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《信息技术与数学建模课程教学融合的探索ξ》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、高等理科教育2006年第5期(总第69期)X信息技术与数学建模课程教学融合的探索李志林 欧宜贵(海南大学 信息科学技术学院,海南 海口 570228) 摘 要 在长期从事数学建模课程教学和培训学生参加全国数学建模竞赛实践的基础上,我们总结了信息技术与数学建模课程教学融合的一些成功经验。结合实际探讨了信息技术对数学建模课程内容的影响,探讨了现代教学手段与传统教学手段相得益彰的问题。关键词 信息技术 数学建模 融合 探索中图分类号 G64210 文献标识码 A数学建模课程是一门实践性很强的学科,需要我们灵活运用各种数学知识去描述和解决包括政治、经济、工程技术等应用领域的实
2、践问题。利用检索工具查阅有关专业资料就是常用的手段,对建立起来的数学模型用一定的技术手段求解,以及对解的验证往往需要计算机的支撑。可以说,计算机技术及数学软件的飞速发展和普及为改善、丰富数学建模课程的内容提供了条件;同时数学建模的发展又推动了计算机在高速、智能、小型、价廉四个方面的迅速发展。信息技术[1]的核心是计算机、通讯以及两者结合的产物———网络。因此,数学建模课程与信息技术具有与生俱来的密切联系。数学建模课程如何有机地与信息技术融合从而有效地提高学生数学素质、培养学生的创新能[2]力,在这方面我们作了一些尝试,并取得了一定经验。我们认为数学建模教学与信息技术有机融合
3、,应考虑如下几个方面的问题:一是教学内容的取舍要考虑信息技术对数学教学内容的影响;二是信息技术如何恰当地运用到数学建模教学中,充分发挥信息技术的优势;三是如何组织教学使信息技术贯穿于数学建模教学全过程。我们的目标是达到以信息技术为认知工具,贯彻以教师为主导,以学生为主体的教学理念,培养学生的创新精神和实践能力。 一、信息技术对数学建模课程内容的影响现代教育技术的新发展必然会引起传统数学教学内容的改革和发展。姜启源等人2003年所编《数学模型》第三版就明显地比第一、二版有较大的改进,加入了不少运用现代计算技术处理[3]的内容。信息技术对数学建模课程内容的影响主要体现在以下几
4、个方面,当然这也是改进我们的教学应该注意的问题。(一)信息技术知识和内容融入数学建模课程中信息技术的某些知识和内容融入数学建模课程中成为教学内容的一部分。数学建模课上某些内容原来只作理论分析,课后只作笔头练习的情况得到改进,课上不但可以进行实际的计算或画图,课后学生也可运用计算技术实际操作。比如利用不同曲线拟合同一组数据,就可以利用软件显示,从拟合图中能够方便地看出什么样的曲线拟合得最好,而没有现代技术手段,课堂内要完X收稿日期 2005—03—22作者简介 李志林(1964-)男,湖南宜章人,副教授,主要从事数学建模与微分几何研究1—126—高等理科教育
5、 信息技术与数学建模课程教学融合的探索成这样的工作几乎是不可能的。而运用数学软件有解时就能很方便地求出其解,即使无法求出其解析解,也可以通过计算机求出其数值解,而且这已成为教学内容的重要组成部分。(二)信息技术对传统数学知识和课程设置的冲击由于计算机技术及数学软件的飞速发展和普及,某些数学知识显示了强大的作用,而有些数学知识则显得过时或不适合再详细介绍。比如软件matlab语言以矩阵和向量为基本单位,显示了与矩阵运算有关数学知识的重要作用。而有了matlab,mathematica等软件后,求线性规划问题的解就变得轻而易举,再详细介绍解
6、线性规划问题的单纯形法已没有必要。对某些专业只要进行软件使用的短暂培训就已够用。(三)信息技术的发展对数学建模课程内容的结构体系提出了挑战传统的数学教学内容整体上是以知识内容的结构及其顺序线性展开。传统教材是一种教授教材,学生利用它学习自由度不大,灵活性不强,数学的实践性及教材内容的直观性较差。而随着“教学媒体”的介入,由原来的师生两方互动变成了教师、学生、教学媒体的三方互动。因此,不但对教材的编写提出了挑战,而且对教师如何组织上课也提出了挑战,如何构建课程内容的结构体系组织教学就成为教师必须精心备课的内容之一。 二、信息技术在数学建模教学中的应用(一)信息技术对教师的教
7、学提出了更高的要求由于教学媒体的介入,不但要求教师熟练掌握和运用现代教育技术手段,而且要求教师具有运用信息技术手段进行跨越“课堂时空限制”的教学能力。就数学建模课程教学而言,由于数学模型求解大都要使用计算技术,而数学建模的问题往往涉及政治、经济、工程技术等各个领域,因此,对教师熟练使用软件和一专多能提出了更高的要求。教师应该激发学生探究解决问题的激情,并在学生解决问题碰到困难时给予适当方法上的指导。包括:通过数学建模典型案例的分析,介绍数学建模的方法,编制出来源于实际的有吸引力的训练题,引导学生主动利用信息技术条件
