數(shù)學(xué)建模的一般過(guò)程范文
時(shí)間:2024-01-05 17:45:10
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篇1
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模策略;教學(xué)原則;
作者簡(jiǎn)介:李明振(1965-)男,河南延津縣人,副教授,主要從事數(shù)學(xué)建模的認(rèn)知與教學(xué)研究.
自20世紀(jì)70年代起,英、美等國(guó)的許多大學(xué)相繼開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程。迄今為止,我國(guó)絕大多數(shù)高校也已相繼將數(shù)學(xué)建模作為理科專業(yè)的必修課程之一。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐探索,數(shù)學(xué)建模教學(xué)取得了一定成效,但效果并不盡人意[1-3]。究其重要原因之一在于,缺乏科學(xué)有效的數(shù)學(xué)建模教學(xué)理論指導(dǎo)。亟需深入開(kāi)展數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)研究,建立科學(xué)有效的數(shù)學(xué)建模教學(xué)理論,以有效指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐。
所謂數(shù)學(xué)建模策略是指在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中選擇解決方法、采取解決步驟的指導(dǎo)方針,是選擇、組合、改變或操作與當(dāng)前數(shù)學(xué)建模問(wèn)題解決有關(guān)的事實(shí)、概念和原理的規(guī)則。它們?cè)跀?shù)學(xué)建模過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,以有效的數(shù)學(xué)建模策略為指導(dǎo),將有助于減少數(shù)學(xué)建模過(guò)程中試誤的任意性和盲目性,節(jié)約數(shù)學(xué)建模所需時(shí)間,提高數(shù)學(xué)建模的效率和成功概率。數(shù)學(xué)建模策略一旦被學(xué)生真正理解、熟練掌握、自覺(jué)運(yùn)用和廣泛遷移,即轉(zhuǎn)化為思維能力。研究表明,優(yōu)秀學(xué)生與一般學(xué)生在數(shù)學(xué)建模的表征策略、假設(shè)策略、模型構(gòu)建策略、調(diào)整策略等方面均存在差異。優(yōu)秀學(xué)生在數(shù)學(xué)建模策略的掌握與運(yùn)用方面具有較高水平,而一般學(xué)生的數(shù)學(xué)建模策略運(yùn)用水平較低[4]。數(shù)學(xué)建模策略差異是優(yōu)生與一般生數(shù)學(xué)建模水平差異的主要原因。掌握一些有效的數(shù)學(xué)建模策略,既是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重要目標(biāo),也是提升學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的重要步驟,實(shí)施數(shù)學(xué)建模策略的教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,應(yīng)將數(shù)學(xué)建模策略的教學(xué)放在重要位置。開(kāi)展數(shù)學(xué)建模策略的教學(xué)研究,不僅能拓展和豐富數(shù)學(xué)建模教學(xué)理論,而且對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐具有重要指導(dǎo)意義。然而,迄今未見(jiàn)關(guān)于數(shù)學(xué)建模策略教學(xué)問(wèn)題的研究。鑒于此,基于數(shù)學(xué)建模的認(rèn)知與教學(xué)研究[5-7]和多年從事高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的實(shí)踐,筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)建模策略的教學(xué)應(yīng)遵循如下四個(gè)原則。
一、基于數(shù)學(xué)建模案例
策略性的知識(shí)是具有抽象性、概括性的知識(shí),這種知識(shí)的學(xué)習(xí)必須和具體的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),才能真正領(lǐng)悟與掌握。否則,只會(huì)是死記策略性知識(shí)的字詞,而難以真正理解與熟練運(yùn)用。因此,數(shù)學(xué)建模策略的教學(xué)應(yīng)基于對(duì)數(shù)學(xué)建模案例的解析與探索,使學(xué)生在多種新的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情境中“練習(xí)”利用所要習(xí)得的數(shù)學(xué)建模策略,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模策略的經(jīng)驗(yàn)化。為此,在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,一方面,針對(duì)每種數(shù)學(xué)建模策略的案例練習(xí)均應(yīng)涵蓋豐富的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,應(yīng)在多個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的應(yīng)用中向?qū)W生揭示數(shù)學(xué)建模策略的不同方面。由于不同的問(wèn)題蘊(yùn)涵不同的情境,運(yùn)用同一數(shù)學(xué)建模策略的不同問(wèn)題,會(huì)反映出數(shù)學(xué)建模策略的不同側(cè)面與特性。因此,對(duì)某種數(shù)學(xué)建模策略應(yīng)擬定多個(gè)可運(yùn)用的不同情境的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題案例,從而為該數(shù)學(xué)建模策略提供豐富的情境支持;另一方面,應(yīng)注重審視與解析每個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的解決過(guò)程所涉及的多種數(shù)學(xué)建模策略,通過(guò)對(duì)同一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的多種數(shù)學(xué)建模策略運(yùn)用的審視與解析,厘清各種數(shù)學(xué)建模策略之間的關(guān)系。一個(gè)數(shù)學(xué)建模問(wèn)題案例實(shí)質(zhì)上意味著多種數(shù)學(xué)建模策略在此特定的情境中發(fā)生特定的聯(lián)系,解析一個(gè)數(shù)學(xué)建模問(wèn)題的過(guò)程就是將多種數(shù)學(xué)建模策略遷移至此情境的過(guò)程,關(guān)注每個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題所包含的多種數(shù)學(xué)建模策略的應(yīng)用,有助于理解和掌握多種數(shù)學(xué)建模策略在解決同一情境問(wèn)題時(shí)的有效協(xié)同。實(shí)施同一數(shù)學(xué)建模策略的多個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題建模案例應(yīng)用和同一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題建模案例的多種數(shù)學(xué)建模策略分析相交叉的教學(xué),能夠有效加強(qiáng)記憶的語(yǔ)言表征與情節(jié)表征之間的聯(lián)系,不僅可使學(xué)生形成對(duì)數(shù)學(xué)建模策略的多維度理解,將數(shù)學(xué)建模策略與具體應(yīng)用情境緊密聯(lián)系起來(lái),形成背景性經(jīng)驗(yàn),而且有利于針對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情境構(gòu)建用于引導(dǎo)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模策略的應(yīng)用模式。將抽象的數(shù)學(xué)建模策略與鮮活的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情境相聯(lián)系,加強(qiáng)了理性與感性認(rèn)知的有機(jī)聯(lián)系,有助于促進(jìn)數(shù)學(xué)建模策略學(xué)習(xí)的條件化。即知曉數(shù)學(xué)建模策略在何種條件下使用,一旦遇到適合的條件就能自覺(jué)使用,從而有助于增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模策略的靈活運(yùn)用和廣泛遷移。
二、寓于數(shù)學(xué)建模方法
所謂數(shù)學(xué)建模方法是指為解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而構(gòu)造刻劃現(xiàn)實(shí)問(wèn)題這一客觀原型的數(shù)學(xué)模型的方法。數(shù)學(xué)建模方法在數(shù)學(xué)建模中具有重要作用。數(shù)學(xué)建模策略與數(shù)學(xué)建模方法之間存在密切的關(guān)系。一方面,數(shù)學(xué)建模方法從層次上低于數(shù)學(xué)建模策略,是數(shù)學(xué)建模策略對(duì)數(shù)學(xué)建模過(guò)程發(fā)生作用的媒介和作用點(diǎn),離開(kāi)數(shù)學(xué)建模方法,數(shù)學(xué)建模策略將難以發(fā)揮作用;另一方面,數(shù)學(xué)建模策略是對(duì)數(shù)學(xué)建模問(wèn)題解決途徑的概括性認(rèn)識(shí)和通用性思考方法,是數(shù)學(xué)建模方法對(duì)數(shù)學(xué)建模過(guò)程發(fā)生作用的指導(dǎo)性方針,引導(dǎo)主體在何時(shí)何種情況下如何運(yùn)用數(shù)學(xué)建模方法。如果缺乏數(shù)學(xué)建模策略的有效指導(dǎo),數(shù)學(xué)建模方法的運(yùn)用就會(huì)陷于盲目,勢(shì)必導(dǎo)致無(wú)從下手或誤入歧途。數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,如果僅關(guān)注于數(shù)學(xué)建模方法而忽視數(shù)學(xué)建模策略,那么,所習(xí)得的數(shù)學(xué)建模方法就很難遷移運(yùn)用于新的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題情境;如果僅關(guān)注數(shù)學(xué)建模策略而忽視數(shù)學(xué)建模方法,那么所獲得的數(shù)學(xué)建模策略難免限于表面化和形式化,從而難以發(fā)揮其對(duì)數(shù)學(xué)建模方法和數(shù)學(xué)建模過(guò)程的指導(dǎo)作用。因此,在數(shù)學(xué)建模策略教學(xué)中,應(yīng)寓數(shù)學(xué)建模策略于數(shù)學(xué)建模方法教學(xué)之中,應(yīng)有意識(shí)加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模策略與數(shù)學(xué)建模方法之間的聯(lián)系。為此,應(yīng)基于具體的數(shù)學(xué)建模案例,盡力挖掘所用數(shù)學(xué)建模策略與所用數(shù)學(xué)建模方法之間的內(nèi)在聯(lián)系與對(duì)應(yīng)規(guī)律。一種數(shù)學(xué)建模策略可能會(huì)對(duì)應(yīng)多種數(shù)學(xué)建模方法,同樣,一種數(shù)學(xué)建模方法也可能對(duì)應(yīng)多種數(shù)學(xué)建模策略。應(yīng)在數(shù)學(xué)建模策略與其所對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)建模方法之間對(duì)可能的匹配關(guān)系進(jìn)行審視與解析,以揭示所運(yùn)用的數(shù)學(xué)建模策略之間、數(shù)學(xué)建模方法之間以及二者之間的內(nèi)在協(xié)同規(guī)律。
三、揭示一般思維策略
一般思維策略是指適用于任何問(wèn)題解決活動(dòng)的思維策略。它包括:(1)解題時(shí),先準(zhǔn)確理解題意,而非匆忙解答;(2)從整體上把握題意,理清復(fù)雜關(guān)系,挖掘蘊(yùn)涵的深層關(guān)系,把握問(wèn)題的深層結(jié)構(gòu);(3)在理解問(wèn)題整體意義的基礎(chǔ)上判斷解題的思路方向;(4)充分利用已知條件信息;(5)注意運(yùn)用雙向推理;(6)克服思維定勢(shì),進(jìn)行擴(kuò)散性思維;(7)解題后總結(jié)解題思路,舉一反三等等。此外,模式識(shí)別、媒介過(guò)渡、進(jìn)退互用、正反相輔、分合并用、動(dòng)靜轉(zhuǎn)換等也屬于一般思維策略范疇。通過(guò)深度訪談發(fā)現(xiàn),相當(dāng)一部分學(xué)生希望老師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)時(shí)教給他們一些一般思維策略,但數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)踐中,往往忽視一般思維策略的教學(xué)。一般思維策略在層次上高于數(shù)學(xué)建模策略,在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中,它通過(guò)數(shù)學(xué)建模策略影響數(shù)學(xué)建模思維活動(dòng)過(guò)程。而數(shù)學(xué)建模策略是溝通一般思維策略與數(shù)學(xué)建模過(guò)程的紐帶與橋梁,受一般思維策略的指導(dǎo),是一般思維策略指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模過(guò)程的作用點(diǎn)。離開(kāi)一般思維策略的指導(dǎo),數(shù)學(xué)建模策略的作用將受到很大限制。因此,在數(shù)學(xué)建模策略教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)向?qū)W生明確揭示數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)過(guò)程所蘊(yùn)含和所運(yùn)用的一般思維策略,并鼓勵(lì)學(xué)生在數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)中有意識(shí)地使用,使學(xué)生充分領(lǐng)悟一般思維策略對(duì)數(shù)學(xué)建模策略運(yùn)用的重要指導(dǎo)作用,增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模策略運(yùn)用的靈活性,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模策略的遷移,提升數(shù)學(xué)建模能力。
篇2
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(實(shí)驗(yàn))“前言”部分中指出:高中數(shù)學(xué)課程給教師留有一定的選擇空間,他們可以根據(jù)學(xué)生的基本需求和自身?xiàng)l件豐富課程;應(yīng)倡導(dǎo)積極主動(dòng)、勇于探索的學(xué)習(xí)方式;應(yīng)注重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)等。
在新課概念教學(xué)中,選擇日常生活事例引導(dǎo)學(xué)生建模,在建模過(guò)程中了解概念的現(xiàn)象,掌握概念本質(zhì)。
一、對(duì)數(shù)學(xué)模型的認(rèn)識(shí)
建模思想是在20世紀(jì)80年代進(jìn)入我國(guó)大學(xué)的,一些西方國(guó)家的大學(xué)在20世紀(jì)60年代到70年代已經(jīng)引入了數(shù)學(xué)建模這一概念。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展之后,數(shù)學(xué)建模已經(jīng)是各院校中開(kāi)設(shè)的專業(yè)課程,是培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)方法分析、解決問(wèn)題的一個(gè)有效方法。數(shù)學(xué)模型一般有算法模型、解析幾何模型、立體幾何模型、概率模型以及函數(shù)模型等等類型。數(shù)學(xué)建模是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程也可以說(shuō)是一種用數(shù)學(xué)的思想思考問(wèn)題的手段。數(shù)學(xué)建模主要是用數(shù)學(xué)方法和手段,通過(guò)簡(jiǎn)化或者抽象描述,解決實(shí)際問(wèn)題的一種手段。數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)往往都有具體的教學(xué)活動(dòng)作為實(shí)例,例如利用概率模型,調(diào)查一個(gè)班的學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況、作業(yè)完成情況和課后上網(wǎng)情況等等。
二、創(chuàng)新數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
高中教學(xué)中加入數(shù)學(xué)建模知識(shí)是一件非常有意義的事,因?yàn)閿?shù)學(xué)建模不僅可以提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,還可以培養(yǎng)高中生正確的數(shù)學(xué)觀、敢于挑戰(zhàn)困難的意志力。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行證明、推理、分析的能力;還能培養(yǎng)學(xué)生用理解數(shù)學(xué)語(yǔ)言和用數(shù)學(xué)語(yǔ)言解決實(shí)際問(wèn)題的能力;甚至還可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、安排、協(xié)調(diào)、組織能力以及應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件的編程能力和模擬能力。在高中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,多層次、多角度地編排與生活有關(guān)的應(yīng)用內(nèi)容,能夠達(dá)到有效激發(fā)學(xué)生建模興趣的目的。例如,在函數(shù)的學(xué)習(xí)中可以設(shè)置不同的問(wèn)題情境,建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。就過(guò)節(jié)包湯圓來(lái)說(shuō),一般情況下,1公斤面、1公斤餡,包100個(gè)湯圓?,F(xiàn)在,1公斤面不變,但是餡比1公斤多了,現(xiàn)在請(qǐng)問(wèn)應(yīng)該多包幾個(gè)(直徑小一些),還是少包幾個(gè)(直徑大一些)?假設(shè)湯圓的形狀和皮的厚度都一樣。建立模型:大皮的半徑為R,小皮的半徑r。S=PR2,V=QR3;s=Pr2,v=Qr3且S=ns,可得V= (nv)≥nv。可知,若100個(gè)湯圓包1公斤餡,則50個(gè)湯圓可以大約包1.41公斤餡。這樣通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生用函數(shù)知識(shí)刻化生活問(wèn)題,建立了函數(shù)關(guān)系解析式,解決了實(shí)際問(wèn)題的一般性,學(xué)生們的建模興趣就會(huì)被進(jìn)一步激發(fā)出來(lái)。有了興趣之后,學(xué)生就會(huì)帶著積極上進(jìn)的心態(tài)去面對(duì)數(shù)學(xué)難題、克服困難,認(rèn)真、仔細(xì)地去比較、分析、探索認(rèn)識(shí)事物的變化發(fā)展規(guī)律,從而提高自己解決問(wèn)題的能力和水平。
通過(guò)調(diào)查我們得知,很多高中生對(duì)數(shù)學(xué)建模都有一定的了解,并且表示非常感興趣。很多學(xué)生認(rèn)為,“數(shù)學(xué)源于生活,生活依靠數(shù)學(xué),平時(shí)做的題都是理論性較強(qiáng),實(shí)際性較弱的題,都是在理想化狀態(tài)下進(jìn)行討論,而數(shù)學(xué)建模問(wèn)題往往能貼近生活,充滿趣味性”;“數(shù)學(xué)建模使我們更深切地感受到高中數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的有緊密聯(lián)系,感受到數(shù)學(xué)問(wèn)題廣泛于生活當(dāng)中,使我們對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性理解得更為深刻”。
三、創(chuàng)新數(shù)學(xué)建模活動(dòng),發(fā)展學(xué)生應(yīng)用意識(shí)
21世紀(jì)以來(lái),數(shù)學(xué)科學(xué)逐漸在國(guó)家的科技與經(jīng)濟(jì)中扮演著重要的角色。隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化和計(jì)算機(jī)科學(xué)的快速發(fā)展,數(shù)學(xué)科學(xué)已成為了當(dāng)今高科技的一個(gè)重要組成部分。數(shù)學(xué)有一個(gè)很重要的特點(diǎn),就是具有廣泛的應(yīng)用性。因此,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)理論和知識(shí)的能力已經(jīng)成為了高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中一個(gè)非常重要的方面。數(shù)學(xué)建模活動(dòng)往往都有以具體生活實(shí)例作為教學(xué)內(nèi)容。例如,某旅游景區(qū)某星級(jí)大酒店有150個(gè)客房,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的經(jīng)營(yíng)實(shí)踐,旅館經(jīng)理得到一些數(shù)據(jù):如果每間客房定價(jià)為160元,住房率為55%;每間客房定價(jià)為140元,住房率為65%;每間客房定價(jià)為120元,住房率為75%;每間客房定價(jià)為100元,住房率為85%。欲使每天收入最高,問(wèn)每間住房的定價(jià)應(yīng)是多少?
解答過(guò)程:
可得出假設(shè):收入關(guān)于房?jī)r(jià)的曲線為中間高兩側(cè)低,可試一元二次函數(shù)回歸模型。
模型建立:設(shè)y為收入,x為房?jī)r(jià),y=ax^2+bx+c
求解:將以上四組數(shù)據(jù)代入公式,可解得a=-1,b=277.5,c=-5000。
進(jìn)而得出y=x^2+277.5x+5000,求收入最高時(shí)的定價(jià),可知。當(dāng)求y=-x^2+277.5x-5000的最大值時(shí),可知x=138.75時(shí),每天收入最高。
通過(guò)許多類似這樣的實(shí)例教學(xué),可以讓學(xué)生意識(shí)到數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用在生活當(dāng)中隨處可見(jiàn),數(shù)學(xué)建模是我們生活中解決實(shí)際問(wèn)題的一種重要方法和工具。
四、創(chuàng)新數(shù)學(xué)建模活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)
篇3
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新;高校學(xué)生;數(shù)學(xué)建模;能力培養(yǎng)
【分類號(hào)】O141.4-4
1、引言
創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力對(duì)于一個(gè)民族的進(jìn)步和國(guó)家的興旺的重要性不言而喻 。而一個(gè)國(guó)家的創(chuàng)新型人才直接反映了這個(gè)民族和國(guó)家的綜合創(chuàng)新水平。創(chuàng)新型教育,特別是高校的創(chuàng)新教育是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的主要途徑。高校的擴(kuò)招盡管使我國(guó)的高等教育事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展, 但擴(kuò)招帶來(lái)的發(fā)展只處在量的飛躍, 而質(zhì)的提高仍需很多的工作要做。目前我國(guó)高校學(xué)生中很多學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),創(chuàng)新能力(包括理論創(chuàng)新和實(shí)踐能力)還很缺乏,自我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獨(dú)立思考問(wèn)題能力有待提升。那么這種現(xiàn)狀形成的原因除了學(xué)生自身綜合素質(zhì)外,還有就是目前的教育形式和氛圍沒(méi)能夠有力的促使學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。關(guān)于當(dāng)前高校教育在學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和提升中的問(wèn)題和不足,許多高校學(xué)者和教育專家進(jìn)行過(guò)研究和討論并提出了很多改進(jìn)的方法。其中有人提出通過(guò)改革課程體系,改革教學(xué)觀念來(lái)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);還有人提出學(xué)工部,如校團(tuán)委、教導(dǎo)員可以開(kāi)展一系列實(shí)踐活動(dòng),根據(jù)當(dāng)時(shí)社會(huì)熱點(diǎn)話題,抽象出數(shù)學(xué)模型,從而提升實(shí)踐創(chuàng)新能力。前面這幾個(gè)討論和研究都有一定的參考價(jià)值,不過(guò)都停留在理論層面,至于實(shí)際操作性還存在問(wèn)題。本文提出一種具有較強(qiáng)操作性和高效性的高校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法―數(shù)學(xué)建模。
2、數(shù)學(xué)建模和創(chuàng)新能力的關(guān)系
創(chuàng)新意識(shí)和能力主要體現(xiàn)在:首先是更新, 即在對(duì)原有事物的了解基礎(chǔ)上提出一種新事物與之替換;其次是改進(jìn), 即對(duì)原有事物進(jìn)行改進(jìn)或改造改變;最后是新事物的創(chuàng)造, 即創(chuàng)造出新的事物。創(chuàng)新的特點(diǎn)就是創(chuàng)建更具優(yōu)越性的新的事物去代替原有的舊事物,主要體現(xiàn)在“新” 。數(shù)學(xué)建模便是結(jié)合生活中的實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)數(shù)學(xué)理論知識(shí)構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型的一種創(chuàng)新實(shí)踐。高校就應(yīng)該以創(chuàng)新為教育理念,以培養(yǎng)學(xué)生獲得知識(shí)和利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)際問(wèn)題能力為教務(wù)目標(biāo)。而數(shù)學(xué)建模的主旨就是創(chuàng)新,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力很好的一個(gè)平臺(tái)。
3、理論研究
3.1 數(shù)學(xué)建模內(nèi)容承擔(dān)著創(chuàng)新的載體
人的創(chuàng)新意識(shí)和能力的提升動(dòng)力源于社會(huì)實(shí)踐中的實(shí)際需求。數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容基本上涵蓋了實(shí)際生活中的方方面面。在遇到這些實(shí)際問(wèn)題時(shí),各種數(shù)學(xué)模型都可能會(huì)被用到,如:人口結(jié)構(gòu)模型、 交通模型、 自然環(huán)境模型、 原始生態(tài)模型、 城市規(guī)劃模型等。范圍再大一點(diǎn)的話,與數(shù)學(xué)相關(guān)的學(xué)科如金融數(shù)學(xué)、 工科數(shù)學(xué)、計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)等。因此,數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容為培養(yǎng)高校學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力提供了充分的題材。
3.2 數(shù)學(xué)建模過(guò)程鍛煉了創(chuàng)新的心理意識(shí)
數(shù)學(xué)建模提倡的是建模過(guò)程和建模思維,特點(diǎn)是合乎實(shí)際并具實(shí)際意義。有學(xué)者提出,心理自由是創(chuàng)新的前提條件。某諾貝爾獎(jiǎng)獲得者也曾說(shuō)過(guò),學(xué)生的自信心對(duì)創(chuàng)新意識(shí)和能力至關(guān)重要。創(chuàng)新意識(shí)和精神的提升首先要心里自有,創(chuàng)新教育的環(huán)境和氛圍也應(yīng)是和諧、自由的。數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)和比賽的理念就以學(xué)生為主體,以培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)新意識(shí)與能力為目的。因此數(shù)學(xué)建模為學(xué)生營(yíng)造了一種自由、和諧的心理環(huán)境。
4、數(shù)學(xué)建模具體實(shí)踐
根據(jù)創(chuàng)新活動(dòng)的前提條件,心理需求和數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn),數(shù)學(xué)建模思路以及建模對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的作用體現(xiàn)在:第一步,組隊(duì),選題。建模成員中要有具備數(shù)學(xué)、編程、文筆等方面的優(yōu)勢(shì)。除此之外建模成員之間還要有默契,能夠形成具有較強(qiáng)集體榮譽(yù)感和凝聚力的團(tuán)隊(duì) 。在數(shù)學(xué)建模比賽中各成員都要保持團(tuán)結(jié),積極合作。選題之后,各成員要仔細(xì)分析建模材料, 從自生特長(zhǎng)出發(fā),明確建模主體。一個(gè)創(chuàng)新的建模題目會(huì)對(duì)整個(gè)活動(dòng)起到引領(lǐng)作用。第二步,抽象背景、提出假設(shè),引出問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模的一般思維就是簡(jiǎn)化問(wèn)題背景、提取本質(zhì)、提出假設(shè)、用數(shù)學(xué)方式把實(shí)際的生活問(wèn)題表達(dá)出來(lái),建立模型,根據(jù)模型的特征運(yùn)用數(shù)學(xué)算法和軟件或程序求解驗(yàn)證和改進(jìn)。比較典型的是“哥尼斯堡七橋問(wèn)題”, 最后能夠成功解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于進(jìn)行了合理的抽象與假設(shè),把陸地,橋和島分別抽象成點(diǎn)和線的關(guān)系,從而把七橋問(wèn)題轉(zhuǎn)化點(diǎn)線問(wèn)題,并構(gòu)建了具有幾何特征的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模過(guò)程中在一定要把問(wèn)題原型轉(zhuǎn)化成能夠根據(jù)數(shù)學(xué)思維解決問(wèn)題的形式,將問(wèn)題中所有相關(guān)聯(lián)的事物的的數(shù)量關(guān)系理順。重要數(shù)據(jù)的汲取、關(guān)鍵的描述反映出建模成員的的數(shù)學(xué)思維特征。構(gòu)建模型類型與建模成員的知識(shí)掌握的深度和寬度有關(guān), 因此建模中的抽象背景、提出假設(shè)與簡(jiǎn)化問(wèn)題的過(guò)程就是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力的過(guò)程。第三步,構(gòu)建模型。數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和比賽中在我難題抽象,假設(shè)提出都要求學(xué)生充分發(fā)揮直覺(jué)、邏輯和跳躍式思維,不限模式的建立數(shù)學(xué)模型。由于建模中所涵蓋的具體問(wèn)題都來(lái)源于現(xiàn)實(shí)生活,都沒(méi)有確定的答案和直接套用的模式,所以構(gòu)建的模型也不是唯一的。數(shù)學(xué)模型關(guān)鍵是要具有簡(jiǎn)單、合理和科學(xué)準(zhǔn)確性,而非復(fù)雜、專業(yè)的模型更具優(yōu)越性。針對(duì)實(shí)際的生活問(wèn)題構(gòu)建出合理而又科學(xué)的模型之后,就需要對(duì)模型進(jìn)行分析和求解。而求解過(guò)程則需要給出精確高效率的結(jié)果,這便要求在求解過(guò)程中采用具有創(chuàng)新的數(shù)學(xué)方法和專業(yè)軟件。第四步,模型的評(píng)價(jià)。一個(gè)數(shù)學(xué)模型都會(huì)存自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),在評(píng)價(jià)這些優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)需要考慮多方面的因素,如模型結(jié)果是否真實(shí)的反映實(shí)際問(wèn)題, 具不具有正確性與可操作性,存不存在邏輯上的自相矛盾,有沒(méi)有推廣的價(jià)值等。第五步,模型的推廣與預(yù)測(cè)。同一個(gè)數(shù)學(xué)模型,往往可以應(yīng)用到實(shí)際生活中的,甚至可以用來(lái)解決沒(méi)有多大相關(guān)性的實(shí)際問(wèn)題。如房室模型可以應(yīng)用到藥物在人體內(nèi)的分解和代謝過(guò)程,同時(shí)也可以應(yīng)用到不同濃度的液體相互滲透等方面。再如,生態(tài)模型可以應(yīng)用到某地區(qū)動(dòng)植物微生物繁殖,相處的問(wèn)題,又可以應(yīng)用到社會(huì)科學(xué)中人群相處的問(wèn)題。這些不同的模型應(yīng)用一般就是根據(jù)不同的情景和需要修正原來(lái)建模問(wèn)題中的某些假設(shè),將模型推廣,當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際情況,完善算法加以推廣。綜上, 數(shù)學(xué)建模的過(guò)程反應(yīng)了建模成員的綜合性的素質(zhì),如:人際關(guān)系、 社會(huì)閱歷、 知識(shí)框架、 汲取信息能力、編程水平、 文筆等素質(zhì)。因此數(shù)學(xué)建模要注重每一個(gè)環(huán)節(jié),每一個(gè)細(xì)節(jié),既要注重建模結(jié)果又要注重建模過(guò)程,從而充分利用建模這個(gè)高效的平臺(tái)進(jìn)行創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)。
5、數(shù)學(xué)建模的成果與結(jié)論 結(jié)合重慶科技學(xué)院數(shù)理學(xué)院本專業(yè)學(xué)生中參加建模學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和比賽的學(xué)生(后面簡(jiǎn)稱建模成員)與沒(méi)有參加建模培訓(xùn)、比賽的學(xué)生(后面簡(jiǎn)稱非建模成員)的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,對(duì)這兩種情況在研究范圍和固定條件下進(jìn)行比較分析,得以下結(jié)論:建模成員與非建模成員在數(shù)學(xué)思維、人際關(guān)系、考研、 就業(yè)等方面表現(xiàn)出較大的區(qū)別,主要表現(xiàn)在:首先是在思維方面, 前者看待問(wèn)題和分析問(wèn)題比較有深度和寬度, 能夠集思廣益,觸類旁通,而解決問(wèn)題的思路和方法也比較靈活,比較開(kāi)放, 而后者分析問(wèn)題比較狹隘,思想禁錮,單調(diào),表現(xiàn)出保守的一面。再就是在人際關(guān)系方面,前者一般具有較好的交集群,無(wú)論是班級(jí)還是寢室,無(wú)論是同學(xué)還是老師都能夠很好地與之相處,尤其表現(xiàn)在有集體活動(dòng)或是集體比賽中都能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的協(xié)調(diào)能力和組織能力,而后者的這方面的綜合素質(zhì)沒(méi)有沒(méi)有突出的表現(xiàn)。還有在考研和就業(yè)方面, 前者一般都會(huì)找到自身的發(fā)光點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),準(zhǔn)確的定位,選擇適合自己的學(xué)校和專業(yè),備考工作一般準(zhǔn)備的都非常充分,尤其是在考研復(fù)試或應(yīng)聘面試的時(shí)候,對(duì)自身知識(shí)框架的熟悉和自我素質(zhì)的了解,能夠更加得到考官的認(rèn)可,而后者在這兩方面往往有糾結(jié)、緊張和不自信的表現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1]林文卿.基于科技競(jìng)賽的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)分析[ J].科技與管理, 2010, 12(2):141-144.
[2]陳智勇. 學(xué)分制管理視角下的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式研究[ J].黑龍江高教研究,2010,(8):140-142.
[3]付雄,陳春玲.以科技競(jìng)賽為載體的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究[ J].計(jì)算機(jī)教育,2011,(6):88-89.
[4]趙金華等.基于 “挑戰(zhàn)杯” 平臺(tái)的大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究[ J].繼續(xù)教育研究,2010,(10):129-130.
[5]姜啟源,謝金星.數(shù)學(xué)模型(第三版)[ M].北京:高等教育出版社,2003.
篇4
圖1 數(shù)學(xué)建模基本流程
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了多種數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件。這些軟件充分利用計(jì)算
機(jī)的高速運(yùn)算能力,對(duì)于海量數(shù)據(jù)的處理,復(fù)雜而又煩瑣的數(shù)值計(jì)算,以及復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的求解,提供了有力的工具。
一、數(shù)學(xué)建模的常用軟件及其主要功能
(一)Matlab,利用它可繪制已知函數(shù)的圖形,完成符號(hào)運(yùn)算、精確到任意精度的計(jì)算。可以求解對(duì)數(shù)學(xué)中的微積分、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)、解析幾何、(偏)微分方程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、模糊邏輯、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模擬、系統(tǒng)辨識(shí)等諸多領(lǐng)域的常見(jiàn)問(wèn)題。其在矩陣計(jì)算和圖形繪制方面的優(yōu)勢(shì)尤其受到數(shù)學(xué)建模愛(ài)好者的青睞。
(二)社會(huì)學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包SPSS由IBM公司推出,可針對(duì)社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的問(wèn)題完成基本統(tǒng)計(jì)分析、相關(guān)性分析、回歸分析、聚類分析、因子分析、非參數(shù)檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)功能。
(三)LinGO/LinDO是數(shù)學(xué)規(guī)劃軟件,長(zhǎng)于線性規(guī)劃、二次規(guī)劃和整數(shù)規(guī)劃中求最優(yōu)解,也可以用于一些非線性或線性方程組的求解以及代數(shù)方程求根等。因此在數(shù)學(xué)、科研和工業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。
(四)幾何畫(huà)板等動(dòng)態(tài)幾何軟件,一般用來(lái)制作一個(gè)想象中的圖像,也可以采用PHOTOSHOP、Flash 等制圖工具,可以將建模內(nèi)容形象化的展示與呈現(xiàn),便于人們理解與接受。作圖工具可以說(shuō)是完善和提高建模內(nèi)容的有效手段,不僅可以生成學(xué)生難以繪制的圖形,而且提供了圖形的動(dòng)感“變換”,模型的“動(dòng)畫(huà)”效果,視覺(jué)感受耳目一新,許多解決問(wèn)題的方法和依據(jù)可從畫(huà)面中去尋求。
(五)Word、Excel等編輯軟件的應(yīng)用,使學(xué)生在數(shù)學(xué)建模論文的格式編排、圖表文混排、公式編寫(xiě),以及圖表數(shù)據(jù)的處理方面得心應(yīng)手。
上述計(jì)算機(jī)軟件,能夠有針對(duì)性的解決相應(yīng)領(lǐng)域的普遍性問(wèn)題,各有所長(zhǎng)。在數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中,常常需要結(jié)合應(yīng)用多個(gè)軟件包問(wèn)題才能解決問(wèn)題,甚至有些問(wèn)題,還需要高級(jí)語(yǔ)言(如C、C++和 Java 等等)編程才能解決。
二、數(shù)學(xué)建模過(guò)程中計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用案例
案例――利用幾何畫(huà)板直觀展示數(shù)學(xué)模型及其變化。利用幾何畫(huà)板對(duì)數(shù)學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行展示或?qū)γ}進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程,往往通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手操作,進(jìn)行探究、發(fā)現(xiàn)、思考、分析、歸納等思維活動(dòng),最后獲得理解概念或解決問(wèn)題效果。
在初三學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)知識(shí)的時(shí)候,曾經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)一個(gè)點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)軸或原點(diǎn)對(duì)稱時(shí),對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)的變化規(guī)律;高中學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的過(guò)程中,對(duì)抽象函數(shù)符號(hào)表示的函數(shù)y=F(x) 的研究,一直以來(lái)是學(xué)習(xí)的難點(diǎn),特別是在給定條件時(shí)研究該函數(shù)的性質(zhì),更是感到困難重重。利用幾何畫(huà)板探究一個(gè)函數(shù)的圖象,尋找函數(shù)解析式的變化與圖象之間的關(guān)系,有利于幫助學(xué)生理解抽象問(wèn)題,探索一般性結(jié)論。
操作過(guò)程中可先要求學(xué)生通過(guò)幾何畫(huà)板作出y=x這一直線,然后作出y=x-2,y=x+2,y=2x+4,體會(huì)其不同規(guī)律,再按要求分別通過(guò)幾何畫(huà)板找到對(duì)稱點(diǎn),建立各種對(duì)稱直線方程。
在學(xué)生使用幾何畫(huà)板過(guò)程中,引導(dǎo)他們體會(huì):(1)直線關(guān)于坐標(biāo)軸、原點(diǎn)對(duì)稱時(shí),其對(duì)稱圖形的方程只是自變量和函數(shù)值的符號(hào)發(fā)生了變化;(2)關(guān)于直線 y=x和y= -x 對(duì)稱時(shí),對(duì)稱圖形的方程中自變量 x 和函數(shù)值 y 位置發(fā)生互換;(3)關(guān)于直線 y= -x 對(duì)稱時(shí)符號(hào)發(fā)生了變化,那么如果在 y=x及y=-x 后面加上一個(gè)常數(shù)C,即關(guān)于直線 y=x+C或y=-x+C對(duì)稱的直線方程會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢?(4)對(duì)于高中學(xué)生,還可進(jìn)一步提出問(wèn)題,一個(gè)二次曲線 f (x,y)=0 關(guān)于斜率絕對(duì)值為 1 的直線y=x+C或y=-x+C對(duì)稱的曲線方程與原曲線方程之間有何位置關(guān)系。
借助動(dòng)態(tài)幾何軟件,在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行大量的方程構(gòu)建實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中探究規(guī)律,提出猜想,再進(jìn)行論證。引發(fā)學(xué)生的好奇心,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。將“講授知識(shí)”的權(quán)威模式向以“激勵(lì)學(xué)習(xí)”為特色的顧問(wèn)模式轉(zhuǎn)變。
三、結(jié)語(yǔ)
篇5
關(guān)鍵字:初中數(shù)學(xué);建模;探討
一、數(shù)學(xué)建模含義
所謂數(shù)學(xué)建模就是把所要研究的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,通過(guò)數(shù)學(xué)抽象構(gòu)造出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,再通過(guò)數(shù)學(xué)模型的研究,使原問(wèn)題獲得解決的過(guò)程。即數(shù)學(xué)建模是將某一領(lǐng)域或某一實(shí)際問(wèn)題,經(jīng)過(guò)抽象、簡(jiǎn)化、明確變量和參數(shù),并根據(jù)某種規(guī)律建立變量和參數(shù)間的一個(gè)明確的數(shù)學(xué)模型,然后求解該問(wèn)題,并對(duì)此結(jié)果進(jìn)行解釋和驗(yàn)證。
二、強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意義。
根據(jù)數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn),在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,滲透建模思想,開(kāi)展建模活動(dòng),具有重要意義。
1、促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)。
數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,是實(shí)踐—理論—實(shí)踐的過(guò)程,是理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的教學(xué),不僅能使學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思想、方法、語(yǔ)言,也是為了學(xué)生樹(shù)立正確的數(shù)學(xué)觀,增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí),全面認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)及其與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生的能力。
數(shù)學(xué)建模的教學(xué)體現(xiàn)了多方面能力的培養(yǎng):(1)翻譯能力,能將實(shí)際問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái),建立數(shù)學(xué)模型,并能把數(shù)學(xué)問(wèn)題的解用一般人所能理解的非數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái);(2)運(yùn)用數(shù)學(xué)能力;(3)交流合作能力;(4)創(chuàng)造能力。
3、發(fā)揮了學(xué)生的參與意識(shí),體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。
根據(jù)現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀,知識(shí)不能簡(jiǎn)單地由教師或其他人傳授給學(xué)生,而只能由學(xué)生依據(jù)自身已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)地加以建構(gòu)。所以數(shù)學(xué)建模的教學(xué),符合現(xiàn)代教學(xué)理念,必將有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。
三、 初中數(shù)學(xué)建?;经h(huán)節(jié)
數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的主戰(zhàn)場(chǎng)是課堂,如何圍繞課堂教學(xué)選取典型素材激發(fā)學(xué)生興趣,以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的形式滲透數(shù)學(xué)建模思想,提高建模能力呢?根據(jù)我們的實(shí)踐,采用知識(shí)的發(fā)生、形成過(guò)程與應(yīng)用相滲透的教學(xué)模式可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),以“問(wèn)題情景----建立模型----解釋、應(yīng)用與拓展”的基本敘述方式,使學(xué)生在樸素的問(wèn)題情景中,通過(guò)觀察、操作、思考、交流和運(yùn)用中,掌握重要的現(xiàn)代數(shù)學(xué)觀念和數(shù)學(xué)的思想方法,逐步形成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣,強(qiáng)化運(yùn)用意識(shí)。這種教學(xué)模式要求教師以建模的視角來(lái)對(duì)待和處理教學(xué)內(nèi)容,把基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)與應(yīng)用結(jié)合起來(lái),使之符合“具體----抽象----具體”的認(rèn)識(shí)規(guī)律。
其五個(gè)基本環(huán)節(jié)是:
1、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,激發(fā)求知欲
根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)背景出發(fā),選編合適的實(shí)際應(yīng)用題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題在迫切要求下學(xué)習(xí),為知識(shí)的形成做好情感上的準(zhǔn)備,并提供給學(xué)生充分進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)和交流的機(jī)會(huì)。
2、抽象概括,建立模型,導(dǎo)入學(xué)習(xí)課題
通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐、交流,發(fā)表見(jiàn)解,搜集、整理、描述,抽象其本質(zhì),概括為我們需要學(xué)習(xí)的課題,滲透建模意識(shí),介紹建模方法,學(xué)生應(yīng)是這一過(guò)程的主體,教師適時(shí)啟發(fā),介紹觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、矯正與調(diào)控等合情推理模式,成為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的組織者、引導(dǎo)者、合作者與共同研究者。
3、研究模型,形成數(shù)學(xué)知識(shí)
對(duì)所建立的模型,靈活運(yùn)用啟發(fā)式、嘗試指導(dǎo)法等教學(xué)方法,以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體完成課題學(xué)習(xí),形成數(shù)學(xué)知識(shí)、思想和方法,并獲得新的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
4、解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,享受成功喜悅
用課題學(xué)習(xí)中形成的數(shù)學(xué)知識(shí)解答開(kāi)始提出的實(shí)際應(yīng)用題。問(wèn)題得以解決,學(xué)生能體會(huì)到數(shù)學(xué)在解決問(wèn)題時(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,體驗(yàn)到所學(xué)知識(shí)的用途和益處,成功的喜悅油然而生。
5、歸納總結(jié),深化目標(biāo)
根據(jù)教學(xué)目標(biāo),指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),拓展知識(shí)的一般結(jié)論,指出這些知識(shí)和技能在整體中的相互關(guān)系和結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)新問(wèn)題,同化新知識(shí),并構(gòu)建自己的智力系統(tǒng)。同時(shí)體會(huì)和掌握構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法,深化教學(xué)目標(biāo)。此外,通過(guò)解決我國(guó)當(dāng)前亟待解決的緊迫問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會(huì)發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)與參與意識(shí),發(fā)揮數(shù)學(xué)的社會(huì)化功能。
四、有關(guān)開(kāi)展初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點(diǎn)建議
1、數(shù)學(xué)建模作業(yè)的評(píng)價(jià)以創(chuàng)新性、現(xiàn)實(shí)性、真實(shí)性、合理性、有效性等幾個(gè)方面作為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建模的要求不可太高,重在參與。
2、數(shù)學(xué)建模問(wèn)題難易應(yīng)適中,千萬(wàn)不要搞一些脫離中學(xué)生實(shí)際的建模教學(xué),題目難度以“跳一跳可以讓學(xué)生夠得到”為度。
篇6
關(guān)鍵詞 數(shù)學(xué)建模 素質(zhì)教育 高職高專
中圖分類號(hào):G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
素質(zhì)教育是指依據(jù)人的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要,以全面提高全體學(xué)生的基本素質(zhì)為根本目的,以尊重學(xué)生主體性和主動(dòng)精神,注重開(kāi)發(fā)人的智慧潛能,注重形成人的健全個(gè)性為根本特征的教育。實(shí)施素質(zhì)教育的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,造就合格的社會(huì)主義事業(yè)接班人。為此,廣大教育工作者就如何向?qū)W生傳授知識(shí)的同時(shí),全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行著不斷地探索與研究,并提出了許多解決問(wèn)題的方法和思路。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐,認(rèn)為數(shù)學(xué)建模是實(shí)施素質(zhì)教育的一種有效途徑。
1數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的發(fā)展
數(shù)學(xué)建模是通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化,確定變量和參數(shù),并應(yīng)用某些“規(guī)律”建立起變量、參數(shù)間的關(guān)系,然后求解該數(shù)學(xué)問(wèn)題,最后在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中解釋、驗(yàn)證所得到的解的創(chuàng)造性過(guò)程。數(shù)學(xué)建模過(guò)程是應(yīng)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,是一個(gè)培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過(guò)程。而數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽就是這樣的一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的競(jìng)賽活動(dòng)。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽最早于1985年在美國(guó)出現(xiàn)。1989年我國(guó)學(xué)生開(kāi)始參加美國(guó)的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,1992年我國(guó)組織舉辦了10個(gè)城市的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽,1994年起開(kāi)始主辦全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,每年一次。十幾年來(lái),全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽規(guī)模飛速發(fā)展,參賽校數(shù)從1992年的79所增加到2012年的1284所院校,參賽隊(duì)數(shù)從1992年的314隊(duì)增加到2012年的21219個(gè)隊(duì)(其中本科組17741隊(duì)、??平M3478隊(duì)),63600多名大學(xué)生報(bào)名參加本項(xiàng)競(jìng)賽。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽已成為全國(guó)高校規(guī)模最大的基礎(chǔ)性學(xué)科競(jìng)賽,也是世界上規(guī)模最大的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。從以上數(shù)據(jù)來(lái)看,參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的主要是本科學(xué)生,但是??圃盒5膶W(xué)生近幾年參加競(jìng)賽的增長(zhǎng)速度還是很快的。本文通過(guò)分析數(shù)學(xué)建模的意義、方法和步驟,結(jié)合高校素質(zhì)教育的主要內(nèi)容,探討數(shù)學(xué)建模在高校的素質(zhì)教育中所起的作用。
2數(shù)學(xué)建模對(duì)高職院校大學(xué)生素質(zhì)能力的培養(yǎng)作用
2.1數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)
數(shù)學(xué)建模問(wèn)題通常是從生產(chǎn)、管理、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域中提出的原始實(shí)際問(wèn)題,將這些問(wèn)題做了很少的簡(jiǎn)化,一般與實(shí)際問(wèn)題十分接近。在建模時(shí)首先要確定出問(wèn)題中哪些是主要因素,哪些是次要因素,做出適當(dāng)?shù)摹⒑侠淼募僭O(shè),使問(wèn)題得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化;然后再利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法和知識(shí)來(lái)提煉和形成數(shù)學(xué)模型。這些題目一般沒(méi)有固定的解法,也沒(méi)有唯一的正確答案。一般地講,由于所作假設(shè)不同,所使用的數(shù)學(xué)方法不同,會(huì)做出不同的數(shù)學(xué)模型,這些模型得出的結(jié)果一般也不相同,但是有可能它們都是正確的、合理的。例如,1996年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽A題(可再生資源的持續(xù)開(kāi)發(fā)和利用),就這一題而言,可以在合理、科學(xué)的假設(shè)前提下,利用微分方程建立魚(yú)群演變規(guī)律模型;也可以建立可持續(xù)捕撈條件下的總產(chǎn)量最大的優(yōu)化模型;還可以建立制約各種年齡的魚(yú)的數(shù)量的微分方程和連結(jié)條件,然后采用迭代搜索法處理,它給學(xué)生留下了極大的發(fā)揮空間,任憑學(xué)生去創(chuàng)造和創(chuàng)新。評(píng)閱答卷時(shí)教師對(duì)具有創(chuàng)造性和創(chuàng)新意義的在評(píng)定等級(jí)上還可給予傾斜。因此,數(shù)學(xué)建模是一種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的極好方式,其作用是其它任何課堂教學(xué)無(wú)法替代的。
2.2數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的自學(xué)能力和使用文獻(xiàn)資料的能力
數(shù)學(xué)建模所需要的知識(shí),除了與問(wèn)題相關(guān)的專業(yè)知識(shí)外,還必須掌握諸如微分方程、數(shù)學(xué)規(guī)劃、計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、應(yīng)用軟件及其它學(xué)科知識(shí)。它是多學(xué)科知識(shí)、技能和能力的高度綜合。寬泛的學(xué)科領(lǐng)域和廣博的技能技巧是學(xué)生原來(lái)沒(méi)有學(xué)過(guò)的。在建模培訓(xùn)中,也不可能將所有可能用到的知識(shí)都講到。在模擬競(jìng)賽中,教師只是啟發(fā)式地介紹一些相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法,然后學(xué)生圍繞需要解決的實(shí)際問(wèn)題廣泛查閱相關(guān)的資料,從中吸取自己所需要的東西。而在正式的建模比賽中,一個(gè)參賽隊(duì)的3名同學(xué)將不能與其他任何人交流,包括指導(dǎo)老師和其他參賽隊(duì)員。當(dāng)他們拿到問(wèn)題時(shí),或許這個(gè)問(wèn)題對(duì)他們來(lái)說(shuō)非常陌生,這時(shí),他們只能通過(guò)自學(xué)和內(nèi)部討論,在書(shū)籍資料,或是網(wǎng)上資料中查找相關(guān)知識(shí),或者查找類似的問(wèn)題,從中得到啟發(fā)和借鑒,這種鍛煉可以大大提高學(xué)生自覺(jué)使用資料的能力。而這兩種能力恰恰是學(xué)生今后在工作和科研中所需要的,他們可以靠這兩種能力不斷地?cái)U(kuò)充和提高自己。
2.3數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生的組織協(xié)調(diào)能力
建模比賽是以3人組成一隊(duì)一起參加的,這樣設(shè)置的初衷就是為了建立隊(duì)員之間的相互信任,從而培養(yǎng)隊(duì)員的協(xié)作能力。比賽要求參賽隊(duì)在3天之內(nèi)對(duì)所給的問(wèn)題提出一個(gè)較為完整的解決方案,這么短的時(shí)間內(nèi)僅僅依靠一兩個(gè)人的“聰明才智”是很難完成的,只有合3人之力,才能順利給出一個(gè)較好的結(jié)果來(lái),而且要給出一份優(yōu)秀的解決方案,創(chuàng)新與特色是必不可少的。因此3人在競(jìng)賽中既要合理分工,充分發(fā)揮個(gè)人的潛力,又要集思廣益,密切協(xié)作,形成合力,也就是要做個(gè)“人力資源”的最優(yōu)組合,使個(gè)人智慧與團(tuán)隊(duì)精神有機(jī)地結(jié)合在一起。因此數(shù)學(xué)建??梢耘囵B(yǎng)同學(xué)的合作意識(shí),相互協(xié)調(diào)、、取長(zhǎng)補(bǔ)短。認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)能力的重要性對(duì)于即將面臨就業(yè)選擇的莘莘學(xué)子來(lái)說(shuō)無(wú)疑是有益的,以至對(duì)他們一生的發(fā)展都是非常重要的。
2.4數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決建模問(wèn)題,是數(shù)學(xué)建模非常重要的環(huán)節(jié)。其一,可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題和繁瑣的數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)處理,若用手工計(jì)算來(lái)完成其難度是可想而知的;同時(shí)也可用計(jì)算機(jī)來(lái)考察將要建立的模型的優(yōu)劣。其二,一旦模型建立,還要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程或利用現(xiàn)成的軟件包來(lái)完成大量復(fù)雜的計(jì)算和圖形處理?;蛘呃糜?jì)算機(jī)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,這些工作,沒(méi)有計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,想完成數(shù)學(xué)建模任務(wù)是不可能的。例如,2012年全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題C(腦卒中發(fā)病環(huán)境因素分析及干預(yù)),它需要借助計(jì)算機(jī)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、統(tǒng)計(jì)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果的分析,得出發(fā)病率與氣溫、氣壓、相對(duì)濕度間的關(guān)系。因此,數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)對(duì)提高學(xué)生使用計(jì)算機(jī)及編程能力是不言而喻的。
2.5可以增強(qiáng)大學(xué)生的適應(yīng)能力
在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,知識(shí)更新速度不斷加快,如果思維模型和行為方式不能與信息革命的要求相適應(yīng),就會(huì)失掉與社會(huì)同步前進(jìn)的機(jī)會(huì)。如今市場(chǎng)對(duì)人才的要求越來(lái)越高,人才流動(dòng)、職業(yè)變化更加頻繁,一個(gè)人在一生中可能有多次選擇與被選擇的經(jīng)歷。通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)及競(jìng)賽訓(xùn)練,他們不僅受到了現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維及方法的熏陶,更重要的是對(duì)不同的實(shí)際問(wèn)題,如何進(jìn)行分析、推理、概括以及如何利用數(shù)學(xué)方法與計(jì)算機(jī)知識(shí),還有各方面的知識(shí)綜合起來(lái)解決它。因此,他們具有較高的素質(zhì),無(wú)論以后到哪個(gè)行業(yè)工作,都能很快適應(yīng)需要。
如上所述,開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)與參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽這項(xiàng)活動(dòng),將有助于大學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等能力的培養(yǎng),從而有助于大學(xué)生綜合素質(zhì)能力的提高。此外,數(shù)學(xué)建模還可以幫助學(xué)生提高論文的寫(xiě)作能力、增加學(xué)生的集體榮譽(yù)感、以及提高大學(xué)生的分析、綜合、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,就像很多參加過(guò)數(shù)學(xué)建模的同學(xué)常說(shuō)的一句話:一次參賽,終生受益!
參考文獻(xiàn)
[1] 李同勝.數(shù)學(xué)素質(zhì)教育教學(xué)新體系和實(shí)驗(yàn)報(bào)告[J].教育研究,1997(6).
[2] 姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].北京:高等教育出版社,1996.
[3] 陳國(guó)華.數(shù)學(xué)建模與素質(zhì)教育[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),2003(2).
[4] 李尚志.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的探索[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2003(1).
[5] 江錦坡,徐鎮(zhèn).論高校學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)[J].高等理科教育,2000(3).
篇7
一、數(shù)學(xué)建模教學(xué)的積極作用
1. 有利于提高大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和分析解決問(wèn)題的能力。數(shù)學(xué)建模是多學(xué)科知識(shí)、技能和能力的有機(jī)結(jié)合,所需要的知識(shí)十分廣泛, 除了一些必要的專業(yè)背景知識(shí)以外,還必須掌握一定的數(shù)學(xué)知識(shí),如數(shù)學(xué)規(guī)劃、先進(jìn)算法、計(jì)算機(jī)知識(shí)、統(tǒng)計(jì)知識(shí)、微分方程知識(shí)以及其他相關(guān)知識(shí)。因此,學(xué)生在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中, 必須通過(guò)自主學(xué)習(xí)不斷豐富自己的知識(shí)。另外,在數(shù)學(xué)建模中,對(duì)給出的具體實(shí)際問(wèn)題,一般不會(huì)有現(xiàn)成的模型,這就要求學(xué)生在原有模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行大膽的嘗試與創(chuàng)新。因此,通過(guò)數(shù)學(xué)建模教學(xué)可以培養(yǎng)大學(xué)生收集處理信息的能力,激發(fā)大學(xué)生獲取新知識(shí)的能力,提高大學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。
2. 有利于培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維。數(shù)學(xué)建模主要是用來(lái)解決日常生活中管理、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、文化等領(lǐng)域里的實(shí)際問(wèn)題,一般這類問(wèn)題的特點(diǎn)是未經(jīng)任何的加工處理,也未經(jīng)任何的假設(shè)與簡(jiǎn)化, 有些甚至看起來(lái)與數(shù)學(xué)沒(méi)有任何聯(lián)系。因此,建模時(shí)首先應(yīng)該確定問(wèn)題的主要因素,舍去次要因素,做出切合實(shí)際的、合理的假設(shè),使實(shí)際問(wèn)題得到應(yīng)有的簡(jiǎn)化;然后,再利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)知識(shí)提煉出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。一般來(lái)說(shuō),由于所給假設(shè)不同,所使用的數(shù)學(xué)方法不同,可能會(huì)得到不同的數(shù)學(xué)模型,這些模型甚至可能都是切合實(shí)際的。基于數(shù)學(xué)建模教學(xué)自身的特點(diǎn), 學(xué)生可以自由地想像和發(fā)揮,在切合實(shí)際的條件下, 可以大膽地針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行創(chuàng)新。因此,數(shù)學(xué)建模是一種培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維的有效途徑,其作用是其他任何課程無(wú)法替代的。
二、對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新教育改革的啟示
1. 在教學(xué)中融合數(shù)學(xué)建模的思想,改進(jìn)教學(xué)方式。當(dāng)前高等院校有些基礎(chǔ)理論課程還基本停留在“齒輪”式(例如“填鴨式”、“滿堂灌”等)的教學(xué)方式,因此,利用數(shù)學(xué)建模這個(gè)強(qiáng)有力的工具,就可以在實(shí)際的教學(xué)中增加一些實(shí)踐的環(huán)節(jié),并且引導(dǎo)學(xué)生掌握“發(fā)動(dòng)機(jī)”式的學(xué)習(xí)方法,逐步擺脫原有“齒輪”式的學(xué)習(xí)方法。在大學(xué)生的創(chuàng)新教育中融合數(shù)學(xué)建模的思想,要求教師掌握“發(fā)動(dòng)機(jī)”式的教學(xué)方法,學(xué)生掌握“發(fā)動(dòng)機(jī)”式的學(xué)習(xí)方法,逐步培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí),讓學(xué)習(xí)由心而發(fā),擺脫被動(dòng)學(xué)習(xí)模式。還可以以參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為契機(jī),逐步建立大學(xué)生的創(chuàng)新教育課程體系。比如在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課程中可以增加一些應(yīng)用型和實(shí)踐類的課程,例如“運(yùn)籌學(xué)”、“數(shù)學(xué)模型”、“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”以及“計(jì)算方法”等等課程;在其余與數(shù)學(xué)相關(guān)的各門(mén)課程的教學(xué)中,也要盡量使數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用相結(jié)合,增加實(shí)際應(yīng)用方面的內(nèi)容,從而使教學(xué)內(nèi)容得到更新。
2. 打造一支具有較高創(chuàng)造性思維修養(yǎng)和創(chuàng)造精神的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。創(chuàng)新有著豐富的內(nèi)涵,包括敢于競(jìng)爭(zhēng)、敢于冒險(xiǎn)的精神,腳踏實(shí)地、勤奮求實(shí)的務(wù)實(shí)態(tài)度,鍥而不舍、堅(jiān)定執(zhí)著的頑強(qiáng)意志,不畏艱難、艱苦創(chuàng)業(yè)的心理準(zhǔn)備,良好的心態(tài)、自控能力、團(tuán)隊(duì)精神與協(xié)作意識(shí)等多方面的品質(zhì)。高校人才培養(yǎng)的質(zhì)量和成果價(jià)值最終都取決于教師。具有較高創(chuàng)造性思維修養(yǎng)和創(chuàng)造精神的教師,才能培養(yǎng)出具有質(zhì)疑精神和思考能力的學(xué)生,學(xué)生才敢于冒險(xiǎn)、敢于探索,才會(huì)突破常規(guī),進(jìn)行創(chuàng)造性的研究性學(xué)習(xí)。 沒(méi)有一支創(chuàng)造性的教師隊(duì)伍, 就不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)品質(zhì)的學(xué)生。實(shí)踐表明,數(shù)學(xué)建模教學(xué)可以為高校順利開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新教育奠定一個(gè)良好的師資基礎(chǔ)。眾所周知,一支優(yōu)秀的師資隊(duì)伍可以對(duì)大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新思維、動(dòng)手操作能力與協(xié)作意識(shí)等諸多良好品質(zhì)給予有效地強(qiáng)化。只有精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、各方面能起互補(bǔ)作用的教學(xué)團(tuán)隊(duì),才能實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果,才能保證教學(xué)的成功。
參考文獻(xiàn):
篇8
關(guān)鍵詞:高職生;高等數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)學(xué)建模意識(shí)
O1-4
一、融入數(shù)學(xué)建模思想的必要性
1.調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性
樹(shù)立數(shù)學(xué)建模的思想,能讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)問(wèn)題學(xué)習(xí)的本質(zhì),提高學(xué)生解決數(shù)學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。在高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生形成建模的思想,有利于學(xué)生理解該數(shù)學(xué)問(wèn)題的概念,把握問(wèn)題的 本質(zhì),明確數(shù)學(xué)問(wèn)題,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
2.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),通過(guò)學(xué)習(xí)學(xué)到的不僅僅是知識(shí),還有對(duì)問(wèn)題的分析能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模這種方法后,可以利用數(shù)學(xué)建模,解決很多高等數(shù)學(xué)問(wèn)題。利用數(shù)學(xué)建模,可以提高學(xué)生各方面的學(xué)習(xí)能力,讓學(xué)生獲得對(duì)于各種問(wèn)題的處理能力。一般情況來(lái)說(shuō),學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)能夠提高對(duì)多種問(wèn)題的思維,并提高自身的思維空間,提高自身的創(chuàng)造力和對(duì)問(wèn)題思考分析能力。數(shù)學(xué)建模本身就比較貼近生活,對(duì)于生活中的很多都可以利用數(shù)學(xué)建模進(jìn)行解決,這樣不但能夠提高學(xué)生對(duì)于知識(shí)的使用能力,還能夠?qū)?shù)學(xué)教學(xué)滲透到日常的生活中,真正實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)和生活教學(xué)的相互聯(lián)系,提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)
從目前社會(huì)的發(fā)展情況和對(duì)于人才的要求來(lái)看,單位對(duì)于人才的要求不僅僅是具備高的學(xué)歷,還需要具備相應(yīng)的實(shí)際操作能力和問(wèn)題的解決能力。學(xué)生自身的綜合素質(zhì)和對(duì)問(wèn)題的解決能力代表了自身的未來(lái)發(fā)展?jié)撃?,因此高校需要?duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的培養(yǎng)。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)建模本身屬于小項(xiàng)目開(kāi)發(fā),利用數(shù)學(xué)建模,能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,以此提升學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的處理能力。在進(jìn)行高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)候,利用數(shù)學(xué)建模思想,能夠提高學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的處理能力和分析能力,將數(shù)學(xué)知識(shí)真正的運(yùn)用在實(shí)際生活中,讓學(xué)生的各種能力得到相應(yīng)的培養(yǎng)和提高。
二、數(shù)學(xué)建模思想的運(yùn)用
在學(xué)生進(jìn)行高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的時(shí)候,需要提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。從整體上來(lái)說(shuō),學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)所包括的方面很多,很多的現(xiàn)代教材也加入了對(duì)實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用和分析,并增加了相應(yīng)的例子和聯(lián)系。對(duì)于高等數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō),通過(guò)建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模,能夠解決其中的很多問(wèn)題,并易于學(xué)生的理解。通過(guò)數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用,能夠提高學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)問(wèn)題的分析熱情,讓學(xué)生更容易有創(chuàng)新思考的精神,樹(shù)立學(xué)生的科研信心。在進(jìn)行實(shí)際問(wèn)題的解決時(shí),也可以使用數(shù)學(xué)建模,提高學(xué)生對(duì)于實(shí)際問(wèn)題的處理能力,讓這種處理問(wèn)題的方法更加廣泛的使用推廣。
三、數(shù)學(xué)建模思想的滲透途徑
1.引入模型,開(kāi)闊視野,激發(fā)興趣
高職學(xué)生在剛開(kāi)始接觸高等數(shù)學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí),教師就應(yīng)該真正重視起第一節(jié)課的作用,一般學(xué)生對(duì)于教師的第一印象將很大程度上影響學(xué)生對(duì)于該門(mén)學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣和積極性,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于學(xué)好高等數(shù)學(xué)的自信心和學(xué)習(xí)興趣。在我國(guó)現(xiàn)階段的數(shù)學(xué)課教育中,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)容易產(chǎn)生誤解,以為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)沒(méi)有實(shí)際用處,不能夠真正重視數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。這就需要教師轉(zhuǎn)變學(xué)生的觀念,有針對(duì)性的培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的求知欲。因此,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想,尤其是在利用實(shí)踐教學(xué)法或者案例教學(xué)的過(guò)程中時(shí)。比如,設(shè)計(jì)一些實(shí)際生活中可能會(huì)面臨的一些數(shù)學(xué)問(wèn)題,讓學(xué)生尋求解答的辦法。具體說(shuō),可以設(shè)計(jì)易拉罐,或者在不平的地面上能否將一個(gè)椅子放平等問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,活躍課堂氣氛,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
2.在數(shù)學(xué)概念中滲透數(shù)學(xué)建模思想
數(shù)學(xué)的概念的學(xué)習(xí)是對(duì)于數(shù)量關(guān)系或者空間關(guān)系總結(jié)出來(lái)的定理或應(yīng)用問(wèn)題。在對(duì)數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)過(guò)程中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的思想,根據(jù)不同的數(shù)學(xué)內(nèi)容,通過(guò)抽象化、做假設(shè)、變化量、參數(shù)等,選擇不同的數(shù)學(xué)模型,建立數(shù)學(xué)模型。
3.滲透數(shù)學(xué)建模思想的評(píng)價(jià)
對(duì)于教學(xué)建模思想來(lái)說(shuō),通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)建模的使用,能夠?qū)崿F(xiàn)一題多解,這樣不但能夠改變傳統(tǒng)考試的單一閉卷考試的方式,還能夠?qū)崿F(xiàn)多樣化的測(cè)試方式,真正體現(xiàn)考試的公平公正。另外,對(duì)于高等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生進(jìn)行考試,不但需要進(jìn)行理論知識(shí)的考核,還需要對(duì)實(shí)際問(wèn)題的處理能力進(jìn)行考核,確保對(duì)學(xué)生的綜合能力有全面的了解。所以在進(jìn)行考試的時(shí)候,需要設(shè)立相應(yīng)的開(kāi)放性試題,讓學(xué)生利用數(shù)學(xué)建模的思想進(jìn)行發(fā)散思維,對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。
四、結(jié)束語(yǔ)
數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)對(duì)于高等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生來(lái)說(shuō)是非常重要的,利用數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí),能夠?qū)W到很多從前沒(méi)有學(xué)到的東西,對(duì)于其中的很多模型的使用,在未來(lái)的工作中也是具有重要作用的。對(duì)于目前我國(guó)的高等職業(yè)教學(xué)來(lái)說(shuō),需要推廣數(shù)學(xué)建模的教學(xué)思想,并對(duì)數(shù)學(xué)建模思想進(jìn)行全面的運(yùn)用。通過(guò)數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí),能夠提升學(xué)生對(duì)于建模的學(xué)習(xí)熱情,并開(kāi)闊學(xué)生的視野,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外可以在數(shù)學(xué)概念中滲透數(shù)學(xué)建模的思想,提高學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)熱情。
參考文獻(xiàn):
[1]廖d.數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用[J].今日財(cái)富(金融發(fā)展與監(jiān)管).2015(12)
[2]譚艷祥,劉仲云,梁小林.在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想[J].湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2015(01)
[3]馮明勇.如何將數(shù)學(xué)建模思想融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)[J].職業(yè).2015(20)
[4]姚軻.淺析數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息.2015(07)
[5]張玉吉.數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(高教版).2015(02)
篇9
小學(xué)數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模、教學(xué)、滲透
【中圖分類號(hào)】012文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1673-8005(2013)02-0373-01
20世紀(jì)以來(lái),隨著科技的飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)的科學(xué)地位得到了顯著的提高。這一變化來(lái)源于數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的緊密結(jié)合。通過(guò)建立恰當(dāng)?shù)哪P徒鉀Q實(shí)際生活的各種問(wèn)題,這就是數(shù)學(xué)建模。從這一層面講,數(shù)學(xué)的存在性正是依托于數(shù)學(xué)建模。因此對(duì)于任何一個(gè)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的人而言,建模能力的培養(yǎng)都是非常重要的。眾所周知,學(xué)生建模能力的培養(yǎng)主要來(lái)源于教師的教學(xué)活動(dòng),故而就數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性及如何實(shí)現(xiàn)這一能力的培養(yǎng)進(jìn)行探討顯得很有必要。
1數(shù)學(xué)建模簡(jiǎn)介
首先,數(shù)學(xué)建模的概念。數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,將現(xiàn)實(shí)生活中具體工作過(guò)程或?qū)嶋H問(wèn)題,通過(guò)抽象和簡(jiǎn)化,建立為具有一定代表性的、只有數(shù)字符號(hào)的模型,從而進(jìn)行分析和解決問(wèn)題。事實(shí)上,我們現(xiàn)在所有數(shù)學(xué)知識(shí)中概念和各種計(jì)算公式(含方程式)都是源于實(shí)際生活,都是為了解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題而建立的。如:“極限”概念,微分和積分的計(jì)算方法,就是牛頓在研究和解決變速運(yùn)動(dòng)時(shí)提出的。麥克斯韋在研究電磁波輻射時(shí),就建立了電磁波輻射模型,并導(dǎo)出了麥克斯韋方程組。數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的操作程序大致上可以概括為:實(shí)際問(wèn)題分析抽象與合理假設(shè)建立模型數(shù)學(xué)問(wèn)題數(shù)學(xué)求解實(shí)際解檢驗(yàn)實(shí)際問(wèn)題。其次,數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用。數(shù)學(xué)建模是一種源于生活、服務(wù)于生活的數(shù)學(xué)分析工具。它不僅是為了幫助我們解決實(shí)際生活和生產(chǎn)活動(dòng)中所出現(xiàn)的具體問(wèn)題,它還是幫助我們進(jìn)行科學(xué)研究探索微觀世界,以及了解事物未來(lái)變化趨勢(shì)的有效手段。如,在宏觀工程技術(shù)領(lǐng)域,諸如機(jī)械、電機(jī)、土木、水利等領(lǐng)域中將利用數(shù)學(xué)建模進(jìn)行優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)。在高新技術(shù)領(lǐng)域,譬如無(wú)線通信、航天衛(wèi)星、自動(dòng)化控制,以及在電子、中子等微觀世界中,數(shù)學(xué)建模更是可以使我們預(yù)測(cè)它的變化或可能出現(xiàn)的問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模連接著數(shù)學(xué)知識(shí)和現(xiàn)實(shí)世界,將抽象的數(shù)學(xué)概念和定律變?yōu)榫唧w的直觀的事物,所以它的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
2在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透建模思想,建立數(shù)學(xué)模型
首先,原型轉(zhuǎn)化,建立數(shù)學(xué)模型?,F(xiàn)實(shí)生活是數(shù)學(xué)的源泉,數(shù)學(xué)問(wèn)題是現(xiàn)實(shí)生活化的結(jié)果。有意義的學(xué)習(xí)一定要把數(shù)學(xué)內(nèi)容放在真實(shí)的且有趣的情境中。讓學(xué)生經(jīng)歷從生活原型問(wèn)題逐步抽象到數(shù)學(xué)問(wèn)題。如乘法結(jié)合律數(shù)學(xué)模型的建立,可先從學(xué)生身邊熟悉的生活原型引入:“我們班有4個(gè)學(xué)習(xí)小組,每組排兩列課桌,每列有5張。一共有多少?gòu)堈n桌?(用兩種方法解答)”學(xué)生經(jīng)過(guò)自主探索與合作交流,得出兩種方法解答的結(jié)果是相同的,就是(5×2)×4=5×(2×4)。這一組數(shù)學(xué)關(guān)系式就是乘法結(jié)合律的特例。接著師生再結(jié)合生活中的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行探討,得到一樣的規(guī)律。然后讓學(xué)生歸納出更為一般的數(shù)學(xué)模型為:(a×b)×c=a×(b×c)。數(shù)學(xué)模型反映了研究對(duì)象的元素和結(jié)構(gòu),凸現(xiàn)了研究對(duì)象的本質(zhì)特征。借助數(shù)學(xué)模型的研究,有利于學(xué)生建立良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),有利于提高思維的導(dǎo)向,有利于解決更多的生活中的實(shí)際問(wèn)題和數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的問(wèn)題。其次,認(rèn)知同化,建立數(shù)學(xué)模型。學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是在掌握知識(shí)過(guò)程中形成和發(fā)展的,是學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)相互作用的結(jié)果。在這一過(guò)程中,學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)遇到一種新的知識(shí)輸入而產(chǎn)生一種不平衡的狀態(tài),通過(guò)學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)使其原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)發(fā)生作用,這時(shí)新知識(shí)被學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)所吸收,即“同化”,從而使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)達(dá)到新的平衡――建立起新的(或統(tǒng)一的)數(shù)學(xué)模型。美國(guó)教育界有句名言:“學(xué)校中求知識(shí)的目的不在于知識(shí)本身,而在于使學(xué)生掌握獲得知識(shí)的方法。”所以,不能把數(shù)學(xué)教育單純的理解為知識(shí)傳授和技能的訓(xùn)練。學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后,也許很少用到數(shù)學(xué)中的某個(gè)公式和定理,但其數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)學(xué)中體現(xiàn)出來(lái)的精神,卻是他們長(zhǎng)期受用的。最后,認(rèn)知順化,建立數(shù)學(xué)模型。學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)遇到一種新知識(shí)的輸入而產(chǎn)生一種不平衡狀態(tài),這時(shí)新知識(shí)不能被學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)“同化”,就引起學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改造,即“順化”,從而使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)達(dá)到新的平衡――建立新的數(shù)學(xué)模型。如為了加深小學(xué)高年級(jí)學(xué)生對(duì)“鐘面上的數(shù)學(xué)問(wèn)題”的認(rèn)知,可設(shè)計(jì)這樣的問(wèn)題情境:現(xiàn)在是下午4時(shí)10分,時(shí)針與分針?biāo)鶌A的角是幾度?要解答這個(gè)問(wèn)題單純用時(shí)、分、秒的知識(shí)是不能解決的,應(yīng)該與角的度數(shù)問(wèn)題進(jìn)行重組。
3數(shù)學(xué)模型在小學(xué)數(shù)學(xué)中的現(xiàn)實(shí)意義
篇10
關(guān)鍵詞: 經(jīng)濟(jì)類高等數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)建模 教學(xué)改革
一、引言
現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)學(xué)的進(jìn)展很大程度上依賴于數(shù)學(xué)的發(fā)展,這從諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)獲情況就可見(jiàn)一斑。從數(shù)學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)學(xué)的作用求看,據(jù)統(tǒng)計(jì),諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)中90%以上是因?yàn)榭茖W(xué)、恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用了數(shù)學(xué)方法而獲獎(jiǎng)的,其涉及的數(shù)學(xué)領(lǐng)域幾乎全是現(xiàn)代數(shù)學(xué),包括數(shù)理統(tǒng)計(jì)、微分方程、差分方程、投入―產(chǎn)出、線性規(guī)劃、最優(yōu)規(guī)劃、控制論、不動(dòng)點(diǎn)理論、拓?fù)湔摗⒎汉治?、微分幾何、群論、組合數(shù)學(xué)、隨機(jī)過(guò)程、博弈論、對(duì)策論等。
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展,經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)已日益朝著用數(shù)學(xué)表達(dá)經(jīng)濟(jì)內(nèi)容和統(tǒng)計(jì)量的方向發(fā)展。它要求能夠利用數(shù)學(xué)對(duì)各種特殊、復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)證分析,得到能夠指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)生活的結(jié)論。大到一個(gè)國(guó)家的宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控,小至某個(gè)公司、家庭的投資理財(cái),無(wú)一不需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。因此,數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)學(xué)中占有很重要的地位,數(shù)學(xué)方法是解決經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的一個(gè)重要工具。
二、將數(shù)學(xué)建模融入“經(jīng)濟(jì)類高等數(shù)學(xué)”教學(xué)的重要意義
由于歷史的原因,我國(guó)經(jīng)濟(jì)類院校以招收文科生為主,學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)持消極態(tài)度的現(xiàn)象較為普遍。不僅如此,傳統(tǒng)的教學(xué)方式也存在著很大的局限性:由于教學(xué)內(nèi)容較多,受課時(shí)的限制,教師在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中往往為了趕進(jìn)度,而忽視學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的歷史背景學(xué)習(xí)和許多方面的應(yīng)用實(shí)踐。學(xué)生缺乏數(shù)學(xué)建模的初步訓(xùn)練,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)缺乏興趣,進(jìn)而喪失對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性;另外,教學(xué)思維模式陳舊,片面強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的嚴(yán)格思維訓(xùn)練和邏輯思維培養(yǎng),缺乏從具體現(xiàn)象到數(shù)學(xué)的一般抽象和將一般結(jié)論應(yīng)用到具體情況的思維訓(xùn)練,容易使學(xué)生形成呆板的思維習(xí)慣;與現(xiàn)代化生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展相比,教師的教學(xué)手段多數(shù)仍停留在粉筆加黑板階段,學(xué)生做題答案標(biāo)準(zhǔn)唯一,沒(méi)有可供學(xué)生發(fā)揮聰明才智和創(chuàng)新精神的余地。為了改變過(guò)去以教師為中心、以課堂講授為主要形式、以知識(shí)傳授為主要內(nèi)容的傳統(tǒng)教學(xué)模式,大力推廣數(shù)學(xué)建模教學(xué)勢(shì)在必行。
三、開(kāi)展經(jīng)濟(jì)類高等數(shù)學(xué)建模教學(xué)的思路和方法
1.經(jīng)濟(jì)類高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容方面的調(diào)整
改變高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容多,課時(shí)少,重理論,輕應(yīng)用的狀況,減少較難的定理證明和繁雜的計(jì)算。經(jīng)濟(jì)類高等數(shù)學(xué)教師要力爭(zhēng)用最適當(dāng)?shù)膶W(xué)時(shí),最有效的方法,最精練的講解,牢牢把握理論教學(xué)的寬度和深度,把經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)最基礎(chǔ)的高等數(shù)學(xué)理論內(nèi)容展示給學(xué)生,同時(shí)要增加理論知識(shí)的實(shí)際背景,不斷創(chuàng)設(shè)情境,巧設(shè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題緊密聯(lián)系社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)際,運(yùn)用基本知識(shí)分析解決實(shí)際經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,樹(shù)立用數(shù)學(xué)方式、方法解讀經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生確實(shí)學(xué)有所用,學(xué)有所成。
2.在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中切入經(jīng)濟(jì)案例教學(xué)
在高等數(shù)學(xué)課程的每一章結(jié)束后增加經(jīng)濟(jì)典型應(yīng)用案例教學(xué),采用數(shù)學(xué)建模的思想方法,對(duì)典型經(jīng)濟(jì)案例進(jìn)行透徹的分析和講解,引發(fā)學(xué)生思考,使其逐步掌握數(shù)學(xué)建模的思想方法,建立數(shù)學(xué)模型,再用所學(xué)的數(shù)學(xué)解決經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,從而掌握高等數(shù)學(xué)概念和理論的來(lái)龍去脈,鞏固所學(xué)知識(shí),使經(jīng)濟(jì)類學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)是經(jīng)濟(jì)類專業(yè)學(xué)生的一門(mén)不可或缺的重要基礎(chǔ)課程。例如:講第一章函數(shù)極限時(shí),可介紹經(jīng)濟(jì)函數(shù):成本函數(shù)、收益函數(shù)、利潤(rùn)函數(shù)等;在講極限時(shí),可介紹連續(xù)復(fù)率問(wèn)題;講第二章導(dǎo)數(shù)時(shí),可介紹:成本函數(shù)、收益函數(shù)、利潤(rùn)函數(shù)等函數(shù)的邊際函數(shù)和求經(jīng)濟(jì)函數(shù)的最大收益和最大利潤(rùn)等問(wèn)題。
3.以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)教學(xué)
在經(jīng)濟(jì)類高等數(shù)學(xué)教學(xué)的同時(shí),開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,將會(huì)收到如下效果。
(1)幫助學(xué)生從枯燥無(wú)味的定義、定理的證明和繁雜的計(jì)算中解放出來(lái),獨(dú)立參與到課程實(shí)踐中去,從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性。
(2)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課,學(xué)習(xí)運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行極限運(yùn)算、求導(dǎo)運(yùn)算、求極值運(yùn)算、積分運(yùn)算、畫(huà)圖、數(shù)值運(yùn)算、解方程等微積分的基本運(yùn)算,可以幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)基本原理和基本概念,并且可以淡化難點(diǎn),還可以解決數(shù)學(xué)中繁雜的計(jì)算問(wèn)題。
(3)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式是以學(xué)生獨(dú)立操作為主,教師輔導(dǎo)為輔,發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、教師監(jiān)督指導(dǎo)等的優(yōu)勢(shì)。在教學(xué)過(guò)程中,教師經(jīng)常提出一些思考問(wèn)題,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,勇于創(chuàng)新。
4.開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模周實(shí)踐活動(dòng)
數(shù)學(xué)建模是研究如何將數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)知識(shí)結(jié)合起來(lái)用于解決實(shí)際生活中存在問(wèn)題的一門(mén)邊緣交叉學(xué)科,數(shù)學(xué)建模是集經(jīng)典數(shù)學(xué)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)和實(shí)際問(wèn)題為一體的一門(mén)新型課程,是應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的重要手段和途徑。
在經(jīng)濟(jì)決策科學(xué)化、定量化呼聲日漸高漲的今天,數(shù)學(xué)經(jīng)濟(jì)建模更是無(wú)處不在。如生產(chǎn)廠家可根據(jù)客戶提出的產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量、交貨期、交貨方式、交貨地點(diǎn)等要求,根據(jù)快速報(bào)價(jià)系統(tǒng)(根據(jù)廠家各種資源、產(chǎn)品工藝流程、生產(chǎn)成本及客戶需求等數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)經(jīng)濟(jì)建模)與客戶進(jìn)行商業(yè)談判。
一般說(shuō)來(lái),數(shù)學(xué)并不能直接處理經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的客觀情況。為了能用數(shù)學(xué)解決經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的問(wèn)題,就必須進(jìn)行數(shù)學(xué)經(jīng)濟(jì)建模。數(shù)學(xué)經(jīng)濟(jì)建模是為了解決經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的問(wèn)題而作的一個(gè)抽象的、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)刻畫(huà)。因此在經(jīng)濟(jì)類專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模實(shí)踐活動(dòng)很有必要。在數(shù)學(xué)建模周的教學(xué)中,系統(tǒng)地講解數(shù)學(xué)建模的方法和步驟,掌握數(shù)學(xué)經(jīng)濟(jì)建模大致經(jīng)歷的三個(gè)階段:一是從現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)世界進(jìn)入數(shù)學(xué)世界;二是對(duì)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行研究;三是從數(shù)學(xué)世界回到現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)世界。
數(shù)學(xué)建模周的教學(xué)主要分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩部分:理論教學(xué)是學(xué)習(xí)建模概論、數(shù)學(xué)模型概念、建立數(shù)學(xué)模型方法、步驟和模型分類、數(shù)學(xué)模型實(shí)例;實(shí)踐教學(xué)是利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)的相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件解決實(shí)際問(wèn)題。課堂講授:主要由任課教師在課堂上向?qū)W生傳授知識(shí)。在講課中采取啟發(fā)式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能,使學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)的思維方法和技巧。數(shù)學(xué)建模教學(xué)形式多樣化,如教師課堂講授、學(xué)生課堂討論、互動(dòng)式小組活動(dòng)、上機(jī)實(shí)驗(yàn)、小論文作業(yè)等。數(shù)學(xué)建模教學(xué)目的是以數(shù)學(xué)建模為載體全面激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
在教學(xué)中要積極創(chuàng)設(shè)“學(xué)”數(shù)學(xué)、“用”數(shù)學(xué)、“做”數(shù)學(xué)的環(huán)境,使學(xué)生在“做”數(shù)學(xué)中“學(xué)”數(shù)學(xué),通過(guò)數(shù)學(xué)建模周的實(shí)踐活動(dòng)收到如下效果。
(1)數(shù)學(xué)意識(shí)和數(shù)學(xué)思維有較大的提高。通過(guò)磨煉,使學(xué)生們普遍認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)對(duì)現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根本作用,并且認(rèn)識(shí)到具有數(shù)學(xué)意識(shí),以及學(xué)好數(shù)學(xué)是他們將來(lái)做好工作的關(guān)鍵。
(2)能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題(包括將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型和將數(shù)學(xué)模型的結(jié)果解釋為實(shí)際現(xiàn)象)的能力和利用計(jì)算機(jī)求解數(shù)學(xué)模型(包括利用各類數(shù)學(xué)軟件和其他應(yīng)用軟件)的能力。
(3)讓學(xué)生聚在一起討論問(wèn)題,相互學(xué)習(xí),共同努力,能夠培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的集體主義精神和協(xié)調(diào)組織能力,以及積極參與競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí)和不怕困難、努力攻關(guān)的頑強(qiáng)意志。
(4)通過(guò)建模的過(guò)程使學(xué)生查閱資料、口頭和書(shū)面表達(dá)、撰寫(xiě)論文及計(jì)算機(jī)文字處理等方面的能力得到了提高。
四、結(jié)語(yǔ)
在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入數(shù)學(xué)主干課程,是對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)體系和內(nèi)容改革的一種有益嘗試,是培養(yǎng)學(xué)生的能力、提高學(xué)生的素質(zhì)的一種有效途徑。
大量的事實(shí)也說(shuō)明,數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)改革中是大有可為的。我們希望通過(guò)這一新興的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),能起到推動(dòng)高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的作用,使高等教育更好地為培養(yǎng)21世紀(jì)的應(yīng)用型人才服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
[1]吳傳生.經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)――微積分[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]姜啟源.數(shù)學(xué)模型[M].北京:高等教育出版社,2000.
[3]蕭樹(shù)鐵.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:高等教育出版社,2003.
[4]樂(lè)經(jīng)良.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:高等教育出版社,2004.
[5]韓明.從諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)看數(shù)學(xué)建模的價(jià)值[J].大學(xué)數(shù)學(xué),2007,2:181-186.
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