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农业科学中的数学教育的应用

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在数字化背景下,数学在各领域的作用也越发突显。虽然数学教育是一门逻辑思维严谨的学科,但是在传统观念中,数学只需动脑,不需动“手”,结果是学生只单纯的掌握了数学计算方法,而缺乏运用数学方法解决实际问题。随着社会的进步,新时期下的农业科学对数学教育提出了新的要求,在此背景下,由孟军、尹海东、任永泰、傅丽芳、王淑艳、张战国合编的《农业数学实验》(科学出版社,2005年7月版)一书将数学教育与农业科学相结合,通过数学方式来解决农业科学中的现实问题,旨在培养学生运用数学方法解决实际问题的的动手能力。纵览全书,具有以下三大特色:

一、思路框架清晰,逻辑思维严谨

《农业数学实验》一书采用“直觉—试探—出错—思考—猜想—验证”的模式,有助于在激发学生的学习兴趣。作者围绕着“农业数学实验”展开了知识框架的构建,每个章节的知识内容层层递进,各个环节紧密衔接,形成以点成线,以线成面的知识框架结构,旨在激发学生探索的欲望。具体而言,全文共分为六章内容,作者将该书划分为三个层次来构建农业数学实验的知识框架。第一个层次是本书的第一章内容。作者在第一章节中分别对Matlab、SPSS和LINGO三个常用软件的操作方法进行了详细的介绍,针对各软件的优势与功能进行了简单的概括,以此来保证学生在学习过程中选择最适合的软件来完成实验的计算;第二个层次为本书的第二、三、四、五章内容。主要阐述了各种数学计算方法的基础知识和和实验方法。目的在于让学生掌握数学实验的基本方法和相关软件的应用;第三个层次为本书的第六章内容。作者在第六章中采用“理实一体”的原则将农业生产的实际情况与数学实验结合一起,以实例的形式将数学方法与农业生产结合形成综合数学实验。总览全书,该书的章节之间内容过渡流利,逻辑衔接紧凑,内容上层层递进,让读者了然于心。

二、教学模式设计到位,实践指导性强

在数字化时代下,农业科学对数学教育提出了新要求。作者认为有效利用互联网思维和技术,用数学方式解决农业科学所面临的问题将是农业数学实验教学模式的创新,是推动农业与数学实验的教学改革,更是加深学生对数学应用理解的重要手段。该书的内容设计上遵循“理论加实践、理实一体”的原则。“理实一体”在于根据实际案例来具体论述农业数学综合实验,在实践中嵌入知识元素,力求理论联系实际,打破理论与实践二元分离的格局。这种教学模式打破了学科体系“命题知识”至上的拘囿,突出能力的培养,学生掌握基本理论的同时,提高学生的实践操作能力。不仅避免了对单项技能操作的过渡关注,而且也打破了内容上的枯燥乏味。该书所提到的数学实验是面对非数学专业的学生都可以理解的数学实验,作者基于教学理论,结合自身的实践经验,设计了“理论+实践”的教学模式。具体设计内容为:学生基本技能的训练,通过各种基本软件的使用操作,了解各数学软件的优缺点;在结构上将单一的数学实验与农业生产问题相结合,培养学生运用所学的数学方法,借助计算机去解决实际问题的能力。这些宝贵的实践经验,对于数学在农业上的应用研究具有很好的启示和实践指导意义。

三、内容编排合理,专业性强

作者的写作思路框架条理清晰,将农业生产问题拢括进数学实验中。该书在内容的选择上难易结合,内容上循序渐进。本书在继承传统数学教学的基础上融合计算机的优势,做到二者兼容并蓄,充分的展现了现代农业数学实验的时代性及实践性。既强调农业数学实验的共性,又突出农业数学实验的个性,同时使二者有机融合;既讲述了农业数学实验的一般性理论,又强调农业数学实验的特殊性。该书在不管是在内容的设计上还是在实验案例的选择上大部分来自农业生产和科研实践,具有很强的实际背景。作者针对结合实际情况的综合实验都设置了实验内容、实验目的并以图文并茂的方式阐述了实验的模型的建立、求解过程;写作风格上注重阐明技术指标、操作步骤,既注重系统知识,又强调内容的实用性和技术的可操作性。综上所述,该书的写作思路清晰,理论与实践相结合,教学模式设计到位,指导性颇强。作者从多个角度探讨了计算机辅助农业生产可行性,通过运用数学方法,借助计算机解决农业生产的实际问题。除此之外,在内容的选择上难易结合,循序渐进,易于学习者学习,因此,该书是一本不可多得农业专业数学实验著作。

作者:刘东海 徐江鸿 单位:湖南铁道职业技术学院

探索科学责任编辑:张雨    阅读:人次