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高中数学建模素养(6篇)

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高中数学建模素养篇1

关键词:大数据;高职图书馆;信息素养教育;演进

摘要:文章阐述了大数据时代高校图书馆信息素养教育模式的演进过程,分析了当前大数据环境下高校图书馆信息素养教育三种模式的利弊,并对其进行比较研究,最后提出了大数据时代高校图书馆信息素养教育模式发展的创新思路,以期能促进我国高校图书馆信息素养教育的发展。

中图分类号:G250文献标识码:A文章编号:1003-1588(2017)04-0055-03

大数据即海量的数据和信息。随着互联网技术的发展,信息呈爆炸式增长,人们习惯用大数据来描绘信息爆炸时代产生的规模庞大的信息数据和产业。云技术的发展更是促进了大数据时代的发展,进而给社会带来了巨大影响。信息素养是一个新兴的时代名词,主要是指学习者获取信息、利用信息来提高自身学习自主性和创造性的能力。大数据环境为高校图书馆发展带了极为有利的条件,促使高校图书馆由传统图书馆向现代化、信息化、数字化的新型图书馆转型。高校图书馆目前正在加快数字化、信息化的建设步伐,因此培养学生的信息素养,提高学生利用信息的能力成为高校图书馆当前的一项主要任务。

1大数据时代高校图书馆信息素养教育的演进

1.1高校图书馆原有信息素养教育模式

传统的高校图书馆主要是纸质馆藏文献中心,学生们通过阅读纸质文献来获取、利用信息,提高自身的学习能力和创新能力。因此,传统高校图书馆的服务也主要以流通和管理纸质文献为主,信息素养教育主要集中在了解馆藏文献的分类、查找、阅读、借阅等项目上,内容比较简单。通常情况下,高校图书馆都会在新生入学时开设信息素养教育课程,由图书馆员带领新生了解图书馆的馆藏文献情况,明确文献区域划分,并且教会新生基本的文献查找、借阅方法。当图书馆有新书入库时,图书馆员也只是简单地通过张贴海报进行宣传。传统图书馆由于馆藏文献数量有限,信息素养教育的模式较为单一。

1.2大数据环境下高校图书馆信息素养教育模式

在大数据环境下,高校图书馆的信息资源不仅包括本馆自身原有的馆藏文献资源,还包括购买的许多具有学习和科研价值的数据库,这些都极大地丰富了图书馆数字馆藏文献资源。此外,高校图书馆还积极开发新的特色资源,加强图书馆的区域联合,丰富了高校图书馆的信息存储量。海量数据在丰富高校图书馆馆藏文献的同时,也给师生获取、利用信息带来了一定的难度,高校图书馆也势必要建立信息素养教育的新模式。在大数据背景下,高校图书馆信息素养教育模式应坚持“三步走”的战略方针,即在传统信息素养教育模式的基础上,先巩固基础,再进行技能提升。新型的高校图书馆信息素养教育方式主要有以下几种:第一是新生入馆教育,第二是开设信息检索公开课,第三是专题讲座,第四是建立图书馆网站,第五是应用信息参考咨询服务[1]。

2当前大数据环境下国内外高校图书馆信息素养教育模式比较研究信息素养教育最初产生在美国,后来随着互联网技术在全球的发展,我国也越来越注重对人们信息素养的培养。笔者将信息素养教育的模式概括为通识教育模式、基于软件服务平台的培养模式、嵌入学科专业的培养模式三种,并对这三种模式在国内外的发展状况进行了比较。为了保证样本选择更具代表性,笔者分别选取美国的西佛罗里达大学、加州大学、普渡大学、华盛顿大学和我国的北京大学、浙江大学、上海交通大学、吉林大学作为调查样本。

2.1通识教育模式培养

通识教育模式是目前中美普遍采用的信息素养教育模式,它更多地强调信息素养基础教育。通识教育模式主要是通过课堂教学和讲座培训来完成对学生的信息素养教育,一般根据学生水平和学科门类的不同,学习内容和能力培养也会有所区分[2]。通识教育模式下的信息素养教育主要是为学生掌握基础知识和专业知识打基础,而不是重点培养学生在某一具体学科领域的信息素养。大数据环境下,高校图书馆主要通过预约和滚动讲座、公选课、必修课和预约课等形式来培养学生的信息素养。中美高校图书馆通识教育信息素养教育培养模式主要课程的比较研究见表1。

从表1可以看出,美国高校图书馆侧重于对学生的数据价值甄别和数据安全保护能力的培养,因此课程设置偏向于数据存储和数据库管理,另外,还专门设置了“科研项目和数据生命周期”课程,通过讲解科研应用中的大数据分析方法及调取所在州政府的公开网络资源,让学生学会运用大数据的分析方法和工具进行分析。我国高校图书馆则侧重于对本馆特色馆藏资源的宣传,如:北京大学图书馆开设“北大图书馆数字特藏资源巡礼”讲座,为学生们讲解北大名师数据库和北大民国旧报刊数据库,让学生们在了解北大Y源的基础上学会通过大数据技术获取利用这些信息资源[3]。而在对学生的数据获取和分析能力的培养方面,美国高校开设“大数据和NoSQL概论”课程,浙江大学则开设“如何利用新媒体资源开拓视野”的讲座。在信息道德教育的培养方面,美国高校开设“知识产权”“数据使用权利与获取”“数据共享和授权”等课程,而我国高校则开设了“学术论文写作及核心期刊投稿指南”及“国内外专利法规”等课程[4]。综合课程设置来看,美国高校课程设置更加适应大数据环境下学生信息素养的培养要求,而中国通识教育模式中的课程设置则体现为对大数据分析基础知识和技能的培养与重视。

曾文敏:大数据时代高校图书馆信息素养教育模式的演进与比较研究2.2基于软件服务平台的培养模式

基于软件服务平台的培养模式主要是指图书馆的网站利用各种软件平台对学生进行信息素养教育。现在,比较通用的软件服务平台包括Libguide导航平台、BlackBoard资源平台和ePortfoio进程平台等[5]。该模式的优点是学生通过网络自主学习,学习过程更加便捷灵活,资源的利用率也明显高于通识教育模式;缺点是平台建设需要投入更多的人力、物力和财力,而有的学校在这方面的建设仍然非常落后。目前,美国高校已经普遍采用资源导航系统加强对学生的信息素养教育,而我国高校刚刚引进这种模式,还处于探索阶段。中美高校基于软件服务平台的信息素养教育培养模式主要导航内容比较见表2。

从表2可以看出,从数据价值甄别及数据安全意识的培养方面来看,美国高校积极利用大数据的优势增设了“大数据”“人口普查”和“国家数据存储”等导航服务[6],而我国在这方面比较欠缺,迄今为止仅有浙江大学图书馆设置了“国家数据”这一资源导航系统。在数据的获取信息分析能力方面,美国高校主要增加了“数据分析工具的使用”“R语言及软件的使用技巧”等软件导航,这些软件设置主要侧重于培养学生的数据管理、挖掘、分析、保护能力。而国内高校近些年也增设了“基于SPSS软件应用”“MATLAB使用技巧及提高”等导航学习资源[7]。在信息伦理道德的培养上,美国高校从大数据的角度出发,注重培养学生了解数据引用政策及授权相关方面的知识,充分让学生学会保护大数据时代个人的隐私权利,而国内的信息道德教育仍然停留在专利法规的层面,比较落后。

2.3嵌入学科专业的培养模式

嵌入学科专业的培养模式主要是让学生参与教师的科研项目,让学生在参与项目的过程中,学会查阅文献、发现及获取信息。在大数据环境下,嵌入学科专业的培养模式更加注重让学生结合具体的科研项目进行问卷调查,进而获取数据信息,并且进行相关的数据处理、分析和模拟过程[8]。近年来,随着大数据分析方法深入各行各业,美国高校图书馆都非常重视以这种实践的形式培养学生的信息素养。如:美国一些高校设置“理解数据处理过程”的选修课程,让学生在理论学习中深入实践,进一步配合教师深入课题的研究。而在数据加工阶段,国内高校图书馆也增设了“数据链接”“数据融合”等课程。总体来说,在嵌入学科专业的培养模式中,国内外发展都非常迅速。

3大数据时代高校图书馆信息素养教育模式发展的思路创新3.1转变思想,培养学生终身学习理念

信息素养的最终目的是为了提高人们的学习能力和创新能力,因此,在信息社会中信息素养是人们终身学习的必要条件。可以说,信息素养的使命就是帮助学习者结合自身特点和学习环境,根据个人发展计划和社会发展趋势进行合理的知识结构规划,并进行科学管理,构建自己的动态知识体系。高校要想有效开展信息素养教育就要培养学生树立终身学习的观念,只有这样学生才有接受信息素养教育的动力和需求。

3.2夯实基础,构建层次递进的教学内容

高校图书馆信息素养教育的关键是构建层次递进的教学内容。首先,针对大一新生,图书馆可以开设专门的新生信息素养入门教育,巩固学生的计算机基础知识,让他们掌握基本的应用技术。此外,图书馆还可以开设专门的入馆教育,让学生充分熟悉信息素养教育的环境。其次,针对大二和大三的学生,高校可以开设专门的信息检索公开课,帮助学生进一步掌握信息检索的方法和技巧,培养学生获取信息的能力。最后,针对毕业班的学生,高校可以开设文献管理和信息分析选修课程,以专题服务、学科导航的形式让学生了解文献管理软件的使用、信息的挖掘等[9]。值得注意的是,三个层次并不是完全割裂的,而是存在着牢固的内在联系。图书馆可以将文献检索、信息分析等课程嵌入专业课程的教学当中,实现信息素养教育与专业课教学的相互渗透。

3.3因地制宜,推行随机通达的教学模式

同一学习内容在不同时间的多次练习中,其练习的情景和目的都是不一样的。因此,在信息素养教育中,不同层次或不同阶段的教学内容前后关联,又各有侧重。高校图书馆在信息素养教育中应该因地制宜,推行随机通达的教学模式,首先可以将MOOC与翻转课堂相结合,实现信息素养课程的线下自主学习、线上开放学习,充分结合课堂现场教学;其次可以依托SNS平台,将信息素养教育渗透到学生平时使用的软件中,将学生信息素养教育与日常生活社交活动以及专业学科知识的学习相互交叉与融合;再次是注重实践教学,通过教和学的双向互动过程,培养学生利用信息技术获取信息的实际动手能力,提高学生的自主学习能力和团队协作能力。最后是建立和实施过程评价考核机制,在课程评价考核当中不仅要重视理论考试的成绩,还要更加注重学习过程的评价[10]。

3.4坚守诚信,树立正确的信息道德伦理观

大数据环境在为人们构建开放、虚拟的社会信息空间的同时,也使人们面临了许多问题,尤其是网络抄袭、网络暴力、网络虚假信息和各种侵权隐私行为导致了网络诚信危机、网络犯罪等问题的出现。因此,帮助学生树立正确的信息道德伦理观是信息素养教育的重要组成部分。首先,高校可以将信息伦理道德内容与具体专业学科知识融合在一起,进行渗透;其次,要加强学生对信息的判断能力和解决问题的能力,培养学生面对隐蔽性网络行为的自律性;最后,进一步培养学生的信息伦理观念,引导学生主动判断、思考信息,并且进行展示、传递和交流,教会学生应对并消除信息技术所产生的负面效应。

参考文献:

[1]丁邦友,靳晓恩.高校图书馆信息素B教育模式创新研究[J].农业图书情报学刊,2016(12):138-140.

[2]朱捷.高职教育信息化研究综述[J].科技展望,2016(34):303-304.

[3]唐瑞明.大数据对高职计算机专业教育的影响[J].电子技术与软件工程,2016(23):203.

[4]王慧颖,张兵.大学生信息素养教学改革的探索与实践[J].教育与职业,2016(23):117-120.

[5]胡卉,吴鸣.浅析信息素养教育为数据素养教育带来的启示[J].图书馆理论与实践,2016(11):9-14.

[6]余和剑.网络环境下高职院校学生信息素养现状研究:以广东科学技术职业学院为例[J].图书馆学刊,2016(10):24-27.

[7]马灿.大数据时代高校图书馆信息素养教育模式研究[J].兰台世界,2016(5):73-75.

[8]张晓虹.大数据时代如何提升高职院校图书馆员职业素养[J].当代教育实践与教学研究,2015(9):80-83.

[9]杨洋.浅谈高职图书馆信息素养教育机制[J].时代教育,2014(1):182.

[10]王卿.在高职院校开展信息素养教育的研究[D].天津:天津大学,2007.

高中数学建模素养篇2

【关键词】高职;与专业结合;数学课程建设;资源建设

高职教育的培养目标是适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型专门人才。因此,高职教育不仅要培养会“干活”的人,更重要的是培养懂得“如何干好活”的人,而要“干好活”就要会正确地运用思维。所以,教师在教会学生知识与技能的同时,培养学生的应用意识与应用能力、创新意识与创新能力是十分重要的。高职数学作为高职院校各专业开设的一门公共基础课,不仅要为各专业学生进一步学习专业知识与技能打下扎实的数学基础,也要让学生亲历运用数学解决实际问题的探索与实践。高职数学如何面向专业,做到与专业人才培养要求有机结合,从而有效地培养学生的数学应用能力与思维品质,是高职数学教学改革的重点和难点,也是高职人才培养中急需解决的问题。

1与专业结合建设数学课程的必要性

教育部、财政部《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划》和《加快高等职业教育改革与发展的意见》提出,国家示范性高职院校建设的目标之一就是要发挥示范院校的示范作用,带动高职教育加快改革与发展。在此精神指引下,以就业为导向的专业课程教学改革已初见成效。不过,目前高职公共课程教学改革尚处于“自发、零散、随意”的状态,数学作为公共基础课程的核心课程,在相当多的高职院校中定位模糊,甚至个别学校将数学置于可有可无的地位。也有一些高职院校属于中专升格或民办的性质,师资水平整体较低,所用教学资源大多是本科教学资源经过修改的简略版,像是“压缩饼干”,内容陈旧,形式单一,体系不清,缺乏规划和标准,没有与先进技术接轨,脱离行业和职业发展实际,缺乏职业衔接和高职特色,没有从根本上反映出高职人才培养目标的要求。为改变这种局面,数学课程的建设必须与专业结合,这样才能促进数学教师更新教学理念,提高教学水平,才能深化高职数学教学改革,真正培养学生工学结合的能力。

2与专业结合建设数学课程的途径

专业调研应采取专业咨询、抽样问卷调查、座谈会、个别访谈等形式开展专业调研与课程分析,包括各专业数学课程开设情况、高职各专业人才培养方案中对高职数学课程的要求、学生数学基础情况与思想状况分析、专业与数学相关程度分析等内容。通过各种调研形式和有效的组织方式,进行数据整理和数据分析,掌握学生数学学习状况的第一手资料,了解各专业对数学知识、能力、素质的不同需求,分析各专业对数学课程要求的相关程度,梳理出数学在专业课程体系中(含专业技能项目)相关联和应用突出的显性素材及案例,挖掘出对数学课程的隐性需求,分类形成调研报告,为数学课程开发与教学资源建设提供逻辑依据。

整合专业需求课程内容,挖掘有效资源建设素材高职数学如何面向专业,做到与专业人才培养要求有机融合,从而有效地培养学生数学应用能力与思维品质,是高职数学课程建设的重点和难点。在开展专业和社会调研与分析的基础上,应根据工学结合人才培养模式的需要,与专业教师和行业、企业专家共同研究数学在不同专业中的应用,制定各类专业数学课程标准,设计模块化、分层次的教学内容,以“结合专业、注重能力、突出应用”的思想为指导,梳理出专业课程体系中(含专业技能项目)数学应用的显性素材及案例,挖掘出对数学的隐性需求,为高职数学课程建设提供逻辑起点和有效资源素材。

创新整体资源建设设计,多元开发优质资源应围绕“服务专业需求、突出技术应用、体现素质教育”的思想,以课程的专业调研为切入点,以启发学生学习数学和应用数学的各类资源建设为重点,搭建面向学习者、教育者,对接各类专业,展示应用的共享性网络平台。

1)公共基础模块与专业需求模块资源。以专业学习与职业岗位够用为原则设计公共基础模块内容,依据内容教学适度开展数学思维训练,提升学生的思维品质,依据内容精心设计贴近生活、贴近专业的案例,培养学生应用数学的能力。专业需求模块资源建设主要体现高职各类各专业的学生应该学会哪些数学知识,掌握哪些数学能力,如何理解相关专业背景的数学问题,并在此基础上,更好地运用数学解决相关的专业实际问题,即引导学生怎样学,怎样用。(1)专业案例。每大类专业搜集与数学相关的素材,设计编制出用于数学概念引入、数学思想方法解读、简单数学应用的专业案例。专业案例主要包括案例来自何种专业学习领域以及专业背景材料、案例设计及分析、案例涉及的知识点等内容。(2)动画素材。结合专业学习情境和生活情境,利用动画技术实现点、线、面的连续动作,帮助所有学习者直观地理解数学概念、思想和方法。(3)实物图片。每大类专业搜集专业学习中及生活中与数学相关的实物图片,并配上文字说明,用以帮助学生认识身边的数学和专业中的数学。(4)专业应用实践题。按照大类专业,编制与每个学习单元配套的、能引发学生进一步思考的、难度不大的应用实践题,并给出解答,形成应用实践题资源库。(5)专业实际问题的数学实验。面向专业的职业岗位与数学紧密相关的工作任务,与专业教师合作优选出相对完整的专业实际问题,进而编制包括数学问题提出、数学问题解决、应用于实际问题等主要内容的专业实际问题数学实验。专业实际问题的数学实验资源是引导学生学用数学的一种新探索,应强调从专业中来、到专业中去的理念,侧重数学技术的运用。

2)素质拓展模块资源。素质拓展模块资源主要体现所有高职专业的学生学习广泛需要掌握的数学技术和数学文化的相关资源,并能通过这些资源借助网络进行在线测试和交流,组织全国高职院校数学应用能力竞赛活动。(1)数学技术。数学也是一门应用型学科,数学的应用手段主要体现在数学软件上。应以数学软件为基础,建设适合高职学生学习和掌握的数学技术资源。数学技术资源主要有数学软件、数学实验、数学建模、赛题解答、经验交流(含获奖论文、建模心得)、应用案例等。(2)数学文化。从构建数学文化资源也是高职教育文化建设应有之义的角度,建设适合高职学生探寻数学的源与流,启发理性思维,培养严谨素质,追求创新精神,懂得欣赏数学之美的数学文化资源。数学文化资源包括身边数学、趣味数学、数学游戏、古今数学、数学欣赏、好书推荐等。

总之,分析各专业对数学教学要求的相关程度,与专业教师和行业、企业专家共同研究数学在不同专业中的应用,认真分析高职数学课程教学改革与建设中存在的问题,明确数学课程在高职各专业人才培养中的地位与作用,面向专业、突出应用,是高职数学课程开发建设的正确思路。

【参考文献】

[1]张海峰.整体观下高职院校专业建设的基本问题[J].职教通讯,2006(5).

[2]陈晓江,等.基于数学建模教学理念的高职数学教法探究[J].职业技术教育,2009(4).

[3]张海峰.高职教育校企合作联盟的系统研究[J].教育与职业,2009(7).

高中数学建模素养篇3

提高数学素养首先要深刻领悟数学素养的涵义,数学素养是指人们通过数学教育及自身的实践和认识活动,所获得的数学知识、技能、能力、观念和品质的素养。它除了具有素质的一切特性外还具有精确性、思想性、开发性和有用性等特征。

提高数学素养有着极其重要的意义。在社会高度文明的今天,物质世界和精神世界只有通过量化才能达到完善的展示,而数学正是这一高超智慧成就的结晶,它已渗透到日常生活的各个领域。提高学生的数学素养,即提高了学生适应社会、参加生产和进一步学习所必须的数学基础知识和基本技能,这是时代的需要,也是学生实现自身价值的需要。提高学生数学素养应认清“应试教育”体制给数学教育带来的弊端。在长期“应试教育”的影响下,数学教育重智轻能、重少数尖子生忽视大多数学生、重视理论价值忽视实际应用价值的现象非常严重。理论与实际脱节,知识与能力脱节,无法跟上时代的要求。

提高学生数学素养,还要求教师应树立教书育人的数学观、教育观,不能把数学教学看成是单纯的知识传授,而应育人于教书中,树立“教师是主导,学生是主体”的思想,使数学教育成为真正意义上的素质教育,成为数学化的教育,让学生学习、参与数学化过程,充分发挥数学的形式训练价值及应用价值。同时应结合我国改革开放及经济建设的实际,把辩证唯物主义和爱国主义教育的内容始终贯彻在教学中,激发学生的民族自豪感和建设祖国的责任感。

二、加强学习,提高自身业务素质

科学技术日新月异的发展,新思想新观念层出不穷,给数学教学不断注入了新的活力。随着投影仪、电视录像、计算机的日益普及应用,以微机辅助教学为代表的现代化教学方法将相对抽象、枯燥的数学教学变得直观、形象、情趣盎然。

在这种形势下,单一的知识结构已远不能胜任提高学生数学素养的需要,这就要求数学教师不断加强自己的业务学习,拓宽知识领域,更新知识结构,时刻了解数学发展的最新动向、经济建设及社会发展对数学的要求等。丰富自己的知识贮备,成为学生的示范者、咨询者、质疑者、鼓励者。

三、探索提高数学素养的有效途径

1、重视教材改革

教材内容的调整是提高数学素养应优先解决的问题,严格的说,我国目前部分数学教材基本上是按应试目的而设计的,忽视了实际应用。数学仅看成是继续学习的工具,它所强调的思维,推理、判断等能力也基本都是通过习题来培养的,以致变成了解题能力的训练。而很多例题、习题又是多年不变,无法跟上社会进步的形势,因此教材改革势在必行。在新教材未出台之前,立足现行教材,充分挖掘内涵,渗透一些与市场经济、日常生活、科技发展密切相关的数学应用内容则是必须和有效的,但教材内容调整应注意这样几个原则:一是要更贴近生活,提高学生的兴趣,同时有利于使学生了解一般社会知识与科学知识;二是要具有典型性,使学生能够形成科学解题的思想方法,达到举一反三。横向渗透的目的;三是要更具科学性、通俗性、趣味性。

2、突出基本教学思想和方法教学

在数学教学活动中,数学思想方法和数学知识是两个有机组成部分,掌握了思想方法可产生和获得知识,而知识中又蕴藏着思想方法,两者密不可分、缺一不可。正是由于这种辩证统一的关系,决定了我们在教学中,在强调知识的同时还得突出思想方法教学。在教学的每一个环节,如概念讲解、定理证明、例题解答,都蕴含着大量的数学思想方法。作为教师要善于挖掘,在知识教学的同时,始终渗透必要的思想方法传授。

3、加强数学运用能力教学

数学运用能力是目前数学教学的薄弱环节,因此提高学生数学运用能力是提高数学素养的关键,在实际教学中应注意从这样两个方面努力:①重视数学概念的演变过程教学。数学概念来源于实践,是对实际问题高度抽象的结果,能更准确地反映科学本质,具有普遍意义。但正是这种概括和抽象的结果,使数学学习和数学应用之间形成了一条难以逾越的鸿沟,致使学生们虽学了很多知识却不知如何运用。这就要求在数学概念教学中能体现从实践中来到实践中去的原则,使学生弄清数学概念的发生、发展过程,弄清概念在现实中原型是什么?及演变后的一般意义又是什么?这样才能追本求源以不变应万变。这样在学习导数的应用,如生产效率、边际、弹性时,就不致于觉得过于抽象而无从下手了。

②开展模型教学及数学建模能力训练。在运用数学知识去解决实际问题时,首先要构筑实际问题的数学模型,然后用数学理论和方法寻出其结果,再返回到实际问题中实现问题解决,最后反过来又促进数学新思想、新理论的建立和发展。

因此数学建模是沟通数学理论与实际的中介和桥梁,培养学生数学建模能力是培养数学思维和应用能力的重要手段,在教学过程中穿插建模能力训练对学生是十分必要的。

培养学生建模能力是一个循序渐进的过程。开始应从简单问题入手,师生共同创建模型,引导学生初步掌握用数学形式刻划和构造模型的方法,培养学生积极参与和勇于创造的意识,随着能力和经验的增加,可通过实习作业或活动小组的形式,由学生展开分析讨论,分析每种模型的有效性,提出修改意见,讨论是否有进一步扩展的意义。这样学生可以在不断发展、不断创造中培养信心,纠正理解的片面性。比如下面实际问题的建模,学生就出现两种不同的模型。

问题:对于同样的航程,船在静水里往返一次时间和在流水中往返一次时间是否相同设船速为U,航程距离为5.水流速度为V,(其中U>V)。

模型1:

a.流水中船的上水速度为U-V,下水速度为U+V,则上下水平均速度为U+V+U-V/2=Ub.因为静水中船速为U,静水和流水往返行程均为2S。

得结论为船在静水和流水中往返一次时间相同。

模型2:

a.流水中船上水用时间:t上=s/UV下水用时间t下=S/U+V往返总时间t1=t上+t下=S/U-V+S/U+V=2US/U的平方-V的平方b.静水中往返总时间t2=2S/U-2US/U的平方C:比较U平方>U的平方-V的平方t1>t2得结论,船在静水中往返所用时间要短些。

对于两个截然不同的结论是有效的,也弄清了模型1失效的原因是简单地采用算术平均值求平均速度所致。学以致用,必须对相关的数学知识充分吃透和掌握,否则将得出错误的结论。

高中数学建模素养篇4

[关键词]数学建模高职院校研究

[中图分类号]G[文献标识码]A

[文章编号]0450-9889(2013)02C-0054-02

数学建模是联系数学和实际问题的桥梁,是高职数学教学加强理论与实际相结合的重要载体。开展全国大学生数学建模竞赛,旨在培养学生解决实际问题的能力和创新精神,全面提高学生的综合素质。

传统的高职数学教学体系和内容侧重于让学生掌握准确快速的计算方法和严密的逻辑推理,忽视了培养学生用数学工具分析解决实际问题的意识和能力,且应用的针对性不强,与专业需求脱节,这与培养生产、服务和管理第一线高端技能型人才的高职人才培养目标不符。此外人们在解决实际问题时所困惑的是不能顺利地将以原始形式出现的实际问题转化为他们所熟悉的数学形式或数学模型,这正暴露了传统数学教学的一个薄弱环节。近年来广西交通职业学院把数学建模教学与数学教学改革、人才培养有机结合,通过创新理念、建构体系、改革模式、建立机制等手段,促进数学课程建设与教学改革,培养学生应用数学的能力和创新能力,全面提高学生的综合素质。

一、转变观念。建立“三位一体、四结合”的数学建模教学理念

推进教学改革与创新,理念是先导。我们针对一些高职院校数学建模教学定位不清,把工作重点放在全国大学生数学建模竞赛上,没有与教学改革、人才培养相结合的现象,提出数学建模教学应是一个有机的整体,要注重学生知识传授、能力培养和素质提高三位一体,要与数学教学改革相结合、与专业教学改革相结合、与实践活动相结合、与教师专业素质培养相结合。

二、以生为本,构建递进式、多载体的数学建模课程体系

针对传统高职数学教学的缺陷和薄弱环节,我们借鉴外校先进经验并结合本校教学实际,把数学建模与数学实验课程引入课堂。开设了数学建模与数学实验选修课,把数学建模的思想和方法融入高等数学和经济数学等课程,按照基础建模能力、专项建模能力、综合建模能力阶段性递进的方式,搭建了递进式、多载体的数学建模课程体系(如表1)。该体系把必修课、选修课、讲座与培训班相结合,课内学习与课外拓展相结合,使数学建模教学贯穿于人才培养过程中,改变了以往数学建模教学只面对优秀学生和竞赛的情况,扩大了学生提高数学应用能力的途径,同时为学生搭建了个性化发展及展示自我的舞台。

三、突出应用。形成从“案例驱动”到“研究导向”的教学模式

数学建模强调的是“用”数学,高职数学课程突出应用性和职业性。因此,我们以数学建模教学为突破口,以提高学生数学应用能力为核心,优化教学内容,改革教学方法和手段,完善考核方式,推进数学课程教学改革。

(一)优化与重组教学内容

一是按照“以数学工具递进设计教学单元,以典型案例贯穿单元内容,以解决实际问题强化训练”的脉络构建数学建模选修课教学内容体系,典型案例贴近生活和专业,并按解决问题的实际步骤呈现过程。二是把数学建模内容融入高等数学、经济数学等数学课程中,模块化重组教学内容,并通过模块的有机组合及案例,满足不同专业的需求。把数学建模的思想和方法融入数学课程,一方面使数学课程的教学内容具有明显的现实背景;另一方面使融合过程突出数学与专业之间的内在联系,前后呼应。三是引入数学软件知识,增强学生面向信息时代应具备的现代计算能力。在数学建模教学与培训中介绍常用数学软件知识,将传统数学中花费大量精力的繁琐运算以计算机软件来完成。四是编写《高等数学》《数学案例集》《数学建模基础》《计算机数学基础》等系列教材,加强教学的针对性。

(二)改革教学方法和手段

形成从“案例驱动”到“研究导向”的教学模式。在教学中,我们根据能力递进规律,首先以案例为驱动,创设问题情境,采用案例式、讨论式、小组合作式等行动导向教学法,教师与学生互动式地解决案例问题;然后过渡到“综合训练”,将解决案例这一实际问题看做一个研究项目,研究过程包含查询资料、分析讨论并建立数学模型、运用计算机求解数学模型、模型评价、写成科技小论文五个步骤。整个过程系统培养了学生的分析能力、建模能力、计算机操作能力、写作与汇报能力、团队协作能力等。

(三)实施3:5:2的考核新模式

打破传统数学课程封闭式的考核模式。在平时成绩(30%)、期末闭卷成绩(50%)的基础上,增加数学实践报告成绩(20%),考核学生的信息利用能力、应用能力、总结归纳能力、与人合作能力等。

四、实现五个结合。构建“教、学、做、赛”一体化的实践教学体系

以提高学生数学应用能力和创新能力为目标,我们通过课堂教学、数学建模竞赛、数学建模协会、网络课程四个平台,构建“教、学、做、赛”一体化的数学建模实践教学体系,使理论与实践、数学与专业、课内与课外、网络与现实、知识教育体系与自我教育体系有机结合。

(一)优化课堂实践

把解决一个实际问题看成一个项目,把建立一个模型当做一个任务,积极探索“项目引导、任务驱动、团队完成”的实践活动,让学生“学中做,做中学”,提高学生的自学能力、应用能力等职业核心能力。

(二)强化课外实践

通过数学建模协会与课外“导师制”等途径,引导学生结合专业,认识未来职业岗位的问题,解决现实生活中的实际问题。

(三)加大实践力度

把专业案例与竞赛培训相融合;通过全国大学生数学建模竞赛这一平台,让学生展示自我,提高能力和素质。

(四)建立数学建模网络课程

为师生提供丰富的教学资源和拓展资源,搭建学生自我学习、自我教育的平台。

五、学用相互促进。形成“教-研-赛”三位一体的课程建设机制

根据数学建模具有构成多元化、实践性强等特点,我们注重教学、研究和竞赛三方的相互支撑,形成课程建设的良性互动。一是依托数学建模相关课题研究,加强理论指导教学和竞赛。二是数学教师与专业教师合作,开展课题研究、、编写教材等,为教学、竞赛培训提供专业支撑。三是教师参与数模竞赛指导,锻炼能力,并把竞赛中蕴涵创造性的优秀成果纳入教学内容,增添课程内容的新颖性。“教-研-赛”三位一体的互动机制,为课程建设提供了强有力支撑,同时培育了一支素质高、能力强的数学建模教学团队。

总之,把数学建模教学与数学教学改革、人才培养有机结合,系统构建一个较完善的高职数学建模教育体系,有利于整体推进数学教学改革,拓宽人才培养渠道。

[基金项目]广西教育科学“十二五”规划2011年度立项课题(2011C0196),广西交通职业技术学院2010年重点课题

高中数学建模素养篇5

关键词:初中数学教学提升数学素养

提高学生“数学素养”是提高民族素质、丰富人才资源这一战略的重要组成部分,也是社会发展与经济建设的需要。如何在实际教学中,完成这一历史重任,是广大数学工作者亟待探讨和解决的问题。就让我们来一起探讨如何提高学生数学素养。

一、更新观念,加强自身思想建设.

提高数学素养首先要深刻领悟数学素养的涵义,数学素养是指人们通过数学教育及自身的实践和认识活动,所获得的数学知识、技能、能力、观念和品质的素养。它除了具有素质的一切特性外还具有精确性、思想性、开发性和有用性等特征。

提高数学素养有着极其重要的意义。在社会高度文明的今天,物质世界和精神世界只有通过量化才能达到完善的展示,而数学正是这一高超智慧成就的结晶,它已渗透到日常生活的各个领域。提高学生的数学素养,即提高了学生适应社会、参加生产和进一步学习所必须的数学基础知识和基本技能,这是时代的需要,也是学生实现自身价值的需要。提高学生数学素养应认清“应试教育”体制给数学教育带来的弊端。在长期“应试教育”的影响下,数学教育重智轻能、重少数尖子生忽视大多数学生、重视理论价值忽视实际应用价值的现象非常严重。理论与实际脱节,知识与能力脱节,无法跟上时代的要求。

提高学生数学素养,还要求教师应树立教书育人的数学观、教育观,不能把数学教学看成是单纯的知识传授,而应育人于教书中,树立“教师是主导,学生是主体”的思想,使数学教育成为真正意义上的素质教育,成为数学化的教育,让学生学习、参与数学化过程,充分发挥数学的形式训练价值及应用价值。同时应结合我国改革开放及经济建设的实际,把辩证唯物主义和爱国主义教育的内容始终贯彻在教学中,激发学生的民族自豪感和建设祖国的责任感。

二、加强学习,提高自身业务素质。

科学技术日新月异的发展,新思想新观念层出不穷,给数学教学不断注入了新的活力。随着投影仪、电视录像、计算机的日益普及应用,以微机辅助教学为代表的现代化教学方法将相对抽象、枯燥的数学教学变得直观、形象、情趣盎然。

在这种形势下,单一的知识结构已远不能胜任提高学生数学素养的需要,这就要求数学教师不断加强自己的业务学习,拓宽知识领域,更新知识结构,时刻了解数学发展的最新动向、经济建设及社会发展对数学的要求等。丰富自己的知识贮备,成为学生的示范者、咨询者、质疑者、鼓励者。

三、探索提高数学素养的有效途径。

1、重视教材改革

教材内容的调整是提高数学素养应优先解决的问题,严格的说,我国目前部分数学教材基本上是按应试目的而设计的,忽视了实际应用。数学仅看成是继续学习的工具,它所强调的思维,推理、判断等能力也基本都是通过习题来培养的,以致变成了解题能力的训练。而很多例题、习题又是多年不变,无法跟上社会进步的形势,因此教材改革势在必行。在新教材未出台之前,立足现行教材,充分挖掘内涵,渗透一些与市场经济、日常生活、科技发展密切相关的数学应用内容则是必须和有效的,但教材内容调整应注意这样几个原则:一是要更贴近生活,提高学生的兴趣,同时有利于使学生了解一般社会知识与科学知识;二是要具有典型性,使学生能够形成科学解题的思想方法,达到举一反三。横向渗透的目的;三是要更具科学性、通俗性、趣味性。

2、突出基本教学思想和方法教学

在数学教学活动中,数学思想方法和数学知识是两个有机组成部分,掌握了思想方法可产生和获得知识,而知识中又蕴藏着思想方法,两者密不可分、缺一不可。正是由于这种辩证统一的关系,决定了我们在教学中,在强调知识的同时还得突出思想方法教学。在教学的每一个环节,如概念讲解、定理证明、例题解答,都蕴含着大量的数学思想方法。作为教师要善于挖掘,在知识教学的同时,始终渗透必要的思想方法传授。

3、加强数学运用能力教学

数学运用能力是目前数学教学的薄弱环节,因此提高学生数学运用能力是提高数学素养的关键,在实际教学中应注意从这样两个方面努力:①重视数学概念的演变过程教学。数学概念来源于实践,是对实际问题高度抽象的结果,能更准确地反映科学本质,具有普遍意义。但正是这种概括和抽象的结果,使数学学习和数学应用之间形成了一条难以逾越的鸿沟,致使学生们虽学了很多知识却不知如何运用。这就要求在数学概念教学中能体现从实践中来到实践中去的原则,使学生弄清数学概念的发生、发展过程,弄清概念在现实中原型是什么?及演变后的一般意义又是什么?这样才能追本求源以不变应万变。②开展模型教学及数学建模能力训练。在运用数学知识去解决实际问题时,首先要构筑实际问题的数学模型,然后用数学理论和方法寻出其结果,再返回到实际问题中实现问题解决,最后反过来又促进数学新思想、新理论的建立和发展。

因此数学建模是沟通数学理论与实际的中介和桥梁,培养学生数学建模能力是培养数学思维和应用能力的重要手段,在教学过程中穿插建模能力训练对学生是十分必要的。

培养学生建模能力是一个循序渐进的过程。开始应从简单问题入手,师生共同创建模型,引导学生初步掌握用数学形式刻划和构造模型的方法,培养学生积极参与和勇于创造的意识,随着能力和经验的增加,可通过实习作业或活动小组的形式,由学生展开分析讨论,分析每种模型的有效性,提出修改意见,讨论是否有进一步扩展的意义。这样学生可以在不断发展、不断创造中培养信心,纠正理解的片面性。比如下面实际问题的建模,学生就出现两种不同的模型。

问题:对于同样的航程,船在静水里往返一次时间和在流水中往返一次时间是否相同设船速为U,航程距离为s.水流速度为V,(其中U>V)。

模型1:

a.流水中船的上水速度为U-V,下水速度为U+V,则上下水平均速度为U+V+U-V/2=Ub.因为静水中船速为U,静水和流水往返行程均为2S。所得结论为船在静水和流水中往返一次时间相同。

模型2:

a.流水中船上水用时间:t上=s/U-V,下水用时间t下=S/U+V,往返总时间t1=t上+t下=S/U-V+S/U+V=2US/U的平方-V的平方。b.静水中往返总时间t2=2S/U-2US/U的平方C:比较U平方>U的平方-V的平方t1>t2得结论,船在静水中往返所用时间要短些。

对于两个截然不同的结论是有效的,也弄清了模型1失效的原因是简单地采用算术平均值求平均速度所致。学以致用,必须对相关的数学知识充分吃透和掌握,否则将得出错误的结论。

高中数学建模素养篇6

关键词:数学建模思想;方法;趋势

数学建模思想,是要培养学生灵活运用数学知识解决实际中的问题的能力。在这一过程中,我们需要培养学生的抽象思维、简化思维、批判性思维等数学能力。数学建模关键是提炼数学模型,是运用科学抽象法,把复杂的研究对象转化为数学问题,经合理简化后,建立起揭示研究对象定量的规律性的数学关系式(或方程式)。

一、数学无处不在

数学是研究现实世界中的数量关系和空间形式的科学。随着知识经济时代的来临,数学的内涵已经大大拓展了,人们对现实世界中数量关系和空间形式的认识和理解也已今非昔比、大大深化和发展了。长期以来,在人们认识世界和改造世界的过程中,对数学的重要性及其作用逐渐形成了自己的认识和看法,而且这种认识和看法随着时代的进步也在不断发展。数学与我们的生活息息相关,数学无处不在。创立于于一九五八年的中华老字号鼎泰丰,因为制作的小笼包享誉中外。但大多数人也许不知道,鼎泰丰的小笼包不但有着极高的品质要求,还有着标准化的数字背景,据报道鼎泰丰自行研发的蒸包机完全由电脑控制,每一笼里的蒸汽都是均匀稳定充足的。不论是高科技含量极高的航天飞行器的设计,还是已经走入我们生活当中的指纹识别系统;无论是探索海洋秘密的海洋遥测数据处理,还是融入各行各业、千家万户的网络系统,无不闪现着数学的光辉。

二、数学建模的重要性

随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。随着对数学应用能力要求的提高,数学建模将在数学教学中越来越受到人们的重视。相对于传统的教学,数学建模更贴近实际生活,有较强的趣味性、灵活性,更能激发大家学习兴趣。数学建模的重要性体现在,学生的想象力、洞察力和创造力得到锻炼和培养,计算机的编程能力得到锻炼和培养,学生的自主学习能力得到锻炼和提高,学生的文字与语言表达能力得到锻炼和提升。数学建模在技工学校的应用,将使有大量经过良好数学训练的毕业生走进各行各业,这是社会的需要,对数学的发展特别是应用数学的发展也必然起到积极的推动作用

三、技工学校培养数学建模思想与方法

1、为了培养学生的建模意识,数学教师需要提高自己的建模思想

数学建模的开展必然需要我们在教学内容和要求方面做出调整,因此,技工学校的教师要首先在思想意识和教学观念上有所转变,顺应形势,在以素质教育为目标的前提下,积极配合学校进行教改。数学建模思想可以与数学基础知识的教学相互依托,彼此渗透,逐渐升华。锻炼学生的动手能力,在涉及有关折叠、拼剪问题时就可以让学生折一折、摆一摆、拼一拼、画一画,费时不多,构造了各种模型,活动富于情趣,形象生动,不失为数学建模的起步活动和激发数学建模情趣的重要方式。数学教材只是为我们构筑了学习的框架,为了丰富教学内容,需要不断地搜集与教材相关的数学知识内容,只有我们深入钻研教材,挖掘教材所蕴涵的应用数学的材料,并从中总结提炼,这些都将是数学建模教学的素材。

2、数学建模的开展使学生对数学知识的理解有显著的提高

我国现有的数学教学模式过于学科化,视课程的科学性和系统性为主导,学生被动接受知识信息。数学建模为学生提供更多的数学知识的实际背景材料,使学生形成对数学的本质的认识,增强了学生创新能力的培养。数学建模的开展使学生达到深化、理解知识,发展数学思维能力,激发学习兴趣,强化应用意识的目的,促进数学素质的提高。培养学生观察生活的能力,在实际生活中进行搜集素材,使自身的视野更加开阔,知识水平在不断地提高,积累的经验更加丰富,使学生的学习能力得到锻炼,改变以往的被动学习状态,逐步学会主动学习。为使数学建模更贴近生活,教师应将具有时代气息的相关报道引入数学课堂,这种时代气息浓郁、真实感强烈的素材,必将调动学生学习的积极性,数学教学建模思想将得到更好的贯彻。

3、加强师资力量的岗位培训,重视数学建模教学的过程和方法

技工学校的学生文化程度普遍不高,对抽象的数学问题惧怕、厌烦,在思想上抵制数学的学习。教师应加强自身的业务学习,将建模思想深入到实际的教学当中。根据技工学校的学习现状,制定适合教学的建模课件,通过学生的讨论、探究,使学生把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学模型。培养学生主动探索、团结协作的精神,提高他们分析问题和解决问题的能力,增强他们的数学素质和创新能力,并在这个过程中享受学习数学、应用数学的乐趣。数学建模教学本身是一个不断探索、不断完善、不断提高和不断创新的过程。因此,要做到先简后难,重在参与,培养兴趣。教师课前设计的问题应具有:广泛性、趣味性、时代性和创新性。为进一步优化模型,应注重一题多模,鼓励学生多思考、多讨论、多比较,力求建立最优的数学模型,培养学生的创新精神和创新能力。

结语:新技术革命条件下科学技术在生产力形成和发展过程中起到了决定作用,科学技术是第一生产力。随着社会经济的迅猛发展,各个行业对技工的需求越来超大,技工学校教改是大势所趋。培养学生的创新思维,使学生在学习过程中构建数学建模意识,充分发挥主观能动性,变被动学习为主动学习,增强学生分析和解决问题的能力,也只有这样才能真正提高学生的创新能力,使学生学到有用的数学,在今后的学习与工作中学以致用。

参考文献

[1]李庆霞.在数学教学中注重培养学生的应用意识[A].2009无锡职教教师论坛论文集[C],2009年.

[2]朱春浩.数学建模的教学构想与实践[J].辽宁教育学院学报,2002年04期.

[3]熊志平.论数学建模的教学理念――关于知识、能力、素质的综合培养[J].考试周刊,2011年25期

[4]裴丽群.在数学教学中揭示数学的本质[A].低碳经济与科学发展――吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C],2010年.