“新工科”背景下數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)課程中的案例教學(xué)研究

“新工科”背景下數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)課程中的案例教學(xué)研究新工科（NewEngineeringEducationReform）是近年來在中國教育領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注和討論的一個重要議題，旨在培養(yǎng)具有“新工科”特點的工程創(chuàng)新人才。數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，在新工科背景下，也面臨著如何更好地與工程實踐結(jié)合以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力的挑戰(zhàn)。數(shù)學(xué)建模以其兼具理論研究和實用性的特點，成為數(shù)學(xué)課程中的重要教學(xué)方法。本文將從“新工科”背景下的技術(shù)需求和數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系、數(shù)學(xué)建模的定義和特點以及案例教學(xué)的優(yōu)勢等方面，探討在數(shù)學(xué)課程中運用數(shù)學(xué)建模的案例教學(xué)研究。一、“新工科”背景下技術(shù)需求與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，對于工程創(chuàng)新人才的需求日益增加，培養(yǎng)學(xué)生具備解決實際問題的能力成為高等教育的重要任務(wù)。然而，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式往往偏重于理論知識的傳授，缺乏實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。而在新工科背景下，學(xué)校和企業(yè)對于工程創(chuàng)新人才的需求更傾向于解決實際問題的創(chuàng)新能力。因此，教育界需要思考如何通過數(shù)學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。數(shù)學(xué)作為一門工具性學(xué)科，具有豐富的理論體系和實踐應(yīng)用。數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)當注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和解決實際問題的能力。數(shù)學(xué)建模作為一種重要的數(shù)學(xué)教學(xué)方法，強調(diào)數(shù)學(xué)與實際問題的結(jié)合，能夠培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。因此，數(shù)學(xué)建模在“新工科”背景下的數(shù)學(xué)課程中具有重要的意義。二、數(shù)學(xué)建模的定義與特點數(shù)學(xué)建模是將實際問題抽象為數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)學(xué)方法對其進行研究和分析，從而得到問題的解決方法和結(jié)論的過程。數(shù)學(xué)建模的關(guān)鍵是將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，通過對數(shù)學(xué)問題的分析和求解，得到實際問題的解決方案。數(shù)學(xué)建模的特點可以歸納為以下幾點：一是實際問題的抽象和模型的建立，在實際問題中找出數(shù)學(xué)規(guī)律和關(guān)系，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型；二是數(shù)學(xué)方法的選擇和運用，要選擇適當?shù)臄?shù)學(xué)方法和工具對模型進行求解和分析；三是解決問題的可行性和實用性，數(shù)學(xué)建模的最終目的是為了解決實際問題，因此解決方法必須具備實用性和可行性。三、數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)課程中的案例教學(xué)研究案例教學(xué)是一種基于實際案例的教學(xué)方法，通過真實的案例進行學(xué)習(xí)和討論，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和問題解決能力。在數(shù)學(xué)課程中，通過數(shù)學(xué)建模的案例教學(xué)，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實際應(yīng)用能力。首先，數(shù)學(xué)建?？梢詭椭鷮W(xué)生更好地理解和掌握數(shù)學(xué)知識。通過將實際問題抽象為數(shù)學(xué)模型，學(xué)生可以將抽象的數(shù)學(xué)概念和方法應(yīng)用到實際問題中，從而更深入地理解和掌握數(shù)學(xué)知識。其次，數(shù)學(xué)建?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問題解決能力。在解決實際問題的過程中，學(xué)生需要運用數(shù)學(xué)知識和方法進行分析和求解，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。再次，數(shù)學(xué)建模可以促進學(xué)科之間的融合與交叉。數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生在實際問題中綜合運用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的知識，不僅拓寬了學(xué)生的知識面，也培養(yǎng)了學(xué)科之間的融合與交叉能力。最后，數(shù)學(xué)建?？梢栽鰪妼W(xué)生的團隊合作和溝通能力。在數(shù)學(xué)建模的過程中，學(xué)生需要與團隊成員共同合作，分工合作，解決實際問題。通過合作和溝通，學(xué)生可以提高團隊合作能力和溝通能力。綜上所述，數(shù)學(xué)建模在新工科背景下的數(shù)學(xué)課程中具有重要的意義。通過數(shù)學(xué)建模的案例教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維，提高他們解決實際問題的能力。為了更好地運用數(shù)學(xué)建模進行案例教學(xué)，教師需要注重實際問題的選擇和設(shè)計，并結(jié)合學(xué)生的興趣和實際需求進行教學(xué)。此外，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)建模的過程