有時候一次失敗也能帶來很多意想不到的感悟。如何將感悟融入日常生活中?我們可以通過讀書、旅行、交流等方式來拓寬自己的視野。這些感悟文章涵蓋了各個領(lǐng)域和主題,希望能夠給大家提供一些新的思考角度。
數(shù)學建模論文感悟篇一
:隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的科學技術(shù)也得到了長足的進步,在計算機應(yīng)用方面,從對計算機技術(shù)尚存新鮮感到運用成熟,可以說有了質(zhì)的飛躍。在日常生活以及技術(shù)操作當中,計算機已經(jīng)融入其中,廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè),筆者以數(shù)學建模為例,分析了數(shù)學建模與計算機應(yīng)用之間的關(guān)系,與此同時,也探尋了計算機應(yīng)用技術(shù)在數(shù)學建模的輔助之下發(fā)揮的作用,并對數(shù)學建模進行概念定義,使得讀者能夠?qū)?shù)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。
數(shù)學建模;計算機技術(shù);計算機應(yīng)用
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的科學技術(shù)也有了長足的進步,而與之密不可分的數(shù)學學科也有著不可小覷的進步,與此同時,數(shù)學學科的延伸領(lǐng)域從物理等逐漸擴展到環(huán)境、人口、社會、經(jīng)濟范圍,使得其作用力逐漸增強。不僅如此,數(shù)學學科由原本的研究事物的性質(zhì)分析逐漸轉(zhuǎn)變到研究定量性質(zhì)范圍,促進了多方面多層次的發(fā)展,由此可見,數(shù)學學科的重要性質(zhì)。在日常生活中,運用數(shù)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(shù)字、符號、公式等將潛在的信息表達出來,再運用計算機技術(shù)加以呈現(xiàn),形成人們所要完成的結(jié)果。筆者以數(shù)學建模為例,分析了數(shù)學建模與計算機應(yīng)用之間的關(guān)系,與此同時,也探尋了計算機應(yīng)用技術(shù)在數(shù)學建模的輔助之下發(fā)揮的作用,并對數(shù)學建模進行概念定義,使得讀者能夠?qū)?shù)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。
從宏觀角度上來講,數(shù)學建模是更側(cè)重于實際研究方面,并不僅僅是通過數(shù)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(lǐng)域當中,從任何一個相關(guān)領(lǐng)域中都能夠找到數(shù)學學科的發(fā)展軌跡,從中不難看出數(shù)學學科的實際意義與鮮明特點。數(shù)學為一門注重實際問題研究的學科,這一性質(zhì)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(shù)學元素,且這些元素都是至關(guān)重要的,所以這個計算過程十分復雜,計算量與數(shù)據(jù)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(shù)學建模的過程當中,所涉獵的數(shù)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(shù)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(zhuǎn)空間,使得計算機技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學學科的建模過程當中,與數(shù)學建模過程密不可分息息相關(guān)。由此可見,計算機技術(shù)的應(yīng)用水平對于數(shù)學學科的重要作用。
2。1計算機的獨特性與數(shù)學建模的實際性特點計算機的獨特性與數(shù)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(shù)上是起著互相促進的作用。計算機的廣泛應(yīng)用為數(shù)學建模提供了較為便利的服務(wù),在使用過程當中,數(shù)學建模也能夠起到完成對計算機技術(shù)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(shù)應(yīng)用更為靈活,也可以說數(shù)學建模為計算機技術(shù)的實際應(yīng)用提供了更為廣闊的應(yīng)用空間,從中不難發(fā)現(xiàn),數(shù)學建模對于計算機應(yīng)用技術(shù)的支持性。計算機應(yīng)用技術(shù)需要合成的是多方面的技術(shù)支持,而數(shù)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(shù)學建模提供了重要的技術(shù)支持數(shù)學建模對于計算機應(yīng)用技術(shù)的重要的指導意義與作用。第一點,計算機在其技術(shù)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(shù)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(wǎng)思維技術(shù),能夠完成數(shù)學建模從平面到空間的轉(zhuǎn)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(shù)學建模過程的復雜化及對于實際問題的研究方向的特質(zhì),使得對于各項技術(shù)的要求就很高,所以,需要涉及的操作與數(shù)據(jù)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(shù)的支持才能夠完成的,所以對于計算機技術(shù)的要求非常高,與此同時,計算機應(yīng)用技術(shù)為數(shù)學建模提供了更為便捷、快速的解決方案與途徑。
2。3數(shù)學建模為計算機的發(fā)展提供了基石計算機的產(chǎn)生起源于數(shù)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(chǎn)生了計算機,計算機應(yīng)用技術(shù)由此拉開了序幕。數(shù)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(shù)對于數(shù)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(shù)學建模論文感悟篇二
計算數(shù)學建模是用數(shù)學的思考方式,采用數(shù)學的方法和語言,通過簡化,抽象的方式來解決實際問題的一種數(shù)學手段。數(shù)學建模所解決的問題不止現(xiàn)實的,還包括對未來的一種預(yù)見。數(shù)學建模可以說和我們的生活息息相關(guān),尤其是如今科技發(fā)達的今天。數(shù)學建模應(yīng)用領(lǐng)域超乎我們的想象,甚至達到無所不及的程度,隨著數(shù)學建模在大學教學中的廣泛使用,使數(shù)學建模不止成為一種學科,更重要的是指導新生代更好的利用現(xiàn)代科學技術(shù),成為高科技人才,把我國人才強國,科教興國的戰(zhàn)略推向一個新的高度。
1.1數(shù)學建模引進大學數(shù)學教學的必要。教學過程,是教師根據(jù)社會發(fā)展要求和當代學生身心發(fā)展的特點,借助教學條件,指導學生通過認識教學內(nèi)容從而認識客觀世界,并在此基礎(chǔ)之上發(fā)展自身的過程,即教學活動的展開過程。以往高工專的數(shù)學教學存在著知識單一,內(nèi)容陳舊,脫離實際等缺陷,已經(jīng)不能滿足時代的發(fā)展,如今的數(shù)學教學過程不是單純的傳授數(shù)學學科知識,而是通過數(shù)學教學過程引導學生認識科學,理解科學,從而指導實踐,促進學生的德智體美勞全面的進步和發(fā)展。因此數(shù)學建模成為一門學科,被各大高等院校廣泛引用和推廣,其實數(shù)學建模不止應(yīng)用在大學數(shù)學教學中,其他一切教學過程多可引進數(shù)學建模。1.2數(shù)學建模在大學數(shù)學教學中的運用。大學數(shù)學教師通過這個數(shù)學建模過程來引導學生解決問題和指導實踐的能力。再次建模結(jié)果對現(xiàn)實生活的指導,這是大學數(shù)學教學中數(shù)學建模所需要達到的效果和要求。不再停留在理論學習,而是通過理論指導實踐,從而為科學的進步和人才綜合水平的提高提供可能。
2.1數(shù)學建模對數(shù)學學科和其他學科學生的巨大影響力學習數(shù)學建模,能夠使一個單獨的數(shù)學家變成經(jīng)濟學家,物理學家還有金融學家,甚至是藝術(shù)家,只要正握數(shù)學建模就能指導學生通過掌握數(shù)學建模的思維和方法向其他領(lǐng)域?qū)W習和進步。數(shù)學建模成為連接數(shù)學和其他領(lǐng)域的紐帶,是當今數(shù)學科學在其他領(lǐng)導應(yīng)用的橋梁,是數(shù)學技術(shù)轉(zhuǎn)化為其他技術(shù)的途徑,數(shù)學建模在學生中越來越受到關(guān)注和歡迎,越來越多的學生開始學習數(shù)學建模,尤其是數(shù)學界和工程界的學生,這成為當今學生成為現(xiàn)代科技工作者必須掌握的只是能力之一。
2.2數(shù)學建模對學生綜合能力的提高數(shù)學建模是大學數(shù)學教師運用數(shù)學科學去分析和解決實際問題,在數(shù)學建模學習的過程中,大學生的數(shù)學能力得到提高,其分析問題、解決問題的能力得到提高,這對大學生畢業(yè)走向社會具有著重大意義。通過數(shù)學建模的學習和應(yīng)用,激發(fā)大學生學習數(shù)學和應(yīng)用數(shù)學的能力,運用數(shù)學的思維和方法,利用現(xiàn)代計算機科學,來解決數(shù)學及其他領(lǐng)域的問題。
數(shù)學建模引入大學數(shù)學教學,這是時代的進步,是時代對當代大學教師提出的新要求,尤其是大學數(shù)學教師,其不再停留在以往的單純的數(shù)學知識講授方向,而是將數(shù)學科學作為基礎(chǔ),引導當代大學生發(fā)散思維,發(fā)揮主觀能動性,從而學習數(shù)學科學,并運用數(shù)學科學解決現(xiàn)實問題。在這個過程中大學教師的專業(yè)知識得到提高,其創(chuàng)新精神也得到了極大的豐富。大學數(shù)學教師不止完成數(shù)學教學,更重要的是培養(yǎng)了高科技的人才,這對大學數(shù)學教師的社會地位也有了相應(yīng)的改變,在尊重人才,尊重科學的氛圍中,大學數(shù)學教師及其他學科的教師得到了鼓舞,得到了進步,得到了認可。數(shù)學建模越來越重要,關(guān)于數(shù)學建模的各種國內(nèi)國際大賽頻頻舉辦,這對大學數(shù)學教師在知識,體力和創(chuàng)新性上都提出新的要求,為了更好的參與數(shù)學建模比賽,大學數(shù)學教師投入更多的時間和經(jīng)歷在學生教育和數(shù)學建模中,他們成為真正的臺前和幕后的指揮者。
隨著現(xiàn)代大學學科的豐富,尤其是計算機科學的廣泛應(yīng)用,大學數(shù)學教學的跨時代發(fā)展,數(shù)學建模成為各個高校數(shù)學教學的重點內(nèi)容,數(shù)學建模教學吸納數(shù)學家,計算機學家等多個學科專家的意見,從而為培養(yǎng)出綜合行的高科技人才做好充分的準備。可以說數(shù)學建模教學是當今大學數(shù)學教學的主旋律,是數(shù)學科學和其他科學進步發(fā)展的方向和原動力。
[1]李進華.教育教學改革與教育創(chuàng)新探索.安徽:安徽大學出版社,20xx.8.
[2]于駿.現(xiàn)代數(shù)學思想方法.山東:石油大學出版社,1997.
數(shù)學建模論文感悟篇三
優(yōu)秀高教社杯全國大學生數(shù)學建模競賽題目
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a題城市表層土壤重金屬污染分析
隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口的不斷增加,人類活動對城市環(huán)境質(zhì)量的影響日顯突出。對城市土壤地質(zhì)環(huán)境異常的查證,以及如何應(yīng)用查證獲得的海量數(shù)據(jù)資料開展城市環(huán)境質(zhì)量評價,研究人類活動影響下城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式,日益成為人們關(guān)注的焦點。
按照功能劃分,城區(qū)一般可分為生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、山區(qū)、主干道路區(qū)及公園綠地區(qū)等,分別記為1類區(qū)、2類區(qū)、??、5類區(qū),不同的區(qū)域環(huán)境受人類活動影響的程度不同。
現(xiàn)對某城市城區(qū)土壤地質(zhì)環(huán)境進行調(diào)查。為此,將所考察的城區(qū)劃分為間距1公里左右的網(wǎng)格子區(qū)域,按照每平方公里1個采樣點對表層土(0~10厘米深度)進行取樣、編號,并用gps記錄采樣點的位置。應(yīng)用專門儀器測試分析,獲得了每個樣本所含的多種化學元素的濃度數(shù)據(jù)。另一方面,按照2公里的間距在那些遠離人群及工業(yè)活動的自然區(qū)取樣,將其作為該城區(qū)表層土壤中元素的背景值。
附件1列出了采樣點的位置、海拔高度及其所屬功能區(qū)等信息,附件2列出了8種主要重金屬元素在采樣點處的濃度,附件3列出了8種主要重金屬元素的背景值。
現(xiàn)要求你們通過數(shù)學建模來完成以下任務(wù):
(1)給出8種主要重金屬元素在該城區(qū)的空間分布,并分析該城區(qū)內(nèi)不同區(qū)域重金屬的污染程度。
(2)通過數(shù)據(jù)分析,說明重金屬污染的主要原因。
(3)分析重金屬污染物的傳播特征,由此建立模型,確定污染源的位置。
數(shù)學建模論文感悟篇四
摘要:在新課改以后,要求教師要在教學中重視學生的主體地位,提升學生學習興趣,培養(yǎng)他們的自主學習能力。本文從小學數(shù)學教學過程中數(shù)學建模入手,對如何將數(shù)學建模運用到學生解題過程中進行了分析。
關(guān)鍵詞:小學數(shù)學;建模;運用
數(shù)學建模是指利用數(shù)學模型的形式去解決實際中遇到的問題,換句話說,就是利用數(shù)學思維、數(shù)學方法解決各種數(shù)學問題。數(shù)學建模是在新課程改革后出現(xiàn)的新概念,經(jīng)過一段時間的觀察我們可以發(fā)現(xiàn),數(shù)學建模的方法能夠有效的提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的數(shù)學能力。這種方式能夠?qū)碗s的數(shù)學問題利用簡單的方式找到解決方案,是提高小學數(shù)學課堂效率及課堂質(zhì)量的有效手段。小學數(shù)學是小學學習中的重要課程之一,也是培養(yǎng)學生數(shù)學思維的重要階段??梢哉f,小學數(shù)學的學習是學生學習數(shù)學的關(guān)鍵,對今后的學習起到極大的影響。因此,對于小學數(shù)學教師來說,不斷的完善教學手段,提高數(shù)學課堂質(zhì)量是教學工作中的重中之重。而數(shù)學建模就是為了解決數(shù)學在生活中的實際問題,能夠讓學生感受到數(shù)學本身的魅力,培養(yǎng)他們的數(shù)學思維,提高數(shù)學學習能力,從而讓小學數(shù)學教學質(zhì)量也得到大幅度的提升。小學數(shù)學與數(shù)學建模之間有著密不可分的作用,兩者相互聯(lián)系、相互促進,如何有效的將數(shù)學建模運用在小學數(shù)學教學過程中,是每個小學數(shù)學教師都值得思考的問題。
一、培養(yǎng)學生數(shù)學建模意識
數(shù)學建模是為了解決數(shù)學中遇到的問題,數(shù)學本身特別是小學數(shù)學也是一門較貼近學生生活的學科。因此在數(shù)學學習中,教師要首先培養(yǎng)學生的數(shù)學學習意識,讓他們感受到數(shù)學與生活的緊密聯(lián)系,然后再引導學生用數(shù)學建模去解決遇到的問題。在這一過程中,數(shù)學教師要注意以下兩個問題:(一)在教學中一定要貼近學生的生活,課堂中所提出的問題也必須要符合生活實際,讓學生對所學內(nèi)容感到親切。積極引導學生利用多種方式解決同一問題,尤其是利用數(shù)學建模的方式,以達到培養(yǎng)他們的數(shù)學思維以及想象能力的目的。(二)在學生進行數(shù)學建模的過程中要利用多鼓勵的方式調(diào)動他們對數(shù)學學習的積極性,讓他們在數(shù)學建模中獲得成就感,增加自信心,以此來提高學生在今后學習中使用數(shù)學建模方法的熱情。
二、提高學生想象力,用數(shù)學建模簡化問題
對于小學生來說,他們的思維與其他年齡段相比極其活躍,擁有了豐富的想象力。在數(shù)學學習中,如果能將想象力與數(shù)學學習結(jié)合在一起,一定會得到意想不到的效果。教師可以根據(jù)小學生這一特點,提高他們的想象力,然后再引導他們利用數(shù)學建模解決問題,讓題目簡單化。具體來說,就是在面對復雜的'數(shù)學問題時,教師可以先為學生創(chuàng)建教學情境,以這樣的方式提高學生的學習興趣,讓他們愿意主動去深入的研究遇到的題目。之后教師再去對他們進行引導,讓他們能夠理解題目中所提問題的含義,并能夠運用他們的想象能力思考解決問題的方式。最后再引導他們進行數(shù)學建模,解決問題。這樣的方式充分的利用了學生的想象能力,將所需解決的問題簡單化。
三、選擇合適的題目作為建模案例
在數(shù)學建模過程中,教師也要時刻牢記題目應(yīng)該貼近學生的生活,符合實際,并且具有一定的趣味性,讓他們有興趣投入到數(shù)學建模的過程中去,然后再反復練習之后達到提高他們建模能力的目的。在選擇數(shù)學建模案例時教師主要應(yīng)該注意以下兩點:首先,教師在選擇建模案例時要盡量選擇比較典型的問題,能夠讓學生在學習了該題目以后掌握這一類的解題方法,達到小學數(shù)學教學的目的。所以,這就需要教師對題目進行深入的分析,看是否在擁有趣味性、真實性的同時符合教學要求。其次,題目最好能夠擁有可變性,教師能夠通過對題目中已知條件的改變讓學生進行不同方面的建模練習,以此提高他們數(shù)學建模的能力。
四、引導學生主動進行數(shù)學建模
在教師經(jīng)過反復的教學后,學生都已經(jīng)擁有了基本的數(shù)學建模知識,了解了數(shù)學建模過程,并且能夠在解題過程中簡單的使用數(shù)學建模。此時,教師在教學中就可以引導學生利用數(shù)學建模解決數(shù)學題目了。引導學生用數(shù)學建模方法解決數(shù)學問題,就要在解題過程中多對學生進行這一方面的鼓勵,讓他們提高建模信心。在這一過程中,教師還可以嘗試讓學生之間利用合作的方式讓他們進行數(shù)學建模方法的探討,并在探討的過程中吸取他人的經(jīng)驗,提高自己數(shù)學建模水平,同時這樣的方式能夠讓數(shù)學建模深入到每一個學生的心中,逐漸影響每一個學生的解題思路,讓他們能夠在解題過程中熟練運用建模的方式,提高解題能力。數(shù)學建模的方法能夠有效的改變過去的傳統(tǒng)教學思路,增加學生對數(shù)學的學習興趣,提高數(shù)學解題能力。這種教學方法對于小學數(shù)學教師來說,值得不斷的探討研究,并應(yīng)用在教學中,以此提高數(shù)學課堂的教學效率和教學質(zhì)量。
數(shù)學建模論文感悟篇五
一、在高等數(shù)學教學中運用數(shù)學建模思想的重要性
(1)將教材中的數(shù)學知識運用現(xiàn)實生活中的對象進行還原,讓學生樹立數(shù)學知識來源于現(xiàn)實生活的思想觀念。
(2)數(shù)學建模思想要求學生能夠通過運用相應(yīng)的數(shù)學工具和數(shù)學語言,對現(xiàn)實生活中的特定對象的信息、數(shù)據(jù)或者現(xiàn)象進行簡化,對抽象的數(shù)學對象進行翻譯和歸納,將所求解的數(shù)學問題中的數(shù)量關(guān)系運用數(shù)學關(guān)系式、數(shù)學圖形或者數(shù)學表格等形式進行表達,這種方式有利于培養(yǎng)、鍛煉學生的數(shù)學表達能力。
(3)在運用數(shù)學建模思想獲得實際的答案后,需要運用現(xiàn)實生活對象的相關(guān)信息對其進行檢驗,對計算結(jié)果的準確性進行檢驗和確定。該流程能夠培養(yǎng)學生運用合理的數(shù)學方法對數(shù)學問題進行主動性、客觀性以及辯證性的分析,最后得到最有效的解決問題的方法。
二、高等數(shù)學教學中數(shù)學建模能力的培養(yǎng)策略
1.教師要具備數(shù)學建模思想意識
在對高等數(shù)學進行教學的過程中,培養(yǎng)學生運用數(shù)學建模思想,首先教師要具備足夠的數(shù)學建模意識。教師在進行高等數(shù)學教學之前,首先,要對所講數(shù)學內(nèi)容的相關(guān)實例進行查找,有意識的實現(xiàn)高等數(shù)學內(nèi)容和各個不同領(lǐng)域之間的聯(lián)系;其次,教師要實現(xiàn)高等數(shù)學教學內(nèi)容與教學要求的轉(zhuǎn)變,及時的更新自身的教學觀念和教學思想。例如,教師細心發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活中的小事,然后運用這些小事建造相應(yīng)的數(shù)學模型,這樣不僅有利于營造活躍的課堂環(huán)境,而且還有利于激發(fā)學生的學習興趣。
2.實現(xiàn)數(shù)學建模思想和高等數(shù)學教材的互相結(jié)合
教師在講解高等數(shù)學時,對其中能夠引入數(shù)學模型的章節(jié),要構(gòu)建相關(guān)的數(shù)學模型,對其提出相應(yīng)的問題,進行分析和處理。在該基礎(chǔ)上,提出假設(shè),實現(xiàn)數(shù)學模型的完善。教師在高等數(shù)學的教學中融入建模意識,讓學生潛移默化的感受到建模思想在高等數(shù)學教學中應(yīng)用的效果。這樣有利于提高學生數(shù)學知識的運用能力和學習興趣。例如,在進行教學時,針對學生所學專業(yè)的特點,選擇科學、合理的數(shù)學案例,運用數(shù)學建模思想對其進行相應(yīng)的加工后,作為高等數(shù)學講授的應(yīng)用例題。這樣不僅能夠讓學生發(fā)現(xiàn)數(shù)學發(fā)揮的巨大作用,而且還能夠有效的提高學生的數(shù)學解題水平。另外,數(shù)學課結(jié)束后,轉(zhuǎn)變以往的作業(yè)模式,給學生布置一些具有專業(yè)性、數(shù)學性的習題,讓學生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,自主建立數(shù)學模型,有效的解決問題。
3.理清高等數(shù)學名詞的概念
教材中,導數(shù)和定積分是其中的比較重要的概念,因此,教師在進行教學時,要引導學生理清這兩個的概念。比如導數(shù)概念是由幾何曲線中的切線斜率引導出來的,定積分的概念是由局部取近似值引出的,將常量轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞俊?/p>
4.加強數(shù)學應(yīng)用問題的培養(yǎng)
高等數(shù)學中,主要有以下幾種應(yīng)用問題:
(1)最值問題
在高等數(shù)學教材中,最值問題是導數(shù)應(yīng)用中最重要的問題。教師在教學過程中通過對最值問題的解題步驟進行歸納,能夠有效地將數(shù)學建模的基本思想進行反映。因此,在對這部分內(nèi)容進行教學時,要增加例題,加大學生的練習,開拓學生的思維,讓學生熟練掌握最值問題的解決辦法。
(2)微分方程
在微分方程的教學中運用數(shù)學建模思想,能夠有效地解決實際問題。微分方程所構(gòu)建的數(shù)學模型不具有通用的規(guī)則。首先,要確定方程中的變量,對變量和變化率、微元之間的關(guān)系進行分析,然后運用相關(guān)的物理理論、化學理論或者工程學理論對其進行實驗,運用所得出的定理、規(guī)律來構(gòu)建微分方程;其次,對其進行求解和驗證結(jié)果。微分方程的概念主要從實際引入,堅持由淺入深的原則,來對現(xiàn)實問題進行解決。例如,在對學生講解外有引力定律時,讓學生對萬有引力的提出、猜想進行探究,了解到在其發(fā)展的整個過程中,數(shù)學發(fā)揮著十分重要的作用。
(3)定積分
微元法思想用途比較廣泛,其主要以定積分概念為基礎(chǔ),在數(shù)學中滲入定積分概念,讓學生對定積分概念的意義進行分析和了解,這樣有利于在對實際問題進行解決時,樹立“欲積先分”意識,意識到運用定積分是解決微元實際問題的重要方法。教師在布置作業(yè)題時,要增加該問題的實例。
三、結(jié)語
總之,在高等數(shù)學中對學生的數(shù)學建模能力進行培養(yǎng),讓學生在解題的過程中運用數(shù)學建模思想和數(shù)學建模方法,能夠有效地激發(fā)學生的學習興趣,提高學生的分析、解決問題的能力以及提高學生數(shù)學知識的運用能力。
數(shù)學建模論文感悟篇六
高校數(shù)學教育是高等教育的基礎(chǔ)學科,占據(jù)重要的一席之地。如何改變學生對數(shù)學枯燥乏味的學習狀態(tài),讓學生輕松愉快地參與到數(shù)學學習中,是當前高校數(shù)學教學者面臨的一個重要課題。在高校數(shù)學教學中開展數(shù)學建模競賽,不僅能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,還能有效提高提高學生的創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)和對數(shù)學的應(yīng)用能力。本文對高校開展數(shù)學建模競賽與創(chuàng)新思維培養(yǎng)進行了分析闡述,并對此進行了一定的思考。
數(shù)學建模是一種融合數(shù)學邏輯思想的思考方法,通過運用抽象性的數(shù)學語言和數(shù)學邏輯思考方法,創(chuàng)造性的解決數(shù)學問題。當前很多高校中開始引入數(shù)學建模思想來加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),可以使學生的邏輯思維能力和運用數(shù)學邏輯創(chuàng)新解決問題的能力得到提升。數(shù)學建模競賽起源于1985年的美國,幾年后國內(nèi)幾所高校數(shù)學建模教師組織學生開始參與美國的數(shù)學建模大賽,促進了數(shù)學建模思維的快速發(fā)展。直到1992中國首屆數(shù)學建模大賽召開,而后一發(fā)不可收拾,至今仍以每年20%左右的速度增長,呈現(xiàn)一派繁榮景象。
2.1數(shù)學建模競賽自主性較強。自主性首先體現(xiàn)在在數(shù)學建模過程中學生可以根據(jù)自己的建模需要通過一切可以利用的資源、工具來進行資料查閱和收集,建模比賽隊員可以根據(jù)自己的意見和思維進行靈活自由解答,形式不拘一格。其次體現(xiàn)在數(shù)學建模競賽的組織形式呈現(xiàn)多元化特點,組織制度上也較為靈活多樣,數(shù)學建模主要側(cè)重于分析思想,沒有標準答案可以參考分享。2.2建模隊伍呈日益燎原之勢。1992年首屆中國數(shù)學建模大賽開展以來,其影響力與日俱增,高校和社會各界對數(shù)學建模頗為重視,參賽隊伍、參賽學生的質(zhì)量一直處于上升狀態(tài),數(shù)學模型也日漸合理科學,學生團隊在國際數(shù)學建模大賽中屢創(chuàng)驕人戰(zhàn)績。2.3組織培訓日益加強。數(shù)學建模競賽對學生數(shù)學知識的掌握及靈活運用、口套表達、語言邏輯思維、綜合素質(zhì)都有著非常高的要求,因此高校遴選參賽選手都投入了很大的精力,組織培訓的時間很長,培訓內(nèi)容也很豐富,為數(shù)學建模競賽取得好成績奠定了堅實的基礎(chǔ)。
3.1學生的團隊協(xié)作能力和意識得到增強。數(shù)學建模競賽的團隊組織形式活潑自由,通常采用學生組隊模式開展,數(shù)學建模競賽隊伍形成一個團結(jié)戰(zhàn)斗的整體,代表著不僅僅是學校的聲譽,還一定程度上展示著國家的形象。經(jīng)過長時間的培訓,對數(shù)學模型的研究和分析,根據(jù)學生訓練中的優(yōu)勢和特長,進行合理科學的小組分工,讓學生快速高效地完成整個數(shù)學建模,在建模過程中學生統(tǒng)籌協(xié)作、密切配合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢和長處,確保數(shù)學建模取得最大效用,學生的團隊協(xié)作能力和意識得到鍛煉,責任感和榮譽感進一步增強,通過建模競賽彰顯團隊的合作能力和中國數(shù)學建模方面的發(fā)展。
3.2高校學生參賽積極性高漲。近年來大學生數(shù)學建模競賽的參與性高漲,參賽人數(shù)保持著20%左右的上漲幅度,參賽成績也較為理想,創(chuàng)新能力得到了較好的鍛煉和培養(yǎng),綜合素質(zhì)得到提高,數(shù)學的應(yīng)用能力提升。
3.3高校學生數(shù)學邏輯思維能力和靈活運用知識的能力得到提升。數(shù)學建模競賽充滿著刺激性和挑戰(zhàn)性,是學生各方面綜合能力的一個展示。在數(shù)學建模競賽中,學生不僅要需要扎實豐厚的數(shù)學知識儲備,還需要具備清晰的數(shù)學邏輯思維和語言表達能力。同時要有機智的臨場發(fā)揮能力和應(yīng)變能力,不怯場、不驚慌,有充分的思想準備,能輕松應(yīng)對其他參賽選手和評委的提問,能組織條理性、邏輯性的語言進行表述,將參賽小組數(shù)學模型的含義和設(shè)計清晰完整的傳達給評委和其他參賽選手。在這個過程中,無疑會使學生的數(shù)學邏輯思維和語言表達能力及靈活運用數(shù)學知識的能力有一個較大的提升。
3.4學生的自學能力和意志力得到鍛。數(shù)學建模競賽對參賽學生的綜合知識和能力要求非常高,難度也非常大,需要與眾不同的智慧和能力??梢哉f數(shù)學建模過程中,有許多高深的知識難于理解,有的日常學習過程中根本接觸不到,需要數(shù)學建模參賽小組成員的互助合作,充分發(fā)揮各自優(yōu)勢和平時培訓中的知識積淀,通過借助大量的工具書及參考資料,加上團隊的`理解分析去摸索,探尋數(shù)學建模所需要的基礎(chǔ)知識,無疑這對學生的自學能力培養(yǎng)是一個很好的鍛煉。另外,搜尋資料、學習數(shù)學建模知識的過程是枯燥乏味的,需要長久的耐力和信心,無疑這對學生的堅毅不畏難的品質(zhì)是一個很好的培養(yǎng)和磨煉。
3.5創(chuàng)新思維與能力得到有效提升。經(jīng)過艱苦復雜的數(shù)學建模訓練,高校學生信息收集與處理復雜問題的能力得到培養(yǎng)鍛煉,學生數(shù)量觀念得到增強,能夠養(yǎng)成敏銳觀察事物數(shù)量變化的能力,數(shù)學的嚴謹推導也使學生養(yǎng)成認真細心、一絲不茍的習慣,邏輯思維能力得到提高,思路變得更加富有條理性,能靈活地處理各種復雜問題,有效解決數(shù)學疑難,數(shù)學理論能更好第應(yīng)用于實踐,數(shù)學素養(yǎng)進一步得到提升。
綜上所述,高校學生數(shù)學建模競賽的開展,能較高地提升學生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng),團隊合作能力、競爭能力、表達交流能力、邏輯思維能力、意志品質(zhì)能力等都能得到良好的塑造。高校要積極組織和開展數(shù)學建模競賽,使學生的綜合素質(zhì)得到發(fā)展和鍛煉。學校用重視和鼓勵全體學生參與數(shù)學建模競賽,通過競賽實現(xiàn)學生各方面能力尤其是創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
[1]趙剛.高校數(shù)學建模競賽與創(chuàng)新思維培養(yǎng)探究[j].才智,20xx(06).
[2]陳羽,徐小紅,房少梅.數(shù)學建模實踐及其對培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的影響分析[j].科技創(chuàng)業(yè)月刊,20xx(08).
[3]趙建英.數(shù)學建模競賽對高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的促進作用分析[j].科技展望,20xx(08)5.
[4]畢波,杜輝.關(guān)于高校開展數(shù)學建模競賽與創(chuàng)新思維培養(yǎng)的思考[j].中國校外教育,20xx(12).
數(shù)學建模論文感悟篇七
為了培養(yǎng)小學生良好的數(shù)學學習興趣,激發(fā)他們的數(shù)學潛能,教師需要采取必要的措施注重數(shù)學建模思想的有效培養(yǎng),促進學生的全面發(fā)展。在制定相關(guān)培養(yǎng)策略的過程中,教師應(yīng)充分考慮小學生的性格特點,提高數(shù)學建模思想培養(yǎng)的有效性?;诖?,文章將從不同的方面對小學生數(shù)學建模思想的培養(yǎng)策略進行初步的探討。
作為小學數(shù)學教學中的重要組成部分,數(shù)學建模思想的滲透及相關(guān)教學活動的順利開展,有利于提高復雜數(shù)學問題的處理效率,保持數(shù)學課堂教學的高效性。要實現(xiàn)這樣的發(fā)展目標,增強小學生數(shù)學建模思想的實際培養(yǎng)效果,需要加強對學生動手實踐能力的培養(yǎng),激發(fā)學生的更高興趣。建模的過程涉及問題表述、求解、必要解釋及有效驗證,在這四個環(huán)節(jié)中,可能會存在一定的問題,影響著數(shù)學教學計劃的實施。因此,教師需要利用學生動手實踐能力的作用,實現(xiàn)數(shù)學建模思想的有效培養(yǎng),促使小學生能夠在數(shù)學建模過程中享受到更多的快樂。比如,在講解“認識角”知識的過程中,某些學生認為邊越長角度也越大。為了使學生能夠?qū)ζ渲械闹R點有更加正確而全面的認識,教師可以通過在黑板上設(shè)置一些能夠活動的三角板,讓學生親自動手操作,以此得出角與邊長的正確關(guān)系,為后續(xù)教學計劃的實施打下堅實的基礎(chǔ)。通過這種教學方法的合理運用,可以激發(fā)出學生們在數(shù)學建模學習中的更高興趣,豐富他們的想象力,從而使他們對數(shù)學建模思想有一定的了解,在未來學習過程中能夠保持良好的`數(shù)學建模能力。
通過對小學階段各種數(shù)學實踐教學活動實際概況的深入分析,可知構(gòu)建良好的數(shù)學模型有利于加深學生對各知識(福建省莆田市秀嶼區(qū)東嶠前江小學,福建莆田351164)點的深入理解,增強其主動參與數(shù)學建模教學活動的積極性。因此,為了使小學生數(shù)學建模思想培養(yǎng)能夠達到預(yù)期的效果,教師需要結(jié)合實際的教學內(nèi)容,建立必要的數(shù)學參考模型,提升學生對數(shù)學建模思想的整體認知水平。比如,在講授“異分母分數(shù)加減法”這部分知識的過程中,可以設(shè)置“0.8千克+300克”“1.6千克-400克”等問題,向?qū)W生提問是否可以直接計算,并說出原因。當學生通過對問題的深入思考,總結(jié)出“單位不同不能直接計算”的結(jié)論后,繼續(xù)向?qū)W生提問小數(shù)計算中為什么每一位都要對齊,實現(xiàn)“計數(shù)單位統(tǒng)一后才能計算”這一數(shù)學模型的構(gòu)建。在這樣的教學過程中,學生可以加深對知識點的理解,實現(xiàn)數(shù)學建模思想的有效培養(yǎng)。
加強小學生數(shù)學建模思想的有效培養(yǎng),需要在具體的教學活動開展中注重對數(shù)學思想的靈活運用,增強相關(guān)模型構(gòu)建的可靠性,促使學生在長期的數(shù)學學習中能夠不斷提高自身的數(shù)學能力,運用各種數(shù)學知識處理實際問題。比如,在“角的度量”這部分內(nèi)容講解的過程中,為了提高學生對角的分類及畫角相關(guān)知識點的深入理解,教師可以將所有的學生分為不同的小組,讓學生們通過小組討論的方式,對角的正確分類及如何畫角有一定的了解,并讓每個小組代表在講臺上演示畫角的過程。此時,教師可以通過對多媒體教學設(shè)備的合理運用,利用動態(tài)化的文字與圖片對其中的知識要點進行展示,確保學生們能夠在良好的教學模式中提升自身的認知水平,并在不斷的思考過程中逐漸形成良好的創(chuàng)造性思維,強化自身的創(chuàng)新意識。比如,在講解“圖形變換”中的軸對稱、旋轉(zhuǎn)知識點的過程中,教師應(yīng)通過對學生的正確引導,運用三角板、圓柱等教學輔助工具,讓學生從不同的角度對各種軸對稱圖形、旋轉(zhuǎn)后得到的圖形進行深入思考,提高自身數(shù)學建模過程中的創(chuàng)新能力,從不同的角度深入理解圖像變換過程,對這部分內(nèi)容有更多的了解。因此,教師應(yīng)注重小學生數(shù)學建模思想培養(yǎng)中多方位思考方式的針對性培養(yǎng),提高學生的創(chuàng)新能力,優(yōu)化學生的思維方式,全面提升小學數(shù)學建模教學水平。
總之,加強小學生數(shù)學建模思想培養(yǎng)策略的制定與實施,有利于滿足素質(zhì)教育的更高要求,實現(xiàn)對小學生數(shù)學能力的有效鍛煉,確保相關(guān)的教學計劃能夠在規(guī)定的時間內(nèi)順利地完成。與此同時,結(jié)合當前小學數(shù)學教育教學的實際發(fā)展概況,可知靈活運用各種科學的數(shù)學建模思想培養(yǎng)策略,有利于滿足學生數(shù)學建模學習中的多樣化需求,為相關(guān)教學目標的順利實現(xiàn)提供可靠的保障。
[1]童小艷.小學數(shù)學教學中培養(yǎng)學生建模思想的策略[j].學子(教育新理念),20xx(6).
[2]白寧.先學而后教——小學生數(shù)學建模思想培養(yǎng)的捷徑[j].數(shù)學學習與研究,20xx(16).
數(shù)學建模論文感悟篇八
3.3增強選擇數(shù)學模型的能力。
選擇數(shù)學模型是數(shù)學能力的反映。數(shù)學模型的建立有多種方法,怎樣選擇一個最佳的模型,體現(xiàn)數(shù)學能力的強弱。建立數(shù)學模型主要涉及到方程、函數(shù)、不等式、數(shù)列通項公式、求和公式、曲線方程等類型。結(jié)合教學內(nèi)容,以函數(shù)建模為例,以下實際問題所選擇的數(shù)學模型列表:
函數(shù)建模類型實際問題
一次函數(shù)成本、利潤、銷售收入等
二次函數(shù)優(yōu)化問題、用料最省問題、造價最低、利潤最大等
冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)細胞分裂、生物繁殖等
三角函數(shù)測量、交流量、力學問題等
3.4加強數(shù)學運算能力。
數(shù)學應(yīng)用題一般運算量較大、較復雜,且有近似計算。有的盡管思路正確、建模合理,但計算能力欠缺,就會前功盡棄。所以加強數(shù)學運算推理能力是使數(shù)學建模正確求解的關(guān)鍵所在,忽視運算能力,特別是計算能力的培養(yǎng),只重視推理過程,不重視計算過程的做法是不可取的。
利用數(shù)學建模解數(shù)學應(yīng)用題對于多角度、多層次、多側(cè)面思考問題,培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力是很有益的,是提高學生素質(zhì),進行素質(zhì)教育的一條有效途徑。同時數(shù)學建模的`應(yīng)用也是科學實踐,有利于實踐能力的培養(yǎng),是實施素質(zhì)教育所必須的,需要引起教育工作者的足夠重視。
數(shù)學建模論文感悟篇九
1.1提高學生的語言和文字表達能力
1.2提高學生發(fā)現(xiàn)問題和應(yīng)用計算機的能力
1.3培養(yǎng)學生自主團結(jié)協(xié)作的團隊精神
1.4培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
2學生數(shù)學建模能力的培養(yǎng)措施
2.1在教學中注重滲透數(shù)學建模思想
2.2開設(shè)數(shù)學建模公選課
2.3利用課外實踐活動提升數(shù)學建模影響力
數(shù)學建模論文感悟篇十
運籌學與數(shù)學建模2門課程聯(lián)系密切,在運籌學教學中,適當融入數(shù)學建模思想,能大幅度提高學生應(yīng)用數(shù)學解決實際問題的能力.從運籌學教學中教學大綱的改革、教學環(huán)節(jié)的設(shè)計等方面進行了探索與實踐.教學實踐表明,將數(shù)學建模思想融入到運籌學教學中能提高課堂教學的效果,鍛煉學生的動手實踐能力.
數(shù)學建模;運籌學;教學實踐
數(shù)學建模論文感悟篇十一
數(shù)學,源于人們對生產(chǎn)與生活實際問題,抽象出的數(shù)量關(guān)系與空間結(jié)構(gòu)發(fā)展而成的.近年來,信息技術(shù)飛速發(fā)展,推動了應(yīng)用數(shù)學的發(fā)展,使數(shù)學日益滲透到社會各個領(lǐng)域.中考實際應(yīng)用題目更貼近日常生活,具有時代性、靈活性,涉及的模型有方程、函數(shù)、不等式、統(tǒng)計、幾何等模型.數(shù)學課程標準指出,教師在教學中應(yīng)引導學生從實際背景中理清數(shù)學關(guān)系、把握變化規(guī)律,能從實際問題中建立數(shù)學模型.教師要為學生創(chuàng)造用數(shù)學的氛圍,引導學生參與自主學習、自主探索、自主提問、自主解決,體驗做數(shù)學的過程,從而提高解決實際問題的能力.
一、影響數(shù)學建模教學的成因探析
一是教師未能實現(xiàn)角色轉(zhuǎn)換.建模教學離不開學生“做”數(shù)學的過程,因而教師在教學中要留有讓學生思考、想象的空間,讓他們自主選擇方法.然而部分教師對學生缺乏信任,由“引導者”變?yōu)椤肮噍斦摺?,將解題過程直接教給學生,影響了學生建模能力的提高.二是教師的專業(yè)素養(yǎng)有待提高.開展建模教學,需要教師具有一定的專業(yè)素養(yǎng),能駕馭課堂教學,激發(fā)學生的興趣,啟發(fā)學生進行思考,誘發(fā)學生進行探索,但是部分教師專業(yè)素養(yǎng)有待提高,或認為建模就是解應(yīng)用題,或重生活味輕數(shù)學味,或使討論活動流于形式.三是學生的抽象能力較差.在建模教學中,教師須呈現(xiàn)生活中的實際問題,其題目長、信息量大、數(shù)據(jù)多,需要學生經(jīng)歷閱讀提取有用的信息,但是部分學生感悟能力差,不能明析已知與未知之間的關(guān)系,影響了學生成功建模.
二、數(shù)學建模教學的有效原則
1.自主探索原則.
學生長期處于師講、生聽的教學模式,淪為被動接受知識的“容器”,難有創(chuàng)造的意識.在教學中,教師要為學生創(chuàng)設(shè)輕松愉悅的探究氛圍,讓學生手腦并用,在探索、交流、操作中提高解決問題的`能力.
2.因材施教原則.
教師要著眼于學生原有的認知結(jié)構(gòu),要貼近學生的最近發(fā)展區(qū),引導他們從舊知的角度思考,找出問題的解決方法。
3.可接受性原則.
數(shù)學建模內(nèi)容的設(shè)計,要符合學生的年齡特點和認知能力,能讓學生理解所探究的內(nèi)容.若設(shè)計的問題不切實際,往往會扼殺學生的興趣,教師要密切聯(lián)系教學內(nèi)容、生活實際,讓學生有能力解決問題.
數(shù)學建模論文感悟篇十二
眾所周知,高等數(shù)學是所有自然學科的基礎(chǔ),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(shù)學基礎(chǔ)。如何解決大學生在學習高等數(shù)學時碰到的問題?如何調(diào)動大學生學習高等數(shù)學的積極性?讓學生們了解高等數(shù)學的用途,真正愿意靜下心來好好學習高等數(shù)學,努力為以后的發(fā)展打好數(shù)學基礎(chǔ)。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(jīng)提出并且在逐步推廣,比如,問題驅(qū)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(jù)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(shù)學建模的思想調(diào)動大學生學習高等數(shù)學的積極性。該方法在筆者所教授的班級中已經(jīng)實際應(yīng)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(diào)動學生的學習積極性。
提到高等數(shù)學,學生們的第一反應(yīng)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(shù)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(shù)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(nèi)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(yīng)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(shù)學的老師我們經(jīng)常要面對學生提的這些問題:(1)我學的專業(yè)和高等數(shù)學相差甚遠,有可能這一輩子都不會用到高等數(shù)學的知識,那我學高等數(shù)學的目的何在?(2)老師您天天鼓吹高等數(shù)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(shù)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(shù)學的學習積極性,甚至有可能會產(chǎn)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(shù)學考過了,立馬將高等數(shù)學的課本給撕了,可想而知高等數(shù)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(shù)學時碰到的問題?如何調(diào)動大學生學習高等數(shù)學的積極性?讓學生們了解高等數(shù)學的用途,真正愿意靜下心來好好學習高等數(shù)學,努力地為以后的發(fā)展打好數(shù)學基礎(chǔ)。筆者從所在學校的學生實際學習情況出發(fā),根據(jù)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(shù)學建模的思想調(diào)動大學生學習高等數(shù)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(shù)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(shè)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abc。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)?,那么會不夠賣,就會少賺錢;如果每天購進的報紙?zhí)?,那么會賣不完,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(shù),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(shù)學的知識:首先,通過分析題目可知,問題解決的關(guān)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(guān)鍵問題的知識我們早就掌握了,分別是數(shù)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(shù)學中的定積分[4]。
二、利用高等數(shù)學的解決實際問題
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(jīng)通過自己的經(jīng)驗和其他渠道掌握了一年(365天)中每天報紙的售出份數(shù),那么在他的銷售范圍內(nèi),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(shù)。
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(jié)為,在p(r)和a,b,c已知時,求n使得g(n)最大。
=-(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(shù),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(shù)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(shù)學知識的儲備;學生們也大概領(lǐng)略到了高等數(shù)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(diào)。有了這樣的一些實際問題,老師們就可以大膽地將數(shù)學建模思想引入高等數(shù)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(shù)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(shù)學與實際問題求解之間的關(guān)系?也即如何建立數(shù)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(shù)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(shù)學的積極性也會大大提高了。
數(shù)學建模論文感悟篇十三
1培養(yǎng)創(chuàng)造性思維學生在學習數(shù)學知識的過程中,雖然其接受的知識和經(jīng)驗是前人研究和發(fā)現(xiàn)的成果,但對于學生來說,其處于知識再發(fā)現(xiàn)的地位。教師向?qū)W生教授數(shù)學發(fā)現(xiàn)的思維和方法,換言之就是重點引導學生重溫數(shù)學經(jīng)驗和知識的研究道路,進而保證學生的再發(fā)現(xiàn)能夠順利實現(xiàn)。這也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和能力的一個重要途徑。利用數(shù)學建模能夠有效地彌補數(shù)學教學過程中存在的缺陷,使學生充分體會到數(shù)學發(fā)現(xiàn)過程中的樂趣,進而激發(fā)學生學習數(shù)學的熱情和積極性,培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維。
2選擇經(jīng)典案例開展數(shù)學建模討論、分析教師在實際的數(shù)學課堂教學中,可選擇一些社會實際案例為講授分析的主要對象,如實際生活和高科技的熱點話題。教師可對此類實例進行必要的分析與講解,在此過程中,積極引導學生獨立鉆研和研究問題,并培養(yǎng)學生主動查閱相關(guān)資料、自主討論的能力。與此同時,教師還要及時與學生進行交流,答疑釋難,并要求學生在自己實際能力的基礎(chǔ)上構(gòu)建恰當?shù)哪P?,由易到難,循序漸進。除此之外,還要使學生充分發(fā)揮其主觀能動性,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題,思考問題以及處理問題的能力。以微積分方程為例,教師在課堂教學中,可以“經(jīng)濟增長”作為主要案例,向?qū)W生系統(tǒng)地闡述微積分方程的實際應(yīng)用過程,進一步加深學生對知識的理解、掌握和應(yīng)用。
3同時開設(shè)數(shù)學建模與高等數(shù)學課程在職業(yè)院校數(shù)學教學過程中,同時開設(shè)數(shù)學建模與高等數(shù)學課程,能夠有效提高學生對基礎(chǔ)知識的理解能力和掌握程度,促進學生實踐動手能力的培養(yǎng)。在數(shù)學建模課程的開設(shè)中,應(yīng)該在教師的指導下,充分利用教學軟件,引導學生動手實驗和計算,加深學生對知識的掌握。在此過程中,使學生充分了解到運用數(shù)學理論和方法去分析和解決實際問題的全過程,進一步提高學生的積極性和思維意識能力,使他們意識到數(shù)學在實際生活應(yīng)用中的關(guān)鍵作用。同時,促使學生將計算機技術(shù)融入數(shù)學學習中去,以現(xiàn)代化的高新科技為媒介,著手實際社會問題的解決。
4創(chuàng)新教學模式根據(jù)職業(yè)院校學生學習的特點和知識水平,重點提高學生運用數(shù)學的技能和思維方式來處理實際生活和專業(yè)問題的能力。要想從根本上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,一定要改變原來單一固定的教學模式,嘗試和探索基于學生實際情況的教學措施和方式。經(jīng)過長期的實踐經(jīng)驗研究,討論式教學和雙向教學方式對培養(yǎng)學生的能力非常有效。這兩種教學模式能夠加深學生參與課堂教學的程度,激發(fā)學生學習數(shù)學的'主動性,最終達到提高教學效率的目的。所以,數(shù)學建??梢砸跃唧w問題為媒介,采用小組集體討論解決問題的方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和意識,進一步加快職業(yè)技術(shù)院校數(shù)學教學模式的創(chuàng)新。
5組建數(shù)學建模團隊在實際的數(shù)學教學中,教師可引導學生構(gòu)建數(shù)學建模團隊。在教師對數(shù)學建模的深入分析為基礎(chǔ),充分調(diào)動學生參與問題解決的主動性,師生積極互動,最終完成數(shù)學建模。如此一來,不僅能夠有效培養(yǎng)學生積極進取的良好學習態(tài)度,而且還能夠促進學生數(shù)學邏輯思維能力的提高。
6搭建校內(nèi)數(shù)學建模網(wǎng)絡(luò)平臺在職業(yè)技術(shù)院校中構(gòu)建校內(nèi)數(shù)學建模網(wǎng)絡(luò)平臺,積極宣傳與數(shù)學建模有關(guān)的知識經(jīng)驗,為學生主動獲取數(shù)學建模信息提供各種數(shù)據(jù)資料。數(shù)學建模網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建,能夠有效促進教師和學生,學生與學生之間的交流與溝通,大大縮短學生和數(shù)學建模之間的距離,進而促進學生自主學習能力的提高和培養(yǎng)。
總而言之,數(shù)學建模思想是學生將基礎(chǔ)理論知識與實際解決問題的方法相結(jié)合的最佳途徑。將數(shù)學建模融入職業(yè)院校數(shù)學中,全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和數(shù)學應(yīng)用能力,進一步使數(shù)學為達成學院的教學和培養(yǎng)計劃奠定基礎(chǔ),為培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的現(xiàn)代化社會人才服務(wù)。
數(shù)學建模論文感悟篇十四
隨著社會的不斷發(fā)展和科學技術(shù)的進步,數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是計算機技術(shù)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用,使數(shù)學建模思想在解決社會各個領(lǐng)域中的實際問題的應(yīng)用越來越深入。本文筆者簡要談?wù)剶?shù)學建模思想融入大學數(shù)學類課程的意義和方法。
所謂數(shù)學建模就是指構(gòu)造數(shù)學模型的過程,也就是說用公式、符號和圖表等數(shù)學語言來刻畫和描述一個實際問題,再經(jīng)過計算、迭代等數(shù)學處理得到定量的結(jié)果,從而供人們分析、預(yù)報、決策與控制。那么數(shù)學模型就是利用數(shù)學術(shù)語對一部分現(xiàn)實世界的描述。數(shù)學建模思想是指理論聯(lián)系實際,將實際的事物抽象成數(shù)學模型,然后利用所學的理論來解決問題的一種思想。
在新形勢下,傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)在大學數(shù)學教育改革的需求,數(shù)學建模思想與大學數(shù)學類課程教育融合成為目前高等院校數(shù)學教學改革的突破口。
(1)數(shù)學知識在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。如今數(shù)學知識在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在經(jīng)濟學中的應(yīng)用最為顯著。自從1969年創(chuàng)設(shè)諾貝爾經(jīng)濟學獎以來,就有不少理論成果來自利用數(shù)學工具分析經(jīng)濟問題。事實上,從1969年到20xx年這35年中,一共產(chǎn)生了53位獲獎?wù)?,其中擁有?shù)學學位的共有19人,所占比例為35.8%;其中擁有理工學位的有9人,所占比例為17%;二者共計占52.8%;其中共有29位諾貝爾經(jīng)濟學獎的獲得者是以數(shù)學方法為主要的研究方法,約占總?cè)藬?shù)的63.1%。然而幾乎所有的諾貝爾經(jīng)濟學獎獲得者都運用了數(shù)學方法來研究經(jīng)濟學理論。除了在經(jīng)濟領(lǐng)域,數(shù)學建模思想也廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學,包括超聲波、電磁診斷等方面。同時數(shù)學建模還將數(shù)學與生物學融合進了基因科學,例如基因表達的定型、基因組測序、基因分類等等,在生物學領(lǐng)域需要建立大規(guī)模的模擬以及復雜的數(shù)學模型??梢姅?shù)學建模思想的應(yīng)用是非常廣泛的,并對其他領(lǐng)域的發(fā)展起著重要的推動作用。
(2)有利于激發(fā)學生的學習熱情,豐富大學數(shù)學課程。一般的數(shù)學課,通常只是重視理論知識的講解和傳授,對知識點的推理和思想方法的分析較少。而且多數(shù)學生為了應(yīng)付考試,也只是以“類型題”的方式去復習知識點。這樣的方式雖然能夠讓學生掌握一部分數(shù)學知識,可是卻不能提高學生的數(shù)學素質(zhì),不能提高學生對大學數(shù)學的學習興趣。而數(shù)學建模思想運用數(shù)學知識來解決生活中的實際問題,這樣就使數(shù)學活了起來,而不是死的理論知識。運用數(shù)學建模思想能夠讓學生在數(shù)學中感悟生活,在生活中體會數(shù)學的價值,更容易吸引學生的學習興趣。而興趣是學習最有效的動力,讓學生主動參與學習而非被動學習,取得的教學效果會更好。
(3)是加強數(shù)學教學改革,適應(yīng)時代發(fā)展的需要。在大學數(shù)學教學活動中,許多學生常常陷入這樣的困惑之中:花費了大量的精力,做了很多習題,但是卻感受不到數(shù)學的作用和價值。而教師在教學中也總是告訴學生數(shù)學是一門很有用的課程,但是卻舉不出現(xiàn)實的例子。并且傳統(tǒng)的教學方式也只是教會學生掌握簡單的理論知識,并不能提高學生的數(shù)學素養(yǎng)和數(shù)學意識。而將數(shù)學建模思想融入到大學的數(shù)學類課程之中就能很好地解決這些問題。因為將數(shù)學建模思想運用到數(shù)學類課程中,就能夠讓學生在獨立思考和探索中感受到數(shù)學在現(xiàn)實生活中的實用價值,提高學生運用數(shù)學的眼光去觀察、分析以及表示各種事物的空間關(guān)系、數(shù)量關(guān)系和數(shù)學信息的能力,提高學生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識。
(1)教師在教學過程中較少滲入數(shù)學建模思想。目前在高校數(shù)學教學中數(shù)學建模的思想應(yīng)用得仍然較少,重視程度不夠。不少高校的教師在開展大學數(shù)學類課程時,仍然只是停留在數(shù)學知識的教學方面,并沒有對學生進行研究性學習探索。據(jù)調(diào)查,大多數(shù)高校教師對日常的教學工作能夠認真完成規(guī)定的教學任務(wù),但能夠真正創(chuàng)造性地把數(shù)學建模思想融入到數(shù)學教學任務(wù)中的教師較少。大多數(shù)高校數(shù)學老師都意識到探索式的數(shù)學建模教學很重要,但真正將數(shù)學建模思想與數(shù)學教學融合的嘗試和探索卻很少??梢姸鄶?shù)高校教師雖然明白數(shù)學建模思想的重要性,但是由于缺乏足夠的數(shù)學建模教學的相關(guān)知識及經(jīng)驗,在實際教學中數(shù)學建模思想仍未得到充分的運用。
(2)開設(shè)的有關(guān)數(shù)學建模的課程和活動較少。雖然數(shù)學建模思想得到了越來越廣泛的應(yīng)用,但是在高校中實際開設(shè)的有關(guān)數(shù)學建模的課程并不多,尤其是應(yīng)用數(shù)學、數(shù)學實驗以及計算機應(yīng)用等一些需要滲入數(shù)學建模思想的課程在實際的教學過程中并沒有創(chuàng)造性地運用數(shù)學建模思想。另一方面,校內(nèi)自主開展的有關(guān)數(shù)學建模競賽和活動并不多,宣傳力度也不夠,無法讓更多的學生了解數(shù)學建模的意義和價值,更無法參與到數(shù)學建?;顒又腥ァ?/p>
(3)學生對數(shù)學的態(tài)度和觀念還未改變,對數(shù)學建模缺乏深入的了解。大學數(shù)學是一門較為抽象的學科,其概念、定理和性質(zhì)都不容易掌握,由于其具有一定的難度,所以不少學生對大學數(shù)學類課程以及數(shù)學建模沒有興趣。并且這些學生在初中和高中階段也學習數(shù)學,但是不少學生是為了應(yīng)付考試,并沒有見識到數(shù)學的應(yīng)用性,覺得數(shù)學是一門純理論的課程,沒有實用價值。同時很多學生對數(shù)學建模思想的運用并不夠了解,不知道如何將數(shù)學知識和數(shù)學方法應(yīng)用到實際的生活中去,覺得數(shù)學沒有用,也沒有深入學習的意義。
(1)提高課堂教學質(zhì)量,創(chuàng)造性地運用數(shù)學建模思想。大學的數(shù)學類課程主要有“線性代數(shù)”、“高等數(shù)學”、“運籌學”、“數(shù)學建?!?、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計”等,這些課程的核心部分都跟高等數(shù)學有關(guān),所以要注重提高數(shù)學類課程的教學質(zhì)量關(guān)鍵就在于高等數(shù)學,而要提高高等數(shù)學的教學質(zhì)量就必須在教學過程中創(chuàng)造性地應(yīng)用數(shù)學建模思想。對于主修數(shù)學的學生,要加強對計算機軟件和語言的學習,系統(tǒng)性地對數(shù)學原理進行剖解和分析,合理運用數(shù)學知識和數(shù)學方法解決社會實際問題。在教學中多引導、啟發(fā)學生利用對生活問題和科學問題的深入研究,主動結(jié)合自己的課程理論知識和數(shù)學建模,使數(shù)學建模思想融入到學生的整個學習過程中去。對于非數(shù)學領(lǐng)域的問題,要啟發(fā)學生運用計算機軟件建模,從而解決不同領(lǐng)域中的數(shù)學建模問題。
(2)多開設(shè)跟數(shù)學建模有關(guān)的數(shù)學類課程。例如除了開設(shè)跟數(shù)學建模有關(guān)的必修課,還可以開設(shè)一些跟數(shù)學建模有關(guān)的選修課,為其他專業(yè)的學生提供接觸和了解數(shù)學建模思想的機會,為學生拓展知識領(lǐng)域,為其解決該領(lǐng)域的問題提供有效的方法。例如,經(jīng)濟學有關(guān)專業(yè)的學生就可以通過選修跟數(shù)學建模有關(guān)的課程,解決其在經(jīng)濟學中遇到的問題,因為很多跟經(jīng)濟學有關(guān)的問題僅僅靠經(jīng)濟學的知識是無法解決的,像貸款計算這樣的問題就要將數(shù)學與經(jīng)濟學聯(lián)系起來才能解決實際問題。
(3)廣泛宣傳,讓學生了解數(shù)學建模的意義和價值。學生是教學過程中的主體,目前,大學數(shù)學建模課程開設(shè)效果不佳,學生參與度低的主要原因就是學生缺乏對數(shù)學建模的深入了解。那么,要提高學生的參與性,促進數(shù)學建模思想與大學數(shù)學類課程的融合就必須加強宣傳,讓學生深入了解什么是數(shù)學建模。同時,在課堂上就是也要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)枯燥的教學方式,多使用啟發(fā)式教學和探索式教學,吸引學生的學習興趣,讓他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學對社會實際生活的重要作用,轉(zhuǎn)變他們對數(shù)學的態(tài)度,并引導學生對數(shù)學建模和數(shù)學課程感興趣。
(4)轉(zhuǎn)變數(shù)學教育理念及教育方式。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育方式,將教學的重點放在數(shù)學知識在生活中的應(yīng)用問題上,而不是將知識與實際生活割裂開來。同時在教學中要注重證明和推理,加強學生對數(shù)學方法的掌握注重培養(yǎng)學生對實際問題的邏輯分析、簡化、抽象并運用數(shù)學語言表達的能力。也就是說教學的重點在于提高學生的數(shù)學學習能力和加強數(shù)學意識和數(shù)學方法的應(yīng)用,這樣才能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的人才。
(5)多開展數(shù)學建?;顒雍透傎悾岣邔W生參與性。在高校內(nèi)部要多開展跟數(shù)學有關(guān)的活動和競賽以及專家講座等,一方面加強學生對數(shù)學建模的認識,另一方面也提高了學生的參與性。通過專家講座,不僅可以讓學生更深入地了解數(shù)學建模的價值,也加強了學術(shù)交流,提高學生的數(shù)學建模應(yīng)用能力。通過數(shù)學建模競賽,為學生提供展示自己智慧、充分發(fā)揮其能力的平臺。同時,競賽也可以讓學生在競賽中發(fā)現(xiàn)自己的不足,在交流中不斷完善自己的缺陷,拓展學生的思維。而且,在數(shù)學建模比賽中,通過讓學生探究跟生活實際有關(guān)的例子,提高學生對數(shù)學建模的興趣,加強學生對模型應(yīng)用的直觀性認識,促進學校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
總之,數(shù)學建模思想和高校數(shù)學類課程的融合,對于高等數(shù)學教學改革具有非常重要的意義。把數(shù)學建模思想融入到高等數(shù)學教學中,可以更好地提高學生的數(shù)學學習能力,提高他們運用數(shù)學思想和數(shù)學方法分析問題、解決問題和抽象思維的能力。高校教師要加強數(shù)學建模思想的應(yīng)用,讓學生初步掌握從實際問題中總結(jié)數(shù)學內(nèi)涵的方法,提高學生的數(shù)學學習興趣,為高校學生專業(yè)課的學習奠定堅實的數(shù)學基礎(chǔ)。
數(shù)學建模論文感悟篇十五
:本文從“如何培養(yǎng)學生實踐應(yīng)用能力提高就業(yè)素質(zhì)”出發(fā),通過對大專院校進行廣泛的調(diào)研,分析了目前高職院校開展數(shù)學建模的現(xiàn)狀,并總結(jié)了黑龍江交通職業(yè)技術(shù)院校開展數(shù)學建模教學與競賽活動的經(jīng)驗和做法,對指導高職院校的數(shù)學建模實踐教學工作具有重要意義。
:數(shù)學建模競賽;教學改革;實踐教學
中國大學生數(shù)學建模競賽是目前全國高校中規(guī)模最大、影響最廣的大學生課外科技活動,它在培養(yǎng)大學生知識的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及團隊的合作精神、頑強的意志品質(zhì)等方面都顯示了獨特的作用和優(yōu)勢。然而,大學生數(shù)學建模競賽在高職學院的開展卻起步遲緩且步履維艱,如何改變現(xiàn)狀,促進大學生數(shù)學建模競賽在高職學院持續(xù)健康發(fā)展,已經(jīng)成為教育工作者研究的重要課題。
總體來說起步較緩慢,以黑龍江賽區(qū)為例,參加全國大學生數(shù)學建模競賽的院校和參賽隊雖然逐年增加,20xx年達到了34所參賽院校共444支參賽隊,但是高職學院參賽的少,僅占全省高職學院的1/3,有的高職學院長期徘徊在競賽之外,有的斷斷續(xù)續(xù),今年參賽明年休息。分析其原因主要有兩個:一是部分高職學院對大學生數(shù)學建模競賽十分陌生,對競賽的意義缺乏認識,沒有配套的實施辦法和有效的激勵機制;二是競賽的指導教師匱乏,能力有限,目前高職數(shù)學教師隊伍嚴重萎縮,有的學院數(shù)學教研室只剩一兩個人。
參加數(shù)學建模競賽需要扎實的數(shù)學功底和良好的應(yīng)用意識。而高職的課程體系突出專業(yè)技能的培養(yǎng),通常只在一年級開設(shè)一個學期的“高等數(shù)學”課程,總學時一般僅有30學時,有的甚至不開數(shù)學課。教學內(nèi)容以一元微積分的基本概念和簡單算法為主。大多數(shù)參賽的高職院校,僅僅是為競賽而競賽,極少關(guān)注數(shù)學建模思想和方法在深化數(shù)學教學改革、促進課程建設(shè)等方面的作用。
高職學生總體水平較差,但對從未接觸過的數(shù)學建模充滿好奇。然而數(shù)學建模競賽對學生的知識和能力要求都比較高,同時因高職學生二年級末就要面臨頂崗實習和就業(yè)問題,參賽學生通常只能在一年級中選拔,他們的基礎(chǔ)和能力顯然都沒有本科生扎實,因此賽前培訓的工作量非常大。
通過數(shù)學建模競賽可以提高學生的綜合素質(zhì),是培養(yǎng)學生綜合能力的有效途徑。數(shù)學建模競賽可以培養(yǎng)團隊精神與合理表達自己思想和綜合運用知識的能力等,所有這些對提高學生的素質(zhì)都是很有幫助的,且非常符合當今提倡素質(zhì)教育精神。
數(shù)學建模競賽不同于其它各種具有單個學科如:數(shù)學競賽,物理競賽,計算機程序設(shè)計競賽等的競賽,因為這些競賽只涉及到一門學科,甚至一門課程的知識,而數(shù)學建模競賽涉及到數(shù)學學科,計算機學科等其他許多學科的知識,僅數(shù)學學科就涉及到高等數(shù)學,線性代數(shù),概率統(tǒng)計,計算方法,運籌學,圖論,數(shù)學軟件等方面的知識。學生要想在數(shù)學建模競賽中取得好成績,除了具有以上數(shù)學知識外,還要有較好的計算機編程能力,網(wǎng)上查閱資料的能力及論文寫作能力等,此外,他們還應(yīng)有接觸各種新知識的環(huán)境和喜好。因為數(shù)學建模的競賽題遠非只是一個數(shù)學題目,而更多是一個初看起來與數(shù)學沒有聯(lián)系的實際問題,它涉及到很多知識,有些還是當前尚未解決的問題,如:飛行管理問題,dna排序問題等就是較有代表性的數(shù)學建模考試題目。通常數(shù)學建模題目只給出問題的描述和要達到的目的,參賽學生要做的事情是將問題用數(shù)學語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學問題,然后在數(shù)學的背景下使用計算機或數(shù)學軟件來求解,最后再根據(jù)所得的解來解釋和檢驗所給的實際問題。與數(shù)學競賽不同的是,數(shù)學建模賽題沒有標準的正確答案,試卷的評分標準是看學生解決問題和創(chuàng)新的能力.因此要做好一個數(shù)學建模問題并不是一件容易的事情,需要學生很多的知識以及對所學各種知識的綜合運用,對學生是一個挑戰(zhàn)。
數(shù)學建模競賽的題目由工程技術(shù)、經(jīng)濟管理、社會生活等領(lǐng)域中的實際問題簡化加工而成,沒有事先設(shè)定的標準答案,但留有充分余地供參賽者發(fā)揮其聰明才智和創(chuàng)造精神。競賽以通訊形式進行,三名大學生組成一隊,在三天時間內(nèi)可以自由地收集資料、調(diào)查研究,使用計算機、軟件和互聯(lián)網(wǎng),但不得與隊外任何人(包括指導教師在內(nèi))以任何方式討論賽題。競賽要求每個隊完成一篇用數(shù)學建模方法解決實際問題的科技論文。競賽評獎以假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性以及文字表述的清晰程度為主要標準。可以看出,這項競賽從內(nèi)容到形式與傳統(tǒng)的數(shù)學競賽不同,是大學階段除畢業(yè)設(shè)計外難得的一次“真刀真槍”的訓練,相當程度上模擬了學生畢業(yè)后工作時的情況,既豐富、活躍了廣大同學的課外生活,也為優(yōu)秀學生脫穎而出創(chuàng)造了條件。
競賽讓學生面對一個從未接觸過的實際問題,運用數(shù)學方法和計算機技術(shù)加以分析、解決,他們必須開動腦筋、拓寬思路,充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力,從而培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識及主動學習、獨立研究的能力。
通過數(shù)學建模競賽可以推動高校的教育教學改革。十幾年來在競賽的推動下許多高校相繼開設(shè)了數(shù)學建模課程以及與此密切相關(guān)的數(shù)學實驗課程,出版了兩百多本相關(guān)的教材,一些教師正在進行將數(shù)學建模的思想和方法融入數(shù)學主干課程的研究和試驗。
數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,要體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求,數(shù)學的教學不能完全和外部世界隔離開來,關(guān)起門來在數(shù)學的概念、方法和理論中打圈子,處于自我封閉狀態(tài),以致學生在學了許多據(jù)說是非常重要、十分有用的數(shù)學知識以后,卻不怎么會應(yīng)用或無法應(yīng)用。開設(shè)數(shù)學建模和數(shù)學實驗課程,舉辦數(shù)學建模競賽,為數(shù)學與外部世界的聯(lián)系打開了一個通道,提高了學生學習數(shù)學的積極性和主動性,是對數(shù)學教學體系和內(nèi)容改革的一個成功的嘗試。
數(shù)學建模教學和競賽活動中經(jīng)常用到計算機和數(shù)學軟件,普遍采取案例教學和課堂討論,豐富了數(shù)學教學的形式和方法。經(jīng)過幾年來參加數(shù)學建模競賽和教學方法和手段的改革,一方面教師的'知識面拓寬了,知識結(jié)構(gòu)改善了,利用數(shù)學工具和計算機找出解決實際問題的意識和能力提高了,另一方面,由于理論與實際的結(jié)合多,學生的動手能力增強了,學習的主動性和積極性有了很大的提高,同時也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力。
近年來,我校一直有序地組織學生參加數(shù)學建模競賽,學校領(lǐng)導和教務(wù)處等有關(guān)部門非常重視和支持學生參加數(shù)學建模競賽,逐步探索完善了一套合理的激勵機制,激發(fā)指導教師的工作積極性和學生的參賽榮譽感及學習積極性。
我校開展的數(shù)學建模競賽活動是采用第二課堂課余活動的形式進行的。由數(shù)學教研室負責每學期對學生進行集體強化培訓,以提高建模水平,培養(yǎng)學生之間的團隊協(xié)作精神。通常我們在每年四月份組織校級競賽,然后評選出五個代表隊的優(yōu)秀論文參加東三省數(shù)學建模聯(lián)賽的評獎。通過校級的比賽在全校范圍內(nèi)選拔出隊員,再進行深入的培訓,最后參加全國比賽。
我校歷年來在大學生數(shù)學建模競賽活動中保持優(yōu)秀成績,涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的指導教師和學生。20xx年黑龍江交通職業(yè)職業(yè)技術(shù)學院第一次組隊參加東北三省大學生數(shù)學建模競賽,由于領(lǐng)導重視,工作扎實,平時訓練重過程、重細節(jié),競賽中隊員們表現(xiàn)出了良好的意志品質(zhì)和團隊精神,最終取得了不俗的成績:5個參賽隊中,1個隊榮獲省一等獎,另有1個隊獲省二等獎。20xx年參加東北三省數(shù)學建模聯(lián)賽,四個隊獲得二等獎;20xx年參加全國大學生數(shù)學建模競賽,一個隊獲得省級二等獎,一個隊獲得省級三等獎;20xx年參加東北三省數(shù)學建模聯(lián)賽,一個隊獲得一等獎,三個隊獲得二等獎。事實證明:通過自身的努力,高職學院可以在全國大學生數(shù)學建模競賽中取得較好成績,而高職學生也必定會在艱苦的培訓和競賽過程中得到鍛煉和提高。
盡管目前高職學院開展大學生數(shù)學建模競賽活動仍有不少困難,但是我們有理由相信,在社會各界的關(guān)心和支持下,這一項能使高職學生、教師和學院全面受益的競賽不僅值得我們?yōu)橹?而且一定能越辦越好。
數(shù)學建模論文感悟篇十六
第一條,論文用白色a4紙打印(單面、雙面均可);上下左右各留出至少2.5厘米的頁邊距;從左側(cè)裝訂。
第二條,論文第一頁為承諾書,第二頁為編號專用頁,具體內(nèi)容見本規(guī)范第3、4頁。
第三條,論文第三頁為摘要專用頁(含標題和關(guān)鍵詞,但不需要翻譯成英文),從此頁開始編寫頁碼;頁碼必須位于每頁頁腳中部,用阿拉伯數(shù)字從“1”開始連續(xù)編號。摘要專用頁必須單獨一頁,且篇幅不能超過一頁。
第四條,從第四頁開始是論文正文(不要目錄,盡量控制在20頁以內(nèi));正文之后是論文附錄(頁數(shù)不限)。
第五條,論文附錄至少應(yīng)包括參賽論文的所有源程序代碼,如實際使用的軟件名稱、命令和編寫的全部可運行的源程序(含excel、spss等軟件的交互命令);通常還應(yīng)包括自主查閱使用的數(shù)據(jù)等資料。賽題中提供的數(shù)據(jù)不要放在附錄。如果缺少必要的源程序或程序不能運行,可能會被取消評獎資格。論文附錄必須打印裝訂在論文紙質(zhì)版中。如果確實沒有需要以附錄形式提供的信息,論文可以沒有附錄。
第六條,論文正文和附錄不能有任何可能顯示答題人身份和所在學校及賽區(qū)的信息。
第七條,引用別人的成果或其他公開的資料(包括網(wǎng)上資料)必須按照科技論文寫作的規(guī)范格式列出參考文獻,并在正文引用處予以標注。
第八條,本規(guī)范中未作規(guī)定的,如排版格式(字號、字體、行距、顏色等)不做統(tǒng)一要求,可由賽區(qū)自行決定。在不違反本規(guī)范的前提下,各賽區(qū)可以對論文增加其他要求。
第九條,參賽隊應(yīng)按照《全國大學生數(shù)學建模競賽報名和參賽須知》的要求命名和提交以下兩個電子文件,分別對應(yīng)于參賽論文和相關(guān)的支撐材料。
第十條,參賽論文的電子版不能包含承諾書和編號專用頁(即電子版論文第一頁為摘要頁)。除此之外,其內(nèi)容及格式必須與紙質(zhì)版完全一致(包括正文及附錄),且必須是一個單獨的文件,文件格式只能為pdf或者word格式之一(建議使用pdf格式),不要壓縮,文件大小不要超過20mb。
第十一條,支撐材料(不超過20mb)包括用于支撐論文模型、結(jié)果、結(jié)論的所有必要文件,至少應(yīng)包含參賽論文的所有源程序,通常還應(yīng)包含參賽論文使用的`數(shù)據(jù)(賽題中提供的原始數(shù)據(jù)除外)、較大篇幅的中間結(jié)果的圖形或表格、難以從公開渠道找到的相關(guān)資料等。所有支撐材料使用winrar軟件壓縮在一個文件中(后綴為rar);如果支撐材料與論文內(nèi)容不相符,該論文可能會被取消評獎資格。支撐材料中不能包含承諾書和編號專用頁,不能有任何可能顯示答題人身份和所在學校及賽區(qū)的信息。如果確實沒有需要提供的支撐材料,可以不提供支撐材料。
第十二條,不符合本格式規(guī)范的論文將被視為違反競賽規(guī)則,可能被取消評獎資格。
第十三條,本規(guī)范的解釋權(quán)屬于全國大學生數(shù)學建模競賽組委會。
說明:
(1)本科組參賽隊從a、b題中任選一題,專科組參賽隊從c、d題中任選一題。
(2)賽區(qū)可自行決定是否在競賽結(jié)束時收集參賽論文的紙質(zhì)版,但對于送全國評閱的論文,賽區(qū)必須提供符合本規(guī)范要求的紙質(zhì)版論文(承諾書由賽區(qū)組委會保存,不必提交給全國組委會)。
(3)賽區(qū)評閱前將紙質(zhì)版論文第一頁(承諾書)取下保存,同時在第一頁和第二頁建立“賽區(qū)評閱編號”(由各賽區(qū)規(guī)定編號方式),“賽區(qū)評閱紀錄”表格可供賽區(qū)評閱時使用(由各賽區(qū)自行決定是否使用)。評閱后,賽區(qū)對送全國評閱的論文在第二頁建立“送全國評閱統(tǒng)一編號”(編號方式由全國組委會規(guī)定),然后送全國評閱。
數(shù)學建模論文感悟篇十七
問題教學法是一種新的教學模式,與傳統(tǒng)教學有很大的區(qū)別。在傳統(tǒng)的教學中,教師考慮最多的是“教什么、怎樣教”的問題,很少顧及學生“學什么、怎樣學”,限制了學生學習的主動性和創(chuàng)造性。[1]為了改變這種現(xiàn)狀,美國神經(jīng)病學教授howardbarrows于1969年創(chuàng)立了基于問題和項目的學習(problembasedlearning)理念教學法。[2]這種方法不像傳統(tǒng)教學模式那樣先學習理論知識再解決問題,而是讓學生圍繞問題尋求解決方案。它強調(diào)讓學生置身于復雜的、有意義的問題情境中,并讓學生成為該問題情境的主體,自己去分析問題,學習解決該問題所需的知識,進而通過合作解決問題。此外,教師在該過程中也可以通過提問的方式,不斷地激發(fā)學生去思考、探索,培養(yǎng)學生自主學習的能力。與傳統(tǒng)的教學模式相比,問題教學模式更注重對學生自學能力、創(chuàng)新能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力的培養(yǎng)。問題教學模式剛開始主要被應(yīng)用于醫(yī)學、市場營銷、實驗教學、畢業(yè)論文的寫作等領(lǐng)域。[3]近年來,一些學者開始探索將這種教學模式引入到“數(shù)學建?!闭n程的教學中。黃河科技學院從20xx級信息與計算科學專業(yè)的學生開始,在“數(shù)學建?!苯虒W活動引入問題教學模式,已經(jīng)取得了初步的成效。
1.教師提出問題
教師在每次上課之前要精心設(shè)計適合學生自學的問題體系,目的是為了誘導學生的思維,激發(fā)學生的學習興趣,讓學生置身于特定的問題環(huán)境中,營造一種質(zhì)疑、探究、討論、和諧互動的學習氛圍。這一步驟要求教師不僅需要熟悉教學內(nèi)容,還必須更好地了解學生的實際情況,這是成功實施問題教學模式的基礎(chǔ)。
2.積極分析問題
問題教學法的基本特點是教學環(huán)節(jié)由一連串問題組成,并且問題與問題之間的`聯(lián)系具有鏈接性和層次性。前一個問題是后一個問題的鋪墊,后一個問題又是前一個問題的深化和拓展。在學生熟悉了相關(guān)知識的基礎(chǔ)上,根據(jù)給出的實際問題,教師引導學生進行探索。探索活動一般包括自學教材、觀察實驗、小組討論等方式。學生一方面要充分利用原有認知結(jié)構(gòu)中存儲的有關(guān)知識信息,另一方面可以利用教材、實驗或教師提供的閱讀材料,獲取解決問題的方法。在對問題討論中教師要創(chuàng)設(shè)和諧民主的教學環(huán)境,要讓學生充分發(fā)表自己的見解,大膽質(zhì)疑,相互答辯,相互啟發(fā)。
3.解決問題
當所有學生都對問題的解決方案有了一定的思路之后,教師組織課堂發(fā)言。讓每一小組推薦一位表達能力強的學生,在課堂上把他們對解決問題的方法及結(jié)論的合理性進行講解。在每組講解完之后,其他學生可以對他們進行提問,而發(fā)言小組的學生要向其他同學和老師進行解釋。教師在主持和引導的同時,也可以向?qū)W生提問。這樣通過對一個又一個問題的提問,推動學生思考,將問題引向縱深層次,一步步朝著解決問題的方向發(fā)展。
4.對問題的結(jié)果進行評價
問題教學法不僅以問題為開端,還以問題為終結(jié)。教學的最終結(jié)果不是傳授知識來消滅問題,而是在解決已有問題的基礎(chǔ)上引發(fā)更多、更廣泛的問題。因此教師在對問題的結(jié)果進行總結(jié)時要注意引導學生反思“這個問題為什么要這樣解決”,“這個問題還可以怎樣解決”,“從解決這個問題中我學到了什么”以及“這種解決方案還有什么不足之處”等等,從而激發(fā)他們提出新的問題,這是問題教學中最重要、最有教益的一個方面。
在基于問題教學的過程中,每次討論的問題都圍繞某一專題進行討論學習,下面以“公平的席位分配問題”[4]為例,說明在“數(shù)學建?!敝腥绾芜\用問題教學法。
1.合理設(shè)計問題
獎學金評定是學生比較關(guān)心的問題,筆者根據(jù)學生的興趣及認知水平選擇“獎學金名額分配問題”。設(shè)某校有5個系a、b、c、d、e,各系學生數(shù)分別為345、72、894、68、39,現(xiàn)在有74個獎學金名額,問每個系分配幾個名額比較公平?[5]在給出問題后,我們將相關(guān)問題印發(fā)給學生,并讓學生課下先收集關(guān)于“公平的席位分配問題”的模型及相關(guān)求解方法并認真研讀。
2.小組討論分析問題
根據(jù)課下學生收集的求解方案,上課時首先以小組為單位初步討論。首先提出如果讓同學們進行分配的話,他們會使用什么方法進行分配,讓他們進行討論。學生首先會給出比例分配方案,如果按人數(shù)比例分配到各系的名額恰好都是整數(shù),可以得到完全公平的分配方案。但在很多情況下,按人數(shù)比例分配到各系的名額帶有小數(shù)。比如在這個問題中各系分配的名額數(shù)分別為:18.00、3.76、46.65、3.55、2.04,有小數(shù)部分??梢韵劝颜麛?shù)分配完,這時各系分配的名額數(shù)為:18、3、46、3、2。共分配了72名額,還有2個名額該如何分配?大家經(jīng)過討論,會提出誰的小數(shù)部分大就把名額給誰的分配方案,于是第73個名額給b系,第74個名額給c系。最終的方案是各系名額數(shù)分別為:18、4、47、3、2。接著老師會提出下面的問題,這種分配方案對誰最不公平?學生會進一步討論每個名額代表的人數(shù),a為19.17人,b為18人,c為19.02人,d為22.67人,e為19.5人,說明這種分配方案對d系最不公平,而b系最占便宜,兩個系中每個名額代表的人數(shù)相差了4.67人。那么要重點討論有沒有相對來說比較公平的席位分配方案。
3.學生進行發(fā)言討論
在所有小組都討論完之后,教師組織各組學生進行課堂發(fā)言和討論,讓每組選一人報告本小組討論結(jié)果。教師對各組的報告進行評價,指出在討論過程中的問題及不足之處。在這個問題中,學生根據(jù)課下收集的文獻資料會逐步提出q值分配方案,q值分配方案的改進,q值+d’hondt分配方案,席位分配的平均公平度方案等等。每種方案都是前面方案的改進,最后我們提出問題,這些分配方案公平度如何?讓學生逐一討論,從而營造出一個討論主題鮮明、學習氛圍良好的課堂環(huán)境。
4.教師對結(jié)果進行評價總結(jié)
在這個問題中,經(jīng)過逐一討論,大部分學生認為問題已經(jīng)圓滿解決了,不會再對結(jié)果進行歸納整理,不會反思問題解決的思路。因此在最初的問題解決后,老師要引導學生進行評價總結(jié),比如:“各個方案的公平度如何”,“我們還有沒有更公平的分配方案”,“公平的席位分配方案應(yīng)滿足什么原則”等等。
從“公平的席位分配問題”這個案例可以看到,在教學中為學生設(shè)計一個真實的問題進行教學,學生可以通過真實問題進行學習,并且以一個真實問題的解決為主線,激發(fā)學生的學習興趣和探索精神,再通過結(jié)果反饋信息,引導學生逐步深入理解學習內(nèi)容。學生在研究問題的過程中不僅學習了課本上的知識,而且還親身體會了解決實際問題的樂趣,為學生以后自主學習提供了極大的幫助。[6]四、結(jié)語當然,在“數(shù)學建?!闭n程的教學過程中問題教學模式也存在不足之處,比如課程內(nèi)容多、課時少,問題討論時間和講授時間出現(xiàn)矛盾,對有的專題討論不夠深入,學生參與度不夠,學生發(fā)言的深度和廣度都有待于進一步提高等等。這需要教師認真歸納講課內(nèi)容,盡量分離出較多比較有吸引力的專題供學生討論,以問題為中心規(guī)劃教學內(nèi)容,讓學生圍繞問題尋求解決方案,從而提高學生學習的主動性,提高學生在教學過程中的參與程度,激發(fā)學生的求知欲?!皵?shù)學建?!闭n程教學的本身就是一個不斷探索、創(chuàng)新和提高的過程,選擇正確有效的教學方法能更好培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學生對數(shù)學建模的興趣。
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