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所谓数学模型,就是指对于现实世界的某一特定的研究对象,为了达到某个特定的目的,进行一些必要的简化和假设,运用适当的数学工具,并通过数学语言表述出来的一个数学结构。
数学中的各种基本概念,都是以各自相应的现实原型作为背景而抽象出来的。如各种数学公式、方程式、函数、定理、理论体系,等等,就是一些具体的数学模型。而通过对问题数学化,构建模型,求解检验,使问题获得解决的方法,称之为建立数学模型,简称为数学建模。
在数学教学过程中,研究别人做好的数学模型是一种被动的活动,它与自己构建数学模型是不同的。在研究他人的模型时,学生关心的往往是如何从已知的模型中导出问题的答案,而数学建模重在“建”。在实践中能够用数学方法直接解决的实际问题并不是很多。恰恰相反,对于面临的实际问题,人们往往难于表述成数学的形式,甚至不知道从何下手。这里主要的困难在于如何从初看起来杂乱无章的现象中抽象出恰当的数学问题,并确定解决问题的途径。把实际问题恰当地抽象成数学问题的能力,可以通过数学建模的学习和实践来培养。学生作为数学建模的学习者,重要的是不再满足于充当被动接受的角色,而是主动地设计和构建自己的数学模型,在实践中展示自己用数学去解决实际问题的勇气、才能、个性和创造性。
数学建模的教学就是为了引导学生走出课本,走出传统的习题演练,进一步为学生形成积极主动的、多样的学习方式创造有利的条件,以激发学生的数学学习兴趣,鼓励学生在学习过程中,养成独立思考、积极探索的习惯,发展创新意识。从而使学生体会到数学的由来、发生、发展、生成,以及数学的应用,体验到一个充满生机和活力的数学,这对于培养学生的数学应用意识和创新精神显然是一个很好的途径。
二、数学建模能力培养的方法和策略
1.引导学生数学地提出问题、分析问题、解决问题。
引导学生数学地提出问题,注重数学概念、公式、定理、性质形成过程的揭示,用数学方法解决实际问题,首先,应正确地把生活语言翻译成数学语言。中学数学中的概念、公式、定理等数学模型在现实生活中都能找到原型。教师在讲授数学知识时应尽量结合实际,设置适宜的问题情境,提供观察、实验、操作、猜想、归纳、验证等方面的丰富直观的背景材料,引导学生参与数学活动。这不仅能加深学生对概念、公式、定理的理解,增强用数学知识解决实际问题的能力,而且能调动学生的学习积极性。
如:学习“直线与圆的位置关系”时,提问:当你站在平原上观看日出的时候,会观察到怎样的几何现象?(太阳从地平线冉冉升起的过程中,经历三种不同的状态。)你能说出地平线(直线L)与太阳(O)的位置关系有什么变化吗?通过对日常生活中实际问题的分析,建立了圆与直线的位置关系这一数学模型,并利用它去解决一些实际问题。这一过程体现了“现实问题情境—建立数学模型——解决实际问题”的过程。这种设计,充分体现了学生是学习的主体这一特点。在给出生活实例之后,让学生通过观察、猜测、操作、归纳、类比、抽象、概括、讨论和交流,建立直线与圆的位置关系的数学模型。其中包含了由特殊到一般,由一般到特殊的思想方法。建立数学模型,以及应用这一模型解决实际问题的过程,对于培养学生的数学建模能力及培养学生数学地提出问题、分析问题、解决问题的能力非常重要,也有利于提高学生的基本数学素养。
2.密切教材内容与生活的联系。
教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学模型问题,如在线性规划中可引入函数模型,利用解几中直线系的方法给予解决,而在数列教学中则可引入储蓄、信用贷款等问题。
再如:函数是中学数学的重点、难点之一。利用学生的生活常识,建立数学模型,可以通俗易懂地阐述函数的内涵,帮助学生正确理解和掌握这一重要概念。
以某班召开家长会为例,令该班的所有50名学生组成的集合为A,参加家长会的家长组成的集合为B,给出一个对应法则f:“学生找自己的家长”,引导学生分析“学生家长全部到会”和“有学生家长缺席”两种情况,思考集合A和集合B元素之间的对应关系。在此基础上,再设C表示由50名学生家长和全体任课教师(不是这些学生的家长)启发学生探究A中元素与C中元素的对应法则f的对应所具有的特征,这样理解函数就比较容易了。
通过教师的引导,学生可以从各类大量的数学建模问题中逐步领悟到数学建模的广泛应用。从而激发学生研究数学建模的兴趣,提高他们运用数学知识进行建模的能力。
3.注意数学建模与其他相关学科的联系。
抓住数学模型的本质特征,排除表面现象的干扰,是正确建立数学模型的关键所在。由于数学是学生学习其他自然科学及社会科学的工具,而且其他学科与数学的联系是相当密切的。因此,在教学中应注意与其他学科的联系。
关键词: 数学建模 创新能力 数学建模竞赛
一、引言
数学建模是指对于现实世界的某个特定对象,为了某种特定的目的,根据特有的内在规律,通过做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具得到的一个数学结构。它要求建模人员能够结合实际问题灵活运用数学知识和计算机软件,以及其他学科的相关知识,建立、求解、评估及改善数学模型,在建模过程中充分发挥自身的聪明才智和创新精神。随着计算机技术的飞速发展,数学的应用日益广泛,数学建模的作用越来越重要,而且已经渗透到各个领域。可以毫不夸张地说,数学和数学建模无处不在。这20年来,参加全国大学生数学建模竞赛的人数迅猛增加,平均年增长达25%以上。到2011年,已经有1251所院校、19490个队(其中甲组16008队、乙组3482队)、58000多名来自各个专业的大学生参加了此项竞赛活动。目前全国大学生数学建模竞赛已成为全国高校中规模最大、影响最大的大学生课外科技活动。该活动的成绩也在一定程度上体现了参赛学校教学、素质教育和创新能力培养的水平。如今,每年的国内各种大学排名榜的出炉或重新洗牌,都把各校在大学生数学建模竞赛中取得的成绩和进展列为不容忽视的考核因素,国内院校在进行研究生面试、录取工作时,用人单位对毕业生进行考核、录用时,参加过数学建模竞赛并获得优异成绩的学生往往占优势。
当今世界,创新已经成为国家竞争战略的基础。加强创新精神和创新能力的培养,已是世界各国教育改革的共同趋势。传统的数学教育往往只注重知识的传授、公式的推导、定理的证明和应试能力的培养,重连续、轻离散,重经典、轻现代,偏重知识的死记硬背,忽视知识的灵活运用。它不能有效地激发广大学生的学习兴趣和求知欲,不能有效地培养学生的创新意识和创新能力。因而,随着素质教育的提出和被重视,社会对当代教师培养和挖掘学生创新能力方面的要求也更高了,创新成了教学中必不可少的一部分。
二、大学生的创新能力
创新型人才是指具有较强的创新精神、创新意识和创新能力,并善于将创造能力化为创造性成果和产品的人才。尽管创新精神、创造意识和创新能力的培养不是一个学科或一门课程的教学所能完成的,但大量的中外教育实践充分说明,数学教育在创新型人才的培养中具有其他学科不可替代的优势和作用。因为数学理论和方法是人们从量的侧面研究现实世界所得到的客观规律,是研究各种科学技术不可缺少的语言和工具。然而,我们的数学教育,从中学教师的“刻板”讲解到大学教师的“规范”说教,从中、高考的标准化训练到考研命题的标准化引导,满脑子的标准化答案,严重抹杀了大学生的创造力。再加上学生不能主动有效地将所学知识运用到生活中去,缺乏学以致用的愿望和实践,本质上只是机械的吸收和思想的僵化。综上主客观原因,目前绝大部分大学生的创新能力呈现如下一些特点:具有创新意识,但不善于利用和创造条件,不能把握本学科最新的发展动态,不重视相关学科知识的迁移等,限制了创新能力的进一步发展;思维敏捷,但缺乏真正意义上的创新。针对当前大学生创新能力的特点,如何培养和提高大学生创新能力,不仅关系到学生的自身发展,而且关系到国家的进步和发展,因此十分有必要探究此课题。
三、数学建模有助于大学生创新能力的培养
在数学教学中帮助学生形成建模意识,实质上就是培养学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动。“建模”可以理解为构造模型,但模型的构造并不是一件容易的事,需要有足够强的构造能力,因为学生构造能力的提高是学生创造性思维得以发展、创造能力得以提升的前提和基础:创造性地使用已知条件,创造性地应用数学知识。它既具有一定的理论性又具有较大的实践性;既要求思维的数量,又要求思维的深刻性和灵活性,而且在建模活动过程中,能促使学生独立自主地运用问题所给的条件,寻求解决问题的最佳方法和途径,也能培养学生的想象力、直觉思维、猜测、转换、构造等能力。而这些数学能力正是创造性思维所具有的基本特征。
首先,从数学建模课程来看,它是通过大量生动有趣的实例来激发学生的兴趣和热情,引导学生不断地获取新知识,使用新方法和新技术,在分析问题、获取知识、提出思路和解决问题的过程中培养学生的创新意识和创新能力。数学建模课程的教学是以学生为主体,以实践为中心,师生共同探讨解决问题的新颖的人才培养活动。数学建模课程联系实际领域宽广,实际案例丰富,通常在一般的教科书和参考文献中是无例可循的,这样就能训练学生通过资料查阅、文献检索、网络搜集等多种手段来了解问题的背景和实际意义,迅速获取相关的新知识和经验,并将所获得的新知识和经验创造性地用于解决新的实际问题。
其次,从数学建模竞赛来看,它为数学与外部世界的联系打开了一个通道,提供了一种有效的方式,搭建了学科交流的平台,对培养大学生的综合素质起到了显著的作用。数学建模竞赛让学生面对一个已知或从未接触过的实际问题,并运用数学方法和计算机技术加以分析、解决。在这个过程中,他们必须开动脑筋、拓宽思路,充分发挥想象力和创造力,这将有助于培养学生的创新意识及主动学习、独立研究的能力。此项竞赛往往结合社会热点问题,它的题目都是从实际问题中提炼出来的,内容涵盖工业、农业、工程、技术、金融保险、生态环境等方方面面。推进这种极富挑战性的竞技活动,还有助于在院校中形成理论联系实际的学风。从问题的分析到模型的建立,从模型的求解到结果的分析,从模型的评价到应用前景的展望,既没有固定的模式可循,又没有现成的方法可套用。数学建模竞赛的题目并非单纯属于某一领域的问题,而是会涉及三四个甚至更多的领域。如2010年全国大学生数学建模竞赛B题(2010年上海世博会影响力的定量评估)就涵盖了经济、旅游、社会、文化等多个方面。再如2011年的A题(城市表层土壤重金属污染分析)就涉及地质、环境等领域的知识。因此,要写好这些论文,就需要参赛选手具有扎实的多学科知识,具备综合各门各类知识的能力,能够综合运用多种技巧技能。
最后,从数学建模的教学来看,教师在教学中应该强调学生发现知识的过程,而不是强调简单地获得结果;强调学生学会创造性地解决问题的数学方法和养成不断探索的精神,而不是照本宣科地学习和讲授。在教学中教师应教育和鼓励学生在学习、接受新知识时,要像前人创造数学理论、发现数学方法那样去思考和分析问题,在解决问题的各种学习实践中要尽量提出有新意的见解和方法,在积累知识的同时注意培养和发展创新能力。在教学中,要多留时间让学生独立思考,为学生提供自由想象、自由发挥的空间,激励学生于无疑处生疑,对数学理论、数学方法的边界条件多提疑问,发现别人未触及的潜在的解决问题的方法。还要鼓励学生大胆猜想,养成善于猜想的数学思维习惯。另外,在教学中,可以安排一题多解的教学活动内容,引导学生从多角度、多方位思考问题,并且设计一套多变的训练模式,培养学生的发散思维。
总之,开展数学建模活动,培养和提高大学生的观察力、想象力、创造力、全面考虑问题的能力、交流与表达的能力、解决实际问题的能力,让学生的积极性、主动性和创造性得到充分发挥。数学建模竞赛活动是以数学应用为突破点,以竞技为动力,为高等院校教学改革提供了一个契机和先导。数学建模竞赛是培养学生创新能力和综合素质的重要途径,是教改的切入点和生长点,为探索创新型人才培养模式拓宽了思路。
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关键词:数学建模 数学素质 教学改革
近年来,在全国各高校中如火如荼的开展的全国大学生数学建模竞赛,其影响力越来越大,一方面,每年都吸引了很多的参赛队伍和人数参加,对于参赛人员是一种很好的锻炼。另一方面,提出了很多很好的解决问题的方案,为实际决策提供了很多的方案和依据,有实际意义。数学建模竞赛是一项集数学、计算机、人文修养等于一体的综合测试。而数学建模是一门综合了数学和其他学科知识的交叉性很强的课程。它将数学的基本知识和实际应用有机的结合起来。对大学生的数学素质的培养有很重要的作用。下面我们将具体分析其作用。首先分析数学建模在大学数学中的地位和作用。
1、数学建模在大学数学中的地位和作用
1.1 是联系实际问题与数学理论知识的桥梁
数学建模能够搭建联系实际问题与数学理论知识的桥梁。随着计算机技术的飞速发展,数学应用的空间极大地拓展了。数学应用已从传统的物理领域扩展到了包括生物、化学、医学、气象、人口、生态、经济、管理、军事等极其广泛的领域。数学建模,是通过有目的地收集数据资料,研究其固有的特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,经过抽象简化,建立起反映实际问题的数量关系——数学模型,然后运用数学的方法与技巧去分析和解决实际问题。国家教学名师、北京航空航天大学李尚志教授说:“数学建模是联系实际问题与数学理论知识的桥梁,在工科院校大学本科中开设该课程是很有必要的。”
1.2 为大学数学的教学研究和改革提供了一条路径—尝试以解决问题为线索
大学的基础课,如高等数学、线性代数等,经过多年的实践,其教学内容和体系非常成熟和稳定。要想对它作任何改变,都必须十分谨慎.否则,就可能造成严重的损失。而在基础课的教学内容体系中,一般来说是按逻辑的顺序来安排教学内容。为了学某项知识,先必须学预备知识,而在此之前又必须先学预备知识的预备知识。这样循序渐进的安排,好处是每走一步都预先准备好了预备知识,天衣无缝,十分完美。但缺点是:学生不知道一开始学这些东西干什么,被动地一步一步跟着走,只管眼前,不管长远.我们的很多概念、定理,在历史上发明它们的时候本来是有很自然的背景的,很多都是为了解决某个理论问题或者实际问题而衍生的。但经过抽象之后写在课本上,学生学起来就不知为什么需要这些概念、定理.因此,我们希望学生学习基础课时就能在一定程度上了解所学知识的来龙去脉.而最好的方法就是提出一样的问题要学生尝试解决。数学家李大潜主张大力提倡和推动以问题驱动的应用数学研究。而我们也提倡以问题驱动的大学数学教学研究和改革。而面向问题、实践性很强的数学建模课程的开设无疑为大学数学教学研究和改革提供了一条路径。
2、数学建模对培养大学生数学素质的作用
素质是指人的自身所存在的内在的、相对稳定的身心特征及其结构,是决定其主体活动功能、状况及质量的基本因素。数学素质是指一个人在数学方面的特点和基础,是指那些在数学教育的影响下所发展起来的创造、归纳、演绎和数学建模能力的总成。数学素质大致包含以下四种:(1)数学意识。即用数学的眼光去观察、分析和表示各种事物的数量关系、空间关系和数学信息,以形成量化意识和良好的数感,进而达到用数理逻辑的观点来科学地看待世界。(2)数学语言。数学语言是数学的载体,具有通用、简捷、准确的特点。数学是一种科学的语言。(3)数学技能。数学技能包括数学的作图、心算、口算、笔算、器算等最基本的技能,还包括把现实的生产、生活、流通以至科学研究中的实际问题转化为数学模型,达到问题解决,形成数学建模的技能。(4)数学思维。数学思维是指抽象、概括、归纳与推理等形式化的思维以及直觉、猜想、想象等非形式化的思维。
数学建模对于大学生的数学素质的培养有很重要的作用,具体分析如下。
2.1 培养了大学生的数学意识
大学生学学数学多以纯理论知识为主,虽然也有理论知识的应用,然而应用并不多,且对知识的掌握程度多以理论考试进行衡量。很少考查大学生的数学意识,即用数学的语言和思想方法去分析和解决实际问题。大学生有没有数学意识或者数学意识强不强显然是一个疑问。这不利于提高大学生的数学素质,进一步提高人才的素质。将用自然语言描述的实际问题用数学的语言及方法来解决是数学意识的一种体现。而数学建模这门课程正好具备此特点,因此数学建模能够培养大学生的数学意识。
2.2 培养了大学生的抽象思维能力、概括能力和归纳能力
数学建模课程和竞赛中的大量问题一开始是用自然语言来加以描述的,为了解决它们首先必须对这些问题进行分析,再合理地抽象和简化为数学问题,即建立“数学模型”,然后再进行求解。其中最重要的步骤就是建立“数学模型”。如何建立模型,建立模型时应该怎样合理的抽象和简化,归纳及概括,大学生在数学建模时必须反复思考这个问题,这是极为锻炼人的思维能力的,也是数学建模课程和竞赛的重要内容。而这也是其他的一些纯理论的课程做不到的。因此数学建模课程和竞赛可以培养大学生的抽象思维能力。
2.3 培养大学生的创新能力
数学建模有别于一般的科学研究,它主要是搞应用,解决实际问题,采用的方法大多数都是已有的,那么这是创新吗?但我们通过参加过数学建模课程或竞赛就知道,实际问题千差万别,就算用的方法是现成的,但用哪一种方法,怎么用,却不是现成的。而且,几乎没有哪一个方法原样照搬照套就能解决问题,都得针对具体问题具体分析,选择恰当的方法并加以改造(至少是要灵活运用)才能解决问题.而这正需要学生不断调动自己的思维和能力去进行创新.而且,实际问题常常没有标准答案或唯一答案,往往是多种答案各有千秋.这是我们经过多年理论学习的习惯于唯一答案的学生所不习惯的,也很少去尝试的.也就是说,不现成,不唯一,这是解决实际问题的重要特点,也是数学建模的重要特点,正因为这样数学建模能培养大学生的创新思维和能力。
2.4 培养了大学生应用数学的能力
随着现代数学的飞速发展,其应用范围已大大扩大,从以往传统的、数学处理方法相对成熟的领域(如力学、物理、天文以及传统工业领域)扩展到原先非传统的、数学处理相对说来不算成熟的化学、生物、其他各门自然科学及高新技术领域,甚至进入到经济、金融、保险及很多社会学领域,深入到各行各业,可以说无所不在,并发挥着越来越重要的甚至决定性的作用。因此大学生能否应用数学的知识方法来解决各种问题显得十分重要。然而,对大学生而言从学习书本知识到应用知识解决实际问题往往有一定距离,“读书好” 与“应用好”不能划等号,能够应用数学的知识和方法解决实际问题是大学生应当具备的一种重要能力,而这仅从书本上与课堂上是学不到的,必须通过实践。学生从实践中获得的经验与知识,更容易产生沉淀而内化为人的素质,这也是符合素质教育的目标的。
对于大学生来说就要提高自己应用数学的能力。而数学建模课程和竞赛集理论学习与实验于一体,通过建立数学模型的实践过程,有助于培养大学生的应用数学能力。
2.5 培养了大学生的数值计算能力等数学技能
数学建模的很多问题都是先从实际生活中搜集资料,有时搜集到的数据可谓成千上万,然后再对它们进行分析和处理。处理时要对这样大量的数据进行各种运算,难免繁琐,有时甚至繁琐至极。如何才能快速有效的进行计算,尤其是对规模大的问题的计算,是一个很重要的问题。要想对大量数据进行快速有效的计算必得借助先进的计算工具即计算机来进行。这就对使用者提出了较高的要求,如对相关软件及算法的了解和掌握,以及编程上机计算等操作能力等等。因此实践性很强的数学建模能够培养了大学生的计算能力尤其是数值计算能力。
当然,数学建模除了能够培养大学生的上述数学素质还还能够培养其它的一些素质和能力,如写作,与他人的合作能力等。
参考文献
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[4]李明.将数学建模的思想融入高等数学的教学[D].首都师范大学,2009.
【关键词】 浅谈;数学建模竞赛;高中学生;创新能力培养
山东省高等学校人文社会科学研究项目(J15WC78)
随着我国高职教育伴随着改革开放,对学生创新思维的培养逐步成为我国高职教育的一大培养目标,通过数学建模竞赛对提高学生的数学逻辑思维、锻炼学生创新意识具有非常重大的意义.目前我国数学建模竞赛在高职教育中的影响还相对较弱,通过数学建模竞赛来提高高职学生创新能力仍然有很长的路要走,笔者在总结前辈研究成果的基础上,从理论和实践两个维度上对我国数学建模竞赛对提高高职学生创新意识进行简单的探讨分析,以期对我国高职学生培养创新意识有所裨益.
一、数学建模竞赛
数学建模竞赛首先诞生于美国,在1985年美国几所高等院校的推动下建立了全球首个数学建模竞赛,数学建模竞赛出现在神州大地是在数学建模竞赛诞生四年后,国内几所高校数学建模教师组织并推动了我国数学建模竞赛的开展,并与当年参加了美国的数学建模大赛,在参与美国数学建模大赛中,师生的数学建模思维得到了极大发展,对于促进我国数学建模研究效率和水平打下了坚实的基础.1992年在我国相关单位的组织推动下,首届中国数学建模大赛召开,参赛队伍达到了惊人314支!数学建模研究的发展呈现出一派繁荣的壮观景象.截止目前,我国数学建模竞赛每年以20 % 的速度增长,到2009年共有来自全国33个省、直辖市、自治区、特区的共计1,137所院校和15,046支参赛对于参与到了数学建模竞赛之中.
二、当前我国数学建模竞赛的一般特点
1.数学建模竞赛自主性较强
数学建模竞赛自主性较强反映在以下两个方面:首先是学生自主性较强,学生可以在数学建模过程中按照学生建模的需要进行相关资料的查阅,利用一切可兹利用的工具、资源来进行资料的收集处理,在数学建模比赛过程中队员可以按照自己的思维进行解答,自由发表个人意见,队伍组织形式比较灵活多变;其次是数学建模竞赛的组织形式比较多元化、自主性较强,数学建模是一种分析思想,因而其没有标准答案可供分享,在数学建模组织制度上也较为灵活多变.
2.规模庞大,数学建模研究广泛分布于各类高职院校
从1992年首届中国数学建模大赛以来,数学建模竞赛的影响力随时间而与日俱增,参赛队伍和参赛院校越来越多,参赛学生的质量稳中有升,数学模型也日渐合理科学,各院校和社会各界对数学建模也更加重视,我国数学建模大赛在国际数学建模大赛中屡创佳绩,取得骄人战绩,数学建模大赛已然成为我国学校素质教育的重要组成部分.
3.培训时间较长,对学生综合素质要求较高
由于数学建模竞赛对学生数学知识的掌握及其灵活运用、口套表达和语言逻辑思维都要求较高,因而各院校在遴选参赛选手时都花费了不少的精力,从人员组织到人员培训,这是一个漫长的过程,此过程也是数学建模竞赛的重要环节.如果没法选择更优秀的参赛选手,没有很好的组织培训工作,那么在全国数学建模竞赛上去优异成绩无异成了天方夜谭.因而做好参赛选手选拔、组织和培训工作成为数学建模竞赛成功的前提.
三、数学建模大赛对于培养高职学生创新能力的培养的重要意义
1.数学建模竞赛的团队组织形式有力培养学生的团队协作能力和意识
数学建模大赛在组织形式上采取学生组队模式,高职学生在数学建模大赛中可以通过数学建模大赛锻炼学生的团队协作意识和能力.数学建模竞赛参赛队伍是一个整体,对数学模型的研究分析可以针对学生的特长和优点让学生分工完成整个数学建模,在此过程中学生需要养成很好团队意识,保障每个参赛学生人尽其才使之发挥各自最大优势和长处,保证数学建模能够取得最大的效用.
2.锻炼学生数学逻辑思维能力和灵活运用知识、临危不乱的能力
数学建模竞赛本身就是一个充满刺激和挑战性的项目,学生在数学建模竞赛过程中需要做好充分的思想准备以应对其他参赛选手的质问和评委们的问答,数学建模竞赛成就的确定除了数学建模本身更加符合实际、更有逻辑性以外,也取决于学生在竞赛过程中通过自己的表述使评委和其他参赛选手能够很好的理解参赛小组数学模型的含义,这对学生的数学逻辑思维和语言表达能力是一个很大的挑战.
3.有利于培养学生的自学能力,塑造学生坚强的意志力
数学建模竞赛对于参赛学生的综合知识要求之高是显而易见,在数学建模过程中,许多知识都是学生在日常学习过程中难以理解甚至于说是基本上接触不到的,因而在组建数学建模参赛小组后参赛成员往往需要自己去不断摸索和参阅资料来掌握数学建模所需要的基础知识,对学生自学能力的培养和锻炼是一个很好的机会.同时,在参与资料、学习数学建模知识的过程无疑是枯燥而乏味的,对学生的坚毅的求知品质是一个很好的锻炼.
四、以数学建模竞赛为跳板培养高职学生创新能力策略分析
1.在日常课堂教学中积极引入数学建模思想
在高职日常教学活动中教师积极引入数学建模思想,通过在日常教学活动中引入数学建模思想来充分激发学生学习数学建模知识的积极性和主动性,数学建模本书就是对学生数学逻辑思维以及数学知识运用能力的综合过程,对于提高高职学生的创新意识大有裨益.数学建模思想在很大程度上就是一种创新思想,其运用数学工具和数学逻辑达到特定的研究分析目的,对原有的特点现象或者理论进行创新研究.
2.以参加数学建模大赛为契机,加大对数学建模思想的实践力度,提高高职学生的创新意识
高职院校要以数学建模竞赛为契机,加大对数学建模思想的宣传力度,强化对学生数学建模能力的培养,努力践行数学建模思想,不断夯实数学理论基础知识,使数学建模思想能够成为不断提高高职学生创新能力的活的思想源泉.加大对数学建模的宣传,使更多的高职学生能够充分认识到数学建模对于提高其创新思想和能力的认识.高职院校还可以结合本院校的实际情况开展一系列的数学建模活动.例如在课堂上可以开展数学建模研讨班,在教师的积极引导下吸引更多的学生能够参与到数学建模的探讨活动中;还可以在校内开展许多富有个性的数学建模竞赛,多样化的宣传组织活动可以有效的帮助高职学生认识数学建模思想对提高其创新能力的重要性.
3.营造必要的教学环境,培养学生创新意识,夯实高职学生数学基础
高职学生创新思维的培养,借助于数学培养逻辑思维能力使学生能够充分认识创新思维的重要性,日程教学活动中教师要积极灌输给学生创新性思想,使学生不能仅仅只限于对建模知识的掌握、吸收以及运用,还需要对现有知识领域的突破和创新.培养创新意识要鼓励实证主义要摒弃以往本本主义思维,使学生能够按照数学建模的需要对知识进行一定的扬弃,使之能够适应数学建模的需要.除上述以外,夯实数学基础知识,是实现以数学建模为手段培养高职学生创新意识的必要保证,如果连最基本的微积分都不会运用何谈数学建模,因而务实数学基础知识对于提高学生的创新能力也显得格外重要.
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【关键词】独立学院;数学建模;应用与创新能力
0 引言
独立学院以“培养应用型人才”为培养目标,构建“横向可以转移,纵向可以提升”的应用型人才培养模式,强化学生的应用能力、创新意识和创新能力。所谓应用与创新能力就是人们应用所学知识解决实际问题的能力和人们产生新认识、新思想和创造新事物的能力[1]。而数学建模是对于一个特定的对象,根据其内在规律,对客观事物做出一些必要的简化和假设,并进行合理的抽象和量化,然后利用公式进行模拟和验证的一种模式化思维方式[2]。由此可见数学建模是联系实际问题与数学的桥梁,通过数学建模可以培养独立学院学生分析问题、解决问题的能力。随着计算机技术的发展与全国大学生数学建模竞赛的推广,越来越多的专家学者开始积极探索数学建模与应用创新型人才培养的新模式。
1 在独立学院开展数学建模活动的意义
独立学院的学生基础介于普通本科与高职之间,相对于普通本科,基础较差;相对于高职较好。他们学习态度不够端正、目的不够明确、基础不扎实,不善于把学过的知识和思想应用到解决实际问题的过程中去,应用能力不足。但大部分同学个性较为张扬,兴趣爱好广泛,思维反应能力相对比较好。相对于普通本科院校,独立学院的教学主要有以下特殊性:学生基础较低;人才培养目标不同;教材和教学内容偏难;教学理念还未完全成型的新局面。另一方面独立学院教师以中青年为主,教学水平有限。在教学内容处理和教学方法上,不注意挖掘应用能力培养的素材,课堂讲授方法简单,甚至填鸭式的满堂灌,调动不了学生的学习积极性,抑制了应用与创造性思维能力的培养。
数学建模涉及领域广泛,建模方法形式灵活。数学建模问题来源于现实生活,容易激发学生的学习兴趣。通过鼓励学生积极开展讨论和辩论,引导学生自主探索解决问题,可以提高学生运用知识和计算机解决实际问题的能力;培养创新能力与实践能力;培养团结合作精神。通过开展数学建模活动,对学生能力和素质的全面培养,既丰富了学生的课外活动,又培养了学生的综合素质。通过数学建模竞赛不仅可以培养学生的综合能力、应用和创新能力,而且可以提高一个学校的综合办学能力。因此,数学建模对提高改进独立学院办学,更好地培养独立院校学生应用与创新能力具有积极的意义。
2 通过数学建模培养独立学院学生应用创新能力的途径
2.1 改革教学方法,在大学数学课程教学中融入数学建模
独立学院的学生由于基础差,对枯燥、抽象的数学比较缺乏兴趣。独立学院教师以中青年老师为主,教学模式教学理念还没有成型,可采取翻转课堂、对分课堂、案例式或探究式教学。课堂上以学生为中心,教师成为课堂的组织者和参与者,指导学生进行相互交流、自主探索。教师精选实际案例,简化成数学建模问题,由学生个人或小组在课外完成解答任务。通过数学建模学生不仅可以获得知识,而且可以不断提高学习积极性、组织协调能力以及应用能力。
抽象的数学与实际问题有紧密联系,很多数学概念、方法、思想均可巧妙而自然地在现实中表现出它的本质和话语内涵,而构建模型的合理化、自然化应当是把握这种联系的关键[3]。精选合适的教学内容融入数学建模,可以提高学生学习的兴趣,培养学生应用能力和创新能力。在导数的概念中引入变速运动的瞬时速度模型、切线斜率模型;在重要极限公式中融入银行复利模型;在定积分中融入曲边梯形面积、变力做功模型等;在微分方程可以引入马尔萨斯人口模型、Logistic阻滞增长模型等。数学建模使学生在教学过程中,体验到数学与现实生活以及其他学科的联系;体验到综合运用数学知识和方法解决实际问题的过程。通过数学建模不但提高了独立学院学生学习数学的积极性,而且培养了学生的应用能力和创新能力。
2.2 开展数学建模活动,培养独立学院学生综合素质
独立学院的教学课时相对普通本科院校较少,可以成立数学建模协会,组织对建模感兴趣的同学在课外开展数学建模活动。由数学建模指导老师定期开设讲座,精选简单的数学建模问题,指导学生自主探索和解答,从而培养学生的自主学习能力以及应用能力。2015年华东交通大学理工学院首次开设《数学建模自强创新班》,向学生介绍历届比赛试题例如:DVD在线租赁问题、抢渡长江问题、艾滋病疗效评价问题、高等教育收费标准探讨等,并与学生一起讨论如何去解决。为加强同学们之间的团结协作,《创新班》增设无领导小组讨论训练,培养学生的组织协调能力。开设数学建模公选课,扩大数学建模的学习范围,让更多的同学提高他们的应用创新能力和综合素质,为毕业以后工作奠定了良好的基础。在独立学院开展数学建模活动,对于提高独立学院学生的应用与创新能力、综合素质具有积极的作用。
2.3 以数学建模竞赛为载体,培养独立学院学生应用创新能力
随着计算机网络技术的日益发展,数学建模竞赛也迎来了全面推广,目前已经成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛。以大学生数学建模竞赛为载体,不仅可以培养学生创新精神和知识应用能力,而且能够有效提高大学生的各项综合能力[4]。数学建模竞赛的题目是将工业技术、经济管理、生物医学、生态环境等领域的实际问题进行简化加工而成,要求学生根据已有的基本数学知识和建模方法,通过查阅资料对问题进行全面地分析,找出解决问题所要使用的方法和工具,即要求建模者具备一定的综合运用知识的能力[3]。数学建模没有标准的答案,即使是对同一问题进行解答,可以采用不同的方法和思路,具有较大的空间给参赛者发挥创造能力。不同数学模型的解答可能来自于不同领域的专业知识,求解过程以及运算比较复杂,学生需要通过自学并掌握这些专业知识来解决问题。竞赛过程最大潜能地调动了学生们的自主学习积极性,从而培养了他们的自学能力。因此,参加数学建模竞赛对于加速独立学院培养应用创新型人才具有十分积极的推动和促进作用。
3 结束语
通过我院一系列数学建模活动实践,学生的知识应用能力和创新能力得到很大提高,各类学科竞赛成绩名列全省独立学院前列。2014-2015年我院学生在全国大学生数学建模竞赛中 2 队获全国二等奖,3队获江西省一等奖,4队获二等奖,5队获省三等奖;在高等数学竞赛中获得省一等奖2人,二等奖5人,三等奖9人;在机械创新设计大赛中获得全国二等奖1项,省一等奖2项,取得我院历史最好成绩。通过数学建模及数学建模竞赛,独立学院学生的应用能力、创新能力以及综合素质都得到了大幅度的提高,有利于学生在今后的工作和学习中全面发展。在独立学院推广数学建模,可以促进应用创新型人才的培养,为我国现代化建设培养更多创新人才。
【参考文献】
[1]刘翌.数学建模对高职院校学生应用与创新能力培养的研究及实践[J].江西学院学报,2012,6.
[2]李大潜.中国大学生数学建模竞赛[M].北京:高等教育出版社,1998.
【关键词】数学;实践模型;培养;创新能力
创新意识与实践能力是新大纲中最突出的特点,这就要求学生的数学学习不仅要在数学基础知识、基本技能和思维能力、运算能力、空间想象能力等方面得到训练和提高,而且在应用数学分析和解决实际问题的能力方面同样需要得到训练和提高,而培养学生的分析和解决实际问题的能力仅仅靠课堂教学是不够的,必须要有实践,培养学生的创新意识和实践能力是数学教学的一个重要目的和一条基本原则,要使学生学会提出问题并明确探究方向,能够运用已有的知识进行交流,并将实际问题抽象为数学问题,就必须建立数学模型,从而形成比较完整的数学知识结构。
数学模型是数学知识与数学应用的桥梁,研究和学习数学模型,能帮助学生探索数学的应用,产生对数学学习的兴趣.培养学生的创新意识和实践能力,加强数学建模教学与学习对学生的智力开发具有深远的意义,现就如何加强高中数学建模教学谈几点体会:
1 要重视各章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义
教材的每一章都由一个有关的实际问题引入,可直接告诉学生,学了本章的教学内容及方法后。这个实际问题就能用数学模型得到解决,这样,学生就会产生创新意识,对新数学模型的渴求,实践意识,学完要在实践中试一试。
培养创新意识及实践能力的好时机要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型,并通过新旧两种思路方法,提出新知识,激发学生的知欲,如不可挫伤学生的积极性,失去“亮点”。
通过章前问题教学,学生明白了数学就是学习,研究和应用数学模型,同时培养学生追求新方法的意识及参与实践的意识。因此,要重视章前问题的教学,还可据市场经济的建设与发展的需要及学生实践活动中发现的问题,补充一些实例,强化这方面的教学,使学生在日常生活及学习中重视数学,培养学生数学建模意识。
2 通过几何、三角形测量问题和列方程解应用题的教学渗透数学建模的思想与思维过程 学习几何、三角的测量问题,使学生多方面全方位地感受数学建模思想,让学生认识更多现在数学模型,巩固数学建模思维过程、教学中对学生展示建模的如下过程:
现实原型问题――数学模型――数学抽象――简化原则――演算推理――现实原型问题的解――数学模型的解――反映性原则――返回解释列方程解应用题体现了在数学建模思维过程,要根据所掌握的信息和背景材料,对问题加以变形,使其简单化,以利于解答的思想,且解题过程中重要的步骤是据题意列出方程,从而使学生明白,数学建模过程的重点及难点就是据实际问题特点,通过观察、类比、归纳、分析、概括等基本思想,联想现成的数学模型或变换问题构造新的数字模型来解决问题。
3 结合各章研究性课题的学习,培养学生洼立数学模型的能力,拓展数学建模形式的多样性与活泼性
初中新大纲要求每学期至少安排一个研究性课题,就是为了培养学生的数学建模能力.如“分期付款问题”、“向量在物理中的应用”等,同时,还可设计类似利润调查、洽谈、采购、销售等问题,设计了如下研究性旧题。问题。例:根据下表给出的数据资料,确定该国人口增长规律.预测该国2000年的人口数。
分析:这是一个确定人口增长模型的问题.为使问题简化,应做如下假设:(1)该国的政治、经济、社会环境稳定;(2)该国的人口增长数由人口的生育,死亡引起;(3)人口数量化是连续的。基于上述假设.我们认为人口数量是时间函数。建模思路是根据给出的数据资料绘出散点图,然后寻找一条直线或曲线,使它们尽可能与这些散点吻合,该直线或曲线就被认为近似地描述了该国人口增长规律,从而进一步作出预测。
通过上题的研究,既复习巩固了函数知识,更培养了学生的数学建模能力和实践能力及创新意识,在日常教学中注意训练学生用数学模型来解决现实生活问题;培养学生做生活的有心人及生活中“数”意识和观察实践能力。
4 培养学生的其他能力,完善数学建模思想
关键词:数学建模;创造性思维;创新能力
中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 18-0101-01
目前,我国高等学校创新意识和创新能力培养是一个薄弱环节,数学教学观念落后,学生不能发挥能动性教学模式单一,不利于学生个性发展。注入式填鸭式教学,束缚了学生创新意识和创新能力。创新高等教育的灵魂,社会发展的动力。因此培养学生的创新能力显得尤为重要。在多年的教学实践中发现,数学建模能促进教学改革,能培养学生的创新能力。
一、数学建模与创新能力
数学建模不同于其他课程,是通过对实际问题的抽象明确变量和参数的关系,应用一些数学规律建立起的数学模型,用数学语言解释该模型。数学建模是应用数学理论和计算机解决实际问题的重要手段,是在数学知识与实际问题之间架起桥梁的一项创造性科研活动。数学模型的探索,并没有现成的普遍性适用的准则和技巧,它需要成熟的经验见解和灵巧的简化手段,需要合理的假设,丰富的想象,敏锐的直觉判断。其中每一步骤的进行都富有开拓性,充分展现建模者的创造性思维水平由此可以看出数学建模是创新意识和创新能力培养的过程。要求建模的学生有良好的观察能力和较强的抽象思维能力,以及灵感和较强的悟性。
任何一项科学都离不开理论分析和数学计算,一个实际问题所涉及到的数学往往不一定只是数学知识的某一个分支的内容,常常是数学知识的综合运用。通过所学知识点应用在往届数学建模竞赛中。例如,在讲到泊松分布时,我们通过合理配备一个工人实例概括讲解泊松分布的应用。同时也将2001年全国大学生数学建模竞B题-公共汽车调度问题讲解给学生。以此来激发学生的创造性思维。
二、创新能力的培养途径
用数学建模方法解决实际的问题。首先是用数学评议语言表达问题即构造模型,其次用数学工具求解所建立的模型,不仅要有广博的数学知识,而且还需要丰富的想象力和敏锐的洞察力。
每一个概念、定理、数学公式的学习推导都要围绕培养学生创新思维,调动学生积极性来进行,创造思维过程由直觉思维和发散思维组成。数学建模是一种创新过程,除了形象思维、逻辑思维、辩证思维外,直觉和灵感也起了决定作用,因而在数学建模中,注意用直觉来激发学生的灵感。
三、创新能力的培养方法
(一)学生在解决数学建模问题时,必须亲自参加社会实践活动,从实践中提出问题,收集数据,得出结论从而解决问题。这样就转变了过去学生在学习中只是被动地学会如何做题和如何回答老师提出的问题,而学会了从实际中主动地学习,真正突出了他们的主体地位。因此数学建模的教学有利于发挥学生的自主能力和创造能力。
(二)在数学建模教学中,使用现代化教学手段,加强计算机的应用,特别是解决最优问题时,往往是计算机相关软件发挥着巨大的作用,它可以解决手工无法完成和解决的大规模运算问题,同时还可培养学生学会如何去开发和扩展计算机软件的能力,真正掌握计算机应用的目的,这样不仅培养学生实际操作能力,同时大大缩短了数学理论与实际问题的距离,为培养学生创新能力起到了意想不到的效果。
(三)设计课堂教学,促进直觉思维,提倡一题多解,加强发散思维。
(四)团结一致,培养创新品格。因为参加数学建模的学生多数由数学、计算机多专业学科人员组成,特别是3天实践,不仅了培养学生坚忍不拔的毅力,和良好的心理素质,而且精益求精的探索精神。
四、几点建议
(一)数学实践建模实践表明,将数学建模课与高等数学、线性代数、概率论和数学统计等课程有机结合。在条件允许的情况下,开设数学实验和数学建模选修课,鼓励基础好的同学参加全国大学生数学建模竞赛。着重培养学生创新精神和运用数学和计算机解决实际问题的能力。数学建模教学不同于一般数学教学,它要求教学内容丰富,知识要重组,方法要创新,每一次教学活动,不是涉及到一个或数学建模教学不同于一般数学教学,它要求教学内容丰富,知识要重组,方法要创新,每一次教学活动,不是涉及到一个或几个知识点,而是要牵扯到诸如数学分析、高等代数、微分方程、概率统计、运筹学以及组合数学等许多数学分支,若将上述知识按照传统的方法进行讲授与学习,起不到真正培养学生创造思维的作用。因此,数学建模教学必须是教学内容的再创造,将众多科学家经过长期不断实践所积累的知识和方法交给学生,培养学生发散思维能力,达到创新的目的。
(二)将数学建模融入高等数学教材中。在高等数学中有意识的融入建模思想,结合数学建模选讲例题,让更多学生了解数学来源于实际,也能应用于实际,激发学生的学习数学的兴趣和培养应用数学的能力。理论与实践相互补充,相互融合。在多年的教学中发现,在数学概念中引入建模是完全可行的,因为高等数学概念本身渗透着建模思想。在求解微积分计算问题保持数学模型引例。例如在讲重积分时我们引入飞机机翼质量为实例。
数学建模不仅活跃了学生课外科技活动,提高了广大学生学习数学的积极性,在创新能力培养上起到事半功倍的效果。同时也能促进教师自身的学术研究水平和教学工作水平的提高。
参考文献:
[1]李明振,庞坤.关于高师院校“数学建模”教材建设思考与探索[J].数学教育学报,2006,15:64-66.
[2]叶其孝.大学生数学建模竞赛辅导教材[M].长沙:湖南教育出版社,1993.
本研究首先用文献法多渠道收集、整理和运用现今国内外自主学习、自主学习能力课题相关的理论,确立课题的理论支撑。实验前通过问卷调查、访谈等方法了解学生的自主学习能力水平和学生对信息技术学科的看法,确定课题研究的目标和内容,制定出培养学生自主学习能力的具体策略。
采用行动研究法,探究以自主学习能力培养和高效课堂为核心的学习方法和教学方法,营造了用信息技术的学习氛围,提高了学生的学习兴趣,培养了学生良好的学习习惯,增强了教师的教学技能,提高了教学质量。
根据自主学习的一般教学模式和信息技术学科特点设计构建了信息技术“六段式教学”高效课堂模式、基于问题解决的学生自主学习模式、基于动态学案的高中信息技术新型教学模式、和基于项目的信息技术学习模式等我们自己的自主学习教学模式,并进行了教学实验。通过调研和反复教学实践研究,自主学习教学模式,符合学生的认知水平和信息技术课堂的学习需求,有助于促进学生习惯的培养、学习能力的提升和课堂学习效率的提高。
结果表明,在信息技术学科中培养学生的自主学习能力是可行的且有效的,具有可操作性,有一定的推广、应用价值。但是,要把握自主学习的度,要合理调节好他主学习和自主学习比重,不能为了自主学习而否定其他一切的教学方式。同时需要更长时间和更多精力的投入才会有显著成效。
关键词:自主学习;高中信息技术; 教学模式
一、课题研究的背景
近年来,“教学生学会学习”已成为各国教育的热门话题。从素质教育的原则出发,培养学生的学习能力是学校教育的根本。新课程要求,教育必须以学生的发展为本,必须倡导、实施新的学习方式。为了顺应新课改的要求,我们所在的北京市延庆县第一中学近两年教学工作重点就是以学生自主学习能力培养特色建设项目为依托,以转变教学方式,打造高效课堂为核心,提高课堂教学效果。通过问卷调查和统计数据分析得出:学生学习的主动意识不强;自我效能感低下;学习目标的设置能力很不理想;不会对有限的学习时间进行管理;缺乏制定学习计划的能力;很少使用学习策略来提高自己的学习效率;学习过程中缺乏自我监控和自我调节的意识等。许多学生对信息技术课有着很多模糊甚至是错误的认识,也缺乏良好的学习习惯和学习能力,他们不能有意识地自主学习,部分基础弱的同学对自学充满一种畏惧心理,学生自主学习积极性不高,参与面不广;学生的自制能力差,造成了学生被动学习,不想学习或不会学习,这样的现状直接影响着学生对信息技术知识的积累、能力的培养、信息素养的全面提高。而我们的学生缺乏的正是这种主动学习的意向和能力。针对以上问题,在信息技术学科中培养学生的自主学习能力是必要的。
二、课题研究的方法
用文献法多渠道收集、整理和运用现今国内外自主学习、自主学习能力课题相关的理论,确立课题的理论支撑。实验前通过问卷调查、访谈等方法了解学生的自主学习能力水平和学生对信息技术学科的看法,确定课题研究的目标和内容,制定出培养学生自主学习能力的具体策略。
实践中采用行动研究法,探究以自主学习能力培养和高效课堂为核心的学习方法和教学方法,营造了用信息技术的学习氛围,提高了学生的学习兴趣,培养了学生良好的学习习惯,增强了教师的教学技能,提高了教学质量。
三、课题研究的成效
通过历时三年的扎实、系统的课题研究实验,本课题达到了预期的研究目标,实验班的学生的学习动机、学习习惯、自主学习方法与策略都得以优化,形成了较强的自觉自主学习信息技术的意识,感受到学习的乐趣,学生的自主学习能力得到了提高。
(一)教师的角色发生了变化,以“教”为中心的传统教学方式得以改善
(1)教师改变了传统的教育观念
确立了学生是学习和发展的主体的理念;确立了以培养和建构自主学习主体为核心的教学价值观;确立了教师自身动态的结构化的知识观。
(2)教师初步具备了有利于学生进行自主学习的教学策略
通过该课题的研究,教师在平时的教学中力求体现学生在学习过程中的主体地位,不仅在教学思想、教学目标任务、教学相互关系、教学组织形式、教学质量评估等许多方面,都完全不同于传统教学的思想和方式,而且还构建了相应的独具特色的教学策略,这主要体现为:加强合作学习的交往活动;创设民主和谐的课堂教学环境;尊重学生的个体差异,实施因材施教;提高主体主动参与的质量和程度;让学生体验成功和创造的喜悦。
(3)构建旨在培养创新精神和实践能力的学习方式及其对应的教学方式
在课堂教学前,教师善于分析学生的学习状态,为提供学习准备目标、学习目标、素材、资料、学习策略等,并预测达成度。在课堂教学中,教师善于运用多种手段激发学生的学习兴趣,让学生“想学”;有意向性的干预学生的学习内在动机因素,让学生“坚持学”;教给学生充足的认知和策略,让学生“会学”;并为学生提供足量的自主学习的空间。
(二)学生自主性学习能力逐步形成并提高
(1)实验班学生的元认知水平明显增高,学生开始能较为有效地进行自我调控。在“要我学”还是“我要学”的问题上有了比较清晰的认识。
(2)学生的主体性意识增强,学习兴趣和自我效能感有了提高。具体表现在学生不再是被动地接受知识,而是主动地探求知识,成为学习的主人;学生对学习产生了浓厚的兴趣,学习动力也较持久;另外,他们对自己的学习也表现出很大的自信,对自己学好功课非常有信心。学生具有了自我指导的能力。在“怎样学”、“如何学”这个问题上,学生有了一定的自主学习策略作指导。在课前,学生能根据教师所提供的学习准备目标、材料和学习策略进行预习,力求达成准备目标。在此基础上,学生初步形成自主搜集学习资源并有效使用这些学习资源的能力。在课堂上,学生积极参与课堂教学,充分利用教师提供的学习资源、学习策略、自主学习空间,积极思维、实践、讨论,达成学习目标,并逐步形成符合学生自身个体实际的学习策略。学生能与教师一起共同分析检测结果,并对自身的学习情况进行有效的自我反思、自我补救。
(3)学生在学习过程中能有意识地使用一定的学习方法和学习技巧。学生自主学习能力提高的同时,解决问题的能力也有了不同程度的提高,部分学生具有自我强化的能力。在“学一时”还是“学一世”的问题上,形成坚强的意志。
(三)构建自主学习的教学模式。
根据自主学习的一般教学模式和信息技术学科特点,设计构建了信息技术“六段式教学”高效课堂模式、基于问题解决的学生自主学习模式、基于动态学案的高中信息技术新型教学模式、基于“主题探究”式的学生自主学习模式和基于项目的信息技术学习模式等我们自己的自主学习教学模式,通过调研和反复教学实践研究,自主学习教学模式符合学生的认知水平和信息技术课堂的学习需求,有助于促进学生习惯的培养、学习能力的提升和课堂学习效率的提高。
四、课题研究过程的思考
结果表明,在信息技术学科中培养学生的自主学习能力是可行的,自主学习的教学模式在高中信息技术课堂教学中是可行且有效的。具有可操作性,有一定的推广、应用价值。高中信息技术自主学习能力培养的教学模式转变了学生的学习态度,缩小了学生的两极分化,是适合学生学习信息技术的一种有效的教学模式,是适应新课改的一次积极探索。
内 涵
综合职业能力是高职学生具有的职业素质的外化,是一种综合的、职业的能力,它既包括完成主要职业工作任务应具有的知识、技能、经验、态度等,还需要对应职业岗位变动的良好适应能力以及创新和开拓能力。
高职财经类专业本身的特点和岗位特征决定了财经类高职学生毕业后通过专业服务,与各种类型的消费者直接打交道,直接以人为工作和服务的对象, 工作更具灵活性。除专业知识、专业技术和技能点外,良好的合作沟通能力、语言表达能力、承受挫折和应变的能力,以及良好的情感、态度,更是服务行业所必须具备的。此外, 学生实际就业岗位多是基础管理岗位, 日常事务处理和基本管理能力也是非常重要的。因此财经类专业人才培养更强调综合职业能力。
前 提
根据综合职业能力要求确定培养目标
人才培养目标是人才培养的总原则与总方向,是开展教育教学的基本依据;人才培养目标直接决定了专业知识模块的搭建、课程的设置、教学模式的构建、考核评价体系的建立等方面的教学工作。财经类高职院校人才培养目标的确定需要邀请社会、行业、企业专家一起进行深入细致的社会调研,分析和研究地区经济发展的趋势与特点、产业结构的布局及发展情况;分析和研究专业所服务的经济领域或行业在地区经济中的地位与发展趋势,分析和论证经济发展对人才需求的现状及发展趋势预测,经济发展对人才综合职业能力的要求及期望等。虽然各专业人才培养目标有差异,但根据综合职业能力要求都应把培养面向生产、建设、管理、服务一线的高技术复合型人才作为培养目标。
以综合职业能力为导向构建人才培养方案的基本架构
在明确专业培养目标和综合职业能力的基础上,分析岗位职责,确定各岗位从业人员应具有的知识和能力,再以能力为主线,按照教学规律,将相同、相近的各项能力进行总结、归纳,构成教学模块。将整个教学内容具体划分为基本素质模块、专业能力与素质模块和个性化发展模块,依此制定人才培养方案。这样,既考虑到学生综合职业能力的培养,又为他们的个性化发展和可持续发展留有足够的空间。
采用多样化的考核方式
由于综合职业能力的表现是多方面的, 因此评价和考核方式也是多种多样的。现阶段,高职院校常采用的学生能力考核方法有:闭卷笔试,主要用于对学生基本理论知识与技术方法掌握及运用情况进行考核,这是目前采用最普遍的考核方式。开卷笔试,主要用于对学生分析问题的能力、知识的综合应用能力进行考核,像思想道德修养与法律基础、思想和中国特色社会主义理论体系概论等课程。现场操作,主要考核实际动手能力,工科类高职院校运用的最多。撰写调查报告,主要考核学生的社会实践能力, 沟通能力, 书面表达能力,财经类高职院校采用较多。毕业设计、论文,主要考核学生的专业技术的综合应用能力、信息检索能力、书面表达能力。口试或答辩,主要考核学生的语言表达能力、应变能力。根据综合职业能力考核的目标, 高职院校应对学生采用多种考核方法,形成综合职业能力考核体系。要强调的是重视校外实践教学环节的考核,结合企业人员的评价意见,将学生顶岗实习教学活动纳入考核范畴。
实 践
以综合职业能力为导向改革课程体系
课程是高职人才培养环节中最基本最重要的元素,课程体系在人才培养模式的改革中占据核心地位。学校构建以综合职业能力为导向的课程体系,从三个方面进行设计:面向市场需求,以职业分析为基础设计专业课程,把握好课程与工作的匹配;选好专业理论基础,本着“够用”“实用”为度,把握好课程的理论深度;增加实践课程,创设真实的职业环境,把握好理论与实践的整合。
比如学校会计专业,按照高职教育人才培养目标和质量标准,与企业(行业)共同制订会计专业人才培养方案,实现专业教学要求与企业(行业)岗位技能要求对接,专业课程内容标准与职业标准对接;实践课程形成了相对独立体系,并在教学计划中占 50%以上。会计专业课程体系由原来的公共基础课、专业基础课、专业课和限选修课四个部分逐渐演变为三个递进式模块构成,即基本素质模块、专业能力与素质模块和个性化发展模块。
深化校企合作,校企双向互动
学校以皖江城市带承接产业转移示范区的产业发展对会计人才需求为主要依据,建立校企合作理事会会计专业分会,与政府部门、行业组织、多家企业深入合作,在“引企入校”的基础上,设立会计专业及专业群建设委员会,与行业、企业专家共同搭建应用型会计职业人才培养平台,共同制订和修订会计专业人才培养方案,实现专业教学要求与企业(行业)岗位技能要求对接、专业课程内容标准与职业标准对接;校企合作共同开发专业课程和教学资源;积极试行多学期、分段式等灵活多样的教学组织形式,将学校的“教学做”的教学过程和企业的会计核算过程紧密结合,校企共同完成教学任务。
学校自筹资金投入200余万元用于改造和新建校内实训基地,改建、新建12个实训室,同时积极拓展校企合作空间,分别与20家单位签订协议,合作共建校外实习基地,为学生进行校外顶岗实习创造更为优越的实践教学条件;将企业办公地点引进校园,建立“校中企”,为学生提供真实防伪税控开票、企业报税、工商注册年检、银行票据结算等综合业务实训,并与企业签订订单培养协议。在“企中校”芜湖本源财务咨询服务有限公司、芜湖市端木财务咨询服务有限公司,由校外实训基地兼职教师每天指导学生,安排实训任务,纠正实习过程中存在的问题;参加实习的学生每周完成周记,并由校内指导教师、校外指导教师和会计系共同评定实训成绩,学生的实训实习不再是校外的“无人照管”,实训实习质量得到有效提高。
施行五步教学方法
在教育教学改革中,不断研究高职学生学习特点和要求,反思传统教学方法,探讨适合“教学做”的教学方法,形成了五步教学法。五步教学法是指通过任务下达、知识导学、动手操作、讨论交流、点评归纳五个实施步骤,实现做中学、做中教、教学做一体化的教学方法。运用这些教学方法,极大地激发了学生学习积极性,取得了良好的效果。
实现“五层能力递进”,将人才培养实施过程划分为五个学段,即理实一体化课堂学习阶段、课程模拟实训阶段、会计综合模拟实训阶段、顶岗实习阶段和就业实习阶段。在五个学段中能力培养的侧重点不同,从基本知识和技能到应用能力,从单项的业务操作技能到全面的职业能力,逐层上升,学生的理论实践能力达到逐步提高,有效避免了技能根底不扎实的现象。
“岗证赛”,“教学做”一体化
学校教学团队集思广益,形成了新的“岗证赛”、“教学做”一体化人才培养模式。在这一教学改革创新过程中,教学团队并不囿于微观层面即教学模式研究,而是对“岗证赛”、“教学做”进行历史探源、理论探源及现实探源,在教学实施中把“岗证赛”、“教学做”作为一项系统工程来推进,基于“岗证赛”、“教学做”设计人才培养方案、构建课程体系、设计教学内容、运用教学方法、设计学生学业考试、建设实训基地和师资队伍,形成教学做合一的教学体系。在教学方法改革中,通过不断总结和提高,形成了教学做合一的教学体系及实施途径,开发了教学做合一的课程与教材,创新教学做合一的教学方法,创建了教学做合一的考核方法。
成 效
学生综合素质全面提升
在掌握专业知识的基础上,学生能力得到全面发展,包括语言表达、沟通协调、人际交往以及分析问题、解决问题的能力和创新精神等。在学校开展的优秀学生干部及优秀学生标兵的评选活动、红歌大合唱比赛、励志教育演讲等活动中,很多学生都取得了优异的成绩。
专业技能显著提高
自 2011 年以来,学校会计专业学生连续几年获得安徽省高职院校会计技能大赛一等奖;连续三年获得“用友杯”全国大学生会计信息化技能大赛特等奖或一等奖。计算机操作能力合格率达 97.57%,英语应用能力合格率为 98.48%,学生参加会计从业资格考试,通过率在 90%以上,六成以上的学生在毕业时取得全国会计专业资格(初级)证书,“双证书”获取率达 100%。
就业竞争力明显增强
近几年,学生的就业竞争力不断增强,毕业生成为众多企业青睐的“香饽饽”,毕业生就业率年均在98%以上,学生就业岗位稳定,收入水平稳中有升,就业满意度较高,企业用人单位整体评价良好。