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數學建模論文

時間:2024-07-09 13:48:07 數學論文 我要投稿

(優(yōu)秀)數學建模論文15篇

  無論是身處學校還是步入社會,大家總少不了接觸論文吧,論文是我們對某個問題進行深入研究的文章。那么一般論文是怎么寫的呢?下面是小編收集整理的數學建模論文,僅供參考,大家一起來看看吧。

(優(yōu)秀)數學建模論文15篇

數學建模論文1

  建模是一種重要的數學思想,是數學認知活動的重要內容。一切數學概念、公式與定理以及各種議程等等,都可以稱為數學模型。在數學認知活動中,教師要注重引導學生通過分析、猜想、提取與概括等來自主地構建數學模型。這樣,學生不僅能夠深刻地理解與掌握基本的數學知識,更為重要的是可以掌握建模這一重要數學思想,從而有利于學生知識與素養(yǎng)的全面提升。讓學生學會建模這是小學數學教學的重要課題。筆者現(xiàn)結合具體的教學實踐對數學建模策略淺談如下幾點體會。

  一、激發(fā)興趣,趣味教學

  興趣是一切認知活動的基礎,是教學成功的秘訣。只有激起學生對認知對象濃厚的興趣,學生才能產生積極的學習行為,把學習當做一種精神上的享受,這樣才能取得事半功倍的效果,而且還可以讓學生養(yǎng)成良好的學習習慣,形成持久的學習興趣。因此,培養(yǎng)學生建模能力的一個有效策略就是要激發(fā)學生對數學學科興趣,對建模的熱情。因此在具體的教學中,要避免無視學生學情的照本宣科,而是要將數學學習與現(xiàn)實生活結合起來,以學生所熟悉的生活事物與生活實例來引入新知,滲透建模思想,這樣可以大大增強教學的親切感與形象性,自然可以激起學生參與的激情與思考的積極性。如在學習加法交換律時,教師就可以以朝三暮四的成語故事來引入,將原本抽象的理論知識寓于富有趣味的生活故事之中,這樣可以避免以往機械的講述, 實現(xiàn)寓教于樂,自然就可以激起學生強烈的`學習熱情與學習動機,從而引導學生展開主動而快樂的學習。

  二、巧妙設問,主動探究

  學起于思,思源于疑。疑問是思維的開端, 創(chuàng)新的基石, 是打開學生探究之門的鑰匙。在建模教學中同樣如此, 一個巧妙的問題,不僅可以激發(fā)學生的學習熱情,誘發(fā)學生探究動機,還可以將學生的思維引向深處,從而使學生的探究更有深度與廣度, 在學生的積極思考與主動探究來圓滿地完成教學任務。為此在教學中,要盡量避免沒有懸念的教學,而是要善于運用提問藝術,拋出富有啟發(fā)性與探索性的問題,一石激起千層浪,這樣更能引導學生展開主動探究。如在學習平均數時,我首先讓學生思考,班內兩個小組參加學校的比賽,其中第一小組5個人,第二小組8個人, 哪個小組的水平高一些呢? 這樣的問題與學生的現(xiàn)實生活密切相關, 與教學內容緊密相連,具有很強的趣味性與針對性,更能引發(fā)學生的學習熱情與主動思考。通過思考后,學生提出了一些解決方法,比較總分的高低,看最高分在哪個小組等。但隨后學生又發(fā)現(xiàn)這些方法存在一定的局限性, 并不能客觀反映各小組的實際情況。學生初步建模失敗,此時就需要教師因勢利導,給予必要的啟發(fā)與誘導,進而引入平均數的建模,這樣就可以實現(xiàn)學生的有效探究, 更加利于學生對此知識點的本質性理解。

  三、深入本質,深化理解

  學生的認知規(guī)律是由形象到抽象再到形象,這一特點決定了在學生建模的過程中,要加強引導,深入本質。如植樹問題是小學數學教學的一個重點也是難點, 而要突出重點突破難點,就必須要讓學生深入本質的理解,這樣學生才能靈活地加以運用, 才能掌握數學建模這一重要的數學思想。經過師生之間的互動探究得出不封閉路的植樹棵數=間隔數+1后,再次提出問題引導學生思考:(1)道路長度是100米,每隔5米種1棵樹,有多少個間隔?可以種多少棵樹? (2)如果間隔數是30個,可種多少棵樹? 間隔數是n個, 可種多少棵樹?(3)如果路的長度改變,而其他條件不變,植樹棵數=間隔數+1這個公式是否成立? (4)思考為什么植樹棵數不等于間隔數而是等于間隔數+1? 這樣的幾個問題層層遞進,由特殊到一般,由抽象到弄錯,步步深入,可以將學生的認知由形象引向抽象再到形象, 從而達到學生對知識的深刻理解與靈活掌握, 親歷數學建模全過程, 實現(xiàn)對這一基本數學思想的真正內化。

  四、回歸生活,提升能力

  數學學科源于生活,同時又服務于生活,與生活有著千絲萬縷的聯(lián)系。這一學科特征決定了在數學建模教學中不僅要重視從現(xiàn)實生活中來提煉與抽象出數學模型,同時還要注重將數學模型運用于生活實踐中,回歸生活,指導實踐,這樣才能真正實現(xiàn)學以致用,促進學生數學素養(yǎng)與能力的整體提高。如關于植樹問題,在學生抽象出數學模型,總結出公式以后,為了提升學生的認知,促進學生將知識轉化為能力,我們還要引導學生能夠運用抽象出的模型來解決現(xiàn)實問題。如廣場上的大鐘6點敲響6下,所用時間是10秒,那么12點時敲響l2下所用的時間是多少? 這樣將學生所總結出的模型運用于現(xiàn)實生活問題的解決之中,將學生思維的全過程展現(xiàn)出來。這樣就可以避免學生對模型的機械套用,而是遵循了學生從現(xiàn)實生活提取數學素材抽象出數學模型再到將數學模型還原于具體的生活問題。這樣更能加深學生對數學模型的理解與認知,使學生已經建立的數學模型得以不斷擴展與延伸,才能促進學生對模型的內化,實現(xiàn)學生的真正理解與靈活運用,提升學生的能力;更為重要的是可以讓學生真切地感受到數學建模的實用性與必要性,促進學生掌握建模這一最基本、最重要的數學思想。

  總之,數學建模是數學學習的重要方法,這是新課改的必要要求, 是數學學科學習的內在規(guī)律, 同時也是由學生學習特點所決定的。在具體的教學中,教師要重視培養(yǎng)學生數學建模能力,不斷增強學生的應用意識,讓學生親身參與到概念與定理的形成過程中,提高學生分析問題與解決問題的能力, 激活學生的思維,激勵學生創(chuàng)新,從而讓學生在主動思考與探究中來掌握建模這一重要數學思想與方法,促進學生數學知識、素養(yǎng)與綜合能力的整體提高。

數學建模論文2

  1.數學建模對學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)

  數學建模解決的都是與我們生活息息相關的實際問題,很多都是當前社會比較關注的熱點問題,比如開放性小區(qū)的建立,人工智能機器人在工作中的應用,這些問題開放性比較強,有明確的目的和要求,但它沒有唯一的結果和方法。因此留給學生很大的創(chuàng)新空間,使學生對數學產生了極大的興趣,他們發(fā)現(xiàn)這幾年學習的高數、線性代數、概率論與數理統(tǒng)計終于派上了用場。數學建模課程會結合《高等數學》,《線性代數》,《概率論與數理統(tǒng)計》等數學基礎學科,還會經常涉及到物理,工程,經濟,金融,農林等各個領域各個學科,從不同的學科中找最熱門最真實的案例進行教學,這要求學生有很強的自學能力,要不得學習新知識,新思路和新方法,讓學生結合所學的數學知識把自己學科的專業(yè)知識轉化成數學模型,讓數學充分發(fā)揮它的優(yōu)勢,以達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,更重要的是對學生的知識體系起到了完善的作用。在整個競賽中從模型建立與求解到寫作,都是由學生獨立完成,充分發(fā)揮了他們的自主性和創(chuàng)造性。

  2.數學建模能培養(yǎng)學生團隊合作精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

  數學建模競賽是由三個人組成一個小團隊共同處理一個問題,在這個團隊中每個人都各有分工,有的人擅長建立模型,有的人擅長計算機編程求解模型,有的人擅長寫作,這三個人缺一不可,任何一個人都發(fā)揮著舉足輕重的作用。通常我們還會設一個隊長能協(xié)調隊員之間的關系和對題目的把控。每個人都有不同的性格,能力,學識,知識結構,在做題的過程中會產生不同的想法,比如在模型的建立中,數據的處理過程中,算法的`選取,編程語言的選取,寫作的過程中都會有很多的不同,所以每個成員都要有團隊精神、相互信任、相互溝通、相互尊重、取長補短、充分發(fā)揮集體的力量共同完成一個項目。同時每年無論在培訓還是正式比賽過程中由于高強度的腦力活動,強大的心理壓力以及隊員之間的不和睦都會造成中途退賽,這樣無疑是最可惜的。所以,在競賽中除了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和團隊合作精神,還培養(yǎng)了大家的心理承受能力,強大的意志力以及與他人溝通交往的能力,是對自己綜合素質的一個提高,對未來考研、出國、就業(yè)都有很大的幫助。

  3.數學建模培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的綜合能力

  通過在大二一年的數學建模選修課,以及假期的集中培訓培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,很大程度上提高了他們思考問題解決問題的能力等綜合素質,同時還培養(yǎng)了他們應用計算機去處理各種問題的科技能力。他們學會了各種軟件、語言,很多同學會數據挖掘、機器學習以及人工智能,這些都是未來科技的前沿,科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動力,現(xiàn)代教育不能只停留在教授學生理論知識的學習,更重要的是理論與實踐的結合,走產學研相結合的道路,數學建模很好的把理論與實踐相結合,激發(fā)學生科研熱情,提高學生科研積極性,激發(fā)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,為以后工作生活奠定了扎實的基礎。為了讓建模更好的服務學生,我們將不斷的努力,探索和改進培養(yǎng)模式和方法,爭取通過數學建模平臺使更多的同學受益,培養(yǎng)出更多的具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學生。

  參考文獻:

  [1]周瑋.融數學實驗于高職數學教學的實踐與研究[J].數學教育學報,20xx,19(6):80-81.

  [2]韋程東.數學建模能力培養(yǎng)方法研究[M].北京:科學出版社,20xx.

數學建模論文3

  1在高職數學課堂教學中滲透建模思想是必要的

  我國高等職業(yè)技術教育的目標是培養(yǎng)社會主義現(xiàn)代化建設需要的一線高技能型人才,因此培養(yǎng)學生能力至關重要。數學教育在人才培養(yǎng)中有著不可替代的重要作用,高速發(fā)展的現(xiàn)代科技對人才的數學素質、應用數學的意識與能力已經提出了更高的要求,F(xiàn)在高職學院數學教學已不太適應社會發(fā)展的需求,需要進行教學改革。數學建模對培養(yǎng)學生的思維、提高數學應用意識、培養(yǎng)數學素養(yǎng)等方面起著重要的作用,在數學教學改革中滲透數學建模思想是非常必要的,也是可行的。

  傳統(tǒng)的數學讓許多學生感覺高深莫測、枯燥無味的原因之一,是學生很難把數學知識和實際問題聯(lián)系在一起。在高職學院數學課堂教學中滲透數學建模思想、方法,把數學知識與數學應用有機的結合在一起,能增強數學學習的目的性,加強學生的應用意識,有利于提高學生學習數學的積極性,更好的學習、掌握、應用數學的思想、方法,提高學生的綜合素質。如何在課堂教學中滲透數學建模思想是非常值得研究的。

  2關于在課堂教學中滲透建模思想的研究

  建立數學模型就是用數學語言描述實際現(xiàn)象的過程,是把錯綜復雜的實際問題簡化、抽象為合理的數學結構的過程,是運用數學的語言、方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實際問題的一種強有力的數學手段。通常數學建模的過程包括:模型準備、模型假設、模型建立、模型求解、模型分析、模型檢驗、修正及模型的應用與推廣等。在日常的數學課堂教學中完整展示以上過程是有難度的。我們不妨把數學建模分成兩個模塊。第一部分是將現(xiàn)實生活中的實際問題的內在規(guī)律抽象為數學問題,構建數學模型;第二部分是求解數學模型檢驗、修正、應用。顯然傳統(tǒng)數學課程教學側重于求解,然而實際應用中模型的構建是十分關鍵、同時也是十分困難的一步。同時在構建數學模型中數學語言與實際問題之間的“雙向”翻譯也特別重要,如果不能將實際問題用數學語言翻譯出來,那么將無法完成數學模型的建立。我們可以充分利用微積分中蘊藏的數學模型題材,突破這個難點,比如定積分概念的教學。下面以定積分概念的教學為例,探討如何將數學建模思想滲透到高職院校數學課堂教學之中。

  3《定積分概念》的教學設計

  定積分在微積分學中占有非常重要的地位。正確、深刻的理解、掌握定積分的概念,有助于運用定積分的微元思想解決實際問題,達到學以致用的目的。

  傳統(tǒng)定積分概念授課方式是照講解兩個引例,即引例1:求曲邊梯形面積;引例2:求作變速直線運動物體的位移,通過引例的結論過度到定積分的概念。當前高職學生的數學基礎普遍較差,難以接受用大量數學語言講解的引例,特別是在校高職生普遍對數學語言不太熟悉,對定積分這樣大段落數學語言表述的概念更覺得難以理解。如何引導高職學生學習掌握定積分這個重要的概念?針對當前高職學生現(xiàn)狀,為突破教學重難點,筆者選擇把課堂教學重點放在引例1上,滲透數學建模的思想方法,將引例一講清楚、講透徹。引例1的講解是采用螺旋式的方法:分步講授,逐層遞進。分三部分逐層講解,具體如下:

  第一步:按照構建數學模型(模塊1)的思路講解。①提出具體問題:求自然界中任意一片樹葉的面積;②通過對具體問題的分析討論,抽象出主要問題:如何求曲邊梯形的面積;③提出初步的解決方案:分割、近似。④提出問題:如何提高近似程度。分析得出結論:分割越細,近似程度越好。將上述過程小結為“分割、近似、求和”。實際教學中,這一步學生都能夠理解、掌握。

  第二步:采用螺旋式的.講解方法,對第一步中得到的結論細化。用數學語言表述“分割、近似、求和”等步驟。如:在“分割”中用插人分點的方式分割曲邊梯形,逐步使用數學語言表述出學生已經認同的結論,學生比較容易接受一些。

  進一步討論第一步的結論:分割越細,近似程度越好。借助計算機輔助教學,取不同的數值,引導學生觀察數值變化趨勢。運用極限將普通的近似計算進行升華,用和式的極限解決曲邊梯形面積的計算問題·在此,學生不僅解決了實際生活中的問題,還能更深刻的理解、運用極限運算。

  需要注意的是,為了突出重點,小區(qū)間的劃分方式、毛的取法等問題放在第三步中解決。

  第三步:完整的用數學語言將求曲邊梯形的過程敘述一遍,并分析、探討小區(qū)間的劃分方式、毛,的取法對運算結果的影響。最后提出問題:上述解決問題的方法能應用于其它問題上嗎,順利進人對引例2的講解。這正對應著數學建模第2模塊中的檢驗、修正、應用。數學模型的檢驗、修正、應用在解決實際問題時非常重要,但在傳統(tǒng)數學教學中常常被弱化。

  通過對二個引例的分析、討論得到的結論,最后抽象出的定積分概念不再讓學生感到畏懼。在教學中通過滲透建立數學模型思想、方法,幫助學生更好地掌握了定積分的概念。學生對那些大段的數學語言不再那么陌生,降低了學習難度,消除學生心中對學習高等數學的恐懼,同時將數學思維的方式、方法以潤物細無聲的方式植人學生的大腦中,為學生今后的發(fā)展打好基礎。通過對比試驗也證明這種教學模式的教學效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學方式。

數學建模論文4

  [摘要]在高等教育事業(yè)改革不斷深化的背景下,為了提升教育教學質量,新時期對大學數學教學提出了更高的要求。大學數學作為課堂教學的主體,教師在傳授知識的同時,要注重學生學習能力和解決問題能力的培養(yǎng)。

  [關鍵詞]大學數學;數學建模;數學素養(yǎng);學習能力;創(chuàng)新能力

  一、大學數學教學中數學建模思想滲透的意義

  數學知識來源于生活,應用于生活,如微積分作為高等數學知識中的典型代表,在各個行業(yè)中具有不可或缺的作用。為此,任課教師在大學數學教學中培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力十分重要,在傳授知識的過程中幫助學生利用所學知識來解決實際問題。一般情況下,教師著重介紹相關數學概念和原理,推導常用公式,促使學生能夠記住公式,學會公式的應用過程,逐漸掌握解題技巧。

  因此,如何能夠在傳授知識的同時,促使學生掌握數學學習方法,將所學知識應用到實踐中來解決數學問題是一個首要問題。從大量教學實踐中可以了解到,在大學數學教學中滲透數學建模思想十分重要,有助于激發(fā)學生的學習興趣,促使學生積極投入其中,切實提升學生的數學專業(yè)水平。

  二、深入挖掘教學內容,滲透數學建模思想

  在大學數學教學中滲透數學建模思想,應該結合實際情況,深入挖掘數學知識。在教學中,教師應該充分發(fā)揮自身引導作用,聯(lián)系學生數學知識實際學習情況,有針對性地整合數學知識,了解相關數學內容,這樣不僅可以豐富教學內容,還可以為課堂教學注入新的活力,有效激發(fā)學生的學習興趣,提升學習成效。具體表現(xiàn)在以下方面:

 。ㄒ唬╅]區(qū)間連續(xù)函數的性質

  閉區(qū)間連續(xù)函數的性質內容是大學數學教學中的重要組成部分,由于知識理論性較強,知識較為抽象,學習難度較大,在講解完相關理論知識后,可以引入椅子的穩(wěn)定問題,創(chuàng)建數學模型,提問學生如何在不平穩(wěn)的地面上平穩(wěn)地放置椅子。學生可以了解到這一問題同所學知識相關聯(lián),閉區(qū)間連續(xù)函數的性質可以解決這一問題。學生整合所學知識,通過對問題的分析,可以了解到利用介值定理來解決問題。通過建立數學模型,學生更加充分地掌握了閉區(qū)間連續(xù)函數的性質,提升了學習成效,為后續(xù)知識學習打下了堅實的基礎。

 。ǘ┒ǚe分

  定積分是高等數學教學中的重要組成部分,在解決幾何問題時均有所應用,并且被廣泛應用在實際生活中。如,在一道全國大學生數學建模競賽題目中,計算煤矸石的堆積,煤礦采煤時所產生的煤矸石,為了處理煤矸石就需要征用土地來堆放煤矸石,根據上級主管部門的年產量計劃和經費如何堆放煤矸石?題目中的關鍵點在于堆放煤矸石的.征地費用和電費的計算。征地費計算難度較小,但是煤矸石堆積的電費計算難度較高,但此項內容涉及定積分中的變力做功知識點。學生掌握這些內容后就可以建立數學模型,更加高效地了解如何根據預期開采量來堆放煤矸石。通過數學模型,學生也可以了解到定積分內容同實際生活之間的聯(lián)系,學習積極性就會大大提升。

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  在高等數學中,最值問題占比比較大,同時在實際生活中應用較為普遍,導數知識可以解決實際生活中的最值問題,這就需要提高對導數知識實際應用的重視程度。教師在為學生講解完導數的相關概念知識后,通過建立關于天空的采空模型,提問學生為什么雨后太陽出來了,雨滴還在空中,那么將為人們呈現(xiàn)出什么樣的景色?學生回答彩虹。繼續(xù)提問彩虹為什么有顏色,是什么決定了天空中彩虹的高度?對此,學生的興趣較為濃厚,可以分為若干個小組進行討論。通過分析可以得出,雨滴可以反射太陽光,形成彩虹。結合光線的反射和折射定律,借助所學的導數知識來計算得出太陽光偏轉角度的最值,有效解決實際學習的問題,加深對知識的理解和記憶,提升數學知識學習成效。

 。ㄋ模┪⒎址匠

  微分方程知識同實際生活之間息息相關,建立微分方程可以有效解決實際生活中的問題。這就需要學生在了解微分方程知識的基礎上,進一步建立數學模型來解決問題。如,在當前社會進步和發(fā)展下,人均物質生活水平顯著提升,肥胖成為危害人們身體健康的主要問題之一,受到社會各界廣泛的關注和重視。通過問題精簡化和假設,可以得到微分方程模型,在分析方程中飲食控制和運動鍛煉兩個關鍵要素后,有助于避免人們走入減肥誤區(qū),幫助他們樹立正確的減肥理念。

 。ㄎ澹┚仃

  在高等數學教學中,矩陣的概念較為抽象和復雜,在講解問題之前,應該根據知識點來創(chuàng)設教學情境,輔助教學活動。通過引入企業(yè)工廠生產總成本模型,充分描述工廠生產中需要的原材料和勞動力,并且詳細記錄管理費用。這有助于加深人們對矩陣概念的認知和理解,提升學習成效,同時幫助學生深入理解和記憶,鍛煉學生的數學解題思維,加深概念理解和記憶,掌握解題技巧和方法,從而提升學生的數學建模意識。

  綜上所述,在大學數學教學中,可以通過數學建模思想來引導學生養(yǎng)成良好的自主學習能力,發(fā)揮自身的主體能動性和創(chuàng)新能力,提升學生解決問題的能力,將所學知識靈活運用到實際生活中,養(yǎng)成良好的數學素養(yǎng)。

  參考文獻:

  [1]許小芳.對在大學數學教學中滲透數學建模思想的研究[J].甘肅聯(lián)合大學學報(自然科學版),20xx,25(S2):33-36.

  [2]袁月定.在大學數學教學中滲透數學建模思想的策略研究[J].考試周刊,20xx,21(69):55-57.

數學建模論文5

  一、引言

  隨著我國高等教育的發(fā)展,高校招生規(guī)模越來越大,而生源質量較低,特別是獨立學院院校。就我校而言,絕大多數專業(yè)都開設了數學類課程。但在教學中,普遍認為理論性太強,與實際脫節(jié)嚴重,不能引起學生的學習興趣。并且,傳統(tǒng)教學忽視了學生用數學解決實際問題的能力,所以,進行數學教學改革勢在必行。數學建?膳囵B(yǎng)學生利用數學知識解決實際問題的能力,通過數模方法對實際問題進行巧妙處理,讓學生體會到數學不僅能傳播理論知識和求解一些數學問題,還可將其應用到實際問題中,讓學生看到一些實際模型的來龍去脈,提高學生的學習積極性。數學建模是培養(yǎng)學生綜合科學素質和創(chuàng)新能力的一個極好載體,而且能充分考驗學生的洞察能力、創(chuàng)新能力、聯(lián)想能力、使用當代科技最新成果的能力等。學生們同舟共濟的團隊合作精神和協(xié)調組織能力,以及誠信意識和自律精神的塑造,都能得到很好的培養(yǎng)。技能技術的掌握和團隊合作精神對于獨立學院學生將來進入社會十分重要,這也是衡量獨立學院辦學成功與否的一個方面。因此,獨立學院的人才培養(yǎng)目標定位,既要達到本科生應具備的理論基礎,又要有相對突出的專業(yè)技能,應培養(yǎng)“應用型本科”人才。因而,獨立學院的數學課堂上應該多方面滲透數學模型的思想。

  二、數學模型融入數學課堂教學的必要性

 。ㄒ唬┤瞬排囵B(yǎng)創(chuàng)新的需要

  根據獨立學院人才培養(yǎng)目標和實際情況,有針對性的加大基礎課和實踐環(huán)節(jié)教學的比重,側重于實踐能力的培養(yǎng),在專業(yè)課程體系中適當增加實驗、實踐教學內容,加強與社會實體的聯(lián)系。力求培養(yǎng)出具有實際操作能力的高素質大學生。數學建模是將一個實際問題,對其作出一些必要的簡化與假設,將其轉化成一個數學問題,借助數學工具和數學方法精確或近似地解決該問題,并用數學結果解釋客觀現(xiàn)象、回答實際問題并接受客觀實際的檢驗。數學建模能彌補傳統(tǒng)數學教學在實際應用方面的不足,促進數學教師在現(xiàn)代化教學手段、教學模式方面的更新。數學建模有助于調動學生的學習興趣,在計算機應用能力、實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)方面都有著非常大的作用,以便學生將來能更好地適應工作崗位。

 。ǘ└咝=虒W改革的需要

  當今社會信息高度發(fā)達,競爭日益激烈,必須具備一定的.創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,否則很難適應社會信息時代的要求。傳統(tǒng)的教學模式是以課堂理論講授為主,學生絕大部分時間都集中學習書本知識,很少有機會接觸社會,也難做到學以致用。絕大多數課程都是教師的一言堂,考試也是以教師講課內容為主。學生忙于記錄和背誦而閑置其聰慧的頭腦。長期的灌輸式教學導致學生明顯缺乏學習的主動性,會聽從而不會質疑,更不會形成開創(chuàng)性的觀點,很難適應企事業(yè)單位動態(tài)的工作環(huán)境。數學作為一門傳統(tǒng)基礎學科,對獨立學院的學生來說,學習上有一定的難度。我們的教學應以“必需,夠用”為度。數學建模從形式到內容,都與畢業(yè)后工作時的條件非常相近,是一次非常好的鍛煉,學生通過自主的學習,把實際的問題轉化為數學理論解決,有助于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)動手能力的提高,這也正是獨立學院院校應用型本科人才培養(yǎng)的方向。

 。ㄈ⿲W生參加數學建模競賽的需要

  獨立學院學生思維活躍,且比較注重個人能力素質的提高。很多學生愿意在學校參加一些競賽來提高自己。全國大學生數學建模競賽尤其受學生重視,但仍有很多大學生不了解這類競賽,因此,在數學課堂上引入數學建模思想,學生既了解了數學建模,又對數學公式提起了興趣,還有助于獨立學院學生在全國大學生數學建模競賽中取得優(yōu)異成績。

  三、結語

  高等數學的作用表現(xiàn)在為各專業(yè)后續(xù)課程的學習提供必要的數學知識,培養(yǎng)各專業(yè)學生的數學思想與數學修養(yǎng),全面提高大學生創(chuàng)新思維和應用能力。只有把數學建模思想融入數學教學中,才能調動學生學習數學的積極性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,實現(xiàn)提高學生綜合分析問題能力的最終目標。

  作者:崔瑋 王文麗 單位:中國地質大學長城學院信息工程系

數學建模論文6

  本文針對目前高校數學建模教學開展的現(xiàn)狀,從學生、教師、教材和學校四個方法進行了分析,指出目前數學建模教學的問題之所在,并給出了數學建模教學的若干策略和建議。

  進入20世紀以來,數學的應用以空前的廣度和深度向諸如經濟、人口、生態(tài)、地質等新的領域滲透。數學的應用已成為科技進步的重要推動力,無論是微觀的機理研究,還是宏觀的決策分析都離不開數學的應用,人們已習慣用數學思維思考問題,用數學語言表達問題,用數學方法解決問題。而要用數學方法來解決實際問題,首先需要建立實際問題的數學模型,即針對該實際問題,分析其重要特征,進行必要的簡化假設,運用適當的數學工具,建立的一個數學結構。我們把這樣的一個過程稱為數學建模。數學建模是實現(xiàn)與發(fā)揮數學應用功能的重要手段,同時也是啟迪創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個重要途徑。

  英、美等國自二十世紀七十年代在研究生和本科階段相繼開設了“數學建模”課程,并于七十年代末期進入中學課堂。我國在上個世紀八十年代中期,借鑒英、美等國開設“數學建!闭n程的經驗,由清華大學應用數學系主任蕭樹鐵教授首倡并實踐,在清華大學和國內部分高校開設了“數學模型”課程[2]。

  近幾年,隨著“全國大學生數學建模競賽”規(guī)模和受認可程度的日益壯大,隨著教育部在新課標中將“數學建!痹O為新增內容模塊,隨著對高等數學教學改革的呼聲日益強烈,越來越多的地方院校開始重視數學建模教育的重要作用,在理工類專業(yè)甚至是經管類專業(yè)大量開設“數學建!闭n程。但數學建模課程與傳統(tǒng)的數學課程不同,數學建模課重點在于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,如何進行有效的數學建模教學是一個問題。

  本文將對目前大學數學建模教學現(xiàn)狀進行分析,總結出教學過程中存在的突出問題,并提出大學數學建模教學策略。

  一、數學建模教學的現(xiàn)狀分析

  目前,開設“數學建!闭n程的院校越來越多,但是通過調查我們發(fā)現(xiàn)效果并不是很理想,學生用數學解決實際問題的能力并沒有得到很大程度上的提高。經過深入的調查和分析,我們發(fā)現(xiàn)主要有以下幾個方面的問題。

  首先,學生缺乏良好的基礎。建立數學模型解決各種實際問題,需要開放式的數學建模思維,需要善于聯(lián)想發(fā)散的創(chuàng)新意識,需要堅持不懈的頑強毅力,需要合理分工團結合作的協(xié)助能力。而這些往往都不是傳統(tǒng)課程教學中所側重的,在從小學到大學的傳統(tǒng)數學課上,學生從課堂上學到的可能更多的是具體的知識方法,做的可能更多的是有固定解法有正確答案的數學題。因此數學建模課程的基礎要求與培養(yǎng)目標和學生的建;A之間存在巨大的差距。所以沒有好的學習基礎,不能得到好的學習效果也就是很自然的事情了,在僅僅一門“數學建!闭n上進行彌補也是幾乎不太可能的事情。

  其次,教師普遍缺乏開展研究性教學的經驗。數學建模的教學是一種以學生為主體的創(chuàng)造性研究性學習。與傳統(tǒng)數學教學以知識為中心不同,數學建模的教學強調讓學生親身體驗如何“用數學”、如何抓住主要因素簡化問題將實際問題化為數學問題,在實踐中感受數學建模的思想,體會運用數學的力量。因此,數學建模教師在教學中不能只關注學生的學習結果,更應該重視學生在學習過程中的情感和體驗,重視培養(yǎng)學生的直覺思維。而這些可能是目前教師所缺乏的,或者是教師在教學過程中很容易忽視的,需要我們的教師在教學過程中重視,采用恰當的教學模式教學手段,充分調動學生的學習積極性,強化實踐教學,讓學生在大量實踐中學會建模。

  再次,目前缺乏系統(tǒng)的適合不同層次學生學習的數學建模教材,F(xiàn)有的新編的數學建模教材大多面向數學建模競賽培訓,案例一般相對比較復雜,初學者學起來會比較困難,不適合初學者進行學習,也有一些早期的數學建模教材案例大多比較簡單,但大多與時代脫節(jié),不能有效的.激發(fā)學生的學習興趣。

  最后,部分學校存在功利意識。數學建模教育的目的在于激發(fā)學生主動探究問題的積極性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和研究問題的科學性,而科學研究和創(chuàng)新往往不是在短期內就可以看到好的成果的,數學建模教育應該重視的是學生參與建模實踐的過程,在實踐中體會一種用數學解決實際問題的意識,想用數學會用數學創(chuàng)造性的解決實際問題,從而帶來能力上的提高。各種數學建模競賽只是給學生提供更多實踐機會的一個平臺,能否獲獎不應該是我們建模教學的根本目的,重要的是在參與的過程中,學生體會到了什么,學到了什么?但在部分學校,目前出現(xiàn)了重建模競賽輕建模教學的情況,重視賽前對重點學生的突擊培訓,輕視在平時對所有學生的常規(guī)建模教學工作,甚至出現(xiàn)了,為了獲獎由老師捉刀代筆的情況,從建模能力培養(yǎng)上,學生自然也就不會有多大的收獲。

  二、數學建模的教學策略

  數學建模的教學是一個系統(tǒng)工程,不應該簡單的只是開設一門課的問題,從學生建模意識的滲透,到教師教法的研究和教學內容的恰當選取,到學校各方面的正確認識和重視,都是構建合理有效的數學建模策略所需要考慮的問題。

  首先,我們要通過多種渠道分層次開展數學建模的思想和方法的推廣和教學。數學建模課程的學時是十分有限的,而且“用數學”的思維習慣的養(yǎng)成也不是短時間內就可以完成的事情。所以數學建模思想的推廣不能僅限于數學建模課,應該通過多種渠道分層次的在整個大學期間進行不斷的滲透和強化,只有這樣才能達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維,提高學生用數學解決實際問題的能力。

  我們可以嘗試在高等數學,線性代數等數學類基礎課上滲透數學建模的思想和方法。教師可以結合數學課的教學內容,舉一些簡單的、離學生生活較近的數學建模題目的例子,對數學建模的概念、步驟和方法進行講解,并可以適當的采用matlab等數學軟件用加深學生的直觀影響。這樣做不僅可以提前對學生進行數學建模的啟蒙,也讓數學類基礎課的教學更加生動有趣。同時我們還可以借助學生社團的力量,在課外開展數學建模講座和數學建模興趣小組等活動,這對于維持學生的學習積極性體會數學建模的魅力也是非常有益的?傊,數學建模的教學一定不能局限于一個學期的課堂教學,最好能通過各種途徑貫徹始終。

  其次,我們要重視數學建模課主講教師的培養(yǎng)。建模比賽中獲過獎或者指導過學生獲獎的教師也不一定能教好數學建模課,不一定能使學生的建模能力得到普遍的提高。要成為一名優(yōu)秀的建模教師,需要更新教育教學觀念,改變以學生為中心的教學模式,多與其他院校的建模老師交流,學習他人的成功教學模式和教學經驗,還需要擴展教師的知識體系,才能駕馭開放的建模問題,最重要的是提高教師的敬業(yè)精神和教學團隊的合作精神,和其他課程的教學相比較,數學建模的教學需要教師付出大量課外的勞動,沒有團結合作,拼搏奉獻的教學隊伍,是不可能開展好數學建模的教學工作。

  再次,我們要針對學校的實際情況有目的性的選擇合適的案例開展教學。好的數學建模案例應該適合學生的能力水平,難度太大的問題會使得學生無從入手失去興趣,太容易的問題也會學生感覺乏味得不到提高,我們需要隨著學生建模能力的提高,逐步提高案例的難度。與實際聯(lián)系緊密的熱點問題可以更好的吸引學生的興趣,體會數學建模的魅力,但所涉及的專業(yè)背景不能太深,最好在學生的認知范圍以內。開放性的問題可以更好的發(fā)揮學生的想象力,給學生更大的發(fā)揮空間,更好的鍛煉學生的建模能力。

數學建模論文7

  摘 要:隨著經濟的快速發(fā)展,我國的科學技術也得到了長足的進步,在計算機應用方面,從對計算機技術尚存新鮮感到運用成熟,可以說有了質的飛躍。在日常生活以及技術操作當中,計算機已經融入其中,廣泛地應用于各行各業(yè),筆者以數學建模為例,分析了數學建模與計算機應用之間的關系,與此同時,也探尋了計算機應用技術在數學建模的輔助之下發(fā)揮的作用,并對數學建模進行概念定義,使得讀者能夠對數學建模的意義有著更深層次的了解,希望能夠起到促進二者之間的良性發(fā)展。

  關鍵詞:數學建模;計算機技術;計算機應用

  隨著經濟的快速發(fā)展,我國的科學技術也有了長足的進步,而與之密不可分的數學學科也有著不可小覷的進步,與此同時,數學學科的延伸領域從物理等逐漸擴展到環(huán)境、人口、社會、經濟范圍,使得其作用力逐漸增強。不僅如此,數學學科由原本的研究事物的性質分析逐漸轉變到研究定量性質范圍,促進了多方面多層次的發(fā)展,由此可見,數學學科的重要性質。在日常生活中,運用數學學科去解決實際問題時,首要完成的就是從復雜的事物中找到普遍的`規(guī)律現(xiàn)象存在,并用最為清晰的數字、符號、公式等將潛在的信息表達出來,再運用計算機技術加以呈現(xiàn),形成人們所要完成的結果。筆者以數學建模為例,分析了數學建模與計算機應用之間的關系,與此同時,也探尋了計算機應用技術在數學建模的輔助之下發(fā)揮的作用,并對數學建模進行概念定義,使得讀者能夠對數學建模的意義有著更深層次的了解,希望能夠起到促進二者之間的良性發(fā)展。

  1 數學建模的特質

  從宏觀角度上來講,數學建模是更側重于實際研究方面,并不僅僅是通過數字演示來完成事物的一般發(fā)展規(guī)律,與一般的理論研究截然不同。其研究范圍之廣,能夠深入到各個領域當中,從任何一個相關領域中都能夠找到數學學科的發(fā)展軌跡,從中不難看出數學學科的實際意義與鮮明特點。數學為一門注重實際問題研究的學科,這一性質方向決定了其研究的層次,其研究范圍大到漫無邊際的宇宙,小到對于個體微生物或者單細胞物體,綜合性之強形成了研究范圍廣的特點。多個學科之間互相影響,從中找到互相之間存在的相互聯(lián)系,其中有許多不能夠被忽視的數學元素,且這些元素都是至關重要的,所以這個計算過程十分復雜,計算量與數據驗算過程也十分耗費時間,因此需要充足的存儲空間支持這一過程的運行。在數學建模的過程當中,所涉獵的數學算法并不是很簡單,而建立的模型也遵循個人習慣,因此建成的模型也不是一成不變的,但是都能夠得出相同的答案。 正因如此,在數學建模的過程當中,就需要使用各種輔助工具來完成這一過程。由于計算機軟件具有的高速運轉空間,使得計算機技術應用于數學學科的建模過程當中,與數學建模過程密不可分息息相關。由此可見,計算機技術的應用水平對于數學學科的重要作用。

  2 數學建模與計算機技術之間的聯(lián)系

  2。1 計算機的獨特性與數學建模的實際性特點 計算機的獨特性與數學建模的實際性特點,使得二者之間有著密不可分的聯(lián)系,正是因為這種聯(lián)系使得雙方都能夠有長足的發(fā)展,在技術上是起著互相促進的作用。計算機的廣泛應用為數學建模提供了較為便利的服務,在使用過程當中,數學建模也能夠起到完成對計算機技術的促進,能夠在這一過程中形成更為便捷高速的使用方法與途徑,使得計算機技術應用更為靈活,也可以說數學建模為計算機技術的實際應用提供了更為廣闊的應用空間,從中不難發(fā)現(xiàn),數學建模對于計算機應用技術的支持性。計算機應用技術需要合成的是多方面的技術支持,而數學建模則是需要首要完成的,二者之間是相互影響共同促進的作用。

  2。2 計算機為數學建模提供了重要的技術支持 數學建模對于計算機應用技術的重要的指導意義與作用。第一點,計算機在其技術的支持之下,有著大量的存儲空間能夠完成存儲資料的這一過程,許多重要資料在計算機技術的保護之下,存儲時間較為長久,且保護力度較大,不容易被破壞及減少了不必要的人力以及物力;第二點,計算機是多媒體的一個分支,運用其成熟的互聯(lián)網思維技術,能夠完成數學建模從平面到空間的轉化,能夠提供更為成熟的模擬環(huán)境,從而提高實踐的效率。由于數學建模過程的復雜化及對于實際問題的研究方向的特質,使得對于各項技術的要求就很高,所以,需要涉及的操作與數據量非常大,過程也十分復雜,常見的過程有三維打印、三維激光掃描等。這些都是需要計算機技術的支持才能夠完成的,所以對于計算機技術的要求非常高,與此同時,計算機應用技術為數學建模提供了更為便捷、快速的解決方案與途徑。

  2。3 數學建模為計算機的發(fā)展提供了基石 計算機的產生起源于數學建模的過程,在二十世紀八十年代,由于導彈在飛行時的運行軌跡的計算量過大,人工無法滿足這一高速率的運算條件,基于這一背景條件,產生了計算機,計算機應用技術由此拉開了序幕。數學建模的過程是需要計算機來完成的,在全部的過程當中,計算機參與計算的比重很大,從某種意義程度上來講,計算機技術對于數學建模的發(fā)展是起著推動性的作用的,二者之間是有著聯(lián)系的。

數學建模論文8

  【論文關鍵詞】數學建模創(chuàng)新能力創(chuàng)新思維教學模式

  【論文摘要】闡述了數學建模對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的意義,討論了如何在數學建模的教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,探討了數學建模的教學模式。

  1引言

  當今世界,創(chuàng)新取代了傳統(tǒng)的比較優(yōu)勢,已經無可替代地成為國家競爭戰(zhàn)略的基礎。

  因此,加強創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),已是世界各國教育改革的共同趨勢,也是我國實現(xiàn)“科教興國”戰(zhàn)略的基本要求,創(chuàng)新教育已經成為高等教育的核心,多年來的教育實踐證明,數學建模的教學與競賽活動在高等學校的創(chuàng)新教育中的地位和意義已是舉足輕重。

  一年一度的全國大學生數學建模競賽活動是由國家教育部高教司直接組織領導,面向全國高校,規(guī)模最大,參與院校最多,涉及面最廣的一項科技競賽活動。其宗旨是“創(chuàng)新意識,團隊精神;重在參與,公平競爭”。自1992年舉辦第一屆競賽以來,參賽隊數以平均每年近30%的速度增加,2006年已達到864所院校9985個參賽隊的規(guī)模。正是由于數學建模競賽活動的深入開展,它積極地推動了大學數學教學改革的開展,并已取得了顯著的成果。

  2數學建模對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的意義

  高校作為人才培養(yǎng)的基地,圍繞加快培養(yǎng)創(chuàng)新型人才這個主題,積極探索教學改革之路,是廣大教育工作者面臨的一項重要任務。正是在這種形勢下,數學建模與數學建模競賽,這個我國教育史上新生事物的出現(xiàn),受到了各級教育管理部門的關心和重視,也得到了科技界和教育界的普遍關注。這主要是數學建模的教學和競賽活動有利于人才的培養(yǎng),特別是人才的綜合能力、創(chuàng)新意識、科研素質的培養(yǎng)。也正因為如此,數學建;顒拥膶嶋H效果正在不斷的顯現(xiàn)出來,“數學建模的人才”和“數學建模的能力”正在實際工作中發(fā)揮著積極的作用。

  數學建模本身就是一個創(chuàng)造性的思維過程。數學建模的教學內容、教學方法以及數學建模競賽培訓都是圍繞創(chuàng)新能力的培養(yǎng)這一核心主題進行的,其內容取材于實際,方法結合于實際,結果應用于實際。數學建模的教學和競賽培訓,為學生的探索性學習和研究性學習搭建了平臺。數學建模的教學和競賽,注重培養(yǎng)學生敏銳的觀察力、科學的思維力和豐富的想象力,既要求學生具有豐富的知識,又要求學生具有較強的實踐操作能力;既有智力和能力要求,又有良好的個性心理品質要求;既要求敢于競爭,又要求善于合作。數學建模真正體現(xiàn)了開發(fā)學生潛能、培養(yǎng)學生優(yōu)秀心理品質以及積極探索態(tài)度的良好結合。在數學建模的教學與競賽中,特別注重發(fā)揮學生的主動性、積極性、創(chuàng)造性、耐挫折性,特別是提倡探索精神、創(chuàng)造精神、批判精神、團隊協(xié)作精神等。知識創(chuàng)新、方法創(chuàng)新、結果創(chuàng)新、應用創(chuàng)新無不在數學建模的過程中得到體現(xiàn)。實踐正在證明,數學建模的教學與競賽活動是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的一種極其重要的方法和途徑。

  3在數學建模的教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維

  創(chuàng)新型人才是指具有較強的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力,并善于將創(chuàng)造能力化為創(chuàng)造性成果和產品的人才。盡管創(chuàng)新精神、創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不是一個學科或一門課程的教學所能完成的,但大量的中外教育實踐充分證明,數學教育在創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)中具有其他學科不可替代的優(yōu)勢和作用。因為數學中的理論和方法是人們從量的側面研究現(xiàn)實世界所得到的客觀規(guī)律,是研究各種科學技術不可缺少的語言和工具。

  而數學建模的過程則恰好是將數學中的理論和方法又重新應用于解決現(xiàn)實問題,即是理論來源于實踐又要服務于實踐的一個完美體現(xiàn)。這一過程高度反映了人的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力。

  數學本身包含著許多重要的思想方法,比如由特殊到一般的思想、從有限到無限的思想、歸納類比的思想、倒推逆向分析思維、試探思想等,其本質都是創(chuàng)造性思維方法。我們在數學建模的教學過程中不刻意地去追求運算技巧和方法,而將重點放在數學思想方法的傳授上,運用對數學思想方法的體會去啟迪學生的創(chuàng)新思維,激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望。

  數學上的歸納和類比思維是一種非常典型的創(chuàng)新思維,著名的.數學家拉普拉斯說過“在數學里,發(fā)現(xiàn)真理的主要工具和手段是歸納和類比”。而大多數數學模型的建立、修改或改進,很多時侯都是依靠這種歸納與類比思維。在尋找模型求解的算法時,也常常用類比思維,利用相似的算法加以優(yōu)化和改進而得到,有時甚至可以發(fā)現(xiàn)新的更好的算法。

  發(fā)散思維是許多科學家非常重視的一種思維形式,科學家運用發(fā)散思維獲得重要發(fā)現(xiàn)的例子不勝枚舉。我們在數學建模的教學過程中倡導學生養(yǎng)成發(fā)散思維的習慣,通過一些具體的建模實例,讓學生感受到在科學上要敢于聯(lián)想,敢于突破條條框框,敢于標新立異。

  逆向思維,即“反過來想一想”。人們思考問題時常常只注重于已有的聯(lián)系,沿著合乎習慣的正向順推,但有時如果采用“倒過來”思考的逆向思維方式,往往會產生意想不到的效果。比如,2004年全國大學生數學建模競賽A題:奧運會臨時超市網點設計中的第三個問題:若有兩種大小不同規(guī)模的迷你超市(Mini—Supermarket)類型供選擇,給出圖2中20個商區(qū)MS網點的設計方案(即每個商區(qū)內不同類型MS的個數,并滿足題中三個基本要求:滿足奧運會期間的購物需求、分布基本均衡、商業(yè)上盈利)。在設計MS網點時為考慮滿足商業(yè)上盈利這一要求,如果單從正面去考慮商業(yè)上的盈利模型,則有很多未知的因素無法確定,諸如商品種類、數量、價格、銷售額等,因而無法建立模型。但若運用逆向思維,從市場需求去預測可能的盈利能力,因為市場需求量可利用前述問題中已得到的商區(qū)的人流量的分布,從而為后面的規(guī)劃模型的建立與求解提供了關鍵性的辦法。

  4數學建模教學模式的探索

  剛踏入大學校門的大一新生,首先接受的是基礎數學教育,雖然這一階段將決定著學生畢業(yè)后能否成為創(chuàng)新型人才,但學校要想培養(yǎng)出高質量的創(chuàng)新型人才,基礎的數學教育是以知識傳授為主體的教與學的過程,多年來的事實證明,這一過程很難肩負對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。隨著數學建模與數學建模競賽這一事物的出現(xiàn),人們很快發(fā)現(xiàn),數學建模教學,尤其是數學建模競賽的培訓是實現(xiàn)這一目標的一條很好的途徑。經過多年來的摸索,我們對數學建模的教學模式做了如下探索。

  第一,充分再現(xiàn)數學發(fā)現(xiàn)的思維過程。學生學習的數學知識,盡管是前人創(chuàng)造性思維的成果,學生作為學習的主體處于再發(fā)現(xiàn)的地位,給學生展示數學發(fā)現(xiàn)的思維過程,就是引導學生重走數學知識的發(fā)現(xiàn)之路,使得學生的再發(fā)現(xiàn)得以順利完成。而這實質上也是對學生創(chuàng)新思維的一種培養(yǎng)過程。然而這一點常常被許多數學教師所忽視,他們只注重數學知識的傳授,而隱去了數學知識的發(fā)現(xiàn)過程,這就無形地扼制了學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。而數學建模的教學卻能彌補基礎數學教學的這一缺陷,能讓學生在數學建模的過程中充分體會數學發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)造性樂趣,從而培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。

  第二,更新教學形式。傳統(tǒng)的單一滿堂灌、填鴨式、保姆式的課堂教學形式,容易養(yǎng)成學生對老師的依賴心理,不利于調動學生的主觀能動性,更不利于激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。因而要想在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面有所突破,必須打破原有的單一教學模式,探索和嘗試一些行之有效的新的教學形式。近幾年來,我們根據數學建模的具體要求,有意識的嘗試了不同于以往傳統(tǒng)的教學模式,將多種不同的教學形式進行了優(yōu)化組合,力求變以教師為中心為以學生為中心,充分調動學生的主觀能動性和思維的積極性,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

  5我校數學建模的教學模式

  我校自1994年第一次組隊參加全國大學生數學建模競賽以來,已走過15年的風風雨雨。15年來,在利用數學建模培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面,我們不斷地反思并總結經驗和教訓。

  經過多年來的反復實踐和深入探索,我們以培養(yǎng)和提升學生創(chuàng)新能力為目標,以數學建模選修課和數學建模競賽培訓課為載體激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望,以少數學生影響并帶動大多數學生參與數學建模活動體驗創(chuàng)新樂趣,作為我們制定數學建模教學大綱、教學計劃、確定教學模式的宗旨。下面介紹我校數學建模的教學模式。

  數學建模的教學內容分為兩部分:

  第一部分:數學建模選修課。該課總課時36小時,由4或5位教師每人2或3次課講完,每位教師每次課主講一個數學建模方法方面的專題,專題的講解以先介紹案例再引出理論或先講述理論再介紹案例的方式進行,每位教師至少布置一道題目,原則上要求每位學生在選修課學完后須上交一份作業(yè),該作業(yè)可以是選做教師布置的某一題,也可以自己找題并求解,以論文形式上交。由于時間的限制,選修課中沒有介紹論文寫作,所以對學生的作業(yè)論文并不做嚴格要求,只注重其內容中是否有閃光的創(chuàng)意之處,并作為后續(xù)選拔數學建模競賽選手的一個重要依據。

  第二部分:數學建模競賽培訓課。培訓課分三個階段進行。第一階段是軟件和數學建模方法的培訓。軟件培訓主要介紹的MatLab、Spss、Lingo的使用和基本操作;數學建模方法包括:最優(yōu)化方法建模、微分方程建模、數理統(tǒng)計方法建模、層次分析法建模、網絡圖的方法建模、神經網絡建模、模糊數學建模、遺傳算法建模、概率仿真建模。第二階段是專題培訓。首先從歷年全國大學生數學建模競賽題目中選出9個分為3組,然后由3位多年來的資深指導教師講解如何審題、破題;如何查找資料、整理資料;如何分析問題、建立模型;如何分析并尋找合適的算法并對模型進行求解;如何對模型求解結果進行分析并加以修改或改進;最后告訴學生如何對自己所做的工作加以總結并寫成一篇規(guī)范的科技論文。第三階段是模擬競賽。給定三個題目,由各參選隊任選一題,要求按全國大學生數學建模競賽的所有規(guī)則進行模擬競賽。三天后各隊提交一篇論文,最后選定其中最好的10個隊參加全國大學生數學建模競賽。

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數學建模論文9

  【摘要】數學教育不僅是知識教育,更是素質教育。數學建模能有效地將高等數學與職業(yè)教育結合在一起,以傳授和學習數學知識為載體,通過嚴格認真的數學學習和訓練,可以使學生具備一些特有的素質和能力,終生受用不盡。MATLAB、SAS和LINGO等數學軟件能夠有效地幫助學生完成專業(yè)課程中數學的分析和計算,必將成為高職院校數學教學改革的大勢所趨。

  一、高職院校高等數學教學現(xiàn)狀

  1.大部分高職院校高等數學教學模式與本科院校一樣,采用傳統(tǒng)講授式?筛呗氃盒W生與本科院校存在很大差距,大多學生聽不懂,學習興致也不高,教學很難進行下去,F(xiàn)在有部分本科院校采用對分課堂和混合教學以及翻轉課堂等比較先進的教學方法,但大都對學生基礎和學習主動性要求較高,不太適合高職院校學生。2.高職院校培養(yǎng)的是職業(yè)人才,以就業(yè)為導向,專業(yè)學科為主,基礎學科為輔。近年來,高職院校專業(yè)學科都在搞項目驅動教學,開展校企合作模式,這將是未來高職院校的發(fā)展趨勢。高等數學如何為專業(yè)服務,解決的方式絕不是一味的摒棄,值得思考。3.教育部指出:“未來職業(yè)教育要培養(yǎng)學生的工匠精神”,也就是說職業(yè)教育不單單是就業(yè)教育,更是職業(yè)水準教育。未來高職培養(yǎng)的人才應該是高素質、高水平以及創(chuàng)新性人才。職業(yè)教育如果只停留在就業(yè)上,那么學生未來的職業(yè)發(fā)展很快將遭遇瓶頸。

  二、高職院校高等數學教學模式的探索

  怎樣將一門高深而又乏味的高數教給一群不愛學習且數學底子差的學生們,甚至要對他們以后的職業(yè)發(fā)展提供一些幫助呢?我覺得數學建模是一個好的方向,主要基于以下幾點:職業(yè)教育是應用教育,數學建模就是用數學方法解決各種實際問題,包括大量數學科學、運籌學、工程、管理和生命科學等諸多學術領域中常見的有意義的和實際問題,二者相得益彰。數學建?梢再N近學生專業(yè)方向,讓學生充分感受其實用性、直觀性。區(qū)別于傳統(tǒng)講授講學,團隊合作、親身實踐、主動查找以及研討交流的行動導向教學方式將數學思維貫穿于數學建模中,不僅有利于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神,而且會使學生對數學有更深理解,從而增強他們學好數學積極性和主動性,其結果必然是大大增強他們面對21世紀嚴峻挑戰(zhàn)的競爭力。數學建?梢耘囵B(yǎng)個性發(fā)展的專業(yè)人才,提升學生職業(yè)價值感。學生要研究一個特定領域以獲得對某些行為(性態(tài))的更深入的理解,僅有高等數學的知識已遠遠不夠。建模課程將激勵學生去學習諸如線性代數、微分方程、最優(yōu)化和線性規(guī)劃、數值分析、概率論和統(tǒng)計學這樣更高深的課程。人才培養(yǎng)更注重個性化發(fā)展,更加關注學生的職業(yè)生涯發(fā)展。

  三、高職院校高等數學教學實施策略

  當然,數學建模課程的實施應該首先具備建模素養(yǎng)。并不是說,數學建模好、有用,就可以直接進行數學建模了,那顯然是行不通的。我們應當遵從以下幾個步驟:第一步,以人才培養(yǎng)定位、專業(yè)設置和目標確定對課程構建。不同的人才培養(yǎng)方案,不同的專業(yè),不同的培養(yǎng)目標,確定不同的課程教學。下面以包頭鐵道職業(yè)技術學院為例。學院是專門培養(yǎng)鐵路專業(yè)人才的高等職業(yè)技術院校,除了基礎教學部,還設有鐵道工程系、建筑工程系、機械工程系、鐵道交通運輸系、機車車輛系、通信信號系6個系。這6個系又涵蓋了20個專業(yè)方向。針對三年制高職,第一學年主要是理論教學部分的學習,包含基礎課程和面向專業(yè)課程。第二學年便可以開始數學建模實驗課程的學習了。學生先要掌握極限、導數、微積分的思維方法,我把它們稱為基礎課程,還要懂得微分方程、線性代數以及概率論與數理統(tǒng)計等面向專業(yè)的課程,我把它們稱為面向專業(yè)課程。1.基礎課程(必修):開設時間:第一學年第一學期總課時:20周×4學時/周=80學時其中:極限(20學時)導數(30學時)積分(30學時)考核方式:考試課。考試50%,平時50%。教學目標:高等數學三大核心思想:“極限、導數、微積分”,要求學生會進行簡單計算,熟練掌握三大思想的本質含義。2.面向專業(yè)課程(選修,結合本專業(yè)需求,任選其一):開設時間:第一學年第二學期總課時:18周×2學時/周=36學時線性代數(36學時)面向機車車輛、通信信號專業(yè);統(tǒng)計學(36學時)面向鐵道交通運輸專業(yè);微分方程(36學時)面向鐵道工程、建筑工程、機械工程專業(yè)。考核方式:考察課教學目標:根據專業(yè)需求,以及學生個人的人生規(guī)劃,選擇適合自己的專業(yè)數學課程,以便在這些方面進行深入研究和創(chuàng)新突破。3.數學實驗課程(選修):開設時間:第二學年第一學期總課時:20周×2學時/周=40學時考核方式:考察課教學目標:希望大家能理解數學軟件功能實現(xiàn)的數學背景與算法原理,掌握利用數學軟件進行問題求解的基本規(guī)律,能夠使用數學軟件作為專業(yè)應用的工具,能從繁雜的計算事務中解放出來,促進計算機和專業(yè)應用的結合,促進計算機應用水平提高和對專業(yè)知識的掌握。對應課程:科學計算與MATLAB語言、統(tǒng)計分析與SAS、優(yōu)化與LINGO。第二步,以團隊合作、親身實踐、主動查找以及研討交流的行動導向教學方式。柏林大學的校長洪堡認為:大學教授的主要任務并不是“教”,大學學生的任務也不是“學”。大學學生必須獨立地自己去從事“研究”,至于大學教授的工作,則在引導學生“研究”的興趣,再進一步去指導并幫助學生去做研究工作。以“學生為中心,教師是關鍵,將數學建模思想和方法融入專業(yè)學科中”是我們教學方式改變的核心。傳統(tǒng)的教學中,教師照本宣科,學生死啃課本,教學內容千篇一律,缺少變化,缺乏創(chuàng)新,再加上高職的學生基礎差、意志力薄弱,上課不是玩手機就是睡倒一片,學期末考試更是慘不忍睹。針對于這種情況,我認為應該先在教學計劃上,應該摘掉枝葉,直奔主題,突出主題,突出數學的應用性和實用性,這就將本科教育和職業(yè)教育區(qū)分開來。對于理論部分的教學,多年來,我一直秉承“小組合作”方式,效果非常好。只要掌握四點原則:“學、展、點、練”!皩W”:自主學習,合作學習;“展”:展示交流,分享共贏;“點”:精講點撥,點評升華;“練”:有效訓練,知識落實。以每個班40人為例,將學生分成8個小組,每組一名小組長。每節(jié)課教師講授時間不超過15分鐘,之后布置本節(jié)課的學習任務,學生在小組長的帶領下自主學習、合作學習。然后小組長將學習效果向教師反饋,教學根據反饋情況將學生作品向全班同學展示交流,讓學生自行評判哪些是正確的,哪些是錯誤的,為什么?再接著,教師進行總結反思,升華主題。最后,為了鞏固課堂效果,教師要適當布置課后作業(yè)。實驗教學比理論教學要容易得多,因為學生本身對電腦和應用性知識就要感興趣,教起來很輕松。而且,我發(fā)現(xiàn)在與學生的交流中經常收到意想不到的效果,有些學生能夠解決教師都感到頭疼的'編程問題。這就到達了師生共同研究,教學相長的效果。每學期制定幾個研究課題,諸如構建各種情景的模型,完成UMAP的教學單元或研究教材、課堂中的一個作為例子講述的模型等。對每個學生來說,在整個課程中接受模型構建、模型分析或模型研究的多樣性研究課題的組合,并建立起信心是重要的。學生可能會選擇一個特別感興趣的情景研制模型,或分析在另一門課程中的模型,在典型的建模課程中推薦5到8個短小的研究課題。第三步,教學資源庫建設。不同專業(yè)面對的問題、學習的課程以及解決的方案不同,這就需要教本專業(yè)的教師對該專業(yè)的數學模型有一定的積累。資源庫建設有助于數學建模教學的可持續(xù)發(fā)展,不斷積累的模型和經驗不僅使教學更加容易,而且能加深對實際問題的認識和優(yōu)化,真正到達數學服務專業(yè)的目的。第四步,師資隊伍建設。如果沒有教師自身和集體的鉆研和實踐,以及結合學生實際情況的因材施教,也不可能完成上述任務。數學建模教學是一項長期而繁重的任務,因為涉及的數學方向多,應用計算機軟件也很多,單靠幾個教師是無法獨立完成的。這就需要精細分工和團隊合作。教同一專業(yè)的幾個教師最好長期從事該學科的教學和研究,并經常出去參加培訓以及交流學習,這樣才能保證走在本專業(yè)學科的最前沿,傳授的知識才能適應社會的發(fā)展。第五步,監(jiān)控、評價等管理制度建設。合理的考核評價體系有利于建模的有序推進,否則,改革則半途而廢。

  【參考文獻】

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  [5]張學新.對分課堂:大學課堂教學改革的新探索[J].復旦教育論壇,20xx(05).

數學建模論文10

  一、在高職高專高等數學教學中融入數學建模的基本思路

  在高職高專高等數學教學中融入數學建模,首先在概念講授中要融入數學建模思想。數學概念是高等數學學習的基礎,同時也是高等數學的靈魂,能不能理解數學基本概念是能否學好數學的關鍵。在講解概念的過程中要讓學生了解這些概念的來龍去脈,讓學生充分了解數學概念產生、發(fā)展、應用的全部過程,要讓學生明白為什么要學高等數學,帶著問題主動去學習,注重講清高等數學概念是怎樣形成的,再結合學生所學專業(yè)背景,將這些概念與現(xiàn)實生活中的問題聯(lián)系起來。例如在學習導數概念這一節(jié)時,可以將概念的講解和現(xiàn)實生活中實際現(xiàn)象相結合,如:二氧化碳的排放造成的全球變暖、豬肉價格的漲跌、自由下落物體運動等,讓學生思考平均變化率和瞬時變化率的問題,然后講解兩個經典的數學模型:物體的瞬時速度和曲線的切線斜率,進而提出導數的概念,通過與現(xiàn)實問題結合講授概念,能讓學生更好地理解并應用導數概念。

  其次,在高職高專高等數學教學中,將數學建模案例與定理講解相結合。例如,在介紹條件極值的時候,可以與“奶制品的生產與銷售”這個建模例子結合起來講解,通過教師的引導,將條件極值和這個問題聯(lián)系起來,找到它們之間的關系,用數學建模的思想解決這個實際問題。在講解極值定理時,可以增加簡單的優(yōu)化模型,例如與“存貯模型”“生豬出售時機”“最優(yōu)價格”等數學模型相結合。通過這些實際問題的模型,學生能更好理解高等數學中定理,并學會應用定理解決實際問題。再次,在高等數學習題課教學中可以增加建模案例教學的環(huán)節(jié),數學建模案例的難易程度應與高職高專學生的.知識水平和學習能力相符,過于簡單或過于困難都不利培養(yǎng)學生的學習興趣,要選取難易適當、與現(xiàn)實生活相關的實際問題,例如,在微分中值定理及導數應用這一章習題課中可以增加“消費者選擇”數學模型;在積分知識及其應用這一章習題課中可以增加“存儲問題”數學模型,在微分方程這一章的習題課中,可以增加“經濟增長模型”和“香煙過濾嘴的作用”,等等。通過對這些與現(xiàn)實相關的問題的研究,學生能清楚地認識到高等數學在實際問題中的應用,從而積極主動地應用數學知識分析問題、解決問題。最后,可以在高等數學課程的考核中增加數學建模問題。

  學完每章節(jié)的內容后,在課外作業(yè)的布置中,除書本中的習題外可以再增加一兩道需要運用本章知識解決的實際問題的數學建模題目,這些數學建模可以讓學生獨立或自由組合成小組去完成,給予完成情況好的學生較高的平時分,在期末考試試題中以附加題的形式增加數學建模的題目。用這種方法,鼓勵學生應用數學的知識解決現(xiàn)實中各種問題,提高學生使用數學知識解題的能力,調動學生的學習積極性,從而使學生獲得除數學知識本身以外的素質與創(chuàng)新能力。

  二、在高職高專教學中融入數學建模,教師要具備創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神

  在高職高專高等數學教學中融入數學建模的思想,要培養(yǎng)教師具有較高的創(chuàng)造型思維修養(yǎng)和較強的創(chuàng)新精神。創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神內涵豐富,要有刻苦鉆研、敢于探索的精神,腳踏實地、勤奮、求真務實的態(tài)度,鍥而不舍、堅韌不拔的意志,不畏艱難、艱苦奮斗的心理準備,良好的心態(tài)、強烈的自我控制和團隊協(xié)作意識等多方面的品質。教師是高職高專人才培養(yǎng)質量的重要因素,高職高專院校要培養(yǎng)學生的思考能力和探索精神,教師必須具備較高創(chuàng)造性思維修養(yǎng)和創(chuàng)新精神,如果高職高專的教師隊伍不具備創(chuàng)造性和創(chuàng)新性,培養(yǎng)出的學生就不可能具備探索精神和創(chuàng)新品質。實踐證明,高職高專數學建模教學的順利開展,可以讓教師在教學中增加實際問題模型,讓教師在教學過程中與學生形成互動,引導學生應用所學數學知識解決實際問題模型,培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新思考能力,打破傳統(tǒng)的“填鴨式”、“滿堂灌”等教學方式,讓學生由被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習,達到良好的教學效果。

數學建模論文11

  摘要:高職院校開設數學建模課程是具有一定意義的,要將建模思想應用到數學教學中,教師就必須適應當前的教學環(huán)境,由傳統(tǒng)的傳授模式轉變?yōu)閯?chuàng)造性地傳輸方式。教師要不斷提高自我教學水平,不斷充實自己,用正確的方式引導學生進行學習、實踐。

  關鍵詞:數學;教學;數學建模

  1.數學建模思想的意義

  數學建模是指用數學符號將要求從定量角度進行研究分析的實際問題以公式的形式表述出來,再通過進一步計算得到相關結果,用該結果解決實際問題,即通過建立數學模型和求解的整個過程。數學建模是符合學生認知發(fā)展過程的,在數學建模中,學生通過對具體的假設、研究,對問題進行深入思考,最終得到結論,再根據實際情況應用到具體問題中。整個過程經歷了提出問題、試探問題、提出猜想假設、驗證問題及得出結論,整個過程符合學生認知發(fā)展的規(guī)律。數學建模思想的應用有助于幫助學生提高對數學的重視程度,調動學生學習的主動性,讓學生的創(chuàng)造力得到更大的發(fā)揮。數學建模的應用對提高教師的教學水平也有所幫助,能夠幫助教師更好地對學生進行教學,由此擴大教師在學生中的影響力。教學建模的思想應用還有利于提高學生參加競賽的綜合能力,吸引更多學生參加此類競賽活動。

  2.建模思想對能力的培養(yǎng)

  數學建模思想很多是由實際問題的一般思維進行轉變才能成為抽象的數學問題的,這要求對數學建模要抓住重點,從具體問題中抽象出問題的本質。因此,建模思想對于培養(yǎng)學生將具體問題經過抽象和簡化用數學語言表達的能力具有重要的意義。在高職數學教學中,有很多的數學模型,這些數學模型為幫助學生解決實際問題提供了便利的方法,同時也為創(chuàng)建新的數學模型提供了基礎依據。數學建模是將數學理論知識和實際應用聯(lián)系起來的重要紐帶,能夠幫助學生不斷探索數學中的奧妙,以此提高學生對數學的學習興趣,提高學生實際應用數學的能力和解決實際問題的能力。運用數學建模解決實際問題的過程中,要根據已知條件的變化,靈活運用新方法和新途徑促進學生綜合運用能力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。

  3.數學建模在高職數學教學中的應用

  3.1利用教學內容滲透數學建模思想在數學教學中,教師要根據教材的情況和學生的實際情況,將兩者相聯(lián)系,讓學生能夠運用數學建模思想尋找解決問題的辦法,解決實際問題。在教學中,教師要向學生灌輸數學建模思想,利用具體模型設置和假設情景,把數學知識和實際生活相聯(lián)系,幫助學生更好地理解數學實際內容,提高知識應用能力。比如在高職數學對定積分概念進行教學時,就可以通過介紹曲邊梯形的面積求法,讓學生學會分割、求和、取極限的定積分模型思想,然后再進行思考,求物體的體積、質量等。如果學生發(fā)現(xiàn)解決這些問題的數學模型的思想基本相同,就會不斷拓展新思路解決其他問題。運用這種方式,能夠加深學生對概念的理解,拓展學習思維,強化教學效果。在學習定理公式的時候,也可以引進數學建模思想,通過提出問題、假設問題,要求學生計算求值,再根據值的正負情況求出方程式的根,根據根值與區(qū)間的關系,引導學生想出零點定理的概念總結。

  3.2利用實際問題滲透教學建模思想教師在數學建模教學或布置作業(yè)時,要與實際的生活相聯(lián)系,讓學生在實際問題的解決中學會運用建模思想。比如在問題的'設置上,可以利用身邊熟悉的事物進行提問,讓學生從熟悉的環(huán)境中找到合適的解決方法。這不僅能夠幫助學生更好地理解知識概念,還與學生以后的工作有著緊密的聯(lián)系。通過在實際問題中滲透教學建模思想,讓學生掌握基本的理論知識,提高知識應用能力。此外,教師在課外作業(yè)的布置上也要運用數學建模思想解決實際的問題,讓學生能夠有效利用所學的數學知識分析解決生活中的問題,從而提高知識應用能力,培養(yǎng)出學生的創(chuàng)新思維,提高高職數學建模教學的效率。

  3.3提高數學建模思想在教材編寫中的應用目前高職數學的教材基本都是按照本科教材進行編排的,重視理論而忽視了應用。高職學生大多數對理論的興趣不大,對實際應用能夠產生一定的興趣,并較好地進行掌握。所以編寫出一本適合高職培養(yǎng)的目標教材是十分重要的,既能滿足高職數學建模思想的可持續(xù)發(fā)展要求,又能充分滿足學生的要求,實現(xiàn)高職的培養(yǎng)目標。在高職數學教材的編寫上,要重視學生的實際水平,不但要讓學生能夠學到相應的知識,還要為以后的學習打好基礎,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和進一步深造的能力。教師要把數學建模思想方法運用到教材中,讓學生帶著問題學習,把講授的知識點和數學建模思想有機結合,提高學生掌握實際問題的能力,徹底讓學生擺脫數學乏味論的問題,能夠對所學內容學以致用。

  4.提高高職數學教學數學建模思想的方式

  4.1教師要重視引導高職教師需要認識到講授知識并不是教學的終極目標,更主要的是培養(yǎng)學生的應用和創(chuàng)新能力。其教學目的應當是通過科學的數學思維方式培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力,提高他們自主學習的意識。高職學生的整體知識水平并不是很高,對于很多問題都不能深入地進行思考,遇到難題也沒有繼續(xù)深入研究的動力,缺乏自主創(chuàng)新的意識和獨立思考的能力。所以教師需要重視引導的作用,引導學生的思維向更廣闊的方向發(fā)展,讓學生能夠用數學思維看待周圍的事物,仔細觀察、分析各種事物之間的聯(lián)系和存在的數學模型,并且能夠通過數學語言描述事物間的聯(lián)系,進而用求知的方式解決事物間的實際問題。教師的引導對于學生而言有啟迪作用,能夠激發(fā)學生的求知欲,對數學問題產生興趣,在實際教學中是一種重要的教學手段。

  4.2重視合作的力量教師除了積極引導學生進行數學建模思想外,還要讓學生學會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一個人思維的狹隘面,解決思考單一問題,促進學生多方面、多角度地思考問題。合作讓學生能夠盡快找到合適的角色,通過互幫互助的方式共同提高,加快問題的解決。在合作中,學生能夠準確利用自己熟悉擅長的環(huán)節(jié)幫助提高整體的成績和思維水平,切實加強團隊的整體水平和綜合素質。團體合作還能讓每個學生都參與進去,都有展示和鍛煉自己的機會,從而增強自信心,提高學習能力,培養(yǎng)良好的溝通能力,促進學生之間的團結合作,幫助提高學生的交往能力。重視合作的力量,能夠幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的特長和特點,增強信心,提高自我探索精神,同時合作中產生的競爭也能激發(fā)學生對數學問題進行深入探究。

  4.3重視數學建模過程數學建模的最終目標并不是解決了什么樣的問題、獲得了什么樣的結論,而是在建模過程中學生能夠通過自己的努力,不斷進行實踐和自我否定,最終找到解決具體問題的有效方式。數學建模過程也是一個學習的過程和一個不斷提升自我的過程,所以教師要重視數學建模的過程,讓學生感受到實踐過程的魅力,根據學生的基本狀況和不同的特點,綜合利用學生的特長和優(yōu)點提高他們解決實際問題的能力,讓學生感受到數學的意義,體會到發(fā)現(xiàn)數學的樂趣,養(yǎng)成良好的學習習慣和思維習慣。教師通過引導學生,也要讓學生重視數學建模的過程,從數學建模中發(fā)現(xiàn)學習的樂趣,產生學好數學的信心和動力,并且通過不斷深造發(fā)展,能夠在數學建模中發(fā)揮自己的才能,展現(xiàn)出自己擅長的一面,在建模和交流中獲得感受和啟發(fā)。

  5結語

  高職院校開設數學建模課程是具有一定意義的,要將建模思想應用到數學教學中,教師就必須適應當前的教學環(huán)境,由傳統(tǒng)的傳授模式轉變?yōu)閯?chuàng)造性地傳輸方式。教師要不斷提高自我教學水平,不斷充實自己,用正確的方式引導學生進行學習、實踐。教學中只有通過不斷創(chuàng)新,根據教學的實際情況提高學生的數學知識應用能力,這樣才能不斷提高學習效率,幫助學生為以后的學習和工作打下堅實的基礎。

數學建模論文12

  一、數學建模教學現(xiàn)狀分析

  在數學建模教學中,“講授法”還是主流教學法,雖也有啟發(fā),借助多媒體輔助教學,但由于互動不足,學生自主參與較少,主動性和積極性沒能有效調動起來,導致教學效果不夠理想,學生沒懂多少,沒有理解掌握數學建模的思想和方法。

  二、數學建模教學的改革舉措

  1.加強宣傳。為了讓更多的學生了解數學建模,可通過紙質媒體、電子媒體進行宣傳,還可通過組建學生數學建模協(xié)會開展活動廣而告之,還可通過在高等數學的教學中融入數學建模的案例,讓學生初步了解數學建模及其特點,產生學習數學建模的興趣。2.分類開課。為了讓更多學生受益,雖有競賽任務,數學建模選修課還是不應限定選課學生范圍,比如只限定一年級學生或者有意參賽的學生,而應面向全體學生開設,又考慮到選課的學生不全是以參加競賽為目的,不全是對數學建模感興趣,甚至有些是因為沒得選而又必須完成選修課學分的要求,可將選修課班級分“普及班”和“競賽班”兩類供學生選擇,既滿足學生選課的需求又兼顧競賽的'需要,對不同班級提出不同的教學要求。3.優(yōu)化教學內容。在選擇教學內容時,應注意如下幾點:一是模型類型不宜太多,不要搞得太復雜,比如只講初等模型、簡單的優(yōu)化模型;二是模型數量不宜太多,以4-6個為宜;三是難度不宜太大,還應循序漸進,內容最好為學生了解、喜聞樂見,所選模型應有利于培養(yǎng)學生求異思維、創(chuàng)新思維;四是加入數學軟件的教學,讓學生“玩起來”,初步學會數學軟件的使用,體會數學建模與普通數學的不同之處,體驗到數學的用武之地。4.改進教學方法。傳統(tǒng)的講授式教學法,學生一般處于被動狀態(tài),不利于發(fā)揮學生的主觀能動性,而要學好數學建模需要學生主動積極參與,更多參與到教學過程當中來,因此應該采用任務驅動教學法、互動式教學法、研討式教學法等。

  三、收獲與體會

  從20xx年開始,我們在數學建模選修課教學中進行了實踐,取得了良好效果,有如下收獲和體會:

  數學建模課堂教學面貌換然一新。任務驅動、互動式、研討式等教學法的綜合運用,改變了以往“教師講,學生聽”,學生被動的教學模式,轉變?yōu)閷W生主動參與、自主協(xié)作、積極探索的新型學習模式,踐行了“教師為主導、學生為主體”教育精神;通過教師引導學生進行研究學習,讓學生親歷知識產生與形成的過程,學會獨立運用其所學的數學知識解決實際問題,從而實現(xiàn)知識發(fā)現(xiàn)與重構,激發(fā)學生的學習潛能和學習興趣,培養(yǎng)了學生的學習能力和應用能力,使課堂充滿活力。2.樹立了學生學好數學建模的自信心。由于教法得當,優(yōu)化了教學內容,加入了數學軟件的學習,使學生成為了學習的主人,不再是知識的被動接受者,而是通過親身實踐、主動探索去學習發(fā)現(xiàn)知識,從中體驗到了成功的喜悅,克服困難的樂趣;降低了學習的難度,漸進的內容安排,使學生不再覺得數學建模難以學習;而且內容貼近生活實際,使學生不再認為數學無用武之地,變要我學為我要學。

  3.教師要善于組織、指導、監(jiān)控。教師組織安排教學內容時,必須要對教學內容要有透徹的理解,教學設計要有較強針對性,切實可行,要使學生通過完成任務,實現(xiàn)教學目標、達到教學目的;在學生自主協(xié)作學習過程中,教師要注意監(jiān)控學生的學習進程,了解學生學習過程中碰到有哪些困難,給予學生適當的指導或組織學生攻堅克難。

數學建模論文13

  眾所周知,高等數學是所有自然學科的基礎,一個大學生要想在以后的工作、學習中大展宏圖,那么就一定少不了堅實的高等數學基礎。如何解決大學生在學習高等數學時碰到的問題?如何調動大學生學習高等數學的積極性?讓學生們了解高等數學的用途,真正愿意靜下心來好好學習高等數學,努力為以后的發(fā)展打好數學基礎。一直以來,各所高校的教師們都在努力的想辦法、找對策,一些實用有效的方法已經提出并且在逐步推廣,比如,問題驅動式的教學方法和基于PBL的教學方法等。筆者從所在學校的學生實際學習情況出發(fā),根據幾年來的教學心得和積累,打算提出一種較為實用的教學方法——利用數學建模的思想調動大學生學習高等數學的積極性。該方法在筆者所教授的班級中已經實際應用過幾屆,學生普遍反映效果較好,任課老師也認為該方法確實能極大地調動學生的學習積極性。

  提到高等數學,學生們的第一反應往往是:各種公式塞滿黑板,各種運算充斥腦海;定義、定理、推論一個連著一個;極限、連續(xù)、可導可積一個涵蓋另一個[1]。和高中數學相比,記憶的負擔輕了(實際上是知識點太多,記不住了),而對思維的要求卻提高了。對大學生來說,每一次的高數課,都是一次大腦的思維訓練,時刻要求精神高度集中,一定要緊跟老師的步劃,一旦走神,后面的內容就不知所云了。這樣的要求短時間可以達到,長久下去學生們會覺得很辛苦,很有壓力,會出現(xiàn)抱怨。筆者碰到過這樣的學生,剛開始時,興致勃勃,雄心萬丈,可到后來興趣索然,馬虎應對。怪學生嗎?誠然學生有責任,但任課老師也該負很大的責任。作為高等數學的老師我們經常要面對學生提的這些問題:(1)我學的專業(yè)和高等數學相差甚遠,有可能這一輩子都不會用到高等數學的知識,那我學高等數學的目的何在?(2)老師您天天鼓吹高等數學的強大功能和廣泛用途,但是通過一學期的學習,我發(fā)現(xiàn)除了對付考試有用,真不知高等數學可以用在何處?這些問題不及時解決,時間長了一定會影響到大學生對高等數學的學習積極性,甚至有可能會產生厭學的情緒和氛圍。有些極端的學生,期末考試之后,一聽到自己高等數學考過了,立馬將高等數學的課本給撕了,可想而知高等數學對其造成的壓力有多大[2]。如何解決大學生在學習高等數學時碰到的問題?如何調動大學生學習高等數學的積極性?讓學生們了解高等數學的用途,真正愿意靜下心來好好學習高等數學,努力地為以后的發(fā)展打好數學基礎。筆者從所在學校的學生實際學習情況出發(fā),根據幾年來的教學心得和積累,打算提出一種較為實用的教學方法——利用數學建模的思想調動大學生學習高等數學的積極性。

  一、以實際問題反推解決問題時我們需要的高等數學知識

  有這樣一個實際問題:報童每天清晨從報社購進報紙零售,晚上將沒賣掉的報紙退回給報社。假設報紙每份的購進價為b元,零售價為a元,退回價為c元,自然地有a>b>c。這就是說,報童每售出一份報紙賺a-b元,每退回一份報紙賠b-c元,報童每天如果購進的報紙?zhí)伲敲磿粔蛸u,就會少賺錢;如果每天購進的報紙?zhí)啵敲磿u不完,將要賠錢。請為報童規(guī)劃一下,他該如何確定每天購進的報紙份數,以獲得最大的收入[3]。

  現(xiàn)在我們來反推該問題涉及到的高等數學的知識:首先,通過分析題目可知,問題解決的關鍵在于——如何確定每天的報紙需求量,注意每天的報紙需求量是隨機變化的?解決這個關鍵問題的知識我們早就掌握了,分別是數理統(tǒng)計中的頻率連續(xù)化、概率論中的'概率密度與期望和高等數學中的定積分[4]。

  其次,假設每天購進n份報紙,G(n)為報童購進n份報紙時的平均收入函數,再假設每天的報紙需求量r是隨機的,此時r和n的關系有三種r>n,r

  二、利用高等數學的解決實際問題

  由前面的假設可知,每天購進n份報紙,每天的報紙需求量為r份時,報童每天的平均收入為G(n)元。如果這天的需求量r≤n,則他售出r份,退回n-r份;假如這天的需求量r>n,則n份報紙全部售光。因為日需求量r是隨機的,所以我們必須求出每天賣出r份的概率

  f(r)[4]。如果求出了f(r),那么

  G(n)=[(a-b)r+(b-c)(n-r)]f(r)+(a-b)nf(r).(1)

  現(xiàn)在我們來求f(r),假定報童已經通過自己的經驗和其他渠道掌握了一年(365天)中每天報紙的售出份數,那么在他的銷售范圍內,每天報紙日需求量r的概率f(r)為:

  f(r)=,r=(0,1,2,3,…)

  其中k表示為賣出r份的天數。

  根據概率論中離散型隨機變量的連續(xù)化知識[4],我們可以將r視為連續(xù)型的隨機變量,這樣更便于分析和計算。利用最小二乘擬合[5],可以將f(r)轉化為連續(xù)型隨機變量r的概率密度函數p(r),那么(1)式變成

  G(n)=[(a-b)r+(b-c)(n-r)]p(r)dr+(a-b)np(r)dr.(2)

  通過上面的分析,可知實際問題歸結為,在p(r)和a,b,c已知時,求n使得G(n)最大。

  研究表明G(n)是一個在閉區(qū)間上連續(xù)的積分上限函數,由閉區(qū)間上連續(xù)函數的性質可知G(n)的最大、最小值一定存在,而且最大、最小值一定在函數G(n)的駐點(也即使得=0的n)。計算可得

  =-(b-c)p(r)dr+(a-b)p(r)dr.(3)

  令=0,得到=,又因為p(r)dr+p(r)dr=1,所以p(r)dr=.(4)

  在等式(4)中,p(r)和a,b,c均為已知,所以利用定積分的知識一定可以求出n。也即可以確定每天購進的報紙份數,使報童每天獲得最大的收入。

  三、利用現(xiàn)實問題,讓學生學會思考,給他們提供創(chuàng)造成就感的機會

  通過上面碰到的實際問題,可以很容易地說服同學們靜下心來好好學習高等數學。因為通過實際問題的求解,學生們了解到了,要想解決一個實際問題(哪怕是很小的問題),也需要大量的高等數學知識的儲備;學生們也大概領略到了高等數學的用途與功能。這樣的教學方法簡單、直接,勝過老師課堂上反復的嘮叨與強調。有了這樣的一些實際問題,老師們就可以大膽地將數學建模思想引入高等數學的教學當中,讓學生們在解決實際問題中學會思考,掌握知識,提高能力。

  通過訓練后,碰到實際問題,同學們會自然的想到我們的教學方法:(1)這些實際問題涉及到的高等數學知識?那些自己掌握了,那些還沒有弄明白,學要加強學習。(2)知識點找到后,如何建立起數學與實際問題求解之間的關系?也即如何建立數學模型。(3)除了老師給的題目,自己本專業(yè)中的實際問題,能否用高等數學的知識去解決?通過思考、分析、解決這些問題,學生們會有一種創(chuàng)造創(chuàng)新的成就感,會愿意自主學習,自然而然其學習高等數學的積極性也會大大提高了。

數學建模論文14

  數學概念教學中有效提問的量化研究

  大、中學數學教學銜接問題的研究綜述

  高中數學課程標準下選修課“數學史選講”教學研究

  普通高中數學課程標準與教學大綱課程編制的對比研究

  新課標下大學概率統(tǒng)計教學與中學數學教學內容的銜接探討

  讓數學文化走進課堂

  高中學生數學建模能力與數學學業(yè)成績關系的調查與分析

  高等數學與新課標下高中數學教學內容對接的研究

  高一數學教學中如何解決好初高中銜接問題

  淺析高中數學生成性課堂的構建策略

  論數學文化視角下的中學數學課堂教學

  高等數學與高中數學銜接改革的研究

  高考數學應用題的特點與啟示

  數學課程發(fā)展的趨勢與思考

  淺議向量在高考數學中的'應用

  實施分組分層教學,提高課堂教學效率

  培養(yǎng)反思思維習慣 促進創(chuàng)新能力提高

  數學歸納法在幾何教學中的應用

  提高高中數學教學質量的措施探討

  研究性學習的實施策略與實踐

  向量在立體幾何中的應用

  新課標體系下高中數學對大學工科數學教學產生的問題分析及對策探索

  高中新課標下的高等數學教學內容改革

  淺談高中數學導學案教學中存在的問題及對策

  高中數學教育現(xiàn)狀分析及探討

  合理使用幾何畫板帶領學生進入數學微觀世界

  高等數學和新課標下中學數學的脫節(jié)與銜接問題的研究與探索

  高中數學教材中的數學史對大學數學教學的啟示

  淺談數學教學中的抽象概括能力

  淺談一般數列的求和問題

  青年教師怎樣在研究課例中成長

  立足課堂教學 提高學生的數學能力——以柯西不等式一課教學為例

  雙互動四統(tǒng)一教學范式在數學歸納法教學中的運用

  影響高中生數學解題的心理因素探究

  空間向量在立體幾何中的運用

  函數思想在解題中的應用

  有效利用幾何畫板 促進數學課堂教學

  影響高中學生數學成績的原因及解決辦法

  探析高中數學如何培養(yǎng)學生健康的心理素質

  高等數學教學對高職新生的適應性研究

  提升高中數學多媒體輔助教學效率的思考

  多媒體技術條件下高中數學教學有效性探究

  數學教學中運用多媒體技術的優(yōu)勢和不足

  巧用“學案導學”模式,提升學生數學解題能力

  淺談高中數學教學的幾點體會

  將幾何畫板有效融入高中數學日常教學——《曲線與方程》的教學實踐與思考

  及時用好電腦軟件 克服懼怕數學心理——以高中數學回歸分析為例

  小構造 再求導 大智慧——例談“二次求導”在函數問題中的應用

  探究新時期特色高中數學教育教學

  情感教育的滲透在高中數學教學中的作用研究

  推廣數學建模教學促進高中基礎教育改革

  高中數學課程教學改革探討

  “學案探究”模式在高中數學教學中的應用

  淺談高中數學研究性學習

數學建模論文15

  前言

  創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是新的時代對高等教育提出的新要求。培養(yǎng)高質量、高層次人才不僅需要傳統(tǒng)意義上的邏輯思維能力、推理演算能力,更需要具備對所涉及的專業(yè)問題建立數學模型,進行數學實驗,利用先進的計算工具、數學軟件進行數值求解和做出定量分析的能力。

  因此,如何培養(yǎng)學生的求知欲,如何培養(yǎng)學生的學習積極性,如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力已成為高等教育迫切需要解決的問題[1]。

  在數學教學中,傳統(tǒng)的數學教學往往注重知識的傳授、公式的推導、定理的證明以及應用能力的培養(yǎng)。盡管這種模式并非一無是處,甚至有時還相當成功,但它不能有效地激發(fā)廣大學生的求知欲,不能有效地培養(yǎng)學生的學習積極性,不能有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

  而如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,既沒有現(xiàn)成的模式可循,也沒有既定的方法可套用,只能靠廣大教師不斷探索和實踐。

  近年來,國內幾乎所有大學都相繼開設了數學建模和數學實驗課,在人才培養(yǎng)和學科競賽上都取得了顯著的成效。數學建模是指對特定的現(xiàn)象,為了某一目的作一些必要的簡化和假設,運用適當的數學理論得到的一個數學結構,這個數學結構即為數學模型,建立這個數學模型的過程即為數學建模[2]。

  所謂數學教學中的數學實驗,就是從給定的實際問題出發(fā),借助計算機和數學軟件,讓學生在數字化的實驗中去學習和探索,并通過自己設計和動手,去體驗問題解決的教學活動過程。數學實驗是數學建模的延伸,是數學學科知識在計算機上的實現(xiàn),從而使高度抽象的數學理論成為生動具體的可視性過程。

  因此,數學實驗就是一個以學生為主體,以實際問題為載體,以計算機為媒體,以數學軟件為工具,以數學建模為過程,以優(yōu)化數學模型為目標的數學教學活動過程[3—7]。

  因此,如何把實際問題與所學的數學知識聯(lián)系起來;如何根據實際問題提煉數學模型;建模的方法和技巧;數學模型所涉及到的各類算法以及這些算法在相應數學軟件平臺上的實現(xiàn)等問題就成了我們研究的重點,F(xiàn)結合教學實踐,談談筆者在數學建模和數學實驗課的教學中總結的幾點看法。

  1掌握數學語言獨有的特點和表達形式

  準確使用數學語言模擬現(xiàn)實模型數學語言是表達數學思想的專門語言,它是自然語言發(fā)展到高級狀態(tài)時的特殊形式,是人類基于思維、認知的特殊需要,按照公有思維、認知法則而制造出來的語言及其體系,給人們提供一套完整的并不斷精細、完善、完美的思維和認知程序、規(guī)則、方法。

  用數學語言進行交流和良好的符號意識是重要的數學素質。數學建模教學是以訓練學生的思維為核心,而語言和思維又是密不可分的。能否成功地進行數學交流,不僅涉及一個人的數學能力,而且也涉及到一個人的思路是否開闊,頭腦是否開放,是否尊重并且愿意考慮各方面的不同意見,是否樂于接受新的思想感情觀念和新的行為方式。數學建模是利用數學語言模擬現(xiàn)實的模型,把現(xiàn)實模型抽象、簡化為某種數學結構是數學模型的基本特征。

  現(xiàn)實問題要通過數學方法獲得解決,首先必須將其中的非數學語言數學化,摒棄其中表面的具體敘述,抽象出其中的數學本質,形成數學模型。通過分析現(xiàn)實中的數學現(xiàn)象,對常見的數學現(xiàn)象進行數學語言描述,從而將現(xiàn)實問題轉化為數學問題來解決。

  2借助數學建模教學使學生學會使用數學語言構建數學模型

  根據現(xiàn)階段普通高校學生年齡特點和知識結構,我們可以通過數學建模對學生加強數學語言能力的培養(yǎng),讓他們熟練掌握數學語言,以期提升學生的形象思維、抽象思維、邏輯推理和表達能力,提高學生的數學素質和數學能力。在數學建模教學過程中,教師要力求做到用詞準確,敘述精煉,前后連貫,邏輯性強。在問題的重述和分析中揭示數學語言的嚴謹性;在數學符號說明和模型的建立求解中揭示數學語言的簡約性,彰顯數學語言的邏輯性、精確性和情境性,突出數學符號語言含義的深刻性;在模型的分析和結果的羅列中,顯示圖表語言的直觀性,展示數學語言的確定意義、語義和語法;在模型的應用和推廣中,顯示出數學符號語言的推動力的獨特魅力。

  而在學生的書面作業(yè)或論文報告中,注意培養(yǎng)學生數學語言表達的規(guī)范性。書面表達是數學語言表達能力的一種重要形式。通過教師數學建模教學表述規(guī)范的樣板和學生嚴格的書面表達的長期訓練來完成。在書面表達上,主要應做到思維清晰、敘述簡潔、書寫規(guī)范。例如在建立模型和求解上,嚴格要求學生在模型的假設,符號說明、模型的建立和求解,圖形的繪制、變量的限制范圍、模型的分析與推廣方面,做到嚴謹規(guī)范。

  對學生在利用建模解決問題時使用符號語言的不準確、不規(guī)范、不簡潔等方面要及時糾正。

  3借助數學實驗教學,展示高度抽象

  的數學理論成為具體的可視性過程要培養(yǎng)創(chuàng)新人才,上好數學實驗課,首先要有創(chuàng)新型的教師,建立起一支"懂實驗""會試驗""能創(chuàng)新"的'教師隊伍。由于數學實驗課理論聯(lián)系實際,特點鮮明,內容新穎,方法特別,所以能夠上好數學實驗課,教師就必須具備扎實的數學理論功底,計算機軟件應用操作能力,良好的科研素質與科研能力。

  因此,數學與統(tǒng)計學院就需要選取部分教師,主攻數學建模、數學實驗、數值分析課程。優(yōu)先選派數學實驗教師定期出去進修深造提高,以便真正形成一支"懂實驗""會實驗""能創(chuàng)新"的教師隊伍。實驗課的地位要給予應有的重視。我院現(xiàn)存的一個重要表現(xiàn)就是實驗設備不足,實驗室開放時間不夠。為了確保數學實驗有物質條件上的保證,必須建立數學實驗與數學建模實驗室。

  配備足夠的高性能計算機,全天候對學生開放,盡快盡早淘汰陳舊的計算機設備。精心設計實驗內容,強化典型實驗,培養(yǎng)寬厚扎實理論水平;精選實驗內容,加強學生之間的互動,培養(yǎng)協(xié)作意識和團隊精神。在實驗教學時數有限的情況下,依據培養(yǎng)目標和教學綱要,對教材中的實驗內容進行選擇、設計。要最大限度地開發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,數學實驗在項目設計過程中應當遵循適應性、趣味性、靈活性、科學性、漸進性和應用性的基本原則。

  選擇基礎性試驗,重點培養(yǎng)寬厚扎實的理論水平,提高對數學理論與方法的深刻理解。熟練各種數學軟件的應用與開發(fā),提高計算機應用能力,增強實踐應用技能;增加綜合性實驗和設計性實驗,從實際問題出發(fā),培養(yǎng)學生分析問題,解決問題的能力,強化創(chuàng)新思維的開發(fā)。

  教學方法上實行啟發(fā)參與式教學法:啟發(fā)—參與—誘導—提高。充分發(fā)揮學生主體作用,以學生親自動腦動手為主。

  教師先提出問題,對實驗內容,實驗目標,進行必要的啟發(fā);然后充分發(fā)揮學生主體作用,學生動手操作,每個命令、語句學生都要在計算機上操作得到驗證;根據學生出現(xiàn)的情況,老師總結學生出現(xiàn)的問題,進行進一步的誘導;再讓其理清思路,再次動手實踐,從理論與實踐的結合上獲得能力上提高。數學實驗是一門強調實踐、強調應用的課程。

  數學實驗將數學知識、數學建模與計算機應用三者融為一體,可以使學生深入理解數學的基本概念和理論,掌握數值計算方法,培養(yǎng)學生運用所學知識使用計算機解決實際問題的能力,是一門實踐性很強的課程。在這一教學活動中,通過數學軟件如MAT—LAB、Mathematica、SPSS的教學和綜合數學實驗,如碎片拼接、罪犯藏匿地點的查找、光伏電池的連接、野外漂流管理、水資源的有效利用、葡萄酒的分類等,通這些實際問題最終的數學化的解決,將高度抽象的數學理論呈現(xiàn)為生動具體的可視性結論,展示數學模型與計算機技術相結合的高度抽象的數學理論成為生動具體的可視性過程。

  4突出學生的主體作用,循序漸進培養(yǎng)學生學習、實踐到創(chuàng)新

  實踐教學的目的是要提高學生應用所學知識分析、解決實際問題的綜合能力。

  在教學中,搭建數學建模與數學實驗這個平臺,提示學生用計算機解決經過簡化的問題,或自己提出實驗問題,設計實驗步驟,觀察實驗結果,尤其是將龐大繁雜的數學計算交給計算機完成,擺脫過去害怕數學計算、畫函數圖像、解方程等任務,避免學生一見到龐大的數學計算公式就會產生畏懼心理,從而喪失信心,讓學生體會到在數學面前自己由弱者變成了強者,由失敗者變成了勝利者、成功者。

  再設計讓學生自己動手去解決的各類實際問題,使學生通過對實際問題的仔細分析、作出合理假設、建立模型、求解模型及對結果進行分析、檢驗、總結等,解決實際問題,逐步培養(yǎng)學生熟練使用計算機和數學軟件的能力以及運用數學知識解決實際問題的意識和能力。

  同時,給學生提供大量的上機實踐的機會,提高學生應用數學軟件的能力。一個實際問題構成一個實驗內容,通過實踐環(huán)節(jié)加大訓練力度,并要求學生通過計算機編程求解、編寫實驗報告等形式,達到提高學生解決實際問題綜合能力的目標。數學建模與數學實驗課程通過實際問題——方法與分析——范例——軟件——實驗——綜合練習的教學過程,以實際問題為載體,以大學基本數學知識為基礎,采用自學、講解、討論、試驗、文獻閱讀等方式,在教師的逐步指導下,學習基本的建模與計算方法。

  通過學習查閱文獻資料、用所學的數學知識和計算機技術,借助適當的數學軟件,學會用數學知識去解決實際問題的一些基本技巧與方法。通過實驗過程的學習,加深學生對數學的了解,使同學們應用數學方法的能力和發(fā)散性思維的能力得到進一步的培養(yǎng)。實踐已證明,數學建模與數學實驗課這門課深受學生歡迎,它的教學無論對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才還是應用型人才都能發(fā)揮其他課程無法替代的作用。

  5具體的教學策略和途徑

  數學建模課程和數學實驗課程同時開設,在課程教學中,要盡可能做到如下幾個方面:

  1)注重背景的闡述

  讓學生了解問題背景,才能知道解決實際問題需要哪些知識,才能做出貼近實際的假設,而這恰恰是建立一個能夠解決實際問題的數學模型的前提。再者,問題背景越是清晰,越能夠體現(xiàn)問題的重要性,這樣才能激發(fā)學生解決實際問題的興趣。

  2)注重模型建立與求解過程中的數學語言的使用

  在做好實際問題的簡化后,使用精煉的數學符號表示現(xiàn)實含義是數學語言使用的彰顯;诒匾谋尘爸R,建立符合現(xiàn)實的數學模型,通過多個方面對模型進行修正,向學生展示不同的條件相對應的數學模型對于現(xiàn)實問題的解決。在模型的求解上,嚴格要求學生在模型的假設,符號說明、圖形的繪制、變量的限制范圍、模型的分析與推廣方面,做到嚴謹規(guī)范。對學生在利用建模解決問題時使用符號語言的不準確、不規(guī)范、不簡潔等方面及時糾正。

  3)注重經典算法的數學軟件的實現(xiàn)和改進

  由于實際問題的特殊性導致數學模型沒有固定的模式,這就要求既要熟練掌握一般數學軟件和算法的實現(xiàn),又要善于改進和總結,使得現(xiàn)有的算法和程序能夠通過修正來解決實際問題,這對于學生能力的培養(yǎng)不可或缺。只有不斷的學習和總結,才有數學素養(yǎng)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。

  參考文獻:

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