數(shù)學(xué)建模論文優(yōu)選(15篇)
在日常學(xué)習(xí)和工作中,大家都不可避免地要接觸到論文吧,論文的類型很多,包括學(xué)年論文、畢業(yè)論文、學(xué)位論文、科技論文、成果論文等。那要怎么寫好論文呢?以下是小編為大家收集的數(shù)學(xué)建模論文,僅供參考,歡迎大家閱讀。
數(shù)學(xué)建模論文1
【摘要】提出數(shù)學(xué)建模的基本概念,通過(guò)考查獨(dú)立院校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽發(fā)展?fàn)顩r,針對(duì)獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生的特點(diǎn),從多個(gè)方面闡述獨(dú)立院校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教育存在的突出問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上,提出了獨(dú)立大學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革策略和方法。
【關(guān)鍵詞】獨(dú)立院校;數(shù)學(xué)建模;改革
一、數(shù)學(xué)建模的基本概念
數(shù)學(xué)是在實(shí)際應(yīng)用的需求中產(chǎn)生的,要描述一個(gè)實(shí)際現(xiàn)象可以有很多種方式,為了實(shí)際問(wèn)題描述的更具邏輯性、科學(xué)性、客觀性和可重復(fù)性,人們采用一種普遍認(rèn)為比較嚴(yán)格的語(yǔ)言來(lái)描述各種現(xiàn)象,這種語(yǔ)言就是數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)建模則是架于數(shù)學(xué)理論和實(shí)際問(wèn)題之間的橋梁,數(shù)學(xué)模型是對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中的特定對(duì)象,根據(jù)其內(nèi)在的規(guī)律,做出一些必要的假設(shè),為了一個(gè)特定目的,運(yùn)用數(shù)學(xué)工具,得到的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),用來(lái)解釋現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象,預(yù)測(cè)未來(lái)狀況。因此,數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述實(shí)際現(xiàn)象的過(guò)程。
二、獨(dú)立院校數(shù)學(xué)建模課程現(xiàn)狀
大部分的獨(dú)立院校的數(shù)學(xué)建模工作純?cè)谝欢ǖ膯?wèn)題,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(一)學(xué)生方面的問(wèn)題。獨(dú)立院校的大部分學(xué)生的數(shù)學(xué)功底差,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不大,普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)自身的專業(yè)的幫助不大。從而更不愿意接觸與數(shù)學(xué)有關(guān)的數(shù)學(xué)建模,對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的興趣不大。在獨(dú)立院校中,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的大都是低年級(jí)的學(xué)生,而這些學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)還不完整,他們往往參加了一屆數(shù)學(xué)競(jìng)賽并未獲得獎(jiǎng)項(xiàng)后就不愿意再次參加。而高年級(jí)的同學(xué)忙于其他的就業(yè)、考研等壓力,無(wú)暇參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的培訓(xùn)。(二)教資方面的問(wèn)題。首先。傳統(tǒng)的教學(xué)是知識(shí)為中心、以教師的講解為中心。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要求教師以學(xué)生為中心,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的能力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。獨(dú)立院校外聘的老師常常對(duì)獨(dú)立院校的學(xué)生不夠了解,這直接影響到教學(xué)成果。其次,數(shù)學(xué)建模涉及的知識(shí)面廣,不但包括數(shù)學(xué)的各個(gè)分支,還包含了其他背景的專業(yè)知識(shí)。獨(dú)立院校的教師一部分是才從大學(xué)畢業(yè)不久的研究生,他們對(duì)于數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競(jìng)賽的培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)不足,科研能力不是很強(qiáng),對(duì)數(shù)學(xué)的各個(gè)分支的把控能力不強(qiáng),對(duì)其他專業(yè)的了解不夠全面。(三)教學(xué)實(shí)施方面的問(wèn)題。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的目的決不僅僅是獲獎(jiǎng),更重要的是通過(guò)參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),促進(jìn)高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革,起到培養(yǎng)全體學(xué)生能力、提高全體學(xué)生素質(zhì)的作用。獨(dú)立院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在很多的問(wèn)題。首先,大學(xué)數(shù)學(xué)建模教育在獨(dú)立院校中的普及性不夠。數(shù)學(xué)建模的宣傳力度不大,課程大多開在大一和大二的跨選課,這個(gè)時(shí)候?qū)W生的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)還不完整。其次就是教材的選取,數(shù)學(xué)建模的相關(guān)教材大都是為了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽而編寫的,對(duì)于獨(dú)立院校的學(xué)生來(lái)說(shuō),這些教材的難度系數(shù)大,涉及的知識(shí)面廣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了學(xué)生的接受能力。
三、改革的具體措施
(一)讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模,培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣。數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)具體解決實(shí)際問(wèn)題的能力,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的'用處,改變學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的態(tài)度,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力,認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的意義和價(jià)值。獨(dú)立院校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)雖然比較差,但是學(xué)生的動(dòng)手能力強(qiáng)。學(xué)?梢栽诙嚅_展數(shù)學(xué)建模的講座和課程,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模。同時(shí)多向?qū)W生宣傳數(shù)學(xué)建模的成果。(二)在教學(xué)內(nèi)容中滲透數(shù)學(xué)建模思想和方法。1.在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模的思想方法。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)重視的是知識(shí)的培養(yǎng)和傳輸,而忽視的是實(shí)際應(yīng)用能力。教師的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)理論知識(shí)。一般的教學(xué)方法是:教師引入相關(guān)的的基本概念,證明定理,推導(dǎo)公式,列舉例題,學(xué)生記住公式,套用公式,掌握解題方法與技巧。學(xué)生往往學(xué)習(xí)了不少的純粹的數(shù)學(xué)理論知識(shí),卻不知道如何應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中。數(shù)學(xué)建模課程與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程相比差別較大,學(xué)校開設(shè)的數(shù)學(xué)建?邕x課及數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)班,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力、想象力、邏輯能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力起到了很好的作用。由于學(xué)校開設(shè)的數(shù)學(xué)建模課程大多是選修課程,課時(shí)較少,參選的學(xué)生也有限,數(shù)學(xué)建模的作用不能很好的向?qū)W生傳輸。高等數(shù)學(xué)中的很多內(nèi)容都與數(shù)學(xué)建模的思想有關(guān),因此,在大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)有意識(shí)地結(jié)合傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程的特點(diǎn),將數(shù)學(xué)建模的思想和內(nèi)容融入到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中。這樣既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能很好的將突出數(shù)學(xué)建模的思想。2.數(shù)學(xué)建模與專業(yè)緊密聯(lián)系,發(fā)揮數(shù)學(xué)對(duì)專業(yè)知識(shí)的服務(wù)作用。數(shù)學(xué)建模與專業(yè)知識(shí)的結(jié)合,不僅可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的重要作用,在專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)中的地位,還可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣,增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的凝聚力,同時(shí)加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解。通過(guò)專業(yè)知識(shí)作為背景,學(xué)生更愿意嘗試問(wèn)題的研究。在學(xué)習(xí)中遇到的專業(yè)問(wèn)題也可以嘗試用數(shù)學(xué)建模的思想進(jìn)行解決。這有利于提高學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。3.分層次進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教育。大體說(shuō)來(lái)獨(dú)立院校的數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)應(yīng)該分成兩個(gè)階段:(1)第一階段:大學(xué)一年級(jí),在這個(gè)階段,大部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模沒(méi)有了解,這時(shí)候適合開設(shè)一些數(shù)學(xué)建模的講座和活動(dòng),讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模。同時(shí),在日常的數(shù)學(xué)教學(xué)中選擇簡(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題和改變后的數(shù)學(xué)建模題目,結(jié)合自身的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行講解,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的一般含義。基本方法和步驟,讓學(xué)生具備初步的建模能力。(2)中級(jí)層次:大學(xué)二、三年級(jí)。在這個(gè)階段,學(xué)生基本具備了完整的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),具有了基本的建模能力。這個(gè)時(shí)候應(yīng)該開設(shè)數(shù)學(xué)建模專業(yè)課程,讓學(xué)生處理比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題,讓學(xué)生自己去采集有用的信息,學(xué)會(huì)提出模型的假設(shè),對(duì)數(shù)據(jù)和信息需進(jìn)行整理、分析和判斷,并模型進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),最終完成科技論文。
四、加強(qiáng)教學(xué)組織與學(xué)校管理
。ㄒ唬┨岣邤(shù)學(xué)教師自身水平。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中,教師扮演著重要的角色。教師水平的高低決定著數(shù)學(xué)建模教學(xué)能否達(dá)到預(yù)期的目的。數(shù)學(xué)建模的教學(xué),不僅要求教師具備較高的專業(yè)水平,還要求教師具備解決實(shí)際問(wèn)題的能力和豐富的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。而獨(dú)立院校的教師部分教師是才畢業(yè)不久的研究生,缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這就對(duì)獨(dú)立院校的的數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作產(chǎn)生了很大的障礙。為了提高教師的水平,可以多派青年教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)交流,參加各種學(xué)術(shù)會(huì)議、到名校去做訪問(wèn)學(xué)者等等。同時(shí)可以多請(qǐng)著名的數(shù)學(xué)專家教授來(lái)到校園做建模學(xué)術(shù)報(bào)告,使師生拓寬視野,增長(zhǎng)知識(shí),了解建模的新趨勢(shì)、新動(dòng)態(tài)。青年教師還需要依據(jù)特定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對(duì)象和教學(xué)環(huán)境對(duì)自己的教學(xué)工作作出計(jì)劃、實(shí)施和調(diào)整以及反思和總結(jié)。青年數(shù)學(xué)教師還必須更新教育理念,改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念。只有不斷創(chuàng)新,努力提高自身素質(zhì),才能適應(yīng)新的形勢(shì),符合建模發(fā)展的要求。(二)選取合適的教材。數(shù)學(xué)建模教材使用也存在諸多不足之處。絕大部分高校教學(xué)建模課程采用的是理工類專業(yè)數(shù)學(xué)建模教材。這些教材主要涵蓋的數(shù)學(xué)模型的難度系數(shù)大。而獨(dú)立院校的學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱,無(wú)法接收這些模型。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以將具體的案例或是歷年的數(shù)學(xué)建模題目做為教學(xué)內(nèi)容。通過(guò)具體的建模實(shí)例,講解建模的思想和方法。一邊講解,一邊讓學(xué)生分組討論,提出對(duì)問(wèn)題的新的理解和對(duì)魔性的認(rèn)識(shí),嘗試提出新的模型。(三)豐富建;顒(dòng)。全面開展數(shù)學(xué)建;顒(dòng)是數(shù)學(xué)建模思想的最重要的形式,它既使課內(nèi)和課外知識(shí)相互結(jié)合,又可以普及建模知識(shí)與提高建模能力結(jié)合,可以培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,可以有效地提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)。學(xué)?梢远ㄆ诘拈_展數(shù)學(xué)建模宣傳活動(dòng),擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模的知名度。學(xué)校還可以邀請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的專家和獲獎(jiǎng)學(xué)生開展建模講座,提高對(duì)數(shù)學(xué)建模的重視,積極的組織建;顒(dòng)。實(shí)踐證明,只有根據(jù)獨(dú)立院校的自身特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)不斷進(jìn)行改革,才能解決獨(dú)立院校數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的問(wèn)題,才能真正的讓學(xué)生喜歡上數(shù)學(xué),喜歡上數(shù)學(xué)建模。
【參考文獻(xiàn)】
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作者:李雙 單位:湖北文理學(xué)院理工學(xué)院
數(shù)學(xué)建模論文2
【摘 要】首先闡述數(shù)學(xué)建模內(nèi)涵;其次分析數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系;最后總結(jié)出提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果的幾點(diǎn)思考。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)教學(xué);教學(xué)模式
什么是數(shù)學(xué)建模,為什么要把數(shù)學(xué)建模的思想運(yùn)用到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中去?經(jīng)過(guò)反復(fù)閱讀有關(guān)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)的文章,仔細(xì)研修數(shù)十個(gè)高校的數(shù)學(xué)建模精品課程,數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀教學(xué)案例等,筆者對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)建模進(jìn)行初步探索,形成一定認(rèn)識(shí)。
一、數(shù)學(xué)建模
數(shù)學(xué)建模即運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想,通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化,建立數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用計(jì)算機(jī)計(jì)算出結(jié)果,對(duì)實(shí)際問(wèn)題給出合理解決方案、建議等。系統(tǒng)的談數(shù)學(xué)建模需從以下三個(gè)方面談起。
1.數(shù)學(xué)建模課程。
“數(shù)學(xué)建!闭n程特色鮮明,以綜合門類為基礎(chǔ),重實(shí)踐,重應(yīng)用。旨在使學(xué)生打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ),增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)意識(shí),提高實(shí)踐能力,建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題。注重培養(yǎng)學(xué)生參與現(xiàn)代科研活動(dòng)主動(dòng)性與參與工程技術(shù)開發(fā)興趣,注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力等相關(guān)素質(zhì)。
2.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。
1985年,美國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)發(fā)起的一項(xiàng)大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)名為“數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”。旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)主動(dòng)性,提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想解決實(shí)際問(wèn)題綜合能力。學(xué)生參與這項(xiàng)活動(dòng)可以拓寬知識(shí)面,培養(yǎng)自己團(tuán)隊(duì)意識(shí)與創(chuàng)新精神。同時(shí)這項(xiàng)活動(dòng)推動(dòng)了數(shù)學(xué)教師與數(shù)學(xué)教學(xué)專家對(duì)數(shù)學(xué)體系、教學(xué)方式與教學(xué)知識(shí)重新認(rèn)識(shí)。1992年,教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”。截止20xx年10月已舉辦有21屆。大力推進(jìn)了我國(guó)高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)程。
3.數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新教育。
創(chuàng)新教育是現(xiàn)代教育思想的靈魂。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新的重要載體。如20xx年A題,葡萄酒的評(píng)價(jià)中,要求學(xué)生對(duì)葡萄酒原料與釀造、儲(chǔ)存于葡萄酒色澤、口味等有全面認(rèn)識(shí);而20xx年D題,機(jī)器人行走避障問(wèn)題,要求學(xué)生了解對(duì)機(jī)器人行走特點(diǎn);20xx年B題,乘公交看奧運(yùn),要求學(xué)生了解公交換乘系統(tǒng)。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽試題涉及不是單一數(shù)學(xué)知識(shí)。因此數(shù)學(xué)教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中必須融合其它學(xué)科知識(shí)。同時(shí)學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有助于增強(qiáng)其積極思考應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。
二、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系
數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐的.重要載體;數(shù)學(xué)教學(xué)旨在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想,激發(fā)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)相輔相成,數(shù)學(xué)建模思想與數(shù)學(xué)教學(xué)將有助于提高教學(xué)效果,反之傳統(tǒng)應(yīng)試扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與主觀能動(dòng)性;數(shù)學(xué)教學(xué)效果,在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中體現(xiàn)顯著。
三、數(shù)學(xué)教學(xué)
1.數(shù)學(xué)教學(xué)“教”什么。電子科技大學(xué)的黃廷祝老師說(shuō):“數(shù)學(xué)教學(xué),最重要的就是數(shù)學(xué)的精神、思想和方法,而數(shù)學(xué)知識(shí)是第二位的。”因此數(shù)學(xué)教師不僅要傳授數(shù)學(xué)知識(shí),更要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)的來(lái)龍去脈,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)精神實(shí)質(zhì)。
2.如何提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果。提高數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)是關(guān)鍵,創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)模式是手段,革新評(píng)價(jià)機(jī)制是保障。
①提高數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)。
數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)是提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果的關(guān)鍵。20xx年胡書記在《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)的意見》中明確提出,我國(guó)教育出了問(wèn)題,問(wèn)題關(guān)鍵在教師隊(duì)伍。數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)鮮明。若數(shù)學(xué)教師數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合能力不強(qiáng),則提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果將無(wú)從談起。因此數(shù)學(xué)教師需通過(guò)如參加培訓(xùn)、學(xué)習(xí)精品課程、同行評(píng)教、與專家探討等途徑努力提高自身素養(yǎng)。
、趧(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)模式 。
(1)必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念。首先要轉(zhuǎn)變繼承性教育理念,注重培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與實(shí)際操作能力。其次要轉(zhuǎn)變注入式教育理念,注重發(fā)揮學(xué)生主體能動(dòng)性。再次要轉(zhuǎn)變應(yīng)試教育理念。注重素質(zhì)的培養(yǎng)是長(zhǎng)久發(fā)展之計(jì)。最后要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式。科技發(fā)展為教育教學(xué)實(shí)現(xiàn)提供多種選擇。教育工作者應(yīng)提供多種教學(xué)模式以提高學(xué)習(xí)效果。
(2)必須改革數(shù)學(xué)教學(xué)模式。傳統(tǒng)講授式教學(xué)模式有很多不足,學(xué)生參與不夠,不能發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性。因此,在今后數(shù)學(xué)教學(xué)中,要注重發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性,如增加課題互動(dòng)環(huán)節(jié),采用小組討論,教師引導(dǎo)等方式。
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,要巧用提問(wèn)。教師可針對(duì)某一具體教學(xué)內(nèi)容根據(jù)數(shù)學(xué)思維方式特點(diǎn)巧設(shè)提問(wèn),讓學(xué)生回答,教師在關(guān)鍵的地方進(jìn)行啟發(fā)點(diǎn)撥,并適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)。在問(wèn)答過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生分析和思考問(wèn)題、解決問(wèn)題能力;在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,可采用分組討論形式。采用小組討論與集體展示、互評(píng)相結(jié)合。旨在教育學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽,分析不同;學(xué)會(huì)表達(dá),勇于提出見解,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
在數(shù)學(xué)課堂上可通過(guò)對(duì)典型案例的剖析,使學(xué)生親歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力。
(3)建立多元化評(píng)價(jià)機(jī)制。一是要建立多元化教師教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制。采用多元化考核、綜合評(píng)定教師教學(xué)效果的方法,有利于教師發(fā)展。二是要建立多元化學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)機(jī)制。多元化評(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)更客觀、公正,有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。
數(shù)學(xué)建模論文3
摘要:高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程是具有一定意義的,要將建模思想應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師就必須適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)環(huán)境,由傳統(tǒng)的傳授模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造性地傳輸方式。教師要不斷提高自我教學(xué)水平,不斷充實(shí)自己,用正確的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);教學(xué);數(shù)學(xué)建模
1.數(shù)學(xué)建模思想的意義
數(shù)學(xué)建模是指用數(shù)學(xué)符號(hào)將要求從定量角度進(jìn)行研究分析的實(shí)際問(wèn)題以公式的形式表述出來(lái),再通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算得到相關(guān)結(jié)果,用該結(jié)果解決實(shí)際問(wèn)題,即通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型和求解的整個(gè)過(guò)程。數(shù)學(xué)建模是符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展過(guò)程的,在數(shù)學(xué)建模中,學(xué)生通過(guò)對(duì)具體的假設(shè)、研究,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入思考,最終得到結(jié)論,再根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用到具體問(wèn)題中。整個(gè)過(guò)程經(jīng)歷了提出問(wèn)題、試探問(wèn)題、提出猜想假設(shè)、驗(yàn)證問(wèn)題及得出結(jié)論,整個(gè)過(guò)程符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律。數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用有助于幫助學(xué)生提高對(duì)數(shù)學(xué)的重視程度,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,讓學(xué)生的創(chuàng)造力得到更大的發(fā)揮。數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用對(duì)提高教師的教學(xué)水平也有所幫助,能夠幫助教師更好地對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué),由此擴(kuò)大教師在學(xué)生中的影響力。教學(xué)建模的思想應(yīng)用還有利于提高學(xué)生參加競(jìng)賽的綜合能力,吸引更多學(xué)生參加此類競(jìng)賽活動(dòng)。
2.建模思想對(duì)能力的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)建模思想很多是由實(shí)際問(wèn)題的一般思維進(jìn)行轉(zhuǎn)變才能成為抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題的,這要求對(duì)數(shù)學(xué)建模要抓住重點(diǎn),從具體問(wèn)題中抽象出問(wèn)題的本質(zhì)。因此,建模思想對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生將具體問(wèn)題經(jīng)過(guò)抽象和簡(jiǎn)化用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)的能力具有重要的意義。在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,有很多的數(shù)學(xué)模型,這些數(shù)學(xué)模型為幫助學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題提供了便利的方法,同時(shí)也為創(chuàng)建新的數(shù)學(xué)模型提供了基礎(chǔ)依據(jù)。數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)的重要紐帶,能夠幫助學(xué)生不斷探索數(shù)學(xué)中的奧妙,以此提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。運(yùn)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中,要根據(jù)已知條件的變化,靈活運(yùn)用新方法和新途徑促進(jìn)學(xué)生綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。
3.數(shù)學(xué)建模在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
3.1利用教學(xué)內(nèi)容滲透數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要根據(jù)教材的情況和學(xué)生的實(shí)際情況,將兩者相聯(lián)系,讓學(xué)生能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想尋找解決問(wèn)題的辦法,解決實(shí)際問(wèn)題。在教學(xué)中,教師要向?qū)W生灌輸數(shù)學(xué)建模思想,利用具體模型設(shè)置和假設(shè)情景,把數(shù)學(xué)知識(shí)和實(shí)際生活相聯(lián)系,幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)實(shí)際內(nèi)容,提高知識(shí)應(yīng)用能力。比如在高職數(shù)學(xué)對(duì)定積分概念進(jìn)行教學(xué)時(shí),就可以通過(guò)介紹曲邊梯形的面積求法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)分割、求和、取極限的定積分模型思想,然后再進(jìn)行思考,求物體的體積、質(zhì)量等。如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決這些問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型的思想基本相同,就會(huì)不斷拓展新思路解決其他問(wèn)題。運(yùn)用這種方式,能夠加深學(xué)生對(duì)概念的理解,拓展學(xué)習(xí)思維,強(qiáng)化教學(xué)效果。在學(xué)習(xí)定理公式的時(shí)候,也可以引進(jìn)數(shù)學(xué)建模思想,通過(guò)提出問(wèn)題、假設(shè)問(wèn)題,要求學(xué)生計(jì)算求值,再根據(jù)值的正負(fù)情況求出方程式的根,根據(jù)根值與區(qū)間的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生想出零點(diǎn)定理的概念總結(jié)。
3.2利用實(shí)際問(wèn)題滲透教學(xué)建模思想教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)或布置作業(yè)時(shí),要與實(shí)際的生活相聯(lián)系,讓學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題的解決中學(xué)會(huì)運(yùn)用建模思想。比如在問(wèn)題的設(shè)置上,可以利用身邊熟悉的事物進(jìn)行提問(wèn),讓學(xué)生從熟悉的環(huán)境中找到合適的解決方法。這不僅能夠幫助學(xué)生更好地理解知識(shí)概念,還與學(xué)生以后的工作有著緊密的聯(lián)系。通過(guò)在實(shí)際問(wèn)題中滲透教學(xué)建模思想,讓學(xué)生掌握基本的理論知識(shí),提高知識(shí)應(yīng)用能力。此外,教師在課外作業(yè)的布置上也要運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想解決實(shí)際的問(wèn)題,讓學(xué)生能夠有效利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決生活中的問(wèn)題,從而提高知識(shí)應(yīng)用能力,培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)的效率。
3.3提高數(shù)學(xué)建模思想在教材編寫中的應(yīng)用目前高職數(shù)學(xué)的教材基本都是按照本科教材進(jìn)行編排的,重視理論而忽視了應(yīng)用。高職學(xué)生大多數(shù)對(duì)理論的興趣不大,對(duì)實(shí)際應(yīng)用能夠產(chǎn)生一定的興趣,并較好地進(jìn)行掌握。所以編寫出一本適合高職培養(yǎng)的目標(biāo)教材是十分重要的',既能滿足高職數(shù)學(xué)建模思想的可持續(xù)發(fā)展要求,又能充分滿足學(xué)生的要求,實(shí)現(xiàn)高職的培養(yǎng)目標(biāo)。在高職數(shù)學(xué)教材的編寫上,要重視學(xué)生的實(shí)際水平,不但要讓學(xué)生能夠?qū)W到相應(yīng)的知識(shí),還要為以后的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和進(jìn)一步深造的能力。教師要把數(shù)學(xué)建模思想方法運(yùn)用到教材中,讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),把講授的知識(shí)點(diǎn)和數(shù)學(xué)建模思想有機(jī)結(jié)合,提高學(xué)生掌握實(shí)際問(wèn)題的能力,徹底讓學(xué)生擺脫數(shù)學(xué)乏味論的問(wèn)題,能夠?qū)λ鶎W(xué)內(nèi)容學(xué)以致用。
4.提高高職數(shù)學(xué)教學(xué)數(shù)學(xué)建模思想的方式
4.1教師要重視引導(dǎo)高職教師需要認(rèn)識(shí)到講授知識(shí)并不是教學(xué)的終極目標(biāo),更主要的是培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用和創(chuàng)新能力。其教學(xué)目的應(yīng)當(dāng)是通過(guò)科學(xué)的數(shù)學(xué)思維方式培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提高他們自主學(xué)習(xí)的意識(shí)。高職學(xué)生的整體知識(shí)水平并不是很高,對(duì)于很多問(wèn)題都不能深入地進(jìn)行思考,遇到難題也沒(méi)有繼續(xù)深入研究的動(dòng)力,缺乏自主創(chuàng)新的意識(shí)和獨(dú)立思考的能力。所以教師需要重視引導(dǎo)的作用,引導(dǎo)學(xué)生的思維向更廣闊的方向發(fā)展,讓學(xué)生能夠用數(shù)學(xué)思維看待周圍的事物,仔細(xì)觀察、分析各種事物之間的聯(lián)系和存在的數(shù)學(xué)模型,并且能夠通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述事物間的聯(lián)系,進(jìn)而用求知的方式解決事物間的實(shí)際問(wèn)題。教師的引導(dǎo)對(duì)于學(xué)生而言有啟迪作用,能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲,對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生興趣,在實(shí)際教學(xué)中是一種重要的教學(xué)手段。
4.2重視合作的力量教師除了積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思想外,還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)用合作的方式提升自己的思維水平。合作可以利用整體的功能彌補(bǔ)一個(gè)人思維的狹隘面,解決思考單一問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生多方面、多角度地思考問(wèn)題。合作讓學(xué)生能夠盡快找到合適的角色,通過(guò)互幫互助的方式共同提高,加快問(wèn)題的解決。在合作中,學(xué)生能夠準(zhǔn)確利用自己熟悉擅長(zhǎng)的環(huán)節(jié)幫助提高整體的成績(jī)和思維水平,切實(shí)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的整體水平和綜合素質(zhì)。團(tuán)體合作還能讓每個(gè)學(xué)生都參與進(jìn)去,都有展示和鍛煉自己的機(jī)會(huì),從而增強(qiáng)自信心,提高學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)良好的溝通能力,促進(jìn)學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)合作,幫助提高學(xué)生的交往能力。重視合作的力量,能夠幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的特長(zhǎng)和特點(diǎn),增強(qiáng)信心,提高自我探索精神,同時(shí)合作中產(chǎn)生的競(jìng)爭(zhēng)也能激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行深入探究。
4.3重視數(shù)學(xué)建模過(guò)程數(shù)學(xué)建模的最終目標(biāo)并不是解決了什么樣的問(wèn)題、獲得了什么樣的結(jié)論,而是在建模過(guò)程中學(xué)生能夠通過(guò)自己的努力,不斷進(jìn)行實(shí)踐和自我否定,最終找到解決具體問(wèn)題的有效方式。數(shù)學(xué)建模過(guò)程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程和一個(gè)不斷提升自我的過(guò)程,所以教師要重視數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,讓學(xué)生感受到實(shí)踐過(guò)程的魅力,根據(jù)學(xué)生的基本狀況和不同的特點(diǎn),綜合利用學(xué)生的特長(zhǎng)和優(yōu)點(diǎn)提高他們解決實(shí)際問(wèn)題的能力,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的意義,體會(huì)到發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的樂(lè)趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維習(xí)慣。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生,也要讓學(xué)生重視數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,從數(shù)學(xué)建模中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,產(chǎn)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心和動(dòng)力,并且通過(guò)不斷深造發(fā)展,能夠在數(shù)學(xué)建模中發(fā)揮自己的才能,展現(xiàn)出自己擅長(zhǎng)的一面,在建模和交流中獲得感受和啟發(fā)。
5結(jié)語(yǔ)
高職院校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程是具有一定意義的,要將建模思想應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師就必須適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)環(huán)境,由傳統(tǒng)的傳授模式轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)造性地傳輸方式。教師要不斷提高自我教學(xué)水平,不斷充實(shí)自己,用正確的方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)踐。教學(xué)中只有通過(guò)不斷創(chuàng)新,根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況提高學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力,這樣才能不斷提高學(xué)習(xí)效率,幫助學(xué)生為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
數(shù)學(xué)建模論文4
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;力學(xué)實(shí)踐;科學(xué)思維;創(chuàng)新能力
數(shù)學(xué)模型是解決各種實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,是將數(shù)學(xué)應(yīng)用于力學(xué)等現(xiàn)代自然科學(xué)的重要橋梁。數(shù)學(xué)建模不僅是數(shù)學(xué)走向力學(xué)應(yīng)用的必經(jīng)之路,而且也是科學(xué)思維建立的基礎(chǔ)。通過(guò)數(shù)學(xué)建模分析力學(xué)問(wèn)題,將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際的嘗試,親歷發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過(guò)程,可以取得在課堂里和書本上無(wú)法獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)和親身感受,不斷深化科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。數(shù)學(xué)建模對(duì)力學(xué)教學(xué)思維的建立具有重要的指導(dǎo)作用。
一、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展
數(shù)學(xué)建模最早出現(xiàn)于公元前3世紀(jì),歐幾里得所寫的《幾何原本》為現(xiàn)實(shí)世界的空間形式構(gòu)建了數(shù)學(xué)模型?梢哉f(shuō),數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)是同時(shí)產(chǎn)生的。數(shù)學(xué)建模的發(fā)展貫穿近代力學(xué)的發(fā)展過(guò)程,兩者互相促進(jìn),相互推動(dòng)。開普勒總結(jié)的行星運(yùn)動(dòng)三大規(guī)律、牛頓的萬(wàn)有引力公式、電動(dòng)力學(xué)中的Maxwell方程、流體力學(xué)中的Navier-Stokes方程與Euler方程以及量子力學(xué)中的Schrodinger方程等等,無(wú)不是經(jīng)典的數(shù)學(xué)建模。1985年,美國(guó)開始舉辦國(guó)際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,至此數(shù)學(xué)建模的教育開始引起廣泛的重視。數(shù)學(xué)建模在我國(guó)興起并被廣泛使用是近三十年的事。從1982年起我國(guó)開設(shè)“數(shù)學(xué)建模”課程,1992年起舉辦全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,現(xiàn)在已經(jīng)成為我國(guó)高校規(guī)模最大的課外科技活動(dòng)。20xx年,開展“將數(shù)學(xué)建模的思想與方法融入數(shù)學(xué)類主干課程”的教改實(shí)踐,20xx年,《數(shù)學(xué)建模及其應(yīng)用》雜志創(chuàng)辦。
二、數(shù)學(xué)建模對(duì)力學(xué)教學(xué)的指導(dǎo)作用
1.數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)應(yīng)用于力學(xué)實(shí)踐的必要過(guò)程
數(shù)學(xué)建模(MathematicalModeling)是通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化,建立起變量和參數(shù)間的'數(shù)學(xué)模型,求解該數(shù)學(xué)問(wèn)題并驗(yàn)證解,從而確定能否用于解決問(wèn)題多次循環(huán)、不斷深化的過(guò)程。數(shù)學(xué)模型(MathematicalModel)是指為了一個(gè)特定目的,對(duì)于一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,發(fā)掘其內(nèi)在規(guī)律,通過(guò)積極主動(dòng)的思維,提出適當(dāng)?shù)募僭O(shè),運(yùn)用數(shù)學(xué)工具得到的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)建模幾乎是一切應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ),用數(shù)學(xué)來(lái)解決的實(shí)際問(wèn)題,都是通過(guò)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程來(lái)進(jìn)行的。而力學(xué)是應(yīng)用科學(xué)的一個(gè)重要分支,一種力學(xué)理論往往和相應(yīng)的一個(gè)數(shù)學(xué)分支相伴產(chǎn)生,如:運(yùn)動(dòng)基本定律和微積分,運(yùn)動(dòng)方程的求解和常微分方程,彈性力學(xué)及流體力學(xué)和數(shù)學(xué)分析理論,天體力學(xué)中運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和微分方程定性理論等。因此,有人甚至認(rèn)為力學(xué)應(yīng)該也是一門應(yīng)用數(shù)學(xué)。
2.數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)科學(xué)思維的基礎(chǔ)
科學(xué)思維是以科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的科學(xué)化、最優(yōu)化的思維,是科學(xué)家適應(yīng)現(xiàn)代實(shí)踐活動(dòng)方式和現(xiàn)代科技革命而創(chuàng)立的方法體系?茖W(xué)思維的其他重要研究者Dunbar立足心理學(xué)視角指出,科學(xué)思維過(guò)程是建構(gòu)理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)解釋和科學(xué)發(fā)現(xiàn)等階段中的認(rèn)知過(guò)程。這個(gè)過(guò)程與數(shù)學(xué)建模完全吻合,因此數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)科學(xué)思維的基礎(chǔ)。許多的力學(xué)家同時(shí)也是數(shù)學(xué)家,他們?cè)诹W(xué)研究工作中總是善于從復(fù)雜的現(xiàn)象中洞察問(wèn)題本質(zhì),又能尋找合適的解決問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,逐漸形成一套特有的思維與方法。數(shù)學(xué)建模不單單是對(duì)某個(gè)問(wèn)題或是某類問(wèn)題的研究和解決,更重要的是一種思維的培養(yǎng)?茖W(xué)思維的培養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成,是科學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容。
3.數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要作用
數(shù)學(xué)建模是一個(gè)分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,從數(shù)學(xué)理論到應(yīng)用數(shù)學(xué),再到應(yīng)用科學(xué),它為培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐到理論再?gòu)睦碚摶氐綄?shí)踐的能力,創(chuàng)造了十分有利的條件。數(shù)學(xué)建模的過(guò)程是一個(gè)不斷探索的過(guò)程,因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和發(fā)揮創(chuàng)新能力的有效途徑。創(chuàng)新可以是前所未有的創(chuàng)造,也可以是在原有基礎(chǔ)上的發(fā)展改進(jìn),即包含創(chuàng)造、改造和重組等意思。數(shù)學(xué)模型來(lái)源于錯(cuò)綜復(fù)雜的客觀實(shí)際,沒(méi)有現(xiàn)成的答案和固定的模式,因此學(xué)生在建立和求解這類模型時(shí),從貌似不同的問(wèn)題中抓住其本質(zhì),常常需要打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)?梢哉f(shuō),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力始終貫穿在數(shù)學(xué)建模的整個(gè)過(guò)程。在數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中體現(xiàn)了知識(shí)的創(chuàng)新、方法的創(chuàng)新、結(jié)果的創(chuàng)新和應(yīng)用的創(chuàng)新。
三、數(shù)學(xué)建模在力學(xué)教學(xué)中的現(xiàn)狀
數(shù)學(xué)建模教育在我國(guó)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展,越來(lái)越多的本科、?坪透呗殞W(xué)院開設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程,但普及率并不高,并且大部分學(xué)校只針對(duì)特殊專業(yè)開設(shè),如中南大學(xué)物理升華班,湖南師范大學(xué)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)等。在學(xué)習(xí)力學(xué)之前,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的了解主要來(lái)自于高校對(duì)數(shù)模競(jìng)賽的宣傳,所知有限。教師應(yīng)在本科第一堂力學(xué)課上幫助學(xué)生樹立正確的數(shù)學(xué)建模概念,將數(shù)學(xué)建模貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中重視數(shù)學(xué)建模思維的培養(yǎng),聯(lián)系實(shí)際力學(xué)問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
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數(shù)學(xué)建模論文5
概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)是一門研究隨機(jī)現(xiàn)象及其統(tǒng)計(jì)規(guī)律的數(shù)學(xué)學(xué)科,它是高等院校各專業(yè)開設(shè)的重要的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課程之一。以下是“概率統(tǒng)計(jì)中融入數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)探索論文”,希望能夠幫助的到您!
如何運(yùn)用該課程的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題具有非常重要的研究意義。每年一次的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是目前各高校的規(guī)模較大的課外科技活動(dòng)之一。數(shù)學(xué)建模是一門運(yùn)用數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)技術(shù),通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決現(xiàn)實(shí)中各種實(shí)際問(wèn)題的新學(xué)科。它通過(guò)調(diào)查,收集數(shù)據(jù)、資料,觀察和研究其固有的內(nèi)在規(guī)律,提出假設(shè),經(jīng)過(guò)抽象簡(jiǎn)化,建立反映實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型,即將現(xiàn)實(shí)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題?v觀歷年數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽試題,像高等教育的學(xué)費(fèi)問(wèn)題、北京奧運(yùn)會(huì)人流分布、DNA序列分類問(wèn)題、DVD在線租賃問(wèn)題及醫(yī)院病床的合理安排等問(wèn)題都不同程度地涉及到了概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。筆者多年來(lái)一直為理工科的本科生講授概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程,并每年輔導(dǎo)和指導(dǎo)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,所以與同事們一直都在探索如何深化概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這門課程的教學(xué)改革,使其與數(shù)學(xué)建模思想能有機(jī)結(jié)合。本文將從以下幾方面進(jìn)行探討研究。
一、概率統(tǒng)計(jì)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想的重要性
傳統(tǒng)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程的教學(xué),可以簡(jiǎn)單地歸納為:數(shù)學(xué)知識(shí)+例子說(shuō)明+解題+考試。這種模式雖然使學(xué)生在一定程度上掌握了基礎(chǔ)知識(shí),提高了計(jì)算能力,也學(xué)會(huì)了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決課后作業(yè)和應(yīng)付考試。但也不難看出,這種教學(xué)方式與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié),學(xué)生學(xué)會(huì)了書本知識(shí),但卻不知在所學(xué)專業(yè)中該如何運(yùn)用,這不僅與素質(zhì)教育的宗旨相違背,也極大地削弱了學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的能動(dòng)性,從而也影響了教學(xué)效果。數(shù)學(xué)建模的指導(dǎo)思想恰恰在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)實(shí)際問(wèn)題。這不僅僅是這門課程對(duì)學(xué)生的教育問(wèn)題,更是順應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育和教學(xué)改革的需要問(wèn)題。
二、在課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想
對(duì)于講授概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)這門課程的教師來(lái)說(shuō),有著非常重要的任務(wù),那就是如何教好這門課程,即如何使學(xué)生通過(guò)對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)而增強(qiáng)其對(duì)概率統(tǒng)計(jì)方法的理解與實(shí)際應(yīng)用能力。
1.教學(xué)內(nèi)容上數(shù)學(xué)建模思想的滲透。眾所周知,教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的把握起著不容忽視的作用。有效的教學(xué)是依賴于教師對(duì)該課程的內(nèi)容有著全面的`和深刻的理解。概率統(tǒng)計(jì)中的一些概念、性質(zhì)、模型的應(yīng)用確實(shí)有些難度,在日常教學(xué)中可以通過(guò)精選例題、切近現(xiàn)實(shí)生活,使學(xué)生逐漸深化對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解,即講課的內(nèi)容生活化、趣味化,生活中的概率統(tǒng)計(jì)問(wèn)題模型化。在概率統(tǒng)計(jì)里這些趣味性的例子比比皆是!比如摸球、投擲骰子等常見的游戲,“父母的身高對(duì)子女的影響”、“男女生人數(shù)的均衡對(duì)一個(gè)班級(jí)學(xué)習(xí)效果的影響”等發(fā)生在身邊的事。在概率統(tǒng)計(jì)這門課程中數(shù)學(xué)模型的影子也隨處可見!比如像降雨概率、人體舒適度指數(shù)、超市銀臺(tái)處的等待服務(wù)時(shí)間等這樣的隨機(jī)現(xiàn)象問(wèn)題都需要將實(shí)際問(wèn)題數(shù)量化,然后對(duì)研究對(duì)象做出判斷,從而解決問(wèn)題。教學(xué)內(nèi)容中也可插入一些反映社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的背景與熱點(diǎn)問(wèn)題,使課堂教育跟上時(shí)代步伐。如有獎(jiǎng)促銷問(wèn)題、保險(xiǎn)賠償金確定問(wèn)題、交通事故問(wèn)題等,這樣的內(nèi)容都旨在培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)工具分析解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力,也就是培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。
2.教學(xué)方法中融入數(shù)學(xué)建模思想。在教學(xué)中,教師的責(zé)任更大地體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)能力,通過(guò)引導(dǎo)使學(xué)生運(yùn)用自己的能力來(lái)解決相關(guān)的問(wèn)題。這樣使學(xué)生不但能夠?qū)W到嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撝R(shí),同時(shí)也提高了學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)中,我們主要采用精講與導(dǎo)學(xué)相結(jié)合的方法,同時(shí)在課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中也可恰當(dāng)運(yùn)用討論式、啟發(fā)式、歸納類比式等教學(xué)方法。在運(yùn)用各種教學(xué)方法中都要充分關(guān)注學(xué)生的參與性,在與學(xué)生的互動(dòng)中挖掘出課本內(nèi)容中的數(shù)學(xué)建模思想,使其“顯化”出來(lái)。比如在講解隨機(jī)事件和古典概型中,可以講解摸球問(wèn)題、生日巧合及配對(duì)問(wèn)題、確診率及血清化驗(yàn)問(wèn)題等,這樣既活躍了課堂氛圍,又培養(yǎng)了學(xué)生愛思考的習(xí)慣。必須提及的是“案例教學(xué)法”,它是概率統(tǒng)計(jì)課程融入數(shù)學(xué)建模思想的有效而常用的教學(xué)方法之一。在教學(xué)中可以直接給出案例,然后從求解具體問(wèn)題中找出相應(yīng)的理論和方法。此方法縮短了數(shù)學(xué)理論與實(shí)際應(yīng)用的距離,不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也使學(xué)生明白概率統(tǒng)計(jì)是建立在現(xiàn)實(shí)生活基礎(chǔ)上的一門課程。比如在隨機(jī)變量的數(shù)字特征中,可以給出“報(bào)童的收益問(wèn)題”案例;在參數(shù)估計(jì)中,可以給出“湖中魚的數(shù)量估計(jì)”案例;在大數(shù)定律和中心極限定理中,可以給出“保險(xiǎn)公司的收益問(wèn)題”案例;等等。由于受到課時(shí)限制,可能不能充分有效地對(duì)案例進(jìn)行完整講解,通常將“案例分析法”和“現(xiàn)代教育技術(shù)法”相結(jié)合進(jìn)行教學(xué),利用多媒體教學(xué)手段可以將案例中出現(xiàn)的大量統(tǒng)計(jì)計(jì)算均由統(tǒng)計(jì)軟件(如Spss,SAS,R等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣既易于被學(xué)生接受,也有助于學(xué)生掌握統(tǒng)計(jì)方法和實(shí)際操作能力。
三、發(fā)揮課后作業(yè)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充與延伸作用
作為數(shù)學(xué)課程,課后作業(yè)是十分重要的組成部分,是進(jìn)一步理解、消化和鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容的重要環(huán)節(jié)。
1.課后試驗(yàn)。在概率統(tǒng)計(jì)這門課程中有很多隨機(jī)試驗(yàn),并且很多統(tǒng)計(jì)規(guī)律也都是在隨機(jī)試驗(yàn)中獲得的。比如通過(guò)投擲均勻的硬幣和均勻的六面體骰子,可以很好地理解頻率與概率之間的關(guān)系;雙色球的有(無(wú))放回抽樣,有助于理解隨機(jī)事件的相互獨(dú)立性;統(tǒng)計(jì)某書上的錯(cuò)別字,并判斷是否服從泊松分布等。通過(guò)讓學(xué)生們親自做實(shí)驗(yàn),不僅使他們能夠探索隨機(jī)現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性,還能幫助他們更深刻的理解、鞏固和深化理論。
2.課后作業(yè)。除常規(guī)概率統(tǒng)計(jì)練習(xí)題目外,可以增加一些有趣的、與日常生活中密切相關(guān)的概率統(tǒng)計(jì)題目。比如在給出了摸彩票規(guī)則和中獎(jiǎng)規(guī)則后,解決下面三個(gè)問(wèn)題:
。1)中獎(jiǎng)概率與摸彩票的次序有關(guān)系嗎?
。2)假設(shè)發(fā)行了100萬(wàn)張彩票,中一、二等獎(jiǎng)的概率是多少?
。3)若你打算摸彩票,在什么條件下中獎(jiǎng)概率會(huì)大一些?
3.課外實(shí)踐。針對(duì)概率統(tǒng)計(jì)實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn),有目的地組織學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),深入實(shí)際,調(diào)查研究,收集數(shù)學(xué)建模的素材。只有將某種思想方法應(yīng)用到實(shí)踐中去,實(shí)際解決幾個(gè)問(wèn)題,才能達(dá)到理解、深化、鞏固和提高的效果。教師可以從現(xiàn)實(shí)中尋找素材,選擇具有豐富現(xiàn)實(shí)背景的學(xué)習(xí)材料,可以讓學(xué)生自由組隊(duì),深入實(shí)際,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法調(diào)查、觀察和收集一些數(shù)據(jù),在教師指導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù),分析解決一些實(shí)際問(wèn)題,寫出書面報(bào)告。比如利用閑暇時(shí)間觀察校門口某路公交車各時(shí)段乘車人數(shù),根據(jù)觀察數(shù)據(jù),為該線路設(shè)計(jì)一個(gè)便于操作的公交車調(diào)度方案:包括發(fā)車時(shí)刻表;共需多少輛車;以怎樣的程度能夠照顧乘客和公交公司雙方的利益。
四、改變傳統(tǒng)單一的考核方式
考核是教學(xué)過(guò)程中不可缺少的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,評(píng)估教師教學(xué)質(zhì)量的手段。傳統(tǒng)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程均采用期末閉卷考試,教師通常都會(huì)按照固定的內(nèi)容和格式出題,學(xué)生為了應(yīng)付考試,往往把過(guò)多的精力花費(fèi)在對(duì)公式和概念的死記硬背上,而忽略了所學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用。雖然綜合成績(jī)是由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)的各占比例計(jì)算而成,但平時(shí)成績(jī)的考核主要看課后習(xí)題所做的作業(yè),而學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性對(duì)作業(yè)的態(tài)度差異性是很大的。為此,有必要改革傳統(tǒng)單一的考核方式,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。考核結(jié)果包括兩部分:一部分是閉卷考試,占60%,主要考察學(xué)生對(duì)概率統(tǒng)計(jì)的基本知識(shí)、基本運(yùn)算和基本理論的掌握程度;另一部分是開放性考核,由各占20%的平時(shí)成績(jī)和課后試驗(yàn)、課外實(shí)踐構(gòu)成,其中平時(shí)成績(jī)主要考查學(xué)生的作業(yè)情況、考勤情況、課堂表現(xiàn)情況等方面;課后試驗(yàn)、課外實(shí)踐主要考核學(xué)生對(duì)概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)的應(yīng)用能力,可以給學(xué)生一些實(shí)際問(wèn)題,或者讓學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐調(diào)查收集數(shù)據(jù),學(xué)生可以自由組隊(duì)也可單獨(dú)完成,通過(guò)運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)建立數(shù)學(xué)模型并借助計(jì)算機(jī)處理大量數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際問(wèn)題得到解決,最后提交一份書面研究報(bào)告。如此靈活多變的考核機(jī)制,才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,才有利于學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
通過(guò)在各個(gè)環(huán)節(jié)中融入數(shù)學(xué)建模思想,不但充分體現(xiàn)了概率統(tǒng)計(jì)的實(shí)用價(jià)值,搭建起概率統(tǒng)計(jì)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的橋梁,而且也使得工科類學(xué)生對(duì)概率統(tǒng)計(jì)這門課程的理解、認(rèn)識(shí)增強(qiáng)了,數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力也得到了提高。
數(shù)學(xué)建模論文6
1摘要
“摘要”是對(duì)整篇論文的縮寫,建立在通讀全文、理解全文的基礎(chǔ)之上。評(píng)審專家評(píng)閱論文時(shí),總是先看摘要,摘要給專家留下第一印象,是評(píng)獎(jiǎng)的敲門磚!罢卑: 問(wèn)題背景,要達(dá)到什么目標(biāo),解決問(wèn)題的思路、方法和步驟,模型的主要內(nèi)容、算法和結(jié)論,模型的特色。好的“摘要”能很快吸引評(píng)審專家的注意力,它建立在多次修改、反復(fù)推敲的基礎(chǔ)之上,具有統(tǒng)攬全文、層次分明、重點(diǎn)突出、文筆流暢的特點(diǎn)。
2問(wèn)題提出
“問(wèn)題提出”也可寫作“問(wèn)題重述”。是將競(jìng)賽試題所給定的問(wèn)題背景和解題要求用論文書寫者自己的語(yǔ)言重新表述。在美國(guó)的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中,這一部分稱為 Background或者 Introduction。
3模型假設(shè)
任何問(wèn)題的求解都有它的背景和適用范圍,建模試題來(lái)自于現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,同樣受到各種外在因素的約束!澳P图僭O(shè)”就是界定一個(gè)范圍,或給出幾個(gè)約束條件,一使得問(wèn)題的解決過(guò)程不至于太復(fù)雜,二使得其他人在使用該模型時(shí)知曉它的適用范圍。“模型假設(shè)”不是憑空臆造的,是在建立模型的過(guò)程中挖掘、提煉出來(lái)的。
4符號(hào)說(shuō)明
數(shù)學(xué)符號(hào)是數(shù)學(xué)語(yǔ)言的基本元素,具有抽象性、準(zhǔn)確性、簡(jiǎn)潔性的特點(diǎn)。數(shù)學(xué)模型由數(shù)學(xué)符號(hào)組成,模型的求解通過(guò)符號(hào)的運(yùn)算來(lái)完成?梢姡诮(shù)學(xué)模型時(shí)根據(jù)需要隨時(shí)引入必要的數(shù)學(xué)符號(hào)是多么重要的事情。根據(jù)競(jìng)賽要求,在建立模型的過(guò)程中所引入的數(shù)學(xué)符號(hào)要在本模塊給出說(shuō)明,最好的說(shuō)明方式是列一個(gè)表格。
5問(wèn)題分析
眾所周知,解決數(shù)學(xué)問(wèn)題最難、最重要的一步就是明確解題思路,確定解題方法。而“分析”,則是邁出這一步的關(guān)鍵。數(shù)學(xué)建模也這樣。建模試題往往由幾個(gè)子問(wèn)題組成,這時(shí)的“問(wèn)題分析”既要有全局分析,也要有局部分析。“問(wèn)題分析”包括: 分析解決該問(wèn)題需要用到哪些專業(yè)背景知識(shí); 分析解決問(wèn)題的切入點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn); 分析解決問(wèn)題的思路、方法、工具和步驟。這樣的分析對(duì)于“如何建立模型? 采用哪些數(shù)學(xué)理論或公式? 怎樣求解? 會(huì)遇到哪些困難?”具有指導(dǎo)作用。
6模型建立
“模型建立”就是將原問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)的表示式,主要步驟:
第一步,根據(jù)問(wèn)題的實(shí)際背景和專業(yè)背景,選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)理論或工具。例如,如果是變化率問(wèn)題,則考慮借助于導(dǎo)數(shù)或微分方程的手段; 如果涉及面積、體積、曲線弧長(zhǎng)、功、流量等幾何量或物理量,則考慮運(yùn)用積分元素法,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定積分、或重積分、或曲線曲面積分; 如果是隨機(jī)數(shù)據(jù)的處理,則考慮統(tǒng)計(jì)分析的方法。
第二步,確定常量、變量,用符號(hào)來(lái)表示這些量。
第三步,建立數(shù)學(xué)模型,即建立常量、變量之間的關(guān)系。這種關(guān)系可以是方程、函數(shù)或表格。
7模型求解
少數(shù)模型可能是簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)式子,求解起來(lái)比較容易。有些模型雖然也可用數(shù)學(xué)式子表示,但其中含有難以析出的參數(shù),求解很困難,有的模型面對(duì)的.就是一堆數(shù)據(jù),對(duì)于這兩種情形,就需要借助于軟件 Matlab,Mathematic,Maple,SAS,SPSS中的某一個(gè)編程求解。
8模型檢驗(yàn)
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目來(lái)自于科技、工程、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。由于問(wèn)題的復(fù)雜性和方法的局限性,所建立的數(shù)學(xué)模型與實(shí)際情況之間會(huì)有差距,模型可靠性的檢驗(yàn)成為必然。為了檢驗(yàn)提交的數(shù)學(xué)模型與實(shí)際情況吻合的程度,競(jìng)賽題中往往會(huì)提供一些來(lái)自于背景問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)!澳P蜋z驗(yàn)”就是將給定的數(shù)據(jù)代入模型,計(jì)算相對(duì)誤差和絕對(duì)誤差,如果誤差較大,就要返回去調(diào)整模型以提高可靠性。
9模型評(píng)價(jià)
該標(biāo)題也可寫成“模型的優(yōu)缺點(diǎn)分析”。分析模型有哪些優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是什么。也有人將這里的標(biāo)題改寫為“模型評(píng)價(jià)、推廣與改進(jìn)”。其中的“推廣”是將前述“模型假設(shè)”中的某些 條 件 適 當(dāng) 放 寬,看看結(jié)果會(huì)怎樣!案倪M(jìn)”是指對(duì)模型或算法做出某種改進(jìn)。
10參考文獻(xiàn)
列式參考的主要文獻(xiàn)。
11附錄
詳細(xì)的軟件程序、程序運(yùn)算過(guò)程、運(yùn)算結(jié)果; 用于模型檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)表格; 其他不宜放在正文中的數(shù)據(jù)表格。
數(shù)學(xué)建模論文7
目前,高等數(shù)學(xué)的實(shí)際教學(xué)仍處于簡(jiǎn)單的知識(shí)理論傳授階段,沒(méi)有與實(shí)際問(wèn)題緊密銜接,這樣會(huì)給學(xué)生中造成一種數(shù)學(xué)沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的想法,無(wú)法令學(xué)生感受數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)的關(guān)鍵,因此開展數(shù)學(xué)建模課程第二課堂就是將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)踐問(wèn)題的輔助教學(xué),能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值。
一、開展數(shù)學(xué)建模課程的必要性
(一)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教育模式主要追求的是數(shù)學(xué)知識(shí)的理論傳授,課堂的主要時(shí)間一般都是是在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念與公式的演繹和推理證明,這樣會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;而開展數(shù)學(xué)建模課程第二課堂的輔助教學(xué)既可以能讓學(xué)生在感受數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评淼耐瑫r(shí),又能將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)參與到解決實(shí)際問(wèn)題的全過(guò)程中去;與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)相結(jié)合,不僅能促使學(xué)生更好地理解、應(yīng)用數(shù)學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,同時(shí)也能彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂與實(shí)際結(jié)合不緊密的現(xiàn)象。
。ǘ┡囵B(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的能力。數(shù)學(xué)模型是對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定問(wèn)題,為了達(dá)到我們所需的某個(gè)目的,揭示其內(nèi)在規(guī)律,通過(guò)合理化的假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具得到的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。所以在學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程中,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性性思維,探究數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界之間的聯(lián)系,極大地促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的發(fā)展,充分發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的潛能。(三)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。數(shù)學(xué)已經(jīng)向生物、政治、經(jīng)濟(jì)以及軍事等自然學(xué)科、工程技術(shù)及管理科學(xué)中滲透、交叉、融合。利用數(shù)學(xué)建模來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,不僅需要所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),而且需要多方面的其他學(xué)科的知識(shí)以及一些常用的數(shù)據(jù)處理軟件,比如MATLAB、mathematica。所以學(xué)生學(xué)習(xí)如何建立數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,不但可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)與實(shí)際操作技能,而且可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的深入了解,從而拓寬學(xué)生的知識(shí)面、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
二、數(shù)學(xué)建模課程的實(shí)施計(jì)劃
(一)建模課程內(nèi)容的設(shè)置。1.講解數(shù)學(xué)建模的基本知識(shí)以及應(yīng)用的軟件。在數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)課堂上可以講解數(shù)學(xué)建模的概念、方法與步驟以及數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)與分類,讓學(xué)生在心中對(duì)數(shù)學(xué)建模有個(gè)初步的認(rèn)識(shí),奠定數(shù)學(xué)應(yīng)用的根基,讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模過(guò)程;同時(shí)結(jié)合淺顯易懂的數(shù)學(xué)案例介紹常用的數(shù)學(xué)模型比如初等模型、微分模型、線性代數(shù)模型、數(shù)學(xué)規(guī)劃模型和概率統(tǒng)計(jì)模型等,讓數(shù)學(xué)真正走向解決實(shí)際問(wèn)題的道路。另外,老師向?qū)W生介紹常用的數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件LINGO、MATLAB、MATHEMATIC,讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)問(wèn)題。2.講解與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的典型案例模型。高等數(shù)學(xué)是重要的基礎(chǔ)課,是以后學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)前提。老師可以結(jié)合專業(yè)課中與數(shù)。學(xué)相關(guān)的知識(shí),有目的.性地選擇典型案例進(jìn)行教學(xué),這樣能夠有效地激起學(xué)生的求知欲。在講解數(shù)學(xué)建模過(guò)程中可以強(qiáng)化案例中的數(shù)學(xué)思維及數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生的專業(yè)能力,這樣能夠建立正確的數(shù)學(xué)觀念,拓寬學(xué)生解決問(wèn)題的思路,提高學(xué)生分析并解決實(shí)際問(wèn)題的能力,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解。真正將數(shù)學(xué)理論運(yùn)用到解決專業(yè)問(wèn)題的學(xué)習(xí)中去,達(dá)到學(xué)以致用的作用。3.講解數(shù)學(xué)知識(shí)的背景意義。高等數(shù)學(xué)教材中的基本理論基本上都是從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中提煉出來(lái)的數(shù)學(xué)模型。所以教師可以選取恰當(dāng)?shù)乃夭暮唾Y料積極引導(dǎo)學(xué)生參與到第二課堂教學(xué)的活動(dòng)當(dāng)中,讓學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)知識(shí)的背景和意義,通過(guò)了解數(shù)學(xué)原理的背景,進(jìn)一步可以輔助傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)。(二)建模課堂的教學(xué)方法。數(shù)學(xué)建模的第二課堂教學(xué)可以嘗試多種靈活的教學(xué)方法,突破傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂的教育教學(xué)方法,比如現(xiàn)在提倡的自主型教學(xué)法、分層教學(xué)法、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法、綜合教學(xué)法等等,在教學(xué)的過(guò)程中,教師可以提供豐富的教學(xué)材料,不再只局限于數(shù)學(xué)知識(shí)的范疇,拓寬學(xué)生的視野,同時(shí)老師采用的教學(xué)方法有助于培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成靈活多變的學(xué)習(xí)方法,從而使數(shù)學(xué)教學(xué)從過(guò)去的枯燥乏味的模式中擺脫出來(lái),提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂(lè)趣。(三)建模課程的考核方式。數(shù)學(xué)建模的考核方式可以仿照全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽活動(dòng)的方案進(jìn)行,每三人一組,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度設(shè)置一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,這三個(gè)人分工明確,通過(guò)共同努力撰寫一篇數(shù)學(xué)建模論文,這種考核方式不僅有助于將積累的建模知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際操作中,也能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神以及語(yǔ)言表達(dá)能力,真正體驗(yàn)通過(guò)建模的思想利用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自我效能感。總之,數(shù)學(xué)建模第二課堂教學(xué)的開展不僅可以提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)和解決問(wèn)題的能力,同時(shí)也能增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)意識(shí)與創(chuàng)新精神。但高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革也會(huì)隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與時(shí)俱進(jìn),學(xué)校如何更好地將數(shù)學(xué)理論知識(shí)同實(shí)際緊密結(jié)合仍然是一項(xiàng)艱巨而又長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù)。
參考文獻(xiàn):
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作者:孫紹影 吳紫薇 單位:1.陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校 2.陸軍裝甲兵學(xué)院士官學(xué)校
數(shù)學(xué)建模論文8
一、高數(shù)教學(xué)里的量化指標(biāo)與線性關(guān)系
要將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,首先,要取得建模所需的一些參數(shù);其次,要分析出各個(gè)參數(shù)之間的線性關(guān)系;然后,才能建立模型的計(jì)算公式,并進(jìn)行測(cè)算、校驗(yàn)及修正。
在選取參數(shù)之前,我們先要明確我們建立模型的目的。在這里,我們建立數(shù)學(xué)模型的目的是:建立課堂上的教學(xué)質(zhì)量,與期中期末考試之間的某種聯(lián)系,從而達(dá)到提升考試成績(jī)的目的。
經(jīng)驗(yàn)表明,教學(xué)質(zhì)量好,學(xué)生的整體成績(jī)也會(huì)好。如果學(xué)生的整體成績(jī)都不盡如人意,那么在教學(xué)的過(guò)程中就可能出現(xiàn)了問(wèn)題。如何從細(xì)節(jié)上及早分析出教學(xué)的過(guò)程是否出現(xiàn)了問(wèn)題,將對(duì)考試的成績(jī)?cè)斐稍鯓拥挠绊,正是我們建立這一數(shù)學(xué)模型的目的所在。
二、分析數(shù)學(xué)建模中的相關(guān)參數(shù)
我們分析一下在數(shù)學(xué)模型中將用到的一些量化指標(biāo),也就是模型的參數(shù):
。1)學(xué)生的上課簽到情況;
。2)課堂問(wèn)答的情況;
(3)作業(yè)的情況;
(4)測(cè)驗(yàn)的成績(jī)。
這四項(xiàng)參數(shù),與考試的成績(jī)之間,有著某些必然的聯(lián)系。下面我們對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行逐項(xiàng)分析:
1.學(xué)生上課簽到情況。如果簽到率達(dá)到100%,那么授課是有保障的。反之,如果降為0(當(dāng)然這是一種極端的情況),那么除非學(xué)生自學(xué)成才了,否則教學(xué)質(zhì)量將是沒(méi)有保障的。所以,課堂上的簽到情況,與成績(jī)之間,有一個(gè)乘數(shù)關(guān)系。
2.課堂問(wèn)答。課堂問(wèn)答,包括學(xué)生的主動(dòng)提問(wèn),教師的例行提問(wèn)以及下課后的一些補(bǔ)充問(wèn)答。課堂問(wèn)答的多少,與兩方面有關(guān)系。第一,是學(xué)生的`學(xué)習(xí)積極性。如果學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)沒(méi)有積極性,那么,主動(dòng)提問(wèn)的情況就不多。第二,是教學(xué)內(nèi)容的難易度。如果教學(xué)的內(nèi)容很簡(jiǎn)單,一般學(xué)生的提問(wèn)也相對(duì)會(huì)減少。所以,對(duì)于課堂提問(wèn)的情況,要一分為二地分析。當(dāng)課堂提問(wèn)的數(shù)量上升時(shí),既有可能是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性上升,也可能是教學(xué)內(nèi)容相對(duì)有難度。學(xué)習(xí)積極性上升,則成績(jī)有可能提高。但如果是教學(xué)內(nèi)容有難度,則成績(jī)反而有可能下降。因此,對(duì)于課堂問(wèn)答的情況,除了進(jìn)行縱向?qū)Ρ韧,還需進(jìn)行歷史同期數(shù)據(jù)的橫向?qū)Ρ取?/p>
所謂縱向?qū)Ρ,就是這一期學(xué)生,在學(xué)習(xí)高數(shù)的過(guò)程中,各階段的課堂提問(wèn)情況。橫向?qū)Ρ,則是與前幾期學(xué)生,以及同期別的班的學(xué)生相比,這一班學(xué)生的課堂問(wèn)答情況。當(dāng)然,也有可能出現(xiàn)學(xué)生不積極提問(wèn),同時(shí)教學(xué)難度也不大的情況。這時(shí)候就要用到下一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)——測(cè)驗(yàn)。
3.測(cè)驗(yàn)的成績(jī)。課堂問(wèn)答相當(dāng)于抽檢,而測(cè)驗(yàn)則是一次小規(guī)模的普查。測(cè)驗(yàn)的結(jié)果可以較為真實(shí)的反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。不過(guò),測(cè)驗(yàn)不可能頻繁的進(jìn)行。因?yàn)檎n時(shí)安排主要還是以授課為主。過(guò)多的測(cè)試,有可能導(dǎo)致本末倒置。
4.作業(yè)的情況。除了測(cè)試之外,一個(gè)比較好的檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的方法,就是作業(yè)。大學(xué)的作業(yè),由于教學(xué)安排的原因,不像中小學(xué)作業(yè)那樣密集。同時(shí),教授的主要工作也不是批改作業(yè)。但抽查作業(yè)的完成情況,仍然可以對(duì)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況起到一些輔助作用。
三、建立數(shù)學(xué)模型
分析了數(shù)學(xué)建模的相關(guān)參數(shù),我們就要著手進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。盡管模型中的幾項(xiàng)參數(shù),與考試成績(jī)之間都是乘數(shù)關(guān)系,但是各項(xiàng)參數(shù)之間并不是簡(jiǎn)單的乘數(shù)關(guān)系,而是相互有一個(gè)比例。所以,在建立模型時(shí),我們采用將參數(shù)域?qū)ο笙喑,然后相加,取和,然后在分析與考試成績(jī)之間的線性關(guān)系。
我們?cè)O(shè)立這樣一個(gè)方程式:
上課簽到情況×參數(shù)值A(chǔ)×權(quán)重值1+課堂問(wèn)答情況×參數(shù)值B×權(quán)重值2+作業(yè)情況×參數(shù)值C×權(quán)重值3+測(cè)驗(yàn)情況×參數(shù)值D×權(quán)重值4=考試成績(jī)。
然后,實(shí)際成績(jī)進(jìn)行比對(duì)。
在這個(gè)過(guò)程中,調(diào)整參數(shù)對(duì)象的值,以及四個(gè)權(quán)重值,推算出接近于考試成績(jī)的公式,這樣就可以建立起一個(gè)初步的數(shù)學(xué)模型。
四、對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行應(yīng)用和修正
建立了數(shù)學(xué)模型后,還需要根據(jù)實(shí)際的教學(xué)情況,進(jìn)行修正,是數(shù)學(xué)模型與真實(shí)情況相接近,從而對(duì)教學(xué)工作有真正的應(yīng)用價(jià)值。
當(dāng)數(shù)學(xué)模型經(jīng)過(guò)修正逐漸完善后,根據(jù)各項(xiàng)教學(xué)指標(biāo),就可以有預(yù)見性地調(diào)整教學(xué)工作。比如,課堂提問(wèn)數(shù)量的上升,作業(yè)的情況良好,則教學(xué)情況有可能是在向好的方向發(fā)展。反之,就可及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。比如,增加與學(xué)生的交流,看是哪些地方還不盡理解,或者有些什么別的因素在影響,及早排查,從而確保期末考試成績(jī)不出現(xiàn)大的波動(dòng),影響教學(xué)質(zhì)量。
通過(guò)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,融入數(shù)學(xué)建模的思想,我們可以發(fā)現(xiàn),以往那些不太理解的量化指標(biāo),確實(shí)是與教學(xué)質(zhì)量之間有著必然聯(lián)系的。通過(guò)數(shù)學(xué)建模,我們不僅促進(jìn)了對(duì)科學(xué)化的教學(xué)方式的理解,也對(duì)數(shù)學(xué)建模這一工具方法本身,有了更多更深刻的了解。
數(shù)學(xué)建模論文9
近年來(lái),隨著教學(xué)改革的不斷深化,在大學(xué)中開展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽受到了越來(lái)越多的關(guān)注,數(shù)學(xué)建模能把現(xiàn)實(shí)生活中復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行較好的解決。本文主要就數(shù)學(xué)建;顒(dòng)開展的重要性及數(shù)學(xué)建模中創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,然后結(jié)合實(shí)際對(duì)數(shù)學(xué)建模中創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的策略進(jìn)行詳細(xì)探究。
一、引言
數(shù)學(xué)建模主要是針對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的特定對(duì)象進(jìn)行的研究,或有著特定的目的,然后對(duì)問(wèn)題做出簡(jiǎn)化假設(shè),把現(xiàn)實(shí)問(wèn)題用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá),采用特定的數(shù)學(xué)模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決,最后對(duì)模型進(jìn)行檢驗(yàn),判別模型的適用性。由于數(shù)學(xué)建模的題目是一個(gè)多學(xué)科交叉的問(wèn)題,不僅要求學(xué)生了解該問(wèn)題之前的研究,而且要在之前的研究上進(jìn)行創(chuàng)新,可見,創(chuàng)新意識(shí)在數(shù)學(xué)建模中起著非常重要的作用。
二、數(shù)學(xué)建;顒(dòng)開展的重要性及數(shù)學(xué)建模中創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)現(xiàn)狀
。ㄒ唬⿺(shù)學(xué)建;顒(dòng)開展的重要性分析
數(shù)學(xué)建;顒(dòng)的開展有著積極作用,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)能力培養(yǎng)有很大的益處。對(duì)于數(shù)學(xué)建模并沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)模式,即便是同一問(wèn)題的研究也有著多樣的思路方法,通過(guò)數(shù)學(xué)建模能對(duì)學(xué)生的視野加以拓展,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)有著積極作用。不僅如此,也能對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力和思維能力以及學(xué)生間的合作精神等方面進(jìn)行有效的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)綜合性的應(yīng)用能力提升也有著積極促進(jìn)作用,數(shù)學(xué)建模能夠在諸多的科技領(lǐng)域得到有效應(yīng)用[1]。學(xué)生能夠根據(jù)自身的專業(yè),通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,這能讓學(xué)生的`綜合知識(shí)運(yùn)用能力得到有效提升。
。ǘ⿺(shù)學(xué)建模中創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析
從現(xiàn)階段數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的實(shí)際情況來(lái)看,在諸多層面還存在問(wèn)題有待解決。這些問(wèn)題主要體現(xiàn)在教學(xué)的觀念上還有待進(jìn)一步更新。在以往的教學(xué)過(guò)程中,教師在公式的推導(dǎo)以及定理的證明方面比較重視,這對(duì)學(xué)生求知欲的激發(fā)以及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)有著諸多不利。很顯然這一教學(xué)方式與當(dāng)前的教學(xué)發(fā)展要求是不適應(yīng)的。還有是教師在科研意識(shí)以及創(chuàng)造能力方面也有待進(jìn)一步提升,創(chuàng)造性是教師能力的重要內(nèi)容。在近些年的數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)過(guò)程中,一些問(wèn)題還沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn),面對(duì)新的問(wèn)題教師不能及時(shí)地解決。
從學(xué)生層面來(lái)說(shuō),也有著諸多問(wèn)題存在,主要是思維品質(zhì)有待進(jìn)一步加強(qiáng)。要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模創(chuàng)新意識(shí),就需要培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì),如頑強(qiáng)的毅力、穩(wěn)定的情感、強(qiáng)烈的求知欲等。但是從實(shí)際情況來(lái)看,學(xué)生在這些方面還沒(méi)有鮮明的呈現(xiàn),在面對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的時(shí)候常常是沒(méi)有自信,對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的核心思想沒(méi)有得到深入的了解,這樣就使得學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)有著很大的難度[2]。
再有,學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化能力方面相對(duì)比較差。數(shù)學(xué)建模在形式上是多樣化的,具體的問(wèn)題能夠通過(guò)多樣化的方式來(lái)進(jìn)行思考解決,但是學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題的時(shí)候,往往缺乏將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。這就導(dǎo)致在創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)方面也存在諸多困境。
三、數(shù)學(xué)建模中創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的優(yōu)化策略探究
數(shù)學(xué)建模中創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)要從多方面加強(qiáng)重視,首先要能將數(shù)學(xué)建模教學(xué)和當(dāng)前教材緊密地結(jié)合,教師要學(xué)會(huì)在各教學(xué)章節(jié)引入數(shù)學(xué)模型。例如:在對(duì)立體幾何講授過(guò)程中,要能夠?qū)⒄襟w模型以及長(zhǎng)方體模型加以引入,這樣對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決就比較容易,在教學(xué)的潛移默化作用下,學(xué)生也能逐漸地對(duì)建模的應(yīng)用方法進(jìn)行領(lǐng)悟,這對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模興趣的培養(yǎng)也有著積極的促進(jìn)作用。
對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)要鼓勵(lì)學(xué)生大膽地想象,對(duì)學(xué)生的知覺(jué)思維加以培養(yǎng),這一思維的培養(yǎng)是在長(zhǎng)期實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)以及知識(shí),從而產(chǎn)生比較富有創(chuàng)造性的思路,這也是認(rèn)識(shí)上質(zhì)的飛越[3]。教師對(duì)學(xué)生別出心裁的想象要能進(jìn)行鼓勵(lì),例如在學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的時(shí)候,就能將物理中的瞬時(shí)速度公式在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中加以引入,這樣就能讓學(xué)生有比較獨(dú)特的見解和思考方法,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)培養(yǎng)有著積極作用。
數(shù)學(xué)建模中的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)要能引導(dǎo)創(chuàng)新,對(duì)學(xué)生的思維能力加強(qiáng)培養(yǎng)。教師在教學(xué)中的例題選擇以及設(shè)計(jì)過(guò)程中,要和實(shí)際相結(jié)合,加強(qiáng)一題多練訓(xùn)練,對(duì)公式的原理引導(dǎo)以及變換和延伸等方面的能力要有效加強(qiáng),將相似性以及相反性的問(wèn)題進(jìn)行延伸,這樣對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)就有著積極促進(jìn)作用。
再有是要構(gòu)建數(shù)學(xué)建模的意識(shí),對(duì)學(xué)生的轉(zhuǎn)換能力要加強(qiáng)培養(yǎng),數(shù)學(xué)建模就是將實(shí)際問(wèn)題通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問(wèn)題。在這一方面的能力培養(yǎng)上要充分重視,使學(xué)生的思維品質(zhì)靈活性以及開發(fā)智能等方面得到有效培養(yǎng),有效提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,從而也對(duì)學(xué)生獨(dú)立思考的能力進(jìn)行積極有效的培養(yǎng)[4]。
四、結(jié)語(yǔ)
總而言之,對(duì)于數(shù)學(xué)建模中的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng),要緊密地把理論和實(shí)際相結(jié)合,并要充分重視學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,對(duì)學(xué)生的奇思妙想要給予肯定和鼓勵(lì),這些都對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)有著重要作用。數(shù)學(xué)建模為培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)提供了良好的平臺(tái),相信隨著大學(xué)生數(shù)學(xué)建;顒(dòng)的開展和教學(xué)方法的改進(jìn),將有利于提高我國(guó)大學(xué)生的創(chuàng)新能力,為國(guó)家提供更多的優(yōu)質(zhì)人才。
數(shù)學(xué)建模論文10
生活中,數(shù)學(xué)無(wú)處不在。建高樓要畫幾何圖,發(fā)射火箭要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的計(jì)算。
我們一般加減乘除都是由0~9十個(gè)數(shù)字構(gòu)成的十進(jìn)制的算是組成的,而電腦里卻用了二進(jìn)制。
我一直都想不明白,直到我做了這道題目:小明有511塊糖,分別放在9個(gè)盒子里。你只要告訴他糖的塊數(shù),(不多于511),他就可將幾個(gè)盒子里的糖全部拿出,湊成你要的塊數(shù),這幾個(gè)盒子里各有多少塊糖?
我有些丈二和尚摸不著頭腦,怎樣也想不出來(lái)。我只好一個(gè)一個(gè)排,排了5個(gè)后,我發(fā)現(xiàn)是一個(gè)很有規(guī)律的'數(shù)列:1.2.4.8.16.都是這個(gè)數(shù)乘2得到下一個(gè)數(shù)的。我照著排下去:1.2.4.8.16.32.64.128.256,剛好為511,原來(lái)電腦里面有二進(jìn)制是因?yàn)榭梢运愠鏊袛?shù)呀!
我有看到了一種問(wèn)題-----“牛吃草”。一牧場(chǎng)上的青草勻速的生長(zhǎng),可供27頭牛吃6天,工23頭牛吃9天,18頭牛吃了6天后增加了12頭牛,還要幾天吃完?牛吃草有原有量和增長(zhǎng)量,一部分牛吃原來(lái)就有的草,一部分牛吃長(zhǎng)出來(lái)的草,吃增長(zhǎng)量的牛無(wú)論什么時(shí)候都有的吃,而吃原有量的牛吃完了就沒(méi)有了,所以應(yīng)先求原有量和增長(zhǎng)量,27×=162(份),(將牛一天吃的草視為一份),23*9=207(份),207-162)÷(9-6)=15(份),增長(zhǎng)量為15份,162-6×15=72(份),原有量為72份,18頭牛吃6天,共吃72-(18-15)×6=54(份)草,54÷(3+12)=3.6(天),答:還要3.6天吃完。
書上也是可以獲得知識(shí)的。書的頁(yè)碼也有學(xué)問(wèn)。如:甲.乙兩冊(cè)書用了8642個(gè)數(shù)碼,且甲冊(cè)比乙冊(cè)多20頁(yè),甲書有多少頁(yè)?首先要知道1~頁(yè)要1×9=9(個(gè))數(shù)碼,10~9需要2×90=180(個(gè))數(shù)碼,100~999需要2700個(gè)數(shù)碼,(2700+180+9)×2 8642個(gè),所以甲乙書都印到了四位數(shù)。20頁(yè)有20×4=80(個(gè))數(shù)碼,甲書有(86742+80)÷2=4361(個(gè))數(shù)碼,4361-(9+180+270)=1472(個(gè))數(shù)碼,1472÷4=368(頁(yè)),999+368=1367(頁(yè)),答:甲書有1367頁(yè)。
生活中,數(shù)學(xué)真是無(wú)處不在……
數(shù)學(xué)建模論文11
引言
當(dāng)前,高考第五批和中專對(duì)口升學(xué)學(xué)生成為高職院校的主要生源,高等數(shù)學(xué)在高職院校不僅是工科學(xué)生公共必修課,同時(shí)也為經(jīng)濟(jì)類的專業(yè)基礎(chǔ)課,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程非常重要。但學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,對(duì)學(xué)習(xí)不感興趣,自制力差。而學(xué)生對(duì)線性代數(shù)抽象的概念定理及其冗繁的計(jì)算難以接受成為線性代數(shù)教學(xué)的突出表現(xiàn),因此,在線性代數(shù)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想方法是解決學(xué)生理解困難和實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的有效途徑。
一、高職院校線性代數(shù)教學(xué)情況與建模發(fā)展概況
1.線性代數(shù)教學(xué)情況。行列式、矩陣和線性方程組是目前高職院校線性代數(shù)部分教學(xué)的主要內(nèi)容,所用的教材是以理論計(jì)算為主體,教學(xué)偏重其基本定義和定理,過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí),忽視其方法和應(yīng)用,有關(guān)線性代數(shù)應(yīng)用實(shí)例幾乎不涉及。再者高職院校高等數(shù)學(xué)總體課時(shí)少,因此線性代數(shù)部分課時(shí)也非常有限,但其理論抽象,內(nèi)容較多,教師在課堂上大多采用填鴨式的教學(xué)方式,導(dǎo)致該課程與實(shí)際應(yīng)用嚴(yán)重脫離,造成了學(xué)生感覺(jué)線性代數(shù)知識(shí)枯燥,計(jì)算繁雜,學(xué)習(xí)它無(wú)用處,大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
2.數(shù)學(xué)建模及其發(fā)展概況。數(shù)學(xué)建模的基本思想是利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查、觀察和分析,提出假設(shè),經(jīng)過(guò)抽象簡(jiǎn)化,建立反映實(shí)際問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系;并利用數(shù)學(xué)知識(shí)和Matlab、Lingo、Mathematics等數(shù)學(xué)軟件求解所得到的模型;再用所得結(jié)論解釋實(shí)際問(wèn)題,結(jié)合實(shí)際信息來(lái)檢驗(yàn)結(jié)果,最后根據(jù)驗(yàn)證情況來(lái)對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn)和應(yīng)用,它使學(xué)數(shù)學(xué)與用數(shù)學(xué)得到統(tǒng)一。數(shù)學(xué)建模大專組競(jìng)賽開展已有15年,參賽的高職院校逐年增加,我院在多年的參賽中取得了一定的成果,但因數(shù)學(xué)建模難度大和學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱以及高職院校學(xué)制的原因,參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)的學(xué)生基本為大一新生,而且只有小部分,明顯受益面小。
二、數(shù)學(xué)建模思想融人線性代數(shù)教學(xué)中的具體實(shí)施線性代數(shù)因其理論抽象,邏輯嚴(yán)密,計(jì)算繁瑣,讓人對(duì)其現(xiàn)實(shí)意義感受不到,使高職學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)有困難,也就很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,因此,線性代數(shù)教學(xué)過(guò)程中就要求教師介紹應(yīng)用案例應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)性、通俗性和實(shí)用性。
1.數(shù)學(xué)建模思想融入線性代數(shù)理論教學(xué)中。線性代數(shù)中的行列式、矩陣、矩陣乘法、線性方程組等復(fù)雜抽象的概念都可以通過(guò)實(shí)際問(wèn)題經(jīng)過(guò)抽象和概括得到,故而可以恰當(dāng)選取一些生動(dòng)的實(shí)例來(lái)吸引學(xué)生的注意力,通過(guò)對(duì)實(shí)際背景問(wèn)題的提出、分析、歸納和總結(jié)過(guò)程的引入線性代數(shù)定義,同時(shí)自然地建立起概念模型,讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)的過(guò)程,逐步培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想。比如講授行列式定義之前,可以引入一個(gè)貨物交換模型,并介紹模型是由諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲得者列昂杰夫(Leontief)提出,讓學(xué)生拓展視野。引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,建立一個(gè)三元線性方程組來(lái)求解該問(wèn)題,再以此問(wèn)題引出行列式,使學(xué)生了解行列式應(yīng)用背景是為求解線性方程組而定義的。從簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題入手,讓學(xué)生了解知識(shí)的應(yīng)用背景,使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)行列式是為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)的,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[2],明確學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性。
2.數(shù)學(xué)建模思想融入線性代數(shù)案例教學(xué)中。選擇簡(jiǎn)單的實(shí)際案例作為線性代數(shù)例題,給學(xué)生講授理論知識(shí)的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,對(duì)案例進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化并做出合理假設(shè),再建立數(shù)學(xué)模型并求解,進(jìn)而用結(jié)果解釋實(shí)際案例,學(xué)生通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程容易理解掌握理論知識(shí),同時(shí)也體會(huì)了數(shù)學(xué)建模的.基本思想,更讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到線性代數(shù)的實(shí)用價(jià)值,而且有利于提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。對(duì)于不同的專業(yè),可以根據(jù)專業(yè)需要引入相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,但專業(yè)性不能太強(qiáng),由于大一學(xué)生還暫時(shí)沒(méi)有學(xué),因課時(shí)限制,在線性代數(shù)課堂教學(xué)中應(yīng)該采用簡(jiǎn)單的例子。比如經(jīng)管類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)矩陣和線性方程組的相關(guān)例題時(shí),可以分別選擇簡(jiǎn)單的投入產(chǎn)出問(wèn)題和互付工資問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型;而電子通信類專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)矩陣和線性方程組的相關(guān)例題時(shí),可以加入簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)問(wèn)題和電路網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。
3.數(shù)學(xué)建模思想融入線性代數(shù)課后練習(xí)中。高職院校線性代數(shù)教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于理論,課后習(xí)題的配置大多數(shù)只是為學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí)和運(yùn)算技巧的,對(duì)線性代數(shù)的定義、定理的實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題基本沒(méi)有涉及,學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用訓(xùn)練不夠,因此適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充一些簡(jiǎn)單的線性代數(shù)建模習(xí)題,讓學(xué)生通過(guò)對(duì)所學(xué)的知識(shí)與數(shù)學(xué)建模思想方法相結(jié)合來(lái)解決。我們從兩個(gè)方面具體實(shí)施:
(1)在線性代數(shù)課程中加入Matlab數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),利用2個(gè)學(xué)時(shí)介紹與行列式、矩陣、線性方程組等內(nèi)容相關(guān)的Matlab軟件的基礎(chǔ)知識(shí),再安排2個(gè)學(xué)時(shí)讓學(xué)生上機(jī)練習(xí)并提交一份應(yīng)用Matlab計(jì)算行列式、矩陣和線性方程組相關(guān)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(2)針對(duì)所學(xué)的內(nèi)容,開展1次數(shù)學(xué)建模習(xí)題活動(dòng),要求學(xué)生3人一組利用課余時(shí)間合作完成建模作業(yè),作業(yè)以小論文形式提交,提交之后,教師讓每組選一個(gè)代表簡(jiǎn)單介紹完成作業(yè)的思路和遇到的問(wèn)題,其余隊(duì)員可作補(bǔ)充,再針對(duì)文章的不同做出相應(yīng)的點(diǎn)評(píng)并指出改進(jìn)的方向。通過(guò)這種學(xué)習(xí)模式,不但提高學(xué)生自學(xué)和語(yǔ)言表達(dá)以及論文寫作能力,而且利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和促進(jìn)師生關(guān)系,教學(xué)效果也得以提升。
4.數(shù)學(xué)建模思想的案例融入線性代數(shù)教學(xué)中。案例1:矩陣的乘積,F(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)商家代理某廠家的A、B、C、D四款產(chǎn)品。四款產(chǎn)品的每箱單價(jià)和重量分別為A:20元,16千克;B:50元,20千克;C:30元,16千克;D:25元,12千克。甲代理商代理的產(chǎn)品與數(shù)量分別為A:20箱,B:5箱,D:8箱。乙代理商代理的產(chǎn)品與數(shù)量分別為B:12箱,C:16箱,D:10箱。丙代理商代理的產(chǎn)品與數(shù)量分別為A:10箱,B:30箱。求解三家代理商代理產(chǎn)品總價(jià)和總重量。模型假設(shè):①在沒(méi)任何促銷優(yōu)惠措施下嚴(yán)格按照單價(jià)和數(shù)量計(jì)算總價(jià);②同款產(chǎn)品對(duì)即使不同級(jí)別的三家代理商執(zhí)行同樣的單價(jià)。模型建立:由已知數(shù)據(jù)分析可知,發(fā)往各代理商的產(chǎn)品類別不盡相同,通過(guò)用0代替,可以列成表。由此,分別將產(chǎn)品的單價(jià)和單位重量。
三、改革的初步成效
數(shù)學(xué)建模思想方法與線性代數(shù)的教學(xué)適當(dāng)結(jié)合并靈活運(yùn)用,這一教學(xué)改革提高了學(xué)生們的能力和素質(zhì),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)熟練掌握Matlab等數(shù)學(xué)軟件的使用,利用數(shù)學(xué)軟件加深了數(shù)學(xué)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用;(2)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性明顯提高,啟發(fā)學(xué)生初步產(chǎn)生用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí);(3)學(xué)生已逐步形成一種建模思維,逐步形成良好的分析和處理問(wèn)題的習(xí)慣。另外,適時(shí)應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想教學(xué),促進(jìn)了線性代數(shù)教學(xué)方法的改進(jìn),提高教學(xué)水平和教學(xué)效果,利于高職高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革進(jìn)一步推進(jìn)和課程建設(shè)的長(zhǎng)效發(fā)展。
總之,在高職院校高等數(shù)學(xué)各個(gè)教學(xué)模塊中逐漸地融入數(shù)學(xué)建模思想方法,能使學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)有較大提高,并對(duì)教師教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變起到促進(jìn)作用。
數(shù)學(xué)建模論文12
數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)知識(shí)建立描述實(shí)際問(wèn)題的模型,再進(jìn)行模型求解,然后得到解決實(shí)際問(wèn)題的方案.?dāng)?shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)等工具來(lái)解決生產(chǎn)和生活中的各種實(shí)際問(wèn)題,是培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的一個(gè)有效途徑.?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽不僅是一項(xiàng)普通的學(xué)科競(jìng)賽,更是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新意識(shí)的有效途徑.?dāng)?shù)學(xué)建模與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)系,一直是教育教學(xué)研究方面的熱點(diǎn)[1-8].現(xiàn)有文獻(xiàn)大多是從人才培養(yǎng)模式入手,而從機(jī)制角度出發(fā)的研究文獻(xiàn)尚不多見.因此,本文考慮依托數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,構(gòu)建起一個(gè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的五大機(jī)制,推動(dòng)創(chuàng)新人才培養(yǎng),對(duì)高校人才培養(yǎng)的方式、方法進(jìn)行有益的探索與嘗試.
1、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的五大機(jī)制
以數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)為依托和載體,以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標(biāo),建立“引導(dǎo)、轉(zhuǎn)化、協(xié)作、溝通表達(dá)、問(wèn)題導(dǎo)向”五大機(jī)制,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,著重培養(yǎng)一種精神及三大能力,即團(tuán)隊(duì)精神,理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的動(dòng)手能力、語(yǔ)言文字表達(dá)能力和自主學(xué)習(xí)能力.五大機(jī)制與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)關(guān)系見圖 1.
圖 1 創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的五大機(jī)制
2、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)五大機(jī)制的構(gòu)建
2.1、建立引導(dǎo)機(jī)制,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽所涉及的問(wèn)題,都是來(lái)源于現(xiàn)實(shí)社會(huì)的生產(chǎn)與生活,有很強(qiáng)的實(shí)用性.參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生,通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng)本身,能夠體會(huì)到大學(xué)所學(xué)的高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論、運(yùn)籌優(yōu)化等數(shù)學(xué)類課程.?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C 語(yǔ)言、Matlab 等計(jì)算機(jī)課程以及文獻(xiàn)檢索類課程,都是非常有用的.對(duì)學(xué)生而言,參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,首要的效果是激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,解決了學(xué)習(xí)的動(dòng)力問(wèn)題.即使沒(méi)有獲獎(jiǎng),對(duì)他們來(lái)說(shuō),收獲也很大.對(duì)任何一門學(xué)科或一項(xiàng)工作,能產(chǎn)生興趣,才能有不竭的動(dòng)力,才有學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性.創(chuàng)新的前提是有學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)的快樂(lè),只有解決這一根本問(wèn)題,才能考慮創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過(guò)程中的其他環(huán)節(jié).因此,為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,要大力引導(dǎo)學(xué)生積極參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,建立培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的引導(dǎo)機(jī)制.對(duì)每個(gè)學(xué)生,不以獲獎(jiǎng)為目標(biāo),而以“貴在參與”為宗旨.參與一次,體會(huì)一次,觸動(dòng)思想,產(chǎn)生興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力,從而培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的自我激勵(lì)式自主學(xué)習(xí)能力.
2.2、建立轉(zhuǎn)化機(jī)制,促進(jìn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化
將課本上的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成為解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié).會(huì)學(xué)會(huì)用,學(xué)以致用,能解決實(shí)際問(wèn)題是衡量人才的重要標(biāo)準(zhǔn),紙上談兵是不能適應(yīng)社會(huì)需要的.?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽能夠使學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí),通過(guò)競(jìng)賽活動(dòng),轉(zhuǎn)化成自身的實(shí)踐能力.如學(xué)習(xí)微分方程后,在考慮傳染病傳播問(wèn)題時(shí),就可以建立相應(yīng)的微分方程模型,求解模型,然后根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果提出傳染病傳播問(wèn)題的相關(guān)解決方案.順利地經(jīng)歷這樣一個(gè)完整的過(guò)程,就可以將原來(lái)的微分方程知識(shí)轉(zhuǎn)化成解決變化率與時(shí)間有關(guān)的一類實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力.當(dāng)然,還有一些有趣的例子,如國(guó)防科技大學(xué)的周星、克居正建立了一個(gè)研究男生追女生的數(shù)學(xué)模型[9],用人類最理性的數(shù)學(xué)公式為人類最感性的戀愛行為建立了初步的動(dòng)力學(xué)模型.將變量與因素的互動(dòng)寫成了一個(gè)隨時(shí)間變化的常微分非線性方程組,從解析計(jì)算和數(shù)值模擬兩個(gè)方面著重討論了方程可能的結(jié)果,以及每種結(jié)果的穩(wěn)定水平.依托數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,建立培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的轉(zhuǎn)化機(jī)制,大力推進(jìn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化,不斷提高創(chuàng)新型人才的.實(shí)踐能力.這是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié).
2.3、建立協(xié)作機(jī)制,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)
高校學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,絕大多數(shù)情況下,基本上都是獨(dú)自學(xué)習(xí),與他人合作研究和解決問(wèn)題機(jī)會(huì)很少.而在各種層次級(jí)別的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中,參賽學(xué)生要 3 人一組,以團(tuán)隊(duì)而不是個(gè)人身份參賽.在正式比賽之前,要按照學(xué)科、特長(zhǎng)等因素尋找隊(duì)友,組成隊(duì)伍.在比賽期間,由于隊(duì)友經(jīng)常是來(lái)自不同專業(yè),知識(shí)能力水平各有所長(zhǎng),脾氣秉性各有特點(diǎn),需要在比賽時(shí)認(rèn)真溝通,相互協(xié)調(diào),合理分工,團(tuán)結(jié)協(xié)作共同完成整個(gè)比賽.為了比賽,在發(fā)生矛盾時(shí),要學(xué)會(huì)忍耐和妥協(xié),而不能意氣用事.在整個(gè)比賽期間,求同存異,取長(zhǎng)補(bǔ)短,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),最終合作完成任務(wù).這個(gè)過(guò)程,無(wú)形中就培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神,使學(xué)生親身感受到現(xiàn)代社會(huì)與人合作是大多數(shù)人成功的必要選擇.依托數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),建立培養(yǎng)人才的合作交流機(jī)制,這是適應(yīng)社會(huì)和時(shí)代需要的人才培養(yǎng)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)之一。
2.4、建立溝通表達(dá)機(jī)制,提高學(xué)生的語(yǔ)言及文字表達(dá)能力
不同于其它類以答題為特點(diǎn)的學(xué)科競(jìng)賽,在數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中,參賽隊(duì)員需要用自己的語(yǔ)言對(duì)賽題進(jìn)行描述,在假設(shè)、建模、分析、求解、計(jì)算、結(jié)果分析及優(yōu)缺點(diǎn)論述等環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行學(xué)術(shù)性的表達(dá),最終完成一篇符合學(xué)術(shù)規(guī)范的論文.在這個(gè)過(guò)程中,參賽隊(duì)員之間需要廣泛交流溝通,選擇最合適的方式,撰寫完成一篇學(xué)術(shù)論文.在求解以及表達(dá)這些模型的過(guò)程中,提高了學(xué)生的軟件應(yīng)用水平和文章的寫作水平,以及學(xué)生的口頭表達(dá)能力和中英文科技論文寫作能力.通過(guò)比賽,學(xué)生的語(yǔ)言及文字表達(dá)能力得到了極好的訓(xùn)練,對(duì)科研工作也有了初步的比較完整的了解.在現(xiàn)代社會(huì),良好的語(yǔ)言及文字表達(dá)能力,對(duì)人際交往、經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)往來(lái)、日常工作等各方面都是非常重要的.通過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,建立溝通表達(dá)機(jī)制,有效地提高學(xué)生的表達(dá)能力,適應(yīng)社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才的要求.
2.5、建立問(wèn)題導(dǎo)向機(jī)制,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)式學(xué)習(xí)的自主學(xué)習(xí)能力
歷年來(lái)的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽試題,無(wú)一不是來(lái)源于工程技術(shù)和管理科學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題,內(nèi)容涉及經(jīng)濟(jì)、能源、交通、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)學(xué)、人口、生物和談判等眾多領(lǐng)域,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用背景.?dāng)?shù)學(xué)建模題目都是各領(lǐng)域、各學(xué)科的一些具體實(shí)際問(wèn)題,參賽的學(xué)生在之前不可能都了解這些背景和知識(shí),有時(shí)候甚至是一無(wú)所知.所以學(xué)生必須在短時(shí)間內(nèi)主動(dòng)去收集資料、查閱大批文獻(xiàn)以了解研究課題的實(shí)際背景及研究現(xiàn)狀,然后創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型、求解、檢驗(yàn)和結(jié)果分析,最后將解決問(wèn)題的最佳方案用英文寫成科技論文.此外,建模過(guò)程中還必須自主地去研究和學(xué)習(xí)解決問(wèn)題所需的各種數(shù)學(xué)新知識(shí)及大量的相關(guān)學(xué)科的新知識(shí),背景和已有方法都清楚了,解決問(wèn)題的新方法可能就自然生成了.通過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),建立問(wèn)題導(dǎo)向機(jī)制,變傳統(tǒng)的“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式學(xué)習(xí)而非被動(dòng)式學(xué)習(xí),就會(huì)使創(chuàng)新型人才所必須具備的自主學(xué)習(xí)能力和快速學(xué)習(xí)能力得到充分的鍛煉.
3、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)五大機(jī)制的實(shí)施效果
3.1、促進(jìn)了學(xué)生全面發(fā)展
參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生,潛移默化地接受了按照五大機(jī)制運(yùn)作的培養(yǎng)方法,提高了學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力.課堂表現(xiàn)優(yōu)于一般學(xué)生,能夠積極參加其他類別的科技競(jìng)賽,主動(dòng)參與教師的科研課題項(xiàng)目等,所表現(xiàn)出的積極進(jìn)取精神和良好的科研素質(zhì)習(xí)慣,得到了專業(yè)教師的認(rèn)可.
3.2、提高了學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量
通過(guò)五大機(jī)制,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、表達(dá)能力和自主學(xué)習(xí)能力,并且?guī)椭鷮W(xué)生樹立了終身學(xué)習(xí)的理念,極大地提高了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力.參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生,考研和就業(yè)表現(xiàn)均優(yōu)于一般學(xué)生,很多學(xué)生在國(guó)外就業(yè)或進(jìn)入世界 500 強(qiáng)企業(yè)工作,且大多都受到用人單位的好評(píng),普遍認(rèn)為這些學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí),理工融合,能夠勝任不同工作崗位的需求.
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數(shù)學(xué)建模論文13
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)課程的基本理念和總體目標(biāo)的體現(xiàn),可以有效地指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐。《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》修訂稿提出了數(shù)學(xué)學(xué)科的六種核心素養(yǎng),即數(shù)學(xué)抽象、直觀想象、數(shù)學(xué)建模、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)分析。其中,數(shù)學(xué)建模是六大數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一。提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),要求數(shù)學(xué)教師在課堂教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生的建模意識(shí)。教師在教學(xué)中通過(guò)設(shè)置數(shù)學(xué)建模活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。
一、數(shù)學(xué)建模的含義
數(shù)學(xué)建模是將實(shí)際問(wèn)題中的因素進(jìn)行簡(jiǎn)化,抽象變成數(shù)學(xué)中的參數(shù)和變量,運(yùn)用數(shù)學(xué)理論進(jìn)行求解和驗(yàn)證,并確定最終是否能夠用于解決問(wèn)題的多次循環(huán)。數(shù)學(xué)建模能力包括轉(zhuǎn)化能力、數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)造力和溝通與合作能力。
二、數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)與強(qiáng)化
1.精心設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主探究進(jìn)行建模
在新授課前,教師設(shè)計(jì)前置性學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案,為學(xué)生掃除知識(shí)性和方向性的障礙。通過(guò)導(dǎo)學(xué)案,引導(dǎo)學(xué)生去探究問(wèn)題的關(guān)鍵,對(duì)模型的構(gòu)建先有一個(gè)初步的自主學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)自主學(xué)習(xí)探究,讓學(xué)生充分暴露問(wèn)題,提高模型教學(xué)的針對(duì)性。在前置性學(xué)習(xí)導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)的問(wèn)題的啟發(fā)與引導(dǎo)下,學(xué)生會(huì)逐步學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用數(shù)學(xué)模型,形成解決問(wèn)題的新方法,強(qiáng)化建模意識(shí)和參與實(shí)踐的意識(shí)。例如,教師在引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建關(guān)于測(cè)量類模型時(shí),設(shè)計(jì)的導(dǎo)學(xué)案應(yīng)提醒學(xué)生對(duì)測(cè)量物體進(jìn)行抽象化理解,并掌握基本常識(shí)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生采用多種不同的測(cè)量方式,分析并優(yōu)化所得數(shù)據(jù)。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主探究,讓學(xué)生探索并歸納不同條件下的模型建立的方法,培養(yǎng)學(xué)生的建模維能力。
2.在教學(xué)環(huán)節(jié)中融入數(shù)學(xué)模型教學(xué)
教師在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都可以融入數(shù)學(xué)模型教學(xué)。例如,教師在新課教學(xué)時(shí),應(yīng)注意滲透數(shù)學(xué)建模思想,讓學(xué)生將新授課中的'數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生活相聯(lián)系,將實(shí)際生活中與數(shù)學(xué)相關(guān)的案例引入課堂教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生將案例內(nèi)化為數(shù)學(xué)應(yīng)用模型,以此激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。在不同教學(xué)環(huán)節(jié),教師通過(guò)聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中熟悉的事例,將教材上的內(nèi)容生動(dòng)地展示給學(xué)生,從而強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
教師通過(guò)描述數(shù)學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生的背景,以問(wèn)題背景為導(dǎo)向,開展新授課的學(xué)習(xí)。教師在復(fù)習(xí)課教學(xué)環(huán)節(jié),注重提煉和總結(jié)解題模型,培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)換能力,讓學(xué)生多方位認(rèn)識(shí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)模型。相對(duì)而言,高中階段的數(shù)學(xué)問(wèn)題更加注重知識(shí)的綜合考查,對(duì)思維的靈活性要求較高。高中階段考查的數(shù)學(xué)知識(shí)、解題方法以及數(shù)學(xué)思想基本不變,設(shè)置的題目形式相對(duì)穩(wěn)定。因此,教師應(yīng)適當(dāng)引導(dǎo),合理啟發(fā),對(duì)答題思路進(jìn)行分析,逐步系統(tǒng)地構(gòu)建重點(diǎn)題型的解題模型。
3.結(jié)合教學(xué)實(shí)驗(yàn),開展數(shù)學(xué)建;顒(dòng)
教師在開展數(shù)學(xué)建;顒(dòng)時(shí),應(yīng)結(jié)合教學(xué)實(shí)驗(yàn)。開展活動(dòng)課和實(shí)踐課,可以促使學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)。教師要適時(shí)進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以每周布置一個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)課例,讓學(xué)生主動(dòng)地從數(shù)學(xué)建模的角度解決問(wèn)題。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,以小組合作的形式,讓學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行小組交流,并對(duì)各組的交流進(jìn)行總結(jié)。教學(xué)實(shí)驗(yàn)可以促使學(xué)生在探索中增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識(shí),提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
4.在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,注重相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系
教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,應(yīng)注重選用數(shù)學(xué)與化學(xué)、物理、生物等科目相結(jié)合的跨學(xué)科問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)。教師可以從這些科目中選擇相關(guān)的應(yīng)用題,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)建模,應(yīng)用數(shù)學(xué)工具,解決其他學(xué)科的難題。例如,有些學(xué)生以為學(xué)好生物是與數(shù)學(xué)沒(méi)有關(guān)系的,因?yàn)楦咧猩飳W(xué)科是以描述性的語(yǔ)言為主的。這些學(xué)生缺乏理科思維,尚未樹立理科意識(shí)。例如,學(xué)生可以用數(shù)學(xué)上的概率的相加和相乘原理來(lái)解決生物上的一些遺傳病概率的計(jì)算問(wèn)題,也可以用數(shù)學(xué)上的排列與組合分析生物上的減數(shù)分裂過(guò)程和配子的基因組成問(wèn)題。又如,在學(xué)習(xí)正弦函數(shù)時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用模型函數(shù),寫出在物理學(xué)科中學(xué)到的交流圖像的數(shù)學(xué)表達(dá)式。這就需要教師在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。因此,教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,應(yīng)注意與其他學(xué)科的聯(lián)系。通過(guò)數(shù)學(xué)建模,幫助學(xué)生理解其他學(xué)科知識(shí),強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。注重?cái)?shù)學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系,是培養(yǎng)學(xué)生建模意識(shí)的重要途徑。
總之,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)以學(xué)生為本,精心設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案,鼓勵(lì)學(xué)生自主探究和應(yīng)用數(shù)學(xué)模型。通過(guò)建模教學(xué),讓學(xué)生形成數(shù)學(xué)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題相互轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和建模意識(shí)。教師通過(guò)強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模意識(shí),讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)模型應(yīng)用的方法,可以使學(xué)生奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
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數(shù)學(xué)建模論文14
摘 要:數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是對(duì)大學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)才能和計(jì)算機(jī)才能的歸納查驗(yàn),數(shù)學(xué)建模的課程與練習(xí)也隨之變成高校高級(jí)數(shù)學(xué)課程教育變革的一個(gè)首要方向。在實(shí)踐的競(jìng)賽安排與練習(xí)進(jìn)程中,經(jīng)過(guò)社團(tuán)活動(dòng)、主題陳述、獎(jiǎng)賞等辦法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好,并聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)教育與競(jìng)賽練習(xí),使學(xué)生在競(jìng)賽進(jìn)程中有所學(xué)、有所得。
關(guān)鍵字:數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、安排、練習(xí)
數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽最早是由美國(guó)工業(yè)與運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)在1985年建議的一項(xiàng)大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng),目的在于鼓舞學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,進(jìn)步學(xué)生樹立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理實(shí)踐疑問(wèn)的歸納才能,鼓舞廣闊學(xué)生積極參加課外科技活動(dòng),開辟常識(shí)面,培育立異精神及協(xié)作認(rèn)識(shí),推進(jìn)大學(xué)數(shù)學(xué)教育系統(tǒng)、教育內(nèi)容和辦法的變革。我國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是由教育部高教司和我國(guó)工業(yè)與數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)主辦、面向全國(guó)高級(jí)院校的、每年一屆的通訊競(jìng)賽。其主旨是:立異認(rèn)識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、重在參加、公平競(jìng)爭(zhēng)。自1992年在我國(guó)興辦以來(lái),每年一屆,呈現(xiàn)出敏捷的展展開開勢(shì)頭,目前已變成全國(guó)高校計(jì)劃最大的根底性學(xué)科競(jìng)賽,也是世界上計(jì)劃最大的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。20xx年,來(lái)自全國(guó)33個(gè)省/市/自治區(qū)(包含香港和澳門特區(qū))及新加坡、美國(guó)的1251所院校、19490個(gè)隊(duì)(其間本科組16008隊(duì)、?平M3482隊(duì))、58000多名大學(xué)生報(bào)名參加本項(xiàng)競(jìng)賽。能夠說(shuō),數(shù)學(xué)建模現(xiàn)已變成全國(guó)高校計(jì)劃最大課外科技活動(dòng)。
1. 大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的含義
大學(xué)生經(jīng)過(guò)了十幾年的數(shù)學(xué)類課程的學(xué)習(xí),依然很難將課本的常識(shí)用來(lái)處理實(shí)踐疑問(wèn)。數(shù)學(xué)建模恰是聯(lián)絡(luò)數(shù)學(xué)理論與實(shí)踐運(yùn)用的橋梁。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽給了大學(xué)生們一個(gè)開放的渠道,將所學(xué)的常識(shí)交融,在三地利間中經(jīng)過(guò)自立學(xué)習(xí),處理一個(gè)實(shí)踐疑問(wèn)。這種以方針為導(dǎo)向的'競(jìng)賽,能夠充分調(diào)動(dòng)大學(xué)生的自立學(xué)習(xí)積極性,表現(xiàn)學(xué)生的最大潛力。
正確地引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,加深大學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)類常識(shí)的了解,進(jìn)步大學(xué)生的自立學(xué)習(xí)的才能,是大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的底子含義。
2. 激起學(xué)生愛好
許多大學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模充溢愛好,但是在應(yīng)試教育的練習(xí)中,現(xiàn)已失掉對(duì)新鮮常識(shí)的渴望,對(duì)常識(shí)了解不行透徹,與實(shí)踐運(yùn)用之間有著無(wú)窮的距離。所以,怎么激起學(xué)生愛好,表現(xiàn)學(xué)生的主動(dòng)性,削減學(xué)生的畏難情緒,讓廣闊學(xué)生都參加盡量,是非常首要地。
2.1 組成數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)
組成數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì),經(jīng)過(guò)學(xué)生安排展開有關(guān)作業(yè),不光使很多的數(shù)學(xué)建模愛好者有了歸屬感,也有了非常好的表現(xiàn)自我才能的渠道。經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)建模愛好者表現(xiàn)輻射效果,股動(dòng)別的學(xué)生參加到數(shù)學(xué)建;顒(dòng)中。
2.2 安排主題陳述
由有數(shù)學(xué)建模帶隊(duì)經(jīng)歷的老師進(jìn)行多方面的主題陳述,關(guān)于普通高校來(lái)說(shuō),一方面?zhèn)鬟f常識(shí),另一方面經(jīng)過(guò)對(duì)標(biāo)題的剖析,引導(dǎo)學(xué)生怎么運(yùn)用所學(xué)常識(shí),激起學(xué)生愛好。陳述內(nèi)容一是某種數(shù)學(xué)建模辦法、軟件;二是社會(huì)熱點(diǎn)疑問(wèn)或近來(lái)競(jìng)賽真題。陳述首要以剖析疑問(wèn)、供給解題思路為主,不適合呈現(xiàn)太艱深的數(shù)學(xué)常識(shí)。別的,在陳述中拿出有些時(shí)刻與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)評(píng)論,使學(xué)生們有愛好進(jìn)入到數(shù)學(xué)建模中來(lái)。
2.3 獎(jiǎng)賞
向校園請(qǐng)求有關(guān)獎(jiǎng)賞。假如學(xué)生全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的同學(xué)在引薦研究生方面給予優(yōu)先思考,在獎(jiǎng)學(xué)金鑒定上給予優(yōu)先思考,或許能夠獲得必定的立異學(xué)分等等。
3. 安排教育
展開數(shù)學(xué)建;顒(dòng),首先是期望建模愛好者都能參加,從中學(xué)習(xí)常識(shí),進(jìn)步自學(xué)才能,進(jìn)步剖析疑問(wèn)處理疑問(wèn)的才能。在安排教育中也應(yīng)按照年級(jí)分層次安排教育。
3.1 根底
在低年級(jí)教育中,首要是高級(jí)數(shù)學(xué)的教育。在教育活動(dòng)中,能找到根本的數(shù)學(xué)模型與高級(jí)數(shù)學(xué)常識(shí)的內(nèi)在聯(lián)絡(luò),比方人員模型多數(shù)為微積分的運(yùn)用,最優(yōu)報(bào)價(jià)模型能夠用條件極值來(lái)處理。從高級(jí)數(shù)學(xué)的教育下手,使學(xué)生逐漸觸摸并了解數(shù)學(xué)建模,樹立開始的數(shù)學(xué)建模思維。
3.2 進(jìn)步
當(dāng)學(xué)生開始樹立數(shù)學(xué)建模思維后,還應(yīng)專門為有關(guān)理工科專業(yè)開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程,教學(xué)常見的數(shù)學(xué)模型,如線性計(jì)劃疑問(wèn)、無(wú)約束優(yōu)化疑問(wèn)、非線性計(jì)劃疑問(wèn)、動(dòng)態(tài)計(jì)劃疑問(wèn)、微分方程疑問(wèn)、差分方程疑問(wèn)、最短路徑疑問(wèn)、行遍性疑問(wèn)、網(wǎng)絡(luò)流疑問(wèn)、數(shù)據(jù)的計(jì)算描繪和剖析、回歸剖析,并進(jìn)一步了解matlab、lingo、mathmetics等數(shù)學(xué)軟件,敏捷擴(kuò)寬學(xué)生的常識(shí)面。
3.3 歸納
在學(xué)生把握常見的數(shù)學(xué)模型后,對(duì)這些年的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽疑問(wèn)進(jìn)行詳細(xì)剖析,供給參考性的解題思路。學(xué)生以此來(lái)做模擬練習(xí),分組在一個(gè)月內(nèi),完結(jié)標(biāo)題的剖析、材料搜集、材料收拾、樹立數(shù)學(xué)模型、求解、查驗(yàn)?zāi)P,最終完結(jié)一篇陳述。老師依據(jù)每組陳述狀況,進(jìn)行點(diǎn)評(píng),找出每組同學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn),并要求其改正。
4. 競(jìng)賽練習(xí)
每年3-4月,我校進(jìn)行3-4次專題講座,首要強(qiáng)化學(xué)生的以下方面才能
(1) 材料查閱和論文寫作技巧。大有些參賽學(xué)生沒(méi)有撰寫論文的練習(xí),很難寫出內(nèi)容、形式都完整的論文,這恰恰是數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有必要做到的。
。2) 經(jīng)典典范。經(jīng)過(guò)經(jīng)典典范,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的各個(gè)方面愈加明晰明了,能夠?qū)φ撐牡母饔行﹥?nèi)容有較為深刻的認(rèn)識(shí)。
。3) 強(qiáng)化數(shù)學(xué)軟件和計(jì)算機(jī)編程才能。近些年的競(jìng)賽標(biāo)題,許多都涉及到海量數(shù)據(jù),對(duì)海量數(shù)據(jù)的剖析、收拾、計(jì)算,都需求參賽隊(duì)員具備必定的編程才能或數(shù)學(xué)軟件的運(yùn)用才能。把握編程才能通常變成求解的要害。
每年4月末,我校舉行大學(xué)生數(shù)學(xué)建模校內(nèi)賽,以實(shí)戰(zhàn)的形式查驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。競(jìng)賽形式與全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽一致,由校表里專家命題,學(xué)生每三人一組報(bào)名參賽,在三地利間內(nèi),完結(jié)指定標(biāo)題,并提交完整論文一份。完結(jié)后,由校內(nèi)指導(dǎo)老師進(jìn)行評(píng)定,并評(píng)出一、二、三等獎(jiǎng)。賽后安排能較好完結(jié)論文的隊(duì)員,做好剖析總結(jié),依據(jù)每個(gè)學(xué)生的才能特色,從頭分組,備戰(zhàn)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。
5. 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)學(xué)建模思維和才能的獲得不是一朝一夕的工作,需求老師長(zhǎng)時(shí)間詳盡的練習(xí),需求學(xué)生不斷研究。數(shù)學(xué)的運(yùn)用才能不同于數(shù)學(xué)專家的科研作業(yè),不能只是把握數(shù)學(xué)常識(shí),更需求學(xué)生有較為廣泛的常識(shí)系統(tǒng)。作為教育作業(yè)者,咱們有職責(zé)持之以恒的給學(xué)生教授常識(shí)、傳遞數(shù)學(xué)的運(yùn)用思維,為學(xué)生非常好地習(xí)慣社會(huì)做出自個(gè)的盡力。
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數(shù)學(xué)建模論文15
一、引言
近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高校金融類專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)提出了越來(lái)越高的要求。以微積分為主要內(nèi)容的高等數(shù)學(xué)課程是廣大金融財(cái)經(jīng)類高校學(xué)生的一門必修的重要基礎(chǔ)課程,也是高校培養(yǎng)高層次金融人才必備素質(zhì)的基本課程。高等數(shù)學(xué)課程為學(xué)生日后繼續(xù)學(xué)習(xí)的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)等課程提供了必不可少的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)也為培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
毫無(wú)疑問(wèn),數(shù)學(xué)作為一門主要的基礎(chǔ)學(xué)科在高等院校的金融財(cái)經(jīng)專業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。當(dāng)需要用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際生產(chǎn)生活中遇到的問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵的一步是用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言來(lái)描述所研究的對(duì)象,即建立數(shù)學(xué)模型[1]。數(shù)學(xué)模型的建立要求建立者對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致分析,同時(shí)合理地應(yīng)用數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)知識(shí)、圖形等對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行本質(zhì)并且抽象的描繪,而不是現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的直接翻版。這種利用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)抽象、提煉出數(shù)學(xué)模型的過(guò)程就稱為數(shù)學(xué)建模[2]。高等數(shù)學(xué)的教學(xué)要適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的潮流,更好地服務(wù)于社會(huì),把數(shù)學(xué)建模思想融入其中不失為一個(gè)正確而且必要的選擇。
二、金融類高校高等數(shù)學(xué)課程融入數(shù)學(xué)建模思想的必要性
隨著全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的影響力的不斷擴(kuò)大,數(shù)學(xué)建模的重要性被越來(lái)越多的教師與學(xué)生認(rèn)可。以微積分為主要內(nèi)容的高等數(shù)學(xué)課程是一門邏輯性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、理論性較強(qiáng)的學(xué)科,也是不少金融財(cái)經(jīng)類專業(yè)學(xué)生覺(jué)得比較難學(xué)的一門課程。高等數(shù)學(xué)重理論分析、邏輯推理這對(duì)于學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)是十分有好處的。遺憾的是,該課程比較輕視基本概念的實(shí)際應(yīng)用背景,與實(shí)際生產(chǎn)生活的聯(lián)系不足,這使得有一部分學(xué)生會(huì)產(chǎn)生數(shù)學(xué)無(wú)用論的思想。
20年,李大潛院士在“大學(xué)數(shù)學(xué)課程報(bào)告論壇”上指出“如果割斷了數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系,割斷了數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)聯(lián),單純從概念到概念,從公式到公式,數(shù)學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木,數(shù)學(xué)的教學(xué)就必然枯燥乏味,失去活力,所傳授的知識(shí)就不可能是全面深入的,更不可能給學(xué)生以數(shù)學(xué)的思想和方法與精神實(shí)質(zhì)的啟迪[3]!
如何將數(shù)學(xué)建模的思想與方法更好地介紹給學(xué)生,如何讓學(xué)生學(xué)以致用,怎么樣將數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容與傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)課程相結(jié)合,以及采取什么樣的考核方式更為合理,目前并沒(méi)有十分成熟的理論體系。
數(shù)學(xué)建模本質(zhì)上是一門藝術(shù),要將這門藝術(shù)與歷史悠久的微積分更好地融合在一起,并且充分體現(xiàn)出授課對(duì)象的專業(yè)特色,這無(wú)疑是擺在所有數(shù)學(xué)教育工作者面前的一個(gè)難題。作為數(shù)學(xué)教師一定要多觀察、多思考、多交流、勇于創(chuàng)新,努力將數(shù)學(xué)建模內(nèi)容合理引入高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,努力構(gòu)建一座高等數(shù)學(xué)與金融財(cái)經(jīng)類專業(yè)的緊密聯(lián)系的橋梁。
高等教育應(yīng)該及時(shí)反映并服務(wù)于社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要。在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)增加數(shù)學(xué)建模內(nèi)容的教學(xué),即順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流,也符合教育改革的要求[2]。
三、數(shù)學(xué)建模思想融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的內(nèi)容及方法
(一)培養(yǎng)興趣
金融類專業(yè)在招生時(shí),一般文理兼收。金融類專業(yè)的學(xué)生和理工科的學(xué)生相比較,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)略顯薄弱。因此,在高等數(shù)學(xué)授課時(shí),很顯然不能把門檻抬得過(guò)高,要因材施教,循序漸進(jìn),逐步引導(dǎo)。對(duì)于金融類專業(yè)的學(xué)生,在講授概念時(shí),應(yīng)該盡可能直觀直接,可以首先使用形象的,甚至是不太嚴(yán)格的描述,讓學(xué)生能直觀形象地思考和理解。例題和習(xí)題的講解應(yīng)多采用源自客觀世界,如自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理領(lǐng)域和日常生活領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題,希望以此來(lái)提高學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣,讓學(xué)生切實(shí)感受到高等數(shù)學(xué)的重要性。只有讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)不難了,能懂了,并且所學(xué)內(nèi)容是與他們?nèi)蘸蟮纳钆c工作密切相關(guān)的,學(xué)生才可能有學(xué)下去的興趣與動(dòng)力。
(二)學(xué)生想象力的培養(yǎng)
用建模的方法解決實(shí)際問(wèn)題,第一步需要用數(shù)學(xué)語(yǔ)言概括所需要分析的問(wèn)題,只有在成功建模以后,才能用所學(xué)知識(shí)去解決問(wèn)題。這就要求學(xué)生除了基本功扎實(shí)以外,還需要擁有廣博的知識(shí)和豐富的想象力。因此,高等數(shù)學(xué)教師在平時(shí)授課過(guò)程中,就應(yīng)該利用一些開放性的問(wèn)題,給學(xué)生以指引,有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的想象力和洞察力。
(三)將案例教學(xué)融入到高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中
1.案例教學(xué)內(nèi)容的選擇。在高等數(shù)學(xué)課堂中,可以通過(guò)案例教學(xué)來(lái)講解數(shù)學(xué)建模,提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的.能力。例如,在講到函數(shù)概念的時(shí)候,可以為金融、財(cái)經(jīng)、管理類學(xué)生介紹經(jīng)濟(jì)學(xué)中常見的成本函數(shù)、收益函數(shù)、利潤(rùn)函數(shù)、需求函數(shù)、供給函數(shù),并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析討論,在實(shí)際應(yīng)用背景下去求收益函數(shù)、利潤(rùn)函數(shù),討論盈利與虧損問(wèn)題。
在為學(xué)生介紹第二個(gè)重要極限公式的時(shí)候,面對(duì)金融財(cái)經(jīng)類專業(yè)的學(xué)生,可以弱化此公式的證明過(guò)程,將授課重點(diǎn)放在公式的應(yīng)用上,F(xiàn)實(shí)生活中,很多人會(huì)問(wèn),資金是存在銀行好,還是放在支付寶里好,那么這兩種存款計(jì)息方法的主要區(qū)別在哪里呢?目前,銀行大多采用單利計(jì)息的方式,而余額寶采取的是復(fù)利計(jì)息的方式,也就是俗稱的利滾利的,那么利滾利又怎么具體用數(shù)學(xué)公式的形式體現(xiàn)呢?引入到這里的時(shí)候,教師則可以按照不同的支付方式結(jié)合第二個(gè)重要極限公式,進(jìn)行建模,推導(dǎo)單利計(jì)算公式、復(fù)利計(jì)算公式以及連續(xù)復(fù)利計(jì)算公式。推導(dǎo)完公式之后,還可以假定給學(xué)生一定的投資資金,讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際社會(huì)生活分組討論,自主選擇心儀的理財(cái)儲(chǔ)蓄方式。作為高數(shù)教師,大家應(yīng)該都深有體會(huì),如果不介紹實(shí)際應(yīng)用的例子,大部分學(xué)生會(huì)對(duì)第二個(gè)重要極限公式的學(xué)習(xí)產(chǎn)生茫然感,迷惑感,學(xué)生不知道學(xué)習(xí)這個(gè)枯燥復(fù)雜的公式有什么作用。但當(dāng)我們將公式進(jìn)行包裝以后,與大家共同關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題相結(jié)合起來(lái),枯燥的數(shù)字和公式也能變得有趣。
再例如,當(dāng)講授到導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用時(shí),面對(duì)金融財(cái)經(jīng)類專業(yè)的學(xué)生,我們需要相應(yīng)地選擇適合學(xué)生專業(yè)的案例。在為學(xué)生介紹了邊際分析、彈性分析以后,我們可以結(jié)合目前熱點(diǎn)的奢侈品購(gòu)買問(wèn)題,嘗試讓學(xué)生在實(shí)際背景下,去計(jì)算生活必需品和奢侈品的需求彈性,簡(jiǎn)單探尋商品的定價(jià)政策。
定積分的應(yīng)用一直都是高等數(shù)學(xué)的授課重點(diǎn),但是大部分教材的相關(guān)內(nèi)容主要局限在利用定積分去計(jì)算平面圖形的面積、旋轉(zhuǎn)體的體積等問(wèn)題上。作為面向金融財(cái)經(jīng)類學(xué)生的高等數(shù)學(xué),在授課的時(shí)候,可以適當(dāng)弱化在體積方面的應(yīng)用,增加和學(xué)生專業(yè)聯(lián)系更緊密的內(nèi)容。比如,可以假設(shè)某企業(yè)投資項(xiàng)目時(shí),初始投入為X元,該企業(yè)在未來(lái)的N年中可以按每年Y元的收入獲得均勻的收益。如果年利率為r,可以讓學(xué)生嘗試首先建模,再嘗試用定積分去求N年后企業(yè)收入的現(xiàn)值。
由于數(shù)學(xué)建模內(nèi)容涉及的知識(shí)面十分廣泛,這無(wú)疑會(huì)對(duì)教師和教學(xué)單位提出更高的要求,教學(xué)案例的收集和研究是一個(gè)值得廣泛關(guān)注的問(wèn)題,沒(méi)有好的、與時(shí)俱進(jìn)的案例,何來(lái)能吸引學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的教學(xué)?相關(guān)教學(xué)單位可以通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制比如設(shè)計(jì)教改基金項(xiàng)目等措施,鼓勵(lì)數(shù)學(xué)模型與案例的收集建設(shè),為廣大數(shù)學(xué)教師的發(fā)展提供有力支持。
2.案例教學(xué)中教師角色的扮演。在高等數(shù)學(xué)的案例教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該確立學(xué)生的主體地位,教師應(yīng)該充當(dāng)主持人即引導(dǎo)者的角色,引導(dǎo)開放討論。教師應(yīng)把握和掌控討論進(jìn)度、次序,要向?qū)W生說(shuō)明討論目的、討論要求,對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)必要的引導(dǎo),避免出現(xiàn)冷場(chǎng)、跑題等現(xiàn)象。
四、數(shù)學(xué)建模思想融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)的教學(xué)手段和考核方式
(一)借助現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)
在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,引入數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容,數(shù)學(xué)軟件一定是不可缺少的。目前,應(yīng)用最廣泛的相關(guān)軟件莫過(guò)于Matlab,Mathematica和Lingo等等。教師應(yīng)對(duì)各種軟件的操作進(jìn)行示范,同時(shí)教學(xué)單位也應(yīng)為學(xué)生提供上機(jī)操作的時(shí)間、場(chǎng)所、軟件等必備條件。當(dāng)然,這也對(duì)主講教師與教學(xué)單位提出了與時(shí)俱進(jìn)的高標(biāo)準(zhǔn)、高要求。
(二)考核手段
目前高等數(shù)學(xué)的考核方式大多數(shù)為重理論、輕應(yīng)用的筆試,這必然造成學(xué)生盲目地為了追求高分,忽視自身應(yīng)用能力的提高。要充分發(fā)揮高等數(shù)學(xué)課程在金融類專業(yè)中的作用,就需要在一定程度上進(jìn)行高等數(shù)學(xué)課程命題改革建設(shè)。當(dāng)然,改革也并不是要全盤否定過(guò)去的評(píng)價(jià)機(jī)制,可以嘗試命題中傳統(tǒng)題型與創(chuàng)新題型共存,嘗試性地將數(shù)學(xué)建模意識(shí)融入命題中,在不忽略學(xué)生基礎(chǔ)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問(wèn)題的綜合運(yùn)用能力。
五、結(jié)束語(yǔ)
高等數(shù)學(xué)的教學(xué)要適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的潮流,更好地服務(wù)于社會(huì),把數(shù)學(xué)建模思想融入其中不失為一個(gè)正確的選擇。雖然此方法仍在探索中,但相信對(duì)同行在今后的教學(xué)中會(huì)有一定的啟發(fā)。
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