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關(guān)鍵詞:工作室導(dǎo)師制;高職;藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué);學(xué)生管理
一、研究背景
1.高職藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的自律意識(shí)較差,管理較難
高職藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生由于沒有養(yǎng)成較好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,個(gè)人行為往往帶有自由性和隨意性,向往所謂絕對(duì)自由,對(duì)自身自律性要求不高,缺乏遵守公共生活準(zhǔn)則的習(xí)慣,紀(jì)律松弛,學(xué)生管理較難。
2.高職學(xué)生事務(wù)管理與專業(yè)教學(xué)脫節(jié),管理不深入
高職藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)的常規(guī)學(xué)生管理往往與專業(yè)教學(xué)脫節(jié),管理者往往表層管理,難以全面深入了解學(xué)生,不得以簡(jiǎn)單采取“嚴(yán)格管理”的方式,容易使學(xué)生認(rèn)為理想教育離他們的生活較遠(yuǎn),甚至形成厭煩心理。
3.“工作室導(dǎo)師制”對(duì)學(xué)生狀況熟悉,管理有針對(duì)性
單純依靠輔導(dǎo)員管理學(xué)生,往往由于學(xué)生數(shù)量多而流于形式管理,而“工作室導(dǎo)師制”實(shí)行三年一貫制教學(xué)管理,熟悉每一位學(xué)生狀況,導(dǎo)師可以根據(jù)每位學(xué)生的不同特點(diǎn),結(jié)合專業(yè)教育、就業(yè)教育等進(jìn)行學(xué)生管理,效果較好。
二、改革實(shí)踐
1.改變傳統(tǒng)的單純“嚴(yán)管”的方式,結(jié)合專業(yè)教學(xué)改革學(xué)生管理
散漫是藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的瘤疾,傳統(tǒng)管理理念認(rèn)為“重病需下猛藥”,以嚴(yán)治散,從嚴(yán)治學(xué)。但由于藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生是復(fù)雜而特殊的群體,一味采取簡(jiǎn)單或者單一的“嚴(yán)格管理”的教育方式往往效果不好。改變傳統(tǒng)的“嚴(yán)管”,利用學(xué)生對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情與依賴,結(jié)合專業(yè)教育、就業(yè)教育等環(huán)節(jié),發(fā)揮專業(yè)教師隊(duì)伍的特殊作用,是我們教育者應(yīng)該探討的問(wèn)題。
2.改變傳統(tǒng)的“教”與“育”脫節(jié)現(xiàn)象,將學(xué)生管理融入專業(yè)教學(xué)
針對(duì)高職藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)生的特點(diǎn),疏導(dǎo)和治理相結(jié)合是有效的管理方式。由于在專業(yè)教育中貫穿的品德思想教育是隱性的,教育者可以從專業(yè)學(xué)習(xí)角度感染學(xué)生,可以在潛移默化之中改變學(xué)生觀念和品質(zhì)。專業(yè)教學(xué)中的一次真誠(chéng)的鼓勵(lì)、一次意味深長(zhǎng)的談話,都可能導(dǎo)致學(xué)生的態(tài)度改變。
3.改變傳統(tǒng)的“一刀切”管理方式,實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性管理
以往單純由輔導(dǎo)員等管理人員管理學(xué)生,往往容易流于表層,容易形成“一刀切”的千人一面管理方式,但如果由專業(yè)教師形成“導(dǎo)師制”進(jìn)行有針對(duì)性管理,在教學(xué)過(guò)程中完成學(xué)生思想教育,往往能夠考慮到學(xué)生的特殊性和差異性,特別是“導(dǎo)師制”可以根據(jù)每位學(xué)生的不同特點(diǎn),幫助學(xué)生制訂個(gè)性化的成長(zhǎng)方案,進(jìn)行有針對(duì)性的、分層次的思想教育與引導(dǎo),讓學(xué)生能夠信服。
4.改變傳統(tǒng)“管與被管”的相互角色,引入企業(yè)崗位管理機(jī)制
傳統(tǒng)的學(xué)生管理方式,往往將管理人員與學(xué)生干部推到了風(fēng)口浪尖。如果將企業(yè)管理機(jī)制引入教學(xué)管理和學(xué)生管理,實(shí)行“工作室制”,管理人員和學(xué)生干部是模擬企業(yè)的各個(gè)部門負(fù)責(zé)人角色,學(xué)生干部與普通學(xué)生的管理關(guān)系成為企業(yè)內(nèi)部的崗位管理機(jī)制,并且管理機(jī)制是動(dòng)態(tài)和可變的,可以有效地軟化學(xué)生干部與普通學(xué)生的學(xué)生管理關(guān)系。
三、模式成效
1.“工作室制”實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)與學(xué)生管理一體化
由于每個(gè)“工作室”的管理者是三年一貫制的教學(xué)團(tuán)隊(duì),管理者責(zé)任明確,責(zé)權(quán)利明晰、教學(xué)團(tuán)隊(duì)不但有計(jì)劃地規(guī)劃教學(xué),同時(shí)必然進(jìn)行學(xué)生事務(wù)管理,有效地實(shí)行“導(dǎo)師制”,有效地將專業(yè)學(xué)習(xí)、學(xué)生思想教育、學(xué)生管理結(jié)合起來(lái)。
2.解決“教與育”脫節(jié)
由于“工作室制”實(shí)行的是三年一貫制的教學(xué)與學(xué)生管理,包括學(xué)生的就業(yè)考核、常規(guī)學(xué)習(xí)、紀(jì)律教育、職業(yè)品質(zhì)教育、就業(yè)觀教學(xué)均是就業(yè)的必然支撐,學(xué)生常規(guī)思想教育與行為管理已經(jīng)成為常規(guī)教學(xué)的組成部分,不可能脫離教學(xué)管理,這有效地解決了“教與育”脫節(jié)的兩張皮問(wèn)題,成功實(shí)踐了“二元一體”。
3.“導(dǎo)師制”可以實(shí)行有針對(duì)性的成長(zhǎng)方案
“二元一體”的導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期和學(xué)生融為一體,導(dǎo)師十分熟悉每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn),可以根據(jù)每位學(xué)生的不同特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn),幫助學(xué)生制訂個(gè)性化的成長(zhǎng)方案,進(jìn)行有針對(duì)性的、分層次的思想教育與引導(dǎo),有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和成長(zhǎng)自信心,使學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)品質(zhì)明顯提高。
4.“導(dǎo)師制”解放輔導(dǎo)員職責(zé)向“服務(wù)化”轉(zhuǎn)移
“二元一體”的“導(dǎo)師制”大大分擔(dān)了輔導(dǎo)員的部分思想工作的職責(zé),輔導(dǎo)員工作重心實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移,他們不再是學(xué)生以前認(rèn)為的“唱白臉的”,他們成為學(xué)生的服務(wù)者,成為學(xué)生的朋友,使學(xué)生體會(huì)到尊重學(xué)生、“以人為本”的管理理念,避免了學(xué)生的逆反心理,變被動(dòng)管理為主動(dòng)接受,從而提高了學(xué)生管理的效率和效果。
5.“企業(yè)崗位化”改變了學(xué)生干部被動(dòng)的角色位置
由于“工作室制”模擬企業(yè)角色進(jìn)行教學(xué)和管理,學(xué)生干部不再是傳統(tǒng)意義上的學(xué)生干部,而是模擬企業(yè)的不同部門負(fù)責(zé)人角色,學(xué)生干部與普通學(xué)生的管理關(guān)系轉(zhuǎn)化為企業(yè)內(nèi)部的崗位管理關(guān)系,實(shí)現(xiàn)將學(xué)生事務(wù)的管理寓于模擬企業(yè)的“工作室制”的企業(yè)運(yùn)作模式中,有效地軟化了學(xué)生干部與普通學(xué)生、教師與學(xué)生之間的管理關(guān)系,成功完成了“二元一體”的管理機(jī)制改革。
藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生具有極大的可塑性,關(guān)鍵在于管理者的認(rèn)識(shí)和工作方式。如果單純從嚴(yán)管理,工作效果并不明顯。“工作室制”的“導(dǎo)師制”管理模式就是倡導(dǎo)管理與嚴(yán)格規(guī)范相結(jié)合的一種合理的管理方式,軟化工作形態(tài),因人而異地與學(xué)生建立和諧健康的師生關(guān)系。特別是一些比較特殊的個(gè)體,如單親家庭、貧困家庭、以往病史等,導(dǎo)師容易建立比較詳細(xì)的檔案,對(duì)這些同學(xué)可以傾注更多的關(guān)愛,即時(shí)把握學(xué)生的思想動(dòng)態(tài),提高了管理效率。本模式在長(zhǎng)期的探索實(shí)踐中取得了較好的成效,但還需不斷探索和總結(jié)。
參考文獻(xiàn):
[1]鄧伍英.藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)特色教育模式的構(gòu)建[J].職業(yè)教育研究,2008(3).
2014年四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革課題【高職藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)“工作室制”教學(xué)模式的構(gòu)建與應(yīng)用研究】成果論文。
摘要:本文根據(jù)目前高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)教育存在的一些基本問(wèn)題,分析其原由,探索性提出“工作室制”教學(xué)模式的涵義,論述高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)實(shí)施“工作室制”教學(xué)模式的作用與意義,運(yùn)用文獻(xiàn)研究、調(diào)查研究及個(gè)案研究等方法,圍繞高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)的教育教學(xué)目標(biāo),重點(diǎn)對(duì)“工作室制”教學(xué)模式的構(gòu)建作充分的論述。
關(guān)鍵詞:高職;藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè);工作室制;教學(xué)模式;構(gòu)建;研究
中圖分類號(hào):J50-4
引言
1919年德國(guó)的包豪斯學(xué)校開創(chuàng)了藝術(shù)設(shè)計(jì)教育的先河,1998年我國(guó)教育部才正式定名為藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)科,在高職院校中的藝術(shù)設(shè)計(jì)教育則更晚,在特定時(shí)代背景下,我國(guó)高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)教育缺乏科學(xué)的體系,普遍存在著辦學(xué)思路、教育質(zhì)量、人才培養(yǎng)目標(biāo)等內(nèi)涵發(fā)展明顯滯后于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需要,畢業(yè)生難以適應(yīng)社會(huì)及企業(yè)的需求等問(wèn)題。針對(duì)這些現(xiàn)象及存在的問(wèn)題,就如何做好專業(yè)人才培養(yǎng)定位,創(chuàng)新專業(yè)人才培養(yǎng)模式、構(gòu)建符合人才培養(yǎng)的課程體系,教學(xué)模式、教學(xué)方法與手段等,使專業(yè)教育適應(yīng)行業(yè)企業(yè)的發(fā)展需要,培養(yǎng)符合行業(yè)企業(yè)職業(yè)崗位需求的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才,是目前各高職院校藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)發(fā)展必須要研究的一系列課題。在“堅(jiān)持產(chǎn)教融合、校企合作,堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合、知行合一”的背景下,高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)“工作室制”教W模式的構(gòu)建就是首要的研究課題。
1.“工作室制”教學(xué)模式概述
美國(guó)比較政治學(xué)家比爾和哈德格雷夫認(rèn)為“模式是再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的一種理論性的、簡(jiǎn)化的形式”。將“模式”一詞引入教學(xué)理論中,是想以此來(lái)說(shuō)明在一定的教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的各種類型的教學(xué)活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)或框架,表現(xiàn)教學(xué)過(guò)程的程序性的策略體系。作為結(jié)構(gòu)框架,突出了教學(xué)模式從宏觀上把握教學(xué)活動(dòng)整體及各要素之間內(nèi)部的關(guān)系和功能,作為活動(dòng)程序則突出了教學(xué)模式的有序性和可操作性。因此,“教學(xué)模式是構(gòu)成課程和作業(yè)、選擇教材、提示教師活動(dòng)的一種范式或計(jì)劃”。[1]
從現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)教育的發(fā)源地德國(guó)魏的國(guó)立包豪斯學(xué)院,到后來(lái)的新藝術(shù)運(yùn)動(dòng),歐洲的設(shè)計(jì)藝術(shù)院?!肮ぷ魇抑啤苯虒W(xué)模式占有相當(dāng)重要的作用。[2]在我國(guó)上海工藝美術(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院等院校以“工作室制”為基礎(chǔ)開展了一些教學(xué)改革,取得了不少的經(jīng)驗(yàn)。一些學(xué)者在理論上亦有不少建樹,如龍安梅提出“工作室制”教學(xué)模式,其本質(zhì)就是“師徒式”的教學(xué),也就是師傅帶徒弟的形式進(jìn)行教學(xué),以學(xué)生為本,以工作室為依托,以完全準(zhǔn)就業(yè)的形式在工作室完成專業(yè)設(shè)計(jì)課程。[3]再如薛野提出工作室制創(chuàng)業(yè)教育模式為教師和學(xué)生提供了一個(gè)開放與發(fā)展的教育環(huán)境。[4]因此,我們認(rèn)為“工作室制”教學(xué)模式是以學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)為中心目標(biāo),以工作室為平臺(tái),采用“師傅”帶“徒弟”的形式,將理論講授與項(xiàng)目設(shè)計(jì)融為一體的一種教學(xué)模式。
2.高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)實(shí)施“工作室制”教學(xué)模式的作用和意義
一是對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)人才的高職藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)類專業(yè)而言,實(shí)踐技能是創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的唯一途徑,而“工作室制”教學(xué)模式是將理論教學(xué)與實(shí)際設(shè)計(jì)制作結(jié)合在一起的工學(xué)結(jié)合為主導(dǎo)的模式,通過(guò)工作室平臺(tái),對(duì)外承接設(shè)計(jì)項(xiàng)目、課題研究或技術(shù)開發(fā),學(xué)生在實(shí)際的工作環(huán)境中,不斷積累經(jīng)驗(yàn),掌握技術(shù)技能。因此,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意創(chuàng)新能力,促進(jìn)職業(yè)能力的提升。二是“工作室制”教學(xué)模式,實(shí)質(zhì)上改變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系,既是師徒關(guān)系,又是老板與員工的關(guān)系,學(xué)生在工作室中熟悉企業(yè)文化和管理方式,感受真實(shí)的企業(yè)氛圍,使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)。[5]同時(shí)教師創(chuàng)造性教學(xué)思維和教學(xué)組織能力的提升有積極的重要作用。三是“工作室制”教學(xué)模式是將課堂向企業(yè)、社會(huì)延伸,通過(guò)這個(gè)平臺(tái),還可進(jìn)行項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)、開展相關(guān)課題研究、為企業(yè)或社會(huì)提供專業(yè)技術(shù)服務(wù),實(shí)現(xiàn)校企深度融合,從而產(chǎn)一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,將產(chǎn)、學(xué)、研、技術(shù)服務(wù)有機(jī)結(jié)合。
3.高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)“工作室制”教學(xué)模式的構(gòu)建
3.1高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)教學(xué)目標(biāo)分析
高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)主要任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)人才,學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)與職業(yè)能力是培養(yǎng)目標(biāo),具體來(lái)說(shuō)是培養(yǎng)具備較高的職業(yè)素質(zhì),具有藝術(shù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與制作技術(shù),能適應(yīng)藝術(shù)設(shè)計(jì)與工程行業(yè)企業(yè)崗位要求的技術(shù)技能型人才。核心點(diǎn)是高素質(zhì)技術(shù)技能型人才,而技術(shù)技能強(qiáng)調(diào)的是實(shí)踐操作,這需要符合將“創(chuàng)意”轉(zhuǎn)化為“現(xiàn)實(shí)”的途徑。所以要實(shí)現(xiàn)高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),除了要建立符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的培養(yǎng)模式、課程體系構(gòu)建外,更重要的是構(gòu)建和實(shí)施適合高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)教育目標(biāo)的“工作室制”教學(xué)模式。在教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)中教學(xué)目標(biāo)處于核心地位,并對(duì)構(gòu)成教學(xué)模式的其他因素起著制約作用,它決定著教學(xué)模式的操作程序和師生在教學(xué)活動(dòng)中的組合關(guān)系,也是教學(xué)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。因此,高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)就成為構(gòu)建“工作室制”教學(xué)模式的主要依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)。
3.2“工作室制”教學(xué)模式構(gòu)建的理論基礎(chǔ)
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論最早是由瑞士心里學(xué)家Piaget(1972)提出,在此基礎(chǔ)上,Bruner(1983)和Vygotsky(1978)等學(xué)者從認(rèn)知結(jié)構(gòu)的性質(zhì)與發(fā)展條件、個(gè)體主動(dòng)性在建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)過(guò)程中的關(guān)鍵作用以及認(rèn)識(shí)過(guò)程中學(xué)習(xí)者所處社會(huì)文化歷史背景的作用等方面豐富和發(fā)展了建構(gòu)主義理論,從而為實(shí)際應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程創(chuàng)造了條件。建構(gòu)主義理論認(rèn)為:在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中由教師起組織、指導(dǎo)和促進(jìn)作用,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,利用情境、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,最終完成對(duì)知識(shí)的意義建構(gòu),促進(jìn)自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展。在這樣的理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的教學(xué)觀,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、社會(huì)性、情境性,在真實(shí)的工作環(huán)境中,使學(xué)生積極主動(dòng)地建構(gòu)以自己的活動(dòng)為基礎(chǔ)的工作經(jīng)驗(yàn)??梢姡肮ぷ魇抑啤苯虒W(xué)模式的構(gòu)建必須以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)。
3.3“工作室制”教學(xué)模式的基本教學(xué)程序
教學(xué)程序是指詳細(xì)說(shuō)明教學(xué)活動(dòng)的邏輯步驟和完成特有的職能的操作過(guò)程,是為實(shí)際教學(xué)活動(dòng)的展開提供可操作性的實(shí)施方案?!肮ぷ魇抑啤苯虒W(xué)模式的基本教學(xué)程序可歸納為:學(xué)生進(jìn)入“工作室”的水平測(cè)試、制定工作計(jì)劃、工作任務(wù)下達(dá)、完成工作任務(wù)、考核與評(píng)價(jià)五個(gè)步驟。學(xué)生進(jìn)入“工作室”的水平測(cè)試目的是了解和掌握學(xué)生的基礎(chǔ)水平,并以此作為制定工作計(jì)劃的重要依據(jù);工作計(jì)劃一般按照課程開展階段的實(shí)際要求制定,該計(jì)劃應(yīng)有一定的可變動(dòng)性,但整體與該專業(yè)的人才培養(yǎng)方案保持一致;工作任務(wù)下達(dá)主要是使學(xué)生了解任務(wù)的進(jìn)度和要求,并為考核和評(píng)價(jià)提供依據(jù);在任務(wù)完成階段,教師主要作為任務(wù)順利完成的管理者,而不是單純的知識(shí)傳播者,從而更好地培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、探索、交流、合作的能力;在考核與評(píng)價(jià)階段,除了根據(jù)工作任務(wù)完成的質(zhì)量和效率進(jìn)行評(píng)價(jià)外,“工作室制”教學(xué)模式還要建立一套健全的學(xué)生學(xué)習(xí)檔案管理制度,要求每個(gè)學(xué)生對(duì)自己的工作過(guò)程進(jìn)行全程記錄,并作為考核的重要資料予以提交。
3.4輔助條件建設(shè)
1)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)
對(duì)于高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)教育而言,“工作室制”教學(xué)模式重視的是對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)。鑒于目前專業(yè)教師素質(zhì)很難滿足“工作室制”教學(xué)模式要求,因此,團(tuán)隊(duì)教學(xué)方式就成為“工作室制”教學(xué)模式下的主要教學(xué)方式,這類教學(xué)方式需要由明確分工協(xié)作,相互承擔(dān)責(zé)任的相關(guān)知識(shí)互補(bǔ)、技能互補(bǔ)的教師個(gè)體組成的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)支撐。專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)建要把握高等職業(yè)教育、職業(yè)性和雙師素質(zhì)團(tuán)隊(duì)的共性特征和具有符合人才培養(yǎng)水平標(biāo)準(zhǔn)維度與服務(wù)社會(huì)能力標(biāo)準(zhǔn)維度的二維性特征、持續(xù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)對(duì)接性特征、團(tuán)隊(duì)成員來(lái)源的二元性個(gè)性特征,并依據(jù)專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)“素質(zhì)模型”要求,在專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師來(lái)源組成、梯隊(duì)結(jié)構(gòu)、教師培養(yǎng)等方面打造一支具有決策力、執(zhí)行力、創(chuàng)新力的管理、教學(xué)、科研與社會(huì)服務(wù)能力兼?zhèn)涞膶<娼Y(jié)合的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
2)學(xué)生組織
工作室的學(xué)生人數(shù)應(yīng)根據(jù)藝術(shù)設(shè)計(jì)與工程中型規(guī)模行業(yè)企業(yè)崗位類型與數(shù)量參考確定。實(shí)行學(xué)生輪崗制的方式,在完成項(xiàng)目的過(guò)程中,掌握項(xiàng)目運(yùn)作程序與提升不同崗位的能力與素質(zhì)。
3)教學(xué)內(nèi)容的選取
“工作室制”教學(xué)模式通常采用的是項(xiàng)目式教學(xué),因此,設(shè)計(jì)項(xiàng)目是教學(xué)的主要內(nèi)容,其特點(diǎn)在于針對(duì)性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、教學(xué)互動(dòng)強(qiáng),而且設(shè)計(jì)項(xiàng)目涉及的專業(yè)面較廣,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力與綜合素質(zhì)起到積極的作用。設(shè)計(jì)項(xiàng)目的來(lái)源主要有:行業(yè)企業(yè)的設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目,工作室對(duì)外承接的設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目,工作室建立的設(shè)計(jì)項(xiàng)目庫(kù)。無(wú)論是那一種來(lái)源類型的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,須具備一個(gè)完整的設(shè)計(jì)工作過(guò)程和方案設(shè)計(jì)和制作、施工的有機(jī)結(jié)合。設(shè)計(jì)項(xiàng)目的排序要遵循螺旋遞進(jìn)上升,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從單一到綜合,從低端到高端的原則。
4)教學(xué)方式方法
“工作室制”教學(xué)模式教學(xué)雙方以合作者的身份開展工作,采用討論為主,在形式上采用統(tǒng)一與分散相結(jié)合的形式進(jìn)行,如在設(shè)計(jì)任務(wù)的解讀、項(xiàng)目方案的制訂、項(xiàng)目任務(wù)的評(píng)價(jià)、總結(jié)階段,主要采用集中教學(xué)。在資料搜集與市場(chǎng)調(diào)研、項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)施階段,學(xué)生可根據(jù)分配任務(wù)分散完成。在項(xiàng)目結(jié)束時(shí),學(xué)生應(yīng)總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)以及改進(jìn)的方法,并對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行匯報(bào)展示。一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目完成后,由專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)教師對(duì)工作室的項(xiàng)目和成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)分析,與學(xué)生進(jìn)行深入交流,在分析總結(jié)的過(guò)程中明確取得的成績(jī)和存在的不足,為以后的教學(xué)指引方向。
5)教學(xué)環(huán)境
“工作室”的開發(fā)建設(shè)是構(gòu)建“工作室制”教學(xué)模式的基礎(chǔ)。工作室的建設(shè)是一個(gè)科學(xué)、嚴(yán)格有序的工作過(guò)程,其設(shè)計(jì)與建設(shè)初期不僅要滿足工作室內(nèi)技術(shù)功能的要求和學(xué)生專業(yè)實(shí)踐的要求,還應(yīng)該按照構(gòu)建一個(gè)小型化公司的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和過(guò)程進(jìn)行,同時(shí)考慮到教學(xué)、開發(fā)、經(jīng)營(yíng)等多方面的需要。除了必要的場(chǎng)地及設(shè)施設(shè)備外,還需要營(yíng)造真實(shí)的企業(yè)文化氛圍,使學(xué)生進(jìn)入工作室,就有進(jìn)入企業(yè)工作的感覺,受到企業(yè)文化的熏陶。
3.5“工作室制”教學(xué)模式的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是指教學(xué)模式的評(píng)價(jià)尺度和評(píng)價(jià)方法。工作室制”教學(xué)模式的教學(xué)評(píng)價(jià)要建立完善的評(píng)價(jià)體系,評(píng)價(jià)主體上,傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系中,教師是主導(dǎo)者,但是在“工作室制”教學(xué)模式運(yùn)行中,最終設(shè)計(jì)項(xiàng)目的成果是行業(yè)企業(yè)和社會(huì)效益來(lái)評(píng)價(jià)的,所以評(píng)價(jià)還應(yīng)加入同學(xué)、企業(yè)技術(shù)人員以及消費(fèi)者等眾多層面。評(píng)價(jià)內(nèi)容上,對(duì)于教師應(yīng)從教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、以及所獲得的教學(xué)成果進(jìn)行評(píng)價(jià);對(duì)于學(xué)生應(yīng)從除學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效果,學(xué)生的自我管理能力、學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)外,職業(yè)道德考核也將作為考核的標(biāo)準(zhǔn)之一。同時(shí)還應(yīng)注意從過(guò)程中對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化、全過(guò)程地跟蹤。學(xué)院方充分利用校園數(shù)字信息化平臺(tái),開展評(píng)價(jià)和評(píng)學(xué)活動(dòng),開展教學(xué)督導(dǎo)、聽課、巡視教學(xué)秩序等教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng),定期對(duì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、統(tǒng)計(jì)、分析,作為教學(xué)評(píng)價(jià)的存檔資料,對(duì)培養(yǎng)的目標(biāo)、理念、方法、結(jié)果等行為細(xì)節(jié)進(jìn)行對(duì)比和參照,為確立章制度奠定基礎(chǔ),從而形成良性循環(huán)的態(tài)勢(shì)。
結(jié)語(yǔ)
在當(dāng)今職業(yè)教育“堅(jiān)持產(chǎn)教融合、校企合作,堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合、知行合一”的指導(dǎo)下,以構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),圍繞高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)的教育教學(xué)目標(biāo),構(gòu)建與實(shí)施“工作室制”教學(xué)模式,有利于實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、做一體化,學(xué)生的職業(yè)能力的培養(yǎng),有助于推動(dòng)產(chǎn)、學(xué)、研一體化??傊瑢?duì)高職藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)教育適應(yīng)行業(yè)企業(yè)的發(fā)展需要,培養(yǎng)符合行業(yè)企業(yè)職業(yè)崗位需求的高素質(zhì)技術(shù)技能型藝術(shù)設(shè)計(jì)人才,具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
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關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模定位實(shí)施
隨著高中新課標(biāo)對(duì)數(shù)學(xué)建模在高中課程設(shè)置中的要求的逐漸加強(qiáng),如何更好地在高中實(shí)施數(shù)學(xué)建模成為很多一線老師面臨的問(wèn)題,部分老師積極地展開探索,對(duì)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)原則,教學(xué)方式,數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的方式和模式等進(jìn)行了探討,但是大多數(shù)一線教師對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的重視不夠,認(rèn)為高中課本中適合與數(shù)學(xué)建模結(jié)合的內(nèi)容現(xiàn)成的不多,缺少教材,而數(shù)學(xué)建模的問(wèn)題常常是未經(jīng)數(shù)學(xué)抽象和轉(zhuǎn)化的非數(shù)學(xué)領(lǐng)域的問(wèn)題,教師的背景知識(shí)儲(chǔ)備不足,所以,有部分老師就照搬別人的案例,忽視自己學(xué)生的實(shí)際情況,數(shù)學(xué)建模的教學(xué)效果不佳。尤其是對(duì)于大多數(shù)的學(xué)生來(lái)說(shuō),他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一般,怎么培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)建模意識(shí)和能力,更值得我們探討?!案咧袛?shù)學(xué)建?!苯^不是在“數(shù)學(xué)建模”前面加上“高中”二字,它與高中數(shù)學(xué)知識(shí)、高中生、高中數(shù)學(xué)教師、教學(xué)等有著密切的關(guān)系。準(zhǔn)確地給高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)定位,有利于指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)以及更好地開展高中數(shù)學(xué)建模話動(dòng),而不至于陷入盲目及極端地處理數(shù)學(xué)應(yīng)用。
1高中數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)分析
1.1問(wèn)題具有一定的創(chuàng)新性
高中數(shù)學(xué)建模好與劣的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是問(wèn)題選取的好與劣,或者說(shuō)問(wèn)題的選取是否具有創(chuàng)新之處。比如,問(wèn)題的選取有較好的生產(chǎn)、生活背景,所得出的結(jié)論具有一定的應(yīng)用參考價(jià)值或者具有一定的延拓性等。學(xué)生的生活環(huán)境不同,家庭背景不同,與社會(huì)的接觸面不同,知識(shí)水平和對(duì)問(wèn)題的洞察力也存在著很大的差異。只要學(xué)生特別感興趣,即使是別人做過(guò)的題目,也可以讓學(xué)生在了解別人工作的基礎(chǔ)上繼續(xù)做下去。高中數(shù)學(xué)建模解決的問(wèn)題應(yīng)該是學(xué)生身邊的實(shí)際問(wèn)題,所涉及的背景應(yīng)該是學(xué)生所了解的,貼近學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)。問(wèn)題的選擇應(yīng)該避免涉及學(xué)生比較陌生的領(lǐng)域,或者學(xué)生平時(shí)無(wú)法接觸的領(lǐng)域。
1.2問(wèn)題解決用的主要是高中階段的數(shù)學(xué)知識(shí)
高中數(shù)學(xué)建模是學(xué)生用所學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決身邊發(fā)生的各種事情,增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題的意識(shí)和能力,但是,由于高中階段所學(xué)習(xí)的知識(shí)的局限性與高中學(xué)生的認(rèn)知水平等原因,決定了高中數(shù)學(xué)建模所涉及的實(shí)際背景不能太復(fù)雜,所用到的主要是高中階段的數(shù)學(xué)知識(shí)。這些知識(shí)包括函數(shù)與數(shù)列、方程與不等式、線性規(guī)劃、立體幾何和解析幾何、三角函數(shù)、線性方程組等比較初等的數(shù)學(xué)知識(shí)。但是,高中數(shù)學(xué)建模所用到的數(shù)學(xué)知識(shí)也不會(huì)呆板地局限在高中階段。應(yīng)該注意的是,高中數(shù)學(xué)建模所涉及的知識(shí)必須以高中階段所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)為主,不鼓勵(lì)學(xué)生大量學(xué)習(xí)所謂的高等數(shù)學(xué)知識(shí)。
1.3“過(guò)程比結(jié)果更重要”
由于高中數(shù)學(xué)建模的目的是“為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的空間,使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題中的價(jià)值和作用,體驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活和其他學(xué)科的聯(lián)系,體驗(yàn)綜合運(yùn)用知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí);激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力”,因此,高中數(shù)學(xué)建模重在“建”,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和經(jīng)歷,強(qiáng)調(diào)使學(xué)生經(jīng)歷較為完整的數(shù)學(xué)建模。可以說(shuō),如果學(xué)生沒有經(jīng)歷一個(gè)較為完整的數(shù)學(xué)建模過(guò)程,就不能算參加了數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)。
2高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的三個(gè)層次
根據(jù)學(xué)生數(shù)學(xué)建模水平的不同,和教學(xué)目標(biāo)的不同,在不同的階段教學(xué)內(nèi)容也有所不同。
2.1簡(jiǎn)單建模
這一階段的目的是使同學(xué)們認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)建模,會(huì)用簡(jiǎn)單的建模法解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題。故其主要內(nèi)容包括:數(shù)學(xué)建模的含義;簡(jiǎn)單的建模法;相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。學(xué)生們大部分是初次接觸數(shù)學(xué)建模,問(wèn)題不宜過(guò)于隱蔽,也不宜過(guò)于繁瑣,最好是稍加分析就可以找到問(wèn)題的數(shù)學(xué)背景,然后就能解決的問(wèn)題。此時(shí)可以選擇一些比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題,直接用數(shù)學(xué)知識(shí)就能解決,例如:函數(shù)、數(shù)列、線性規(guī)劃、不等式、統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容中就可以根據(jù)應(yīng)用題改編來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單建模的教學(xué)。
2.2典型案例建模
這一階段的主要內(nèi)容就是典型案例的建模方法和完整的建模程序。這時(shí)的問(wèn)題需要比第一階段更有深度,但是綜合性不宜過(guò)強(qiáng)。這就是打基礎(chǔ)的階段,只有先把典型案例建模理解并掌握了,才能進(jìn)行下一步的綜合建模。如果現(xiàn)在就用綜合性很強(qiáng)的案例,會(huì)使學(xué)生感覺接受很困難,從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的積極性,也不利于下一步綜合建?;顒?dòng)的進(jìn)行。此時(shí)的案例可以來(lái)源于大學(xué)數(shù)學(xué)建模中的初等模型,或者中學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,例如:四足動(dòng)物身長(zhǎng)與體重關(guān)系模型、建筑物的震動(dòng)研究模型、新產(chǎn)品銷售模型、土地承包問(wèn)題、均衡價(jià)格與市場(chǎng)穩(wěn)定模型、不允許缺貨的存儲(chǔ)問(wèn)題、代表名額分配問(wèn)題等。
2.3綜合建模
近幾年來(lái),我國(guó)中學(xué)數(shù)學(xué)建模的實(shí)踐表明,開展數(shù)學(xué)應(yīng)用的教學(xué)活動(dòng)符合社會(huì)需要,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,有利于增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),有利于擴(kuò)展學(xué)生的視野。
一、中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)遵循的幾個(gè)原則
1.要解決數(shù)學(xué)建模能力中的核心層———數(shù)學(xué)化
我們認(rèn)為學(xué)生解決“應(yīng)用”問(wèn)題,有兩個(gè)“攔路虎”,首先就是學(xué)生不會(huì)將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,即數(shù)學(xué)化過(guò)程。這里面需要解決學(xué)生怎樣通過(guò)閱讀理解將文字語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言,這一點(diǎn)恰恰是教學(xué)的一個(gè)盲點(diǎn),學(xué)生不能對(duì)應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行有效的閱讀理解。日常教學(xué)中我們要注意指導(dǎo)學(xué)生在閱讀中形成閱讀想像、閱讀聯(lián)想、閱讀思維、閱讀情感等穩(wěn)定的閱讀心理要素,持之以恒地訓(xùn)練,使學(xué)生形成良好的閱讀理解能力。其次應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的運(yùn)算(特別是近似計(jì)算)能力培養(yǎng),應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生使用計(jì)算機(jī)、計(jì)算器等工具。
2.要突出學(xué)生的主體地位
學(xué)生主體地位是指學(xué)生應(yīng)是教學(xué)活動(dòng)的中心,教師、教材、一切的教學(xué)手段,都應(yīng)為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù),讓學(xué)生應(yīng)積極參與到教學(xué)活動(dòng)中去,充當(dāng)教學(xué)活動(dòng)的主角。教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試,鼓勵(lì)學(xué)生不怕挫折失敗,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)口表述、動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考,鼓勵(lì)學(xué)生要多想、多讀、多議、多講、多練、多聽,讓學(xué)生始終處于主動(dòng)參與、主動(dòng)探索的積極狀態(tài)。如在“打包問(wèn)題”教學(xué)中,可讓學(xué)生自己制作模型,自己測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù),自己動(dòng)手?jǐn)[列模型,有助于學(xué)生深入思考問(wèn)題的實(shí)質(zhì),教師要在講解過(guò)程中不斷滲透建模的思想,激勵(lì)學(xué)生克服困難,集思廣益最終由師生共同探討得到數(shù)學(xué)建模的結(jié)果。
3.要把握適應(yīng)性原則
數(shù)學(xué)建模的設(shè)計(jì)應(yīng)與課堂教學(xué)內(nèi)容相配套,體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想方法,課外活動(dòng)中,建模設(shè)計(jì)所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)可有所拓寬,但課堂教學(xué)中建模問(wèn)題要與教學(xué)目標(biāo)和課堂教學(xué)進(jìn)度相適應(yīng),不可任意地拓寬和加深,以免加重學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。選題時(shí)可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容構(gòu)造實(shí)際模型。另外,也可以聯(lián)系實(shí)際生活,引導(dǎo)學(xué)生建立一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型。
4.要注重滲透數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓,是知識(shí)、技能轉(zhuǎn)化為能力的橋梁,是數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)中強(qiáng)有力的支柱。由于中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)面對(duì)的是千變?nèi)f化的靈活的實(shí)際問(wèn)題,建模過(guò)程應(yīng)該是滲透數(shù)學(xué)思想方法的過(guò)程。首先是數(shù)學(xué)建模中化歸的思想方法,還可根據(jù)不同的實(shí)際問(wèn)題滲透函數(shù)的思想、方程的思想、數(shù)形結(jié)合的思想、等價(jià)轉(zhuǎn)化思想、類比歸納和類比聯(lián)想思想以及探索思想,還可向?qū)W生介紹消元法、換元法、待定系數(shù)法、配方法、反證法等數(shù)學(xué)方法。只有我們?cè)跀?shù)學(xué)建模教學(xué)中注重全方位滲透數(shù)學(xué)思想方法,才有可能讓學(xué)生從本質(zhì)上理解數(shù)學(xué)建模的思想,從而把數(shù)學(xué)建模知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生的心智素質(zhì)。
二、中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)中得幾個(gè)環(huán)節(jié)
1.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,激發(fā)求知欲
根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)背景出發(fā),選編合適的實(shí)際應(yīng)用題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題在迫切要求下學(xué)習(xí),為知識(shí)的形成做好情感上的準(zhǔn)備,并提供給學(xué)生充分進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)和交流的機(jī)會(huì)。
2. 抽象概括,建立模型,導(dǎo)入學(xué)習(xí)課題
通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐、交流,發(fā)表見解,搜集、整理、描述,抽象其本質(zhì),概括為我們需要學(xué)習(xí)的課題,滲透建模意識(shí),介紹建模方法,學(xué)生應(yīng)是這一過(guò)程的主體,教師適時(shí)啟發(fā),介紹觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、矯正與調(diào)控等合情推理模式,成為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的組織者、引導(dǎo)者、合作者與共同研究者。
3.研究模型,形成數(shù)學(xué)知識(shí)
對(duì)所建立的模型,靈活運(yùn)用啟發(fā)式、嘗試指導(dǎo)法等教學(xué)方法,以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體完成課題學(xué)習(xí),形成數(shù)學(xué)知識(shí)、思想和方法,并獲得新的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
4.解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,享受成功喜悅
用課題學(xué)習(xí)中形成的數(shù)學(xué)知識(shí)解答開始提出的實(shí)際應(yīng)用題。問(wèn)題得以解決,學(xué)生能體會(huì)到數(shù)學(xué)在解決問(wèn)題時(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,體驗(yàn)到所學(xué)知識(shí)的用途和益處,成功的喜悅油然而生。
三、有關(guān)開展中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點(diǎn)建議
1.數(shù)學(xué)建模作業(yè)的評(píng)價(jià)以創(chuàng)新性、現(xiàn)實(shí)性、真實(shí)性、合理性、有效性等幾個(gè)方面作為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建模的要求不可太高,重在參與。
2.數(shù)學(xué)建模問(wèn)題難易應(yīng)適中,千萬(wàn)不要搞一些脫離中學(xué)生實(shí)際的建模教學(xué),題目難度以“跳一跳可以讓學(xué)生夠得到”為度。
3.建模教學(xué)對(duì)中考、高考應(yīng)用問(wèn)題應(yīng)當(dāng)有所涉及。鑒于當(dāng)前中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際,保持一定比例的中考、高考應(yīng)用問(wèn)題是必要的,這樣更有助于調(diào)動(dòng)師生參與建模教學(xué)的積極性,保持建模教學(xué)的活動(dòng),促進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;應(yīng)用能力;發(fā)展
一、開展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)及競(jìng)賽的意義
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽問(wèn)題涉及面廣,不僅對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)要求高,對(duì)學(xué)生綜合能力方面要求更高。通過(guò)比賽的方式,可以有效地檢驗(yàn)一個(gè)學(xué)校學(xué)生綜合素質(zhì)能力及創(chuàng)新能力等方面是否過(guò)硬,從而可以側(cè)面反映出該學(xué)校教學(xué)過(guò)程中存在哪些問(wèn)題,對(duì)學(xué)校教學(xué)方面改革發(fā)展具有重要作用。從2004年開始,我院積極組織號(hào)召學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,該項(xiàng)賽事組織以來(lái),在我院得到快速發(fā)展,并且取得了驕人的成績(jī),其中獲得國(guó)家獎(jiǎng)項(xiàng)6項(xiàng),省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)70余項(xiàng),培養(yǎng)了許多創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力強(qiáng)的優(yōu)秀畢業(yè)生。學(xué)生各方面能力提升的同時(shí),更重要的一點(diǎn),這對(duì)于我院數(shù)學(xué)教學(xué)方面改革指明方向,教學(xué)中如何有效促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽作為一個(gè)學(xué)習(xí)交流平臺(tái),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用及創(chuàng)新方面起到很好的作用,而將建?;顒?dòng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,無(wú)形中提升學(xué)生綜合能力,十分符合我院實(shí)行項(xiàng)目化教學(xué)的要求,也符合社會(huì)上用人單位對(duì)學(xué)生基本能力的要求。通過(guò)對(duì)我院參加建模競(jìng)賽活動(dòng)學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷追蹤并進(jìn)行訪談得出,82%的學(xué)生認(rèn)為,通過(guò)建?;顒?dòng),自身綜合能力得到極大地提高,工作后查閱資料等方面學(xué)習(xí)能力進(jìn)一步提升;14%的學(xué)生認(rèn)為一般,并不是說(shuō)數(shù)學(xué)建模不好,主要在于自己學(xué)習(xí)能力弱,壓根不想學(xué)新知識(shí),有份工作就好;4%的學(xué)生表示不關(guān)心,沒興趣,工作中很難遇到相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果及數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn),本文得出一些結(jié)論值得肯定:(1)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)及能力的提高;(2)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生以后小組合作能力及交往能力的提高;(3)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生探索、創(chuàng)新能力的提高;(4)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生自身自學(xué)能力的提高。
二、開展課堂有效數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),提高學(xué)生綜合能力策略
(一)課堂教學(xué)采取建模競(jìng)賽活動(dòng)方式使學(xué)生
學(xué)習(xí)觀念轉(zhuǎn)變,提升興趣高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)明顯欠缺,且高等數(shù)學(xué)課程體系已成,傳統(tǒng)的圍繞定義、定理、公式等理論填鴨式教學(xué)方式已不再適合學(xué)生學(xué)習(xí),即使學(xué)生被認(rèn)為掌握了非常重要的數(shù)學(xué)知識(shí),卻難以在實(shí)際生活中應(yīng)用或根本不會(huì)應(yīng)用,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低或毫無(wú)興趣。課堂開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng),則可以為數(shù)學(xué)和實(shí)際問(wèn)題架起一座橋梁,通過(guò)該活動(dòng),可以促進(jìn)學(xué)生想方設(shè)法將實(shí)際問(wèn)題歸納、整理并轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)題,并加以解決,這樣學(xué)生也感到有成功感。讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的同時(shí),更感受到數(shù)學(xué)真的有用,無(wú)處不在。因而,利用數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生興趣是很有必要的。
(二)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目多是從工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)、管理等方面遇到的實(shí)際問(wèn)題提煉而成,而建立模型求解的過(guò)程就是對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行合理解決。針對(duì)實(shí)際問(wèn)題從分析開始,到建立模型、求解模型及最后對(duì)結(jié)果分析,這一系列過(guò)程沒有固定的方法可用,也沒有相同模式遵循,求解過(guò)程主要依賴學(xué)生知識(shí)掌握的功底及充滿想象力的思路和方法,這就要求學(xué)生必須具有良好的獨(dú)立思考的能力,極大地發(fā)揮自己創(chuàng)造力的能力。所以,教師在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,利用數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)教學(xué)方式對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)具有很好的效果。不斷地重復(fù)引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、收集資料、建立模型,逐步使學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)有針對(duì)性地、創(chuàng)造性地解決問(wèn)題,這樣,既拓展學(xué)生視野,又能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
(三)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)可以促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力
既然大學(xué)生數(shù)學(xué)建模題目從工學(xué)、農(nóng)學(xué)、社會(huì)科學(xué)等實(shí)際問(wèn)題提煉而成,那么學(xué)生要想真正意義上解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,就必須了解掌握該問(wèn)題的相關(guān)背景,進(jìn)而必須查閱行業(yè)相關(guān)資料,自學(xué)并掌握行業(yè)相關(guān)方面知識(shí),這樣才可以做到游刃有余。這一過(guò)程,學(xué)生不知不覺中自學(xué)能力得到較大提高,其綜合能力潛移默化中得到增強(qiáng),因此,數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)教學(xué)方式對(duì)學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)很有必要。
(四)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)可以促進(jìn)學(xué)生之間互相合作
從參加該項(xiàng)賽事開始,我院積極鼓勵(lì)學(xué)生參與,吸引不同專業(yè)數(shù)學(xué)愛好者參加,并成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)。針對(duì)數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn),我們數(shù)學(xué)教師利用暑期對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),并根據(jù)學(xué)生特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),將其三人分組,進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)性訓(xùn)練,有效發(fā)揮學(xué)生所學(xué)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽解決的是一個(gè)綜合性問(wèn)題,相關(guān)背景、明確問(wèn)題、建立模型等涉及學(xué)科方面很廣,一個(gè)人很難完成,這就要求小組成員互相合作,充分信任,取長(zhǎng)補(bǔ)短,并得出相對(duì)完善結(jié)論。通過(guò)這一系列活動(dòng),既增加了學(xué)生間感情,更讓他們體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。
在這里,以幾個(gè)中學(xué)教材以及高考題為例,探討中學(xué)數(shù)學(xué)建模與大學(xué)數(shù)學(xué)建模的區(qū)別和聯(lián)系.
例1 北師大版數(shù)學(xué)必修1函數(shù)一章引例中的加油站儲(chǔ)油罐儲(chǔ)油量v與高度h、油面寬度w的函數(shù)關(guān)系(北師大版數(shù)學(xué)必修1第24頁(yè))與2010年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽A題[1](CUMCM 2010A:儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定)不謀而合,體現(xiàn)了中學(xué)數(shù)學(xué)建模與大學(xué)建模目的的統(tǒng)一,即應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.這里將兩個(gè)題目摘要如下:
2010年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽A題“儲(chǔ)油罐的變位識(shí)別與罐容表標(biāo)定”:為加油站儲(chǔ)存燃油的地下儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì)“油位計(jì)量管理系統(tǒng)”,采用流量計(jì)和油位計(jì)來(lái)測(cè)量進(jìn)/出油量與罐內(nèi)油位高度等數(shù)據(jù),通過(guò)預(yù)先標(biāo)定的罐容表(即罐內(nèi)油位高度與儲(chǔ)油量的對(duì)應(yīng)關(guān)系)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算,以得到罐內(nèi)油位高度和儲(chǔ)油量的變化情況.圖1是一種典型的儲(chǔ)油罐尺寸及形狀示意圖,其主體為圓柱體,兩端為球冠體。圖1 儲(chǔ)油罐正面示意圖教材例題:圖2是某高速公路加油站儲(chǔ)油罐的圖片(見北師大版必修一第24頁(yè)),加油站常用圓柱體儲(chǔ)油罐儲(chǔ)存汽油.儲(chǔ)油罐的長(zhǎng)度d、截面半徑r是常量;油面高度h、油面寬度w、儲(chǔ)油量v是變量.儲(chǔ)油量v與油面高度h和油面寬度w存在著依賴關(guān)系.在這里,主要討論變量之間的依賴關(guān)系和函數(shù)關(guān)系.
圖2 加油站圓柱形儲(chǔ)油罐示意圖可以看出,這道大學(xué)生建模競(jìng)賽題與中學(xué)教材的例題殊途同歸,具有異曲同工之妙.二者都是研究加油站儲(chǔ)油罐儲(chǔ)油量與油面高度和油面寬度的關(guān)系,從而給出儲(chǔ)油量v與油面高度h和油面寬度w之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而在大學(xué)生建模中更深入的要求給出地下儲(chǔ)油罐“油位計(jì)量管理系統(tǒng)”的罐容表(即罐內(nèi)油位高度與儲(chǔ)油量的對(duì)應(yīng)關(guān)系)的實(shí)時(shí)變化情況,并且深入研究罐體變位后對(duì)罐容表的影響.顯然中學(xué)教材中出現(xiàn)的例題只是要求研究簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系,符合中學(xué)生的能力水平;大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽則根據(jù)大學(xué)生的實(shí)際能力,考慮實(shí)際問(wèn)題的需求,直接設(shè)計(jì)可供加油站應(yīng)用的罐容對(duì)照表.
例2 引用一道高考題敘述高中數(shù)學(xué)模型思想在概率統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用,并分析與大學(xué)生數(shù)學(xué)建模的聯(lián)系.
(2012年高考北京文)近年來(lái),某市為了促進(jìn)生活垃圾的分類處理,將生活垃圾分為廚余垃圾、可回收物和其他垃圾三類,并分別設(shè)置了相應(yīng)的垃圾箱,為調(diào)查居民生活垃圾分類投放情況,現(xiàn)隨機(jī)抽取了該市三類垃圾箱中總計(jì)1000噸生活垃圾,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1.
表1:某市垃圾統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 單位:噸
“廚余垃圾”箱“可回收物”箱“其他垃圾”箱廚余垃圾400100100可回收物3024030其他垃圾202060
(Ⅰ)試估計(jì)廚余垃圾投放正確的概率;
(Ⅱ)試估計(jì)生活垃圾投放錯(cuò)誤的概率;
(Ⅲ)假設(shè)廚余垃圾在“廚余垃圾”箱、“可回收物”箱、“其他垃圾”箱的投放量分別為a,b,c,其中a>;0,a+b+c=600.當(dāng)數(shù)據(jù)a,b,c的方差S2最大時(shí),寫出a,b,c的值(結(jié)論不要求證明),并求此時(shí)S2的值.
殊不知,這道題目取材于2011年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模夏令營(yíng)題目“垃圾分類處理與清運(yùn)方案設(shè)計(jì)”[2].作為新課標(biāo)的高考題,題目結(jié)合概率統(tǒng)計(jì)模型的思想,考查學(xué)生基本能力,立意貼近生活.
例3 (2012年高考陜西卷理科第20題)銀行服務(wù)窗口的業(yè)務(wù)辦理過(guò)程中的等待時(shí)間問(wèn)題,現(xiàn)實(shí)生活氣息濃厚,它對(duì)應(yīng)用數(shù)學(xué)模型分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力的考查,起到良好的示范作用.同時(shí),這道題目借用運(yùn)籌學(xué)排隊(duì)論[3]的思想,解決服務(wù)系統(tǒng)的排隊(duì)問(wèn)題.具體題目如下:
某銀行柜臺(tái)設(shè)有一個(gè)服務(wù)窗口,假設(shè)顧客辦理業(yè)務(wù)所需的時(shí)間互相獨(dú)立,且都是整數(shù)分鐘,對(duì)以往顧客辦理業(yè)務(wù)所需的時(shí)間統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2.
表2:銀行顧客辦理業(yè)務(wù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)
辦理業(yè)務(wù)所需的時(shí)間/min12345頻率0.10.40.30.10.1
注:從第一個(gè)顧客開始辦理業(yè)務(wù)時(shí)計(jì)時(shí).
(Ⅰ)估計(jì)第三個(gè)顧客恰好等待4分鐘開始辦理業(yè)務(wù)的概率;
(Ⅱ)X表示至第2分鐘末已辦理完業(yè)務(wù)的顧客人數(shù),求X的分布列及數(shù)學(xué)期望.
排隊(duì)論模型[4]是大學(xué)生數(shù)學(xué)建模的基本模型之一,模型基于概率論以及數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程,通過(guò)建立一些數(shù)學(xué)模型,以對(duì)隨即發(fā)生的需求服務(wù)提供系統(tǒng)預(yù)測(cè).現(xiàn)實(shí)生活中諸如排隊(duì)買票、病人排隊(duì)就醫(yī)、輪船進(jìn)港等等問(wèn)題服務(wù)系統(tǒng).
這道高考題基于銀行服務(wù)窗口的排隊(duì)問(wèn)題,出于排隊(duì)論思想命題,同時(shí)又考慮中學(xué)生實(shí)際能力,結(jié)合考點(diǎn),成功地將題目適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化為一道具有實(shí)際背景的概率問(wèn)題.體現(xiàn)了中學(xué)建模與大學(xué)建模同樣是出于解決實(shí)際問(wèn)題的需求,卻又需要考慮題目使用對(duì)象,做出適當(dāng)改編.在全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽(CUMCM)中應(yīng)用排隊(duì)論思想的題目也很多,例如CUMCM 2009 B題眼科病床的合理安排:醫(yī)院就醫(yī)排隊(duì)是大家都非常熟悉的現(xiàn)象,它以這樣或那樣的形式出現(xiàn)在我們面前,例如,患者到門診就診、到收費(fèi)處劃價(jià)、到藥房取藥、到注射室打針、等待住院等,往往需要排隊(duì)等待接受某種服務(wù).考慮某醫(yī)院眼科病床的合理安排,建立數(shù)學(xué)模型解決該問(wèn)題;又如CUMCM 2007 D題體能測(cè)試時(shí)間安排:根據(jù)學(xué)生人數(shù)和測(cè)試儀器數(shù)安排體能測(cè)試時(shí)間,使得學(xué)生等待時(shí)間最小。2 結(jié)論和建議
2.1 一些結(jié)論
通過(guò)以上幾個(gè)例題以及對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)建模和大學(xué)數(shù)學(xué)建模的分析,可以得到二者各自的特點(diǎn):
中學(xué)數(shù)學(xué)建模問(wèn)題或者建模競(jìng)賽:
①問(wèn)題背景涉及的知識(shí)領(lǐng)域的專業(yè)性比較基本、初級(jí),問(wèn)題在專業(yè)和數(shù)學(xué)上都已經(jīng)做了較大的簡(jiǎn)化和提煉.
②要解決的主題比較具體,比較單純,容易理解,子問(wèn)題深入程度的層次少、擴(kuò)展小,學(xué)生容易找到切 入點(diǎn).
③所用的數(shù)學(xué)知識(shí)或?qū)I(yè)知識(shí)的層次符合中學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)水平和學(xué)習(xí)能力.
④問(wèn)題的難度不大,遠(yuǎn)低于大學(xué)生數(shù)學(xué)建模.
⑤數(shù)學(xué)模型或解決方案往往比較簡(jiǎn)單、現(xiàn)成,對(duì)信息查詢能力的要求不很高,模型計(jì)算不太復(fù)雜.
⑥學(xué)生的考慮及其實(shí)現(xiàn)都需要切合數(shù)學(xué)建模的基本模式,較高的數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)分析的能力,而在建模的整體性、系統(tǒng)性方面的綜合分析思維能力是不強(qiáng)調(diào)的.
全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模問(wèn)題或建模競(jìng)賽
①問(wèn)題背景取材比較廣闊,例如:
有當(dāng)時(shí)社會(huì)或科學(xué)關(guān)注問(wèn)題:CUMCM 1998B災(zāi)情巡視路線、2002B彩票中的數(shù)學(xué)、2003A SARS的傳播、2004A奧運(yùn)會(huì)臨時(shí)超市網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)、2010B 2010年上海世博會(huì)影響力的定量評(píng)估;
有源于生物醫(yī)學(xué)環(huán)境類的:DNA序列分類、中國(guó)人口增長(zhǎng)預(yù)測(cè)、血管的三維重建、SARS的傳播、艾滋病療法的評(píng)價(jià)及療效的預(yù)測(cè)、眼科病床的合理安排、長(zhǎng)江水質(zhì)的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè);還有源于交通運(yùn)輸管理類的、源于經(jīng)濟(jì)管理與社會(huì)事業(yè)類的、源于工程技術(shù)設(shè)計(jì)類的等.
②強(qiáng)調(diào)對(duì)問(wèn)題的建模和求解,對(duì)模型或方案設(shè)計(jì)的質(zhì)量、計(jì)算能力、建模仿真實(shí)現(xiàn)、模型及結(jié)果檢驗(yàn)的要求比較高.
③開放性問(wèn)題逐漸增多,不好入手.
④從數(shù)學(xué)建模解決問(wèn)題的思維層次角度看,在深度和廣度上都有一定的要求.
產(chǎn)生以上特點(diǎn)的原因可以總結(jié)如下:
第一,中學(xué)生和大學(xué)生起點(diǎn)不同.中學(xué)建模和大學(xué)建模是分別基于各自對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)以及其他知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行的.對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的要求差異很大.大學(xué)生數(shù)學(xué)建模需要具有數(shù)學(xué)分析、數(shù)值分析、離散數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)以及常(偏)微分方程等高等數(shù)學(xué)知識(shí),甚至在建模過(guò)程中還需要快速學(xué)習(xí)其他方面的知識(shí);而對(duì)中學(xué)生則以初等數(shù)學(xué)知識(shí)為主,適合中學(xué)生的認(rèn)知水平,在建模過(guò)程中一般不需要大量的知識(shí)補(bǔ)充;
第二,需要研究的問(wèn)題不同.大學(xué)生數(shù)學(xué)建模涉及的范圍較為廣泛,其表述形式較為隱晦,對(duì)數(shù)學(xué)化的要求較高;而中學(xué)生數(shù)學(xué)建模的問(wèn)題大多貼近中學(xué)生的生活實(shí)際,具有一定的實(shí)踐性和趣味性,學(xué)生較易入手;
第三,二者側(cè)重點(diǎn)不同.中學(xué)生數(shù)學(xué)建模更多的是滲透建模思想、樹立建模觀念,學(xué)會(huì)處理實(shí)際問(wèn)題的思考方法和解決途徑;大學(xué)生數(shù)學(xué)建模則強(qiáng)調(diào)建立模型的實(shí)用性以及對(duì)問(wèn)題實(shí)質(zhì)性的分析和求解,對(duì)科學(xué)計(jì)算(計(jì)算機(jī)編程)的要求較高;
另外,一個(gè)客觀的原因,即二者組織形式不同.大學(xué)數(shù)學(xué)建模以課程形式走進(jìn)學(xué)生,同時(shí)開展三級(jí)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽(校內(nèi)競(jìng)賽、國(guó)家級(jí)競(jìng)賽、國(guó)際競(jìng)賽)引導(dǎo)學(xué)生參與.而中學(xué)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)尚未普及,只是在一些地方開展過(guò),因此只能從課堂教學(xué)和以教師為引導(dǎo)的實(shí)踐活動(dòng)展開.
當(dāng)然,同樣作為數(shù)學(xué)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用,二者都是對(duì)實(shí)際問(wèn)題分析簡(jiǎn)化,基于數(shù)學(xué)知識(shí),應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,最終得出對(duì)實(shí)際問(wèn)題的最優(yōu)解.而且二者在很多問(wèn)題上可以建立姊妹題的形式,上述幾個(gè)例題也證實(shí)了這一點(diǎn)。
2.2 幾點(diǎn)建議
中學(xué)數(shù)學(xué)教材中多處體現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用預(yù)示著數(shù)學(xué)模型思想在中學(xué)數(shù)學(xué)中越來(lái)越重要,同時(shí)引用的幾個(gè)例題不但說(shuō)明了大學(xué)建模與中學(xué)建模的區(qū)別與聯(lián)系,還體現(xiàn)了中學(xué)教材中數(shù)學(xué)建模思想的廣泛應(yīng)用.近年來(lái),數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽作為全國(guó)開展的最為廣泛的學(xué)生科技活動(dòng),備受廣大師生關(guān)注,因此,這幾道例題也為平時(shí)的教育教學(xué)發(fā)出信號(hào):
1.中學(xué)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)以創(chuàng)新性、現(xiàn)實(shí)性、真實(shí)性、合理性、有效性等幾個(gè)方面作為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建模的要求不可太高,重在參與.
2.數(shù)學(xué)建模問(wèn)題難易應(yīng)適中,千萬(wàn)不要搞一些脫離中學(xué)生實(shí)際的建模教學(xué),題目難度以“跳一跳可以把果子摘下來(lái)”為度.
3.廣大師生日常中應(yīng)該注意以教材為藍(lán)本的知識(shí)挖掘,特別是對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)教材中出現(xiàn)的實(shí)際應(yīng)用型問(wèn)題深入分析,以課題學(xué)習(xí)或者探究活動(dòng)形式開展數(shù)學(xué)建模.主動(dòng)關(guān)注大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的動(dòng)向,甚至大膽對(duì)大學(xué)生建模競(jìng)賽題目做出改編,作為中學(xué)建模題目或者考試試題.
4.建模教學(xué)對(duì)高考應(yīng)用問(wèn)題應(yīng)當(dāng)有所涉及.鑒于當(dāng)前中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際,保持一定比例的高考應(yīng)用問(wèn)題是必要的,這樣更有助于調(diào)動(dòng)師生參與建模教學(xué)的積極性,保持建模教學(xué)的活動(dòng),促進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 教育部高等教育司.全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目[OL].http://mcm.edu.cn/html_cn/block/8579f5fce999cdc896f78bca5d4f8237.html.2012.8.8.
【關(guān)鍵詞】建模思想 中學(xué)數(shù)學(xué) 教學(xué)方法
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2015)08-0110-01
中學(xué)階段的學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)存在的一個(gè)普遍的現(xiàn)象就是,對(duì)于數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用以及深層化理解能力不足,這就需要充分的應(yīng)用到建模教學(xué)方法,學(xué)生的這種建模能力形成可以顯著的提高學(xué)習(xí)效率,是其他各項(xiàng)知識(shí)理論學(xué)習(xí)的參考。要把建模思想貫徹到學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)中,就要做好基礎(chǔ)性工作,正確把握應(yīng)用分寸,使其應(yīng)用的條件和空間十分充足,這樣就可以有效的改善中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)模式,提高教學(xué)的效率。
1.中學(xué)數(shù)學(xué)建模思想的綜述
在當(dāng)前的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)建模是一種特定的思考方法,它是針對(duì)于一個(gè)特定的對(duì)象基于一個(gè)特定的目標(biāo),并依據(jù)于特有的內(nèi)在規(guī)律,作出一些必須的簡(jiǎn)化假設(shè),再適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用一些基本的數(shù)學(xué)工具,結(jié)合常見的數(shù)學(xué)公式、表格等,使其更加的實(shí)際化。從理論上來(lái)講,它屬于在數(shù)學(xué)語(yǔ)言和方法基礎(chǔ)上,利用抽象和簡(jiǎn)化建立可以近似刻劃并解決實(shí)際問(wèn)題的一種有力的數(shù)學(xué)手段。
2.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中采用建模思想的作用
2.1可以提高學(xué)生處理問(wèn)題的整體性和創(chuàng)造性
中學(xué)數(shù)學(xué)中的建模思想就是從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),充分的利用數(shù)學(xué)工具,在解決問(wèn)題時(shí)還需要采用綜合性的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),把所涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)理論進(jìn)行融合,這一融合過(guò)程就需要學(xué)生具備很強(qiáng)的綜合素質(zhì)以及整體性的解決問(wèn)題的能力。中學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題實(shí)質(zhì)就屬于一種創(chuàng)新解決的過(guò)程,如果繼續(xù)按照固定的思維模式進(jìn)行解決,最后所起到的作用很小的,而數(shù)學(xué)建模是一種創(chuàng)造性活動(dòng),可以對(duì)數(shù)學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展起到推動(dòng)作用。
2.2幫助學(xué)生正確的評(píng)價(jià)自己
從實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō),中學(xué)數(shù)學(xué)建模看重的是一個(gè)體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程,一般不會(huì)過(guò)多的關(guān)注學(xué)生的成績(jī),數(shù)學(xué)知識(shí)是一個(gè)系統(tǒng)的理論體系,對(duì)于成績(jī)效果如何沒有太大的關(guān)系,學(xué)習(xí)成績(jī)好或者不好都是可以進(jìn)行創(chuàng)新運(yùn)用的,就像很多的應(yīng)用性和創(chuàng)新性較高的數(shù)學(xué)問(wèn)題,成績(jī)不突出的學(xué)生可能比學(xué)習(xí)優(yōu)秀的同學(xué)更具有適應(yīng)性,這也就說(shuō)明了數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法應(yīng)用,可以正確的評(píng)價(jià)出學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)水平。
3.如何提高數(shù)學(xué)建模在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用效果
隨著我國(guó)教育體制改革的不斷深入,數(shù)學(xué)建模教學(xué)思想逐漸在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中形成了一種應(yīng)用趨勢(shì),并且已經(jīng)在部分區(qū)域取得了顯著的應(yīng)用效果。運(yùn)用建模思想,積極開展建?;顒?dòng),以此來(lái)促進(jìn)學(xué)生分析和解決實(shí)際數(shù)學(xué)問(wèn)題能力提高的重要手段,這是其融入到中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的最終目的,如何有效的提高應(yīng)用效果,可以從以下幾個(gè)方面分析:
3.1在數(shù)學(xué)教材中的重要部分引入數(shù)學(xué)建模
中學(xué)階段,對(duì)于學(xué)生的教育是理論和實(shí)際相結(jié)合的方式,對(duì)于很多的實(shí)際問(wèn)題解決都需要應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模思想,如果只是單單的考慮理論解決,勢(shì)必會(huì)有很大的難度。中學(xué)數(shù)學(xué)教材中的很多內(nèi)容大都是從實(shí)際問(wèn)題入手,再引出數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),而后建立數(shù)學(xué)模型,這對(duì)于重要章節(jié)的教學(xué)更具有實(shí)效性和針對(duì)性。例如對(duì)于一些較為抽象且貼近實(shí)際的數(shù)學(xué)案例解決,就可以充分的采用這種教學(xué)思想,將其轉(zhuǎn)化為相關(guān)的模型進(jìn)行解決,典型的數(shù)學(xué)問(wèn)題就是通過(guò)指數(shù)函數(shù)來(lái)解決具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)學(xué)問(wèn)題。
3.2改編數(shù)學(xué)問(wèn)題,轉(zhuǎn)枯燥為生活化、趣味化
數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)是有一定枯燥性的,這在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中有充分體現(xiàn)。很多的中學(xué)數(shù)學(xué)問(wèn)題的取材是直接的來(lái)源于現(xiàn)實(shí)生活的,生活中的很多問(wèn)題都是可以利用建模來(lái)解決的,經(jīng)過(guò)數(shù)字化后的應(yīng)用問(wèn)題對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是有著學(xué)習(xí)的枯燥性的,解決起來(lái)較為抽象化,那么如果把這些枯燥性的問(wèn)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)母木帲怪N近于學(xué)生實(shí)際,更具有生活氣息,這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,可以更好的為建模學(xué)習(xí)做鋪墊。例如對(duì)于兩點(diǎn)間的距離比以及存在的動(dòng)點(diǎn)相關(guān)問(wèn)題的解決,就可以將其套入到實(shí)際的生活現(xiàn)象中,這樣可以對(duì)問(wèn)題的解決起到很好的推動(dòng)作用。
3.3合理性的把教材內(nèi)容進(jìn)行延伸,為數(shù)學(xué)建模作基礎(chǔ)
中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,基本上一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是它的應(yīng)用性較強(qiáng),雖然難易程度不一,但是它為建模提供了一個(gè)良好的素材和條件,通過(guò)建??梢郧袑?shí)的讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)理論知識(shí),更好的理解學(xué)習(xí),形成深刻的印象,進(jìn)而可以積累很多固定的解決套路,像函數(shù)模式、幾何模式等,這可以培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。
4.總結(jié)
我國(guó)教育體制改革的不斷深入,在中學(xué)教學(xué)體系中,更多的具有時(shí)代性特點(diǎn)的教學(xué)學(xué)習(xí)方法得到了廣泛的普及和應(yīng)用,建模思想作為一種解決數(shù)學(xué)實(shí)際問(wèn)題的一種有效手段,它在中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)學(xué)習(xí)中具有重要的實(shí)際意義和效果,可以幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),有深刻的理解,最終促進(jìn)學(xué)習(xí)效果的提高。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;非專業(yè)素質(zhì);數(shù)學(xué)教學(xué)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
民辦高等教育近些年來(lái)得到了空前發(fā)展,獨(dú)立院校以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才為主要培養(yǎng)目標(biāo),不僅成為人們的一種共識(shí),而且逐步滲透到獨(dú)立院校的辦學(xué)實(shí)踐中?,F(xiàn)在高等教育正由精英教育專向大眾教育,培養(yǎng)實(shí)用型人才并兼顧少數(shù)精英的培養(yǎng)模式越來(lái)越被獨(dú)立院校所認(rèn)同。數(shù)學(xué)課程作為一門公共基礎(chǔ)課程如何服務(wù)于這個(gè)目標(biāo)成為基礎(chǔ)課程改革的熱點(diǎn),將數(shù)學(xué)建模思想融入獨(dú)立院校數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)是一個(gè)重要取向之一。
一、數(shù)學(xué)建模對(duì)大學(xué)生能力的培養(yǎng)
19世紀(jì)著名德國(guó)數(shù)學(xué)家H.G.Grassmann說(shuō)過(guò):“數(shù)學(xué)除了鍛煉敏銳的理解力、發(fā)現(xiàn)真理以外,它還有一個(gè)開發(fā)訓(xùn)練頭腦全面考慮科學(xué)系統(tǒng)的功能”。數(shù)學(xué)的思考方式具有根本的重要性,數(shù)學(xué)能為組織和構(gòu)造知識(shí)提供方法,以至于當(dāng)用于技術(shù)時(shí)就能使科學(xué)家和工程師們生產(chǎn)出系統(tǒng)的、能復(fù)制的、并且是可以傳播的知識(shí)――分析、設(shè)計(jì)、建模、模擬(仿真)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學(xué)建模這個(gè)詞?[越來(lái)越多地出現(xiàn)在現(xiàn)代人的生產(chǎn)、工作和社會(huì)活動(dòng)沖,大學(xué)生則可以通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽參與到數(shù)學(xué)建模中來(lái)。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽起源于美國(guó),我國(guó)從1989年開始開展大學(xué)生數(shù)模競(jìng)賽,1994年這項(xiàng)競(jìng)賽被教育部列為全國(guó)大學(xué)生四大競(jìng)賽之一,每年都有幾百所大學(xué)積極參加。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與以往主要考察知識(shí)和技巧的數(shù)學(xué)競(jìng)賽不同,是一個(gè)完全開放式的競(jìng)賽。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的主要目的在于“激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,鼓勵(lì)學(xué)生踴躍參加課外科技等活動(dòng),開拓知識(shí)面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí),推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目沒有固定的范圍和模式,往往是由實(shí)際問(wèn)題稍加修改和簡(jiǎn)化而成,不要求參賽者預(yù)先掌握深入的專門知識(shí)。題目有較大的靈活性供參賽者發(fā)揮其創(chuàng)造性,參賽者從所給的兩個(gè)題目中任選一個(gè),可以翻閱一切可利用的資料,可以使用計(jì)算機(jī)及其各種軟件。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是能夠把數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)以外學(xué)科聯(lián)系的方法,通過(guò)競(jìng)賽把學(xué)生學(xué)過(guò)的知識(shí)與周圍的現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來(lái),易于培養(yǎng)學(xué)生的下列能力:
(一)有利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)
目前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,大多是教師給出題目,學(xué)生給出計(jì)算結(jié)果,問(wèn)題的實(shí)際背景是什么?結(jié)果怎樣應(yīng)用?這些問(wèn)題都不是現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教學(xué)能夠解決的。數(shù)學(xué)模型是一個(gè)完整的求解過(guò)程,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際問(wèn)題,抽象和提煉出數(shù)學(xué)模型,選擇合適的求解算法,并通過(guò)計(jì)算機(jī)程序求出結(jié)果。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生必須根據(jù)所給問(wèn)題對(duì)模型類型和算法選擇作出決定,并對(duì)所建立的模型進(jìn)行解釋、驗(yàn)證。整個(gè)過(guò)程,建立模型可能要花50%的精力,計(jì)算機(jī)的求解可能要花30%的精力,這有利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),有助于學(xué)生畢業(yè)后快速完成由學(xué)生到社會(huì)人的角色轉(zhuǎn)變。
(二)有利于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善及自學(xué)能力的培養(yǎng)
一個(gè)實(shí)際數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建涉及許多方面的問(wèn)題,問(wèn)題本身可能涉及工程問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、生殖健康問(wèn)題、生物競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題、軍事問(wèn)題、社會(huì)問(wèn)題等等,就所用工具來(lái)講,需要計(jì)算機(jī)處理、Internet網(wǎng)、計(jì)算機(jī)檢索等。數(shù)學(xué)建模涉及的知識(shí)幾乎涵蓋了整個(gè)自然科學(xué)領(lǐng)域,甚至涉及到社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域。因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)交叉、文理結(jié)合,有利于促進(jìn)復(fù)合型人才的培養(yǎng)。同時(shí),由于所需的這些知識(shí)沒有哪一個(gè)專業(yè)能同時(shí)覆蓋,這樣就促使學(xué)生去自學(xué)相關(guān)的知識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力并拓寬學(xué)生的知識(shí)面。另外,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽還要求學(xué)生具有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和英文寫作能力,從而完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
(三)有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)
學(xué)生畢業(yè)后,無(wú)論是自主創(chuàng)業(yè)還是從事研究工作,都需要合作精神和團(tuán)隊(duì)精神。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是一個(gè)合作式的競(jìng)賽,學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式參加比賽,每組3人,共同討論,分工協(xié)作,最后完成一份答卷。競(jìng)賽持續(xù)3天3夜,參賽者可以在此期間充分地發(fā)揮自己的各種能力。在競(jìng)賽的過(guò)程中,3位同學(xué)充分分工與合作,共同完成模型的準(zhǔn)備、假設(shè)、構(gòu)成、求解、分析、檢驗(yàn)、應(yīng)用,到最后完成問(wèn)題的解決。集體工作,共同創(chuàng)新,榮譽(yù)共享,這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,培養(yǎng)學(xué)生將來(lái)協(xié)同創(chuàng)業(yè)的意識(shí)。任何一個(gè)參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生,都對(duì)團(tuán)隊(duì)精神帶來(lái)的成功和喜悅感到由衷的鼓舞。
二、將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)教學(xué)中
數(shù)學(xué)建模給我們的教學(xué)模式提出了更多的思考,我們不得不回過(guò)頭重新審視一下我們的教學(xué)模式是否符合現(xiàn)代教學(xué)策略的構(gòu)建。現(xiàn)代的教學(xué)策略追求的目標(biāo)是提倡學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力,只有遵循現(xiàn)代的教學(xué)策略,才能培養(yǎng)出適應(yīng)新世紀(jì)、新形勢(shì)下的高素質(zhì)復(fù)合型人才。知識(shí)的獲取是一個(gè)特殊的認(rèn)識(shí)過(guò)程,本質(zhì)上是一個(gè)創(chuàng)造性過(guò)程。知識(shí)的學(xué)習(xí)不僅是目的,而且是手段,是認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法的手段。在教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過(guò)程,而不是簡(jiǎn)單地獲得結(jié)果,強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性解決問(wèn)題的方法和養(yǎng)成不斷探索的精神。在學(xué)習(xí)、接受知識(shí)時(shí),要象前人創(chuàng)造知識(shí)那樣去思考,去再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在解決問(wèn)題的各種學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)中,盡量提出有新意的見解和方法,在積累知識(shí)的同時(shí)注意培養(yǎng)和發(fā)展創(chuàng)新能力。數(shù)學(xué)建模恰恰能滿足這種獲取知識(shí)的需求,是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的一個(gè)極好的載體,更是建立現(xiàn)代教學(xué)模式的一種行之有效的方法。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該融入數(shù)學(xué)建模思想。如何將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)課程中,筆者認(rèn)為要合理嵌入,即以科學(xué)技術(shù)中數(shù)學(xué)應(yīng)用為中心,精選典型案例,在數(shù)學(xué)教學(xué)中適時(shí)引入,難易適中。主要抓好以下關(guān)鍵點(diǎn):
(一)在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想
滲透數(shù)學(xué)建模思想的最大特點(diǎn)是聯(lián)系實(shí)際。獨(dú)立院校培養(yǎng)的主要是應(yīng)用型人才,對(duì)其數(shù)學(xué)教學(xué)以應(yīng)用為目的,體現(xiàn)“聯(lián)系實(shí)際、深化概念、注重應(yīng)用”的思想。學(xué)數(shù)學(xué)主要是為了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)以及培養(yǎng)思維方式,而現(xiàn)行的本科教材中實(shí)際案例都較少,教師應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)選擇合適的案例,創(chuàng)設(shè)實(shí)際問(wèn)題的情境,讓學(xué)生能體會(huì)到數(shù)學(xué)在解決問(wèn)題時(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生的求知欲,同時(shí)在實(shí)際問(wèn)題解決的過(guò)程中能很好地掌握知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用和解決問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。數(shù)學(xué)教學(xué)中所涉及到的一些重要概念要重視引入,要設(shè)計(jì)它們的引入,其中以合適的案例來(lái)引入概念、演示方法是將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)教學(xué)-的重要形式。這樣,在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),使學(xué)
生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思想方法,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的精神實(shí)質(zhì),知道數(shù)學(xué)的來(lái)龍去脈,使學(xué)生了解到他們現(xiàn)在所學(xué)的那些看來(lái)枯燥無(wú)味但又似乎天經(jīng)地義的概念、定理和公式,并不是無(wú)本之木、無(wú)源之水,也不是人們頭腦中所固有的,而是有現(xiàn)實(shí)的背景,有其物理原型和表現(xiàn)的。在教學(xué)實(shí)踐中,我們選出具有典型數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用案例,然后按照數(shù)學(xué)建模過(guò)程規(guī)律修改和加工之后,作為課堂上的引例或者數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用例題。這樣使學(xué)生既能親切感受到數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛,也能培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題的能力。總之,在獨(dú)立院校數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,等于教給學(xué)生一種好的思想方法,更是給學(xué)生一把開啟成功大門的鑰匙,為學(xué)生架起了一座從數(shù)學(xué)知識(shí)到實(shí)際問(wèn)題的橋梁,使學(xué)生能靈活地根據(jù)實(shí)際問(wèn)題構(gòu)建合理的數(shù)學(xué)模型,得心應(yīng)手地解決問(wèn)題。當(dāng)然,這也對(duì)數(shù)學(xué)教師提出了更高的要求,教師要盡可能地了解各個(gè)專業(yè)的相關(guān)知識(shí),搜集現(xiàn)實(shí)問(wèn)題與熱點(diǎn)問(wèn)題等等,在課程教學(xué)及考核中適度引入數(shù)學(xué)建模問(wèn)題。
實(shí)踐表明,真正學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的方法是用數(shù)學(xué),為此不僅要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)有用,還要鼓勵(lì)他們自己用數(shù)學(xué)去解決實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到。數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個(gè)極好載體,而且能充分考驗(yàn)學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語(yǔ)言翻譯能力、文字表達(dá)能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力,培養(yǎng)學(xué)生們同舟共濟(jì)的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)組織能力,以及誠(chéng)信意識(shí)和自律精神。在教學(xué)實(shí)踐中,在數(shù)學(xué)課程的考核中增加數(shù)學(xué)建模問(wèn)題,并施以“額外加分”的鼓勵(lì)辦法,在平常的作業(yè)中除了留一些鞏固課堂數(shù)學(xué)知識(shí)的題目外,還要增加需要用數(shù)學(xué)解決的實(shí)際應(yīng)用題,這些應(yīng)用題可以獨(dú)立或自由組合成小組去完成,完成得好則在原有平時(shí)成績(jī)的基礎(chǔ)上獲得“額外加分”。這種作法鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué),有利于提高學(xué)生邏輯思維能力,培養(yǎng)認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍、精益求精的精神,提高運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理現(xiàn)實(shí)世界中復(fù)雜問(wèn)題的意識(shí)、信念和能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)造力,從而使學(xué)生獲得除數(shù)學(xué)知識(shí)本身以外的素質(zhì)與能力。
(二)適時(shí)開設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實(shí)驗(yàn)》課
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽之所以在世界范圍廣泛發(fā)展,是與計(jì)算機(jī)的發(fā)展密不可分的,許多數(shù)學(xué)模型中有大量的計(jì)算問(wèn)題,沒有計(jì)算機(jī)的情況下這些問(wèn)題的實(shí)時(shí)求解是不可能的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)的思想和方法與計(jì)算機(jī)的結(jié)合使數(shù)學(xué)從某種意義上說(shuō)已經(jīng)成為了一門技術(shù)。為使學(xué)生熟悉這門技術(shù),應(yīng)當(dāng)增設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實(shí)驗(yàn)》課,主要以專題講座的形式向同學(xué)們介紹一些成功的數(shù)學(xué)建模實(shí)例以及如何使用數(shù)學(xué)軟件來(lái)求解數(shù)學(xué)問(wèn)題等等。與數(shù)學(xué)建模有密切關(guān)系的數(shù)學(xué)模擬,主要是運(yùn)用數(shù)字式計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)模擬,它根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)或過(guò)程的特性,按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)律,用計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言模擬實(shí)際運(yùn)行狀況,并根據(jù)大量模擬結(jié)果對(duì)系統(tǒng)和過(guò)程進(jìn)行定量分析。在應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),往往需要較大的計(jì)算量,這就要用到計(jì)算機(jī)來(lái)處理。計(jì)算機(jī)模擬以其成本低、時(shí)間短、重復(fù)性高、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn),被人們稱為是建立數(shù)學(xué)模型的重要手段之一,由此也可以看出數(shù)學(xué)建模對(duì)提高學(xué)生計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力的作用。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué) 建模 興趣
數(shù)學(xué)是初中階段的重要課程,在我們的生產(chǎn)實(shí)踐中也很有廣泛的應(yīng)用。多數(shù)的學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)不是很理想,一方面是由于數(shù)學(xué)本身有一定的難度,有些知識(shí)抽象不容易理解;另一方面學(xué)生們沒有找到正確的學(xué)習(xí)方法,作為教師我們要引導(dǎo)學(xué)生找到正確的學(xué)習(xí)方式,才能在學(xué)習(xí)中事半功倍,取得較好的學(xué)習(xí)效果。在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,應(yīng)用數(shù)學(xué)建模是很好的一種學(xué)習(xí)方法,便于學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí),養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)思維。
一、數(shù)學(xué)建模在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性
(一)數(shù)學(xué)建模可以解決抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題
數(shù)學(xué)是與實(shí)際聯(lián)系比較緊密的一門學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)在專業(yè)技術(shù)方面有更廣泛的應(yīng)用,這也就對(duì)我們的數(shù)學(xué)教學(xué)提出了更高的要求。數(shù)學(xué)建模是一種很好的將數(shù)學(xué)理論知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系的方法,在教學(xué)的過(guò)程中,我們可以采用數(shù)學(xué)建模方式,一方面方面可以將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化,便于學(xué)生理解;另一方面利用數(shù)學(xué)建??梢院茌p松的將數(shù)學(xué)理論與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái),增強(qiáng)數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)用性,讓學(xué)生們了解數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的重要用途,便于以后的工作學(xué)習(xí)。
(二)增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性
在初中數(shù)學(xué)的教學(xué)中,學(xué)生們普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)有一定的難度,不容易掌握,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不是很高。數(shù)學(xué)知識(shí)涉及的面也比較廣,有函數(shù)、幾何、概率等等,有些學(xué)生某方面的知識(shí)掌握的比較好,某一方面掌握的不是很好。在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模,使抽象的知識(shí)更便于學(xué)生理解和掌握,對(duì)于數(shù)學(xué)也有了全新的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心,從而也提高了學(xué)習(xí)的興趣。幾何知識(shí)一直是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的難點(diǎn),需要學(xué)生發(fā)揮想象,將平面的圖形立體化,給很多的學(xué)生造成困擾。運(yùn)用數(shù)學(xué)建模就可以輕松的解決這一問(wèn)題,將圖形利用多媒體表現(xiàn)出來(lái),既讓學(xué)生感覺新鮮也提高學(xué)習(xí)的熱情,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)也產(chǎn)生濃厚的興趣。
(三)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
在以往的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握都是通過(guò)教師的講授,教師將知識(shí)傳授給學(xué)生,學(xué)生被動(dòng)的接受,學(xué)生沒有主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。在課堂上引入數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式,可以讓學(xué)生積極的參與到課堂活動(dòng)中來(lái),增加學(xué)生的參與度。這樣既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,也促使學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)有更深層次的理解,對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)形成自己獨(dú)特的見解,培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)。在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中,可以促進(jìn)學(xué)生掌握更多的數(shù)學(xué)知識(shí),熟練運(yùn)用數(shù)學(xué)理論,從而提高數(shù)學(xué)成績(jī)。
二、數(shù)學(xué)建模在農(nóng)村初中數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題
數(shù)學(xué)建模對(duì)于初中數(shù)學(xué)教學(xué)有很好的促進(jìn)作用,但是現(xiàn)階段的教學(xué)中,大多數(shù)的教師還不能熟練的運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式,數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作還存在著一些問(wèn)題。
(一)教師對(duì)于數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式認(rèn)識(shí)不夠
現(xiàn)階段的教學(xué)活動(dòng)可以表明,多數(shù)教師對(duì)于數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式認(rèn)識(shí)不夠,不能熟練的掌握,因此不能很好的應(yīng)用到課堂中,發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的應(yīng)有作用。有些教師甚至認(rèn)為運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的方式會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間和精力,不便于在教學(xué)到教學(xué)活動(dòng)中。這充分說(shuō)明教師對(duì)于數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)是片面的,沒有真正的認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模的實(shí)際效果,歸根結(jié)底還是由于教師對(duì)于數(shù)學(xué)建模教學(xué)方式的運(yùn)用不夠,教師沒有認(rèn)真的研究這種教學(xué)方式,沒有看到其優(yōu)越性。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式是對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教師方式的一種沖擊,能否熟練的運(yùn)用這種方式對(duì)于教師是一種很大的考驗(yàn)。因此教師對(duì)于數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)程度及運(yùn)用情況關(guān)系著數(shù)學(xué)建模的教學(xué)效果。
(二)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式不能很好的接受
學(xué)生的掌握情況是課堂效果的主要體現(xiàn)者,在教學(xué)活動(dòng)中,教師對(duì)于數(shù)學(xué)建模方式的理解不夠,在課堂上不能很好的表現(xiàn)出來(lái),將會(huì)影響學(xué)生的理解。許多的教師在進(jìn)行模型的建模論證時(shí),論點(diǎn)不夠充分,教師講的含含糊糊,學(xué)生也聽得迷迷糊糊,這樣的課堂效果肯定不是理想的,也沒有發(fā)揮數(shù)學(xué)建模教學(xué)方式的應(yīng)用效果,反而起到相反的效果。因此在運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式時(shí),教師首先要對(duì)其有正確的理解,讓數(shù)學(xué)建模的教學(xué)理論熟練掌握,在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型時(shí),要有據(jù)可依。在n前要進(jìn)行精心的準(zhǔn)備,合理的設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,這樣才能將數(shù)學(xué)建模淋漓盡致的表現(xiàn)在課堂上,讓學(xué)生們清楚的理解并掌握。
三、運(yùn)用好農(nóng)村初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的對(duì)策分析
在現(xiàn)階段的農(nóng)村初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)建模是進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)的很好的途徑和方法。就目前的教學(xué)狀況看,數(shù)學(xué)建模的運(yùn)用情況還不是很理想,如何利用好數(shù)學(xué)建模,發(fā)揮其應(yīng)有的效果是我們應(yīng)該思考的問(wèn)題。
首先,在教學(xué)活動(dòng)中,教師要加強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)建模方式的應(yīng)用,明白其對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的促進(jìn)作用,可以很好的將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化,將深?yuàn)W的理論簡(jiǎn)單化,便于學(xué)生理解和掌握。針對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué),不同的數(shù)學(xué)問(wèn)題應(yīng)該采用不同的方法,數(shù)學(xué)建模對(duì)于數(shù)學(xué)圖形等問(wèn)題解決有很好的幫助。在實(shí)際工作中,一些教師對(duì)于數(shù)學(xué)建模的運(yùn)用不夠,這在一定程度上也表明教師的水平不夠,因此教師要注意教師素質(zhì)的培養(yǎng),多給教師提供外出培訓(xùn)的機(jī)會(huì),作為農(nóng)村的教師更應(yīng)該多增加培訓(xùn)的機(jī)會(huì),這樣才能幫助教師認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)建模的意義,提升運(yùn)用能力。
其次,要向?qū)W生們解釋清楚數(shù)學(xué)建模對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的好處,讓學(xué)生從心里接受這種教學(xué)方式。在教學(xué)活動(dòng)中,在課堂上多運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的方式,并且與傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行對(duì)比,形成反差,讓同學(xué)們認(rèn)識(shí)到這種方式的好處,激起學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。在課前,教師要合理的設(shè)計(jì)課堂情節(jié),讓學(xué)生們積極的參與進(jìn)來(lái),掌握課堂知識(shí),并對(duì)知識(shí)深化摸索,讓學(xué)生養(yǎng)成主動(dòng)思考的好習(xí)慣。
總之,數(shù)學(xué)建模是一種很全新的教學(xué)模式,它對(duì)于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)有很好的促進(jìn)作用,但是現(xiàn)階段多數(shù)教師對(duì)于其重視程度不夠,沒有很好的加以運(yùn)用,在以后的教學(xué)中,我們要加大對(duì)數(shù)學(xué)建模的實(shí)際運(yùn)用,發(fā)揮其應(yīng)有的效果。
參考文獻(xiàn):
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級(jí)別:北大期刊
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