参与式教学在高职高专数学建模课程教学中的探索与实践

2020-12-07李国梅

魅力中国 2020年4期

关键词：建模数学知识过程

李国梅

（恩施职业技术学院，湖北恩施 445000）

一、前言

当前，高等学校正在不断探索和改革数学课程的设置和教学，要想改革必须重视分析高职高专数学建模课程的特点，同时在数学建模的建学中实施参与式教育，认识到参与式教学的重要性。

二、高等学校数学建模课程的特点

数学建模课程与其他数学课程不同，它们通过在日常生活和生活中开始的实际示例来教授实际问题。数学建模过程是观察，分析，分类，抽象，简化和完善的过程，使用合理和简化的假设，使用数学知识和方法建立适当的数学模型，并使用数学工具或计算机解决实际的问题。随着中国高等教育的发展和普及，越来越多的数学基础薄弱的学生进入高等院校，高等学校的数学教育与高职高专的数学课程有所不同，数学建模课程侧重于数学的应用，它是对高级数学的补充研究，为学生提供了进一步的专业知识补充研究。将数学知识的学习与计算机教育紧密结合在一起，利用数学建模学生可以使用数学工具讨论抽象的实际问题，将其转换为数学问题，然后使用数学方法和最新的计算机技术解决问题，以培养学生的创造力和问题抽象能力。因此，只有通过现代教育技术和教学手段，高职大学生才能恢复对数学学习的兴趣，并运用其数学知识来培养解决实际问题[1]。

三、参与式教育在高校数学建模过程中的重要性

美国教育心理学家布鲁纳认为，学习者必须积极参与获取知识，而不是被动地接受信息。参与式教学是一种以学习者为中心的协作式教学方法，它通过与教师和学生协作设计问题，任务和活动来营造民主，和谐和积极的教学氛围。通过科学的进行教学活动，使学生能够理解和深化掌握教学内容，并将理论与实践有机地结合在一起。高职高专学生的数学知识学习和能力训练主要在课堂上进行，学生大部分数学基础差，以往的学习方法相对单一，不注重学生的独立探究，合作学习和自主知识获取的机会不多。因此，在教授数学建模课程的过程中，教师必须不断提高他们整合数学知识和专业知识以及数学应用的能力，并将以前基于讲课的课程转变为以学生为中心的情景创建和问题探究，加强学生在课堂中的参与度。通过协作学习为完美的数学活动提供了机会，并通过数学建模的方式制定解决问题的方案，解决专业现实世界中的问题。在此过程中，他们真正理解并掌握了数学知识和技能，培养数学思想和方法，并为后续的发展奠定了坚实的基础。因此，考虑到高校数学建模过程的本质以及学生知识结构和能力的基础，我认为引入参与式教学模式是提高教学效果的有效途径[2]。

四、参与式教学在高职院校的数学建模课程中的应用

数学建模过程的指导思想是基于实验室，以学生为中心，以问题为基础和进行学生能力训练的教学工作。由于数学建模活动是在高等院校进行的，已经开展了很长的一段时间，而高职院校开设的数学建模课程通常是二年级的，一年级的学生需要进行一些基础数学知识的学习，只具有基础数学知识，例如高级数学和线性代数，概率论和统计学之类的实用数学知识才能够进一步提高学生进行数学建模的能力。如果缺乏一些基础的数学应用程序操作能力和互联网的应用，这给数学建模的教学增加了压力和难度，因此数学建模必须有一个独特的教学模型。参与式教学法具有开放性的教学内容，基于问题的授课，继续探索和改进参与式培训方法[3]。

（一）明确的培训内容和教育目标

确定课程的内容和目标是课堂培训活动的先决条件，但是由于数学建模过程的实际情况更加复杂，因此只能在课堂上教一些准备好的知识或特定案例，课堂展示的案例必须确保结合现实世界中的数学问题，阐明教学内容和目标，并组织建模的过程学习。可以将教育活动与教育内容相结合，将学生融入整个教育活动过程中，提高学生的学习兴趣并建立学生自信和勇于探索的精神使学生能够主动地接受课堂内容并积极参加教育活动以实现其教学目标。

（二）创建一个课堂学习环境

教科书应结合日常生活和其他学科的实际问题，提供更好的例子。通过应用数学思维分析问题，训练学生解决问题的能力，更重要的是让学生意识到应用数学的重要性，并知道用数学可以解决哪些生活，学习或生产上的问题。因此，在数学建模过程中课堂需要设立特定的情境，从现实世界的实例背景出发，使用学生熟悉的常识，激发学生的注意力[4]。

（三）科学总结与评估课堂

教学活动结束后，教师需要总结和评估与本课程教学相关的知识，方法和技能。总结和归纳课堂的教学成果，可以鼓励学生更好地理解课堂教学，并激发学生对知识的渴望。针对数学建模过程内容的开放性和实用性，可以培养学生的创造性思维，以达到训练学生比赛能力和合作意识的目的。职业大学生的数学基础薄弱，兴趣水平不同，因此，课堂教师应熟练地总结和积极评估课堂活动中的学生学习效率。