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在经济数学教学中融入数学建模体系初探

时间:2022-03-18 10:17:52 浏览次数:

【摘要】本文在介绍数学建模基本内涵的基础上讨论了数学建模融入经济数学教学的重要意义,并采取教学内容模块化、教学方法层次化、考核方式多样化的形式,对将数学建模思想融入经济数学课程教学的过程进行了初步的探讨.

【关键词】经济数学;建模;思想

经济数学作为财经类专业的核心课程之一,包括高等数学、线性代数与线性规划、概率论与数理统计三门课程,这三门课不仅是日后学习专业课的重要基础,更重要的是可以通过经济数学课程的学习提高学生的综合素质,培养分析问题、解决问题以及创新能力,在经济类人才培养体系中居于重要地位.现结合笔者的教学体会以及多年对数学建模的研究,就经济数学的课程建设与教学方法改革谈一些粗浅的看法.

一、经济数学课程教学中融入数学建模思想的重要性

1数学建模的基本内涵

数学建模是全国最大的大学生课外科技活动之一,近几年,许多院校正在将数学建模教学活动与数学类各主干课程有机地结合起来,通过数学建模的思想方法来提高学生的综合素质以及研究与实践能力.数学建模是指通过对实际问题的抽象、简化确定变量参数,并应用某些“规律”建立起变量、参数间确定的数学问题,求解该数学问题,解释验证所得到的解,从而确定能否用于解决问题的多次循环、不断深化的过程.简而言之,就是建立数学模型来解决各种实际问题的过程.

2教学中融入数学建模思想的重要性

当代经济学研究的最显著特点之一,就是数学方法的广泛引入和应用,定量地研究经济运行和发展的规律.在经济管理中不仅广泛应用数学方法,且已经从传统的简单统计、成本核算、税利结算发展到市场调研、经济预测与决策.可以说,没有良好的数学素质,就不可能成为一名优秀的财经类高级从业人员.而笔者在多年从事经济专业的数学教学工作中,深切地感到学校各方面对课程体系建设重视不够,集中表现在课程体系孤立,与专业课程学习严重脱离,导致学生对数学课兴趣不足,学习积极性不高,数学素养较差并继而影响专业课学习效果等,这成为培养合格经济人才急需加强的一个重要环节.而通过在经济数学中引入数学建模思想的教学模式,不仅可以直接获得必要的数学知识和基本运算技能,为学好后续的专业课程打下良好基础,更重要的还在于培养了学生的思维能力和创新意识.数学建模的过程充满着归纳判断、演绎思辨等理性思维活动,这些特点对培养学生的理性思维习惯、创新精神、实践能力和严谨态度具有不可替代的独特作用,而这正是高等学校财经类专业开设经济数学课程的目的和意义所在.

二、在经济数学教学中融入数学建模思想的具体办法

1在教学内容上融入数学建模思想,建立数学知识与专业课知识相融合的课程体系

教学中应将数学与专业知识有机结合起来,实现数学与专业课知识的有机转化.针对文科类学生数学知识相对薄弱,而专业动手能力相对较强的实际情况,在设置教学课程体系时,以数学建模知识应用为目的,结合专业课涉及的数学模型,强化数学知识与专业课程的联系,将课程体系分解为四类知识,建立数学知识与专业课知识融合体系,形成数学建模课程知识链:数学知识类、计算机知识类、方法论类与数学建模实践类.其中,数学知识类以基础数学知识为龙头,构建利用数学建模解决经济中问题所必要的基础数学知识,如微积分、线性代数与线性规划、概率论与数理统计等知识.其次,以方法论与工具运用为基础,加强计算机知识、统计知识、数学建模基本方法讲授,构建必要的计算机软件运用、计算机编程等知识,如Matlab,Excel,Word等.最后,以数学实践运用为中心,通过基础知识的训练,将数学知识与经济、管理、工程数学模型结合起来,密切联系数学在经济管理中的实践运用,达到综合解决实际问题的能力.通过系统学习以上内容,增强了学生基本的数学建模能力,弥补了经济类专业学生数学知识及计算机相关知识的不足,加强学生分析问题、解决问题的技巧和能力.

2在教学方法上融入数学建模思想,使之层次化

(1)最优化分组学生法

根据学生特点,将全班学生按3人一组分成若干组,进行合作学习.在学生学习中,根据学生自己的意愿以及特长有机组合学生团队,尽量将计算机特长、数学特长、专业及写作特长的学生组成一个团队,使之相互学习,取长补短.除了专业知识上的互补外,还可以学习对方的某些优良品质,达到“1+1>2”的效果;同时也为以后学院参加全国大学生数学建模竞赛的人员选拔提前作出了准备.

(2)“建构式”教学模式

学生的数学学习不是一个被动的接受过程,而是一个主动的建构过程,即数学知识不能从教师迁移到学生,而必须基于学生对知识的体察,从自身经验的反省,与环境包括与他人的交流中主动地建构起来.因此应该在课堂教学中实施一种淡化数学的纯理论性教学,注重数学思想、数学方法传授的教学模式.主讲教师灵活地应用“传授式”“示范式”“建构式”教学方法,利用自己在长期教学和科研实践中积累起来的对数学思想和研究方法的体会,通过具体数学内容的传授,对学生言传身教.如讲概念注意其背景,讲思想交代演化过程.合理运用归纳与推理,注意分析典型例子,使学生对数学知识不仅“知其然”,而且“知其所以然”,引导学生能提出问题、分析问题,并指导学生去研究,去创新,取得启迪悟性、挖掘潜能的效果.教师平等地与学生讨论问题,满腔热忱地鼓励学生大胆发表不同意见,细心发现学生的点滴创新意识,培植他们的创新精神,做学生的良师益友.

(3)多媒体课件以及数学软件的合理化运用

数学课程作为一门基础课,内容丰富,逻辑严密,结构完美,思维的训练强度大,分支之间相互渗透,知识点的联系较多.而CAI辅助教学能够在有限的课时内提供大量的信息;同时课件的趣味性和艺术性激发了学生的求知欲,刺激了学生的学习动机.并且利用课件丰富的表现力,分解抽象思维的难度,还可以利用课件的网络功能,重组知识结构,促进问题的表征.但是在运用多媒体教学的过程中要注意与传统黑板粉笔相结合,防止课堂一味灌输,缺乏课堂师生互动.

同时数学软件是数学建模的重要技术手段,在教学过程中对于一些过于繁琐的推理和复杂的计算,我们可以利用数学软件解决,如Matlb,Maple,Mathematic等软件,从而删减一些相对陈旧的概念、方法等,节省部分课时.

3在考核方式上融入数学建模思想,使之多样化

当前数学考试的主要目是为了评价学生的学习质量和教师的教学质量.但是长期以来,数学考核的唯一形式是限时笔试,这容易使学生养成机械地套用定义、定理和公式解决问题的习惯.显然这种限时完成的规范化试卷的考核形式并不能真正检查和训练学生对知识的理解和掌握.

我们借鉴全国数学建模竞赛的方式,对数学的考核方式进行了初步的改革,将学生的总评成绩分成三块:一是平时成绩(占20%),包括平时作业、提出问题、上课发言、数学实验成绩等.二是闭卷考试成绩(占30%),这部分以考核学生基本概念、基本计算能力为主,按传统的考试方式,限时完成.三是开放式考试成绩(占50%),这部分考核以数学建模的方式进行,由学生自由组合,三人一组,教师事先设计好题目,规定完成的最后期限,学生可根据需要查找相关资料,并对计算的结果进行数据分析,结合实际给出可行性建议,最后以论文的形式上交评分.

实践证明,这样的考核方式既可以考查学生对数学知识的理解程度,又可以改变考试成绩表上一片“红灯”和不及格率逐年增加的现象,有利于帮助学生端正数学学习的态度,克服恐惧感;有利于培养学生的自学能力,为终身学习打下基础;有利于培养学生以所学的数学知识解决现实问题的主动性和创造性.

三、结 语

通过实践证明,在经济数学教学中突出数学建模思想,采用数学建模的培养模式,注重培养学生解决实际问题的能力,是数学教育改革的发展方向.学数学是为了用数学,教师应努力创造机会,通过教学改革研究与实践,突破传统基础数学以理论教学为主,重概念、重推理、重逻辑的教学模式,以素质教育能力培养为课程教学目标,通过对数学实验与数学建模教学内容的合理选材,对教学方式方法的科学处理,把数学建模思想方法渗透到数学的教学环节中去,切实提高学生的数学应用意识和创新能力.

【参考文献】

[1]王雅丽,徐秋丽.高职高等数学教学方法探究.教育与职业,2009(35):639.

[2]刘海忠.工科院校数学教学中培养学生数学思维能力的途径及教学策略研究.西北师范大学:硕士论文,2005.

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[4]黄筱调.模块式教学法的理论及实践.辽宁高等教育研究,1998(5).

[5]邱浩.大学数学教学方法初探.南昌教育学院学报,2010,25(1).

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