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高等数学教育对培养学生的思维能力有着重要作用,目前,在实际生活中,很多问题都与数学相关,高等数学的实践应用能力非常强,成为高等院校中很多专业的必学科目。数学建模可充分发挥数学工具的作用,将其应用于实际问题的处理过程中,采用简单的数学方法与语言,构建数学模型,对结论进行验证。将数学建模思想应用于高等数学教育中,对学生能力的培养可起到更好的效果。
一、数学建模思想对高等数学教育的作用
(一)促进高等数学教育的改革
数学建模简单而言,就是数学模型的建立过程,针对某一现实对象,为其特定目标,以其内在规律为依据,做出假设,利用数学工具,最终得到数学结构,实际上就是利用数学语言描述实际现象的过程。数学建模思想的应用能够促进高等数学教育的改革,转变以往传统的教学模式,提高学生学习的积极性。以往传统的教学方式难以提升学生学习的积极性,且教育过程并未考虑到学生的个性差异,主要依靠老师单方面的讲解,学生无法学习到更多知识,对于重点知识也不能够深入了解,这对于学生个性、创造性的发展都会产生制约作用。数学建模思想的应用可以改革高等数学的教育方式,尊重学生个性,注重创新。
(二)提高学生的积极性
在数学建模中,学生与学生之间会加强交流和讨论,有利于相互学习,激发他们学习的积极性。老师在教学过程中,会注重对学生进行指导,能够及时发现他们在课堂上存在的问题。数学建模思想是一种创新思想,有利于着重培养学生的思维,训练他们的实践能力与动手能力,充分发挥学生潜能。
(一)将数学建模渗透于教学内容中
要想实现高等数学教育的改革,必须将数学建模渗透于教学内容中,提高教育质量,取得更好的教学效果。数学概念大多都比较抽象,理解难度大。例如在讲述极限理论过程中,为了能够让学生对知识点有更加透彻的理解,需将数学建模思想应用于其中,在讲述函数时,可以与概念形成的物理背景、几何背景相结合,提出概念,使探索过程有更加直观的表现,有利于学生掌握更多的知识点。在高等数学授课中,将数学建模思想应用于其中,有利于让学生对数学教育有更加深刻的认识,促使其创新思维得到激发,充分发挥数学建模的作用,培养学生解决问题的能力。
(二)将数学建模渗透于知识应用中
将数学建模渗透于知识应用中,要注重理论联系实际,突出数学知识的作用,鼓励学生利用数学知识,解决实际生活中遇到的问题,将实际生活、数学知识两者结合,例如在讲述黄金分割点的过程中,可以女生高跟鞋为例,女生穿高跟鞋的目的就是为了让身材比例看起来更协调,这与黄金分割点的知识有一定关联。在课程教育中,可以将趣味故事引入其中,让学生感到课堂气氛非常愉悦,愿意主动学习,加强老师与学生间的沟通和交流,可取得更好的教学效果。另外,还需对数学教育模式进行调整,可减少粉笔、黑板、灌输式教育的使用频率,老师能够适度利用计算机教学,充分发挥高科技的作用,利用技术辅助教学,将高等数学教育、现代信息技术结合,激发学生的好奇心,同时有利于提升课堂教育效率。
(三)将数学建模渗透于教学方法中
在高等数学教育中,课堂教学是其中最主要的环节,不同的教学方法则可取得不同的教学效果,将数学建模应用于教学方法中,可充分体现学生的主体地位,锻炼他们的实践操作能力。在教育过程中,需将建模思想表现出来,老师要尊重学生的主体、核心地位,对他们的学习进行指导。例如在空间平面曲线学习中,老师可以通过数学建模的方式,提高学生的记忆能力与理解能力,例如可讲述以往学过的圆锥、椭圆等相关的知识,分析方程式,鼓励学生回答问题,让学生都参与到教学课堂中,并让学生对一般方程式进行归纳,建立数学模型,锻炼他们的应用能力。
(四)将数学渗透应用于知识探索中
高等数学的教育要将实践、理论结合,利用理论对实践进行指导,利用实践验证数学知识。学生通过实际操作,可探索出更多与数学相关的规律,激发他们的求知欲,锻炼其动手能力,提高他们对数学的学习兴趣,并利用高等数学知识解决日常生活中遇到的数学问题,做到活学活用。
三、结束语
高等数学在理工类专业中有着重要作用,并且与其他学科存在潜在的关联,将数学建模思想应用于高等数学的教育中,有利于提高教育质量,培养学生的动手操作能力、创新能力,激发他们的潜能,提升学校教育水平,便于学生将数学知识理解更加透彻。本文主要分析了数学建模在高等数学教育中的作用与具体应用,可为日后高等学院的数学教育提供依据。
作者:白永刚 单位:西安外事学院文学院