數學(xué)建模論文模板
無(wú)論在學(xué)習或是工作中,說(shuō)到論文,大家肯定都不陌生吧,通過(guò)論文寫(xiě)作可以培養我們的科學(xué)研究能力。怎么寫(xiě)論文才能避免踩雷呢?以下是小編精心整理的數學(xué)建模論文模板,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
數學(xué)建模論文模板1
大學(xué)數學(xué)具有高度抽象性和概括性等特點(diǎn),知識本身難度大再加上學(xué)時(shí)少、內容多等教學(xué)現狀常常造成學(xué)生的學(xué)習積極性不高、知識掌握不夠透徹、遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí)束手無(wú)策,而數學(xué)建模思想能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,培養學(xué)生應用數學(xué)的意識,提高其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。數學(xué)建;顒(dòng)為學(xué)生構建了一個(gè)由數學(xué)知識通向實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是學(xué)生的數學(xué)知識和應用能力共同提高的最佳結合方式。因此在大學(xué)數學(xué)教育中應加強數學(xué)建模教育和活動(dòng),讓學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習建模思想,認真體驗和感知建模過(guò)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(shí)現向素質(zhì)教育的轉化和深入。
一、數學(xué)建模的含義及特點(diǎn)
數學(xué)建模即抓住問(wèn)題的本質(zhì),抽取影響研究對象的主因素,將其轉化為數學(xué)問(wèn)題,利用數學(xué)思維、數學(xué)邏輯進(jìn)行分析,借助于數學(xué)方法及相關(guān)工具進(jìn)行計算,最后將所得的答案回歸實(shí)際問(wèn)題,即模型的檢驗,這就是數學(xué)建模的全過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)",數學(xué)建模"包含五個(gè)階段。
1.準備階段
主要分析問(wèn)題背景,已知條件,建模目的等問(wèn)題。
2.假設階段
做出科學(xué)合理的假設,既能簡(jiǎn)化問(wèn)題,又能抓住問(wèn)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地取舍,抽取主因素予以考慮,建立能刻畫(huà)實(shí)際問(wèn)題本質(zhì)的數學(xué)模型。
4.求解階段
對已建立的數學(xué)模型,運用數學(xué)方法、數學(xué)軟件及相關(guān)的工具進(jìn)行求解。
5.驗證階段
用實(shí)際數據檢驗模型,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,直至吻合或接近現實(shí)。如果建立的模型經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗,那么此模型就是符合實(shí)際規律的,能解決實(shí)際問(wèn)題或有效預測未來(lái)的,這樣的建模就是成功的,得到的模型必被推廣應用。
二、加強數學(xué)建模教育的作用和意義
(一) 加強數學(xué)建模教育有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣,提高數學(xué)修養和素質(zhì)
數學(xué)建模教育強調如何把實(shí)際問(wèn)題轉化為數學(xué)問(wèn)題,進(jìn)而利用數學(xué)及其有關(guān)的工具解決這些問(wèn)題, 因此在大學(xué)數學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中融入數學(xué)建模思想,鼓勵學(xué)生參與數學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng),不但可以使學(xué)生學(xué)以致用,做到理論聯(lián)系實(shí)際,而且還會(huì )使他們感受到數學(xué)的生機與活力,激發(fā)求知的興趣和探索的欲望,變被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)參與其效率就會(huì )大為改善。數學(xué)修養和素質(zhì)自然而然得以培養并提高。
(二)加強數學(xué)建模教育有助于提高學(xué)生的分析解決問(wèn)題能力、綜合應用能力
數學(xué)建模問(wèn)題來(lái)源于社會(huì )生活的眾多領(lǐng)域,在建模過(guò)程中,學(xué)生首先需要閱讀相關(guān)的文獻資料,然后應用數學(xué)思維、數學(xué)邏輯及相關(guān)知識對實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行深入剖析研究并經(jīng)過(guò)一系列復雜計算,得出反映實(shí)際問(wèn)題的最佳數學(xué)模型及模型最優(yōu)解。因此通過(guò)數學(xué)建;顒(dòng)學(xué)生的視野將會(huì )得以拓寬,應用意識、解決復雜問(wèn)題的能力也會(huì )得到增強和提高。
(三)加強數學(xué)建模教育有助于培養學(xué)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(jìn)行科學(xué)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" .現今教育界認為,創(chuàng )造力的培養是人才培養的關(guān)鍵,數學(xué)建;顒(dòng)的各個(gè)環(huán)節無(wú)不充滿(mǎn)了創(chuàng )造性思維的挑戰。
很多不同的實(shí)際問(wèn)題,其數學(xué)模型可以是相同或相似的,這就要求學(xué)生在建模時(shí)觸類(lèi)旁通,挖掘不同事物間的本質(zhì),尋找其內在聯(lián)系。而對一個(gè)具體的建模問(wèn)題,能否把握其本質(zhì)轉化為數學(xué)問(wèn)題,是完成建模過(guò)程的關(guān)鍵所在。同時(shí)建模題材有較大的靈活性,沒(méi)有統一的標準答案,因此數學(xué)建模過(guò)程是培養學(xué)生創(chuàng )造性思維,提高創(chuàng )新能力的過(guò)程 .
(四)加強數學(xué)建模教育有助于提高學(xué)生科技論文的撰寫(xiě)能力
數學(xué)建模的結果是以論文形式呈現的,如何將建模思想、建立的模型、最優(yōu)解及其關(guān)鍵環(huán)節的處理在論文中清晰地表述出來(lái),對本科生來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰。經(jīng)歷數學(xué)建模全過(guò)程的磨練,特別是數模論文的撰寫(xiě),學(xué)生的文字語(yǔ)言、數學(xué)表述能力及論文的撰寫(xiě)能力無(wú)疑會(huì )得到前所未有的提高。
(五)加強數學(xué)建模教育有助于增強學(xué)生的團結合作精神并提高協(xié)調組織能力建模問(wèn)題通常較復雜,涉及的知識面也很廣,因此數學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)一般效仿正規競賽的規則,三人為一隊在三天內以論文形式完成建模題目。要較好地完成任務(wù),離不開(kāi)良好的組織與管理、分工與協(xié)作 .
三、開(kāi)展數學(xué)建模教育及活動(dòng)的具體途徑和有效方法
(一)開(kāi)展數學(xué)建模課堂教學(xué)
即在課堂教學(xué)中,教師以具體的案例作為主要的教學(xué)內容,通過(guò)具體問(wèn)題的建模,介紹建模的過(guò)程和思想方法及建模中要注意的問(wèn)題。案例教學(xué)法的關(guān)鍵在于把握兩個(gè)重要環(huán)節:
案例的選取和課堂教學(xué)的組織。
教學(xué)案例一定要精心選取,才能達到預期的教學(xué)效果。其選取一般要遵循以下幾點(diǎn)。
1. 代表性:案例的選取要具有科學(xué)性,能拓寬學(xué)生的知識面,突出數學(xué)建;顒(dòng)重在培養興趣提高能力等特點(diǎn)。
2. 原始性:來(lái)自媒體的信息,企事業(yè)單位的報告,現實(shí)生活和各學(xué)科中的問(wèn)題等等,都是數學(xué)建模問(wèn)題原始資料的重要來(lái)源。
3. 創(chuàng )新性:案例應注意選取在建模的某些環(huán)節上具有挑戰性,能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )造性思維,培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和提高創(chuàng )造能力。
案例教學(xué)的課堂組織,一部分是教師講授,從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),講清問(wèn)題的背景、建模的要求和已掌握的信息,介紹如何通過(guò)合理的假設和簡(jiǎn)化建立優(yōu)化的數學(xué)模型。還要強調如何用求解結果去解釋實(shí)際現象即檢驗模型。另一部分是課堂討論,讓學(xué)生自由發(fā)言各抒己見(jiàn)并提出新的模型,簡(jiǎn)介關(guān)鍵環(huán)節的處理。最后教師做出點(diǎn)評,提供一些改進(jìn)的方向,讓學(xué)生自己課外獨立探索和鉆研,這樣既突出了教學(xué)重點(diǎn),又給學(xué)生留下了進(jìn)一步思考的空間,既避免了教師的"滿(mǎn)堂灌",也活躍了課堂氣氛,提高了學(xué)生的課堂學(xué)習興趣和積極性,使傳授知識變?yōu)閷W(xué)習知識、應用知識,真正地達到提高素質(zhì)和培養能力的教學(xué)目的 .
(二)開(kāi)展數模競賽的專(zhuān)題培訓指導工作
建立數學(xué)建模競賽指導團隊,分專(zhuān)題實(shí)行教師負責制。每位教師根據自己的專(zhuān)長(cháng),負責講授某一方面的數學(xué)建模知識與技巧,并選取相應地建模案例進(jìn)行剖析。如離散模型、連續模型、優(yōu)化模型、微分方程模型、概率模型、統計回歸模型及數學(xué)軟件的使用等。學(xué)生根據自己的薄弱點(diǎn),選擇適合的專(zhuān)題培訓班進(jìn)行學(xué)習,以彌補自己的不足。這種針對性的數模教學(xué),會(huì )極大地提高教學(xué)效率。
(三)建立數學(xué)建模網(wǎng)絡(luò )課程
以現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)為依托,建立數學(xué)建模課程網(wǎng)站,內容包括:課程介紹,課程大綱,教師教案,電子課件,教學(xué)實(shí)驗,教學(xué)錄像,網(wǎng)上答疑等;還可以增加一些有關(guān)欄目,如歷年國內外數模競賽介紹,校內競賽,專(zhuān)家點(diǎn)評,獲獎心得交流;同時(shí)提供數模學(xué)習資源下載如講義,背景材料,歷年國內外競賽題,優(yōu)秀論文等。以此為學(xué)生提供良好的自主學(xué)習網(wǎng)絡(luò )平臺,實(shí)現課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的有機結合,達到有效地提高學(xué)生數學(xué)建模綜合應用能力的目的。
(四)開(kāi)展校內數學(xué)建模競賽活動(dòng)
完全模擬全國大學(xué)生數模競賽的形式規則:定時(shí)公布賽題,三人一組,只能隊內討論,按時(shí)提交論文,之后指導教師、參賽同學(xué)集中討論,進(jìn)一步完善。筆者負責數學(xué)建模競賽培訓近 20 年,多年的實(shí)踐證明,每進(jìn)行一次這樣的訓練,學(xué)生在建模思路、建模水平、使用軟件能力、論文書(shū)寫(xiě)方面就有大幅提高。多次訓練之后,學(xué)生的建模水平更是突飛猛進(jìn),效果甚佳。
如 20xx 年我指導的隊榮獲全國高教社杯大學(xué)生數學(xué)建模競賽的最高獎---高教社杯獎,這是此賽設置的唯一一個(gè)名額,也是當年從全國(包括香港)院校的約 1 萬(wàn)多個(gè)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(xué)生數學(xué)建模競賽,43 隊獲獎,獲獎比例達 75%,創(chuàng )歷年之最。
(五)鼓勵學(xué)生積極參加全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽、國際數學(xué)建模競賽
全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽創(chuàng )辦于 1992 年,每年一屆,目前已成為全國高校規模最大的基礎性學(xué)科競賽, 國際大學(xué)生數學(xué)建模競賽是世界上影響范圍最大的高水平大學(xué)生學(xué)術(shù)賽事。參加數學(xué)建模大賽可以激勵學(xué)生學(xué)習數學(xué)的積極性,提高運用數學(xué)及相關(guān)工具分析問(wèn)題解決問(wèn)題的綜合能力,開(kāi)拓知識面,培養創(chuàng )造精神及合作意識。
四、結束語(yǔ)
數學(xué)建模本身是一個(gè)創(chuàng )造性的思維過(guò)程,它是對數學(xué)知識的綜合應用,具有較強的創(chuàng )新性,而高校數學(xué)教學(xué)改革的目的之一是要著(zhù)力培養學(xué)生的創(chuàng )造性思維,提高學(xué)生的創(chuàng )新能力。因此應將數學(xué)建模思想融入教學(xué)活動(dòng)中,通過(guò)不斷的數學(xué)建模教育和實(shí)踐培養學(xué)生的創(chuàng )新能力和應用能力從而提高學(xué)生的基本素質(zhì)以適應社會(huì )發(fā)展的要求。
數學(xué)建模論文模板2
走美杯”是"走進(jìn)美妙的數學(xué)花園"的簡(jiǎn)稱(chēng)。
"走進(jìn)美妙的數學(xué)花園"中國青少年數學(xué)論壇是中國少年科學(xué)院創(chuàng )新素質(zhì)教育的品牌活動(dòng)。20xx年,由國際數學(xué)家大會(huì )組委會(huì )、中國數學(xué)會(huì )、中國教育學(xué)會(huì )、中國少年科學(xué)院成功舉辦了首屆"走進(jìn)美妙的數學(xué)花園"中國少年數學(xué)論壇,至今已連續舉辦七屆,全國三十多個(gè)城市近三十萬(wàn)人參與了此項活動(dòng),在全國青少年中產(chǎn)生了巨大的影響。 "走進(jìn)美妙的數學(xué)花園"中國青少年數學(xué)論壇活動(dòng)是一項面對小學(xué)三年級至初中二年級學(xué)生的綜合性數學(xué)活動(dòng)。通過(guò)"趣味數學(xué)解題技能展示"、"數學(xué)建模小論文答辯"、"數學(xué)益智游戲"、"團體對抗賽"等一系列內容豐富的活動(dòng)提高廣大中小學(xué)生的數學(xué)建模意識和數學(xué)應用能力,培養他們一種正確的思想方法。 著(zhù)名數學(xué)家陳省身先生兩次為同學(xué)們親筆題詞"數學(xué)好玩"和"走進(jìn)美妙的數學(xué)花園",大大鼓舞了廣大青少年攀登數學(xué)高峰的熱情和信心,使同學(xué)們自覺(jué)地成為學(xué)習的主人,實(shí)現從"學(xué)數學(xué)"到"用數學(xué)"過(guò)程的轉變,從而進(jìn)一步推動(dòng)我國數學(xué)文化的傳播與普及。
"走美"活動(dòng)已連續舉辦七屆,近30萬(wàn)青少年踴躍參與,已取得良好社會(huì )效果,并被寫(xiě)入全國少工委《少先隊輔導員工作綱要(試行)》,向全國少年兒童推廣。
“走美”作為數學(xué)競賽中的后起之秀,憑借其新穎的考試形式以及較高的競賽難度取得了非常迅速的發(fā)展,近年來(lái)在重點(diǎn)中學(xué)選拔中引起了廣泛的關(guān)注?陀^(guān)地說(shuō)“走美”一、二等獎對小升初作用非常大,三等獎作用不大。
1、活動(dòng)對象
全國各地小學(xué)三年級至初中二年級學(xué)生
2、總成績(jì)計算
總成績(jì)=筆試成績(jì)x70%+數學(xué)小論文x30%
筆試獲獎率:
一等獎5%,二等獎10%,三等獎15%。
3、筆試時(shí)間
每年3月上、中旬。
報名截止時(shí)間:每年12月底。
走美杯比賽流程
1、全國組委會(huì )下發(fā)通知,各地組委會(huì )開(kāi)始組織工作
2、學(xué)生到當地組委會(huì )報名,填寫(xiě)《報名表》
3、各地組委會(huì )將報名學(xué)生名單全部匯總至全國組委會(huì )
4、全國"走進(jìn)美妙的數學(xué)花園"趣味數學(xué)解題技能展示初賽(全國統一筆試)
5、學(xué)生撰寫(xiě)數學(xué)建模小論文
6、全國組委會(huì )公布初賽獲獎名單并頒發(fā)獲獎證書(shū)
7、獲得初賽一、二、三等獎選手有資格報名參加暑期赴英國劍橋大學(xué)數學(xué)交流活動(dòng)。
8、各地按照組委會(huì )要求提交數學(xué)建模小論文
9、前各地組委會(huì )上報參加全國總論壇學(xué)生名單
10、全國總論壇和表彰活動(dòng)
數學(xué)建模論文模板3
一、高等數學(xué)教學(xué)的現狀
。ㄒ唬 教學(xué)觀(guān)念陳舊化
就當前高等數學(xué)的教育教學(xué)而言,高數老師對學(xué)生的計算能力、思考能力以及邏輯思維能力過(guò)于重視,一切以課本為基礎開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。作為一門(mén)充滿(mǎn)活力并讓人感到新奇的學(xué)科,由于教育觀(guān)念和思想的落后,課堂教學(xué)之中沒(méi)有穿插應用實(shí)例,在工作的時(shí)候學(xué)生不知道怎樣把問(wèn)題解決,工作效率無(wú)法進(jìn)一步提升,不僅如此,陳舊的教學(xué)理念和思想讓學(xué)生漸漸的失去學(xué)習的興趣和動(dòng)力。
。ǘ 教學(xué)方法傳統化
教學(xué)方法的優(yōu)秀與否在學(xué)生學(xué)習的過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要的作用,也直接影響著(zhù)學(xué)生的學(xué)習成績(jì)。一般高數老師在授課的時(shí)候都是以課本的順次進(jìn)行,也就意味著(zhù)老師“由定義到定理”、“由習題到練習”,這種默守陳規的教學(xué)方式無(wú)法為學(xué)生營(yíng)造活躍的學(xué)習氛圍,讓學(xué)生獨自學(xué)習、思考的能力進(jìn)一步下降。這就要求教師致力于和諧課堂氛圍營(yíng)造以及使用新穎的教育教學(xué)方法,讓學(xué)生在課堂中主動(dòng)參與學(xué)習。
二、建模在高等數學(xué)教學(xué)中的作用
對學(xué)生的想象力、觀(guān)察力、發(fā)現、分析并解決問(wèn)題的能力進(jìn)行培養的過(guò)程中,數學(xué)建模發(fā)揮著(zhù)重要的作用。最近幾年,國內出現很多以數學(xué)建模為主體的賽事活動(dòng)以及教研活動(dòng),其在學(xué)生學(xué)習興趣的提升、激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的積極性上扮演著(zhù)重要的角色,發(fā)揮著(zhù)突出的作用,在高等數學(xué)教學(xué)中引入數學(xué)建模還能培養學(xué)生不畏困難的品質(zhì),培養踏實(shí)的工作精神,在協(xié)調學(xué)生學(xué)習的知識、實(shí)際應用能力等上有突出的作用。雖然國內高等院校大都開(kāi)設了數學(xué)建模選修課或者培訓班,但是由于課程的要求和學(xué)生的認知水平差異較大,所以課程無(wú)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(xué)生的整體素質(zhì)進(jìn)行培養,提升學(xué)生的創(chuàng )新精神以及創(chuàng )造力,讓學(xué)生滿(mǎn)足社會(huì )對復合型人才的需求,而最好的載體則是高等數學(xué)。
高等數學(xué)作為工科類(lèi)學(xué)生的一門(mén)基礎課,由于其必修課的性質(zhì),把數學(xué)建模引入高等數學(xué)課堂中具有較廣的影響力。把數學(xué)建模思想滲入高等數學(xué)教學(xué)中,不僅能讓數學(xué)知識的本來(lái)面貌得以還原,更讓學(xué)生在日常中應用數學(xué)知識的能力得到很好的培養。數學(xué)建模要求學(xué)生在簡(jiǎn)化、抽象、翻譯部分現實(shí)世界信息的過(guò)程中使用數學(xué)的語(yǔ)言以及工具,把內在的聯(lián)系使用圖形、表格等方式表現出來(lái),以便于提升學(xué)生的表達能力。在實(shí)際的學(xué)習數學(xué)建模之后,需要檢驗現實(shí)的信息,確定最后的結果是否正確,通過(guò)這一過(guò)程中的鍛煉,學(xué)生在分析問(wèn)題的過(guò)程中可以主動(dòng)地、客觀(guān)的辯證的運用數學(xué)方法,最終得出解決問(wèn)題的最好方法。因此,在高等數學(xué)教學(xué)中引入數學(xué)建模思想具有重要的意義。
三、將建模思想應用在高等數學(xué)教學(xué)中的具體措施
。ㄒ唬 在公式中使用建模思想
在高數教材中占有重要位置的是公式,也是要求學(xué)生必須掌握的內容之一。為了讓教師的教學(xué)效果進(jìn)一步提升,在課堂上老師不僅要讓學(xué)生對計算的技巧進(jìn)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(xué)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(shí)例開(kāi)展教學(xué)。
。ǘ 講解習題的時(shí)候使用數學(xué)模型的方式
課本例題使用建模思想進(jìn)行解決,老師通過(guò)對例題的講解,很好的講述使用數學(xué)建模解決問(wèn)題的方式,讓學(xué)生清醒的認識在解決問(wèn)題的過(guò)程中怎樣使用數學(xué)建模。完成每章學(xué)習的內容之后,充分的利用時(shí)間為學(xué)生解疑答惑,以學(xué)生所學(xué)的專(zhuān)業(yè)情況和學(xué)生水平的高低選擇合適的例題,完成建模、解決問(wèn)題的全部過(guò)程,提升學(xué)生解決問(wèn)題的效率。
。ㄈ 組織學(xué)生積極參加數學(xué)建模競賽
一般而言,在競賽中可以很好地鍛煉學(xué)生競爭意識以及獨立思考的能力。這就要求學(xué)校充分的利用資源并廣泛的宣傳,讓學(xué)生積極的參加競賽,在實(shí)踐中鍛煉學(xué)生的實(shí)際能力。在日常生活中使用數學(xué)建模解決問(wèn)題,讓學(xué)生獨自思考,然后在競爭的過(guò)程中意識到自己的不足,今后也會(huì )努力學(xué)習,改正錯誤,提升自身的能力。
四、結束語(yǔ)
高等數學(xué)主要對學(xué)生從理論學(xué)習走向解決實(shí)際問(wèn)題的能力進(jìn)行培養,在高等數學(xué)中應用建模思想,促使學(xué)生對高數知識更充分的理解,學(xué)習的難度進(jìn)一步降低,提升應用能力和探索能力。當前,在高等教學(xué)過(guò)程中引入建模思想還存在一定的不足,需要高校高等數學(xué)老師進(jìn)行深入的研究和探索的同時(shí)也需要學(xué)生很好的配合,以便于今后的教學(xué)中進(jìn)一步提升教學(xué)的質(zhì)量。
參考文獻
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[4] 劉合財。 在高等數學(xué)教學(xué)中融入數學(xué)建模思想 [J]。 貴陽(yáng)學(xué)院學(xué)報,20xx ( 03) : 63 —65。
數學(xué)建模論文模板4
1素質(zhì)教育與高職數學(xué)課程改革
在職業(yè)教育大發(fā)展的初期,在“工具論”和功利主義教育思潮影響之下,一度把為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)作為數學(xué)課的唯一職能,甚至普遍弱化數學(xué)課的地位,一些學(xué)校的數學(xué)課程被大幅縮減甚至被取消。部分專(zhuān)家學(xué)者及時(shí)對唯技能、唯工具、忽視素質(zhì)教育等錯誤思潮進(jìn)行了批判,20xx年8月,教育部頒布文件《教育部關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng )新,引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見(jiàn)》,強調改革培養模式,增強學(xué)生可持續發(fā)展能力,重視學(xué)生全面發(fā)展,推進(jìn)素質(zhì)教育,增強學(xué)生自信心,滿(mǎn)足學(xué)生成長(cháng)需要,促進(jìn)學(xué)生人人成才。公共基礎課是高職院校素質(zhì)教育的主渠道,為素質(zhì)教育服務(wù)是高職院;A課改革的方向。高職院;A課的功能主要有為專(zhuān)業(yè)課服務(wù)和為素質(zhì)教育服務(wù)兩個(gè)方面。如果真正明確高素質(zhì)技能型人才的培養目標,真正重視學(xué)生的終身發(fā)展,而不是把高職院校視為技能培訓機構,就應該高度重視基礎課的地位。數學(xué)的基礎性與廣泛的應用性不僅使數學(xué)成為學(xué)習其他科學(xué)的基礎和工具,而且也使數學(xué)成為提高高職學(xué)生全面素質(zhì)極好的載體。高等數學(xué)不僅是一種工具,而且是一種思維模式;不僅是一種知識,而且是一種素養;不僅是一門(mén)科學(xué),而且是一種文化。它內容豐富,理論嚴謹,應用廣泛,影響深遠。然而,當前多數高職院校數學(xué)課堂仍是以傳授課本上的理論知識為主,課程內容主要局限于數學(xué)的知識成分,很少涉及到數學(xué)思想、精神、學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān)等觀(guān)念成分,很少涉及到解決實(shí)際問(wèn)題的能力,而較多地讓學(xué)生做習題,卻較少地讓學(xué)生想問(wèn)題。在做習題中,又較多地在操作層面上訓練解題方法,而較少地在思維層面上培養數學(xué)素養,重知識,輕思想;重技巧,輕能力。大多數學(xué)生對數學(xué)的思想、精神了解得較膚淺,甚至誤以為學(xué)數學(xué)就是為了會(huì )做題、能應付考試,不知道數學(xué)方式的理性思維的重大價(jià)值,不了解數學(xué)在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的重要作用,不理解數學(xué)文化與諸多文化的交匯。所選用的教材由于過(guò)多考慮數學(xué)學(xué)科的知識本位,學(xué)生通過(guò)教材看到的是定義、公式、定理和性質(zhì)的堆積和羅列,看不到實(shí)際應用的案例,因此學(xué)習積極性不高,學(xué)習效果不好。況且高職學(xué)生基礎相對較差,教學(xué)效果更不如人意。
2數學(xué)建模融入數學(xué)課程是高職數學(xué)課改的有效切入點(diǎn)
近年來(lái),隨著(zhù)全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽的深入開(kāi)展,數學(xué)建模教學(xué)和競賽培訓在全國高職院校如雨后春筍般蓬勃興起,并且有力的推動(dòng)了高等數學(xué)課程教學(xué)改革。同時(shí),許多院校的實(shí)踐經(jīng)驗證明,在學(xué)時(shí)有限的情況下把數學(xué)建模的思想方法滲透到高等數學(xué)課程中來(lái)是高職數學(xué)課改的有效途徑。
2.1數學(xué)建模融入數學(xué)課程能夠培養和提高學(xué)生的學(xué)習興趣
學(xué)習興趣對學(xué)生的學(xué)習效果有著(zhù)決定性的作用,只有讓學(xué)生培養對數學(xué)的學(xué)習興趣,才能從根本上解決高職數學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題。數學(xué)建模是一個(gè)將實(shí)際問(wèn)題用數學(xué)的語(yǔ)言、方法,去近似刻畫(huà)、建立相應模型并加以解決的過(guò)程。數學(xué)建模的過(guò)程符合學(xué)生認知問(wèn)題、處理問(wèn)題、反思問(wèn)題的全過(guò)程,能極大提高學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性和數學(xué)的趣味性,學(xué)生能夠從實(shí)踐中體會(huì )到數學(xué)的作用,從而增加對數學(xué)學(xué)習的興趣。
2.2數學(xué)建模思想融入數學(xué)課程能夠加快高職學(xué)校素質(zhì)教育的步伐
高等職業(yè)教育的培養目標是培養高素質(zhì)技能型人才。要求既要能動(dòng)腦又要能動(dòng)手。因此高職教育的培養目標決定了數學(xué)教學(xué)應該以培養技能型人才為目的,理論知識服務(wù)于實(shí)際應用。高職學(xué)生畢業(yè)后將成為國家各行業(yè)的生力軍,如果他們能夠運用已有的數學(xué)知識與方法不斷革新工藝、改進(jìn)方法、提高效率、增強產(chǎn)品競爭力,必將會(huì )為我國的建設與發(fā)展做出巨大貢獻。清華大學(xué)姜啟源教授曾說(shuō):相對于本科院校而言,以培養技能型、應用型人才為目標的高職院校,將數學(xué)建模作為數學(xué)教學(xué)的重要組成部分,更有其必要性和可行性。
2.3數學(xué)建模思想融入數學(xué)課程能夠提升學(xué)生各方面的能力
學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中,通過(guò)對數學(xué)建模這種科學(xué)的前沿的教學(xué)方式的反復實(shí)踐,能夠有效地提高自己的各方面能力。由于建模對計算機的應用較多,所以能夠加強學(xué)生對計算機功能的掌握,數學(xué)建模需要將數學(xué)與其他知識相結合,需要極大的信息量和知識面,計算機能有效的擴大學(xué)生的知識面,使得學(xué)生能夠更全面科學(xué)的進(jìn)行數學(xué)建模;同時(shí),數學(xué)建模能培養學(xué)生的團隊意識和協(xié)作能力,學(xué)生也能通過(guò)建模來(lái)找到自己在團隊的合適位置。
3數學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐及學(xué)生創(chuàng )新能力的提高
近年來(lái),我院在把數學(xué)建模的思想方法融入高等數學(xué)課程方面進(jìn)行了深入的探索與實(shí)踐,許多教學(xué)與實(shí)踐相結合的教學(xué)方法與手段以及新穎的教學(xué)內容正逐步進(jìn)入高等數學(xué)課堂,對提高學(xué)生學(xué)習數學(xué)、應用數學(xué)的積極性,提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力起到了非常大的作用。
3.1融入數學(xué)建模思想精心設計教學(xué)內容
按照“知識導入、案例展開(kāi)、由淺入深、拓展思考”的思路精心設計課堂教學(xué)內容。由貼近生活.與實(shí)際聯(lián)系密切的趣味問(wèn)題導入,在教學(xué)中創(chuàng )設問(wèn)題情境,發(fā)散學(xué)生的`思維,吸引學(xué)生積極動(dòng)腦,主動(dòng)地參與學(xué)習。同時(shí)鼓勵學(xué)生用已有的知識和經(jīng)驗去推理、觀(guān)察、比較、分析、綜合、概括、歸納等尋求解決問(wèn)題的方法,實(shí)現快樂(lè )學(xué)習的理念。在建模案例的挑選上,盡量從問(wèn)題背景簡(jiǎn)單,容易入手的題目開(kāi)始,讓學(xué)生了解建模的一般過(guò)程,然后再由淺入深。每個(gè)案例之后設置拓展思考,培養探索精神,通過(guò)典型案例分析→基本知識講解→觸類(lèi)旁通→舉一反三,歸納總結→掌握一類(lèi)問(wèn)題的處理方法的過(guò)程,達到應用數學(xué)能力的全面提升。實(shí)施情景案例、項目驅動(dòng)、任務(wù)導向教學(xué),在建立實(shí)際問(wèn)題的模型過(guò)程中,穿插介紹必要的理論知識點(diǎn),讓學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題學(xué)知識,并在實(shí)踐中運用知識、提升能力,理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相互滲透。
3.2靈活多樣的教學(xué)方法與現代教學(xué)手段相結合
在數學(xué)建模教學(xué)中主要采用案例驅動(dòng)教學(xué)法,以基礎案例引入相關(guān)知識,解決問(wèn)題過(guò)程中介紹相應建模方法及軟件使用技能,有效的提高學(xué)生的學(xué)習興趣。同時(shí),在案例分析時(shí)教師與學(xué)生互換角色交流分析思路,角色互換法使學(xué)生在角色體驗中既能加深對建模方法的理解,又能提高相應的邏輯思維與表達能力。另外,采用項目研究過(guò)程法,學(xué)生自行組隊,通過(guò)項目申報、研究、解題匯報并提交論文等環(huán)節,全面培養學(xué)生的創(chuàng )新與動(dòng)手能力。在教學(xué)手段方面,充分運用多媒體教學(xué)設備,如電子課件、數學(xué)軟件演示、計算機輔助教學(xué)、案例視頻材料等,充分展示豐富的教學(xué)內容,化抽象為直觀(guān),化復雜計算為簡(jiǎn)單程序求解。有效利用網(wǎng)絡(luò )資源,建立師生之間密切聯(lián)系,為學(xué)生自主學(xué)習提供便利條件,提高學(xué)習效率。
數學(xué)建模論文模板5
【內容摘要】數學(xué)學(xué)科是初中教育體系中的關(guān)鍵課程,具有較強的邏輯思維特點(diǎn),在新課改背景下對學(xué)生提出更高的學(xué)習要求,應轉變數學(xué)知識的認知程度,增強自身的邏輯思維能力。不少初中數學(xué)教師為實(shí)現這一教學(xué)目標,都在積極嘗試應用建模教學(xué)法,并取得不錯的效果。筆者通過(guò)對新課改下初中數學(xué)建模教學(xué)的重點(diǎn)探究和分析,制定一系列有效的教學(xué)策略。
【關(guān)鍵詞】新課改;初中數學(xué);建模教學(xué)
近年來(lái),我國教育新課改不斷發(fā)展與進(jìn)步,對初中數學(xué)的教學(xué)要求也不斷提高,研究有效提高初中數學(xué)課堂教學(xué)的策略至關(guān)重要。初中數學(xué)教學(xué)知識具有抽象化的特點(diǎn),內容較為枯燥,傳統的教師講解教學(xué)內容、學(xué)生接受知識灌輸的教學(xué)模式已不能滿(mǎn)足現下初中生學(xué)習初中數學(xué)的發(fā)展需要,必須改進(jìn)與完善有效的教學(xué)策略。數學(xué)建模作為數學(xué)知識在生活實(shí)踐的具體應用,在新課改下初中數學(xué)課程教學(xué)應用建模教學(xué)已是大勢所趨,是改善教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。為此,在初中數學(xué)建模教學(xué)中,教師將人類(lèi)生產(chǎn)生活中的實(shí)際案例轉變?yōu)閿祵W(xué)問(wèn)題,引領(lǐng)學(xué)生通過(guò)建立數學(xué)模型解決問(wèn)題,激發(fā)他們的學(xué)習興趣,而且在建模過(guò)程中可培養學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神,教學(xué)效果顯著(zhù)提升。
一、借助數學(xué)建模降低知識難度
在初中數學(xué)建模教學(xué)中,教師需以教學(xué)對象的心理特點(diǎn)、認知基礎和年齡特點(diǎn)為突破口,先從低起點(diǎn)的數學(xué)模型著(zhù)手,并結合新課改的教學(xué)標準適當降低知識難度,讓學(xué)生易于掌握,促使他們整體參與學(xué)習。所以,初中數學(xué)教師在具體的建模教學(xué)中,選擇和使用的素材需貼近學(xué)生的實(shí)際生活,符合他們的認知能力和學(xué)習經(jīng)驗。利用這些生活現象引領(lǐng)學(xué)生建立數學(xué)模型,對于他們來(lái)說(shuō)較為熟悉更加易于接受與掌握,從而提升教學(xué)效率。在這里以“用一次函數解決問(wèn)題”教學(xué)為例,由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習過(guò)一次函數的概念、性質(zhì)、圖像和特征等知識,知道一次函數的應用十分廣泛。教師可結合實(shí)際生活中的案例設計題目:某市出租車(chē)收費標準:不超過(guò)2千米計費為8元,2千米后按2.5元/千米計費,求:車(chē)費y(元)與路程x(千米)之間的函數表達式?這對于初中生來(lái)說(shuō)在現實(shí)生活中較為熟悉,利用所學(xué)知識結合生活案例建立數學(xué)模型,并列出函數式:y=8+2.5(x-2)(x≥2)。不過(guò)需要注意的是,在現實(shí)生活中,兩個(gè)變量之間的數量關(guān)系并不完全遵循同一個(gè)標準,應根據自變量不同的取值范圍,分別列出不同的函數表達式。
二、初中數學(xué)建模突出趣味教學(xué)
初中的心理特征與年齡特點(diǎn)決定喜歡接受趣味教學(xué),能夠親手參與實(shí)踐具有活動(dòng)性質(zhì),且感性思維多于理性思維的教學(xué)模式。在初中數學(xué)建模教學(xué)中,教師需以學(xué)生喜聞樂(lè )見(jiàn)的方式講授知識,從他們的興趣愛(ài)好著(zhù)手,提升課堂教學(xué)的趣味性,使其積極參與學(xué)習,促進(jìn)學(xué)生建模能力的提高。而且初中數學(xué)教材中有不少有趣的現實(shí)情境素材,教師可以此為依托展開(kāi)建模教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習熱情和興趣,并增強他們解決問(wèn)題的能力。比如,在學(xué)習“解一元一次方程”時(shí),教師為突出建模教學(xué)的趣味性,可利用現實(shí)生活的行程問(wèn)題展開(kāi)教學(xué),借助實(shí)例幫助學(xué)生學(xué)習知識,并練習和掌握一元一次方程的解法。教師可舉例:甲、乙兩地相距480千米,一輛公共汽車(chē)與一輛轎車(chē)分別從甲、乙兩地同時(shí)出發(fā)沿公路相向而行,其中公共汽車(chē)的平均時(shí)速為40千米,轎車(chē)的平均時(shí)速為80千米,那么它們出發(fā)后多少小時(shí)在途中相遇?學(xué)生閱讀完題目之后,利用學(xué)習用具進(jìn)行建模,并模擬動(dòng)畫(huà)演示,設兩車(chē)出發(fā)x小時(shí)之后相遇,根據題意列出算式:40x+80x=480,從而得出x=4。如此,不僅可讓課堂教學(xué)突出趣味性,還能夠培養學(xué)生的建模能力。
三、初中數學(xué)建模注重思想方法
數學(xué)建模屬于一種思想方法,在新課改下初中數學(xué)課程教學(xué)中,教師不僅要幫助學(xué)生掌握數學(xué)理論知識,還應傳授他們學(xué)習方法,使其掌握學(xué)習數學(xué)知識的技巧。所以,建模教學(xué)應注重思想方法的傳授,讓學(xué)生真正掌握建模技巧、形成建模能力。因此,初中數學(xué)教師在兼顧知識教學(xué)的同時(shí),應注重對學(xué)生能力的培養,增強他們的建模意識和能力,在學(xué)習過(guò)程中善于使用建模思想,并運用建模解決實(shí)際問(wèn)題,真正實(shí)現學(xué)以致用。例如,教師可將二次函數與矩形相關(guān)知識結合在一起,設計題目:用長(cháng)度為56米的鐵絲網(wǎng)圍成一個(gè)矩形養兔場(chǎng),設矩形的一個(gè)邊長(cháng)為x米,面積為y平方米,那么當x為何值時(shí),y的值最大?圍成養兔場(chǎng)的最大面積是多少?然后,教師可指導學(xué)生利用建模思想解題,根據題意矩形的一邊為x米,則其鄰邊為(56÷2-x)米,即為(28-x)米,得出函數式y=x(28-x)=-(x-14)2+196,因-1<0,當y=196時(shí),x=14時(shí),所圍的矩形面積最大。這道題目主要考察學(xué)生利用二次函數解決矩形面積最值的問(wèn)題,教師應引領(lǐng)他們主動(dòng)使用建模思想來(lái)分析和解決問(wèn)題,培養其動(dòng)手能力掌握建模技巧。
四、總結
在初中數學(xué)教學(xué)活動(dòng)中引入建模教學(xué),是培養學(xué)生學(xué)習興趣和創(chuàng )造性思維能力的有效舉措,教師需充分發(fā)揮建模教學(xué)的優(yōu)勢和作用,讓學(xué)生知道建模思想的重要性,進(jìn)而發(fā)展他們的思維能力、學(xué)習能力和應用能力。
數學(xué)建模論文模板6
眾所周知,高等數學(xué)是所有自然學(xué)科的基礎,一個(gè)大學(xué)生要想在以后的工作、學(xué)習中大展宏圖,那么就一定少不了堅實(shí)的高等數學(xué)基礎。如何解決大學(xué)生在學(xué)習高等數學(xué)時(shí)碰到的問(wèn)題?如何調動(dòng)大學(xué)生學(xué)習高等數學(xué)的積極性?讓學(xué)生們了解高等數學(xué)的用途,真正愿意靜下心來(lái)好好學(xué)習高等數學(xué),努力為以后的發(fā)展打好數學(xué)基礎。一直以來(lái),各所高校的教師們都在努力的想辦法、找對策,一些實(shí)用有效的方法已經(jīng)提出并且在逐步推廣,比如,問(wèn)題驅動(dòng)式的教學(xué)方法和基于PBL的教學(xué)方法等。筆者從所在學(xué)校的學(xué)生實(shí)際學(xué)習情況出發(fā),根據幾年來(lái)的教學(xué)心得和積累,打算提出一種較為實(shí)用的教學(xué)方法——利用數學(xué)建模的思想調動(dòng)大學(xué)生學(xué)習高等數學(xué)的積極性。該方法在筆者所教授的班級中已經(jīng)實(shí)際應用過(guò)幾屆,學(xué)生普遍反映效果較好,任課老師也認為該方法確實(shí)能極大地調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性。
提到高等數學(xué),學(xué)生們的第一反應往往是:各種公式塞滿(mǎn)黑板,各種運算充斥腦海;定義、定理、推論一個(gè)連著(zhù)一個(gè);極限、連續、可導可積一個(gè)涵蓋另一個(gè)[1]。和高中數學(xué)相比,記憶的負擔輕了(實(shí)際上是知識點(diǎn)太多,記不住了),而對思維的要求卻提高了。對大學(xué)生來(lái)說(shuō),每一次的高數課,都是一次大腦的思維訓練,時(shí)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(shí)間可以達到,長(cháng)久下去學(xué)生們會(huì )覺(jué)得很辛苦,很有壓力,會(huì )出現抱怨。筆者碰到過(guò)這樣的學(xué)生,剛開(kāi)始時(shí),興致勃勃,雄心萬(wàn)丈,可到后來(lái)興趣索然,馬虎應對。怪學(xué)生嗎?誠然學(xué)生有責任,但任課老師也該負很大的責任。作為高等數學(xué)的老師我們經(jīng)常要面對學(xué)生提的這些問(wèn)題:(1)我學(xué)的專(zhuān)業(yè)和高等數學(xué)相差甚遠,有可能這一輩子都不會(huì )用到高等數學(xué)的知識,那我學(xué)高等數學(xué)的目的何在?(2)老師您天天鼓吹高等數學(xué)的強大功能和廣泛用途,但是通過(guò)一學(xué)期的學(xué)習,我發(fā)現除了對付考試有用,真不知高等數學(xué)可以用在何處?這些問(wèn)題不及時(shí)解決,時(shí)間長(cháng)了一定會(huì )影響到大學(xué)生對高等數學(xué)的學(xué)習積極性,甚至有可能會(huì )產(chǎn)生厭學(xué)的情緒和氛圍。有些極端的學(xué)生,期末考試之后,一聽(tīng)到自己高等數學(xué)考過(guò)了,立馬將高等數學(xué)的課本給撕了,可想而知高等數學(xué)對其造成的壓力有多大[2]。如何解決大學(xué)生在學(xué)習高等數學(xué)時(shí)碰到的問(wèn)題?如何調動(dòng)大學(xué)生學(xué)習高等數學(xué)的積極性?讓學(xué)生們了解高等數學(xué)的用途,真正愿意靜下心來(lái)好好學(xué)習高等數學(xué),努力地為以后的發(fā)展打好數學(xué)基礎。筆者從所在學(xué)校的學(xué)生實(shí)際學(xué)習情況出發(fā),根據幾年來(lái)的教學(xué)心得和積累,打算提出一種較為實(shí)用的教學(xué)方法——利用數學(xué)建模的思想調動(dòng)大學(xué)生學(xué)習高等數學(xué)的積極性。
一、以實(shí)際問(wèn)題反推解決問(wèn)題時(shí)我們需要的高等數學(xué)知識
有這樣一個(gè)實(shí)際問(wèn)題:報童每天清晨從報社購進(jìn)報紙零售,晚上將沒(méi)賣(mài)掉的報紙退回給報社。假設報紙每份的購進(jìn)價(jià)為b元,零售價(jià)為a元,退回價(jià)為c元,自然地有a>b>c。這就是說(shuō),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(jìn)的報紙太少,那么會(huì )不夠賣(mài),就會(huì )少賺錢(qián);如果每天購進(jìn)的報紙太多,那么會(huì )賣(mài)不完,將要賠錢(qián)。請為報童規劃一下,他該如何確定每天購進(jìn)的報紙份數,以獲得最大的收入[3]。
現在我們來(lái)反推該問(wèn)題涉及到的高等數學(xué)的知識:首先,通過(guò)分析題目可知,問(wèn)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(gè)關(guān)鍵問(wèn)題的知識我們早就掌握了,分別是數理統計中的頻率連續化、概率論中的概率密度與期望和高等數學(xué)中的定積分[4]。
其次,假設每天購進(jìn)n份報紙,G(n)為報童購進(jìn)n份報紙時(shí)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(shí)r和n的關(guān)系有三種r>n,r
二、利用高等數學(xué)的解決實(shí)際問(wèn)題
由前面的假設可知,每天購進(jìn)n份報紙,每天的報紙需求量為r份時(shí),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(mài)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)
現在我們來(lái)求f(r),假定報童已經(jīng)通過(guò)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,那么在他的銷(xiāo)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(mài)出r份的天數。
根據概率論中離散型隨機變量的連續化知識[4],我們可以將r視為連續型的隨機變量,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(guò)上面的分析,可知實(shí)際問(wèn)題歸結為,在p(r)和a,b,c已知時(shí),求n使得G(n)最大。
研究表明G(n)是一個(gè)在閉區間上連續的積分上限函數,由閉區間上連續函數的性質(zhì)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(diǎn)(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(jìn)的報紙份數,使報童每天獲得最大的收入。
三、利用現實(shí)問(wèn)題,讓學(xué)生學(xué)會(huì )思考,給他們提供創(chuàng )造成就感的機會(huì )
通過(guò)上面碰到的實(shí)際問(wèn)題,可以很容易地說(shuō)服同學(xué)們靜下心來(lái)好好學(xué)習高等數學(xué)。因為通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的求解,學(xué)生們了解到了,要想解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題(哪怕是很小的問(wèn)題),也需要大量的高等數學(xué)知識的儲備;學(xué)生們也大概領(lǐng)略到了高等數學(xué)的用途與功能。這樣的教學(xué)方法簡(jiǎn)單、直接,勝過(guò)老師課堂上反復的嘮叨與強調。有了這樣的一些實(shí)際問(wèn)題,老師們就可以大膽地將數學(xué)建模思想引入高等數學(xué)的教學(xué)當中,讓學(xué)生們在解決實(shí)際問(wèn)題中學(xué)會(huì )思考,掌握知識,提高能力。
通過(guò)訓練后,碰到實(shí)際問(wèn)題,同學(xué)們會(huì )自然的想到我們的教學(xué)方法:(1)這些實(shí)際問(wèn)題涉及到的高等數學(xué)知識?那些自己掌握了,那些還沒(méi)有弄明白,學(xué)要加強學(xué)習。(2)知識點(diǎn)找到后,如何建立起數學(xué)與實(shí)際問(wèn)題求解之間的關(guān)系?也即如何建立數學(xué)模型。(3)除了老師給的題目,自己本專(zhuān)業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題,能否用高等數學(xué)的知識去解決?通過(guò)思考、分析、解決這些問(wèn)題,學(xué)生們會(huì )有一種創(chuàng )造創(chuàng )新的成就感,會(huì )愿意自主學(xué)習,自然而然其學(xué)習高等數學(xué)的積極性也會(huì )大大提高了。
數學(xué)建模論文模板7
1明確概念,了解內涵
我們所說(shuō)的數學(xué)模型指的是用精準的數學(xué)語(yǔ)言去模擬和描述實(shí)際生活中的空間形式、數量關(guān)系等,其主要特點(diǎn)就是運用數學(xué)語(yǔ)言將客觀(guān)現象或者事物的特點(diǎn)、主要關(guān)系表述出來(lái),使之成為一種具體的數學(xué)結構。例如,小學(xué)數學(xué)問(wèn)題中“5棵白菜與2棵白菜堆起來(lái)是多少棵”、“5只羊與2只羊加在一起是多少只”這樣問(wèn)“一共有多少”的問(wèn)題有很多,如果每次都一遍遍數太麻煩,于是運用加法數學(xué)模型可以解決很多的類(lèi)似問(wèn)題。同時(shí),當許多相同的數加在一起時(shí),則可以運用乘法數學(xué)模型。又如,“小芳家的儲藏室長(cháng)16分米、寬12分米,如果使用邊長(cháng)為整分米數的正方形瓷磚來(lái)鋪設儲藏室地面(使用瓷磚都是整塊的),邊長(cháng)為多少分米的瓷磚合適?其最大邊長(cháng)是幾分米?”當小學(xué)生面對這樣的問(wèn)題時(shí),也可以運用數學(xué)模型來(lái)解決。在小學(xué)數學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中,不少人認為建模是學(xué)者、專(zhuān)家的事情,作為小學(xué)生來(lái)說(shuō)只能運用模型或者找一個(gè)生活原型來(lái)加深對數學(xué)模型的認識和理解,而無(wú)法做到創(chuàng )建數學(xué)模型。然而筆者不這么認為,其原因主要有:第一,小學(xué)生也有創(chuàng )建數學(xué)模型的可能與機會(huì );第二,一旦學(xué)生面臨實(shí)際問(wèn)題時(shí),可能會(huì )出現沒(méi)有現成的模型來(lái)套用的情況,因此學(xué)生自己必須通過(guò)探索研究,找到適合的數學(xué)模型,從而解決問(wèn)題。此外,在小學(xué)數學(xué)建模的教學(xué)過(guò)程中,還需要依據不同階段的學(xué)生特點(diǎn),對其提出不同的要求,具體來(lái)說(shuō)主要分為以下幾個(gè)階段:第一,學(xué)生以具體形象的思維主,此時(shí)較難掌握建模的方法,因此教師必須逐步培養其建模思維,逐步讓學(xué)生運用數學(xué)知識來(lái)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題;第二,學(xué)生從具體形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡,此時(shí)教師應讓學(xué)生充分感受到數學(xué)建模的過(guò)程,并逐步掌握建模要領(lǐng),提升其運用建模知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2體現過(guò)程,循序漸進(jìn)
第一,準備模型,豐富問(wèn)題情境,激活已有經(jīng)驗。眾所周知,模型的建立離不開(kāi)具體的現實(shí)情境,因此只有對問(wèn)題的情境有了充分的認識,才能有效建模。因此,作為教師必須要善于開(kāi)發(fā)學(xué)生豐富問(wèn)題背景的能力,充分利用身邊的生活素材來(lái)創(chuàng )建與實(shí)際生活相符的生活情境,從而為創(chuàng )建模型提供豐富的體驗。比如在《確定起跑線(xiàn)》一課的教學(xué)過(guò)程中,某教室先播放了400米賽跑的片段,一一展示了跑道的整體狀況、運動(dòng)員起跑瞬間、比賽過(guò)程及最后的沖刺等情況?赐曛,學(xué)生會(huì )產(chǎn)生許多疑問(wèn):為什么運動(dòng)員不在同一起跑線(xiàn)上?為什么跑彎道時(shí),內道運動(dòng)員能夠超過(guò)外道運動(dòng)員?然后學(xué)生就會(huì )提取相關(guān)的信息,比如:跑道是有彎道和直道兩部分組成,有著(zhù)相同的終點(diǎn),外道比內道長(cháng),因此起跑線(xiàn)也就不同。此時(shí)教師需要做的就是用課件對學(xué)生的這些問(wèn)題及答案一一予以證實(shí)。這種運用生活中熟悉的事物充分引入課堂教學(xué)內容中,以情境的方式展示給學(xué)生的方式,對激活學(xué)生現有的生活經(jīng)驗有著(zhù)較大的幫助,學(xué)生有了豐富的背景作依賴(lài),就能更好的解決本課的數學(xué)模型問(wèn)題,即“相鄰起跑線(xiàn)的距離差=直徑差×π”。
第二,假設模型,把握本質(zhì)特征,提出合理假設。在小學(xué)數學(xué)建模的教學(xué)過(guò)程中,可依據建模的目的及建模對象的特征來(lái)觀(guān)察、分析、抽象、概括實(shí)際的數學(xué)問(wèn)題,并用準確的數學(xué)語(yǔ)言來(lái)提出合理的假設,這一點(diǎn)很關(guān)鍵。此外,這一過(guò)程中還要求學(xué)生能夠善于分別問(wèn)題的主次方面,為建模提供正確的方向。
第三,建構模型,合理選擇策略,親歷建模過(guò)程。在數學(xué)建模過(guò)程中,策略選擇十分利則會(huì )對建模過(guò)程產(chǎn)生直接的影響。要知道,合適的策略能夠幫助學(xué)生精準抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì),因此作為教師而言,應立足與學(xué)生的認知特征和認知起點(diǎn),充分讓學(xué)生親歷運用合適策略進(jìn)行建模的整個(gè)過(guò)程。
第四,應用模型,回歸實(shí)際問(wèn)題,拓展模型應用。大家都知道,建模的目的就是為了更好地對社會(huì )現象及自然現象進(jìn)行描述,為此,建立數學(xué)模型的終極目的還是要回歸實(shí)際問(wèn)題,從而更好的認識自然,改造自然。此外,在數學(xué)建模過(guò)程中還應將模型有效的還原成具體或者直觀(guān)的數學(xué)現實(shí),并教會(huì )學(xué)生利用建模過(guò)程中所運用的策略和方法來(lái)解決其他問(wèn)題,只有這樣數學(xué)建模教學(xué)才能走得更遠。
3針對學(xué)情,把準目標
第一,正確處理數學(xué)知識與小學(xué)生認知水平的關(guān)系。小學(xué)階段,學(xué)生的邏輯思維與感性經(jīng)驗有著(zhù)較為密切的聯(lián)系,有著(zhù)明顯的形象性。因此,需要密切聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行數學(xué)建模教學(xué),同時(shí)還要符合小學(xué)生的心理發(fā)展規律及認知特征,并逐步向小學(xué)生滲透建模的思想,培養其建模能力。
第二,正確定位建模的教學(xué)定位。對此,我們必須認識到,學(xué)生在學(xué)習數學(xué)建模方法的過(guò)程是一個(gè)不斷深化、不斷積累的過(guò)程。作為教師,應在教學(xué)實(shí)踐中充分結合數學(xué)知識,反復對建模方法加以滲透,并幫助學(xué)生正確理解題意、解決問(wèn)題,讓學(xué)生充分感受建模過(guò)程的重要意義。
第三,正確處理建模教學(xué)的兩面性。具體來(lái)說(shuō),主要表現為以下兩點(diǎn):一是形象、直觀(guān)、簡(jiǎn)潔的一面,其對學(xué)生理解、掌握及運用相關(guān)的數學(xué)知識解決問(wèn)題有著(zhù)積極的作用;二是固定、模式化的一面又極大的限制了學(xué)生的思維。因此,在數學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中,作為教師應時(shí)刻注意把握好形象、直觀(guān)、簡(jiǎn)潔的一面,盡可能避免解決問(wèn)題的模式化、固定化。
數學(xué)建模論文模板8
1數學(xué)建模在人才培養中的作用
。保碧岣邔W(xué)生的語(yǔ)言和文字表達能力
當今的學(xué)生特別是高校理工科的學(xué)生,語(yǔ)言和文字表達能力相對較差,通過(guò)數學(xué)建模競賽等活動(dòng),能鍛煉他們語(yǔ)言能力的精確性、簡(jiǎn)潔性和邏輯性.學(xué)生通過(guò)參與數學(xué)建模的過(guò)程感受到學(xué)習數學(xué)的重要性,認識到自己能力的不足,更進(jìn)一步意識到只有豐富的知識積累,才能在實(shí)踐中有所創(chuàng )新.因而,讓他們更加積極地參與到數學(xué)建模中來(lái),可提高學(xué)生的語(yǔ)言和文字表達能力,學(xué)習數學(xué)的興趣更濃.
。保蔡岣邔W(xué)生發(fā)現問(wèn)題和應用計算機的能力
數學(xué)建模是運用數學(xué)知識和現實(shí)世界的實(shí)際問(wèn)題建立數學(xué)模型的過(guò)程,是一種主動(dòng)的活動(dòng),培養的是學(xué)生發(fā)現問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力.在建模過(guò)程中,學(xué)生所面臨的最重要的問(wèn)題是在雜亂無(wú)章的現象中如何抽取出數學(xué)問(wèn)題,進(jìn)而確定所抽取問(wèn)題的答案.所以要求學(xué)生要有發(fā)現問(wèn)題本質(zhì)的能力、抓住問(wèn)題要點(diǎn)的洞察能力.針對發(fā)現的問(wèn)題進(jìn)行數學(xué)建模,一般都需要通過(guò)計算機來(lái)編程進(jìn)行分析,使用相關(guān)的數學(xué)軟件主要有Mat-lab、Mathematica、Maple和Mathcad等,用這些軟件來(lái)繪制函數的圖形,對數據進(jìn)行計算,支持符號運算、精確計算和任意精度的近似計算.這樣在學(xué)生解決數學(xué)問(wèn)題的同時(shí),也提高了應用計算機的能力.
。保撑囵B學(xué)生自主團結協(xié)作的團隊精神
數學(xué)建;顒(dòng)要讓學(xué)生熟悉問(wèn)題、建立模型、數據分析、推理和驗證結果,工作量非常大,而且還要具備構造、軟件應用以及計算機的編程等很多方面的知識,模型單靠某一個(gè)學(xué)生很難完成.數學(xué)建模為學(xué)生提供了相互配合才能完成任務(wù)的機會(huì ).數學(xué)建模的小組一般是至少3人一隊參與活動(dòng).在組隊之后,他們就要相互磨合、相互學(xué)習,這樣,在整個(gè)過(guò)程中,他們必須相互尊重和信任,共同討論,學(xué)會(huì )傾聽(tīng)別人意見(jiàn),取長(cháng)補短.在討論過(guò)程中,會(huì )時(shí)時(shí)涌現出新的想法,所以說(shuō),數學(xué)建;顒(dòng)有利于發(fā)揮每個(gè)人的聰明才智,有利于培養他們的合作精神.
。保磁囵B學(xué)生的創(chuàng )新能力
數學(xué)建模不同于傳統的數學(xué)課程,它的問(wèn)題一般是選取社會(huì )熱點(diǎn)和實(shí)際問(wèn)題,大多都沒(méi)有標準答案.這就給大學(xué)生供了非常廣闊的空間,讓他們發(fā)揮自己的想象力、創(chuàng )造力,培養大學(xué)生的創(chuàng )新意識、創(chuàng )新能力,讓學(xué)生在從未遇到的問(wèn)題面前盡可能地開(kāi)動(dòng)腦筋、拓展思路,對于同一個(gè)問(wèn)題,學(xué)生可以從不同角度去思考,構建不同的數學(xué)模型.因此,重視、搞好數學(xué)建?梢杂行У嘏囵B學(xué)生的創(chuàng )新能力.
2學(xué)生數學(xué)建模能力的培養措施
。玻痹诮虒W(xué)中注重滲透數學(xué)建模思想
學(xué)生數學(xué)建模能力的培養是個(gè)長(cháng)期過(guò)程,教師應在平時(shí)的高等數學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中注重滲透數學(xué)建模思想.由于現實(shí)世界的很多社會(huì )和生活中的實(shí)際問(wèn)題中都有數學(xué)建模的影子,所以應把實(shí)際問(wèn)題和教學(xué)內容聯(lián)系在一起,用適當的方式讓學(xué)生感受到“數學(xué)無(wú)所不在,數學(xué)思想無(wú)所不能”.通過(guò)數學(xué)建模讓學(xué)生真正感受到數學(xué)和實(shí)際的聯(lián)系,知道學(xué)習數學(xué)建?梢越鉀Q現實(shí)生活中的很多實(shí)際問(wèn)題.根據各專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),讓學(xué)生選擇與所學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的數學(xué)建模模型,采用這種方式進(jìn)行學(xué)習能培養學(xué)生的數學(xué)建模能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣,調動(dòng)學(xué)生解決問(wèn)題的激情.
。玻查_(kāi)設數學(xué)建模公選課
開(kāi)設完高等數學(xué)、線(xiàn)性代數、概率論與數理統計等數學(xué)課程之后,可以開(kāi)設數學(xué)建模公選課,學(xué)生通過(guò)數學(xué)建模選修課中的具體實(shí)例,掌握數學(xué)建模的基本思想、方法和類(lèi)型,學(xué)會(huì )進(jìn)行科學(xué)研究的一般過(guò)程和步驟,熟練地運用計算機,從而進(jìn)一步地提高學(xué)生應用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
。玻忱谜n外實(shí)踐活動(dòng)提升數學(xué)建模影響力
學(xué)?梢栽谌7秶鷥冉祵W(xué)建模協(xié)會(huì ),通過(guò)協(xié)會(huì )開(kāi)展豐富多彩的建;顒(dòng)提升數學(xué)建模的影響力.讓學(xué)生從這種實(shí)踐形式中吸取經(jīng)驗,以更好地分解解決實(shí)際建模問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程,并將其放進(jìn)平時(shí)的教學(xué)環(huán)境中,這是進(jìn)行數學(xué)建模最有效的方法.隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟的發(fā)展,數學(xué)與各種科學(xué)技術(shù)結合緊密,大量的行業(yè)都需要許多數學(xué)基礎好、動(dòng)手能力強、知識面寬、綜合素質(zhì)好的數學(xué)人才.因此,舉辦數學(xué)建;顒(dòng)是實(shí)現人才培養、推進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的戰略需要.作為高等學(xué)校的數學(xué)教師,要對培養學(xué)生數學(xué)建模能力過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入地研究,不斷地進(jìn)行經(jīng)驗的積累、內容的更新,以達到進(jìn)一步提高我國學(xué)生數學(xué)建模能力的目的.
數學(xué)建模論文模板9
春回大地萬(wàn)物復蘇,爸爸媽媽帶我去游園;一陣陣大風(fēng)卷來(lái)漫天黃沙,吹散了我們的游興。
我們正要打到回府時(shí),看到在一條剛剛竣工的人行甬道上圍攏著(zhù)許多人,只聽(tīng)到他們不住的在稱(chēng)贊著(zhù)什么。禁不住好奇心的誘惑,我也湊了過(guò)去。哎?這是在干什么?幾名工作人員不斷向路面沖水,可水很快就被“喝光”了,沒(méi)有任何積水現象?膳赃吢访嫔系乃鞯牡教幎际。我仔細觀(guān)察了一下,不會(huì )“喝水”的路面就是普通的水泥路。會(huì )“喝水”的路面比瀝青路面粗糙一些,“皮膚”表面顆粒大一些,有點(diǎn)兒象我們吃的“薩其瑪”。
“老爸,這叫喝水路嗎?”我的這句話(huà)逗樂(lè )了一邊的幾位工作人員。一位叔叔告訴我,這叫“透水混凝土路面”
回到家,通過(guò)查詢(xún)我知道傳統瀝青路面因滲水效果差給城市生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了許多付面影響。水分難以下滲,降水很快成為地表徑流白白流走,地下水位逐年下降,干旱日益嚴重;地表溫度、濕度的調節能力差,雨水蒸發(fā)快,地面易干燥,揚塵污染嚴重。透水路面能大大降低這些城市“熱島效應”,因為透水混凝土路面對雨水回收率達到89%,只有10%左右(此數據來(lái)自北京市市政工程研究院)的降水會(huì )被蒸發(fā)。您知道嗎?近幾年北京的地下水層每年以1米左右的速度下降,(此數據電話(huà)咨詢(xún)北京水務(wù)局宣傳處)這是一個(gè)多么可怕的數字啊!
下面讓我們以北京為例,
北京中型降雨量每小時(shí)2.8—8mm(電話(huà)咨詢(xún)國家氣象局),讓我們以5mm,20%蒸發(fā)率,80%回收率為例,算一下透水路面會(huì )回收多少降水。
1平方千米=1000平方米,5mm=0.005m;
1000*0.005=5立方米=5噸
以西城區為例24.7平方千米=24700平方米
降雨量:24700*0.005 =123.5立方米=123.5噸:
蒸發(fā)量:123.5*20%=24.7立方米=24. 7噸
回收量:123.5*80%=98.8立方米=98.8噸
20xx年北京年降雨量為480.6mm左右(此數據電話(huà)咨詢(xún)國家氣象局),如果按10%的面積鋪設透水路面來(lái)計算,將會(huì )有近646249噸的降水被重復利用或滲入地下提高地下水位。
眾所周知,我國是一個(gè)缺水大國,特別是西北部地區;雨天一身泥,晴天沙漫天情況嚴重。20xx年,我國北方大面積的干旱,不少地區土地因缺水呈龜裂狀;南方的暴雨造成城市內澇給環(huán)境帶來(lái)危害、生活的不便值得我們深深的思考:經(jīng)濟的發(fā)展和城市的建設都要在環(huán)保的基礎上,用科學(xué)的力量與技術(shù)發(fā)展強大我們的祖國。
國家正在大力提倡節能減排,我們應做的是低碳生活;人走燈滅會(huì )節約一點(diǎn)電,隨手關(guān)水能節約一點(diǎn)水,少開(kāi)一天車(chē),少用一點(diǎn)一次性用品。一人節約一點(diǎn)兒,人人做到,十三億人又能節約多少?數學(xué)是一種沒(méi)有國界的語(yǔ)言,生活中處處有數學(xué),讓我們用數學(xué)的眼光觀(guān)察發(fā)現生活。
數學(xué)建模論文模板10
初中數學(xué)建模論文;有意義地利用“壓歲錢(qián)”;在正月里,長(cháng)輩們每年都會(huì )給我們壓歲錢(qián),而大多數同;假如平均每年按照200元壓歲錢(qián)存入銀行,初中三年;初一學(xué)生存三年的利息:;(200×2.60%×3)×(60×16)=14;初二學(xué)生存二年的利息:;(200×2.40%×2)×(60×16)=92;初三學(xué)生存一年的利息:;(200×2.25%×1)×(60×16)=4
初中數學(xué)建模論文
有意義地利用“壓歲錢(qián)”
在正月里,長(cháng)輩們每年都會(huì )給我們壓歲錢(qián),而大多數同學(xué)都把壓歲錢(qián)當做了零花錢(qián),沒(méi)有意義。為了能幫助失學(xué)兒童,學(xué)校辦一個(gè)“壓歲錢(qián)小銀行”,要求同學(xué)們有多少錢(qián)存多少錢(qián),存入學(xué)校里“壓歲錢(qián)小銀行”,學(xué)校統一將同學(xué)們的壓歲錢(qián)存入銀行。畢業(yè)時(shí)本金還給同學(xué)們,利息捐給經(jīng)濟有困難的同學(xué)。
假如平均每年按照200元壓歲錢(qián)存入銀行,初中三年每個(gè)學(xué)生總共存入600元計算,若初一、初二、初三各16個(gè)班,每班按60人計算,初三的存一年,初二的存兩年,初一的存三年,年利率分別按2.25%、2.40%、2.60%計算,則:
初一學(xué)生存三年的利息:
。200×2.60%×3)×(60×16)=14976(元);
初二學(xué)生存二年的利息:
。200×2.40%×2)×(60×16)=9216(元);
初三學(xué)生存一年的利息:
。200×2.25%×1)×(60×16)=4320(元);
一年全校利息合計:
14976+9216+4320=28512(元)。
假設學(xué)校每年招生班級以及人數都不變,則學(xué)校每年都有28512元利息,日照市有那么多所中學(xué),假如每所中學(xué)都建立“壓歲錢(qián)小銀行”,假如小學(xué)也建立“壓歲錢(qián)小銀行”,那么,每個(gè)學(xué)生六年下來(lái),每年全校利息將比中學(xué)利息要高上好幾倍。所以成立“壓歲錢(qián)小銀行”很有意義與必要。為了災區兒童有良好的讀書(shū)環(huán)境,為了國家更繁榮,昌盛,同學(xué)們行動(dòng)起來(lái)吧,拿出你們的壓歲錢(qián),奉獻我們的一片愛(ài)心。
數學(xué)建模論文模板11
摘要:運籌學(xué)與數學(xué)建模2門(mén)課程聯(lián)系密切,在運籌學(xué)教學(xué)中,適當融入數學(xué)建模思想,能大幅度提高學(xué)生應用數學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.從運籌學(xué)教學(xué)中教學(xué)大綱的改革、教學(xué)環(huán)節的設計等方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐.教學(xué)實(shí)踐表明,將數學(xué)建模思想融入到運籌學(xué)教學(xué)中能提高課堂教學(xué)的效果,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力.
關(guān)鍵詞:數學(xué)建模;運籌學(xué);教學(xué)實(shí)踐
運籌學(xué)是信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課,它是一門(mén)應用科學(xué),廣泛地應用現有的科學(xué)技術(shù)知識和數學(xué)方法,解決實(shí)際中提出的專(zhuān)門(mén)問(wèn)題,為決策者選擇最優(yōu)決策提供定量依據.在解決問(wèn)題的過(guò)程中,為制定決策提供科學(xué)依據是運籌學(xué)應用的核心,而針對實(shí)際問(wèn)題建立正確的數學(xué)模型則是運籌學(xué)方法的精髓.數學(xué)建模是利用數學(xué)工具解決實(shí)際問(wèn)題的重要手段,從一定意義上來(lái)講,數學(xué)建模屬于運籌學(xué)的一部分,模型的正確建立是運籌學(xué)研究中關(guān)鍵的一步.所以說(shuō),二者有著(zhù)密切聯(lián)系,在運籌學(xué)教學(xué)中應適當地融入數學(xué)建模思想[1],能夠培養學(xué)生理論應用于實(shí)踐的能力,提高教學(xué)效果.
1運籌學(xué)教學(xué)中融入數學(xué)建模思想的必要性
數學(xué)建模和運籌學(xué)2個(gè)課程聯(lián)系密切,也各有特點(diǎn),但在實(shí)際教學(xué)中卻不能很好地結合起來(lái)[2].運籌學(xué)教學(xué)中只注重講授理論和解題方法,而忽略了與實(shí)際問(wèn)題相聯(lián)系,導致了學(xué)生在遇到實(shí)際問(wèn)題時(shí),不知從何處入手;在數學(xué)建模課程中則強調建模思想和方法的運用,注重的是建立起什么樣的模型,而對模型的求解講授得過(guò)少,導致很多時(shí)候學(xué)生在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)雖然能夠建立模型,但卻不知如何求解.所以,在運籌學(xué)教學(xué)中要注意突出數學(xué)建模的思想,增強學(xué)生的數學(xué)應用意識[3].在運籌學(xué)教學(xué)過(guò)程中貫穿數學(xué)建模思想,使得教學(xué)過(guò)程不再是著(zhù)力于單純的知識灌輸,而是注重培養學(xué)生應用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力,結合教學(xué)特點(diǎn),充分發(fā)揮學(xué)生的動(dòng)手能力,積極調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習興趣[4],使傳統經(jīng)典教學(xué)理論與最優(yōu)化教學(xué)理論統一服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐,這是教學(xué)改革的方向.尤其是現代教育技術(shù)發(fā)達,使得課堂的容量增大,課堂上借助多媒體可以減少理論方法講解的時(shí)間,適當運用規劃軟件可以大幅度降低運算所耗費的時(shí)間,這樣節省下來(lái)的時(shí)間就可以更多地用來(lái)培養學(xué)生應用理論知識解決實(shí)際問(wèn)題的的能力.因此,要在運籌學(xué)課程的教學(xué)中對運籌學(xué)教學(xué)內容進(jìn)行精心處理,不能只偏重理論和解題方法的講解,要積極地滲透數學(xué)建模的思想,從而在課堂上著(zhù)重引導學(xué)生應用理論方法去解決實(shí)際問(wèn)題,培養學(xué)生的建模意識.運籌學(xué)中數學(xué)規劃、網(wǎng)絡(luò )、圖論和排隊論等內容是數學(xué)建模一部分思想方法的匯集,在運籌學(xué)教學(xué)中滲透數學(xué)建模的思想,既能讓學(xué)生對運籌學(xué)中枯燥的理論和方法有了深刻的理解,又能對后續數學(xué)建模課程的學(xué)習起到促進(jìn)作用.
2數學(xué)建模思想融入運籌學(xué)的教學(xué)改革
國內外大量教師學(xué)者都通過(guò)實(shí)踐對運籌學(xué)教學(xué)中數學(xué)建模思想的滲透進(jìn)行了深入研究.如王定江[5]根據教學(xué)實(shí)踐,闡述了運籌學(xué)教學(xué)中如何突出數學(xué)建模教育的思想;楊冬英[6]根據運籌學(xué)課程的特點(diǎn),結合教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗,提出了實(shí)行運籌學(xué)教學(xué)改革的一些建議和措施,指出數學(xué)建;顒(dòng)是培養學(xué)生應用數學(xué)能力的重要手段,在運籌學(xué)教學(xué)中融入數學(xué)建模思想可以培養學(xué)生的創(chuàng )新能力和綜合應用能力.山東大學(xué)數學(xué)系在打造運籌學(xué)國家精品課時(shí)將二者有機地結合起來(lái),收到了很好的教學(xué)效果[7].2.1教學(xué)大綱的改革.在運籌學(xué)大綱的修訂中,著(zhù)重從2個(gè)方面來(lái)突出建模思想的融入.2.1.1設置課后上機實(shí)驗.運籌學(xué)的學(xué)習,一方面讓學(xué)生運用運籌學(xué)的理論和方法對實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象概括,找出其內在規律,構造出相應的數學(xué)模型;另一方面能通過(guò)邏輯推理或分析和計算,求解所建立起來(lái)的數學(xué)模型.而運籌學(xué)研究的優(yōu)化算法能用來(lái)通過(guò)手工計算解決問(wèn)題的規模是很小的,絕大多數根據實(shí)際問(wèn)題建立起來(lái)的數學(xué)模型,約束和變量都很多,在求解過(guò)程中,如果不借助計算機,很難求得問(wèn)題的解[8].計算機能為數學(xué)模型的求解提供可靠的平臺,因此,設置課后上機訓練.在上機內容的安排上,特別注意將純粹的數學(xué)問(wèn)題盡可能地轉換成學(xué)生感興趣的實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)搜集大量?jì)?yōu)化模型的實(shí)例,選取與大綱內容相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,供學(xué)生在課后上機實(shí)驗中進(jìn)行訓練.學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中既加強了對優(yōu)化算法的理解,也鍛煉了應用建模思想解決問(wèn)題的能力.2.1.2改革考核方法.在成績(jì)的考核上,傳統的大綱中,從平時(shí)、期中和期末3個(gè)方面來(lái)考核,比重分別是20%,20%和60%.而期中和期末都是以試題的形式對學(xué)生進(jìn)行考查,考查的內容以學(xué)生對基礎知識、基本理論和方法的掌握程度為主,而對學(xué)生的知識應用方面考核的強度不大.因此,在考核方式上進(jìn)行了調整,成績(jì)考核分為2個(gè)部分——平時(shí)和期末,各占50%.在平時(shí)考核中,除了考查學(xué)生出勤、作業(yè)、課下上機實(shí)踐的完成情況外,還特別選取一些往屆數學(xué)建模競賽中典型的優(yōu)化模型試題給學(xué)生作訓練,分組實(shí)踐,完成課程論文,而且加大對學(xué)生創(chuàng )新和動(dòng)手實(shí)踐方面的考核力度,激發(fā)學(xué)生應用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的熱情.2.2教學(xué)環(huán)節的改革.2.2.1將數學(xué)建模的優(yōu)化思想滲透到運籌學(xué)相關(guān)環(huán)節的教學(xué)中.把數學(xué)建模的優(yōu)化思想滲透到運籌學(xué)相關(guān)環(huán)節的教學(xué)中,在實(shí)際教學(xué)中,盡量多地采用案例教學(xué),從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),精選具有充分的代表性且源于實(shí)際問(wèn)題的建模案例.在講解線(xiàn)性規劃問(wèn)題解法時(shí),以奶制品的生產(chǎn)與銷(xiāo)售[9]為例,通過(guò)分析問(wèn)題,選取適當的方法建立最優(yōu)的數學(xué)模型,然后分析線(xiàn)性規劃的特點(diǎn),引入求解線(xiàn)性規劃問(wèn)題行之有效的方法——單純形法.進(jìn)而再以此為例,加入整數約束,引出整數規劃問(wèn)題,討論其與線(xiàn)性規劃求解的區別,加深學(xué)生對知識的理解.通過(guò)逐步地掌握用運籌學(xué)算法去求解模型,讓學(xué)生看到完整的過(guò)程,而不是僅僅了解枯燥的算法流程和優(yōu)化理論,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣.2.2.2將動(dòng)式教學(xué)法引入課堂教學(xué).要摒棄一堂灌的講授式教學(xué),將動(dòng)式教學(xué)法引入課堂教學(xué),適當安排教學(xué)計劃,預留出一些學(xué)時(shí),將課堂時(shí)間進(jìn)行劃分.針對運籌學(xué)模型的特點(diǎn),選取學(xué)生易于接受的模型,課前給學(xué)生分配任務(wù),課上給學(xué)生討論分析的時(shí)間,發(fā)揮課堂上學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與教學(xué)中來(lái).在學(xué)習運輸問(wèn)題[10]時(shí),課前先布置任務(wù),給幾個(gè)實(shí)例,讓學(xué)生查閱資料,嘗試建立相應的數學(xué)模型并進(jìn)行求解.課上討論和分析這些實(shí)例的特點(diǎn),引入運輸問(wèn)題,進(jìn)而讓學(xué)生討論問(wèn)題求解所采用的方法,分析優(yōu)缺點(diǎn),結合運輸表的特點(diǎn)引出表上作業(yè)法,并將其與單純形法對比,發(fā)現方法的實(shí)質(zhì).這樣通過(guò)不斷的啟發(fā),充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性,使學(xué)生不再被動(dòng)地接收知識,達到培養學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題能力的目的.
3運籌學(xué)教學(xué)中融入數學(xué)建模思想的教學(xué)改革成效
信息與計算科學(xué)專(zhuān)業(yè)有2個(gè)方向,一個(gè)是軟件與科學(xué)計算,一個(gè)是統計與優(yōu)化,這2個(gè)方向都開(kāi)設運籌學(xué),在課程內容上都會(huì )著(zhù)重學(xué)習優(yōu)化算法,針對實(shí)際問(wèn)題建立相應模型,設計相應算法.畢業(yè)生在就業(yè)面試和考核中,用人單位往往會(huì )提出一些實(shí)際問(wèn)題,讓學(xué)生分析,給出優(yōu)化方案,以此考核學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力.以往很多學(xué)生對此手足無(wú)措,如今遇到類(lèi)似問(wèn)題,學(xué)生能參考平時(shí)訓練的思路,能夠動(dòng)手實(shí)踐,不再無(wú)從下手.因此,通過(guò)將數學(xué)建模與運籌學(xué)2門(mén)課程融合訓練,學(xué)生的綜合素質(zhì)有了顯著(zhù)提高.從參加每年全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽和東三省數學(xué)建模競賽的獲獎情況來(lái)看,成果顯著(zhù).20xx—20xx年,在“高教社杯”全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽中共獲黑龍江賽區的一等獎6組,二等獎12組,三等獎14組;東北三省數學(xué)建模聯(lián)賽中共獲得黑龍江賽區的一等獎2組,二等獎5組,三等獎4組.通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題中不僅提高了動(dòng)手實(shí)踐的能力,而且培養了其綜合素質(zhì).
4結束語(yǔ)
運籌學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐說(shuō)明,運籌學(xué)教學(xué)以數學(xué)建模的實(shí)際案例為背景,建模與優(yōu)化算法二者并重,既可以培養學(xué)生運用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力,又保證了學(xué)生具備扎實(shí)的理論基礎,符合新時(shí)期人才培養的要求.運籌學(xué)教學(xué)與數學(xué)建模相結合的教學(xué)改革不但豐富了運籌學(xué)課程的教學(xué)內容,改變了課程的教學(xué)形式,也提高了學(xué)生的學(xué)習興趣,取得了顯著(zhù)的教學(xué)效果.
數學(xué)建模論文模板12
1引言
數學(xué)模型的難點(diǎn)在于建模的方法和思路,目前學(xué)術(shù)界已經(jīng)有各種各樣的建模方法,例如概率論方法、圖論方法、微積分方法等,本文主要研究的是如何利用方程思想建立數學(xué)模型從而解決實(shí)際問(wèn)題。實(shí)際生活中的很多問(wèn)題都不是連續型的,例如人口數、商品價(jià)格等都是呈現離散型變化的趨勢,碰到這種問(wèn)題可以考慮采用差分方程或差分方程組的方式進(jìn)行表示。有時(shí)候人們除了想要了解問(wèn)題的起因和結果外還希望對中間的速度以及隨時(shí)間變化的趨勢進(jìn)行探索,這個(gè)時(shí)候就要用到微分方程或微分方程組來(lái)進(jìn)行表示。以上只是簡(jiǎn)單的舉兩個(gè)例子,其實(shí)方程的應用極為廣泛,只要有關(guān)變化的問(wèn)題都可以考慮利用方程的思想建立數學(xué)模型,例如常見(jiàn)的投資、軍事等領(lǐng)域。利用方程思想建立的數學(xué)模型可以更為方便地觀(guān)察到整個(gè)問(wèn)題的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,并且根據這一變化過(guò)程對未來(lái)的狀況進(jìn)行分析和預測,為決策的制定和方案的選擇提供參考依據。利用方程建立數學(xué)模型時(shí)就想前文所說(shuō)的那樣,如果是離散型變化問(wèn)題可以考慮采用差分思想建模,如果是連續型變化問(wèn)題可以考慮采用常微分方程建立模型。對于它們建模的方式方法可以根據幾個(gè)具體的實(shí)例說(shuō)明。
2方程在數學(xué)建模中的應用舉例
2.1常微分方程建模的應用舉例
正如前文所述,常微分方程的思想重點(diǎn)是對那些過(guò)程描述的變量問(wèn)題進(jìn)行數學(xué)建模,從而解決實(shí)際的變化問(wèn)題,這里舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。例1人口數量變化的邏輯斯蒂數學(xué)方程模型在18世紀的時(shí)候,很多學(xué)者都對人口的增長(cháng)進(jìn)行了研究,英國的學(xué)者馬爾薩斯經(jīng)過(guò)多年的研究統計發(fā)現,人口的凈相對增長(cháng)率是不變的,也就是說(shuō)人口的凈增長(cháng)率和總人口數的比值是個(gè)常數,根據這一前提條件建立人口數量的變化模型,并且對這一模型進(jìn)行分析研究,找出其存在的問(wèn)題,并提出改進(jìn)措施。解:假設開(kāi)始的時(shí)間為t,時(shí)間的間隔為Δt,這樣可以得出在Δt的時(shí)間內人口增長(cháng)量為N(t+Δt)-N(t)=rN(t)Δt,由此可以得出以下式子。dN(t)dt=rN(t)N(t0)=N{0(1)對于這種一階常微分方程可以采用分離變量法進(jìn)行求解,最終解得N(t)=N0er(t-t0)而后將過(guò)去數據中的r、N0帶入上述式子中就可以得出最后的結果。這個(gè)式子表明人口數量在自然增長(cháng)的情況下是呈指數規律增長(cháng)的,而且把這個(gè)公式對過(guò)去和未來(lái)的人口數量進(jìn)行對比分析發(fā)現還是相當準確的,但是把這個(gè)模型用到幾百年以后,就可以發(fā)現一些問(wèn)題了,例如到2670年的時(shí)候,如果仍然根據這一模型,那么那個(gè)時(shí)候世界人口就會(huì )有3.6萬(wàn)億,這已經(jīng)大大的超過(guò)了地球可以承受的最大限度,所以這個(gè)模型是需要有前提的,前提就是地球上的資源對人口數量的限制。荷蘭的生物學(xué)家韋爾侯斯特根據邏輯斯蒂數學(xué)方法和實(shí)際的調查統計引入了一個(gè)新的常數Nm,這個(gè)常數就是用來(lái)控制地球上所能承受的最大人口數,將這一常數融入邏輯斯蒂方程可以得出以下的式子。dN(t)dt=rN(t)(1-N(t)Nm)N(t0)=N{0(2)該方程解為N(t)=Nm1+NmN0e-r(t-t0)一個(gè)新的數學(xué)模型建立后,首先要做的就是驗證它的正確性,經(jīng)過(guò)研究發(fā)現在1930年之前的驗證中還是比較吻合的,但是到了1930年之后,用這個(gè)模型求出的人口數量就與實(shí)際情況存在很大的誤差,而且這一誤差呈現越來(lái)越大的變化趨勢。這就說(shuō)明當初設定的人口極限發(fā)生了變化,這是由于隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們可以利用的資源越來(lái)越多,導致人口極限也呈現變大的趨勢。
2.2差分方程建模的應用舉例
如前文所言,對于離散型問(wèn)題可以采用差分方程的方法建立數學(xué)模型。例如以25歲為人類(lèi)的生育年齡,就可以得出以下的數學(xué)模型。yk+1-yk=ryk(1-ykN),k=0,1,2,…即為yk+1=(r+1)yk[1-r(r+1)Nyk]其中r為固有增長(cháng)率,N為最大容量,yk表示第k代的人口數量,若yk=N,則yk+1,yk+2,…=N,y*=N是平衡點(diǎn)。令xk=r(r+1)Nyk,記b=r+1。xk+1=bxk(1-xk)這個(gè)方程模型是一個(gè)非線(xiàn)性差分方程,在解決的過(guò)程中我們只需知道x0,就可以計算出xk。如果單純的考慮平衡點(diǎn),就會(huì )有下面的式子。x=f(x)=bx(1-x),則x*=rr+1=1-1bx因為f'(x*)=b(1-2x*)=2-b,當|f'(x*)|<1時(shí)穩定,當|f'(x*)|>1時(shí)不穩定。所以,當1<b<2或2<b<3時(shí),xkk→仯仯仭∞x*.當b>3時(shí),xk不穩定。2.3偏微分方程建模的應用舉例在實(shí)際生活中如果有多個(gè)狀態(tài)變量同時(shí)隨時(shí)間不斷的變化,那么這個(gè)時(shí)候就可以考慮采用偏微分方程的方法建立數學(xué)模型,還是以人口數量增長(cháng)模型為例,根據前文分析已經(jīng)知道建立的模型都是存在一定的局限性的,對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)必須要將個(gè)體之間的區別考慮進(jìn)去,尤其是年齡的限制,這時(shí)的人口數量增長(cháng)模型就可以用以下的式子來(lái)表示。祊(t,r)祎+祊(t,r)祌=-μ(t,r)p(t,r)+φ(t,r)p(0,r)=p0(r);p(t,r0)=∫r2r1β(r,t)p(t,r)d{r其中,p(t,r)主要表示在t時(shí)候處于r歲的人口密度分布情況,μ(t,r)表示的r歲人口死亡率,φ(t,r)表示r歲人口的遷移率,β(r,t)表示r歲的人的生育率。除此之外,式子中的積分下限r1表示能夠生育的最小歲數,r2表示能夠生育的最大歲數。根據人口數量增長(cháng)的篇微分方程可以看出實(shí)際生活中的人口數量與年齡分布、死亡率和出生率都有著(zhù)密不可分的關(guān)系,這與客觀(guān)事實(shí)正好相吻合,所以這一個(gè)人口增長(cháng)模型能夠更為準確地反應人口的增長(cháng)趨勢。當然如果把微分方程中的年齡當做一個(gè)固定的值,那么就由偏微分方程轉化成了常微分方程。另外如果令μ(t,r)=-r,p(t,r)=N(t),N(0)=N0,φ=rN2(t)/Nm,那么上述偏微分方程就變成了Verhulst模型。偏微分方程在實(shí)際生活中的應用也相當廣泛,物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題都可以通過(guò)建立偏微分方程來(lái)求解。
3結束語(yǔ)
上世紀六七十年代,數學(xué)建模進(jìn)入一些西方大學(xué),緊隨其后,八十年代它進(jìn)入中國的部分高校課堂。把方程式引入到數學(xué)建模中是數學(xué)建模更具體和更實(shí)際的應用,方程式的空間性和抽象性決定了它需要借助數學(xué)建模來(lái)更直觀(guān)和更立體地展示自己。20多年的本土適應和自身完善使絕大多數本科院校和許多專(zhuān)科學(xué)校都開(kāi)設了各種形式的數學(xué)建模課程、講座和競賽。方程在數學(xué)建模中的思想和應用對于數學(xué)課堂效果本身和培養學(xué)生的動(dòng)手和操作能力均有重要意義:一方面,它利于激勵學(xué)生學(xué)習方程的積極性,培養學(xué)生建立數學(xué)模型的創(chuàng )造性和行動(dòng)性;另一方面,它有效推動(dòng)數學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內容和方法的改革,為培養學(xué)生利用數學(xué)方法分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力開(kāi)辟了一條有效的途徑。
數學(xué)建模論文模板13
摘 要:高等數學(xué)在教學(xué)過(guò)程中教學(xué)內容多,教學(xué)課時(shí)較少,理論性強,具有較高的抽象性。學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中感到枯燥無(wú)味,很多學(xué)生認識不到學(xué)習數學(xué)的重要性。況且傳統的數學(xué)教學(xué)中強調更多的是知識的傳授,注重教給學(xué)生一套從定義、公理到定理、推論等邏輯體系,著(zhù)力培養學(xué)生嚴謹的科學(xué)精神,忽略了數學(xué)應用能力和個(gè)性的培養,忽略了學(xué)習興趣的激發(fā)。而數學(xué)建模思想是把現實(shí)中的實(shí)際問(wèn)題加以提煉,通過(guò)合理的假設抽象為數學(xué)模型,并能夠求出模型的解,驗證模型的合理性,并用該數學(xué)模型所提供的解來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題。為了讓學(xué)生學(xué)好數學(xué)、學(xué)活數學(xué),我們應該:(1)注重培養學(xué)生發(fā)散、聯(lián)想、應用和創(chuàng )新型的數學(xué)思維;(2)教會(huì )學(xué)生用數學(xué)語(yǔ)言描述問(wèn)題、建立數學(xué)模型;(3)訓練學(xué)生的分析和闡釋問(wèn)題的技能以及使用計算機進(jìn)行科學(xué)計算的能力,使學(xué)生具有分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合實(shí)踐能力。所以在數學(xué)教學(xué)實(shí)踐中提出“來(lái)源實(shí)際→數學(xué)描述、知識、模型、方法→回歸實(shí)際”的教學(xué)模式是很必要的。
關(guān)鍵詞:高等數學(xué) 教學(xué)改革 數學(xué)建模
首先我談一下數學(xué)建模在高等數學(xué)教學(xué)中的重要作用:
一、數學(xué)建模融入數學(xué)教學(xué)中可激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣
由于數學(xué)建模是社會(huì )生產(chǎn)實(shí)踐、醫學(xué)領(lǐng)域、經(jīng)濟領(lǐng)域等生活當中的實(shí)際問(wèn)題經(jīng)過(guò)適當的簡(jiǎn)化、抽象而形成的某種數學(xué)結構或幾何問(wèn)題,它體現了數學(xué)應用的廣泛性,所以老師在教學(xué)過(guò)程中利用所學(xué)的數學(xué)知識引導學(xué)生積極參與到數學(xué)建模實(shí)例中,可以使學(xué)生感受到數學(xué)的生機與活力,感受到數學(xué)的無(wú)處不在,感受到數學(xué)思想方法的無(wú)所不能,同時(shí)也體會(huì )到學(xué)習高等數學(xué)的重要性。如我們在高等數學(xué)中極限的章節里的討價(jià)還價(jià)問(wèn)題、經(jīng)濟數學(xué)中的邊際分析與彈性分析問(wèn)題、各種教材中提到的函數極值問(wèn)題的實(shí)際應用的例子,實(shí)際上都是數學(xué)建模的問(wèn)題。數學(xué)建模融入數學(xué)中教學(xué)可以充分調動(dòng)了學(xué)生應用數學(xué)知識分析和解決實(shí)際問(wèn)題的積極性和主動(dòng)性,學(xué)生充滿(mǎn)了把數學(xué)知識和方法應用到實(shí)際問(wèn)題之中去的渴望,把以往教學(xué)中常見(jiàn)的"要我學(xué)"真正的變成了"我要學(xué)",從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣和熱情。
二、數學(xué)建模融入數學(xué)教學(xué)中可培養學(xué)生的創(chuàng )新能力
開(kāi)展數學(xué)建模教學(xué)可以培養學(xué)生多方面的能力:①培養學(xué)生綜合應用數學(xué)知識及方法進(jìn)行分析、推理、計算的能力。在數學(xué)建模過(guò)程中需要反復應用數學(xué)知識與數學(xué)思想方法對實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析、推理和計算,才能得出解決實(shí)際問(wèn)題的最佳數學(xué)模型,尋找出該模型的最優(yōu)解。所以在建模過(guò)程中可使學(xué)生這方面的能力大大提高。②培養學(xué)生的創(chuàng )造能力、聯(lián)想能力、洞察能力以及數學(xué)語(yǔ)言的表達能力。由于數學(xué)建模沒(méi)有統一的標準答案,方法也是靈活多樣的,學(xué)生針對同一問(wèn)題可從不同的角度、利用不同的數學(xué)方法去解決,最終尋找一個(gè)最優(yōu)的方法,得到一個(gè)相對來(lái)說(shuō)最佳的模型,所以有利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng )造能力。而對一個(gè)實(shí)際問(wèn)題在建模過(guò)程中能否把握其本質(zhì),抽象概括出數學(xué)模型,將實(shí)際問(wèn)題轉變成數學(xué)問(wèn)題,需要敏銳的洞察力和數學(xué)語(yǔ)言的表達能力。另外,不同的實(shí)際問(wèn)題,在同一知識水平下可以建立相同或相似的數學(xué)模型來(lái)解決。這需要學(xué)生在建模時(shí)能夠做到觸類(lèi)旁通,充分發(fā)揮聯(lián)想能力。數學(xué)建模的過(guò)程是發(fā)揮學(xué)生聯(lián)想、洞察、創(chuàng )造能力的過(guò)程,同時(shí)也是將實(shí)際問(wèn)題用數學(xué)語(yǔ)言表述的過(guò)程。③培養學(xué)生團結合作精神,交流、表達的能力。建模過(guò)程中學(xué)生每人的思想必須通過(guò)交流才能達成一致,其結果還要用語(yǔ)言表達清楚。好的想法、大膽的創(chuàng )新,如果不表達出來(lái)是不會(huì )被人們所理解和接受的。
三、數學(xué)建模思想融入教學(xué)的途經(jīng)
數學(xué)建模思想可以在概念的講授中滲透;數學(xué)建模思想可以在定理的證明中滲透;數學(xué)建模思想可以在作業(yè)的布置中滲透;數學(xué)建模思想可以在考試中滲透;數學(xué)建模思想還可以在習題中滲透給學(xué)生,習題課是教學(xué)環(huán)節中不可缺少的一部分。通過(guò)老師的講解,使學(xué)生對所學(xué)知識得以鞏固,提高解題能力。在傳統的的習題課中我們只講解教材上提到的一些習題,涉及到應用的問(wèn)題很少,有也是答案和結果確定的一些問(wèn)題。這很大程度上遏制了學(xué)生創(chuàng )新能力的發(fā)展。為此,我們應該選一些好的、能解決實(shí)際問(wèn)題的案例,啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現問(wèn)題并用已有的知識解決實(shí)際問(wèn)題。這樣學(xué)生不僅可以掌握數學(xué)建模的思想而且可以鞏固所學(xué)的知識。我們可以對某些例題、習題進(jìn)行改編成應用問(wèn)題:也可以有選擇性地補充一些與所講內容相關(guān)的數學(xué)建模問(wèn)題,提高學(xué)生學(xué)習數學(xué)的積極主動(dòng)性。
高等數學(xué)的作用表現在為各專(zhuān)業(yè)后續課程的學(xué)習提供必要的數學(xué)知識,培養各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的數學(xué)思想與數學(xué)修養,全面提高大學(xué)生的創(chuàng )新思維和應用能力。只有把數學(xué)建模思想融入數學(xué)教學(xué)中,才能調動(dòng)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的積極性,培養學(xué)生的創(chuàng )新能力,才能實(shí)現提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力和實(shí)現使用現有數學(xué)知識能力的最終目標。
參考文獻:
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【2】韓中庚編著(zhù) 《數學(xué)建模方法及應用》
高等教育出版社 20xx年出版
【3】康旭升,趙雅囡 編著(zhù) 《數學(xué)建! 高等教育出版社
數學(xué)建模論文模板14
計算數學(xué)建模是用數學(xué)的思考方式,采用數學(xué)的方法和語(yǔ)言,通過(guò)簡(jiǎn)化,抽象的方式來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的一種數學(xué)手段。數學(xué)建模所解決的問(wèn)題不止現實(shí)的,還包括對未來(lái)的一種預見(jiàn)。數學(xué)建?梢哉f(shuō)和我們的生活息息相關(guān),尤其是如今科技發(fā)達的今天。數學(xué)建模應用領(lǐng)域超乎我們的想象,甚至達到無(wú)所不及的程度,隨著(zhù)數學(xué)建模在大學(xué)教學(xué)中的廣泛使用,使數學(xué)建模不止成為一種學(xué)科,更重要的是指導新生代更好的利用現代科學(xué)技術(shù),成為高科技人才,把我國人才強國,科教興國的戰略推向一個(gè)新的高度。
1.數學(xué)建模對教學(xué)過(guò)程的作用
1.1數學(xué)建模引進(jìn)大學(xué)數學(xué)教學(xué)的必要。教學(xué)過(guò)程,是教師根據社會(huì )發(fā)展要求和當代學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn),借助教學(xué)條件,指導學(xué)生通過(guò)認識教學(xué)內容從而認識客觀(guān)世界,并在此基礎之上發(fā)展自身的過(guò)程,即教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)過(guò)程。以往高工專(zhuān)的數學(xué)教學(xué)存在著(zhù)知識單一,內容陳舊,脫離實(shí)際等缺陷,已經(jīng)不能滿(mǎn)足時(shí)代的發(fā)展,如今的數學(xué)教學(xué)過(guò)程不是單純的傳授數學(xué)學(xué)科知識,而是通過(guò)數學(xué)教學(xué)過(guò)程引導學(xué)生認識科學(xué),理解科學(xué),從而指導實(shí)踐,促進(jìn)學(xué)生的德智體美勞全面的進(jìn)步和發(fā)展。因此數學(xué)建模成為一門(mén)學(xué)科,被各大高等院校廣泛引用和推廣,其實(shí)數學(xué)建模不止應用在大學(xué)數學(xué)教學(xué)中,其他一切教學(xué)過(guò)程多可引進(jìn)數學(xué)建模。1.2數學(xué)建模在大學(xué)數學(xué)教學(xué)中的運用。大學(xué)數學(xué)教師通過(guò)這個(gè)數學(xué)建模過(guò)程來(lái)引導學(xué)生解決問(wèn)題和指導實(shí)踐的能力。再次建模結果對現實(shí)生活的指導,這是大學(xué)數學(xué)教學(xué)中數學(xué)建模所需要達到的效果和要求。不再停留在理論學(xué)習,而是通過(guò)理論指導實(shí)踐,從而為科學(xué)的進(jìn)步和人才綜合水平的提高提供可能。
2.數學(xué)建模對當代大學(xué)生的作用
2.1數學(xué)建模對數學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科學(xué)生的巨大影響力學(xué)習數學(xué)建模,能夠使一個(gè)單獨的數學(xué)家變成經(jīng)濟學(xué)家,物理學(xué)家還有金融學(xué)家,甚至是藝術(shù)家,只要正握數學(xué)建模就能指導學(xué)生通過(guò)掌握數學(xué)建模的思維和方法向其他領(lǐng)域學(xué)習和進(jìn)步。數學(xué)建模成為連接數學(xué)和其他領(lǐng)域的紐帶,是當今數學(xué)科學(xué)在其他領(lǐng)導應用的橋梁,是數學(xué)技術(shù)轉化為其他技術(shù)的途徑,數學(xué)建模在學(xué)生中越來(lái)越受到關(guān)注和歡迎,越來(lái)越多的學(xué)生開(kāi)始學(xué)習數學(xué)建模,尤其是數學(xué)界和工程界的學(xué)生,這成為當今學(xué)生成為現代科技工作者必須掌握的只是能力之一。
2.2數學(xué)建模對學(xué)生綜合能力的提高數學(xué)建模是大學(xué)數學(xué)教師運用數學(xué)科學(xué)去分析和解決實(shí)際問(wèn)題,在數學(xué)建模學(xué)習的過(guò)程中,大學(xué)生的數學(xué)能力得到提高,其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到提高,這對大學(xué)生畢業(yè)走向社會(huì )具有著(zhù)重大意義。通過(guò)數學(xué)建模的學(xué)習和應用,激發(fā)大學(xué)生學(xué)習數學(xué)和應用數學(xué)的能力,運用數學(xué)的思維和方法,利用現代計算機科學(xué),來(lái)解決數學(xué)及其他領(lǐng)域的問(wèn)題。
3.數學(xué)建模對大學(xué)數學(xué)及其他學(xué)科教師的作用
數學(xué)建模引入大學(xué)數學(xué)教學(xué),這是時(shí)代的進(jìn)步,是時(shí)代對當代大學(xué)教師提出的新要求,尤其是大學(xué)數學(xué)教師,其不再停留在以往的單純的數學(xué)知識講授方向,而是將數學(xué)科學(xué)作為基礎,引導當代大學(xué)生發(fā)散思維,發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性,從而學(xué)習數學(xué)科學(xué),并運用數學(xué)科學(xué)解決現實(shí)問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中大學(xué)教師的專(zhuān)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(xué)數學(xué)教師不止完成數學(xué)教學(xué),更重要的是培養了高科技的人才,這對大學(xué)數學(xué)教師的社會(huì )地位也有了相應的改變,在尊重人才,尊重科學(xué)的氛圍中,大學(xué)數學(xué)教師及其他學(xué)科的教師得到了鼓舞,得到了進(jìn)步,得到了認可。數學(xué)建模越來(lái)越重要,關(guān)于數學(xué)建模的各種國內國際大賽頻頻舉辦,這對大學(xué)數學(xué)教師在知識,體力和創(chuàng )新性上都提出新的要求,為了更好的參與數學(xué)建模比賽,大學(xué)數學(xué)教師投入更多的時(shí)間和經(jīng)歷在學(xué)生教育和數學(xué)建模中,他們成為真正的臺前和幕后的指揮者。
隨著(zhù)現代大學(xué)學(xué)科的豐富,尤其是計算機科學(xué)的廣泛應用,大學(xué)數學(xué)教學(xué)的跨時(shí)代發(fā)展,數學(xué)建模成為各個(gè)高校數學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內容,數學(xué)建模教學(xué)吸納數學(xué)家,計算機學(xué)家等多個(gè)學(xué)科專(zhuān)家的意見(jiàn),從而為培養出綜合行的高科技人才做好充分的準備?梢哉f(shuō)數學(xué)建模教學(xué)是當今大學(xué)數學(xué)教學(xué)的主旋律,是數學(xué)科學(xué)和其他科學(xué)進(jìn)步發(fā)展的方向和原動(dòng)力。
參考文獻:
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【摘要】數學(xué)建模是大學(xué)數學(xué)課程與現實(shí)問(wèn)題的橋梁,本文初步探討了如何在高等數學(xué)課程的教學(xué)中,較好地融入數學(xué)建模思想的具體方法,培養學(xué)生的創(chuàng )新與應用能力。
【關(guān)鍵詞】高等數學(xué);數學(xué)建模;教學(xué)改革;教學(xué)方法
0引言
隨著(zhù)李總理的大眾創(chuàng )業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng )新時(shí)代的到來(lái),應用型人才的培養的需求愈加突顯,社會(huì )與各企業(yè)對人才的運用知識能力和實(shí)踐能力提出了新的要求,作為培養職業(yè)人才的高職高專(zhuān)類(lèi)院校,不僅需要培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)方面的理論知識,更需要著(zhù)力培養較強的實(shí)踐能力與動(dòng)手能力,培養其成為適應社會(huì )需要的、能夠在不同條件下創(chuàng )造性地用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。與此同時(shí),為了實(shí)現應用型人才培養的目標,對我們教師也提出了新的要求與挑戰。數學(xué)建模是大學(xué)數學(xué)課程與現實(shí)問(wèn)題的橋梁,全國大學(xué)生數學(xué)建模競賽是目前國內規模最大,影響力比較大的科技類(lèi)競賽,逐步成為在校大學(xué)生展現自己創(chuàng )新能力、解決實(shí)際問(wèn)題能力的舞臺,通過(guò)數學(xué)建模競賽,不僅展示了學(xué)生的綜合能力和創(chuàng )新能力,同時(shí)也提高了教師的教學(xué)能力,為高校數學(xué)教學(xué)改革提供了新的思路與方法。數學(xué)建模競賽的試題案例涉及面廣,與現實(shí)問(wèn)題貼切,適合“應用型”的要求。將數學(xué)建模的思想與方法融入到高等數學(xué)課程的教學(xué)中去,是高職高專(zhuān)類(lèi)院校教學(xué)改革的一大措施。
1教學(xué)過(guò)程融入建模思想的具體方法
數學(xué)建模是對實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象簡(jiǎn)化,并構造出數學(xué)模型來(lái)求解該問(wèn)題。事實(shí)上高等數學(xué)與其它學(xué)科與專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的聯(lián)系非常密切,利用數學(xué)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的思路與方法涉及了很多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。筆者通過(guò)多年和數學(xué)建模競賽指導與培訓,積累了一定的經(jīng)驗,并認識到建模的本質(zhì)是數學(xué)理論與實(shí)際問(wèn)題相融合的結果。而因為許多的現實(shí)問(wèn)題都牽涉到眾多實(shí)際因素,因此在建立數學(xué)模型時(shí),往往都需要進(jìn)行適當的模型假設,簡(jiǎn)化模型來(lái)計算。盡管眾多建模問(wèn)題不盡相同,但其內在聯(lián)系都是把問(wèn)題中相關(guān)變量的關(guān)系通過(guò)數學(xué)方法來(lái)抽象出其具體形式。在教學(xué)過(guò)程融入建模思想可從如下幾點(diǎn)著(zhù)手:
1.1教材的選用應重點(diǎn)突出數學(xué)建模方法的應用
在高等數學(xué)教學(xué)中融入數學(xué)建模思想與方法,教材選用至關(guān)重要。目前來(lái)說(shuō)高等數學(xué)相關(guān)教材達到上百種,可是能夠體現數學(xué)建模思想與方法的高數教材較少,大部分高職高專(zhuān)類(lèi)院校所選用的教材大多是借鑒或參照綜合性大學(xué)的本、專(zhuān)科高等數學(xué)教材,使得大部分的教學(xué)內容都沒(méi)有體現自己的“應用型人才”培養的特色。個(gè)人認為,教材應達到理論知識貼近生活且易于理解,所涉及專(zhuān)業(yè)方面知識不能過(guò)多,把滲透數學(xué)建模思想作為首要參考標準,從根源上提高學(xué)生利用數學(xué)知識來(lái)解決現實(shí)問(wèn)題的興趣,讓學(xué)生初步認識到“數學(xué)原來(lái)是有用的”。
1.2以應用型例題為突破口,教學(xué)中體現建模思想
眾所周知,傳統的數學(xué)課堂講授方式較為呆板,大多數的數學(xué)教師都習慣與把數學(xué)看成是一種墨守成規的工具,而往往忽視了大學(xué)數學(xué)在培養學(xué)生的創(chuàng )造力與創(chuàng )新性能力方面的主要作用,教師不注重或不擅于去搜集一些體現學(xué)生創(chuàng )新能力培養相關(guān)的素材與實(shí)例,使得教學(xué)與現實(shí)嚴重脫節,學(xué)生在課堂學(xué)習中失去主動(dòng)積極性,培養出來(lái)的學(xué)生也只會(huì )考試而不會(huì )用理論聯(lián)系實(shí)際來(lái)解決問(wèn)題。數學(xué)在我們的生活中無(wú)處不在,眾多實(shí)際問(wèn)題大多都能在數學(xué)的知識點(diǎn)中找到相關(guān)聯(lián)系,多采納一些與教學(xué)內容結合緊密的例題。而一般選取的實(shí)例要盡量貼近教材,接近高職高專(zhuān)類(lèi)層次學(xué)生的認知水平與他們的實(shí)際生活,培養學(xué)生初步的建模能力,比如一次函數模型,指數函數模型等,達到在數學(xué)的教學(xué)中融入數學(xué)建模思想的目的。所以除了選用適用的教材之外,教師平時(shí)應注意搜集一些注重學(xué)生創(chuàng )新能力培養的素材與實(shí)例,提高課堂教學(xué)的趣味性與學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性。
1.3在相關(guān)定義、定理等內容的講解中滲透數學(xué)建模思想
從本質(zhì)上說(shuō),數學(xué)來(lái)源于現實(shí)生活,高等數學(xué)教材里的相關(guān)定義比如函數極限、導數與微分、無(wú)窮級數等都是從現實(shí)問(wèn)題中抽象出來(lái)的數學(xué)模型。教師在教學(xué)過(guò)程中,可以通過(guò)對原型問(wèn)題的再現,從學(xué)生所熟知的生活實(shí)例引入,使其認識到書(shū)本中的定義并不是“死”的,而是與實(shí)際生活密切聯(lián)系的。在講授相關(guān)概念的時(shí)候,可盡量結合實(shí)際提供有關(guān)于數學(xué)建;痉椒ǚ矫娴呢S富而直觀(guān)的問(wèn)題背景。例如在講解數列極限的概念時(shí),可引入劉徽的割圓術(shù)、幾何圖形、坐標系中點(diǎn)的動(dòng)畫(huà)演示等較為直觀(guān)的背景材料,盡可能地使學(xué)生直觀(guān)地理解定義,使其了解現實(shí)問(wèn)題中的規律與數學(xué)理論知識的聯(lián)系,初步學(xué)習、掌握數學(xué)建模的思想。又比如在講解定積分的概念時(shí),可把變力作功、曲邊梯形的面積、旋轉體體積等問(wèn)題的求解與之相結合,通過(guò)“微元法”求解這類(lèi)實(shí)際問(wèn)題,從中抽象出定積分的定義,讓學(xué)生認識到數學(xué)原來(lái)還有這么深厚的現實(shí)背景,相對于枯燥乏味的純理論的填鴨式教學(xué)來(lái)說(shuō),這樣更能激起學(xué)生的學(xué)習興趣,無(wú)形中培養他們挖掘生活與理論之聯(lián)系的建模能力。
1.4可結合高等數學(xué)相關(guān)知識面向學(xué)生開(kāi)展專(zhuān)題的數學(xué)建;顒(dòng)
目前越來(lái)越多的高職高專(zhuān)類(lèi)院校也開(kāi)始參與數學(xué)建模競賽活動(dòng),與“應用型”人才的培養相互映襯。在教學(xué)過(guò)程中,教師可適當地讓學(xué)生多參與,培養動(dòng)手能力,使學(xué)生們能夠在實(shí)踐中體驗數學(xué)的樂(lè )趣。改變傳統的教學(xué)方式,針對所學(xué)知識開(kāi)展專(zhuān)題類(lèi)建;顒(dòng),使他們能夠對實(shí)際問(wèn)題中的各因素間的相互關(guān)系進(jìn)行抽象并建立數學(xué)模型。例如請學(xué)生們以小組為單位,通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò )資源或去有關(guān)部門(mén)查詢(xún)本市20xx年之后的常住居民數,通過(guò)所學(xué)的數學(xué)知識,建立數學(xué)模型解決以下問(wèn)題:①該市的人口年增長(cháng)率;②通過(guò)你所計算出的人口增長(cháng)率,預測出20xx年初該市的人口總數。并以小組專(zhuān)題論文的形式進(jìn)行探討交流。這樣的活動(dòng)其實(shí)很多,比如等比數列教學(xué)中,關(guān)于銀行貸款利息的計算?烧垖W(xué)生關(guān)注利率變化的基礎上,考慮如果向銀行貸款50萬(wàn)元15年還清的情況下,采用如下兩種不同的還款方式:①等額本金法還款;②等額本息還款。利用所學(xué)知識,通過(guò)建立數學(xué)模型解決月還款額問(wèn)題,并對比兩種還款方式不優(yōu)劣與不同。
2結束語(yǔ)
在數學(xué)建模競賽的推動(dòng)之下,高等數學(xué)的教學(xué)改革也有了更快速的發(fā)展,把數學(xué)建模思想融入到高等數學(xué)的教學(xué)中,不失為一種推動(dòng)數學(xué)教學(xué)改革的一種的有效途徑,亦可達到以賽促教之目的,與教學(xué)相輔相成,使教學(xué)改革得到長(cháng)足的進(jìn)展。
【參考文獻】
。1]張珠寶.將數學(xué)建模思想和方法融入數學(xué)課程教學(xué)———關(guān)于高等職業(yè)教育數學(xué)教學(xué)改革探索[J].高等數學(xué)研究,20xx(6):24-27.
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