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省賽數(shù)學建模論文篇一
摘要: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.
關鍵詞:數(shù)學建模;運籌學;教學實踐
1運籌學教學中融入數(shù)學建模思想的必要性
2數(shù)學建模思想融入運籌學的教學改革
3運籌學教學中融入數(shù)學建模思想的教學改革成效
4結束語
省賽數(shù)學建模論文篇二
信息化時代,數(shù)學科學與其他學科交叉融合,使得數(shù)學技術變成了一種普適性的關鍵技術。大學加強數(shù)學課程的應用功能,不但可以為學生提供解決問題的思想和方法,而且更為重要的是可以培養(yǎng)學生應用數(shù)學科學進行定量化、精確化思維的意識,學會創(chuàng)造性地解決問題的應用能力。數(shù)學建模課程將數(shù)學的基本原理、現(xiàn)代優(yōu)化算法以及程序設計知識很好地融合在一起,有助于培養(yǎng)學生綜合應用數(shù)學知識將現(xiàn)實問題化為數(shù)學問題,并進行求解運算的能力,激發(fā)學生對解決現(xiàn)實問題的探索欲望,強化數(shù)學課程本身的應用功能,凸顯數(shù)學課程的教育價值,適應大學數(shù)學課程以培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識為宗旨的教育改革需要。
大學傳統(tǒng)的數(shù)學主干課程,如高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計在奠定學生的數(shù)學基礎、培養(yǎng)自學能力以及為后續(xù)課程的學習在基礎方面發(fā)揮奠基作用。但是,這種原有的教學模式重在突出培養(yǎng)學生嚴格的邏輯思維能力,而對數(shù)學的應用重視不夠,這使得學生即使掌握了較為高深的數(shù)學理論,卻并不能將其靈活應用于現(xiàn)實生活解決實際問題,更是缺乏將數(shù)學應用于專業(yè)研究和軍事工程的能力,與創(chuàng)新教育的基本要求差距甚遠。教育轉(zhuǎn)型要求數(shù)學教學模式從傳統(tǒng)的傳授知識為主向以培養(yǎng)能力素質(zhì)為主轉(zhuǎn)變,特別是將數(shù)學建模的思想方法融入到數(shù)學主干課程之中,在教學過程中引導學生將數(shù)學知識內(nèi)化為學生的應用能力,充分發(fā)揮數(shù)學建模思想在數(shù)學教學過程中的引領作用。數(shù)學課程教學改革要適應這一教學模式轉(zhuǎn)型需要,深入探究融入式教學模式的理論與方式,是推進數(shù)學教育改革的重要舉措。
2.1理清數(shù)學建模思想方法與數(shù)學主干課程的關系。數(shù)學主干課程提供了大學數(shù)學的基礎理論與基本原理,將數(shù)學建模的思想方法有機地融入到數(shù)學主干課程中,不但可以有效地提升數(shù)學課程的應用功能,而且有利于深化學生對數(shù)學本原知識的理解,培養(yǎng)學生的綜合應用能力。深入研究數(shù)學主干課程的功能定位,主要從課程目標上的一致性、課程內(nèi)容上的互補性、學習形式上的互促性、功能上的整體優(yōu)化性等方面,研究數(shù)學建模本身所承載的思想、方法與數(shù)學主干課程的內(nèi)容與邏輯關系,闡述數(shù)學建模思想方法對提高學生創(chuàng)新能力和對數(shù)學教育改革的重要意義,探索開展融入式教學及創(chuàng)新數(shù)學課程教學模式的有效途徑。
2.2探索融入式教學模式提升數(shù)學主干課程應用功能的方式。融入式教學主要有輕度融入、中度融入和完全融入三種方式。根據(jù)主干課程的基本特點,對課程體系進行調(diào)整,在問題解決過程中安排需要融入的知識體系,按照三種方式融入數(shù)學建模的思想與方法。以學生能力訓練為主導,在培養(yǎng)深厚的數(shù)學基礎和嚴格的邏輯思維能力的基礎上,充分發(fā)揮數(shù)學建模思想方法對學生思維方式的培養(yǎng)功能和引導作用,培養(yǎng)學生敏銳的分析能力、深刻的'歸納演繹能力以及將數(shù)學知識應用于工程問題的創(chuàng)新能力。
2.3建立數(shù)學建模思想方法融入數(shù)學主干課程的評價方式。融入式教學是處于探索中的教學模式,教學成效有待于實踐檢驗。選取開展融入式教學的實驗班級,對數(shù)學建模思想方法融入主干課程進行教學效果實踐驗證。設計相應的考察量表,從運用直覺思維深入理解背景知識、符號翻譯開展邏輯思維、依托圖表理順數(shù)量關系、大膽嘗試進行建模求解等多方面對實驗課程的教學效果進行檢驗,深入分析融入式教學模式的成效與不足,為探索有效的教學模式提出改進的對策。
3.1改革課程教學內(nèi)容,滲透數(shù)學建模的思想方法。傳統(tǒng)的數(shù)學主干課程教學內(nèi)容,將數(shù)學看作嚴謹?shù)难堇[體系,教學過程中著力于對學生傳授大學數(shù)學的基礎知識,而對應用能力的培養(yǎng)卻重視不夠。使得本應能夠發(fā)揮應用功能的數(shù)學知識則淪為僵死的教條性數(shù)學原理,這失去了教學的活力。學生即使掌握了再高深的數(shù)學知識,仍難以學會用數(shù)學的基本方法解決現(xiàn)實問題。現(xiàn)行的大學數(shù)學課程教學內(nèi)容中,適當?shù)貪B透一些應用性比較廣泛的數(shù)學方法,如微元法、迭代法及最佳逼近等方法,有利于促進學生對數(shù)學基礎知識的掌握,同時理解數(shù)學原理所蘊涵的思想與方法。
這樣,在解決實際問題的時候,學生就會有意識地從數(shù)學的角度進行思考,嘗試建立相應的數(shù)學模型并進行求解,拓展了數(shù)學知識的深度與廣度,提升了學生的數(shù)學應用能力四、結語數(shù)學建模是數(shù)學科學在科技、經(jīng)濟、軍事等領域廣泛應用的接口,是數(shù)學科學轉(zhuǎn)化成科學技術的重要途徑。在數(shù)學主干課程中融入數(shù)學建模的思想與方法,可以推動大學數(shù)學教育改革的深入發(fā)展,加深學生對相關知識的理解和掌握,有助于從思維方式上培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。
此外,數(shù)學建模思想方法融入教學主干課程還涉及到許多問題,比如數(shù)學建模與計算技術如何有效結合以進行模擬仿真、融入式教學模式的基本理論、構建新的課程體系等問題,仍將有待于更深入的研究。
省賽數(shù)學建模論文篇三
數(shù)學,源于人們對生產(chǎn)與生活實際問題,抽象出的數(shù)量關系與空間結構發(fā)展而成的.近年來,信息技術飛速發(fā)展,推動了應用數(shù)學的發(fā)展,使數(shù)學日益滲透到社會各個領域.中考實際應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,教師在教學中應引導學生從實際背景中理清數(shù)學關系、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構,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.
省賽數(shù)學建模論文篇四
數(shù)學建模隨著人類的進步,科技的發(fā)展和社會的日趨數(shù)字化,應用領域越來越廣泛,人們身邊的數(shù)學內(nèi)容越來越豐富。強調(diào)數(shù)學應用及培養(yǎng)應用數(shù)學意識對推動素質(zhì)教育的實施意義十分巨大。數(shù)學建模在數(shù)學教育中的地位被提到了新的高度,通過數(shù)學建模解數(shù)學應用題,提高學生的綜合素質(zhì)。本文將結合數(shù)學應用題的特點,把怎樣利用數(shù)學建模解好數(shù)學應用問題進行剖析,希望得到同仁的幫助和指正。
一、數(shù)學應用題的特點
我們常把來源于客觀世界的實際,具有實際意義或?qū)嶋H背景,要通過數(shù)學建模的方法將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學形式表示,從而獲得解決的.一類數(shù)學問題叫做數(shù)學應用題。數(shù)學應用題具有如下特點:
第一、數(shù)學應用題的本身具有實際意義或?qū)嶋H背景。這里的實際是指生產(chǎn)實際、社會實際、生活實際等現(xiàn)實世界的各個方面的實際。如與課本知識密切聯(lián)系的源于實際生活的應用題;與模向?qū)W科知識網(wǎng)絡交匯點有聯(lián)系的應用題;與現(xiàn)代科技發(fā)展、社會市場經(jīng)濟、環(huán)境保護、實事政治等有關的應用題等。
第二、數(shù)學應用題的求解需要采用數(shù)學建模的方法,使所求問題數(shù)學化,即將問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學形式來表示后再求解。
第三、數(shù)學應用題涉及的知識點多。是對綜合運用數(shù)學知識和方法解決實際問題能力的檢驗,考查的是學生的綜合能力,涉及的知識點一般在三個以上,如果某一知識點掌握的不過關,很難將問題正確解答。
二、數(shù)學應用題如何建模
第一層次:直接建模。
根據(jù)題設條件,套用現(xiàn)成的數(shù)學公式、定理等數(shù)學模型,注解圖為:
第二層次:直接建模。可利用現(xiàn)成的數(shù)學模型,但必須概括這個數(shù)學模型,對應用題進行分析,然后確定解題所需要的具體數(shù)學模型或數(shù)學模型中所需數(shù)學量需進一步求出,然后才能使用現(xiàn)有數(shù)學模型。
第三層次:多重建模。對復雜的關系進行提煉加工,忽略次要因素,建立若干個數(shù)學模型方能解決問題。
第四層次:假設建模。要進行分析、加工和作出假設,然后才能建立數(shù)學模型。如研究十字路口車流量問題,假設車流平穩(wěn),沒有突發(fā)事件等才能建模。
三、建立數(shù)學模型應具備的能力
從實際問題中建立數(shù)學模型,解決數(shù)學問題從而解決實際問題,這一數(shù)學全過程的教學關鍵是建立數(shù)學模型,數(shù)學建模能力的強弱,直接關系到數(shù)學應用題的解題質(zhì)量,同時也體現(xiàn)一個學生的綜合能力。
1提高分析、理解、閱讀能力。
2強化將文字語言敘述轉(zhuǎn)譯成數(shù)學符號語言的能力。
3增強選擇數(shù)學模型的能力。
4加強數(shù)學運算能力。
數(shù)學應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。
省賽數(shù)學建模論文篇五
(一)教學觀念陳舊化
就當前高等數(shù)學的教育教學而言,高數(shù)老師對學生的計算能力、思考能力以及邏輯思維能力過于重視,一切以課本為基礎開展教學活動。作為一門充滿活力并讓人感到新奇的學科,由于教育觀念和思想的落后,課堂教學之中沒有穿插應用實例,在工作的時候?qū)W生不知道怎樣把問題解決,工作效率無法進一步提升,不僅如此,陳舊的教學理念和思想讓學生漸漸的失去學習的興趣和動力。
(二)教學方法傳統(tǒng)化
教學方法的優(yōu)秀與否在學生學習的過程中發(fā)揮著重要的作用,也直接影響著學生的學習成績。一般高數(shù)老師在授課的時候都是以課本的順次進行,也就意味著老師“由定義到定理”、“由習題到練習”,這種默守陳規(guī)的教學方式無法為學生營造活躍的學習氛圍,讓學生獨自學習、思考的能力進一步下降。這就要求教師致力于和諧課堂氛圍營造以及使用新穎的教育教學方法,讓學生在課堂中主動參與學習。
二、建模在高等數(shù)學教學中的作用
對學生的想象力、觀察力、發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題的能力進行培養(yǎng)的過程中,數(shù)學建模發(fā)揮著重要的作用。最近幾年,國內(nèi)出現(xiàn)很多以數(shù)學建模為主體的賽事活動以及教研活動,其在學生學習興趣的提升、激發(fā)學生主動學習的積極性上扮演著重要的角色,發(fā)揮著突出的作用,在高等數(shù)學教學中引入數(shù)學建模還能培養(yǎng)學生不畏困難的品質(zhì),培養(yǎng)踏實的工作精神,在協(xié)調(diào)學生學習的知識、實際應用能力等上有突出的作用。雖然國內(nèi)高等院校大都開設了數(shù)學建模選修課或者培訓班,但是由于課程的要求和學生的認知水平差異較大,所以課程無法普及為大眾化的教育。如今,高等院校都在積極的尋找一種載體,對學生的整體素質(zhì)進行培養(yǎng),提升學生的創(chuàng)新精神以及創(chuàng)造力,讓學生滿足社會對復合型人才的需求,而最好的載體則是高等數(shù)學。
高等數(shù)學作為工科類學生的一門基礎課,由于其必修課的性質(zhì),把數(shù)學建模引入高等數(shù)學課堂中具有較廣的影響力。把數(shù)學建模思想滲入高等數(shù)學教學中,不僅能讓數(shù)學知識的本來面貌得以還原,更讓學生在日常中應用數(shù)學知識的能力得到很好的培養(yǎng)。數(shù)學建模要求學生在簡化、抽象、翻譯部分現(xiàn)實世界信息的過程中使用數(shù)學的語言以及工具,把內(nèi)在的聯(lián)系使用圖形、表格等方式表現(xiàn)出來,以便于提升學生的表達能力。在實際的學習數(shù)學建模之后,需要檢驗現(xiàn)實的信息,確定最后的結果是否正確,通過這一過程中的鍛煉,學生在分析問題的過程中可以主動地、客觀的辯證的運用數(shù)學方法,最終得出解決問題的最好方法。因此,在高等數(shù)學教學中引入數(shù)學建模思想具有重要的意義。
三、將建模思想應用在高等數(shù)學教學中的具體措施
(一)在公式中使用建模思想
在高數(shù)教材中占有重要位置的是公式,也是要求學生必須掌握的內(nèi)容之一。為了讓教師的'教學效果進一步提升,在課堂上老師不僅要讓學生對計算的技巧進一步提升之余,還要和建模思想結合在一起,讓解題難度更容易,還讓課堂氛圍更活躍。為了讓學生對公式中使用建模思想理解的更透徹,老師還應該結合實例開展教學。
(二)講解習題的時候使用數(shù)學模型的方式
課本例題使用建模思想進行解決,老師通過對例題的講解,很好的講述使用數(shù)學建模解決問題的方式,讓學生清醒的認識在解決問題的過程中怎樣使用數(shù)學建模。完成每章學習的內(nèi)容之后,充分的利用時間為學生解疑答惑,以學生所學的專業(yè)情況和學生水平的高低選擇合適的例題,完成建模、解決問題的全部過程,提升學生解決問題的效率。
(三)組織學生積極參加數(shù)學建模競賽
一般而言,在競賽中可以很好地鍛煉學生競爭意識以及獨立思考的能力。這就要求學校充分的利用資源并廣泛的宣傳,讓學生積極的參加競賽,在實踐中鍛煉學生的實際能力。在日常生活中使用數(shù)學建模解決問題,讓學生獨自思考,然后在競爭的過程中意識到自己的不足,今后也會努力學習,改正錯誤,提升自身的能力。
四、結束語
高等數(shù)學主要對學生從理論學習走向解決實際問題的能力進行培養(yǎng),在高等數(shù)學中應用建模思想,促使學生對高數(shù)知識更充分的理解,學習的難度進一步降低,提升應用能力和探索能力。當前,在高等教學過程中引入建模思想還存在一定的不足,需要高校高等數(shù)學老師進行深入的研究和探索的同時也需要學生很好的配合,以便于今后的教學中進一步提升教學的質(zhì)量。
參考文獻
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省賽數(shù)學建模論文篇六
眾所周知,高等數(shù)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(shù)學基礎。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。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。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)伲敲磿粔蛸u,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(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。
省賽數(shù)學建模論文篇七
將建模的思想有效的滲透到應用數(shù)學的教學過程中去,是我們當前開展應用數(shù)學教育的未來發(fā)展趨勢,怎樣才能夠使應用數(shù)學更好的服務社會經(jīng)濟的發(fā)展,充分發(fā)揮數(shù)學工具在實際問題解決中的重要作用,是我們當前進行應用數(shù)學研究的核心問題,而建模思想在應用數(shù)學中的運用則能夠很好的解決這一問題。
數(shù)學教育至少應該涵蓋純粹數(shù)學和應用數(shù)學兩方面內(nèi)容,目前我國數(shù)學教育內(nèi)容以純粹數(shù)學為主,極少包括應用數(shù)學內(nèi)容,這割裂了數(shù)學與外部世界的血肉聯(lián)系,使數(shù)學變成了多數(shù)學生眼中的抽象、枯燥、無用的思維游戲,而厭學成風。因此,大家對現(xiàn)行的數(shù)學教育不滿意,期望改革,期望找到方法激發(fā)學生的學習興趣、培養(yǎng)學生利用數(shù)學解決各種實際問題的能力。在不改變傳統(tǒng)的教學體系的前提下,有機地融入應用數(shù)學內(nèi)容,應是解決現(xiàn)存問題的有效方法。事實上,數(shù)學發(fā)展的根本原動力,它的最初的根源,是來自客觀實際的需要,數(shù)學教學中理應突出數(shù)學思想的來龍去脈,揭示數(shù)學概念和公式的實際來源和應用,恢復并暢通數(shù)學與外部世界的血肉聯(lián)系。伴隨著社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,多個學科交叉發(fā)展,使得應用數(shù)學逐漸發(fā)展成擁有眾多發(fā)展方向的學科,應用數(shù)學所運用的領域不斷延伸,已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的、而是想著更為寬闊的、新興的學科以及高新技術領域發(fā)展,應用數(shù)學目前已經(jīng)滲透到社會經(jīng)濟發(fā)展的各個行業(yè),在這一大背景下,應用數(shù)學的研究者就擁有了極大的發(fā)展空間以及展示才能的舞臺,也迎來了應用數(shù)學發(fā)展的新機遇。
數(shù)學這一學科不僅具有概念抽象性、邏輯嚴密性、體系完整性以及結論確定性,而且還具備非常明顯的應用廣泛性,伴隨著計算機網(wǎng)絡在社會生活中的廣泛運用,人們對于實踐問題的解決要求越來越精確,這就給應用數(shù)學的廣泛運用帶來了前所未有的機遇。應用數(shù)學在這一背景下也已經(jīng)成為當前高科技水平的一個重要內(nèi)容,應用數(shù)學建模思想的引入與使用能夠極大的提升自身應用數(shù)學的綜合水平以及思維意識,開展應用數(shù)學建模不僅能夠有效的提升自己的學習熱情與探究意識,而且還能夠?qū)I(yè)知識同建模密切結合在一起,對于專業(yè)知識的有效掌握是非常有益的。
3.1充分重視建模的橋梁作用
建模是實現(xiàn)數(shù)學知識與現(xiàn)實問題相聯(lián)系的橋梁與紐帶,通過進行建模能夠有效的`將實際問題進行簡化。在這一轉(zhuǎn)化的過程中,應當深入實際進行調(diào)查、收集相關數(shù)據(jù)信息,認真分析對象的獨特特征及規(guī)律,構建起反映實際問題的數(shù)學關系,運用數(shù)學理論進行問題的解決。這正是各個學科之間進行有效聯(lián)系的結合點,通過引進建模思想,不僅能夠使我們有效掌握數(shù)學理論之外的實踐問題,還能夠推動創(chuàng)新意識的提升,因此,我們應當充分重視建模的作用。
3.2將建模的方法以及相關理論引入到數(shù)學教學中來
我國當前數(shù)學課程教學體系的現(xiàn)狀包括高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計等幾個部分。當前應用數(shù)學的發(fā)展,滿足這一學科的建設以及其他學科對這一學科的需要,教師在教學中應當將問題的背景介紹清楚,并列出幾種解決方案,啟發(fā)學生進行討論并構建數(shù)學模型。學生們在課堂上就能夠獲得更多的思考和討論的機會,能夠充分調(diào)動學生們的積極性,使其能夠立足實際進行思考,這樣一來就形成了以實際問題為基礎的數(shù)學建模教學特色。
3.3積極參加數(shù)學模型課等相關課程與活動
數(shù)學應用綜合性的實驗,要求我們掌握數(shù)學知識的綜合性運用,做法是老師先講一些數(shù)學建模的一些應用實例,然后學生上機實踐,強調(diào)學生的動手實踐。數(shù)學實驗課應該說是數(shù)學模型的輔助課程,主要培養(yǎng)我們的數(shù)學思維和創(chuàng)新能力,還應當組織一些建模比賽,不斷提升數(shù)學建模的綜合水平。
上述幾個部分的論述與分析,我們看到,在應用數(shù)學中加強建模思想具有非常重要的意義,不僅需要在課堂學習過程中認真掌握數(shù)學理論知識,還應當深入了解數(shù)學理論在實際生活中的可用之處,盡可能的使應用數(shù)學與自身所學專業(yè)相聯(lián)系,這樣,才能夠使應用數(shù)學的能力與水平在日常實踐過程中得到提升。就當前高等數(shù)學的現(xiàn)狀來看,加強創(chuàng)新意識以及將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題能力的培養(yǎng),提升綜合運用本專業(yè)知識以來解決實踐問題的能力,使創(chuàng)新思維得到最大限度的發(fā)揮。
[1]余荷香,趙益民.數(shù)學建模在高職數(shù)學教學中的應用研究[j].出國與就業(yè)(就業(yè)版),20xx(10).
[2]關淮海.培養(yǎng)數(shù)學建模思想與方法高職高專數(shù)學教改之趨勢[j].職大學報,20xx(02).
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[4]李秀林.高等數(shù)學教學中滲透數(shù)學建模的探討[j].吉林省教育學院學報(學科版),20xx(08).
[5]吳健輝,黃志堅,汪龍虎.對數(shù)學建模思想融入高等數(shù)學教.學中的探討[j].景德鎮(zhèn)高專學報,20xx(04).
省賽數(shù)學建模論文篇八
摘要:隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,數(shù)學的廣泛用途已經(jīng)無需質(zhì)疑,他深入到我們生活的方方面面?,F(xiàn)階段,數(shù)學建模已經(jīng)成為應用數(shù)學知識解決日常問題的一個重要手段。本文通過簡述數(shù)學建模的方法與過程,以及應用數(shù)學建模解決實際經(jīng)濟問題的應用,展現(xiàn)的了數(shù)學學習的重要意義,以及數(shù)學在經(jīng)濟問題解決中的重要作用。
關鍵詞:數(shù)學;數(shù)學建模;經(jīng)濟;應用
經(jīng)濟現(xiàn)象具有多變性,隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,國際間貿(mào)易往來的日趨緊密,日常經(jīng)濟形勢受到的影響因素越來越復雜多變。而日常經(jīng)濟生活中所遇到的經(jīng)濟現(xiàn)象同樣存在著諸多的變化的影響因素。如何應對這些難以把控的變量,做好風險的預估、成本的核算、進行最大成本的規(guī)劃,所有這些都可以借助數(shù)學知識、應用數(shù)學建模為工具進行較為理性的計算,為經(jīng)濟決策、企業(yè)規(guī)劃提供重要的幫助。
一、數(shù)學建模
數(shù)學建模,其實就是建立數(shù)學模型的簡稱,實際上數(shù)學建??梢苑Q之為解決問題的一種思考方法,借助數(shù)學工具應用已知的定理定義進行合理的運算,推導出一種理性的結果的過程。數(shù)學建模是可以聯(lián)系數(shù)學和外部世界的一個中介和橋梁,在工業(yè)設計、經(jīng)濟領域、工程建設等各個方面,運用數(shù)學的語言和方法進行問題的求解和推導,實際上,都是一種數(shù)學建模的過程。數(shù)學建模的主要過程可以總結為如下的框圖形式:實際上,數(shù)學模型的最終建立是一個反復驗證、修改、完善的動態(tài)過程,很少能夠通過一次過程就建立起完美適合實際問題的數(shù)學模型。通過上述過程的多次循環(huán)執(zhí)行:1.模型準備:分析問題,明確建模的目的,統(tǒng)計各種信息數(shù)據(jù);2.模型假設:根據(jù)建模目的,結合實際對象的特性,對復雜問題進行簡化,提取主要因素,提煉精確的數(shù)學語言;3.模型建立:根據(jù)提煉的主要因素,選擇適當?shù)臄?shù)學工具,建立各個量(變量、常量)間的數(shù)學關系,化實際問題為數(shù)學語言;4.模型求解:對上述數(shù)學關系進行求解(包括解方程、圖形分析、邏輯運算等);5.模型分析:將求解結果與實際問題結合,綜合分析,找到模型的缺陷和不足,進行數(shù)學上的優(yōu)化,建立穩(wěn)定模型;6.模型檢驗:將模型得到的結果與實際情況相驗證,檢驗模型的合理性和適用性。
二、經(jīng)濟問題數(shù)學模型的建立
經(jīng)濟類問題因為其特有的特點,可以按照變量的性質(zhì)分為兩類:概率型和確定型。概率型應用于處理具有隨機性情況的模型,可以解決類似風險評估、最優(yōu)產(chǎn)量計算、庫存平衡等問題;確定型則可以基于一定的條件與假設,精確的對一種特定情況的結果做出判斷,如成本核算、損失評估等。對經(jīng)濟問題的建模計算實際上是一個從經(jīng)濟世界進入數(shù)學世界再回到經(jīng)濟世界的過程。建立經(jīng)濟數(shù)學模型,需要首先對實際經(jīng)濟問題和情況有一個較為深入的認識,然后通過細致的觀察梳理,抽出最為本質(zhì)的特征性的東西。將原始的復雜的經(jīng)濟問題簡化提煉為一個較為理想的自然模型,然后基于這個原始模型應用數(shù)學知識建立完整的數(shù)學經(jīng)濟模型。
三、建模舉例
四、結語
綜上所述,我們可以看到,數(shù)學建模在經(jīng)濟中的應用可以非常廣泛,對很多的決策和工作都可以提供參考和指導,如提高利潤、規(guī)避風險、降低成本、節(jié)省開支等各個方面。上文只提供了一個簡單的例子,和初步的介紹,其深入的理念和概念更加值得我們?nèi)ヅΦ膶W習和思考。
省賽數(shù)學建模論文篇九
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。本文從初中數(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。
關鍵詞: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,是提高初中數(shù)學課堂效率及課堂質(zhì)量的有效手段。初中數(shù)學是初中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,初中數(shù)學的學習是學生學習數(shù)學的關鍵,對今后的學習起到極大的影響。因此,對于初中數(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,從而讓初中數(shù)學教學質(zhì)量也得到大幅度的提升。初中數(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)學建模運用在初中數(shù)學教學過程中,是每個初中數(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)學本身特別是初中數(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
對于初中生來說,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)學學習結合在一起,一定會得到意想不到的效果。教師可以根據(jù)初中生這一特點,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,達到初中數(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。這種教學方法對于初中數(shù)學教師來說,值得不斷的探討研究,并應用在教學中,以此提高數(shù)學課堂的教學效率和教學質(zhì)量。
省賽數(shù)學建模論文篇十
摘要:數(shù)學建模課堂中學生的自主探究、合作學習與教師的科學引導并不矛盾而是相輔相成的。只有在教師科學、適時、適當?shù)匾龑虏拍芨玫赝怀鰧W生的主體地位,從而打造出自主探究、合作學習、愉悅發(fā)展的高效數(shù)學建模課堂。
一、新課的引入需要發(fā)揮教師的作用。
教師在數(shù)學建模課堂上的引導作用首先體現(xiàn)在教師對新課的引入上。教師一段精彩的導入會點燃學生學習的熱情、激發(fā)學生的學習興趣、喚起學生的好奇心,能把學生的注意力迅速集中到要學的知識上來。這對提高教學質(zhì)量、提高學生的學習效果起著不可估量的作用。同時,新課前的導入環(huán)節(jié)是對學生進行情感教育的最佳時刻。學生只有在教師的引導下才能夠體會到數(shù)學建模的價值、增強學好數(shù)學建模的信心。俗話說:“好的開始是成功的一半?!睌?shù)學建模課堂也是這樣。因此,在新課引入時要充分發(fā)揮教師的作用。
二、在教學任務的設計上需要發(fā)揮教師的作用。
數(shù)學建模課堂一般應采用任務型教學模式,是讓學生通過自主探究、合作學習、交流展示的方式完成一系列學習任務來達到特定的教學目標和學習目標。學生在課堂中的主體作用能否得到有效發(fā)揮取決于教師對問題設計質(zhì)量的高低。教師應通過設計一系列高質(zhì)量的問題把復雜的數(shù)學建模問題分解成若干簡單問題來引導學生更好地發(fā)揮其主動性。學生也只有在這些問題的正確引導下才能突破難點并向著學習目標努力,有效防止學生思考、探究、交流的內(nèi)容偏離學習目標等現(xiàn)象的出現(xiàn)。這些任務的制訂需要充分發(fā)揮教師的作用。
三、在新舊知識的聯(lián)系點上需要發(fā)揮教師的作用。
建構主義強調(diào)新知識是在學生已有知識的基礎上通過學生自身有意義的建構獲得的。筆者認為,學生自主建構知識應在教師的科學引導下進行。尤其是對于數(shù)學建模這樣高難度的知識更是這樣。失去了教師的科學引導,學生易產(chǎn)生疲倦感,久而久之會喪失學習數(shù)學建模的興趣和信心。因此,在新舊知識聯(lián)系點上應發(fā)揮教師的作用。教師應在準確掌握教學目標、難點的基礎上,充分考慮學生的認知能力、習慣、思維方式,通過有針對性的具體問題喚起學生對舊知識的回憶,再通過啟發(fā)性問題引導學生去發(fā)現(xiàn)新知識,從而實現(xiàn)溫故知新的目的。在教師引領下學生自主建構知識可以使學生少走彎路,從而使學生更加高效地自主探究、掌握新知識。
四、在教學重點、難點上需要教師的引導。
教學的重點、難點是每一節(jié)課的核心和主線,只有準確把握了重點、突破了難點才能更好地掌握本節(jié)課的內(nèi)容。在強調(diào)學生自主探究、小組合作學習的課堂教學模式中,數(shù)學建模教材的重點、難點學生往往把握不準、難以突破。這就需要教師科學引導學生主動去發(fā)現(xiàn)重點、突破難點。教師引導學生發(fā)現(xiàn)重點、突破難點并不是讓教師直接告訴學生本節(jié)課的重點是什么、怎樣突破難點,而是通過具體問題的引導讓學生自己找到重點、并通過學生自己的思考、討論解決疑難問題。學生在教師的引導下通過自己的努力、討論解決了疑難后,學生會非常興奮,從而會越來越喜歡數(shù)學建模課。相反,在沒有教師引導的數(shù)學建模課堂中,學生經(jīng)常被困難嚇倒,從而對數(shù)學建模課產(chǎn)生畏懼感。由此可見,教師對學生的科學引導是學生學好數(shù)學建模必不可少的環(huán)節(jié)。在以學生為本、注重學生全面發(fā)展、提倡課堂中突出學生主體地位的背景下,教師的引導仍是數(shù)學建模課堂中不可缺失的要素。數(shù)學建模課堂中學生的自主探究、合作學習與教師的科學引導并不矛盾而是相輔相成的。只有在教師科學、適時、適當?shù)匾龑虏拍芨玫赝怀鰧W生的主體地位,從而打造出自主探究、合作學習、愉悅發(fā)展的高效數(shù)學建模課堂。
省賽數(shù)學建模論文篇十一
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(zhì)量較低,特別是獨立學院院校。就我校而言,絕大多數(shù)專業(yè)都開設了數(shù)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(shù)學解決實際問題的能力,所以,進行數(shù)學教學改革勢在必行。數(shù)學建??膳囵B(yǎng)學生利用數(shù)學知識解決實際問題的能力,通過數(shù)模方法對實際問題進行巧妙處理,讓學生體會到數(shù)學不僅能傳播理論知識和求解一些數(shù)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(shù)學建模是培養(yǎng)學生綜合科學素質(zhì)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(diào)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(shù)學課堂上應該多方面滲透數(shù)學模型的思想。
(一)人才培養(yǎng)創(chuàng)新的需要
根據(jù)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(nèi)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(zhì)大學生。數(shù)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(zhuǎn)化成一個數(shù)學問題,借助數(shù)學工具和數(shù)學方法精確或近似地解決該問題,并用數(shù)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(shù)學建模能彌補傳統(tǒng)數(shù)學教學在實際應用方面的不足,促進數(shù)學教師在現(xiàn)代化教學手段、教學模式方面的更新。數(shù)學建模有助于調(diào)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。
(二)高校教學改革的需要
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(shù)課程都是教師的一言堂,考試也是以教師講課內(nèi)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(zhì)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(shù)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(shù)學建模從形式到內(nèi)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(zhuǎn)化為數(shù)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。
(三)學生參加數(shù)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(zhì)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(shù)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(shù)學課堂上引入數(shù)學建模思想,學生既了解了數(shù)學建模,又對數(shù)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(shù)學建模競賽中取得優(yōu)異成績。
高等數(shù)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(shù)學知識,培養(yǎng)各專業(yè)學生的數(shù)學思想與數(shù)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(shù)學建模思想融入數(shù)學教學中,才能調(diào)動學生學習數(shù)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(zhì)大學長城學院信息工程系
省賽數(shù)學建模論文篇十二
培養(yǎng)應用型人才是我國高等教育從精英教育向大眾教育發(fā)展的必然產(chǎn)物,也是知識經(jīng)濟飛速發(fā)展和市場對人才多元化需求的必然要求。隨著科學技術的不斷發(fā)展,各學科各領域?qū)嶋H問題的研究日益精確化與定量化,數(shù)學在科學研究與工程技術中的作用不斷增強,其應用的范圍幾乎覆蓋了所有學科分支,滲透到社會生活中的各個領域。前蘇聯(lián)數(shù)學家亞歷山大洛夫曾說過,“數(shù)學在其它科學中,在技術中,在全部生活實踐中都有廣泛的應用”。1993年,王梓坤院士發(fā)表的著名報告《今日數(shù)學及其應用》中也深刻指出:“現(xiàn)代世界國家間的競爭本質(zhì)上是高技術的競爭,而高技術本質(zhì)上是一種數(shù)學技術。”數(shù)學是一門技術已經(jīng)成為人們的共識。數(shù)學技術離不開數(shù)學建模,數(shù)學建模是把數(shù)學作為工具,并應用它解決實際問題的一種活動,它是一個跨學科、跨專業(yè)、綜合性和應用性都非常強的過程,是數(shù)學應用的必由之路,是聯(lián)系數(shù)學與實際問題的橋梁,是數(shù)學在各個領域廣泛應用的媒介。因此,數(shù)學建模的過程是一個全而培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、提高學生各種能力的過程,數(shù)學建模是培養(yǎng)生產(chǎn)一線應用型人才的一條重要途徑。
應用型人才是將專業(yè)知識和專業(yè)技能應用于社會實踐的專門人才是熟練掌握社會生產(chǎn)或社會活動一線的基礎知識和基本技能,主要從事一線生產(chǎn)的技術或?qū)iT人才社會對應用型人才的基本要求是具有基礎扎實,知識而寬,應用能力強,素質(zhì)高,有較強的創(chuàng)新精神和團隊合作精神。他們的突出特點是既具有寬廣的知識而和深厚的基礎理論,又能將所學知識應用于本行業(yè)相關技術領域,適應產(chǎn)業(yè)發(fā)展對應用型人才市場需求的不斷變化,還有接受繼續(xù)教育的基礎條件和進一步獲取新知識的基本能力和擴展與職業(yè)相關的學科知識能力。
隨著高等教育的不斷擴招,高等教育的大眾化趨勢已越來越明顯,在這種背景下,傳統(tǒng)的“研究型”、“學術型”人才培養(yǎng)模式受到了嚴峻的挑戰(zhàn),因此,一些發(fā)達國家率先提出了“發(fā)展應用型大學”,“培養(yǎng)應用型人才”的口號。德國早在20世紀70年代就成立了應用科技大學,其應用型人才的培養(yǎng)特色鮮明,深受歡迎。美國的工程教育,英國的技術學院,日本的短期大學都以培養(yǎng)應用型人才而著稱。近年來,我國高等院校對應用型人才的培養(yǎng)取得了一定的進展,但仍然存在認識上的不足,培養(yǎng)方案和措施仍有許多不盡如人意的地方,應用型人才的培養(yǎng)模式還有待于進一步探索。通過多年的實踐和探索,根據(jù)應用型人才的特點和社會日益數(shù)字化,對應用型人才的要求以及數(shù)學在各行各業(yè)中的廣泛應用、數(shù)學建模在應用型人才培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。
數(shù)學建模就是用數(shù)學語言、方法近似地刻畫要解決的實際問題,對于已建立的模型采用推理、證明、數(shù)值計算等技術手段及相應的數(shù)學軟件求解,并利用所得的結果擬合實際問題。數(shù)學建模在應用型人才培養(yǎng)中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
由于實際問題的'復雜性,在數(shù)學建模過程中要涉及到大量的數(shù)據(jù)收集和對數(shù)據(jù)的分析與處理,一個完整的建模過程一般要經(jīng)歷模型的假設、模型的建立與求解、算法的設計和計算機實現(xiàn)、對結果的分析與檢驗并將所得的結果模擬實際問題等幾個階段。這些過程只靠個人的力量在有限時間內(nèi)是很難完成的,這就注定了數(shù)學建模是一個團隊的集體行為,需要有師生之間、學生之間以及學生與社會之間的交流與合作。因此數(shù)學建模有利于提高學生的團隊合作精神,而團隊合作精神又是社會對應用型人才的基本要求。
數(shù)學建模所面臨的數(shù)據(jù)是雜亂無章的,這就要求學生對這些數(shù)據(jù)進行去粗取精,去偽存真,歸納、提煉、整理、加工和總結,還需要對一些已知條件進行符號化和量化,然后從中抽象出恰當?shù)臄?shù)學關系,從而組建一定的數(shù)學模型,再用所學的數(shù)學理論和方法去求解數(shù)學模型。在對實際問題中的數(shù)據(jù)進行加工和整理過程中,為使問題簡化,有些因素是可以忽略的,但有些因素不能忽略,究竟哪些因素可以忽略、哪些因素不能忽略并沒有一定的范式,這要根據(jù)建模者對實際問題的理解、研究問題的目的以及數(shù)學背景來完成這個過程,應該說這是一個創(chuàng)造性的過程。另外,數(shù)學模型是對實際問題的近似刻畫,為了使建立的數(shù)學模型盡可能完美地表達實際問題,又使模型易于求解,需要對模型進行不斷的改進和不斷的完善,這就要求學生不斷對問題進行深入的了解,深入到知識的更深層面,這樣又會產(chǎn)生新的疑問,這個過程多次循環(huán)們復,學生的創(chuàng)新能力將不斷得到加強。創(chuàng)新能力也是社會對應用型人才的基本要求。
一個完整的數(shù)學建模過程是綜合運用知識和能力,解決實際問題的過程。這不僅需要學生有較好的數(shù)學基礎和嚴密的邏輯推理能力,還要求學生對問題的實際背景有一定的了解,要求學生有廣博的知識和深厚的專業(yè)基礎,并能對這些知識進行融會貫通。數(shù)學建模面臨的數(shù)據(jù)}i-.}i是龐大而復雜的,對數(shù)據(jù)的處理過程是一個分析與綜合,抽象與概括,比較與類比,系統(tǒng)化與具體化的過程。在這個過程中,學生的應變能力和多角度分析,多方位思考能力不斷得到提高,綜合素質(zhì)不斷得到加強。綜合素質(zhì)和能力是應用型人才的基本特征和社會對應用型人才的起碼要求。
從實際問題中抽象出來的數(shù)學模型一般很復雜,因此模型的求解一般很困難,甚至無法求出模型的解析解,即使能求出模型的解析解,由于其復雜性而無多大的應用價值。所以數(shù)學模型的求解通常需要編寫算法,運用某些數(shù)學軟件利用計算機求其數(shù)值解,這就要求學生有較強的數(shù)學軟件應用能力和對計算機的實際操作能力。在操作的過程中,學生的動手能力和實踐能力自然而然得到提高。另外在數(shù)學建模中,需要進行調(diào)查研究,需要對有關的數(shù)據(jù)進行廣泛的采集和補充,這就是應用型人才培養(yǎng)中所強調(diào)的實踐性。
數(shù)學建模本身就是綜合運用知識,解決實際問題的過程。數(shù)學建模中的很多典型案例,如“最優(yōu)捕魚策略”,“投資的收入和風險”,“車燈線光源的優(yōu)化設計”等就較好地突現(xiàn)了知識的應用性。數(shù)學建模是數(shù)學應用的必由之路,是聯(lián)系數(shù)學與實際問題的橋梁。一方面數(shù)學建模需要用數(shù)學語言、方法近似地刻畫要解決的實際問題,另一方面數(shù)學建模需要利用所得的結果擬合實際問題,所有這些都與應用型人才的突出特點和社會對應用型人才的要求是一致的。
數(shù)學建模需要學生親自參與問題的研究與探索,數(shù)據(jù)的收集和補充需要學生的積極參與,數(shù)據(jù)的處理和模型的建立需要學生的主動參與,模型的求解需要學生獨立完成。數(shù)學建模一般需要綜合運用多方面的知識,需要了解相關問題的背景材料,需要對相關的數(shù)據(jù)進行合理的取舍和有效的篩選,有些知識和相關的資料需要學生自己去查詢,所有這些都為學生的自主學習提供了一個良好的“下臺。另外,數(shù)學建模需要用自己的語言描述問題的解決過程,需要廣泛的交流與合作,還需要進行論文的寫作等等,這些都對學生語言表達能力的提高具有重要的作用。應用型人才的一個突出特點就是具有接受繼續(xù)教育的基礎條件和進一步獲取新知識的基本能力和擴展與職業(yè)相關的學科知識能力,而自學能力和語言表達能力為進一步獲取新知識等能力提供了良好的基礎。
應該說,數(shù)學建模的作用是多方面的,通過數(shù)學建模的訓練,學生獲得了參與研究探索的體驗,培養(yǎng)了收集、分析和利用信息的能力,學會了分享與合作,鍛煉了學生的意志力、洞察力、想象力、自學能力、語言的翻譯和表達能力以及綜合應用專業(yè)知識解決實際問題的能力與分析問題、解決問題的能力,所有這一切都是應用型人才培養(yǎng)所要達到的目標,也是與應用型人才培養(yǎng)模式的四個基本點是一致的。因此數(shù)學建模能將應用型人才的突出特征和社會對應用型人才的要求體現(xiàn)得淋漓盡致,它在應用型人才的培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。
1.馬克思有一句名言,“一門科學只有成功地應用了數(shù)學時,才算真正達到了完善的地步”。不論是自然科學還是社會科學都需要數(shù)學,都蘊含數(shù)學。一門科學要成功地應用數(shù)學,必須對這門學科中的問題建立數(shù)學模型。因此,建議高等院校的各個專業(yè)都要不同程度地開設數(shù)學建模課程,并根據(jù)專業(yè)的不同要求選擇合適的數(shù)學建模內(nèi)容,真正做到“人人學有用的數(shù)學,人人做有用的數(shù)學,人人用有用的數(shù)學”。
2.數(shù)學建模課程應增加實訓內(nèi)容,數(shù)學建模的學習應以實訓內(nèi)容為主。教師應根據(jù)學生的具體情況,女排布置具有綜合性、開放性、靈活性和趣味性的實訓題目,讓學生自己進行調(diào)查研究,自己收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù),模型的建立和求解要以學生為主體,并以論文的形式提交給教師,教師提供實時指導和幫助,對建模的結果進行有的放矢的點評,并將實訓內(nèi)容作為學生期末考評的主要內(nèi)容和重要依據(jù)。
3.舉辦多種形式的數(shù)學建模競賽,豐富數(shù)學建模的教學內(nèi)容和教學方式,引進案例教學和專題講座,通過對典型案例的深入剖析,激發(fā)學生的學習興趣和積極性,培養(yǎng)學生的數(shù)學建模思想和堅忍不拔的毅力,聘請專家對一些典型問題進行專題講座。
省賽數(shù)學建模論文篇十三
大學數(shù)學具有高度抽象性和概括性等特點,知識本身難度大再加上學時少、內(nèi)容多等教學現(xiàn)狀常常造成學生的學習積極性不高、知識掌握不夠透徹、遇到實際問題時束手無策,而數(shù)學建模思想能激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生應用數(shù)學的意識,提高其解決實際問題的能力。數(shù)學建?;顒訛閷W生構建了一個由數(shù)學知識通向?qū)嶋H問題的橋梁,是學生的數(shù)學知識和應用能力共同提高的最佳結合方式。因此在大學數(shù)學教育中應加強數(shù)學建模教育和活動,讓學生積極主動學習建模思想,認真體驗和感知建模過程,以此啟迪創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維,提高其素質(zhì)和創(chuàng)新能力,實現(xiàn)向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化和深入。
一、數(shù)學建模的含義及特點
數(shù)學建模即抓住問題的本質(zhì),抽取影響研究對象的主因素,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,利用數(shù)學思維、數(shù)學邏輯進行分析,借助于數(shù)學方法及相關工具進行計算,最后將所得的答案回歸實際問題,即模型的檢驗,這就是數(shù)學建模的全過程。一般來說",數(shù)學建模"包含五個階段。
1.準備階段
主要分析問題背景,已知條件,建模目的等問題。
2.假設階段
做出科學合理的假設,既能簡化問題,又能抓住問題的本質(zhì)。
3.建立階段
從眾多影響研究對象的因素中適當?shù)厝∩?,抽取主因素予以考慮,建立能刻畫實際問題本質(zhì)的數(shù)學模型。
4.求解階段
對已建立的數(shù)學模型,運用數(shù)學方法、數(shù)學軟件及相關的工具進行求解。
5.驗證階段
用實際數(shù)據(jù)檢驗模型,如果偏差較大,就要分析假設中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近現(xiàn)實。如果建立的模型經(jīng)得起實踐的檢驗,那么此模型就是符合實際規(guī)律的,能解決實際問題或有效預測未來的,這樣的建模就是成功的,得到的模型必被推廣應用。
二、加強數(shù)學建模教育的作用和意義
(一)加強數(shù)學建模教育有助于激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,提高數(shù)學修養(yǎng)和素質(zhì)
數(shù)學建模教育強調(diào)如何把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,進而利用數(shù)學及其有關的工具解決這些問題,因此在大學數(shù)學的教學活動中融入數(shù)學建模思想,鼓勵學生參與數(shù)學建模實踐活動,不但可以使學生學以致用,做到理論聯(lián)系實際,而且還會使他們感受到數(shù)學的生機與活力,激發(fā)求知的興趣和探索的欲望,變被動學習為主動參與其效率就會大為改善。數(shù)學修養(yǎng)和素質(zhì)自然而然得以培養(yǎng)并提高。
(二)加強數(shù)學建模教育有助于提高學生的分析解決問題能力、綜合應用能力
數(shù)學建模問題來源于社會生活的眾多領域,在建模過程中,學生首先需要閱讀相關的文獻資料,然后應用數(shù)學思維、數(shù)學邏輯及相關知識對實際問題進行深入剖析研究并經(jīng)過一系列復雜計算,得出反映實際問題的最佳數(shù)學模型及模型最優(yōu)解。因此通過數(shù)學建模活動學生的視野將會得以拓寬,應用意識、解決復雜問題的能力也會得到增強和提高。
(三)加強數(shù)學建模教育有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力
所謂創(chuàng)造力是指"對已積累的知識和經(jīng)驗進行科學地加工和創(chuàng)造,產(chǎn)生新概念、新知識、新思想的能力,大體上由感知力、記憶力、思考力、想象力四種能力所構成".現(xiàn)今教育界認為,創(chuàng)造力的培養(yǎng)是人才培養(yǎng)的關鍵,數(shù)學建模活動的各個環(huán)節(jié)無不充滿了創(chuàng)造性思維的挑戰(zhàn)。
很多不同的實際問題,其數(shù)學模型可以是相同或相似的,這就要求學生在建模時觸類旁通,挖掘不同事物間的本質(zhì),尋找其內(nèi)在聯(lián)系。而對一個具體的建模問題,能否把握其本質(zhì)轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,是完成建模過程的關鍵所在。同時建模題材有較大的靈活性,沒有統(tǒng)一的標準答案,因此數(shù)學建模過程是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維,提高創(chuàng)新能力的過程.
(四)加強數(shù)學建模教育有助于提高學生科技論文的撰寫能力
數(shù)學建模的結果是以論文形式呈現(xiàn)的,如何將建模思想、建立的`模型、最優(yōu)解及其關鍵環(huán)節(jié)的處理在論文中清晰地表述出來,對本科生來說是一個挑戰(zhàn)。經(jīng)歷數(shù)學建模全過程的磨練,特別是數(shù)模論文的撰寫,學生的文字語言、數(shù)學表述能力及論文的撰寫能力無疑會得到前所未有的提高。
(五)加強數(shù)學建模教育有助于增強學生的團結合作精神并提高協(xié)調(diào)組織能力建模問題通常較復雜,涉及的知識面也很廣,因此數(shù)學建模實踐活動一般效仿正規(guī)競賽的規(guī)則,三人為一隊在三天內(nèi)以論文形式完成建模題目。要較好地完成任務,離不開良好的組織與管理、分工與協(xié)作.
三、開展數(shù)學建模教育及活動的具體途徑和有效方法
(一)開展數(shù)學建模課堂教學
即在課堂教學中,教師以具體的案例作為主要的教學內(nèi)容,通過具體問題的建模,介紹建模的過程和思想方法及建模中要注意的問題。案例教學法的關鍵在于把握兩個重要環(huán)節(jié):
案例的選取和課堂教學的組織。
教學案例一定要精心選取,才能達到預期的教學效果。其選取一般要遵循以下幾點。
1.代表性:案例的選取要具有科學性,能拓寬學生的知識面,突出數(shù)學建?;顒又卦谂囵B(yǎng)興趣提高能力等特點。
2.原始性:來自媒體的信息,企事業(yè)單位的報告,現(xiàn)實生活和各學科中的問題等等,都是數(shù)學建模問題原始資料的重要來源。
3.創(chuàng)新性:案例應注意選取在建模的某些環(huán)節(jié)上具有挑戰(zhàn)性,能激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)造能力。
案例教學的課堂組織,一部分是教師講授,從實際問題出發(fā),講清問題的背景、建模的要求和已掌握的信息,介紹如何通過合理的假設和簡化建立優(yōu)化的數(shù)學模型。還要強調(diào)如何用求解結果去解釋實際現(xiàn)象即檢驗模型。另一部分是課堂討論,讓學生自由發(fā)言各抒己見并提出新的模型,簡介關鍵環(huán)節(jié)的處理。最后教師做出點評,提供一些改進的方向,讓學生自己課外獨立探索和鉆研,這樣既突出了教學重點,又給學生留下了進一步思考的空間,既避免了教師的"滿堂灌",也活躍了課堂氣氛,提高了學生的課堂學習興趣和積極性,使傳授知識變?yōu)閷W習知識、應用知識,真正地達到提高素質(zhì)和培養(yǎng)能力的教學目的.
(二)開展數(shù)模競賽的專題培訓指導工作
建立數(shù)學建模競賽指導團隊,分專題實行教師負責制。每位教師根據(jù)自己的專長,負責講授某一方面的數(shù)學建模知識與技巧,并選取相應地建模案例進行剖析。如離散模型、連續(xù)模型、優(yōu)化模型、微分方程模型、概率模型、統(tǒng)計回歸模型及數(shù)學軟件的使用等。學生根據(jù)自己的薄弱點,選擇適合的專題培訓班進行學習,以彌補自己的不足。這種針對性的數(shù)模教學,會極大地提高教學效率。
(三)建立數(shù)學建模網(wǎng)絡課程
以現(xiàn)代網(wǎng)絡技術為依托,建立數(shù)學建模課程網(wǎng)站,內(nèi)容包括:課程介紹,課程大綱,教師教案,電子課件,教學實驗,教學錄像,網(wǎng)上答疑等;還可以增加一些有關欄目,如歷年國內(nèi)外數(shù)模競賽介紹,校內(nèi)競賽,專家點評,獲獎心得交流;同時提供數(shù)模學習資源下載如講義,背景材料,歷年國內(nèi)外競賽題,優(yōu)秀論文等。以此為學生提供良好的自主學習網(wǎng)絡平臺,實現(xiàn)課堂教學與網(wǎng)絡教學的有機結合,達到有效地提高學生數(shù)學建模綜合應用能力的目的。
(四)開展校內(nèi)數(shù)學建模競賽活動
完全模擬全國大學生數(shù)模競賽的形式規(guī)則:定時公布賽題,三人一組,只能隊內(nèi)討論,按時提交論文,之后指導教師、參賽同學集中討論,進一步完善。筆者負責數(shù)學建模競賽培訓近20年,多年的實踐證明,每進行一次這樣的訓練,學生在建模思路、建模水平、使用軟件能力、論文書寫方面就有大幅提高。多次訓練之后,學生的建模水平更是突飛猛進,效果甚佳。
如20xx年我指導的隊榮獲全國高教社杯大學生數(shù)學建模競賽的最高獎---高教社杯獎,這是此賽設置的唯一一個名額,也是當年從全國(包括香港)院校的約1萬多個本科參賽隊中脫穎而出的。又如20xx年我校57隊參加全國大學生數(shù)學建模競賽,43隊獲獎,獲獎比例達75%,創(chuàng)歷年之最。
(五)鼓勵學生積極參加全國大學生數(shù)學建模競賽、國際數(shù)學建模競賽
全國大學生數(shù)學建模競賽創(chuàng)辦于1992年,每年一屆,目前已成為全國高校規(guī)模最大的基礎性學科競賽,國際大學生數(shù)學建模競賽是世界上影響范圍最大的高水平大學生學術賽事。參加數(shù)學建模大賽可以激勵學生學習數(shù)學的積極性,提高運用數(shù)學及相關工具分析問題解決問題的綜合能力,開拓知識面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識。
四、結束語
數(shù)學建模本身是一個創(chuàng)造性的思維過程,它是對數(shù)學知識的綜合應用,具有較強的創(chuàng)新性,而高校數(shù)學教學改革的目的之一是要著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維,提高學生的創(chuàng)新能力。因此應將數(shù)學建模思想融入教學活動中,通過不斷的數(shù)學建模教育和實踐培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和應用能力從而提高學生的基本素質(zhì)以適應社會發(fā)展的要求。
省賽數(shù)學建模論文篇十四
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。
省賽數(shù)學建模論文篇十五
高校數(shù)學教育是高等教育的基礎學科,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。
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)揮能力和應變能力,不怯場、不驚慌,有充分的思想準備,能輕松應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)。
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省賽數(shù)學建模論文篇十六
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。在制定相關培養(yǎng)策略的過程中,教師應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。基于此,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系,為后續(xù)教學計劃的實施打下堅實的基礎。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)能夠達到預期的效果,教師需要結合實際的教學內(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,總結出“單位不同不能直接計算”的結論后,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,增強相關模型構建的可靠性,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,為相關教學目標的順利實現(xiàn)提供可靠的保障。
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[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).
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