)行淘汰賽,每輪比賽出場2支球隊,勝利的一方進(jìn)入下一輪,直到比賽結(jié)束。請問:在這一過程中,一共需要進(jìn)行多少場比賽?一般的解題方法就是預(yù)留1支球隊,其它球隊進(jìn)行淘汰賽,那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在實際教學(xué)中,教師可以轉(zhuǎn)變一下教學(xué)思路,通過逆向思維的形式解答,即,每場比賽淘汰1支球隊,那么就需要淘汰36支球隊,進(jìn)而比賽場次為36。通過這樣的方式,讓學(xué)生在練習(xí)過程中,加深對數(shù)學(xué)建模思想的認(rèn)識,提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性。
(2)高等數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用
在高等數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,相較于初高中數(shù)學(xué)概念,更加抽象,如導(dǎo)數(shù)、定積分等。在對這些概念展開學(xué)習(xí)的時候,學(xué)生一般都比較重視這些概念的來源與應(yīng)用,希望可以在實際問題中找出這些概念的原型。實際上,在高等數(shù)學(xué)微積分概念中,其形成本身就具有一定的數(shù)學(xué)建模思想。為此,在導(dǎo)入數(shù)學(xué)概念的時候,借助數(shù)學(xué)建模思想,完成教學(xué)內(nèi)容是非??尚械?。每引出―個新概念,都應(yīng)有―個刺激學(xué)生學(xué)習(xí)欲的實例,說明該內(nèi)容的應(yīng)用性。在高等數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,通過實際問題情境的創(chuàng)設(shè)與導(dǎo)入,可以讓學(xué)生了解概念形成的過程,進(jìn)而運(yùn)用抽象知識解決概念形成過程,引出數(shù)學(xué)概念,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,加強(qiáng)對實際問題的解決。其次,分析問題。如果速度是不變的,那么路程=速度×?xí)r間。問題是這里的速度不是一個常數(shù),為此,上述公式不能用。最后,解決問題。將時間段分成很多的小區(qū)間,在時間段分割足夠小的情況下,因為速度變化為連續(xù)的,可以將各小區(qū)間的速度看成是勻速的,也就是說,將小區(qū)間內(nèi)速度當(dāng)成是常數(shù),用這一小區(qū)間的時間乘以速度,就可以計算器路程,將所有小區(qū)間的路程加在一起,就是總路程,要想得到精確值,就要將時間段進(jìn)行無限的細(xì)化,使每個小區(qū)間都趨于零,這樣所有小區(qū)間路程之和就是所求路程。針對問題二而言,也可以將其轉(zhuǎn)變成一個和式的極限。這兩個問題都可以轉(zhuǎn)變成和式極限,拋開實際問題,可以將和式極限值稱之為函數(shù)在區(qū)間上的定積分,進(jìn)而得出定積分的概念。解決問題的過程就是構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的過程,通過教學(xué)活動,將數(shù)學(xué)知識和實際問題進(jìn)行聯(lián)系,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性,實現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)效果。
(3)高等數(shù)學(xué)應(yīng)用問題教學(xué)中的應(yīng)用
對于教材中實際應(yīng)用問題比較少的情況,可以在實際教學(xué)中挑選一些實際應(yīng)用案例,構(gòu)建數(shù)學(xué)模型予以示范。在應(yīng)用問題教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想,可以將數(shù)學(xué)知識與實際問題進(jìn)行結(jié)合,這樣不僅可以提高數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用性,還可以提高學(xué)生的應(yīng)用意識,并且在填補(bǔ)數(shù)學(xué)理論和應(yīng)用的方面發(fā)揮了重要作用。對實際問題予以建模,可以從應(yīng)用角度分析數(shù)學(xué)問題,強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用。
三、高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想的注意事項
(1)避免“題海戰(zhàn)術(shù)”:教師一定要注意循序漸進(jìn)。首先,在教學(xué)過程中,教師可以從教材出發(fā),對概念、定理等進(jìn)行講解,讓學(xué)生進(jìn)行掌握與運(yùn)用,轉(zhuǎn)變教學(xué)模式,讓學(xué)生牢記教材知識。其次,慎重選擇例題練習(xí),避免題海戰(zhàn)術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想,逐漸提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。
(2)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的獨(dú)立思考:在以往高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,均是采用“填鴨式”的教學(xué)模式,不管學(xué)生是否能夠接受,一味的講解教材知識,不重視學(xué)生數(shù)學(xué)建模思想的培養(yǎng)。教師一定要強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨(dú)立思考能力的培養(yǎng),通過數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建,激發(fā)學(xué)生的求知欲與興趣,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,進(jìn)而全面滲透數(shù)學(xué)建模思想,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。
(3)注意恐懼心理的消除:一定要提高學(xué)生的抗打擊能力,幫助學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的自信心,進(jìn)而展開有效的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)是一個需要不斷鞏固和加強(qiáng)的過程,在此過程中,必須加強(qiáng)教師的監(jiān)督作用,讓學(xué)生可以積極改正自身錯誤,并且不會在同一個問題上犯錯誤,提高學(xué)生總結(jié)與反思的能力,在學(xué)習(xí)過程中形成數(shù)學(xué)思想,進(jìn)而不斷提高自身的數(shù)學(xué)成績。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;《圖論》;應(yīng)用
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0065-03
一、數(shù)學(xué)建模的基本概念和思想
數(shù)學(xué)模型是一種模擬,是用數(shù)學(xué)符號、數(shù)學(xué)式子、程序、圖形等對實際問題本質(zhì)屬性的抽象而又簡潔的刻畫,它或能解釋某些客觀現(xiàn)象,或能預(yù)測未來的發(fā)展規(guī)律,或能為控制某一現(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略或較好策略。數(shù)學(xué)模型一般并非現(xiàn)實問題的直接翻版,它的建立常常既需要人們對現(xiàn)實問題深入細(xì)微地觀察和分析,又需要人們靈活巧妙地利用各種數(shù)學(xué)知識。這種應(yīng)用知識從實際問題中抽象、提煉出數(shù)學(xué)模型的過程就稱為數(shù)學(xué)建模。
數(shù)學(xué)建模所利用的方法基本上是方程、分析、統(tǒng)計、運(yùn)籌、圖論等常用數(shù)學(xué)工具,多數(shù)都要用到計算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計算和做圖,有時還用到計算機(jī)模擬。因此,在大學(xué)《圖論》課程教學(xué)活動中,教師如果能隨時隨處將數(shù)學(xué)建模思想和方法引入到教學(xué)內(nèi)容中,使學(xué)生了解《圖論》的相關(guān)概念、定理產(chǎn)生的歷史背景,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)《圖論》時,體會到圖論知識與現(xiàn)實問題聯(lián)系的緊密性以及應(yīng)用的廣泛性,這樣才有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生對圖論知識的理解與吸收。
二、《圖論》中的數(shù)學(xué)建模思想
自18世紀(jì)歐拉對哥尼斯堡七橋問題的研究以來,圖論得到了深入而廣泛的發(fā)展,已成為一門應(yīng)用數(shù)學(xué)課程,在自然科學(xué)、社會科學(xué)、機(jī)械工程中均有重要的意義。由于《圖論》課程概念多、公式復(fù)雜、定理難證明和難理解等特點(diǎn),在一定程度上造成教學(xué)難,證明抽象度高,學(xué)生難以理解。學(xué)生不能真正理解圖論思想,更談不上靈活運(yùn)用圖論知識來解決各種實際問題,從而使學(xué)生感到《圖論》的學(xué)習(xí)非常困難與枯燥。雖然《圖論》課程中概念、定理比較多,初學(xué)者不易掌握,但是圖論的概念和定理大多是從實際問題中抽象出來的,所以在教學(xué)中注重介紹各種概念和理論的實際背景,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)圖論思想,探究圖論的發(fā)展規(guī)律,從而將更好地幫助學(xué)生理解和掌握這些概念和理論。如何從實際問題中抽象出圖論的相關(guān)理論,數(shù)學(xué)建模正是聯(lián)系數(shù)學(xué)理論與實際的一座橋梁,是數(shù)學(xué)應(yīng)用于科學(xué)和社會的一個很好的途徑,是解決實際問題的強(qiáng)有力的工具。在圖論某些定理證明的教學(xué)過程中可以適當(dāng)?shù)厝谌霐?shù)學(xué)建模的思想與方法,把定理的結(jié)論看作一個特定的模型,需要去建立它。于是,當(dāng)把定理的條件看作是模型的假設(shè),可根據(jù)預(yù)先設(shè)置的問題情景,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)定理的結(jié)論,從而定理證明的方法也隨之顯現(xiàn)。
例1.設(shè)G=(V,E)為任意無向圖,V={v1,v2,...,vn},|E|=m,證明所有頂點(diǎn)的度數(shù)和等于2m,并且奇點(diǎn)個數(shù)為偶數(shù)。
證明該結(jié)論之前,首先任意選取若干個學(xué)生,讓他們隨機(jī)互相握手,并記下每個人的握手次數(shù)和每兩人之間握手的次數(shù),由此可得每個人握手次數(shù)總和是每兩人之間握手次數(shù)的2倍,以及握過奇數(shù)次手的人數(shù)一定是偶數(shù)?;又蠼榻B該定理稱之為握手定理,從互動過程中可以建立定理結(jié)論的模型,并且證明的思路也就顯而易見了。
三、數(shù)學(xué)建模提高學(xué)生學(xué)習(xí)《圖論》的興趣和應(yīng)用意識
由于教學(xué)課時的限制,將數(shù)學(xué)建模的思想方法融入《圖論》課程教學(xué)時,不能專門地讓學(xué)生學(xué)習(xí)建模,只能通過一些簡單的模型給學(xué)生介紹數(shù)學(xué)建模的思想及方法?!秷D論》是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個重要分支,在自然科學(xué)、社會科學(xué)、機(jī)械工程中有重要的意義,其求解思想滲透到自然學(xué)科的各個領(lǐng)域。圖論中的圖是由若干個給定的頂點(diǎn)及若干條連接兩個頂點(diǎn)的邊所構(gòu)成的圖形。這種圖形通常用來描述某些事物之間的某種特定關(guān)系:用頂點(diǎn)代表事物,用連接兩個頂點(diǎn)的邊表示相應(yīng)兩個事物間具有這種關(guān)系。這種圖提供了一個很自然的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),可以對自然科學(xué)和社會科學(xué)領(lǐng)域中的許多問題進(jìn)行恰當(dāng)?shù)拿枋龌蚪?。因此,可以通過設(shè)計一些與《圖論》課程相關(guān)的課外建?;顒樱x擇符合學(xué)生實際并貼近生活的一些圖論問題,啟迪學(xué)生的論文查閱意識和能力,指導(dǎo)學(xué)生閱讀相關(guān)論文,最后以解題報告或小論文的形式提交他們的結(jié)果。
例2.有甲、乙、丙、丁、戊、己六名運(yùn)動員報名參加A、B、C、D、E、F六個項目的比賽。表1中打“√”的是各運(yùn)動員報名參加的比賽項目。如何安排六個項目的比賽順序,使得每名運(yùn)動員都不連續(xù)地參加兩項比賽。
求解該問題時,可以先選取六名同學(xué)模擬一下實際問題,使學(xué)生理解該問題的實際背景,根據(jù)實際模擬情況,找出一種符合要求的比賽安排。再引導(dǎo)學(xué)生探究該問題與圖論的聯(lián)系,確定該問題的圖論模型,從而幫助學(xué)生尋找解決該問題的答案。在該問題中,若把比賽項目作為研究對象,用點(diǎn)表示,如果兩個項目有同一名運(yùn)動員參加,在代表這兩個項目的點(diǎn)之間連一條線。如圖1:在該圖中只要找出一個點(diǎn)的序列,使依次排列的兩個點(diǎn)不相鄰,即能做到每名運(yùn)動員不會連續(xù)地參加兩項比賽。例如A、C、B、F、E、D就是滿足要求的一種安排方法。
通過課內(nèi)外的數(shù)學(xué)建模思想及方法的滲透,有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,喚醒學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性工作的意識,因為建模本身就是一項創(chuàng)造性思維活動,它不僅有一定的理論性,還有較強(qiáng)的實踐性。結(jié)合課外數(shù)學(xué)建模活動的開展,增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,運(yùn)用所學(xué)的圖論知識去參與解決實際問題的全過程。訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用圖論知識建立數(shù)學(xué)模型,解決實際問題的技能和技巧,是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的重要途徑。同時使學(xué)生體會到圖論知識與現(xiàn)實問題聯(lián)系的緊密性以及應(yīng)用的廣泛性,從而激發(fā)學(xué)生研究數(shù)學(xué)建模的興趣,提高他們運(yùn)用圖論知識解決實際問題的能力,充分感受到圖論的生機(jī)與活力,也進(jìn)一步深入體會到了學(xué)習(xí)《圖論》的重要性。在建模過程中也充分調(diào)動了學(xué)生應(yīng)用圖論知識分析和解決實際問題的積極性和主動性,學(xué)生充滿了把圖論知識和方法應(yīng)用到實際問題之中去的渴望,使學(xué)生對以往數(shù)學(xué)課程教學(xué)中常見的枯燥、難懂、脫離實際的感受得到切實的改變,從而使《圖論》課程的教學(xué)效果得到了明顯提高。
四、結(jié)語
《圖論》是一門既有趣又有較大難度的課程。傳統(tǒng)的以概念、定理為主的教學(xué)模式使學(xué)生在學(xué)習(xí)《圖論》的過程中感到非常困難與枯燥,很難調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也無法體現(xiàn)該門課程的應(yīng)用性。在《圖論》課程教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模的思想和方法,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)《圖論》的興趣。通過數(shù)學(xué)建模的方法,理論與實際相結(jié)合,使得枯燥的圖論問題變得通俗易懂,既增強(qiáng)了學(xué)生的新奇感,激發(fā)了學(xué)生的求知欲,又能從中受到啟迪,充分調(diào)動了學(xué)生主動地參與意識和自覺學(xué)習(xí)的積極性,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識。
參考文獻(xiàn):
[1]王樹禾.圖論[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
[2]姜啟源,謝金星,葉俊.數(shù)學(xué)模型(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2011.
關(guān)鍵詞:工作室制;工學(xué)結(jié)合;教學(xué)模式
工學(xué)結(jié)合的基本點(diǎn)是校企合作,按校企合作的程度來劃分,可將其分為三種形式:(1)學(xué)生進(jìn)廠式。學(xué)院的課程、教師、管理、學(xué)生進(jìn)企業(yè),在企業(yè)建立與學(xué)院相同的教室,實踐課全部在實際的工作環(huán)境中授課,理論課老師在企業(yè)的專用教室授課,企業(yè)教師與學(xué)校教師交替授課,企業(yè)環(huán)境與學(xué)校環(huán)境結(jié)合,企業(yè)資源與學(xué)校資源結(jié)合,是一種學(xué)習(xí)、實訓(xùn)在企業(yè)的工學(xué)結(jié)合形式。(2)企業(yè)進(jìn)校式。企業(yè)的文化、管理、課程、設(shè)備、技師、員工進(jìn)入學(xué)校,學(xué)生在學(xué)校與企業(yè)共建的教室、實訓(xùn)室學(xué)習(xí)知識,培養(yǎng)技能,是一種學(xué)習(xí)、實訓(xùn)在校內(nèi)進(jìn)行的學(xué)工結(jié)合的形式。(3)校企合一式。根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)的學(xué)制,校企雙方聯(lián)合組建管理機(jī)構(gòu),靈活恰當(dāng)?shù)匕才艑W(xué)生在不同的階段進(jìn)廠、進(jìn)校,學(xué)校既是工廠,工廠既是學(xué)校,校企合一。
以上三種形式的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式都不是很適合軟件技術(shù)專業(yè),大多職業(yè)院校的軟件技術(shù)專業(yè)將培養(yǎng)目標(biāo)定位于程序員、數(shù)據(jù)庫管理員、軟件培訓(xùn)員等,學(xué)生畢業(yè)后主要從事程序員的工作,而一般的軟件公司是不可能接收學(xué)生到程序員的崗位進(jìn)行實習(xí)的,因為在軟件公司開發(fā)一個項目的周期短則半年長則兩三年,學(xué)生短時間的實習(xí)是不可能熟悉項目的開發(fā)流程的,再說在項目開發(fā)中,一些關(guān)鍵技術(shù)是需保密的。所以軟件技術(shù)專業(yè)的工學(xué)結(jié)合較其他專業(yè)要難以實現(xiàn)。盡管在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計中,都是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項目的開發(fā),但這些項目一方面受時間的限制,另一方面需考慮一般學(xué)生的專業(yè)能力,在項目的選擇上一般都比較簡單,與實際的項目有一定的距離。那么,如何才能讓軟件技術(shù)專業(yè)的學(xué)生能實現(xiàn)崗位的零距離、知識的零距離?筆者認(rèn)為采取“工作室制”的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式能有效地解決這一難題。
一、構(gòu)建“工作室制”工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式的基本思路
“工作室制”的教學(xué)模式借鑒了中世紀(jì)以來歐洲手工業(yè)作坊師傅帶徒弟的方式,把教學(xué)與實踐結(jié)合在一起,以工作室體制進(jìn)行教育。因此,“工作室制”就是以專業(yè)的研究方向為基礎(chǔ),以骨干教師為核心和具備一定的研究、設(shè)計、開發(fā)實力的師資為教學(xué)團(tuán)隊,能充分利用教學(xué)資源開展教學(xué)活動的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式能夠讓學(xué)生根據(jù)自身的發(fā)展條件及社會的需求,選擇進(jìn)入各專業(yè)工作室學(xué)習(xí)。教學(xué)形式上采用開放式教學(xué),學(xué)生全程直接參與項目的開發(fā)。
1 工作室的設(shè)置
可根據(jù)軟件技術(shù)專業(yè)的專業(yè)方向來設(shè)置工作室,如湖南婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院的軟件技術(shù)專業(yè)分為兩個專業(yè)方向:信息系統(tǒng)開發(fā)、WEB應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā),其中信息系統(tǒng)開發(fā)方向以VB或DELPHI作為主要的開發(fā)平臺,而WEB應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方向以JAVA或C#作為主要的開發(fā)平臺,根據(jù)這兩個方向成立兩個工作室,組織以專業(yè)帶頭人、骨干教師、企業(yè)專家為核心的、具備教學(xué)、研究、實踐實力的師資團(tuán)隊,工作室除了需要有一支過硬的師資團(tuán)隊外,還需配備投影儀、電腦、打印機(jī)、掃描儀、交換機(jī)、路由器等設(shè)備。
2 教學(xué)組織形式
可以從以下幾個方面對工作室制的教學(xué)組織進(jìn)行思考:一是對進(jìn)入工作室學(xué)習(xí)的學(xué)生結(jié)構(gòu)作大膽嘗試。學(xué)生通過一或兩年的基礎(chǔ)平臺訓(xùn)練后,二年級以上的學(xué)生,不限年級,可以根據(jù)自己的專業(yè)和就業(yè)方向,有所側(cè)重地選擇進(jìn)入工作室;二是專業(yè)的教學(xué)完全由工作室自行組織。如課程的開設(shè)時間、課程內(nèi)容、考核方式方法等。項目案例可直接從實際的項目或課題研究中來,可聘請企業(yè)的專家、有豐富經(jīng)驗的系統(tǒng)分析師、高級程序員作為教師或?qū)嵺`指導(dǎo)教師;三是學(xué)生進(jìn)入工作室實行雙向選擇。工作室在學(xué)生進(jìn)入前應(yīng)把自己的課題項目向?qū)W生宣傳和公布,引起學(xué)生的興趣。學(xué)生進(jìn)入工作室要求達(dá)到一定的條件,如專業(yè)基礎(chǔ)、文化水平、學(xué)習(xí)、工作態(tài)度等。學(xué)生進(jìn)入工作室后,從專業(yè)課的教學(xué)到畢業(yè)設(shè)計都可在工作室的導(dǎo)師指導(dǎo)下完成。
3 工作室的企業(yè)化管理
工作室的教學(xué)以實際項目為核心,對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)業(yè)績進(jìn)行管理。工作室由具有豐富實踐經(jīng)驗的專業(yè)教師負(fù)責(zé),學(xué)生也要參與工作室管理規(guī)劃的制定:確立工作室發(fā)展的方向和目標(biāo);確立工作室人員的管理制度細(xì)則及獎懲制度(具體體現(xiàn)在學(xué)生操行和成績方面);確立工作室設(shè)備及相關(guān)設(shè)施的管理細(xì)則等。參照軟件公司的經(jīng)營結(jié)構(gòu),對項目小組的學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的專業(yè)分工,大體可分為五組:項目調(diào)研組、項目設(shè)計組、源代碼編寫組、項目測試與維護(hù)組、項目培訓(xùn)組。項目小組的建立實際上是軟件開發(fā)流程的細(xì)致分工,在實施中組成一個完整的項目開發(fā)系統(tǒng),使學(xué)生能始終圍繞在大系統(tǒng)運(yùn)行的前提下,注重對自身個體“業(yè)績”的培養(yǎng)和發(fā)展。在實際項目教學(xué)中,對學(xué)生在不同階段職責(zé)范圍提出明確的要求,以形成一個完整的、科學(xué)的教學(xué)體系。
這五組的學(xué)生根據(jù)實際情況不定期更換崗位和職能,這樣學(xué)生對軟件開發(fā)的各個環(huán)節(jié)會有足夠的了解和認(rèn)識,并始終注重對軟件開發(fā)過程整體性的把握。同時,由于項目是來自企事業(yè)單位的實際項目,各組學(xué)生互相配合,完成項目,這樣更有利于學(xué)生對專業(yè)知識深度、廣度的研究,有利于培養(yǎng)學(xué)生相互合作的團(tuán)隊精神,為他們盡快地勝任市場的挑戰(zhàn),在未來的崗位中發(fā)揮全面而重要的作用提供強(qiáng)有力的支持。
二、構(gòu)建“工作室制”工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式的價值與意義
工作室制工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式中強(qiáng)調(diào)“學(xué)以致用”,學(xué)一點(diǎn),用一點(diǎn),學(xué)了就用,用中在學(xué)。通過實際項目,學(xué)生取得了經(jīng)驗,了解了工作過程,也避免了學(xué)生要等到畢業(yè)后才開始“知識重構(gòu)”的難度。構(gòu)建“工作室制”工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式能加強(qiáng)教學(xué)和社會的聯(lián)系,建立軟件開發(fā)的運(yùn)營機(jī)制,實現(xiàn)教學(xué)科研成果的轉(zhuǎn)換,將學(xué)校的科研成果轉(zhuǎn)化為社會成果,有利于形成教學(xué)、科研和社會的互動關(guān)系。構(gòu)建“工作室制”工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式可以將教學(xué)、科研課題與企業(yè)等力量進(jìn)行整合,便于高技能人才的培養(yǎng),對教師素質(zhì)的提高也起到“充電器”的作用。
三、“工作室制”工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式中需重點(diǎn)解決的問題
1 師資問題:工作室制教學(xué)模式意味著教師要從原先的擔(dān)任1-2門課程轉(zhuǎn)向全面負(fù)責(zé)或協(xié)助指導(dǎo)設(shè)計課題與實踐課題,只有單一知識背景的教師顯然難以勝任。因此,教師不但要有較高的專業(yè)水平,而且要有綜合化的知識以及項目開發(fā)的經(jīng)驗。這就需要我們的專業(yè)教師不斷學(xué)習(xí)并且拓寬知識面,在實踐中提高自己。
2 項目來源問題:在軟件技術(shù)專業(yè)中應(yīng)用“工作室制”的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式,需要有充足的項目作為教學(xué)的基本保障,而這些項目必須是來自企事業(yè)單位的真實項目,而不是憑專業(yè)教師個人喜好自行虛擬的項目,否則無法讓學(xué)生真實地體驗就業(yè)情境,真正地實現(xiàn)“零距離”就業(yè)。這就需要擴(kuò)大工作室影響,加強(qiáng)工作室與社會的聯(lián)系。
論文摘要:教育技術(shù)應(yīng)用于對外漢語教學(xué),為漢語教學(xué)的創(chuàng)街開砰了廣闊的空間,教學(xué)模式是漢語教學(xué)理論與實踐創(chuàng)街的突破口,本文以教育技術(shù)理論為依據(jù),從多嫌體角度探討了教育技術(shù)在多探體時外漢語課堂教學(xué)模式建構(gòu)中的作用。
在英語教學(xué)中,我們已經(jīng)看到多媒體技術(shù)對學(xué)習(xí)者產(chǎn)生的良好效果,有些優(yōu)秀的軟件和恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容的結(jié)合確實幫助學(xué)習(xí)者解決了過去頭疼的若千難題,使學(xué)習(xí)變得更流暢、自主、豐富、快樂而深人。這一由多媒體所成就的實效也同樣適用于外國人學(xué)習(xí)漢語的過程。
如何在最短的時間內(nèi)使留學(xué)生學(xué)好漢語,提高漢語交際能力,一直以來都是對外漢語教師探究的課題。多媒體對外漢語教學(xué)模式就是應(yīng)此而有的建設(shè),它是基于現(xiàn)代教育技術(shù)理念和技術(shù)支持而發(fā)展的。
現(xiàn)代教育技術(shù)理論以“信息技術(shù)”為依托,而信息技術(shù)和學(xué)科課程的整合思想在198,年美國出臺的“2061計劃”(project206)中被清楚地描述出來。它更快地促進(jìn)了信息技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用。
現(xiàn)代教育技術(shù)融入對外漢語教學(xué),為對外漢語教學(xué)的應(yīng)用創(chuàng)新提供了新思路與方法,為構(gòu)建多媒體教學(xué)模式提供可能?,F(xiàn)代教育技術(shù)提供了強(qiáng)力的技術(shù)支持,為課堂引入嶄新的環(huán)境和豐富的教學(xué)資源,可讓現(xiàn)有的對外漢語教學(xué)體系較好地適應(yīng)滿足信息時代漢語學(xué)習(xí)者的需求,情境教學(xué),互動以及人機(jī)交互作用等教法得以精進(jìn),課堂教學(xué)成效得以提升。
本文以教育技術(shù)為主要依據(jù),探計現(xiàn)代教育技術(shù)在多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式建構(gòu)中的作用,為多媒體技術(shù)在對外漢語課堂教學(xué)中的應(yīng)用提供理論分析和指導(dǎo)。
1、多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式的界定
教學(xué)模式是教學(xué)論的重要概念,在教學(xué)中起著連接理論和課堂教學(xué)的橋梁作用,對關(guān)聯(lián)基本概念的厘清有助于對多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式概念內(nèi)涵的理解。
對外漢語課堂教學(xué)模式是教學(xué)模式在特定領(lǐng)域的表現(xiàn)形式,而多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式又是對外漢語課堂教學(xué)模式的具體體現(xiàn)。
在這兩個概念基礎(chǔ)上界定的多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式會呈現(xiàn)更清晰準(zhǔn)確的面貌。
1.1教學(xué)模式的幾種定義
1972年,美國的喬伊斯·威爾在《教學(xué)模式》一書中將教學(xué)模式定義為:“教學(xué)模式是構(gòu)成課程(長時間學(xué)習(xí)的過程)、選擇教材、指導(dǎo)在教室和其他環(huán)境教學(xué)活動的一種計劃和范型?!?/p>
何克抗認(rèn)為教學(xué)模式是“在一定教育思想、教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的,為完成特定的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容而圍繞某一主題形成的比較穩(wěn)定且簡明的教學(xué)結(jié)構(gòu)理論框架及其具體可操作的教學(xué)活動方式?!?/p>
鐘志賢認(rèn)為“教學(xué)模式是指對理想教學(xué)活動的理論構(gòu)造,是描述教與學(xué)活動結(jié)構(gòu)或過程中各要素間穩(wěn)定。關(guān)系的簡約化形式。換句話說,教學(xué)模式是一種反映或再現(xiàn)教學(xué)活動現(xiàn)實的理論性、簡約性的形式。”
祝智庭認(rèn)為“教學(xué)模式,又稱教學(xué)結(jié)構(gòu),是在一定的教育思想指導(dǎo)下建立的比較典型的、穩(wěn)定的教學(xué)程序和構(gòu)型。研究教學(xué)模式,有助于我們對復(fù)雜的教學(xué)過程的組織方式做簡要的表述,分析主要矛盾,認(rèn)識基本特征,進(jìn)行合理分類。”
趙金銘認(rèn)為“教學(xué)模式是指具有典型意義的、標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)或?qū)W習(xí)范式。”
周淑清認(rèn)為“教學(xué)模式是在一定的教學(xué)理論和教學(xué)思想指導(dǎo)下,將教學(xué)諸要素科學(xué)地組成穩(wěn)固的教學(xué)程序,運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略,在特定的學(xué)習(xí)環(huán)境中,規(guī)范教學(xué)課程中的種種活動,使學(xué)習(xí)得以產(chǎn)生?!?/p>
崔永華認(rèn)為“教學(xué)模式指課程的設(shè)計方式和教學(xué)的基本方法?!?/p>
由上各家之言,讓我們對教學(xué)模式的內(nèi)涵有較為充分的認(rèn)識。每一種特定的教學(xué)模式,都會有所側(cè)重。為便于理解及進(jìn)一步闡述所論主題,本文擇取《教學(xué)論》中的定義,即“教學(xué)模式是在一定教育理論指導(dǎo)下。為完成某一類學(xué)習(xí)目標(biāo)而形成的,比較穩(wěn)定的、簡明教學(xué)結(jié)構(gòu)框架及其具體的可操作的教學(xué)活動程序,通常是對幾種教學(xué)方法與教學(xué)策略的組合應(yīng)用”。
1.2對外漢語教學(xué)的教學(xué)模式
在教學(xué)模式運(yùn)用在具體領(lǐng)域的過程中,學(xué)科的特點(diǎn)對教學(xué)模式的特定性有決定作用。
對外漢語教學(xué)的教學(xué)模式,“就是從漢語獨(dú)特的語言特點(diǎn)和語言應(yīng)用特點(diǎn)出發(fā),結(jié)合第二語言教學(xué)的一般性理論和對外漢語教學(xué)理論,在漢語教學(xué)中形成或提出的教學(xué)(學(xué)習(xí))范式。這種教學(xué)(學(xué)習(xí))范式以一定的對外漢語教學(xué)或?qū)W習(xí)理論為依托,圍繞特定的教學(xué)目標(biāo),提出課程教學(xué)的具體程式,并對教學(xué)組織和實施提出設(shè)計方案。它既是一種形而上理論的反射體,又具有清晰的可操作性的教學(xué)范式”。
1 .3多媒體對外漢語教學(xué)模式
參考上述教學(xué)模式和對外漢語教學(xué)模式的界定,我們認(rèn)為基于多煤體的對外漢語教學(xué)模式是以現(xiàn)代教育技術(shù)、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、多媒體認(rèn)知理論、對外漢語教學(xué)理論為指導(dǎo),以學(xué)生為中心,以多媒體為技術(shù)手段,整合資源,創(chuàng)設(shè)情境、互動協(xié)作等學(xué)習(xí)環(huán)境要素,優(yōu)化教學(xué)各要素,運(yùn)用以學(xué)為主的教學(xué)策略,形成可操作的教學(xué)活動程序,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生語言交際能力的目標(biāo)。
該定義內(nèi)涵中有四個“突出”,突出了以學(xué)生為中心,突出了技術(shù)手段的作用,突出了要素組合的必要價值,突出了以學(xué)為主的策略方向。
2、現(xiàn)代教育技術(shù)在多媒體對外漢語教學(xué)模式中的體現(xiàn)
現(xiàn)代教育技術(shù)理論所強(qiáng)調(diào)的“以學(xué)習(xí)者為中心”的理念在教學(xué)模式的探索中起了相當(dāng)關(guān)鍵的指導(dǎo)作用,它對“以教為中心”的傳統(tǒng)課堂教學(xué)作以修正。而且,它涉及的諸多范疇在對外漢語教學(xué)中指導(dǎo)作用顯著,其依托信息技術(shù)的理念和技術(shù)運(yùn)用對構(gòu)建多媒體教學(xué)模式起著核心作用。
2.1現(xiàn)代教育技術(shù)定義
1970年美國教育傳播與技術(shù)學(xué)會(aect)成立,這被認(rèn)為是現(xiàn)代意義上的教育技術(shù)學(xué)科和研究領(lǐng)域形成的標(biāo)志。1994年,西爾斯(seels)與里奇(richey)合寫的專著《教育技術(shù)的定義和研究范圍》發(fā)表。書中給教育技術(shù)作如下定義:“教育技術(shù)是為了促進(jìn)學(xué)習(xí),對學(xué)習(xí)的過程和資源進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價的理論和實踐”。
2.2現(xiàn)代教育技術(shù)的內(nèi)涵分析
現(xiàn)代教育技術(shù)的內(nèi)涵,可以概括為“一個目標(biāo)、兩個對象、五個范疇”。
“一個目標(biāo)”是指學(xué)習(xí)。教育技術(shù)是為了學(xué)習(xí)。
“兩個對象”是以學(xué)習(xí)的過程和資源為研究對象。教育技術(shù)在促進(jìn)學(xué)習(xí)的過程與資源設(shè)計兩個方面的研究結(jié)果,產(chǎn)生出各種教學(xué)設(shè)計模型(models,或模式)。
“五個范疇”是指相互作用的五個研究范疇,包括設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價。其內(nèi)涵說明分析如下。
設(shè)計是指學(xué)習(xí)者的特征分析和教學(xué)策略的指定(教學(xué)策略中又包含教學(xué)活動程序和教學(xué)方法等兩個方面),教學(xué)內(nèi)容和相應(yīng)知識點(diǎn)排列順序的確定、教學(xué)媒體的選擇、教學(xué)信息與反饋信息的呈現(xiàn)內(nèi)容與呈現(xiàn)方式設(shè)計以及人機(jī)交互作用的考慮等等。
開發(fā)是指將音像技術(shù)、電子出版技術(shù)應(yīng)用于教育與教學(xué)過程的開發(fā)研究,基于計算機(jī)的輔助教學(xué)技術(shù)(cai和icai)的開發(fā)研究以及將多種技術(shù)加以綜合與集成并應(yīng)用于教育、教學(xué)過程的開發(fā)研究。
利用是指應(yīng)強(qiáng)調(diào)對新興技術(shù)(包括新型媒體和各種最新的信息技術(shù)手段)的利用與傳播,并要設(shè)法加以制度化和法制化,以保證教育技術(shù)手段的不斷革新。
管理是指包括教學(xué)系統(tǒng)、教育信息、教育資源和教育研究計劃與項目的管理。
評價是指既要注重度教育、教學(xué)系統(tǒng)的總結(jié)性評價,更要注重形成性評價并以此作為質(zhì)量監(jiān)控的的主要措施。
以上定義,傳達(dá)出現(xiàn)代教育技術(shù)的精髓。
首先,反映出以學(xué)為中心的新的教學(xué)理念,用技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)者的“學(xué)”。
其次,突出了學(xué)習(xí)者的作用,學(xué)習(xí)過程是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)新知識、新技能的認(rèn)知過程。
再者,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)資源設(shè)計,指對教學(xué)媒體和教學(xué)環(huán)境的設(shè)計。教學(xué)環(huán)境的設(shè)計一般指與師生或?qū)W生之間的交互作用有關(guān)的教學(xué)設(shè)計。
最后,以發(fā)展的信息技術(shù)為依托,特別是多媒體技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中。
2 .3現(xiàn)代教育技術(shù)在多媒體對外漢語教學(xué)模式中的功能體現(xiàn)
(1)現(xiàn)代教育技術(shù)體現(xiàn)了多媒體信息的“教導(dǎo)”功能。
信息技術(shù)可以將各種教學(xué)媒體和手段融為一體,從文字、圖表、動畫、音頻、視頻等多個角度去刺激學(xué)習(xí)者,從而最大限度地調(diào)動學(xué)習(xí)者積極性、主動性和創(chuàng)造性,加深學(xué)習(xí)者對語言點(diǎn)理解、記憶和掌握,促進(jìn)學(xué)習(xí)者語言能力的提高。
多媒體代替了粉筆、黑板等傳統(tǒng)媒體,實現(xiàn)了它們無法實現(xiàn)的功能。實現(xiàn)了媒體的跨越,媒體由輔助教師演示、講解的工具轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生手中的認(rèn)知工具、學(xué)習(xí)工具。傳授知識的方法發(fā)生了根本的變化,豐富了課堂教學(xué)功能。利用多媒體教學(xué)是對多種感官的綜合刺激。
人機(jī)交互是計算機(jī)的顯著特點(diǎn),多媒體手段實現(xiàn)教與學(xué)的雙向互動,產(chǎn)生出一種新的圖文并茂的、豐富多彩的人機(jī)交互方式,學(xué)習(xí)結(jié)果可以立即反饋。教師可以使用現(xiàn)成的計算機(jī)輔助教學(xué)軟件進(jìn)行漢字、詞匯等教學(xué)。制作多媒體課件,幫助學(xué)生理解所學(xué)的知識。
(2)現(xiàn)代教育技術(shù)體現(xiàn)了讓對外漢語學(xué)習(xí)者在情境和資源中“角色滿足”的功能。
在多媒體教學(xué)中,學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助,充分利用各種學(xué)習(xí)資源,通過意義建構(gòu)而獲得。
用資源學(xué)習(xí)是一種嶄新的認(rèn)識。教師用各種相關(guān)優(yōu)化的教育資源來豐富課堂教學(xué),擴(kuò)充教學(xué)知識量,使學(xué)生不再只是學(xué)習(xí)課本上的內(nèi)容,更能開闊思路,發(fā)展創(chuàng)新。
(3)現(xiàn)代教育技術(shù)支持和體現(xiàn)了多煤體漢語教學(xué)手段的“持續(xù)開發(fā)”功能。
第一,信息技術(shù)注重計算機(jī)的輔助教學(xué)技術(shù)(cai和icai)的開發(fā)研究以及將多種技術(shù)加以綜合與集成并應(yīng)用于教育、教學(xué)過程的開發(fā)研究。
在對外漢語教學(xué)中,教學(xué)對象不同,教學(xué)內(nèi)容多樣,而信息技術(shù)的開發(fā),因其強(qiáng)調(diào)對新興技術(shù)(包括新型媒體和各種最新的信息技術(shù)手段)的利用與傳播,在教學(xué)中能相應(yīng)地給予多元的、豐富的、優(yōu)化的輔助資源。
第二,利用超文本技術(shù),對多媒體信息進(jìn)行組織與管理,使學(xué)習(xí)內(nèi)容的調(diào)用極便捷,能滿足學(xué)習(xí)之需。其模擬人類思維特征,將教學(xué)內(nèi)容通過節(jié)點(diǎn)(用于儲存各種信息)和鏈(表示各接點(diǎn)之間的關(guān)系),組成含有許多分支的信息網(wǎng)絡(luò)。超文本的非線性、網(wǎng)狀方式組織管理信息,使得學(xué)習(xí)者不必按一定順序提取信息,符合人類的思維特點(diǎn)和閱讀習(xí)慣。
3、現(xiàn)代教育技術(shù)對多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式建構(gòu)指導(dǎo)作用的分析
以上我們對現(xiàn)代教育技術(shù)的定義、范疇和它在教學(xué)模式建構(gòu)中的功能體現(xiàn)作了介紹與分析。在建構(gòu)多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式中,我們將這一理論思想貫穿其中,在四個方面產(chǎn)生出其有價值的指導(dǎo)。
第一,多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式是以學(xué)為中心的模式。它需要進(jìn)行語言學(xué)習(xí)者的特征分析和教學(xué)策略的指定,教學(xué)策略包含教學(xué)活動程序和教學(xué)方法兩個方面。以此為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)信息內(nèi)容設(shè)計。這是現(xiàn)代教育技術(shù)理論核心的應(yīng)用之一。
第二,多煤體對外漢語課堂教學(xué)模式是用技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)的模式。建構(gòu)模式的目的是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者在真實環(huán)境中運(yùn)用目的語(漢語)進(jìn)行交際的能力。多媒體技術(shù)可以提供仿真性的探索情境,在真實情境中進(jìn)行大量交際活動或模擬交際活動,從而讓學(xué)習(xí)者提高語言運(yùn)用的實際能力。
第三,多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式是具有互動性的模式,讓學(xué)習(xí)者通過協(xié)作、會話完成交際過程。該模式利用計算機(jī)的交互功能,實現(xiàn)人機(jī)之間、學(xué)生之間、師生之間在不同層面的互相溝通和反饋。如在多媒體環(huán)境中,學(xué)生可以通過多媒體課件學(xué)習(xí)規(guī)定課程目標(biāo)下的相關(guān)語言知識,也可以實時的人機(jī)互動進(jìn)行交際能力的訓(xùn)練。
第四,多媒體對外漢語課堂教學(xué)模式是重視媒體的呈現(xiàn)、制作與利用的模式。煤體是學(xué)習(xí)過程所必須借助的工具,本身即是學(xué)習(xí)資源的主要組成部分,它把含有不同媒體信息的教學(xué)內(nèi)容(如聽、說、讀、寫,話題交際等)綜合成一個有機(jī)整體,通過設(shè)計大量交際活動或模擬交際活動,創(chuàng)設(shè)出圖、文、聲、像并茂、豐富多彩的目的語仿真環(huán)境。
【關(guān)鍵詞】地震作用;框剪結(jié)構(gòu);整體穩(wěn)定性;抗側(cè)剛度;優(yōu)化設(shè)計;安全可靠;經(jīng)濟(jì)合理
0 引言
在設(shè)計框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻的剛度(數(shù)量)時,要滿足強(qiáng)度條件和剛度條件,避免在地震時產(chǎn)生過大的變形而影響結(jié)構(gòu)的正常使用狀態(tài)。假如在結(jié)構(gòu)初步設(shè)計時,就能準(zhǔn)確而快捷地確定剪力墻最優(yōu)剛度,便能避免反復(fù)進(jìn)行剛度調(diào)整。因此,如何合理準(zhǔn)確的給定剪力墻最佳剛度很重要,目前工程界對這個問題也非常關(guān)注。剪力墻數(shù)量布置多一些,還是少一些呢?這種“剛?cè)嶂疇帯苯?jīng)歷了20多年。
在進(jìn)行框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計時,首先應(yīng)確定建筑的柱網(wǎng)尺寸,接著根據(jù)己知的豎向荷載及建筑高度確定梁、柱的截面尺寸,最后確定抗震墻的數(shù)量。這是在進(jìn)行初步設(shè)計時所做的準(zhǔn)備工作。剪力墻抗側(cè)剛度的多少,直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)能否做到經(jīng)濟(jì)、安全、合理。在一個獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi),抗震墻的布置數(shù)量,應(yīng)符合這條要求:在結(jié)構(gòu)單元的兩個主軸方向,按照《抗震規(guī)范》地震作用下計算出的結(jié)構(gòu)彈性階段層間位移角的最大值,對于一般的高層建筑不大于1/600,對具有高級裝修的高層公共建筑不大于1/800,同時滿足頂點(diǎn)側(cè)移角限值。
1 框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻最佳數(shù)量的設(shè)置
框剪結(jié)構(gòu)體系中剪力墻如何設(shè)置是一個非常重要的問題,包括數(shù)量和位置,優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于框剪結(jié)構(gòu)體系能否達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全及合理。
1.1 剪力墻數(shù)量的確定原則
結(jié)構(gòu)單元獨(dú)立設(shè)計時,設(shè)置剪力墻的數(shù)量應(yīng)符合下列原則和要求:
1)為了能夠充分發(fā)揮框剪結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)特性,在水平地震作用下,按照第一振型計算的總剪力墻底部所承受的地震傾覆彎矩不小于50%的結(jié)構(gòu)總地震傾覆彎矩的。否則,結(jié)構(gòu)應(yīng)按照框架結(jié)構(gòu)對待。
2)在結(jié)構(gòu)單元的兩個主軸方向,按照結(jié)構(gòu)彈性法計算樓層層間最大位移與層高之比?駐=uh,對高度不大于150rn的高層建筑,不應(yīng)大于1/800;對高度不小于250m的高層建筑,不應(yīng)大于1/500;高度在150rn-250m之間的高層建筑,按線性插入選用。
3)對于單片剪力墻,其底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過框剪結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的40%。
1.2 影響抗震墻數(shù)量的因素
對抗震墻進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時,影響因素很多,主要包括:(1)抗震設(shè)防烈度;(2)場地類別;(3)結(jié)構(gòu)側(cè)移限值;(4)剛度特征值?姿。在這些影響因素中,抗震設(shè)防烈度與場地類別由工程直接給出,結(jié)構(gòu)側(cè)移角由規(guī)范限制,而剛度特征值最為最活躍的一個影響因素,它由工程設(shè)計人員決定,也直接影響工程的經(jīng)濟(jì)性能和抗震性能。
2 建立地震作用下剪力墻抗側(cè)剛度優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
要進(jìn)行剪力墻剛度的優(yōu)化,可是以哪個作為設(shè)計變量呢?改變剪力墻的截面尺寸、調(diào)整剪力墻的混凝土強(qiáng)度與框架梁柱建筑層高有關(guān)的框架柱平均剪切剛剛度,都是優(yōu)化剪力墻抗側(cè)剛度的有效措施,但是經(jīng)過大量的工程設(shè)計實踐工程師們已經(jīng)總結(jié)出一些有規(guī)律性的東兩,比如當(dāng)建筑的高度以及豎向荷載已知的情況下,柱子斷面尺寸基本可以確定。因此,當(dāng)剪力墻的高寬比比較大,而剪切變形的影響又比較小時,可取剪力墻的彎曲剛度作為設(shè)計變量(即優(yōu)化因素)。
2.1 建立剪力墻抗側(cè)剛度優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
3 結(jié)束語
隨著抗風(fēng)及抗震理論的不斷完善,加上新的施工技術(shù)和設(shè)備的不斷涌現(xiàn),尤其是計算機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用及建筑結(jié)構(gòu)分析手段的不斷完善,培養(yǎng)了設(shè)計人員的依賴性,他們習(xí)慣的認(rèn)為只要計算的結(jié)果滿足就可以通過,往往容易忽視結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性及合理性。而在整個設(shè)計過程中初選截面非常重要,對有經(jīng)驗的設(shè)計師能很好的預(yù)選初始截面尺寸,使計算能滿足設(shè)計要求。但僅憑經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計對整個結(jié)構(gòu)體系缺少一個定性的評估,且直接影響著設(shè)計的效率。因此,在框剪結(jié)構(gòu)體系中,如何布置合理有效的剪力墻剛度也非常重要。而如果我們能夠給出一個優(yōu)化程序或者優(yōu)化模型的話,就使得設(shè)計人員在進(jìn)行初步截面選擇時,不但可以節(jié)約時間,而且也能夠滿足設(shè)計要求。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:高職;數(shù)學(xué)建模;超越唯競賽
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)13-014-01
數(shù)學(xué)建模指對各類實際問題進(jìn)行組建數(shù)學(xué)模型并使用計算機(jī)數(shù)值求解的過程。數(shù)學(xué)建模一般有下列步驟。(1)調(diào)查研究(2)抽象簡化(3)建立模型(4)用數(shù)值計算方法求解模型(5)模型分析(6)模型檢驗,檢驗所建立的模型是否真實反映客觀實際(7)模型修改(8)模型應(yīng)用。高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在諸多困難,針對這些困難,我們提出,在動員、日常教學(xué)融合建模、超越建模唯競賽等方面均應(yīng)有與專科特色的數(shù)學(xué)建模教育教學(xué)模式。
一、高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)的困難
1、學(xué)生問題。而且學(xué)生基本數(shù)學(xué)知識和基本能力有較大欠缺的學(xué)生較多;
2、課程開設(shè)。通常高職高專從課程設(shè)置上,很少開設(shè)《數(shù)學(xué)建?!氛n程,原因包括師資準(zhǔn)備不足,愿意學(xué)習(xí)的學(xué)生少,數(shù)學(xué)課時數(shù)少
3、數(shù)學(xué)建模的論文質(zhì)量偏低。由于沒有專門課程,大部分學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過Spss、Matlab、Lingo等軟件,甚至多數(shù)學(xué)生數(shù)學(xué)公式都不會錄人,絕大部分學(xué)生基本沒聽說過數(shù)學(xué)建模。在競賽訓(xùn)練時生搬硬套參考書格式、程序不能運(yùn)行、數(shù)據(jù)矛盾、問題解決答非所問等現(xiàn)象普遍,能完成論文任務(wù)就算不錯,整體論文質(zhì)量偏低。
4、結(jié)果導(dǎo)向,忽視過程。數(shù)學(xué)建模是一項系統(tǒng)工程,從參賽學(xué)生和指導(dǎo)教師的選拔、訓(xùn)練(培訓(xùn)),競賽的組織開展,賽后的經(jīng)驗總結(jié)交流都應(yīng)該是系統(tǒng)的、規(guī)范的,而現(xiàn)狀是:參賽學(xué)生一部分是從學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生中挑選的(當(dāng)然數(shù)學(xué)建模的能力未必就好),組隊后參賽學(xué)生不積極參,競賽結(jié)束后,隊伍解散,不總結(jié)、不分析、無交流,更談不上持續(xù)參賽。還存在參賽學(xué)生年級底、基礎(chǔ)差,學(xué)科單一(通常是理工類學(xué)生)、資料缺乏,競賽環(huán)境差(不能上知網(wǎng)等查閱資料)等現(xiàn)象。
二、對策
1、師生要充分認(rèn)識數(shù)學(xué)建模的重要性。數(shù)學(xué)建模重要是因為它是聯(lián)系數(shù)學(xué)與外部世界的橋梁,是數(shù)學(xué)通向?qū)嶋H應(yīng)用的必經(jīng)之路,是促進(jìn)應(yīng)用數(shù)學(xué)發(fā)展的動力,能啟迪學(xué)生的數(shù)學(xué)心智,促進(jìn)創(chuàng)新型優(yōu)秀人才的培養(yǎng),是對素質(zhì)教育的重要貢獻(xiàn)。各種數(shù)學(xué)模型及對其相應(yīng)的研究就是我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)科學(xué),數(shù)學(xué)建模是是從現(xiàn)實世界走向數(shù)學(xué)、從數(shù)學(xué)走向應(yīng)用的必經(jīng)之路。師生對數(shù)學(xué)建模有共同的正確認(rèn)識,是開展下一步工作的基礎(chǔ)
2、注重競賽結(jié)果和參賽,但是不唯競賽。數(shù)學(xué)建模競賽需要三個同學(xué)在三天之內(nèi)做出成果。為使數(shù)學(xué)建模競賽能真正發(fā)揮積極的作用,不能僅僅滿足于參加三天的競賽,而要全程提高。一個數(shù)學(xué)建模的課題要真正得到徹底解決,三天時間通常是不可能的。為深入數(shù)學(xué)建模的核心思想,應(yīng)當(dāng)少些功利主義多進(jìn)行賽后研究,做出更深入成果。為使數(shù)學(xué)建模的作用惠及更多的大學(xué)生,應(yīng)該使數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮更加重要的引領(lǐng)作用,對整個數(shù)學(xué)課程體系及內(nèi)容的改革發(fā)揮更大的影響。然而,這些課程在不少學(xué)校只是為準(zhǔn)備參加建模競賽的學(xué)生開設(shè)的,并沒有面向廣大的學(xué)生;另外一些學(xué)校,雖然在較大的范圍中開設(shè),但本質(zhì)上還是為參賽為主要目標(biāo)。數(shù)學(xué)建模的訓(xùn)練和數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)應(yīng)該靠深入的實踐和體驗和感悟來實現(xiàn)。通過精心選擇和設(shè)計一個有意義的模型,由簡單到復(fù)雜,展現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的逐步深入和發(fā)展的過程,學(xué)生才能真正學(xué)到數(shù)學(xué)建模的方法,領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)建模的方法,感受到數(shù)學(xué)建模的魅力。必須說,最終參加數(shù)學(xué)建模競賽的只是少數(shù)同學(xué),而絕大多學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的課程,是為了提高在這方面的素養(yǎng)和能力。課程的開設(shè),要針對絕大多數(shù)同學(xué)的情況與需要,而不是相反。將建模課程作為競賽的培訓(xùn)課程來開設(shè),這是本末倒置的行為。只有為課程的目標(biāo)準(zhǔn)確定位,才能真正找到奮斗目標(biāo)和改革方向。
3、在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想。教學(xué)以傳授理論知識為主,雖然也講培養(yǎng)能力,但主要是解題能力,很少體現(xiàn)自學(xué)能力,分析解決實際問題的能力。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育普遍存在著脫離實際,重理論,輕應(yīng)用的傾向。這樣的教學(xué)內(nèi)容使學(xué)生感到的是數(shù)學(xué)的枯燥,遠(yuǎn)離生活實際,同時也使學(xué)生的創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮,不利于能力的培養(yǎng)。盡管目前大部分高校都開設(shè)了“數(shù)學(xué)建?!边x修課,但僅此一舉,對培養(yǎng)學(xué)生能力所起的作用是微弱的。由于“數(shù)學(xué)建模”所包含的內(nèi)容非常廣泛,對不同問題分析的方法又各不相同,真正掌握難度很大。另一方面,數(shù)學(xué)建模教育實質(zhì)上是一種能力和素質(zhì)的教育,需要較長的過程,單靠開設(shè)一門選修課還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。另外,“數(shù)學(xué)建模”作為一門選修課,學(xué)習(xí)的人數(shù)畢竟是有限的,因此解決這一問題的有效辦法是在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,介紹數(shù)學(xué)建模的基本方法。正確的做法是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的教師不要在數(shù)學(xué)建模的范圍內(nèi)貪多,要設(shè)法將數(shù)學(xué)建模的精神與方法融入到數(shù)學(xué)課程中去。但絕不是將課程內(nèi)容生硬的處處用相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模來引入或驅(qū)動,而只要在關(guān)鍵概念、方法和結(jié)論的地方,適時、適當(dāng)?shù)赜脭?shù)學(xué)建模的思想和方法引領(lǐng)、啟發(fā)、解釋。做到自然的有機(jī)融入,需深入理解和巧妙安排。應(yīng)當(dāng)注意:(1)模型的選題要生活化。選擇密切聯(lián)系學(xué)生,易接受、且有趣味、實用的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容。(2)教學(xué)中的實例宜少而精,忌放棄高等數(shù)學(xué)理論知識的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。 (3)從現(xiàn)實出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、概括、抽象出數(shù)學(xué)模型。
參考文獻(xiàn):
在信息時代的今天,為實現(xiàn)學(xué)校‘培養(yǎng)社會需要的高質(zhì)量應(yīng)用型人才’的目標(biāo),我們積極開展數(shù)學(xué)建模活動,以數(shù)學(xué)建模為載體,建立了“知識、能力、實踐”三位一體的人才培養(yǎng)體系,構(gòu)建起科學(xué)、規(guī)范、高效、持續(xù)的數(shù)學(xué)建模競賽的管理和運(yùn)行機(jī)制,在近5年的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中均取得了優(yōu)異的成績,為學(xué)校培養(yǎng)高質(zhì)量應(yīng)用型人才做出了貢獻(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 人才培養(yǎng)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1. 開展數(shù)學(xué)建模活動的背景與意義
在我國,由教育部高教司與中國工業(yè)應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會共同組織的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動已歷時二十二年[1](1992年~2013年)。據(jù)統(tǒng)計,2013年有33省/市/區(qū)(含港澳)及新加坡,美國,伊朗的1324所學(xué)校23187隊參加,成為全國高校中規(guī)模最大的學(xué)生科技活動[2]。
圍繞培養(yǎng)“適應(yīng)市場需求的,社會所需要的高質(zhì)量應(yīng)用型人才”的目標(biāo),我們積極探索開展數(shù)學(xué)建?;顒蛹捌涓傎惖男峦緩胶托路椒?,從有效教學(xué)走向優(yōu)質(zhì)教學(xué),建立了“知識、能力、實踐”三位一體的人才培養(yǎng)體系,構(gòu)建起科學(xué)、規(guī)范、高效、持續(xù)的數(shù)學(xué)建模競賽的管理和運(yùn)行機(jī)制。并且通過日常的數(shù)學(xué)建?;顒?、數(shù)學(xué)建模競賽以及數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽等形式,努力探索與實踐,使學(xué)生的主動性、獨(dú)立性、獨(dú)特性、交往性、體驗性及創(chuàng)新性得到進(jìn)一步提升,學(xué)生的受益面越來越廣,實踐應(yīng)用能力不斷提高,同時促進(jìn)了教師教學(xué)科研水平的提高,也帶動了課程的改革與建設(shè),成為基礎(chǔ)課部乃至整個學(xué)校教學(xué)的一大亮點(diǎn)。
2.“知識、能力、實踐”三位一體的人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建。
在整個人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建過程中,我們先著力在師資與教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行積極的改革與探索。比如為了提高現(xiàn)
有數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師的教學(xué)水平,先后選派了多位教師參加 “國家自然科學(xué)基金西部高校數(shù)學(xué)教師培訓(xùn)班”;積極參加全國的數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗?zāi)陼?;積極培養(yǎng)新人,儲備后續(xù)力量等。在教學(xué)內(nèi)容上也大膽改革傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容,增加新內(nèi)容和新技術(shù)的應(yīng)用,在數(shù)學(xué)系列課程的教學(xué)中逐步融入數(shù)學(xué)建模的思想,向?qū)W生輸送數(shù)學(xué)建模的方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、參與數(shù)學(xué)建模競賽活動的興趣。
“知識、能力、實踐”三位一體的人才培養(yǎng)體系是我們長期探索與實踐的經(jīng)驗總結(jié),它以數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競賽支撐平臺為基礎(chǔ),包括環(huán)境建設(shè)、知識傳授平臺、能力培養(yǎng)平臺、實踐平臺四個方面,最終目標(biāo)是培養(yǎng)“創(chuàng)新實踐能力強(qiáng)的高質(zhì)量應(yīng)用型人才”,在我們的數(shù)學(xué)建?;顒娱_展中起著綱領(lǐng)性作用。
組織學(xué)生參加各類數(shù)學(xué)建?;顒邮俏覀冏钪匾囊豁椆ぷ?,我們通過以下幾個方面組織學(xué)生參加各類數(shù)學(xué)建?;顒樱孩匍_設(shè)數(shù)學(xué)建模、計算方法、數(shù)學(xué)實驗選修課;②加強(qiáng)對數(shù)學(xué)建模協(xié)會活動內(nèi)容的指導(dǎo),每學(xué)期都要舉辦5-6次數(shù)學(xué)建模專題講座,內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)建?;A(chǔ)、數(shù)學(xué)軟件基礎(chǔ)、競賽案例分析、競賽報告寫作等多個方面,并組織和指導(dǎo)學(xué)生參加校內(nèi)外各種數(shù)學(xué)建模競賽活動;③組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,并且已經(jīng)探索出一套有效的數(shù)學(xué)建模競賽的管理和運(yùn)行機(jī)制。
3.近5年在培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面取得的成果
經(jīng)過指導(dǎo)教師的精心培訓(xùn)和學(xué)生的刻苦努力, 我校學(xué)生在近5年的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中均取得優(yōu)異成績,具體獲獎情況如下:
其次,我校學(xué)生參加其它類型的數(shù)學(xué)建模競賽也取得較好的成績,具體獲獎情況如下:
表2 近5年參加其它數(shù)學(xué)建模競賽獲獎統(tǒng)計
比賽時間獲獎情況
2009年全國“電工杯”數(shù)學(xué)建模競賽,獲得一等獎2隊,二、三等獎10隊
2010年蘇北賽二等獎2隊,三等獎3隊
2011年全國“電工杯”數(shù)學(xué)建模競賽,獲得一等獎2隊,二、三等獎15隊
2011年參加美國數(shù)學(xué)建模比賽獲得二等獎一項
2012年參加美國數(shù)學(xué)建模比賽獲得一等獎一項,二等獎一項
2013年蘇北賽一等獎4隊,二等獎6隊,三等獎7隊
2013年參加美國數(shù)學(xué)建模比賽獲得二等獎三項
通過數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和數(shù)學(xué)建模競賽以及數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實驗選修課的開設(shè),每年都有近500名學(xué)生從中受益。學(xué)生在這個過程中可以掌握數(shù)學(xué)軟件的使用,學(xué)會利用豐富的數(shù)學(xué)理論建立不同實際問題的數(shù)學(xué)模型并用計算機(jī)求解,知道如何查閱計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源,熟悉科技論文的寫作格式與要求等。而這些知識對學(xué)生以后走上社會工作崗位時是非常實用的。借助于數(shù)學(xué)建模,我們已經(jīng)為學(xué)校、社會培養(yǎng)了很多具有創(chuàng)新精神的人才,他們中的一些已經(jīng)在工作中發(fā)揮著骨干的作用。比如04級茅以升班的陳惠粉(2006年獲數(shù)學(xué)建模全國一等獎,保送為清華大學(xué)研究生)、04鐵運(yùn)的趙軍(2006、2007連續(xù)兩年獲數(shù)學(xué)建模全國一等獎,畢業(yè)后保送西南交通大學(xué)研究生,09年讀研期間被四川農(nóng)業(yè)大學(xué)聘為數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)傳授建模經(jīng)驗),2006級數(shù)學(xué)建模國家獎獲得者史彥峰、馬利、青亮等分別保送北航、電子科大、西電等名校。2007級數(shù)學(xué)建模國家獎獲得者蔣雪峰獲得專利2項,并且保送到南大直博等。
怎樣使數(shù)學(xué)建模在培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才中發(fā)揮更大的作用,還需要我們不斷探索和實踐。
參考文獻(xiàn)
級別:統(tǒng)計源期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:北大期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:省級期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:省級期刊
榮譽(yù):中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:省級期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎期刊