数学建模思想融入高职建筑类数学课的探索性研究与实践.doc

数学建模思想融入高职建筑类数学课剖析性研究与实践对于高职数学课任课老师来说,高职数学需改革早已是共识,从教育理念、内容、方法与手段都需改革,但真正付诸实施少,成功案例少之又少。本文笔者都是从事数学及建模教学一线老师,还有建工专业老师,积累了很多数学与建工相融合经验。本文就是将数学建模思想融入到高职建筑工程类数学课中,重构高职数学课,以期对同行有借鉴意义。一、高职院校数学建模开展必要性与可行性高职数学教学现状是,源于本科,自然成为本科数学压缩版,完全公理化体系,对于生源本来就不太理想高职院校来说,内容偏难,教师传授方法与手段也略显陈旧。因此,对于注重实用性高职院校来说,数学课往往不受重视,能少开就少开,能不开就不开,数学课空间被严重挤压。而数学建模就是将各专业中实际问题转化为数学模型,其素材本来就脱胎于实际问题,其实用性更是与高职教育理念相契合。另外,高职数学建模不仅弱化了数学理论体系严密性,突出其实用性,不再是空对空理论,学生可以参与进来,去剖析、发现,一定程度上打消了学生对数学畏难情绪。通过参加全国大学生数学建模竞赛,不仅提振了学生学****数学、钻研科学兴趣,更为学校在全国范围内打开了知名度,一定程度上拓展了高职数学课空间。二、我校数学建模与建工专业结合实践教学经验我校数学建模课已开展了几年,在平时教学中,任课老师倡导学生将掌握数学基础知识(尤其是微积分)与自己专业联系起来,与实际应用问题联系起来,逐渐形成自己建模能力,提高自己应用数学知识动手解决实际问题能力。任课老师也通过数学建模课,将数学理论、思想、方法通过数学建模逐渐渗透到我校招牌专业――建筑工程中,并与建工专业老师共同剖析建工类数学建模案例,积累诸多建筑类相关素材,并将其加工整理为微积分模型,一方面增加了《工程数学》实用性,另一方面提高了学生参与度。我校现在正在实施数学课改革,就是将模块化教学引入进来,数学课不再是以章节为单位,而是以模块为单位,例如将微积分分成函数模块、极限模块、导数模块、积分模块、微分方程模块等。每个模块分若干案例,例如导数模块分成导数意义案例、近似计算案例、最值案例等,每次课要完成案例中几项任务,由任务驱动案例,进而带动完成一个模块。例如:函数最值模块就分成开区间案例与闭区间案例,而开区间案例可由例如建筑力学中最大安全系数等相关专题作为若干任务。而案例完成过程就是一个完整数学建模过程。目前重构后课程一定程度上改变了数学理论教学与实践脱节现象,学生慨叹微积分在各领域应用广泛性与深入性,从而提高了学生学****数学兴趣,也培养了学生创新思维能力。三、数学建模思想融入建工数学教学剖析与案例数学建模思想“融入”不是简单“插入”,即将数学建模例子插入数学课中,或用几个学时讲解几个数学模型例子。这样,虽然在一定程度上可以提高学生对数学学****兴趣,但远远不能培养学生自己动手建立数学模型能力,而且这些应用实例往往会与课程知识体系割裂。应当在不影响微积分课程体系基础上,尽量充分地与建工专业有机结合,达到真正融入效果。接下来通过微积分中某些模块中代表性案例说明我们具体做法。案例1:极限理论与专业知识结合: 以混凝土强度发展与龄期关系为例,在正常养护条件下,混凝土强度随龄期增长不断发展,最初7~14d内强度发展最快,以后逐渐缓慢,28达到设计强度,28后强度仍在缓慢发展,增长过程课延续数十年之久。对于