数学模型网络课程的研究与建设

２０１４年６月　教育教学论坛　Ｊｕｎ．２Ｏ１　４　第２６期　ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ　ＴＥＡＣＨＩＮＧ　ＦＯＲＵＭ　ＮＯ．２６　数学模型网络课程的研究与建设　朱永松　（湖北工业大学理学院，湖北武汉４３００６４）　摘要：本文探讨了网络课程的建设规范和建设方法，研究了数学模型课程的特点，通过二者的有机结合，建设一个数　学模型网络课程的教学平台。该平台可以推广到其他课程。　关键词：数学模型；网络课程；平台建设　中图分类号：Ｇ６４２．０　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４—９３２４（２０１４）２６—０２７５—０２　数学模型（Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｍｏｄｅ１）就是用数学符号、数学　时的时间内，要求每个队独立完成一篇研究论文，包括问题　式子、计算机算法和图形等对实际问题的本质属性进行抽　的分析、符号的说明、模型的假设、模型的建立和求解以及　象而又简洁的刻划。数学建模活动就是运用数学知识、数学　模型的检验与应用等。数学模型的教学就是围绕这一竞赛　方法来解决生产生活中的实际问题，关键的一点就是要将　活动开展的一系列的教学活动。网络课程就是通过网络表　实际问题转化为数学问题，建立数学模型，再通过算法设　现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，是信　计、计算机编程来求解这一模型。数学建模竞赛通过网络　息时代条件下课程新的表现形式。它包括按一定的教学目　进行，来自各专业的三名大学生组成一队，在三天三夜７２小　标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。其　・十－十一—。．卜”—。卜”—’一＊—。　＊—十一＊—’一“—十一－十－十－—－　－—十一－—十一－—’一－—ｔ一－—’一－十－十一—＋一－—十一－—十一－—’一　二、构建集基础、综合、研究三位一体的递进化教学体　任务，指导学生逐步完成任务，在动手实践中掌握教学内　系　容，达到教学目标。教师也可以采用问题启发式教学［４１，通　随着业界对计算机硬件开发人员需求的不断上升，针　过布置一些小论文，引导学生课后有针对性地去查阅资料，　对目前我国高校计算机硬件课程教学体系存在的问题，以　通过自主学习方式，最后在课堂上让学生研讨、教师总结，　培养创新型人才为导向，创建符合科学发展观的递进化计　培养了学生的创新意识以及分析问题的能力。充分利用网　算机硬件教学体系。　络资源建设硬件学科网站，为学生提供大量的学习资源，方　（一）创建符合科学发展观的创新型人才培养模式　便师生参与讨论，展开协作式学习方式。　科学发展观的核心思想是以人为本。创建符合科学发　（四）构建立体化的实践教学模式．　展观的人才培养模式的目的就是要促进学生的全面发展，　实践是培养创新型人才的关键，必须将实践教学贯穿　不断地提升学生的思想品德、科学文化、身体素质、心理健　于整个硬件教学过程中。构建立体化的实践教学模式是以　康、动手实践以及创新能力。另外在设计创新人才培养模　培养学生创新能力及综合素质为出发点，充分调动起学生　式时，要注重联系社会人才需求，结合高校自身特征，充分　的自主学习性和探究能力。通过设置多模块化、多层次、多　发挥出学生的特色，才能让学生走向社会有更强的竞争力　样性的教学实验类型，逐步提高学生综合动手实践能力。教　和发展潜力。　师还可以通过指导学生参加硬件设计竞赛，增加学生更多　（二）构建递进化计算机硬件教学体系　的实践机会，从而达到创新型人才培养的目标。　计算机学科是一门系统性很强的学科，在整个教学体　三、结语　系中，硬件课程、软件课程及实践课程是三大重要组成因　计算机硬件教学体系的建设是一个长期的过程，笔者　素。学生要在掌握了硬件知识后才能更好地学习软件课程，　在十几年的硬件课程教学中不断地研究和探讨，并将上述　而在讲授硬件课程时学生必须了解软件对硬件的控制指挥　一些解决方案付诸于实践，在创新型人才培养方面获得了　作用，综合应用软硬件知识，通过实践设计开发出新产品，　比较明显的效果。我们将不断完善递进化计算机硬件教学　真正做到培养学生的创新能力。调整硬件课程体系势在必　体系，在教学过程中逐步推广，培养出适应社会发展的创新　行。首先要有效地整合课程，将技术落后以及与后续课程　型人才　联系不大的内容删除，将课程中重复的内容进行有机融合，　参考文献：　并及时将最新技术补充到课程体系中。组织教师编写适应　【１】万晓冬，王友仁，陈则王．计算机硬件系列课程体系改革探讨　的硬件教材，通过优化教学内容，充分反映出硬件新技术，　Ｕ】．电气电子教学学报，２００７，（２９）：４－６．　使得教学过程更连贯，效率更高，充分调动起学生学习硬件　【２】唐建宇计算机硬件课程教学中的若干问题分析与探讨Ｕ】．福　的积极性，为学生打下坚实的硬件知识基础。在建立学生　建电脑，２００７，（５）：１８８—１８９．　良好的硬件基础的同时，可以进一步提高学生的综合应用　【３１宋之帅，田合雷，盛义保．产学研合作培养研究生创新人才的　软硬件知识能力，着手硬件项目开发，增强学生的创新意　研究与ＳＡＩ１］冲ｌａ电力教育，２０１２，（３４）：１７＝１８．　识。搭建产学研一体化平台［３１，将学生的创新成果应用于企　［４］曹维，徐东风．项目驱动法在计算机硬件系列实验中的应用ＵＪ．　业，并根据企业的需求培养学生的研究能力。　实验室研究与探索，２００９，（６）：２１０—２１２．　（三）丰富教学手段　基金项目：湖南工学院教改项目：以培养创新型人才为　教学手段要多样化，硬件类课程一般涉及时空概念等，　导向构建集基础、综合、研究三位一体的递进化计算机硬件　内容比较抽象，动态性较强，可以应用现代教育技术手段，　课程教学体系研究（２０１２）。湖南省教育科学“十二五”规划　借用多媒体技术，将静态抽象的内容转换成动态可视的情　项目：湖南省区域产学研结合技术创新体系研究及实践（项　景。打破传统教学方式，建立起一种提出问题、完成任务的　目编号：ＸＪＫ０１　１ＣＪＧ００４）。　互动式项目驱动教学方法　。教师根据教学计划，提出设计　作者简介：刘卉（１９８０一），女，湖南衡阳人，讲师，硕士，　主要研究方向：无线传感器网络、智能信息处理。　－２７５－　２０１４年６月　第２６期　目敬学论坛ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ　ＴＥＡＣＨＩＮＧ　ＦＯＲＵＨ　ｄｕｎ．２０１４　ＮＯ．２６　中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学　资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。网络课程具　有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征。　随着计算机技术和计算机网络技术的发展，使得网络课件　已经普及，网络课程也开始推广应用，并成为网络化学习　的重要组成部分。因此对于网络课程的研究应成为网络化　学习研究不可缺少的内容。数学模型课程是我校一门重点　建设课程，对培养学生实际应用能力、发现问题解决问题　的能力、创新意识与创新精神、团结协作意识等方面具有　重要作用。将数学模型课程推广到网络教学平台，使学生　在网络环境下进行自主有效的学习是一个发展方向。　一、网络课程教学的主要问题　：　当今网络课程教学过程中所要解决的主要问题有：　１．完整性：网络课程教学不仅可以作为课题教学的有益　补充，还可以单独作为一门课程，在设计中要把握知识的正　确性和合理性。既要与传统课题知识相结合，作为它的有效　补充，又要保持其自身的完整性，让学生通过网络课程的单　独学习，就可以对本学科知识有完整全面的掌握。　２．多样性：网络课程的特点之一就是能针对不同的个　体开展特色化的教学，学生可以根据自身的实际情况有选　择地开展学习。这样，在教学内容的取舍方面就要有多样　性，还要考虑不同地区、不同层次、不同年龄阶段的学习者　的教学要求，通过课程内容的多样化来实现个别化教学。　３．综合性：学生综合素质的培养要在网络课程中很好　的体现。现在社会对复合型人才的需求越来越大，要求也　越来越高，网络课程的内容广泛性、多样性已经载体的现　代性，都能很好的围绕这一目标来开展教学活动。　４．应用性：课程学习的目的就是让学生能很好的运用　到实际问题中去，来解决实际问题。网络课程通过实际案　例的设计，让学生真正做到学以致用。　二。具体研究对象和内容　数学模型网络课程建设包含平台建设、课程论坛、教　学博客、师生互动、搜索问答、在线测试、试题库、在线答疑　等功能模块，以课程为基本建设单元，既可用于单门网络　课程平台的建设，也可用于专业学科网络课程平台的建　设，还可用于全校其他网络课程教学平台的建设。数学模　型网络课程是通过互联网实现的课程，是现代课程的一种　表现形式。数学模型网络课程教学内容的设计过程中有以　下几点值得注意：　１．确定网络课程教学目标：以学生为中心，通过学生自　主学习开展各项教学活动，达到人才培养目标的要求。　２．选择网络课程教学内容：网络课程内容在考虑完整　体系结构的同时，要注重知识性与趣味性的有机结合。特　别在案例的选取上，能充分激发学生的学习热情和学习兴　趣，让学生乐在其中，寓教于乐。这样变被动为主动，不知　不觉地达到教学要求。　３．组织网络课程教学：网络课程教学一定要结合网络　课程特点和学生的实际情况，通过线性化、模块化、分层递　进的教学组织模式，特别注重学生与系统之间、不同对象　之间有机交互以及学生与教师之间的互动。互动学习才能　让学生有成就感，才能坚持下来并深入下去。　４．有效的评价：网络课程学习的评价不能用传统的考　试来测评，要在学生学习的过程中开展评价。评价的内容　是学习者的感受、学习心得的体会、学习过程描述以及学　习成果的检测。要注重定量与定性评价相结合，进行综合　评价，评价过程要贯穿于学习的整个过程之中。　三、数学模型网络课程的建设情况　１．数学模型网络课程平台。包含自主建设、课程论坛、　教学博客、师生互动、搜索问答、在线答疑等功能模块，以课　程为基本建设单元，既可用于数学模型网络课程平台的建　设，也可用于全校性网络课程平台的建设。　２．自主建设栏目。用于自主进行课程网站基本栏目的　建设，包括课程首页、教学设计、师资队伍、课程建设、教学　建设等栏目，用户可以通过网站的后台系统自行增删栏　目、自定义栏目名称、设定用户权限，栏目资讯建设与信息　管理前台化，功能实用，操作简便。　３．论坛博客模块。论坛博客模块分别包含课程论坛与　教学博客模块，旨在为教学双方提供基于网络进行学习论　坛、教学交流与互动的平台。课程论坛与博客的长期建设　有利于汇聚全校广大师生的智慧对课程教学相关的问题　进行深入讨论，其资源的积累又将对课程教与学起到积极　的作用。　４．师生互动模块。师生互动模块旨在为教师与学生提　供师生问点对点的教学辅导和班级集体内教学讨论的平　台，师生互动模块包含电子邮箱功能与教学日志、学习指　导、师生留言、问答精选等栏目。数学建模教学资源的建设　与积累将对教师的教学积累起到重要作用。　５．搜索问答模块。搜索问答模块旨在为教学双方提供　基于网络进行学习资源搜索与学习问答的平台，它不仅支　持文字、公式与图形的在线编辑与修改，而且支持基于文　字、公式与图元的搜索与识别，从而支持师生对包含公式　和图形的专业知识内容进行搜索与问答。　６．在线答疑模块。在线答疑模块提供了一对一、一对多　与多对多等形式的在线答疑模式，实现一种全新的、超越　传统答疑方式的远程在线答疑模式。　四、数学模型网络课程的主要特色　数学建模活动是解决一个学生从未接触过的实际问题　出发，运用有限的数学知识来解决问题，要求学生必须认　真思考，充分发挥创造力和想象力，充分运用知识的归纳　和演绎能力，通过类比分析，找到合适的切入点，转化为已　知的数学方法。这样，对学生的创新意识、创新精神和独立　研究问题的能力有着极好的锻炼机会。数学建模活动通过　网络进行数学竞赛，是开放型的，学生可以结合任何网络　公开的知识，收集整体各种数据，通过分析假设建立数学　模型。数学模型网络课程提供了这样一个平台，其开放的　特性给学生提供更多的学习资源。让学生根据自己兴趣和　爱好、认识发展水平来选择各类资源，最后有效地解决这　些问题。　数学模型课程学习与网络课程教学平台二者的有机结　合，进一步促进了对数学模型课程的学习与应用，体现了　数学模型课程的教学特点，促进了数学模型课程内容本身　的革新。　参考文献：　［１】樊锁海．数学模型精品课程建设的实践和思考［１１．大学数学，　２０１０，（１）．　［２］徐朝军．网络课程效能自动评价研究Ⅱ１．南京师范大学学报，　２０１２，（０３）．　［３］刘名卓．网络课程的可用性研究［Ｉ】．华东师范大学学报，２ＯｌＯ，　（０４）．　［４】冯爱芬，常志勇，杨德五．理工科院校数学模型课程的教学现　状与对策【ｌＩ．中国现代教育装备，２０１１，（０２）．　作者简介：朱永松（１９７３．１２一），男，湖南华容人，副教　授。主研方向：数学模型、数学实验、数学应用软件。　一２７６—