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大學數(shù)學建模論文篇一
隨著科技的進步和社會的發(fā)展,數(shù)學這一基礎學科已與其他學科相結(jié)合,且應用愈來愈廣,已滲透到生產(chǎn)和生活的各個方面。我國從1992年開始舉辦大學生數(shù)學建模競賽。近年來,大學生數(shù)學建模競賽迅猛發(fā)展,為高等數(shù)學的應用型教學指引了方向,同時也激發(fā)了大學生的創(chuàng)新思維,鍛煉了大學生的實踐能力,受到了社會各界人士的關注和好評。
一、數(shù)學建模和大學生數(shù)學建模競賽
何為數(shù)學建模?有人認為,數(shù)學模型即以現(xiàn)實世界為目的而做的抽象、簡化的數(shù)學結(jié)構(gòu);也有人認為,數(shù)學模型就是將現(xiàn)實事物通過數(shù)學語言來轉(zhuǎn)化為常見的數(shù)學體系。事實上,數(shù)學建模是運用數(shù)學知識從實際課題中抽象、提煉出數(shù)學模型的過程,主要方法是通過合理假設、引進自變量、借助各種數(shù)學工具實現(xiàn)對現(xiàn)實事物的數(shù)字化轉(zhuǎn)變,進而描述或解決實際問題。
那么,受廣大高校師生青睞的大學生數(shù)學建模競賽又是什么呢?數(shù)學建模競賽是全國大學生參與規(guī)模最大的課外科技活動,從一個側(cè)面反映一個學校學生的綜合能力,為學生提供了展示才華的舞臺。大學生數(shù)學建模競賽具有一定的開放性和應用性,同時兼具一定的綜合性和挑戰(zhàn)性。成果以一篇論文的形式上交,要求必須包含完整的建模步驟,包括問題的提出、模型的假設、變量的引入、建模過程、模型求解與分析、模型檢驗及應用。
二、大學生數(shù)學建模競賽與課程教學培訓中存在的問題
通過對山西工商學院歷年來參加大學生數(shù)學建模競賽的選手及其相關指導老師進行調(diào)查、走訪,并考察其他高校的情況,筆者發(fā)現(xiàn),相比往年的成績,各大高校在近幾年的競賽成績上有了飛速的提高,在學校的組織和鼓勵下,參賽人數(shù)逐年遞增,數(shù)學建模教學每年都在不斷改革,同時除了參加競賽,還在課堂外實踐了數(shù)學與生產(chǎn)實際的結(jié)合過程。然而,通過參閱文獻和訪談筆錄資料,筆者也總結(jié)了近幾年來大學生數(shù)學建模競賽及競賽培訓教學中存在的相關問題。
第一,參賽學生的學習能力和綜合素質(zhì)有待提高。在思想品質(zhì)方面,數(shù)學建模的參賽過程極其艱苦,需要學生具備意志力、求知欲、團隊意識。我們的隊員往往在此三方面表現(xiàn)一般。同時,在數(shù)學能力方面,學生的數(shù)學基礎知識儲備不足,軟件處理的方法單一,實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新思維并不能良好地展現(xiàn)。
第二,根據(jù)上述學生所表現(xiàn)出的問題不難發(fā)現(xiàn),教師團隊在數(shù)學建模培訓教學過程中,教學觀念滯后,創(chuàng)新能力有待提高,教學模式亟待突破,數(shù)學建模的教師團隊應當做好學生的表率,要吃苦耐勞,要通力合作。
第三,正因為上述問題,數(shù)學建模培訓也出現(xiàn)了弊端。培訓方式單一,培訓只講求深入而不探索廣度,培訓時間安排不合理,培訓的內(nèi)容與建模競賽不對接。
第四,經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分高校對組織數(shù)學建模競賽的前期工作沒有給予足夠的重視,少數(shù)高校在競賽的組織和開展中急功近利。另外,大多數(shù)高校在數(shù)學建模教學教育的過程中缺乏完整的制度和保障體系。
三、大學生數(shù)學建模課程教學培訓策略
大學生建模競賽除了能為部分大學生及其指導老師和高校獲得榮譽外,更能培養(yǎng)大學生綜合運用所學專業(yè)的意識,提升大學生的創(chuàng)新思維和抽象思維,以及自主學習能力和團隊協(xié)作能力。因此,在數(shù)學建模課程教學培訓中,應做好如下工作。
(一)教師層面
首先,數(shù)學建模課程教學培訓應當以創(chuàng)新為起點。建模不是憑空而來的,教師要引導學生從生活實際中抽象出數(shù)學模型,真正在選題上下功夫,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
其次,數(shù)學建模課程教學培訓應當以數(shù)學知識體系為基礎。教師不能僅僅將自己的專業(yè)知識傳授給學生,數(shù)學博大精深,自身要不斷涉獵新知識,不僅要注重數(shù)學學習的深度,更應當拓展數(shù)學學習的廣度,為數(shù)學建模競賽打下堅實的基礎。
最后,數(shù)學建模課程教學培訓應當回歸實踐。建模的目的是為了解決實際問題,無論多么復雜的數(shù)學模型,最后都要落到解決后的結(jié)果中。因此,教師既要教會學生建模,又要教會學生將建模的方法真正應用于解決實際問題,做到學以致用。
(二)學校層面
首先,制定系統(tǒng)的數(shù)學建模課程體系,包括合理的學時、學制,保證學生的學習,不能在競賽前急抓一批學生現(xiàn)學現(xiàn)用。
其次,學校要做好數(shù)學建模競賽的宣傳和指導工作,盡量保證每位學生都能于在校期間參加比賽,獲得鍛煉。
最后,學校要時刻以學生為主,不能一味地為了獲獎而出現(xiàn)教師代替學生的現(xiàn)象。
參考文獻:
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大學數(shù)學建模論文篇二
摘要:在當今社會數(shù)學已經(jīng)滲透向生活的各個領域,概率、比率、機會、誤差、圖像、邏輯、程序等等數(shù)學概念已進入日常生活;各行各業(yè)都在數(shù)量化、數(shù)字化、數(shù)學化,用到的數(shù)學知識越來越多。但傳統(tǒng)高等數(shù)學教學注重訓練學生的邏輯推理能力,而沒有注意訓練如何從實際問題中提煉出數(shù)學問題以及如何用數(shù)學來解決實際問題,本文從建模思想的重要性、教育現(xiàn)狀和改革思路以及已有的建模教學成果三個方面探討數(shù)學建模思想在高等數(shù)學教學中的作用。
關鍵詞:數(shù)學建模;高等數(shù)學教學
一、引言
11世紀的數(shù)學家、物理學家和天文學家高斯曾說:“數(shù)學是科學之王。”數(shù)學貫穿于所有科學理論之中,任何科學理論如果不應用數(shù)學,它就是粗糙的,不懂數(shù)學的人是不能進行深層次的科學思維的。
在當今社會數(shù)學已經(jīng)滲透向生活的各個領域,概率、比率、機會、誤差、圖像、邏輯、程序等等數(shù)學概念已進入日常生活;各行各業(yè)都在數(shù)量化、數(shù)字化、數(shù)學化,用到的數(shù)學知識越來越多。從科學技術的角度來看,大量與數(shù)學相關的交叉學科相繼出現(xiàn)出現(xiàn),迅速發(fā)展例如:數(shù)學化學、數(shù)學生物、數(shù)學地質(zhì)學、數(shù)學心理學、數(shù)學語言學、數(shù)學社會學等。有研究者認為高科技技術本質(zhì)上就是一種數(shù)學技術。例如財物、會計專業(yè)軟件包都是大量應用現(xiàn)有的相關數(shù)學知識,開發(fā)數(shù)學模型以及應用數(shù)學技巧、方法的結(jié)果。高等數(shù)學對于培養(yǎng)大學生數(shù)學思維、數(shù)學意識提升邏輯思維能力有重要意義。
二、數(shù)學建模思想的重要性
傳統(tǒng)高等數(shù)學教學注重訓練學生的邏輯推理能力,而沒有注意訓練如何從實際問題中提煉出數(shù)學問題以及如何用數(shù)學來解決實際問題,其后果是學生們學了不少數(shù)學,但不會用,為此在高等數(shù)學的教學過程中如何提升教學效果成為教學改革的一個重要研究問題。當前高等數(shù)學教學不重視應用性,很多學生數(shù)學的學習僅僅以通過考試為目的,數(shù)學成為抽象的、枯燥的、無實際用途的科學。數(shù)學建模則以“數(shù)學的應用與模型化”為主線,重視數(shù)學建模意識和應用能力的培養(yǎng)。
數(shù)學建模的思想在高等數(shù)學發(fā)展的歷程中很早就有,但是現(xiàn)代教育技術環(huán)境的發(fā)展和大學生數(shù)學建模賽事的舉行為數(shù)學建模的教學發(fā)展提供了契機和更好的外部環(huán)境條件,同時也對現(xiàn)代高等數(shù)學的教學提出了新的要求。數(shù)學建模對于培養(yǎng)大學生數(shù)學能力的作用的相關研究較多,研究結(jié)果表明:數(shù)學建模能夠提升大學生理論聯(lián)系實際的能力、可以提升思維能力、概括能力、歸納能力、創(chuàng)新能力。
三、數(shù)學建模教育現(xiàn)狀和改革思路
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,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學建模競賽。2012年,來自全國33個省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、美國的1284所院校、21219個隊(其中本科組17741隊、專科組3478隊)、63600多名大學生報名參加本項競賽。競賽能全面反應學生解決實際問題的能力、數(shù)學創(chuàng)造力、計算機使用能力、書面表達寫作能力,特別強調(diào)創(chuàng)新意識、團隊精神。已經(jīng)成為我國大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升的重要大型學術賽事之一。
鄭州航空工業(yè)管理學院,在2008年至2010年累計有67支隊伍,共計201名學生才加了全國的大學生建模大賽,并取得了良好的成績榮獲省級一等獎6項、省級二等獎8項、省級三等獎20項,但參賽學生來自全校各個不同院系,較多集中在數(shù)理與統(tǒng)計學院。
綜上可見:通過數(shù)學建模對提升高等數(shù)學教學效果的實踐研究,可以為高等數(shù)學的教學找到一條新模式,進而提升學生綜合素質(zhì),培養(yǎng)出能更好適應社會的應用型專業(yè)人才。另外,對于數(shù)學建模教學實踐還可提升高校的數(shù)學建模競賽成績,提升學校知名度,并影響到更多的學生,使學生們真正熱愛數(shù)學學習,全面提升個人素質(zhì)。
四、數(shù)學建模教學研究的相關成果
關于數(shù)學建模與提升提升高等數(shù)學教學效果的實踐研究的相關研究主要集中在以下幾個方面:
(一)數(shù)學建模的教學方法研究
許多研究者對數(shù)學建模的教學從不同角度和方面進行探討,一些比較有影響的研究有:黃世華等,針對高專院系的建模教學現(xiàn)狀,提出從指導思想、教學理念、教學內(nèi)容、教學方法、考核方式出發(fā),課程教學應采取以問題驅(qū)動研究式為主,以知識驅(qū)動講授式為輔的教學方法才是行之有效的。劉浩等,認為數(shù)學建模應加強數(shù)學思維的互動訓練,培養(yǎng)創(chuàng)新精神;加強信息素養(yǎng)的訓練,開拓知識面;注重團隊訓練,提高團隊合作意識。楊小鐘討論數(shù)學建模教育對高校數(shù)學教育改革的重要意義,以及存在的問題并提出了改變教學理念的改進措施。還有研究者通過具體的模型教學,討論了建模思想的培養(yǎng)和相關的教學實踐心得。柴中林、王航平等針對美國大學生數(shù)學建模競賽提出了一些培訓策略。
(二)數(shù)學建模教學意義研究
對數(shù)學建模的意義研究主要集中在數(shù)學建模與大學生能力培養(yǎng)和非智力因素發(fā)展等方面。沙元霞等提出學??梢酝ㄟ^增強數(shù)學建模意識、改進數(shù)學建模思想方法、提高數(shù)學建模能力,深化教育教學改革,培養(yǎng)數(shù)學應用型人才。蔣莉分析了數(shù)學建模對培養(yǎng)大學生數(shù)學素質(zhì)的作用,并提出數(shù)學建模培養(yǎng)了大學生的抽象思維能力,提高了大學生的創(chuàng)新能力。楊太文等,研究數(shù)學建模競賽與大學數(shù)學課程間的效用發(fā)現(xiàn)數(shù)學建模的學習可以明顯提高學生的數(shù)學學習能力。
總之,當前我國大學生數(shù)學建模的教學水平相對落后,數(shù)學建模思想和高等數(shù)學相結(jié)合,可以提升學生的學習興趣,進而促進學生主動學習和思考,養(yǎng)成獨立思考學習的好習慣,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。數(shù)學建模大賽這個平臺,有給了學生一個團隊協(xié)作的機會,讓學生能夠提升自己的理論聯(lián)系實際能力、應用寫作能力和創(chuàng)造力。數(shù)學建模思想可以提高教學效果,而高等數(shù)學課程的開展為數(shù)學建模奠定了理論基礎,兩者相輔相成,密不可分。
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大學數(shù)學建模論文篇三
一、 論文形式:科學論文
科學論文是對某一課題進行探討、研究,表述新的科學研究成果或創(chuàng)見的文章。
注意:它不是感想,也不是調(diào)查報告。
二、 論文選題:新穎,有意義,力所能及
要求:
1. 有背景.
應用問題要來源于學生生活及其周圍世界的真實問題,要有具體的對象和真實的數(shù)據(jù)。理論問題要了解問題的研究現(xiàn)狀及其理論價值。要做必要的學術調(diào)研和研究特色。
2. 有價值.
有一定的應用價值,或理論價值,或教育價值,學生通過課題的研究可以掌握必須的科學概念,提升科學研究的能力。
3. 有基礎
對所研究問題的背景有一定了解,掌握一定量的參考文獻,積累了一些解決問題的方法,所研究問題的數(shù)據(jù)資料是能夠獲得的。
4. 有特色
思路創(chuàng)新,有別于傳統(tǒng)研究的新思路;
方法創(chuàng)新,針對具體問題的特點,對傳統(tǒng)方法的改進和創(chuàng)新; 結(jié)果創(chuàng)新,要有新的,更深層次的結(jié)果。
5. 問題可行
適合學生自己探究并能夠完成,要有學生的特色,所用知識應該不超過
高中生的能力范圍。
三、 (數(shù)學應用問題)數(shù)據(jù)資料:來源可靠,引用合理,目標明確 要求:
1.數(shù)據(jù)真實可靠,不是編的數(shù)學題目;
…… …… 余下全文
大學數(shù)學建模論文篇四
數(shù)學是一切科學與技術的基礎,它的產(chǎn)生與發(fā)展都是為了推動社會的發(fā)展。因此,數(shù)學在社會生活中的地位是不可動搖的。然而,很多人都習慣把數(shù)學知識說成理論性的知識,覺得數(shù)學知識對社會的發(fā)展起不到促進作用,故從心底對數(shù)學產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。20世紀70年代,數(shù)學建模進入了一些西方國家大學,它的出現(xiàn)帶動了數(shù)學領域的發(fā)展,也駁斥了數(shù)學無用論的思想,使得數(shù)學理論很好地實踐于生活當中的各個領域。20世紀80年代開始,隨著改革開放,我國的數(shù)學建模教學和數(shù)學建模競賽活動也日益蓬勃地發(fā)展起來。1982年復旦大學首先在應用數(shù)學專業(yè)學生中開設了數(shù)學模型課程,隨后很多院校也相繼開設。由于數(shù)學建模在各個高校中成功地引入,1994年教育部高教司決定每年在全國舉行全國大學生數(shù)學數(shù)模競賽。隨著每年數(shù)學建模競賽的發(fā)展,目前數(shù)學建模課程和競賽在本科院校得到了普及,從而推動了數(shù)學教學的發(fā)展。
隨著數(shù)學建模競賽在本科院校的普及,開始增設了高校大專組的數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽的引入,提高了高職院校數(shù)學課程的重視度,改變了古板、簡單地傳授數(shù)學理論知識給學生的課程方式。另外,隨著計算機技術的迅速發(fā)展,數(shù)學的應用不僅在工程技術、自然科學等領域發(fā)揮著越來越重要的作用,而且以空前的廣度和深度向經(jīng)濟、金融、生物、醫(yī)學、環(huán)境、地質(zhì)、人口、交通等新的領域滲透,數(shù)學建模和與之相伴的科學計算正在成為眾多領域中的關鍵工具。
一、數(shù)學建模的概念及競賽模式
用數(shù)學方法解決科技生產(chǎn)領域的實際問題,關鍵第一步是建立相應的數(shù)學模型。也就是說,當需要從定量的角度分析或者探究一個實際問題時,就要在調(diào)查研究的基礎上,充分了解對象信息,做出合理的假設,分析其內(nèi)部規(guī)律等,運用數(shù)學的符號或者語言表示出來,這就是數(shù)學模型。通過計算得到的模型結(jié)果來解釋實際問題,并接受實際的檢驗,這個建立數(shù)學模型的全過程就稱為數(shù)學建模。
一般來說,數(shù)學建模過程按照以下步驟來進行:
為了激勵學生學習數(shù)學的積極性,提高學生建立數(shù)學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識而,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識,同時推動大學數(shù)學教學體系、教學內(nèi)容和方法的改革,國家教育部高教司和中國工業(yè)與應用數(shù)學學會共同主辦而向全國大學生的群眾性科技活動,即全國大學生數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽遵循的模式:
1)參賽隊由三名大學生和一名指導教師組成,指導教師負責學生的訓練,競賽時指導教師不得參與。
2)參賽者從所給的題目當中選擇一道題目來進行競賽,競賽期間可以運用各種方式進行查閱自己所需要的資料,如:計算機網(wǎng)絡,學校圖書館等等。
3)競賽時間為三天,到時參賽者須提交一篇有關數(shù)學建模競賽的論文,其中論文內(nèi)容包括:摘要,問題的重述,問題的分析,模型的假設,符號說明,模型的建立,模型的求解,模型評價,參考文獻等。
4)競賽期間,時間由參賽者自由安排,但是不允許參賽者與其他組的參賽者進行討論、交流。
二、高職院校進行數(shù)學建模教育存在不足
高職院校教育以培養(yǎng)實用型、技能型人才為目標,側(cè)重于培養(yǎng)學生的應用能力。數(shù)學建模正是運用數(shù)學知識建立數(shù)學模型的方式,解決實際問題。因此,數(shù)學建模的目的與高職院校教育的目的不謀而合。在高職院校推廣數(shù)學建模競賽,不但可以提高高職院校的競爭力,而且符合它的辦學理念。然而,在許多高職院校中,對學生進行數(shù)學建模能力培訓重視的力度不夠。
在學生方面,高職院校的學生認知水平低下,擁有的數(shù)學基礎比較差、應用數(shù)學軟件能力不強、解決實際問題的意識不強等種種因素,導致了學生害怕數(shù)學,學習數(shù)學只是為了應付考試,對數(shù)學產(chǎn)生了恐懼感,同時心里也產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。
在教師方面,師資不足,數(shù)學教學方法單一,教學方式陳舊,只是采取填鴨式的教學方法。大部分數(shù)學教師對數(shù)學建模課程的研究不是很滲透,只是簡單地了解數(shù)學建模課程的初等模型.對于較為深入的模型沒有深入地進行研究,以致在教學方面,沒有能夠很好地帶動學生去學習數(shù)學建模課程,使學生對數(shù)學建模課程產(chǎn)生學習的興趣。
在學校方面,由于學生數(shù)學底子較差,有些學校不開設高等數(shù)學和數(shù)學建模課程。高職院校學生競賽項目較多,很多競賽都與本專業(yè)鉤掛,導致學校較重視與相關專業(yè)競賽的項目,而忽略了數(shù)學建模競賽。學校對數(shù)學建模選修課給予課時不足,使得學生只能了解數(shù)學建模選修課的皮毛,且學校對全國大學生數(shù)學建模競賽支持的力度不夠。
三、數(shù)學建模對高職院校的影響
(一)對課程教改方面的影響
數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法僅僅介紹數(shù)學的理論知識,對問題的應用背景等方面介紹較少,另外高職院校學生的數(shù)學底子相對薄弱,單純地向他們灌輸數(shù)學的理論知識,不但沒有提升他們的數(shù)學理論水平,反而使他們對數(shù)學知識失去了學習的興趣。然而,在數(shù)學教學課程中引入數(shù)學建模思想,將數(shù)學建模的思想和方法融入數(shù)學教學課程中,為數(shù)學與外部世界打開了一個通道,打造了一種以學生為中心的全新的、有效的數(shù)學教學模式,為學生提供將所學的知識應用于解決實際問題的機會,給學生以更大的思維空間,提高學生的思維能力和數(shù)學素質(zhì),也大大增加了學生學習數(shù)學理論知識的興趣。
隨著數(shù)學建模的`概念以及電子計算機的出現(xiàn),數(shù)學知識的應用已經(jīng)以空前的廣度和深度向其他各個行業(yè)滲透。數(shù)學模型這個詞越來越多地出現(xiàn)在現(xiàn)代人的生產(chǎn)、工作和社會活動中。例如:公司要根據(jù)產(chǎn)品的需求狀況、生產(chǎn)成本等信息,建立一個投資方案模型,認真核準投資的收益率和風險損失率,在投資前較好地對投資進行預測和評估,確定投資方案,以取得最佳經(jīng)濟效益;氣象工作者為了得到準確的天氣預報,一刻也離不開根據(jù)氣象衛(wèi)星匯集的氣壓、雨量、風速等數(shù)據(jù)建立起來的數(shù)學模型等等。高職院校的各個專業(yè)都是以實踐性為主要目標,在各個專業(yè)教學中輸入數(shù)學建模的思想,不但能夠增加學生學習數(shù)學理論知識的興趣,而且還可以提高他們對專業(yè)知識的理解能力.同時提升他們分析以及解決問題的能力;另外,數(shù)學建模思想的引入,改變了原專業(yè)課程的授課方式,相當于向?qū)I(yè)課程注入了一個新鮮的血液,其教學方式也達到了促進的作用。因此,引入數(shù)學建模思想,可以有效地擴大數(shù)學的實用性更好地為專業(yè)課程服務,達到雙贏的目的。
例如:求汽車在公路上做勻速直線運動的路程。
相對于這道題來說,估計每個人都會求解,都知道答案應該為:路程等于速度乘以時間,即s=v*t。
然而,對于這樣答案理解的人,也僅僅局限于初中階段。對于大學階段,我們還能單一地這樣認為嗎?汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度都會一樣嗎?顯然,汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度肯定不會一樣的,上述問題只是一種理想的狀態(tài),它忽略了空氣阻力等其他因素,即在求解汽車在公路上做勻速直線運動的路程的模型中,首先假設空氣阻力忽略不計,公路上的阻力都是一致的,這樣我們才可以得出汽車在公路上做勻速直線運動的數(shù)學模型:s=v*t。通過學習數(shù)學建模課程,經(jīng)過這樣地處理,既向?qū)W生灌輸了數(shù)學建模的概念,增加了他們學習數(shù)學的興趣,又使得學生對問題的來龍去脈產(chǎn)生了清晰的認識。因此,在高職院校各個專業(yè)課中引入數(shù)學建模思想,不但使得學生對知識有了更清晰的認識,而且也可以促進專業(yè)課程的改革。
(二)對學生的影響
開展數(shù)學建?;顒?,能擴大學生的知識而。數(shù)學建模所涉及的內(nèi)容廣泛,用到的知識而寬廣,運用涉及的領域在物理學、經(jīng)濟學、管理學等各方面。學生參加數(shù)學建模課程的培訓,可以學習到多種類型的數(shù)學模型,比如:線性規(guī)劃模型、人口預測模型、層次分析法模型等等。這些模型都是擁有實際的背景,使得學生不僅對問題的實際背景來源有了更深地認識,而且增加了他們課外知識的知識面。其次,建立和解決數(shù)學建模模型,一般都會運用到數(shù)學編輯器和數(shù)學軟件;開展數(shù)學建模競賽活動,使得學生對數(shù)學編輯器mathtype和數(shù)學軟件 matlab、lingo產(chǎn)生了了解,熟悉它們基本的運用,擴展他們的模型解決能力。
開展數(shù)學建?;顒?,有利于培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新和實踐能力。數(shù)學建模是一個富有創(chuàng)造性思維的活動,它不等同于簡單的應用題目。對于給予一道數(shù)學建模應用題目,它沒有絕對統(tǒng)一的答案,這給予了很大的思維空間。將數(shù)學建模的方法和思想融入教學課程中,有助于激發(fā)學生的原創(chuàng)性沖動,喚醒學生對工作的創(chuàng)造性意識。通過建立模型,學生要從錯綜復雜的實際問題中,抓住問題的本質(zhì),明確問題的要求,將問題與實際聯(lián)系在一起,做出合理的假設,運用所給問題的條件尋求解決問題的最佳方案和途徑,這一過程能充分發(fā)揮學生豐富的想象力和創(chuàng)新能力。另一方面,數(shù)學建模是科學運用到實踐的過程,高職院校當中開展數(shù)學建?;顒涌梢杂行У嘏囵B(yǎng)高職學生的實踐能力和動手能力以及分析問題和解決問題的能力,為學生今后從事技術性工作奠定良好的基礎。
開展數(shù)學建模活動,有助于激發(fā)學生學習的興趣。數(shù)學建模的主要目的是把所學到的知識運用到實踐中,數(shù)學建模的很多題目都與我們自身息息相關的。例如:的c題目,問題針對腦卒中(俗稱腦中風)是目前威脅人類生命的嚴重疾病之一,為了進行疾病的風險評估,對腦卒中高危人群能夠及時采取干預措施,也讓尚未得病的健康人,或者亞健康人了解自己得腦卒中風險程度,進行自我保護。題目給出了中國某城市各家醫(yī)院1月至12月的腦卒中發(fā)病病例信息以及相應期間當?shù)氐闹鹑諝庀筚Y料,讓我們建立數(shù)學模型研究腦中風的發(fā)病率與什么因素有關,我們?nèi)绾晤A防腦中風的發(fā)生。因此,這樣的題目貼近生活,很容易激發(fā)學生想去進一步研究的興趣,想知道究竟何種原因產(chǎn)生這種疾病,這種疾病有何危害,如何去預防等等。
開展數(shù)學建模競賽活動,有助于增強學生之間的團結(jié)合作精神。在當今世界上,團結(jié)合作是每個人應該具備的一種品質(zhì)。在團結(jié)合作過程中,我們可以學會如何與人相處,如何尊重他人,如何寬容他人,如何培養(yǎng)我們的責任心。數(shù)學建模競賽由三個人組成一個小組,在競賽期間,我們要順利、完整地完成一道題目,成員間必須擁有合作的意識,以及分工要合理。因此,學生參加數(shù)學建模競賽,不僅可以培養(yǎng)同組隊員之間的默契,而且也可以增強學生之間的團結(jié)合作精神。
四、結(jié)論
數(shù)學建模已是當今時代所需要的,數(shù)學建模競賽是全國各個學科大競賽當中參賽者人數(shù)最多的一項比賽。高職院校開設數(shù)學建模課程以及參加數(shù)學建模競賽,不但可以提高課程的教學效果和質(zhì)量,而且還可以有效地提升學生的基本素質(zhì),激發(fā)他們的潛能。
大學數(shù)學建模論文篇五
“摘要”是對整篇論文的縮寫,建立在通讀全文、理解全文的基礎之上。評審專家評閱論文時,總是先看摘要,摘要給專家留下第一印象,是評獎的敲門磚。“摘要”包括:問題背景,要達到什么目標,解決問題的思路、方法和步驟,模型的主要內(nèi)容、算法和結(jié)論,模型的特色。好的“摘要”能很快吸引評審專家的注意力,它建立在多次修改、反復推敲的基礎之上,具有統(tǒng)攬全文、層次分明、重點突出、文筆流暢的特點。
“問題提出”也可寫作“問題重述”。是將競賽試題所給定的問題背景和解題要求用論文書寫者自己的語言重新表述。在美國的數(shù)學建模競賽中,這一部分稱為background或者introduction。
任何問題的求解都有它的背景和適用范圍,建模試題來自于現(xiàn)實問題,同樣受到各種外在因素的約束?!澳P图僭O”就是界定一個范圍,或給出幾個約束條件,一使得問題的解決過程不至于太復雜,二使得其他人在使用該模型時知曉它的適用范圍?!澳P图僭O”不是憑空臆造的,是在建立模型的過程中挖掘、提煉出來的。
數(shù)學符號是數(shù)學語言的基本元素,具有抽象性、準確性、簡潔性的特點。數(shù)學模型由數(shù)學符號組成,模型的求解通過符號的運算來完成。可見,在建立數(shù)學模型時根據(jù)需要隨時引入必要的數(shù)學符號是多么重要的事情。根據(jù)競賽要求,在建立模型的過程中所引入的數(shù)學符號要在本模塊給出說明,最好的說明方式是列一個表格。
眾所周知,解決數(shù)學問題最難、最重要的一步就是明確解題思路,確定解題方法。而“分析”,則是邁出這一步的關鍵。數(shù)學建模也這樣。建模試題往往由幾個子問題組成,這時的“問題分析”既要有全局分析,也要有局部分析?!皢栴}分析”包括:分析解決該問題需要用到哪些專業(yè)背景知識;分析解決問題的切入點、重點和難點;分析解決問題的思路、方法、工具和步驟。這樣的分析對于“如何建立模型?采用哪些數(shù)學理論或公式?怎樣求解?會遇到哪些困難?”具有指導作用。
“模型建立”就是將原問題抽象成數(shù)學的表示式,主要步驟:
第一步,根據(jù)問題的實際背景和專業(yè)背景,選擇適當?shù)臄?shù)學理論或工具。例如,如果是變化率問題,則考慮借助于導數(shù)或微分方程的手段;如果涉及面積、體積、曲線弧長、功、流量等幾何量或物理量,則考慮運用積分元素法,將問題轉(zhuǎn)化為定積分、或重積分、或曲線曲面積分;如果是隨機數(shù)據(jù)的處理,則考慮統(tǒng)計分析的方法。
第二步,確定常量、變量,用符號來表示這些量。
第三步,建立數(shù)學模型,即建立常量、變量之間的關系。這種關系可以是方程、函數(shù)或表格。
少數(shù)模型可能是簡單的數(shù)學式子,求解起來比較容易。有些模型雖然也可用數(shù)學式子表示,但其中含有難以析出的參數(shù),求解很困難,有的模型面對的就是一堆數(shù)據(jù),對于這兩種情形,就需要借助于軟件matlab,mathematic,maple,sas,spss中的某一個編程求解。
數(shù)學建模競賽的題目來自于科技、工程、經(jīng)濟、社會等領域的實際問題。由于問題的復雜性和方法的局限性,所建立的數(shù)學模型與實際情況之間會有差距,模型可靠性的檢驗成為必然。為了檢驗提交的數(shù)學模型與實際情況吻合的程度,競賽題中往往會提供一些來自于背景問題的實驗數(shù)據(jù)?!澳P蜋z驗”就是將給定的數(shù)據(jù)代入模型,計算相對誤差和絕對誤差,如果誤差較大,就要返回去調(diào)整模型以提高可靠性。
該標題也可寫成“模型的優(yōu)缺點分析”。分析模型有哪些優(yōu)點,缺點是什么。也有人將這里的標題改寫為“模型評價、推廣與改進”。其中的“推廣”是將前述“模型假設”中的某些條件適當放寬,看看結(jié)果會怎樣?!案倪M”是指對模型或算法做出某種改進。
列式參考的主要文獻。
詳細的軟件程序、程序運算過程、運算結(jié)果;用于模型檢驗的數(shù)據(jù)表格;其他不宜放在正文中的數(shù)據(jù)表格。
大學數(shù)學建模論文篇六
在得知xxxx年全國大學生數(shù)學建模競賽中,我們隊(隊員:)獲得xxxx省賽區(qū)二等獎的時候,我并不喜出望外,反而覺得有點遺憾,有點可惜,因為我們沒有完全發(fā)揮出水平,這樣成績對我們來說并不理想。其實這也是在我的預料之中的。以下是我個人在這次比賽中的感受:
在數(shù)模競賽中想獲得好成績,進軍全國評選并非易事。首先模型要建得好,其次文本要寫得好,即敘述要簡潔,文字要流暢,邏輯嚴謹。可要做到這兩點并不容易,每個問題涉及的知識面很廣,要求有扎實的數(shù)學基礎,需要掌握高等數(shù)學,線性代數(shù),離散數(shù)學,概率與數(shù)理統(tǒng)計理論,有時還要涉及物理等等方面的知識,這有賴于我們平時不懈的努力和刻苦的學習鉆研。此外,開始建立的模型并不是最優(yōu)的,需要反復修改,不斷優(yōu)化,最后才能求出最優(yōu)解。建立好數(shù)學模型后,接下來是寫文本,文本必須簡潔,讓人容易看懂,如果文本寫得不好,不能把模型正確表達出來,也不能取得好成績。因為文本在評分中占了很大的比例,直接影響我們的論文是否能夠獲得高分。
比賽的形式是以三人為一對的,隊員之間分工合理、科學與否直接影響比賽成績。如果能充分發(fā)揮各個隊員的優(yōu)勢,那么這是最好的。例如,文筆好的負責寫文本,數(shù)學好的負責建立模型,查資料,編程好的負責編程求解。也就是團隊精神,在意見有分歧的時候,要顧全大局,而不要各做各的,互不謙讓,這一點無論做什么都是至關重要的。
在這次比賽中,我們隊合作得很愉快,配合也很默契,所以我們很順利的.建立了模型,并求出了模型的解。在與同學們和老師討論過程中,我們發(fā)現(xiàn)很多他們討論的問題,是我們小組討論過,并證明過不是最優(yōu)解的模型??梢哉f我們是最早建立模型的,并得出模型的解的。但我總覺得我們的文本寫得不理想,不滿意,這也沒辦法,因為我們花在第三個問題的時間太多了。以至到快要交卷的時候我們還忙于修改文本。
我已參加過兩次比賽,兩次的成績都不錯,因此我們組比別人有優(yōu)勢,有參賽的經(jīng)驗,除外,對于做題我們都很有經(jīng)驗,知道如何去查資料,怎樣與指導老師討論問題,可以說,有一種居高臨下的感覺,游刃有余。
雖然我們沒在全國上獲獎,但我們已經(jīng)盡了力,結(jié)果如何,都無怨無悔。最后我要感謝廣州大學給我們提供這么一個參賽的機會,學校為了這次比賽,準備了很多人力物力,在比賽前一個月組織參賽的學生集訓,這是我校在這次比賽中取得好成績的原因之一。很多老師為了這次比賽花了很多心血,而且在比賽的最后一天,一些老師還陪著學生一起通宵達旦,這是難能可貴的精神,我想在我們學校應該大力發(fā)揚。預祝我校在今年的全國大學生數(shù)學建模取得更優(yōu)異的成績。
大學數(shù)學建模論文篇七
探究式教學與數(shù)學建模
探究式教學法,不同于傳統(tǒng)將知識直接由老師進行傳授的教學方法,而將其重心放在學生的“探與究”上?!疤健笔侵仡^,學生在新接觸某個概念和原理時,教師只提供事例和問題,學生通過查閱、觀察、記錄、實驗等途徑獨立探索?!熬俊笔呛诵?,學生在獨立探索的基礎上,通過思考、討論自行發(fā)現(xiàn)掌握相應的原理和結(jié)論。
最后老師結(jié)合學生的探究過程對他們的結(jié)論進行評價和矯正。在探究過程中,始終強調(diào)以學生為主體,學生的自主學習能力都得到加強,相比被動接受教師傳授的知識和結(jié)論,通過這種方式獲取的知識,學生理解更透徹,掌握更牢固。數(shù)學建模課程教學中大量源于實際生活的實例,也使得這門課程在教學手段和教學形式上的得以有大量創(chuàng)新,探究式的教學模式尤其適合在本課程的教學中使用,筆者長期承擔數(shù)學建模課程的教學工作和指導學生開展數(shù)學建模競賽及有關活動,結(jié)合多年的實踐談一談。
探究過程的具體實施
問題驅(qū)動
實踐探索
這是探究過程的關鍵環(huán)節(jié),在教師的組織下,學生自己動手實踐如何制訂研究計劃,如何收集必要的資料和有關的'研究方法。基于培養(yǎng)學生團隊合作精神的目的,這個過程可將學生分組來完成。例如:包湯圓的問題中,引導學生把問題梳理和抽象出來,一張面積為s的皮,可以包體積為v的餡,如今把這張面積為s的皮,分成n張面積為s的皮,每張面積為s的皮可以包體積為v的餡,那么問題就轉(zhuǎn)化為了討論,究竟是v大還是nv大的問題了。這個過程中,一定要讓學生思考,是不是需要某些合理的假設,如:不論面皮大小,其厚度都應該一致;不論湯圓大小,其形狀都一致(這兩個假設很關鍵)。
思考討論
學生把通過實踐探索得到的資料進行思考、梳理、總結(jié),形成自己的結(jié)論。各團隊就同一問題將自己的結(jié)論清楚地表達出來,針對各種不同的觀點,共同討論。評價矯正在集體討論、辯論過程中,教師適時給予評價和矯正,分析獨特,立意清晰的給予肯定,觀點模糊的給予指正,通過融洽的學術交流使大家發(fā)現(xiàn)自己的問題所在,不準確、不深入的地方繼續(xù)完善。
探究式教學中應注意的問題
精心設計
第一,選擇適合探究的教學內(nèi)容。課堂中的探究其根本目的是引導學生主動獲取知識,教師要注意不要僅僅為了體現(xiàn)探究的形式而忽略了探究的目的。第二,教師精心組織、編排探究的問題。大學數(shù)學課程探究式教學關鍵是通過問題的驅(qū)動,讓學生在探究過程中自主的把握問題解決的方向,所有同學都在考慮同一個問題,在討論探究中產(chǎn)生思維的火花。要達到預期效果,沒有教師課前精心組織、設計是很難做到的。第三,控制好各個環(huán)節(jié)。根據(jù)實際情況,設計好探究過程中各環(huán)節(jié)的時間。將學生探究討論的時間和教師點評的時間都事先做一個安排,形成一定的慣例,學生課前充分準備,通過細致的安排,確保探究過程高效完成。
注重引導
學生由于認知水平參差不齊導致探究過程有顯著差異,教師要充分發(fā)揮引領作用,及時給予引導和矯正。
及時總結(jié)和評價
教師在學生討論完成后,及時對探究過程進行總結(jié),講解正確的分析和理解,讓同學對自己的思考形成判斷和比較,通過鼓勵,調(diào)動學生積極性,喚起學習熱情。
大學數(shù)學建模論文篇八
(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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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。
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大學數(shù)學建模論文篇九
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(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。
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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大學數(shù)學建模論文篇十
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。可以說,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(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。
大學數(shù)學建模論文篇十一
隨著社會的不斷發(fā)展和科學技術的進步,數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用越來越廣泛,尤其是計算機技術的發(fā)展及廣泛應用,使數(shù)學建模思想在解決社會各個領域中的實際問題的應用越來越深入。本文筆者簡要談談數(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、預報、決策與控制。那么數(shù)學模型就是利用數(shù)學術語對一部分現(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)學知識在各個領域的應用越來越廣泛。如今數(shù)學知識在各個領域的應用越來越廣泛,尤其是在經(jīng)濟學中的應用最為顯著。自從1969年創(chuàng)設諾貝爾經(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位獲獎者,其中擁有數(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)濟領域,數(shù)學建模思想也廣泛應用于生物醫(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)學建模思想的應用是非常廣泛的,并對其他領域的發(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系、數(shù)量關系和數(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,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)開設的有關數(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用,但是在高校中實際開設的有關數(shù)學建模的課程并不多,尤其是應用數(shù)學、數(shù)學實驗以及計算機應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)學建模活動中去。
(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付考試,并沒有見識到數(shù)學的應用性,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)學建模”、“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,所以要注重提高數(shù)學類課程的教學質(zhì)量關鍵就在于高等數(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,從而解決不同領域中的數(shù)學建模問題。
(2)多開設跟數(shù)學建模有關的數(shù)學類課程。例如除了開設跟數(shù)學建模有關的必修課,還可以開設一些跟數(shù)學建模有關的選修課,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,為學生拓展知識領域,為其解決該領域的問題提供有效的方法。例如,經(jīng)濟學有關專業(yè)的學生就可以通過選修跟數(shù)學建模有關的課程,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)學建模活動和競賽,提高學生參與性。在高校內(nèi)部要多開展跟數(shù)學有關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,也加強了學術交流,提高學生的數(shù)學建模應用能力。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的例子,提高學生對數(shù)學建模的興趣,加強學生對模型應用的直觀性認識,促進學校應用型人才的培養(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。
大學數(shù)學建模論文篇十二
大量的應用型技能型人才,有效滿足了社會各行各業(yè)的用工需求。隨著國家對高職教育的重視和不斷投入,提高教育的教學質(zhì)量勢在必行[1]。數(shù)學建模的核心是以數(shù)學模型為基礎的實際運用,鑒于數(shù)學建模的這種特點,國內(nèi)高職數(shù)學教育逐步把數(shù)學建模理念融入到課題教學中,提高學生的應用能力。以數(shù)學建模理念的告知書明確教學改革要求學生結(jié)合計算機技術,靈活運用數(shù)學的思想和方法獨立地分析和解決問題,不僅能培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識,而且能培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作、不怕困難、求實嚴謹?shù)淖黠L[2]。筆者結(jié)合自身的教學工作經(jīng)驗,對基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革進行了探索,對教學實踐中出現(xiàn)的問題進行了分析梳理,以期為高職數(shù)學教學改革提供新思路,推動高職數(shù)學教學水平的不斷提高,培養(yǎng)出具有良好數(shù)學素養(yǎng)和專業(yè)技能的新型高職人才。
近年來,隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,對于高等職業(yè)技術人才需求不斷增大,社會對高等職業(yè)技術教育寄予厚望。但是傳統(tǒng)的高職教育由于專業(yè)設置不合理,使用教材落后,實訓實踐場地不足,培養(yǎng)出的學生動手能力差、專業(yè)能力不足,面對社會發(fā)展的新形勢,高職教育必須進行教學改革,提高學生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力。高職教育不同于普通本科教育,它有以下幾方面的特點。
1人才培養(yǎng)目標不同
高職教育和本科教育人才培養(yǎng)目標不同,高職教育是以技術應用型高技能人才為培養(yǎng)目標,所有的教學課程設計和人才培養(yǎng)體系設計都是基于此目標展開的,高職教育主要是為了向產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供生產(chǎn)、服務、管理等一線工作的高級技術應用型人才,專業(yè)能力培養(yǎng)和目標職業(yè)匹配度高,所以高職教育教學成果最直接的評價就是畢業(yè)生的就業(yè)競爭力和上崗后的適應能力。
2兩者的教學內(nèi)容不同
高職教育的教學重點是學生要掌握與實踐工作關系較為密切的業(yè)務處理能力、動手能力與交流能力,把學生的職業(yè)能力建設列為教學重點,課程設計專業(yè)性強,一旦就業(yè)能為企業(yè)創(chuàng)造明顯的效益,高職教育各專業(yè)課程差別較大。
3生源情況不同
在當前的教育教學體系下,高職教育的生源普遍較差,大多是沒有希望考上大學,轉(zhuǎn)而進入高職學習,希望通過掌握一定的技術來實現(xiàn)就業(yè),所以高職學生的基礎知識普遍較差,學習興趣不高。數(shù)學建模給高職數(shù)學教學改革開辟了新思路,數(shù)學建模為數(shù)學理論學習和工程實踐應用搭建了橋梁,在工學結(jié)合的基本原則下,采取數(shù)學建模教學理念,培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)及動手應用能力是一個非常有效的手段[3]。
1數(shù)學建模的概念數(shù)學建模是將數(shù)學理論和現(xiàn)實問題相結(jié)合的一門科學,它將實際問題抽象、歸納成為相應的數(shù)學模型,在此基礎上應用數(shù)學概念、數(shù)學定理、數(shù)學方法等手段研究處理實際問題,從定性或者定理的角度給出科學的結(jié)果[4]。數(shù)學建模的發(fā)展為數(shù)學知識的應用提供了途徑,對于現(xiàn)實中的特點問題,可以用數(shù)學語言來描述其內(nèi)在規(guī)律和問題,運用數(shù)學研究的成果,結(jié)合計算機專業(yè)軟件,通過抽象、簡化、假設、引進變量等處理過程后,將實際問題用數(shù)學方式表達,轉(zhuǎn)化成為數(shù)學問題,借助數(shù)學思想建立起數(shù)學模型,從而解決實際問題。2基于數(shù)學建模思想的教學理念基于數(shù)學建模的這種學科特點,可以把數(shù)學知識應用化,因此,基于數(shù)學建模思想的教學理念可以概括為三個層次:首先,確立提高學生數(shù)學應用能力為目標,以提高學生數(shù)學學習興趣為手段,以學習數(shù)學建模為途徑;其次,結(jié)合教學內(nèi)容,開發(fā)相應的數(shù)學建模案例,因地制宜、因生制宜,根據(jù)專業(yè)不同編寫相應的校本教材;最后,改進教學方法,創(chuàng)新課堂教學模式,建立課外數(shù)學建模學習興趣小組,帶領學生進行數(shù)學應用實踐活動,鼓勵學生參加各種數(shù)學建模競賽[5]。
傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式以教師課堂講授為中心,學生只能被動的接受,由于學生的基礎知識水平不同,掌握新知識的能力也不同,這種沒有區(qū)分的教學模式教學效果差,往往帶來的結(jié)果是造成基礎差的學生跟不上,對數(shù)學感興趣的學生失去興趣?;跀?shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革,是以學生數(shù)學應用能力提高為目標,以數(shù)學學習興趣培養(yǎng)為出發(fā)點,以數(shù)學建模為途徑,以教學方式改革為保障,打造高職數(shù)學教學改革新模式,全面提高高職教育應用型人才培養(yǎng)水平。
1結(jié)合專業(yè)特色,突出數(shù)學教育的應用性
數(shù)學作為高職教育的基礎性學科,理論性強,體系性強,對于基礎知識薄弱、學習興趣差的高職生來說感覺難學、枯燥,這是因為高職數(shù)學教育沒有教會學生如何在專業(yè)學習中和以后的工作中如何去用學到的數(shù)學知識,學生感覺知識無用自然也就不會主動去學,之所以引入數(shù)學建模的思想就是為了讓學生利用學到的數(shù)學知識去解決實際問題,讓學生認識到數(shù)學不只是紙面上的寫寫算算,數(shù)學可以把實際問題抽象化,變成數(shù)學問題,利用數(shù)學的研究方法給實際問題進行科學的指導,這樣高職數(shù)學教育就不再是課堂上的照本宣科,課下的演算作業(yè),將基礎數(shù)學教育和學生的專業(yè)教育相結(jié)合,帶來學生用數(shù)學解決專業(yè)問題是大幅度提高學生專業(yè)能力的有效途徑。
2結(jié)合學生能力,因材施教、因地制宜
高職學校的生源不如普通高校,一般學習基礎較差,對于專業(yè)實訓課并不明顯,但是在基礎學科教學過程特別突出,很多基礎知識掌握不牢,甚至一點印象都沒有,教師在上課時要充分考慮到這種情況,在課堂授課時給予實時的補充,以助于知識的過渡。因材施教是我國傳統(tǒng)的教育思想,在掌握學生知識水平的基礎上,教師要根據(jù)不同學習層次學生的具體情況,安排教學內(nèi)容和設置教學目標,對于基礎知識水平不高、學習興趣較差、學習能力較弱的學生要進行課外輔導。高職基礎課教育是專業(yè)課學習的基礎,授課教師要根據(jù)學生的專業(yè)學習情況和專業(yè)特點,把遷移知識運用能力在課堂上結(jié)合學生的專業(yè)背景進行輔導,高職數(shù)學教育不僅僅是為了學習數(shù)學,更多的是發(fā)揮數(shù)學知識在其專業(yè)能力培養(yǎng)中的作用。
3培養(yǎng)學生學習興趣,促進整體教學質(zhì)量提高
高職學校的學生學習興趣普遍不高,尤其是對于學了十幾年都感覺頭痛的數(shù)學,要想提高數(shù)學的教學質(zhì)量,首先必須要培養(yǎng)學生的學習興趣,長期以來學生在數(shù)學學習上已經(jīng)有了根深蒂固的認識,培養(yǎng)數(shù)學學習興趣很難,但是如果學生沒有學習興趣,教師授課內(nèi)容、授課方式改革都起不了太大的作用,學生對于數(shù)學學習興趣低由于低年級學習時受到的挫敗感,因此要讓學生建立學習數(shù)學的自信心,讓他們體驗學會數(shù)學的成就感,這樣才能逐步培養(yǎng)他們的學習興趣。教師可以采取以點帶面的方式,先選擇有一定基礎的學生,再從全部課程學習中發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)優(yōu)秀的個體,組織參加建模競賽,進行單獨賽前加強指導,用這些榜樣的力量提高全體同學的學習積極性。數(shù)學建模作為提高高職數(shù)學教育教學水平的“點”,能夠以其趣味性強,帶動學生的學習興趣,促進高職數(shù)學教育教學水平的全面提高。
4改革教學及評價方式,建立面向應用的數(shù)學教育體系
由于基于數(shù)學建模思想的高職數(shù)學教學改革打破了以往的課堂教學方式和考核方式,學生面對的不再是期末的一張試卷,而是一個個數(shù)學建模案例,需要學生運用本學期學到的數(shù)學知識解決實際問題,教師根據(jù)學生對案例的理解程度,數(shù)學模型運用能力,實際過程分析和解題技巧等多方面給出評價,同時積極評價、鼓勵學生的創(chuàng)新思維,并將其納入到考核體系當中。通過以上各個方面評價的加權作為最后的評價指標。這種以數(shù)學知識應用為基礎,直接面向應用的高職數(shù)學教育模式能極大的激發(fā)學生的學習積極性和知識應用能力,符合高職應用型人才培養(yǎng)理念,對提高高職學生的專業(yè)能力也打下了堅實的基礎?;跀?shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革是推動高職應用型人才培養(yǎng)體系建設的新舉措,也是推動高職基礎課教學水平的重要內(nèi)容,能有效解決學生學習興趣低,基礎知識掌握不牢,數(shù)學知識應用能力低等問題,通過“案例驅(qū)動法+討論法”,引導學生再次對課本知識進行思考和應用,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和應用能力。引入數(shù)學建模理念教學,把課堂學習的主動權交回給學生,既保證了高等數(shù)學原有的知識體系的完整,也可以提高教學效率。通過教學方式和評價方式改革,學生的學習主動性增強,也改變了以往對于數(shù)學學習的學習態(tài)度。高等數(shù)學作為高職教育學生必修的基礎課,在培養(yǎng)學生基本數(shù)學素養(yǎng)上具有重要作用,是理工類專業(yè)課程體系的重要組成部分,基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革也為同類基礎理論課改革提供了新思路和范例。
[1]孫麗.在高職數(shù)學教學改革中應注重數(shù)學建模思想的滲透[j].科技資訊,20xx(22):188.
大學數(shù)學建模論文篇十三
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。
利用數(shù)學建模解數(shù)學應用題對于多角度、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。
大學數(shù)學建模論文篇一
隨著科技的進步和社會的發(fā)展,數(shù)學這一基礎學科已與其他學科相結(jié)合,且應用愈來愈廣,已滲透到生產(chǎn)和生活的各個方面。我國從1992年開始舉辦大學生數(shù)學建模競賽。近年來,大學生數(shù)學建模競賽迅猛發(fā)展,為高等數(shù)學的應用型教學指引了方向,同時也激發(fā)了大學生的創(chuàng)新思維,鍛煉了大學生的實踐能力,受到了社會各界人士的關注和好評。
一、數(shù)學建模和大學生數(shù)學建模競賽
何為數(shù)學建模?有人認為,數(shù)學模型即以現(xiàn)實世界為目的而做的抽象、簡化的數(shù)學結(jié)構(gòu);也有人認為,數(shù)學模型就是將現(xiàn)實事物通過數(shù)學語言來轉(zhuǎn)化為常見的數(shù)學體系。事實上,數(shù)學建模是運用數(shù)學知識從實際課題中抽象、提煉出數(shù)學模型的過程,主要方法是通過合理假設、引進自變量、借助各種數(shù)學工具實現(xiàn)對現(xiàn)實事物的數(shù)字化轉(zhuǎn)變,進而描述或解決實際問題。
那么,受廣大高校師生青睞的大學生數(shù)學建模競賽又是什么呢?數(shù)學建模競賽是全國大學生參與規(guī)模最大的課外科技活動,從一個側(cè)面反映一個學校學生的綜合能力,為學生提供了展示才華的舞臺。大學生數(shù)學建模競賽具有一定的開放性和應用性,同時兼具一定的綜合性和挑戰(zhàn)性。成果以一篇論文的形式上交,要求必須包含完整的建模步驟,包括問題的提出、模型的假設、變量的引入、建模過程、模型求解與分析、模型檢驗及應用。
二、大學生數(shù)學建模競賽與課程教學培訓中存在的問題
通過對山西工商學院歷年來參加大學生數(shù)學建模競賽的選手及其相關指導老師進行調(diào)查、走訪,并考察其他高校的情況,筆者發(fā)現(xiàn),相比往年的成績,各大高校在近幾年的競賽成績上有了飛速的提高,在學校的組織和鼓勵下,參賽人數(shù)逐年遞增,數(shù)學建模教學每年都在不斷改革,同時除了參加競賽,還在課堂外實踐了數(shù)學與生產(chǎn)實際的結(jié)合過程。然而,通過參閱文獻和訪談筆錄資料,筆者也總結(jié)了近幾年來大學生數(shù)學建模競賽及競賽培訓教學中存在的相關問題。
第一,參賽學生的學習能力和綜合素質(zhì)有待提高。在思想品質(zhì)方面,數(shù)學建模的參賽過程極其艱苦,需要學生具備意志力、求知欲、團隊意識。我們的隊員往往在此三方面表現(xiàn)一般。同時,在數(shù)學能力方面,學生的數(shù)學基礎知識儲備不足,軟件處理的方法單一,實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新思維并不能良好地展現(xiàn)。
第二,根據(jù)上述學生所表現(xiàn)出的問題不難發(fā)現(xiàn),教師團隊在數(shù)學建模培訓教學過程中,教學觀念滯后,創(chuàng)新能力有待提高,教學模式亟待突破,數(shù)學建模的教師團隊應當做好學生的表率,要吃苦耐勞,要通力合作。
第三,正因為上述問題,數(shù)學建模培訓也出現(xiàn)了弊端。培訓方式單一,培訓只講求深入而不探索廣度,培訓時間安排不合理,培訓的內(nèi)容與建模競賽不對接。
第四,經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),部分高校對組織數(shù)學建模競賽的前期工作沒有給予足夠的重視,少數(shù)高校在競賽的組織和開展中急功近利。另外,大多數(shù)高校在數(shù)學建模教學教育的過程中缺乏完整的制度和保障體系。
三、大學生數(shù)學建模課程教學培訓策略
大學生建模競賽除了能為部分大學生及其指導老師和高校獲得榮譽外,更能培養(yǎng)大學生綜合運用所學專業(yè)的意識,提升大學生的創(chuàng)新思維和抽象思維,以及自主學習能力和團隊協(xié)作能力。因此,在數(shù)學建模課程教學培訓中,應做好如下工作。
(一)教師層面
首先,數(shù)學建模課程教學培訓應當以創(chuàng)新為起點。建模不是憑空而來的,教師要引導學生從生活實際中抽象出數(shù)學模型,真正在選題上下功夫,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
其次,數(shù)學建模課程教學培訓應當以數(shù)學知識體系為基礎。教師不能僅僅將自己的專業(yè)知識傳授給學生,數(shù)學博大精深,自身要不斷涉獵新知識,不僅要注重數(shù)學學習的深度,更應當拓展數(shù)學學習的廣度,為數(shù)學建模競賽打下堅實的基礎。
最后,數(shù)學建模課程教學培訓應當回歸實踐。建模的目的是為了解決實際問題,無論多么復雜的數(shù)學模型,最后都要落到解決后的結(jié)果中。因此,教師既要教會學生建模,又要教會學生將建模的方法真正應用于解決實際問題,做到學以致用。
(二)學校層面
首先,制定系統(tǒng)的數(shù)學建模課程體系,包括合理的學時、學制,保證學生的學習,不能在競賽前急抓一批學生現(xiàn)學現(xiàn)用。
其次,學校要做好數(shù)學建模競賽的宣傳和指導工作,盡量保證每位學生都能于在校期間參加比賽,獲得鍛煉。
最后,學校要時刻以學生為主,不能一味地為了獲獎而出現(xiàn)教師代替學生的現(xiàn)象。
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大學數(shù)學建模論文篇二
摘要:在當今社會數(shù)學已經(jīng)滲透向生活的各個領域,概率、比率、機會、誤差、圖像、邏輯、程序等等數(shù)學概念已進入日常生活;各行各業(yè)都在數(shù)量化、數(shù)字化、數(shù)學化,用到的數(shù)學知識越來越多。但傳統(tǒng)高等數(shù)學教學注重訓練學生的邏輯推理能力,而沒有注意訓練如何從實際問題中提煉出數(shù)學問題以及如何用數(shù)學來解決實際問題,本文從建模思想的重要性、教育現(xiàn)狀和改革思路以及已有的建模教學成果三個方面探討數(shù)學建模思想在高等數(shù)學教學中的作用。
關鍵詞:數(shù)學建模;高等數(shù)學教學
一、引言
11世紀的數(shù)學家、物理學家和天文學家高斯曾說:“數(shù)學是科學之王。”數(shù)學貫穿于所有科學理論之中,任何科學理論如果不應用數(shù)學,它就是粗糙的,不懂數(shù)學的人是不能進行深層次的科學思維的。
在當今社會數(shù)學已經(jīng)滲透向生活的各個領域,概率、比率、機會、誤差、圖像、邏輯、程序等等數(shù)學概念已進入日常生活;各行各業(yè)都在數(shù)量化、數(shù)字化、數(shù)學化,用到的數(shù)學知識越來越多。從科學技術的角度來看,大量與數(shù)學相關的交叉學科相繼出現(xiàn)出現(xiàn),迅速發(fā)展例如:數(shù)學化學、數(shù)學生物、數(shù)學地質(zhì)學、數(shù)學心理學、數(shù)學語言學、數(shù)學社會學等。有研究者認為高科技技術本質(zhì)上就是一種數(shù)學技術。例如財物、會計專業(yè)軟件包都是大量應用現(xiàn)有的相關數(shù)學知識,開發(fā)數(shù)學模型以及應用數(shù)學技巧、方法的結(jié)果。高等數(shù)學對于培養(yǎng)大學生數(shù)學思維、數(shù)學意識提升邏輯思維能力有重要意義。
二、數(shù)學建模思想的重要性
傳統(tǒng)高等數(shù)學教學注重訓練學生的邏輯推理能力,而沒有注意訓練如何從實際問題中提煉出數(shù)學問題以及如何用數(shù)學來解決實際問題,其后果是學生們學了不少數(shù)學,但不會用,為此在高等數(shù)學的教學過程中如何提升教學效果成為教學改革的一個重要研究問題。當前高等數(shù)學教學不重視應用性,很多學生數(shù)學的學習僅僅以通過考試為目的,數(shù)學成為抽象的、枯燥的、無實際用途的科學。數(shù)學建模則以“數(shù)學的應用與模型化”為主線,重視數(shù)學建模意識和應用能力的培養(yǎng)。
數(shù)學建模的思想在高等數(shù)學發(fā)展的歷程中很早就有,但是現(xiàn)代教育技術環(huán)境的發(fā)展和大學生數(shù)學建模賽事的舉行為數(shù)學建模的教學發(fā)展提供了契機和更好的外部環(huán)境條件,同時也對現(xiàn)代高等數(shù)學的教學提出了新的要求。數(shù)學建模對于培養(yǎng)大學生數(shù)學能力的作用的相關研究較多,研究結(jié)果表明:數(shù)學建模能夠提升大學生理論聯(lián)系實際的能力、可以提升思維能力、概括能力、歸納能力、創(chuàng)新能力。
三、數(shù)學建模教育現(xiàn)狀和改革思路
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,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學建模競賽。2012年,來自全國33個省/市/自治區(qū)(包括香港和澳門特區(qū))及新加坡、美國的1284所院校、21219個隊(其中本科組17741隊、專科組3478隊)、63600多名大學生報名參加本項競賽。競賽能全面反應學生解決實際問題的能力、數(shù)學創(chuàng)造力、計算機使用能力、書面表達寫作能力,特別強調(diào)創(chuàng)新意識、團隊精神。已經(jīng)成為我國大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升的重要大型學術賽事之一。
鄭州航空工業(yè)管理學院,在2008年至2010年累計有67支隊伍,共計201名學生才加了全國的大學生建模大賽,并取得了良好的成績榮獲省級一等獎6項、省級二等獎8項、省級三等獎20項,但參賽學生來自全校各個不同院系,較多集中在數(shù)理與統(tǒng)計學院。
綜上可見:通過數(shù)學建模對提升高等數(shù)學教學效果的實踐研究,可以為高等數(shù)學的教學找到一條新模式,進而提升學生綜合素質(zhì),培養(yǎng)出能更好適應社會的應用型專業(yè)人才。另外,對于數(shù)學建模教學實踐還可提升高校的數(shù)學建模競賽成績,提升學校知名度,并影響到更多的學生,使學生們真正熱愛數(shù)學學習,全面提升個人素質(zhì)。
四、數(shù)學建模教學研究的相關成果
關于數(shù)學建模與提升提升高等數(shù)學教學效果的實踐研究的相關研究主要集中在以下幾個方面:
(一)數(shù)學建模的教學方法研究
許多研究者對數(shù)學建模的教學從不同角度和方面進行探討,一些比較有影響的研究有:黃世華等,針對高專院系的建模教學現(xiàn)狀,提出從指導思想、教學理念、教學內(nèi)容、教學方法、考核方式出發(fā),課程教學應采取以問題驅(qū)動研究式為主,以知識驅(qū)動講授式為輔的教學方法才是行之有效的。劉浩等,認為數(shù)學建模應加強數(shù)學思維的互動訓練,培養(yǎng)創(chuàng)新精神;加強信息素養(yǎng)的訓練,開拓知識面;注重團隊訓練,提高團隊合作意識。楊小鐘討論數(shù)學建模教育對高校數(shù)學教育改革的重要意義,以及存在的問題并提出了改變教學理念的改進措施。還有研究者通過具體的模型教學,討論了建模思想的培養(yǎng)和相關的教學實踐心得。柴中林、王航平等針對美國大學生數(shù)學建模競賽提出了一些培訓策略。
(二)數(shù)學建模教學意義研究
對數(shù)學建模的意義研究主要集中在數(shù)學建模與大學生能力培養(yǎng)和非智力因素發(fā)展等方面。沙元霞等提出學??梢酝ㄟ^增強數(shù)學建模意識、改進數(shù)學建模思想方法、提高數(shù)學建模能力,深化教育教學改革,培養(yǎng)數(shù)學應用型人才。蔣莉分析了數(shù)學建模對培養(yǎng)大學生數(shù)學素質(zhì)的作用,并提出數(shù)學建模培養(yǎng)了大學生的抽象思維能力,提高了大學生的創(chuàng)新能力。楊太文等,研究數(shù)學建模競賽與大學數(shù)學課程間的效用發(fā)現(xiàn)數(shù)學建模的學習可以明顯提高學生的數(shù)學學習能力。
總之,當前我國大學生數(shù)學建模的教學水平相對落后,數(shù)學建模思想和高等數(shù)學相結(jié)合,可以提升學生的學習興趣,進而促進學生主動學習和思考,養(yǎng)成獨立思考學習的好習慣,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。數(shù)學建模大賽這個平臺,有給了學生一個團隊協(xié)作的機會,讓學生能夠提升自己的理論聯(lián)系實際能力、應用寫作能力和創(chuàng)造力。數(shù)學建模思想可以提高教學效果,而高等數(shù)學課程的開展為數(shù)學建模奠定了理論基礎,兩者相輔相成,密不可分。
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大學數(shù)學建模論文篇三
一、 論文形式:科學論文
科學論文是對某一課題進行探討、研究,表述新的科學研究成果或創(chuàng)見的文章。
注意:它不是感想,也不是調(diào)查報告。
二、 論文選題:新穎,有意義,力所能及
要求:
1. 有背景.
應用問題要來源于學生生活及其周圍世界的真實問題,要有具體的對象和真實的數(shù)據(jù)。理論問題要了解問題的研究現(xiàn)狀及其理論價值。要做必要的學術調(diào)研和研究特色。
2. 有價值.
有一定的應用價值,或理論價值,或教育價值,學生通過課題的研究可以掌握必須的科學概念,提升科學研究的能力。
3. 有基礎
對所研究問題的背景有一定了解,掌握一定量的參考文獻,積累了一些解決問題的方法,所研究問題的數(shù)據(jù)資料是能夠獲得的。
4. 有特色
思路創(chuàng)新,有別于傳統(tǒng)研究的新思路;
方法創(chuàng)新,針對具體問題的特點,對傳統(tǒng)方法的改進和創(chuàng)新; 結(jié)果創(chuàng)新,要有新的,更深層次的結(jié)果。
5. 問題可行
適合學生自己探究并能夠完成,要有學生的特色,所用知識應該不超過
高中生的能力范圍。
三、 (數(shù)學應用問題)數(shù)據(jù)資料:來源可靠,引用合理,目標明確 要求:
1.數(shù)據(jù)真實可靠,不是編的數(shù)學題目;
…… …… 余下全文
大學數(shù)學建模論文篇四
數(shù)學是一切科學與技術的基礎,它的產(chǎn)生與發(fā)展都是為了推動社會的發(fā)展。因此,數(shù)學在社會生活中的地位是不可動搖的。然而,很多人都習慣把數(shù)學知識說成理論性的知識,覺得數(shù)學知識對社會的發(fā)展起不到促進作用,故從心底對數(shù)學產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。20世紀70年代,數(shù)學建模進入了一些西方國家大學,它的出現(xiàn)帶動了數(shù)學領域的發(fā)展,也駁斥了數(shù)學無用論的思想,使得數(shù)學理論很好地實踐于生活當中的各個領域。20世紀80年代開始,隨著改革開放,我國的數(shù)學建模教學和數(shù)學建模競賽活動也日益蓬勃地發(fā)展起來。1982年復旦大學首先在應用數(shù)學專業(yè)學生中開設了數(shù)學模型課程,隨后很多院校也相繼開設。由于數(shù)學建模在各個高校中成功地引入,1994年教育部高教司決定每年在全國舉行全國大學生數(shù)學數(shù)模競賽。隨著每年數(shù)學建模競賽的發(fā)展,目前數(shù)學建模課程和競賽在本科院校得到了普及,從而推動了數(shù)學教學的發(fā)展。
隨著數(shù)學建模競賽在本科院校的普及,開始增設了高校大專組的數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽的引入,提高了高職院校數(shù)學課程的重視度,改變了古板、簡單地傳授數(shù)學理論知識給學生的課程方式。另外,隨著計算機技術的迅速發(fā)展,數(shù)學的應用不僅在工程技術、自然科學等領域發(fā)揮著越來越重要的作用,而且以空前的廣度和深度向經(jīng)濟、金融、生物、醫(yī)學、環(huán)境、地質(zhì)、人口、交通等新的領域滲透,數(shù)學建模和與之相伴的科學計算正在成為眾多領域中的關鍵工具。
一、數(shù)學建模的概念及競賽模式
用數(shù)學方法解決科技生產(chǎn)領域的實際問題,關鍵第一步是建立相應的數(shù)學模型。也就是說,當需要從定量的角度分析或者探究一個實際問題時,就要在調(diào)查研究的基礎上,充分了解對象信息,做出合理的假設,分析其內(nèi)部規(guī)律等,運用數(shù)學的符號或者語言表示出來,這就是數(shù)學模型。通過計算得到的模型結(jié)果來解釋實際問題,并接受實際的檢驗,這個建立數(shù)學模型的全過程就稱為數(shù)學建模。
一般來說,數(shù)學建模過程按照以下步驟來進行:
為了激勵學生學習數(shù)學的積極性,提高學生建立數(shù)學模型和運用計算機技術解決實際問題的綜合能力,鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動,開拓知識而,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識,同時推動大學數(shù)學教學體系、教學內(nèi)容和方法的改革,國家教育部高教司和中國工業(yè)與應用數(shù)學學會共同主辦而向全國大學生的群眾性科技活動,即全國大學生數(shù)學建模競賽。數(shù)學建模競賽遵循的模式:
1)參賽隊由三名大學生和一名指導教師組成,指導教師負責學生的訓練,競賽時指導教師不得參與。
2)參賽者從所給的題目當中選擇一道題目來進行競賽,競賽期間可以運用各種方式進行查閱自己所需要的資料,如:計算機網(wǎng)絡,學校圖書館等等。
3)競賽時間為三天,到時參賽者須提交一篇有關數(shù)學建模競賽的論文,其中論文內(nèi)容包括:摘要,問題的重述,問題的分析,模型的假設,符號說明,模型的建立,模型的求解,模型評價,參考文獻等。
4)競賽期間,時間由參賽者自由安排,但是不允許參賽者與其他組的參賽者進行討論、交流。
二、高職院校進行數(shù)學建模教育存在不足
高職院校教育以培養(yǎng)實用型、技能型人才為目標,側(cè)重于培養(yǎng)學生的應用能力。數(shù)學建模正是運用數(shù)學知識建立數(shù)學模型的方式,解決實際問題。因此,數(shù)學建模的目的與高職院校教育的目的不謀而合。在高職院校推廣數(shù)學建模競賽,不但可以提高高職院校的競爭力,而且符合它的辦學理念。然而,在許多高職院校中,對學生進行數(shù)學建模能力培訓重視的力度不夠。
在學生方面,高職院校的學生認知水平低下,擁有的數(shù)學基礎比較差、應用數(shù)學軟件能力不強、解決實際問題的意識不強等種種因素,導致了學生害怕數(shù)學,學習數(shù)學只是為了應付考試,對數(shù)學產(chǎn)生了恐懼感,同時心里也產(chǎn)生了數(shù)學無用論的思想。
在教師方面,師資不足,數(shù)學教學方法單一,教學方式陳舊,只是采取填鴨式的教學方法。大部分數(shù)學教師對數(shù)學建模課程的研究不是很滲透,只是簡單地了解數(shù)學建模課程的初等模型.對于較為深入的模型沒有深入地進行研究,以致在教學方面,沒有能夠很好地帶動學生去學習數(shù)學建模課程,使學生對數(shù)學建模課程產(chǎn)生學習的興趣。
在學校方面,由于學生數(shù)學底子較差,有些學校不開設高等數(shù)學和數(shù)學建模課程。高職院校學生競賽項目較多,很多競賽都與本專業(yè)鉤掛,導致學校較重視與相關專業(yè)競賽的項目,而忽略了數(shù)學建模競賽。學校對數(shù)學建模選修課給予課時不足,使得學生只能了解數(shù)學建模選修課的皮毛,且學校對全國大學生數(shù)學建模競賽支持的力度不夠。
三、數(shù)學建模對高職院校的影響
(一)對課程教改方面的影響
數(shù)學教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法僅僅介紹數(shù)學的理論知識,對問題的應用背景等方面介紹較少,另外高職院校學生的數(shù)學底子相對薄弱,單純地向他們灌輸數(shù)學的理論知識,不但沒有提升他們的數(shù)學理論水平,反而使他們對數(shù)學知識失去了學習的興趣。然而,在數(shù)學教學課程中引入數(shù)學建模思想,將數(shù)學建模的思想和方法融入數(shù)學教學課程中,為數(shù)學與外部世界打開了一個通道,打造了一種以學生為中心的全新的、有效的數(shù)學教學模式,為學生提供將所學的知識應用于解決實際問題的機會,給學生以更大的思維空間,提高學生的思維能力和數(shù)學素質(zhì),也大大增加了學生學習數(shù)學理論知識的興趣。
隨著數(shù)學建模的`概念以及電子計算機的出現(xiàn),數(shù)學知識的應用已經(jīng)以空前的廣度和深度向其他各個行業(yè)滲透。數(shù)學模型這個詞越來越多地出現(xiàn)在現(xiàn)代人的生產(chǎn)、工作和社會活動中。例如:公司要根據(jù)產(chǎn)品的需求狀況、生產(chǎn)成本等信息,建立一個投資方案模型,認真核準投資的收益率和風險損失率,在投資前較好地對投資進行預測和評估,確定投資方案,以取得最佳經(jīng)濟效益;氣象工作者為了得到準確的天氣預報,一刻也離不開根據(jù)氣象衛(wèi)星匯集的氣壓、雨量、風速等數(shù)據(jù)建立起來的數(shù)學模型等等。高職院校的各個專業(yè)都是以實踐性為主要目標,在各個專業(yè)教學中輸入數(shù)學建模的思想,不但能夠增加學生學習數(shù)學理論知識的興趣,而且還可以提高他們對專業(yè)知識的理解能力.同時提升他們分析以及解決問題的能力;另外,數(shù)學建模思想的引入,改變了原專業(yè)課程的授課方式,相當于向?qū)I(yè)課程注入了一個新鮮的血液,其教學方式也達到了促進的作用。因此,引入數(shù)學建模思想,可以有效地擴大數(shù)學的實用性更好地為專業(yè)課程服務,達到雙贏的目的。
例如:求汽車在公路上做勻速直線運動的路程。
相對于這道題來說,估計每個人都會求解,都知道答案應該為:路程等于速度乘以時間,即s=v*t。
然而,對于這樣答案理解的人,也僅僅局限于初中階段。對于大學階段,我們還能單一地這樣認為嗎?汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度都會一樣嗎?顯然,汽車在做直線運動過程中,每時每刻的速度肯定不會一樣的,上述問題只是一種理想的狀態(tài),它忽略了空氣阻力等其他因素,即在求解汽車在公路上做勻速直線運動的路程的模型中,首先假設空氣阻力忽略不計,公路上的阻力都是一致的,這樣我們才可以得出汽車在公路上做勻速直線運動的數(shù)學模型:s=v*t。通過學習數(shù)學建模課程,經(jīng)過這樣地處理,既向?qū)W生灌輸了數(shù)學建模的概念,增加了他們學習數(shù)學的興趣,又使得學生對問題的來龍去脈產(chǎn)生了清晰的認識。因此,在高職院校各個專業(yè)課中引入數(shù)學建模思想,不但使得學生對知識有了更清晰的認識,而且也可以促進專業(yè)課程的改革。
(二)對學生的影響
開展數(shù)學建?;顒?,能擴大學生的知識而。數(shù)學建模所涉及的內(nèi)容廣泛,用到的知識而寬廣,運用涉及的領域在物理學、經(jīng)濟學、管理學等各方面。學生參加數(shù)學建模課程的培訓,可以學習到多種類型的數(shù)學模型,比如:線性規(guī)劃模型、人口預測模型、層次分析法模型等等。這些模型都是擁有實際的背景,使得學生不僅對問題的實際背景來源有了更深地認識,而且增加了他們課外知識的知識面。其次,建立和解決數(shù)學建模模型,一般都會運用到數(shù)學編輯器和數(shù)學軟件;開展數(shù)學建模競賽活動,使得學生對數(shù)學編輯器mathtype和數(shù)學軟件 matlab、lingo產(chǎn)生了了解,熟悉它們基本的運用,擴展他們的模型解決能力。
開展數(shù)學建?;顒?,有利于培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新和實踐能力。數(shù)學建模是一個富有創(chuàng)造性思維的活動,它不等同于簡單的應用題目。對于給予一道數(shù)學建模應用題目,它沒有絕對統(tǒng)一的答案,這給予了很大的思維空間。將數(shù)學建模的方法和思想融入教學課程中,有助于激發(fā)學生的原創(chuàng)性沖動,喚醒學生對工作的創(chuàng)造性意識。通過建立模型,學生要從錯綜復雜的實際問題中,抓住問題的本質(zhì),明確問題的要求,將問題與實際聯(lián)系在一起,做出合理的假設,運用所給問題的條件尋求解決問題的最佳方案和途徑,這一過程能充分發(fā)揮學生豐富的想象力和創(chuàng)新能力。另一方面,數(shù)學建模是科學運用到實踐的過程,高職院校當中開展數(shù)學建?;顒涌梢杂行У嘏囵B(yǎng)高職學生的實踐能力和動手能力以及分析問題和解決問題的能力,為學生今后從事技術性工作奠定良好的基礎。
開展數(shù)學建模活動,有助于激發(fā)學生學習的興趣。數(shù)學建模的主要目的是把所學到的知識運用到實踐中,數(shù)學建模的很多題目都與我們自身息息相關的。例如:的c題目,問題針對腦卒中(俗稱腦中風)是目前威脅人類生命的嚴重疾病之一,為了進行疾病的風險評估,對腦卒中高危人群能夠及時采取干預措施,也讓尚未得病的健康人,或者亞健康人了解自己得腦卒中風險程度,進行自我保護。題目給出了中國某城市各家醫(yī)院1月至12月的腦卒中發(fā)病病例信息以及相應期間當?shù)氐闹鹑諝庀筚Y料,讓我們建立數(shù)學模型研究腦中風的發(fā)病率與什么因素有關,我們?nèi)绾晤A防腦中風的發(fā)生。因此,這樣的題目貼近生活,很容易激發(fā)學生想去進一步研究的興趣,想知道究竟何種原因產(chǎn)生這種疾病,這種疾病有何危害,如何去預防等等。
開展數(shù)學建模競賽活動,有助于增強學生之間的團結(jié)合作精神。在當今世界上,團結(jié)合作是每個人應該具備的一種品質(zhì)。在團結(jié)合作過程中,我們可以學會如何與人相處,如何尊重他人,如何寬容他人,如何培養(yǎng)我們的責任心。數(shù)學建模競賽由三個人組成一個小組,在競賽期間,我們要順利、完整地完成一道題目,成員間必須擁有合作的意識,以及分工要合理。因此,學生參加數(shù)學建模競賽,不僅可以培養(yǎng)同組隊員之間的默契,而且也可以增強學生之間的團結(jié)合作精神。
四、結(jié)論
數(shù)學建模已是當今時代所需要的,數(shù)學建模競賽是全國各個學科大競賽當中參賽者人數(shù)最多的一項比賽。高職院校開設數(shù)學建模課程以及參加數(shù)學建模競賽,不但可以提高課程的教學效果和質(zhì)量,而且還可以有效地提升學生的基本素質(zhì),激發(fā)他們的潛能。
大學數(shù)學建模論文篇五
“摘要”是對整篇論文的縮寫,建立在通讀全文、理解全文的基礎之上。評審專家評閱論文時,總是先看摘要,摘要給專家留下第一印象,是評獎的敲門磚。“摘要”包括:問題背景,要達到什么目標,解決問題的思路、方法和步驟,模型的主要內(nèi)容、算法和結(jié)論,模型的特色。好的“摘要”能很快吸引評審專家的注意力,它建立在多次修改、反復推敲的基礎之上,具有統(tǒng)攬全文、層次分明、重點突出、文筆流暢的特點。
“問題提出”也可寫作“問題重述”。是將競賽試題所給定的問題背景和解題要求用論文書寫者自己的語言重新表述。在美國的數(shù)學建模競賽中,這一部分稱為background或者introduction。
任何問題的求解都有它的背景和適用范圍,建模試題來自于現(xiàn)實問題,同樣受到各種外在因素的約束?!澳P图僭O”就是界定一個范圍,或給出幾個約束條件,一使得問題的解決過程不至于太復雜,二使得其他人在使用該模型時知曉它的適用范圍?!澳P图僭O”不是憑空臆造的,是在建立模型的過程中挖掘、提煉出來的。
數(shù)學符號是數(shù)學語言的基本元素,具有抽象性、準確性、簡潔性的特點。數(shù)學模型由數(shù)學符號組成,模型的求解通過符號的運算來完成。可見,在建立數(shù)學模型時根據(jù)需要隨時引入必要的數(shù)學符號是多么重要的事情。根據(jù)競賽要求,在建立模型的過程中所引入的數(shù)學符號要在本模塊給出說明,最好的說明方式是列一個表格。
眾所周知,解決數(shù)學問題最難、最重要的一步就是明確解題思路,確定解題方法。而“分析”,則是邁出這一步的關鍵。數(shù)學建模也這樣。建模試題往往由幾個子問題組成,這時的“問題分析”既要有全局分析,也要有局部分析?!皢栴}分析”包括:分析解決該問題需要用到哪些專業(yè)背景知識;分析解決問題的切入點、重點和難點;分析解決問題的思路、方法、工具和步驟。這樣的分析對于“如何建立模型?采用哪些數(shù)學理論或公式?怎樣求解?會遇到哪些困難?”具有指導作用。
“模型建立”就是將原問題抽象成數(shù)學的表示式,主要步驟:
第一步,根據(jù)問題的實際背景和專業(yè)背景,選擇適當?shù)臄?shù)學理論或工具。例如,如果是變化率問題,則考慮借助于導數(shù)或微分方程的手段;如果涉及面積、體積、曲線弧長、功、流量等幾何量或物理量,則考慮運用積分元素法,將問題轉(zhuǎn)化為定積分、或重積分、或曲線曲面積分;如果是隨機數(shù)據(jù)的處理,則考慮統(tǒng)計分析的方法。
第二步,確定常量、變量,用符號來表示這些量。
第三步,建立數(shù)學模型,即建立常量、變量之間的關系。這種關系可以是方程、函數(shù)或表格。
少數(shù)模型可能是簡單的數(shù)學式子,求解起來比較容易。有些模型雖然也可用數(shù)學式子表示,但其中含有難以析出的參數(shù),求解很困難,有的模型面對的就是一堆數(shù)據(jù),對于這兩種情形,就需要借助于軟件matlab,mathematic,maple,sas,spss中的某一個編程求解。
數(shù)學建模競賽的題目來自于科技、工程、經(jīng)濟、社會等領域的實際問題。由于問題的復雜性和方法的局限性,所建立的數(shù)學模型與實際情況之間會有差距,模型可靠性的檢驗成為必然。為了檢驗提交的數(shù)學模型與實際情況吻合的程度,競賽題中往往會提供一些來自于背景問題的實驗數(shù)據(jù)?!澳P蜋z驗”就是將給定的數(shù)據(jù)代入模型,計算相對誤差和絕對誤差,如果誤差較大,就要返回去調(diào)整模型以提高可靠性。
該標題也可寫成“模型的優(yōu)缺點分析”。分析模型有哪些優(yōu)點,缺點是什么。也有人將這里的標題改寫為“模型評價、推廣與改進”。其中的“推廣”是將前述“模型假設”中的某些條件適當放寬,看看結(jié)果會怎樣?!案倪M”是指對模型或算法做出某種改進。
列式參考的主要文獻。
詳細的軟件程序、程序運算過程、運算結(jié)果;用于模型檢驗的數(shù)據(jù)表格;其他不宜放在正文中的數(shù)據(jù)表格。
大學數(shù)學建模論文篇六
在得知xxxx年全國大學生數(shù)學建模競賽中,我們隊(隊員:)獲得xxxx省賽區(qū)二等獎的時候,我并不喜出望外,反而覺得有點遺憾,有點可惜,因為我們沒有完全發(fā)揮出水平,這樣成績對我們來說并不理想。其實這也是在我的預料之中的。以下是我個人在這次比賽中的感受:
在數(shù)模競賽中想獲得好成績,進軍全國評選并非易事。首先模型要建得好,其次文本要寫得好,即敘述要簡潔,文字要流暢,邏輯嚴謹。可要做到這兩點并不容易,每個問題涉及的知識面很廣,要求有扎實的數(shù)學基礎,需要掌握高等數(shù)學,線性代數(shù),離散數(shù)學,概率與數(shù)理統(tǒng)計理論,有時還要涉及物理等等方面的知識,這有賴于我們平時不懈的努力和刻苦的學習鉆研。此外,開始建立的模型并不是最優(yōu)的,需要反復修改,不斷優(yōu)化,最后才能求出最優(yōu)解。建立好數(shù)學模型后,接下來是寫文本,文本必須簡潔,讓人容易看懂,如果文本寫得不好,不能把模型正確表達出來,也不能取得好成績。因為文本在評分中占了很大的比例,直接影響我們的論文是否能夠獲得高分。
比賽的形式是以三人為一對的,隊員之間分工合理、科學與否直接影響比賽成績。如果能充分發(fā)揮各個隊員的優(yōu)勢,那么這是最好的。例如,文筆好的負責寫文本,數(shù)學好的負責建立模型,查資料,編程好的負責編程求解。也就是團隊精神,在意見有分歧的時候,要顧全大局,而不要各做各的,互不謙讓,這一點無論做什么都是至關重要的。
在這次比賽中,我們隊合作得很愉快,配合也很默契,所以我們很順利的.建立了模型,并求出了模型的解。在與同學們和老師討論過程中,我們發(fā)現(xiàn)很多他們討論的問題,是我們小組討論過,并證明過不是最優(yōu)解的模型??梢哉f我們是最早建立模型的,并得出模型的解的。但我總覺得我們的文本寫得不理想,不滿意,這也沒辦法,因為我們花在第三個問題的時間太多了。以至到快要交卷的時候我們還忙于修改文本。
我已參加過兩次比賽,兩次的成績都不錯,因此我們組比別人有優(yōu)勢,有參賽的經(jīng)驗,除外,對于做題我們都很有經(jīng)驗,知道如何去查資料,怎樣與指導老師討論問題,可以說,有一種居高臨下的感覺,游刃有余。
雖然我們沒在全國上獲獎,但我們已經(jīng)盡了力,結(jié)果如何,都無怨無悔。最后我要感謝廣州大學給我們提供這么一個參賽的機會,學校為了這次比賽,準備了很多人力物力,在比賽前一個月組織參賽的學生集訓,這是我校在這次比賽中取得好成績的原因之一。很多老師為了這次比賽花了很多心血,而且在比賽的最后一天,一些老師還陪著學生一起通宵達旦,這是難能可貴的精神,我想在我們學校應該大力發(fā)揚。預祝我校在今年的全國大學生數(shù)學建模取得更優(yōu)異的成績。
大學數(shù)學建模論文篇七
探究式教學與數(shù)學建模
探究式教學法,不同于傳統(tǒng)將知識直接由老師進行傳授的教學方法,而將其重心放在學生的“探與究”上?!疤健笔侵仡^,學生在新接觸某個概念和原理時,教師只提供事例和問題,學生通過查閱、觀察、記錄、實驗等途徑獨立探索?!熬俊笔呛诵?,學生在獨立探索的基礎上,通過思考、討論自行發(fā)現(xiàn)掌握相應的原理和結(jié)論。
最后老師結(jié)合學生的探究過程對他們的結(jié)論進行評價和矯正。在探究過程中,始終強調(diào)以學生為主體,學生的自主學習能力都得到加強,相比被動接受教師傳授的知識和結(jié)論,通過這種方式獲取的知識,學生理解更透徹,掌握更牢固。數(shù)學建模課程教學中大量源于實際生活的實例,也使得這門課程在教學手段和教學形式上的得以有大量創(chuàng)新,探究式的教學模式尤其適合在本課程的教學中使用,筆者長期承擔數(shù)學建模課程的教學工作和指導學生開展數(shù)學建模競賽及有關活動,結(jié)合多年的實踐談一談。
探究過程的具體實施
問題驅(qū)動
實踐探索
這是探究過程的關鍵環(huán)節(jié),在教師的組織下,學生自己動手實踐如何制訂研究計劃,如何收集必要的資料和有關的'研究方法。基于培養(yǎng)學生團隊合作精神的目的,這個過程可將學生分組來完成。例如:包湯圓的問題中,引導學生把問題梳理和抽象出來,一張面積為s的皮,可以包體積為v的餡,如今把這張面積為s的皮,分成n張面積為s的皮,每張面積為s的皮可以包體積為v的餡,那么問題就轉(zhuǎn)化為了討論,究竟是v大還是nv大的問題了。這個過程中,一定要讓學生思考,是不是需要某些合理的假設,如:不論面皮大小,其厚度都應該一致;不論湯圓大小,其形狀都一致(這兩個假設很關鍵)。
思考討論
學生把通過實踐探索得到的資料進行思考、梳理、總結(jié),形成自己的結(jié)論。各團隊就同一問題將自己的結(jié)論清楚地表達出來,針對各種不同的觀點,共同討論。評價矯正在集體討論、辯論過程中,教師適時給予評價和矯正,分析獨特,立意清晰的給予肯定,觀點模糊的給予指正,通過融洽的學術交流使大家發(fā)現(xiàn)自己的問題所在,不準確、不深入的地方繼續(xù)完善。
探究式教學中應注意的問題
精心設計
第一,選擇適合探究的教學內(nèi)容。課堂中的探究其根本目的是引導學生主動獲取知識,教師要注意不要僅僅為了體現(xiàn)探究的形式而忽略了探究的目的。第二,教師精心組織、編排探究的問題。大學數(shù)學課程探究式教學關鍵是通過問題的驅(qū)動,讓學生在探究過程中自主的把握問題解決的方向,所有同學都在考慮同一個問題,在討論探究中產(chǎn)生思維的火花。要達到預期效果,沒有教師課前精心組織、設計是很難做到的。第三,控制好各個環(huán)節(jié)。根據(jù)實際情況,設計好探究過程中各環(huán)節(jié)的時間。將學生探究討論的時間和教師點評的時間都事先做一個安排,形成一定的慣例,學生課前充分準備,通過細致的安排,確保探究過程高效完成。
注重引導
學生由于認知水平參差不齊導致探究過程有顯著差異,教師要充分發(fā)揮引領作用,及時給予引導和矯正。
及時總結(jié)和評價
教師在學生討論完成后,及時對探究過程進行總結(jié),講解正確的分析和理解,讓同學對自己的思考形成判斷和比較,通過鼓勵,調(diào)動學生積極性,喚起學習熱情。
大學數(shù)學建模論文篇八
(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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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。
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大學數(shù)學建模論文篇九
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(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。
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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大學數(shù)學建模論文篇十
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。可以說,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(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。
大學數(shù)學建模論文篇十一
隨著社會的不斷發(fā)展和科學技術的進步,數(shù)學在現(xiàn)實生活中的應用越來越廣泛,尤其是計算機技術的發(fā)展及廣泛應用,使數(shù)學建模思想在解決社會各個領域中的實際問題的應用越來越深入。本文筆者簡要談談數(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、預報、決策與控制。那么數(shù)學模型就是利用數(shù)學術語對一部分現(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)學知識在各個領域的應用越來越廣泛。如今數(shù)學知識在各個領域的應用越來越廣泛,尤其是在經(jīng)濟學中的應用最為顯著。自從1969年創(chuàng)設諾貝爾經(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位獲獎者,其中擁有數(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)濟領域,數(shù)學建模思想也廣泛應用于生物醫(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)學建模思想的應用是非常廣泛的,并對其他領域的發(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系、數(shù)量關系和數(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,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)開設的有關數(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用,但是在高校中實際開設的有關數(shù)學建模的課程并不多,尤其是應用數(shù)學、數(shù)學實驗以及計算機應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)學建模活動中去。
(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付考試,并沒有見識到數(shù)學的應用性,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)學建模”、“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,所以要注重提高數(shù)學類課程的教學質(zhì)量關鍵就在于高等數(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,從而解決不同領域中的數(shù)學建模問題。
(2)多開設跟數(shù)學建模有關的數(shù)學類課程。例如除了開設跟數(shù)學建模有關的必修課,還可以開設一些跟數(shù)學建模有關的選修課,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,為學生拓展知識領域,為其解決該領域的問題提供有效的方法。例如,經(jīng)濟學有關專業(yè)的學生就可以通過選修跟數(shù)學建模有關的課程,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)學建模活動和競賽,提高學生參與性。在高校內(nèi)部要多開展跟數(shù)學有關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,也加強了學術交流,提高學生的數(shù)學建模應用能力。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的例子,提高學生對數(shù)學建模的興趣,加強學生對模型應用的直觀性認識,促進學校應用型人才的培養(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。
大學數(shù)學建模論文篇十二
大量的應用型技能型人才,有效滿足了社會各行各業(yè)的用工需求。隨著國家對高職教育的重視和不斷投入,提高教育的教學質(zhì)量勢在必行[1]。數(shù)學建模的核心是以數(shù)學模型為基礎的實際運用,鑒于數(shù)學建模的這種特點,國內(nèi)高職數(shù)學教育逐步把數(shù)學建模理念融入到課題教學中,提高學生的應用能力。以數(shù)學建模理念的告知書明確教學改革要求學生結(jié)合計算機技術,靈活運用數(shù)學的思想和方法獨立地分析和解決問題,不僅能培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識,而且能培養(yǎng)學生團結(jié)協(xié)作、不怕困難、求實嚴謹?shù)淖黠L[2]。筆者結(jié)合自身的教學工作經(jīng)驗,對基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革進行了探索,對教學實踐中出現(xiàn)的問題進行了分析梳理,以期為高職數(shù)學教學改革提供新思路,推動高職數(shù)學教學水平的不斷提高,培養(yǎng)出具有良好數(shù)學素養(yǎng)和專業(yè)技能的新型高職人才。
近年來,隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,對于高等職業(yè)技術人才需求不斷增大,社會對高等職業(yè)技術教育寄予厚望。但是傳統(tǒng)的高職教育由于專業(yè)設置不合理,使用教材落后,實訓實踐場地不足,培養(yǎng)出的學生動手能力差、專業(yè)能力不足,面對社會發(fā)展的新形勢,高職教育必須進行教學改革,提高學生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力。高職教育不同于普通本科教育,它有以下幾方面的特點。
1人才培養(yǎng)目標不同
高職教育和本科教育人才培養(yǎng)目標不同,高職教育是以技術應用型高技能人才為培養(yǎng)目標,所有的教學課程設計和人才培養(yǎng)體系設計都是基于此目標展開的,高職教育主要是為了向產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供生產(chǎn)、服務、管理等一線工作的高級技術應用型人才,專業(yè)能力培養(yǎng)和目標職業(yè)匹配度高,所以高職教育教學成果最直接的評價就是畢業(yè)生的就業(yè)競爭力和上崗后的適應能力。
2兩者的教學內(nèi)容不同
高職教育的教學重點是學生要掌握與實踐工作關系較為密切的業(yè)務處理能力、動手能力與交流能力,把學生的職業(yè)能力建設列為教學重點,課程設計專業(yè)性強,一旦就業(yè)能為企業(yè)創(chuàng)造明顯的效益,高職教育各專業(yè)課程差別較大。
3生源情況不同
在當前的教育教學體系下,高職教育的生源普遍較差,大多是沒有希望考上大學,轉(zhuǎn)而進入高職學習,希望通過掌握一定的技術來實現(xiàn)就業(yè),所以高職學生的基礎知識普遍較差,學習興趣不高。數(shù)學建模給高職數(shù)學教學改革開辟了新思路,數(shù)學建模為數(shù)學理論學習和工程實踐應用搭建了橋梁,在工學結(jié)合的基本原則下,采取數(shù)學建模教學理念,培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)及動手應用能力是一個非常有效的手段[3]。
1數(shù)學建模的概念數(shù)學建模是將數(shù)學理論和現(xiàn)實問題相結(jié)合的一門科學,它將實際問題抽象、歸納成為相應的數(shù)學模型,在此基礎上應用數(shù)學概念、數(shù)學定理、數(shù)學方法等手段研究處理實際問題,從定性或者定理的角度給出科學的結(jié)果[4]。數(shù)學建模的發(fā)展為數(shù)學知識的應用提供了途徑,對于現(xiàn)實中的特點問題,可以用數(shù)學語言來描述其內(nèi)在規(guī)律和問題,運用數(shù)學研究的成果,結(jié)合計算機專業(yè)軟件,通過抽象、簡化、假設、引進變量等處理過程后,將實際問題用數(shù)學方式表達,轉(zhuǎn)化成為數(shù)學問題,借助數(shù)學思想建立起數(shù)學模型,從而解決實際問題。2基于數(shù)學建模思想的教學理念基于數(shù)學建模的這種學科特點,可以把數(shù)學知識應用化,因此,基于數(shù)學建模思想的教學理念可以概括為三個層次:首先,確立提高學生數(shù)學應用能力為目標,以提高學生數(shù)學學習興趣為手段,以學習數(shù)學建模為途徑;其次,結(jié)合教學內(nèi)容,開發(fā)相應的數(shù)學建模案例,因地制宜、因生制宜,根據(jù)專業(yè)不同編寫相應的校本教材;最后,改進教學方法,創(chuàng)新課堂教學模式,建立課外數(shù)學建模學習興趣小組,帶領學生進行數(shù)學應用實踐活動,鼓勵學生參加各種數(shù)學建模競賽[5]。
傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式以教師課堂講授為中心,學生只能被動的接受,由于學生的基礎知識水平不同,掌握新知識的能力也不同,這種沒有區(qū)分的教學模式教學效果差,往往帶來的結(jié)果是造成基礎差的學生跟不上,對數(shù)學感興趣的學生失去興趣?;跀?shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革,是以學生數(shù)學應用能力提高為目標,以數(shù)學學習興趣培養(yǎng)為出發(fā)點,以數(shù)學建模為途徑,以教學方式改革為保障,打造高職數(shù)學教學改革新模式,全面提高高職教育應用型人才培養(yǎng)水平。
1結(jié)合專業(yè)特色,突出數(shù)學教育的應用性
數(shù)學作為高職教育的基礎性學科,理論性強,體系性強,對于基礎知識薄弱、學習興趣差的高職生來說感覺難學、枯燥,這是因為高職數(shù)學教育沒有教會學生如何在專業(yè)學習中和以后的工作中如何去用學到的數(shù)學知識,學生感覺知識無用自然也就不會主動去學,之所以引入數(shù)學建模的思想就是為了讓學生利用學到的數(shù)學知識去解決實際問題,讓學生認識到數(shù)學不只是紙面上的寫寫算算,數(shù)學可以把實際問題抽象化,變成數(shù)學問題,利用數(shù)學的研究方法給實際問題進行科學的指導,這樣高職數(shù)學教育就不再是課堂上的照本宣科,課下的演算作業(yè),將基礎數(shù)學教育和學生的專業(yè)教育相結(jié)合,帶來學生用數(shù)學解決專業(yè)問題是大幅度提高學生專業(yè)能力的有效途徑。
2結(jié)合學生能力,因材施教、因地制宜
高職學校的生源不如普通高校,一般學習基礎較差,對于專業(yè)實訓課并不明顯,但是在基礎學科教學過程特別突出,很多基礎知識掌握不牢,甚至一點印象都沒有,教師在上課時要充分考慮到這種情況,在課堂授課時給予實時的補充,以助于知識的過渡。因材施教是我國傳統(tǒng)的教育思想,在掌握學生知識水平的基礎上,教師要根據(jù)不同學習層次學生的具體情況,安排教學內(nèi)容和設置教學目標,對于基礎知識水平不高、學習興趣較差、學習能力較弱的學生要進行課外輔導。高職基礎課教育是專業(yè)課學習的基礎,授課教師要根據(jù)學生的專業(yè)學習情況和專業(yè)特點,把遷移知識運用能力在課堂上結(jié)合學生的專業(yè)背景進行輔導,高職數(shù)學教育不僅僅是為了學習數(shù)學,更多的是發(fā)揮數(shù)學知識在其專業(yè)能力培養(yǎng)中的作用。
3培養(yǎng)學生學習興趣,促進整體教學質(zhì)量提高
高職學校的學生學習興趣普遍不高,尤其是對于學了十幾年都感覺頭痛的數(shù)學,要想提高數(shù)學的教學質(zhì)量,首先必須要培養(yǎng)學生的學習興趣,長期以來學生在數(shù)學學習上已經(jīng)有了根深蒂固的認識,培養(yǎng)數(shù)學學習興趣很難,但是如果學生沒有學習興趣,教師授課內(nèi)容、授課方式改革都起不了太大的作用,學生對于數(shù)學學習興趣低由于低年級學習時受到的挫敗感,因此要讓學生建立學習數(shù)學的自信心,讓他們體驗學會數(shù)學的成就感,這樣才能逐步培養(yǎng)他們的學習興趣。教師可以采取以點帶面的方式,先選擇有一定基礎的學生,再從全部課程學習中發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)優(yōu)秀的個體,組織參加建模競賽,進行單獨賽前加強指導,用這些榜樣的力量提高全體同學的學習積極性。數(shù)學建模作為提高高職數(shù)學教育教學水平的“點”,能夠以其趣味性強,帶動學生的學習興趣,促進高職數(shù)學教育教學水平的全面提高。
4改革教學及評價方式,建立面向應用的數(shù)學教育體系
由于基于數(shù)學建模思想的高職數(shù)學教學改革打破了以往的課堂教學方式和考核方式,學生面對的不再是期末的一張試卷,而是一個個數(shù)學建模案例,需要學生運用本學期學到的數(shù)學知識解決實際問題,教師根據(jù)學生對案例的理解程度,數(shù)學模型運用能力,實際過程分析和解題技巧等多方面給出評價,同時積極評價、鼓勵學生的創(chuàng)新思維,并將其納入到考核體系當中。通過以上各個方面評價的加權作為最后的評價指標。這種以數(shù)學知識應用為基礎,直接面向應用的高職數(shù)學教育模式能極大的激發(fā)學生的學習積極性和知識應用能力,符合高職應用型人才培養(yǎng)理念,對提高高職學生的專業(yè)能力也打下了堅實的基礎?;跀?shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革是推動高職應用型人才培養(yǎng)體系建設的新舉措,也是推動高職基礎課教學水平的重要內(nèi)容,能有效解決學生學習興趣低,基礎知識掌握不牢,數(shù)學知識應用能力低等問題,通過“案例驅(qū)動法+討論法”,引導學生再次對課本知識進行思考和應用,有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和應用能力。引入數(shù)學建模理念教學,把課堂學習的主動權交回給學生,既保證了高等數(shù)學原有的知識體系的完整,也可以提高教學效率。通過教學方式和評價方式改革,學生的學習主動性增強,也改變了以往對于數(shù)學學習的學習態(tài)度。高等數(shù)學作為高職教育學生必修的基礎課,在培養(yǎng)學生基本數(shù)學素養(yǎng)上具有重要作用,是理工類專業(yè)課程體系的重要組成部分,基于數(shù)學建模理念的高職數(shù)學教學改革也為同類基礎理論課改革提供了新思路和范例。
[1]孫麗.在高職數(shù)學教學改革中應注重數(shù)學建模思想的滲透[j].科技資訊,20xx(22):188.
大學數(shù)學建模論文篇十三
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。
利用數(shù)學建模解數(shù)學應用題對于多角度、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。