數(shù)學(xué)建模論文模板
在平時的學(xué)習(xí)、工作中,大家肯定對論文都不陌生吧,論文是我們對某個問題進(jìn)行深入研究的文章。寫論文的注意事項(xiàng)有許多,你確定會寫嗎?以下是小編收集整理的數(shù)學(xué)建模論文模板,歡迎大家借鑒與參考,希望對大家有所幫助。
數(shù)學(xué)建模論文模板1
1數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)過程中存在的問題
1.1學(xué)生數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)薄弱,參賽學(xué)生人數(shù)少
以我校理學(xué)院為例,數(shù)學(xué)專業(yè)是本校開設(shè)最早的專業(yè),面向全國28個省、市、自治區(qū)招生,包括內(nèi)地較發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生、貧困地區(qū)(包括民族地區(qū))的學(xué)生,招收的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)水平參差不齊.內(nèi)地較發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生由于所處地區(qū)的經(jīng)濟(jì)文化條件較好,教育水平較高,高考數(shù)學(xué)成績普遍高于民族地區(qū)的學(xué)生.民族地區(qū)由于所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化較落后,中小學(xué)師資力量嚴(yán)重不足,使得少數(shù)民族學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)普遍抱有畏難情緒,從每年理學(xué)院新生入學(xué)申請轉(zhuǎn)系的同學(xué)較多可以窺見一斑.雖然學(xué)校每年都組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,但人數(shù)都不算多.從專業(yè)來看,參賽學(xué)生主要以數(shù)學(xué)系和計(jì)算機(jī)系的學(xué)生為主,間有化學(xué)、生科、醫(yī)學(xué)等理工科學(xué)生,文科學(xué)生則相對更少.理工科類的學(xué)生基本功比較扎實(shí),他們在參賽過程中起到了重要作用.文科學(xué)生數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)功底大多薄弱,更多的只是一種參與.從年級來看,參賽學(xué)生以大二的學(xué)生居多;大一的學(xué)生已學(xué)的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)課程有限,基本功還有些欠缺;大三、大四的學(xué)生忙著考研和找工作,對數(shù)學(xué)建模競賽興趣不大.從參賽的目的來看,有20%左右的學(xué)生是非常希望通過數(shù)學(xué)建模提高自己的綜合能力,他們一般能堅(jiān)持到最后;還有50%的學(xué)生抱著試試看的態(tài)度參加培訓(xùn),想鍛煉但又怕學(xué)不懂,覺得可以堅(jiān)持就堅(jiān)持,不能則中途放棄;剩下的30%的學(xué)生則抱著好奇好玩的態(tài)度,他們大多早早就出局了.學(xué)生的參賽積極性不高,是制約數(shù)學(xué)建模教學(xué)及競賽有效開展的不利因素.
1.2無專職數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)教師,培訓(xùn)教師水平有限,培訓(xùn)方法落后
數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)教師主要由理學(xué)院選派數(shù)學(xué)老師臨時組成,沒有專職從事數(shù)學(xué)建模的教師.由于學(xué)校擴(kuò)招,學(xué)生人數(shù)多,教師人數(shù)少,數(shù)學(xué)教師所承擔(dān)的專業(yè)課和公共課課程多,授課任務(wù)重;備課、授課、批改作業(yè)占用了教師的大部分工作時間,并且還要完成相應(yīng)的科研任務(wù).而參加數(shù)學(xué)建模教學(xué)及競賽培訓(xùn)等工作需要花費(fèi)很多時間和精力,很多老師都沒有時間和精力去認(rèn)真從事數(shù)學(xué)建模的教學(xué)工作.培訓(xùn)教師隊(duì)伍整體素質(zhì)不夠強(qiáng)、能力欠缺,指導(dǎo)起學(xué)生來也不是那么得心應(yīng)手,且從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)的老師每年都在調(diào)整,不利于經(jīng)驗(yàn)的積累.另外,學(xué)校對參與數(shù)學(xué)建模教學(xué)及競賽培訓(xùn)的教師的鼓勵措施還不是十分到位和吸引人,培訓(xùn)教師對數(shù)學(xué)建模相關(guān)的工作熱情不夠,缺乏奉獻(xiàn)精神.在2011年以前,數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)主要采用教師授課的方式進(jìn)行,但各位老師授課的內(nèi)容互不聯(lián)系.比如說上概率論的老師就講概率論的內(nèi)容,上常微分方程的老師就講常微分的內(nèi)容.學(xué)生學(xué)習(xí)了這些知識,不知道有什么用,怎么用,不能將這些知識聯(lián)系起來轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)建模的能力.這中間缺少了很重要的一個環(huán)節(jié),就是沒有進(jìn)行真題實(shí)訓(xùn).結(jié)果就是學(xué)生既沒有運(yùn)用這些知識構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的能力,也談不上數(shù)學(xué)建模論文寫作的技巧.雖然學(xué)校年年都組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,但結(jié)果卻不盡如人意,獲獎等次不高,獲獎數(shù)量不多.
1.3學(xué)校重視程度不夠,相關(guān)配套措施還有待完善
任何一項(xiàng)工作離開了學(xué)校的支持,都是不可能開展得好的,數(shù)學(xué)建模也不例外.在前些年,數(shù)學(xué)建模并沒有引起足夠的重視,學(xué)校盼望出成績但是結(jié)果并不理想,對老師和學(xué)生的信心不足.由于經(jīng)費(fèi)緊張,并未專門對數(shù)學(xué)建模安排實(shí)驗(yàn)室,圖書資料很少,學(xué)生用電腦和查資料不方便,沒有學(xué)習(xí)氛圍.每年數(shù)學(xué)建模競賽主要由分管教學(xué)的副院長兼任組長,沒有相應(yīng)專職的負(fù)責(zé)人,培訓(xùn)教師去參加數(shù)學(xué)建模相關(guān)交流會議和學(xué)習(xí)的機(jī)會很少.學(xué)校和二級學(xué)院對參加數(shù)學(xué)建模教學(xué)、培訓(xùn)的老師獎勵很少,學(xué)生則幾乎沒有.在課程的開設(shè)上也未引起重視,雖然理學(xué)院早在1997年就將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模課列為專業(yè)必修課,但非數(shù)學(xué)專業(yè)只是近幾年才開始列為公選課開設(shè),且選修率低.
2針對存在問題所采取的相應(yīng)措施
2.1擴(kuò)大宣傳,重視數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)公選課開設(shè),舉辦數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)討論班
最近兩年,學(xué)院組建了數(shù)學(xué)建模協(xié)會,負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)建模的宣傳和參賽隊(duì)員的海選,通過各種方式擴(kuò)大了對數(shù)學(xué)建模的宣傳和影響,安排數(shù)學(xué)任課教師鼓勵數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不錯的學(xué)生參賽.同時邀請重點(diǎn)大學(xué)具有豐富培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)的老師來做數(shù)學(xué)建模專題講座,交流經(jīng)驗(yàn).學(xué)院重視數(shù)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程、核心課程的教學(xué),選派經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師、青年骨干教師擔(dān)任主講,隨時抽查教學(xué)質(zhì)量,教學(xué)效果.嚴(yán)抓考風(fēng)學(xué)風(fēng),對考試作弊學(xué)生絕不姑息;學(xué)生上課遲到、早退、曠課一律嚴(yán)肅處理.通過這些舉措,學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度明顯好轉(zhuǎn),數(shù)學(xué)能力慢慢得到提高.學(xué)校有意識在大一新生中開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模和相關(guān)計(jì)算機(jī)公選課,讓對數(shù)學(xué)有興趣的學(xué)生能多接觸這方面的知識,減少距離感.選用的教材內(nèi)容淺顯而有趣味,主要目的是讓同學(xué)們感受到數(shù)學(xué)建模并非高不可攀,數(shù)學(xué)是有用的,增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和參加數(shù)學(xué)建模競賽的可能性.為了解決學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模過程中的遇到的困難,學(xué)院組織老師、學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模周末討論班,老師就學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的普遍問題進(jìn)行講解,學(xué)生分小組相互討論,盡量不讓問題堆積,影響后續(xù)學(xué)習(xí)積極性.通過這些措施,參賽學(xué)生的人數(shù)比以往有了大的改觀,參賽過程中退賽的學(xué)生越來越少,參賽過程中的主動性也越來越明顯.
2.2成立數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師組,分批培養(yǎng)培訓(xùn)教師,改進(jìn)培訓(xùn)方法
近年來,學(xué)院開始重視對數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)教師的梯隊(duì)建設(shè),成立了數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師組.把培訓(xùn)教師分批送出去進(jìn)修,參加交流會議,學(xué)習(xí)其它高校的經(jīng)驗(yàn),并安排老教師帶新教師,培訓(xùn)教師隊(duì)伍越來越穩(wěn)定、壯大.從去年開始,理學(xué)院組織學(xué)生進(jìn)行了為期一個月的暑期數(shù)學(xué)建模真題實(shí)訓(xùn),從8月初到8月底,培訓(xùn)共分為7輪.學(xué)生首先進(jìn)行三天封閉式真題訓(xùn)練———其次答辯———最后交流討論.效果明顯,學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力普遍得到了提高,學(xué)習(xí)積極性普遍高漲.9月份順利參加了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽.從競賽結(jié)果來看,比以前有了比較大的進(jìn)步,不管是獲獎的等次還是獲獎的人數(shù)上都取得了歷史性突破.有了這些可喜的變化,教師和學(xué)生的積極性都得到了提高,對以后的數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)工作將起著極大的促進(jìn)作用.除了這種集訓(xùn),今后,數(shù)學(xué)建模還需要加強(qiáng)平時的教學(xué)和培訓(xùn)工作.
2.3學(xué)校逐漸重視,加大了相關(guān)投入,完善了激勵措施
最近幾年,學(xué)校加大了對數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)工作的相關(guān)投入和鼓勵措施.安排了專門的數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室,配備了學(xué)院最先進(jìn)的電腦、打印機(jī)等設(shè)備,購買了數(shù)學(xué)建模相關(guān)的書籍.劃撥了數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi).雖然數(shù)學(xué)建模教學(xué)還沒有計(jì)入教學(xué)工作量,但已經(jīng)考慮計(jì)入職稱評定的相關(guān)工作量中,對參加數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)的老師減少了基本的教學(xué)工作量,使他們有更多的時間和精力投入到數(shù)學(xué)建模的相關(guān)工作中去.對參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽獲獎的老師和學(xué)生的獎勵額度也比以前有了很大的提高,老師和學(xué)生的積極性得到了極大的提高.
3結(jié)束語
對我們這類院校而言,最重要的數(shù)學(xué)建模賽事就是一年一度的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽了.競賽結(jié)果大體可以衡量老師和學(xué)生的付出與收獲,但不是絕對的,教育部組織這項(xiàng)賽事的初衷主要是為了促進(jìn)各個院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的有效開展.如果過分的看重獲獎等次和數(shù)量,對學(xué)校的數(shù)學(xué)建模教學(xué)和組織工作都是一種傷害.參賽的過程對學(xué)生而言,肯定是有益的,絕大多數(shù)參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生都認(rèn)為這個過程很重要.這個過程可能是四年的大學(xué)學(xué)習(xí)過程中體會最深的,它用枯燥的理論知識解決了活生生的現(xiàn)實(shí)中存在的問題,雖然這種解決還有部分的理想化.由于我校地處偏遠(yuǎn)山區(qū),教育經(jīng)費(fèi)相對緊張,投入不可能跟重點(diǎn)院校的水平比,只能按照自身實(shí)際來.只要學(xué)校、老師、學(xué)生三方都重視并積極參與這一賽事,數(shù)學(xué)建;顒泳湍荛_展的更好.
數(shù)學(xué)建模論文模板2
一、小學(xué)數(shù)學(xué)建模
"數(shù)學(xué)建模"已經(jīng)越來越被廣大教師所接受和采用,所謂的"數(shù)學(xué)建模"思想就是通過創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型的方式來解決問題,我們把該過程簡稱為"數(shù)學(xué)建模",其實(shí)質(zhì)是對數(shù)學(xué)思維的運(yùn)用,方法和知識解決在實(shí)際過程中遇到的數(shù)學(xué)問題,這一模式已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育的重要模式和基本內(nèi)容。葉其孝曾發(fā)表《數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動與大學(xué)數(shù)學(xué)教育改革》,該書指出,數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)就是將數(shù)學(xué)中抽象的內(nèi)容進(jìn)行簡化而成為實(shí)際問題,然后通過參數(shù)和變量之間的規(guī)律來解決數(shù)學(xué)問題,并將解得的結(jié)果進(jìn)行證明和解釋,因此使問題得到深化,循環(huán)解決問題的過程。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)建模的定位
1.定位于兒童的生活經(jīng)驗(yàn)
兒童是小學(xué)數(shù)學(xué)的主要教學(xué)對象,因此數(shù)學(xué)問題中研究的內(nèi)容復(fù)雜程度要適中,要與兒童的生活和發(fā)展情況相結(jié)合。"數(shù)學(xué)建模"要以兒童為出發(fā)點(diǎn),在數(shù)學(xué)課堂上要多引用發(fā)生在日常生活中的案例,使兒童在數(shù)學(xué)教材上遇到的問題與現(xiàn)實(shí)生活中的問題相結(jié)合,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生通過自身的經(jīng)驗(yàn),積極地感受數(shù)學(xué)模型的作用。同時,小學(xué)數(shù)學(xué)建模要遵循循序漸進(jìn)的原則,既要適合學(xué)生的年齡特征,賦予適當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性;又要照顧兒童發(fā)展的差異性,尊重兒童的個性,促進(jìn)每一個學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。
2.定位于兒童的思維方式
小學(xué)生的特點(diǎn)是年齡小,思維簡單。因此小學(xué)的數(shù)學(xué)建模必須與小學(xué)生的實(shí)際情況相結(jié)合,循序漸進(jìn)的進(jìn)行,使其與小學(xué)生的認(rèn)知能力相適應(yīng)。
實(shí)際情況表明,教師要想使學(xué)生能夠積極主動的思考問題,提高他們將數(shù)學(xué)思維運(yùn)用到實(shí)際生活中的能力,就必須把握好兒童在數(shù)學(xué)建模過程中的情感、認(rèn)知和思維起點(diǎn)。我們以《常見的數(shù)量關(guān)系》中關(guān)于速度、時間和路程的教學(xué)為例,有的老師啟發(fā)學(xué)生與二年級所學(xué)的乘除法相結(jié)合,使乘除法這一知識點(diǎn)與時間、速度和路程建立了關(guān)聯(lián),從而使"數(shù)量關(guān)系"與數(shù)學(xué)原型"一乘兩除"結(jié)合起來,并且使學(xué)生利用抽象與類比的思維方法完成了"數(shù)量關(guān)系"的"意義建模",從而創(chuàng)建了完善的認(rèn)知體系。
三、小學(xué)"數(shù)學(xué)建模"的教學(xué)策略
1.培育建模意識
當(dāng)前的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,大部分內(nèi)容編排的思路都是以建模為基礎(chǔ),其內(nèi)容的開展模式主要是"生活情景到抽象模型,然后到模型驗(yàn)證,最后到模型的運(yùn)用和解釋".培養(yǎng)建模思維的關(guān)鍵是對教材的解讀是否從建模出發(fā),使教材中的建模思想得到充分的開發(fā)。然后對教材中比較現(xiàn)實(shí)的問題進(jìn)行充分的挖掘,將數(shù)學(xué)化后的實(shí)際問題創(chuàng)建模型,最后解決問題。教師要提高學(xué)生對建模的意識與興趣就要充分挖掘教材,指導(dǎo)學(xué)生去親身體會、思考溝通、動手操作、解決問題。其次,通過引入貼近現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)的探索性例題,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)是怎樣應(yīng)用于解決這些實(shí)際問題的。同時,讓學(xué)生在利用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問題的過程中理解數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值和社會功能,不斷增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模的意識。
2.體驗(yàn)建模過程
在數(shù)學(xué)的建模過程中,要將生活中含有數(shù)學(xué)知識與規(guī)律的實(shí)際問題抽象化,從而建成數(shù)學(xué)模型。然后利用數(shù)學(xué)規(guī)律對問題進(jìn)行推理,解答出數(shù)學(xué)的結(jié)果后再進(jìn)行證明和解釋,從而使實(shí)際問題得到合理的解決。我們以解決問題的方法為例,使學(xué)生能夠解決題目不是教學(xué)的唯一目的,使學(xué)生通過對數(shù)學(xué)問題的研究和體驗(yàn)來提升自己"創(chuàng)建"新模型的能力。使學(xué)生在不斷的提出與解決問題的過程中培養(yǎng)成自主尋找數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)觀念的習(xí)慣。如此一來,當(dāng)學(xué)生遇到陌生的問題情境,甚至是與數(shù)學(xué)無關(guān)的實(shí)際問題時,都能夠具備"模型"思想,處理問題的過程能具備數(shù)學(xué)家的"模型化"特點(diǎn),從而使"模型思想"影響其生活的各個方面。
3.在數(shù)學(xué)建模中促進(jìn)自主性建構(gòu)
要使"知識"與"應(yīng)用"得到良好的結(jié)合就必須提高學(xué)生積極構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的能力。我們要將數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)放在對學(xué)生觀察、整合、提煉"現(xiàn)實(shí)問題"的能力培養(yǎng)上來。教學(xué)過程中,通過對日常問題的適當(dāng)修改,使學(xué)生的實(shí)際生活與數(shù)學(xué)相結(jié)合,從而提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題,并通過創(chuàng)建模型解決問題的能力,為學(xué)生提供能夠自主創(chuàng)建模型的條件。
我們以《比較》這課程內(nèi)容為例,我們通過"建模"這一教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生對">""<"和"="的掌握與使用,進(jìn)而使學(xué)生明確了解"比較"的真正含義。首先,利用公園或者學(xué)校等地方的蹺蹺板為素材,讓學(xué)生了解自己的哪個伙伴被壓上去,哪個伙伴被壓下來;然后讓班級的高矮不同的同學(xué)進(jìn)行身高比較。最后將上面這些情景在課堂上通過多媒體手段展現(xiàn)出來,由于這些情景都是學(xué)生曾親身體驗(yàn)過的,此時再叫他們?nèi)プ?重量"或者"高度"的比較,他們就可以輕松的掌握">""<"和"="等符號。這種將學(xué)生的實(shí)際生活與課堂教學(xué)相結(jié)合的方法,使學(xué)生能夠輕松的創(chuàng)建其數(shù)學(xué)模型,提升他們自主建模的信心。
四、總結(jié)
數(shù)學(xué)建模是將實(shí)際生活與數(shù)學(xué)相結(jié)合的有效途徑和方法。學(xué)生在創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型的過程中,其思維方式也得到了鍛煉。小學(xué)階段的教學(xué),其數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)以兒童文化觀為基礎(chǔ),其目的主要是培養(yǎng)兒童的建模思想,這也是提升小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)積極性,提升課堂文化氣息的有效方法和途徑。
數(shù)學(xué)建模論文模板3
一、高等數(shù)學(xué)課程的重要性
學(xué)好高等數(shù)學(xué)課程,不僅可以學(xué)到像數(shù)學(xué)概念、公式、定理結(jié)論這樣的理論知識,并在定理、公式的推導(dǎo)過程中更能培養(yǎng)人的邏輯思維能力,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),同時是學(xué)好后續(xù)專業(yè)課程例如西方經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科有力保障。高等數(shù)學(xué)課程更重要的作用是培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和思辨能力;能啟迪智慧,開發(fā)創(chuàng)新、創(chuàng)造能力。因而高等數(shù)學(xué)課程授課效果的好壞直接影響到金融類院校人才的培養(yǎng)質(zhì)量的高低。在這種形勢下,全國金融類院校都開設(shè)了高等數(shù)學(xué)課程。
二、高等數(shù)學(xué)課程授課現(xiàn)狀
每一個講授高等數(shù)學(xué)課程的教師在第一次上課時,幾乎都會對學(xué)生闡述這門課程的重要性。一方面會強(qiáng)調(diào)這門課程的理論基礎(chǔ)知識的重要性,另一方面強(qiáng)調(diào)它在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用性等等。大多數(shù)學(xué)生更感興趣的這門課程在實(shí)際中的應(yīng)用,但是在實(shí)際教學(xué)過程中,教師卻很難將理論知識應(yīng)用到實(shí)際去解決一些實(shí)際問題,理論和實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié),長期以來,現(xiàn)在高校普遍的高等數(shù)學(xué)教學(xué)教學(xué),為了完成教學(xué)任務(wù)而“滿堂灌”的現(xiàn)象仍舊是普遍存在的,不講究教學(xué)方法,不能做到因材施教,教師授課沒有熱情,平鋪直敘,照本宣科,授課過程枯燥無味,課堂氣氛死氣沉沉,幾乎沒有互動。采用的教學(xué)手段依然是粉筆加黑板、課本加教案的傳統(tǒng)授課模式,現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段應(yīng)用幾乎為零。多種原因都有可能導(dǎo)致學(xué)生對高等數(shù)學(xué)產(chǎn)生抵觸情緒、畏難情緒,失去學(xué)習(xí)這門課程的興趣。因此要改變目前高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革已經(jīng)勢在必行,刻不容緩。實(shí)踐證明,如果教師能在講授重點(diǎn)、難點(diǎn)知識時,引入適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)建模案例,不但易于學(xué)生對理論知識的理解,更能增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的理論解決實(shí)際問題的能力。從而可以糾正一些學(xué)生認(rèn)為的“高數(shù)數(shù)學(xué)無用論“的思想,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情、興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力、創(chuàng)造力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)。
三、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性
課程的著重點(diǎn)為挖掘和展現(xiàn)數(shù)學(xué)理論知識中的數(shù)學(xué)思維方法及將理論應(yīng)用到實(shí)踐。在授課過程中,要求教師對重要概念、定義,要能講清背景來源,以及它們所體現(xiàn)出的數(shù)學(xué)思想方法。對教材上的重點(diǎn)例題、典型習(xí)題的分析要體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維過程,分析出難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn),新知識如何在題目中應(yīng)用的,這樣才能有助于學(xué)生對新知識的理解和運(yùn)用。課堂上,采用啟發(fā)式教學(xué),使學(xué)生能對教師所授新知識能進(jìn)行分析、總結(jié)、整理,進(jìn)而能培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力。從而一方面為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ),另一方面使學(xué)生初步擁有運(yùn)用數(shù)學(xué)理論知識解決實(shí)際問題的能力。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的科學(xué)態(tài)度,逐步提高提出問題、分析問題和解決問題的能力。
1.有利于學(xué)生對概念的理解與掌握
高等數(shù)學(xué)中的概念與初等數(shù)學(xué)相比則更抽象,如極限的精確定義、導(dǎo)數(shù)、定積分等,學(xué)生在學(xué)習(xí)這些概念時總想知道這些概念的來源和應(yīng)用,希望在實(shí)際問題中找到概念的原型。事實(shí)上,數(shù)學(xué)中的概念本身就是從客觀事物的數(shù)量關(guān)系中抽象出來的數(shù)學(xué)模型,它必然與某些實(shí)際原型相對應(yīng)著。因此引入數(shù)學(xué)概念時,融入數(shù)學(xué)建模是完全可行的,每當(dāng)引入新概念時,都可以選擇相關(guān)的實(shí)例來說明這部分內(nèi)容的實(shí)用性。在概念引入時,盡可能選取生活中的常見小問題來還原現(xiàn)實(shí)情境后的數(shù)學(xué),使學(xué)生能夠了解概念、定義的來龍去脈,讓學(xué)生感受到這些定義不是硬性規(guī)定的,而是與實(shí)際生活緊密相連的。從而便于學(xué)生對概念的理解與掌握。例如,在給出“定積分”這個概念時,強(qiáng)調(diào)定積分的思想是“分割取近似,求和取極限”。從求曲邊梯形面積、變速直線運(yùn)動的路程、變力做工等生活中常見的實(shí)際問題入手。盡管要求的這些問題的實(shí)際意義不同,但求解它們的方法及步驟卻都是一樣的,即都可以通過無限細(xì)分、取近似、求和、取極限的思想方法來實(shí)現(xiàn)求解過程。最終都可以抽象成為一個和式的極限,從而得到定積分的概念。
2.有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)課程的興趣與熱情
高等數(shù)學(xué)教學(xué)中長期以來都是重視理論基礎(chǔ)、輕實(shí)踐應(yīng)用。教師在授課過程中注重基礎(chǔ)理論知識的整體性、統(tǒng)一性,根據(jù)教學(xué)大綱的要求,按部就班的按照傳統(tǒng)授課方法,以完成教學(xué)工作任務(wù)為目標(biāo)。而對教材中關(guān)于理論基礎(chǔ)知識應(yīng)用的部分或是刪除、或是略講。同時高等數(shù)學(xué)課堂上基本上是以教師講授為主,學(xué)生參與較少、活著幾乎沒有,定義定理的講解、證明過程枯燥無味,再加上套用現(xiàn)成公式來解題的做題方法,導(dǎo)致學(xué)生沒有學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)生即使能做題,也是知其然不知其所以然,缺乏應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力。長此以往,在學(xué)生眼中,數(shù)學(xué)就成了晦澀難懂、高不可攀的一門高深學(xué)問。在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中數(shù)學(xué)建模案例模型,例如引入“生豬最佳出售時機(jī)模型”,使學(xué)生了解到可以用簡單的數(shù)學(xué)知識解決重要的實(shí)際問題,從而發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)理論知識不是超越現(xiàn)實(shí)的、抽象的,并在完善案例模型的過程中提高數(shù)學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)。高等數(shù)學(xué)教學(xué)的目的不是為了培養(yǎng)從事專門進(jìn)行數(shù)學(xué)研究的人才,而是要學(xué)生懂得數(shù)學(xué)是工具,教會學(xué)生這個工具來解決實(shí)際問題才是根本。當(dāng)通過具體數(shù)學(xué)模型案例,使學(xué)生真正體會到了數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題中的巨大作用,可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動性,并對高等數(shù)學(xué)課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,利于高等數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的順利完成。
3.有利于學(xué)生對數(shù)學(xué)理論知識的應(yīng)用,提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)
從月蝕中地球的陰影計(jì)算出月球、地球之間的距離是古代數(shù)學(xué)建模的經(jīng)典案例,而牛頓的萬有引力定律則是現(xiàn)代數(shù)學(xué)建模的成功運(yùn)用的案例之一。諸如最優(yōu)捕魚策略、生豬的最佳出售時機(jī)、投資的收入和風(fēng)險等現(xiàn)代數(shù)學(xué)模型表明,數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限在天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)領(lǐng)域,而已經(jīng)快速地向生物、經(jīng)濟(jì)、金融等領(lǐng)域延伸,幾乎在人類社會生活的每個角落都能看到它所發(fā)揮的無窮威力。近年來,隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)的應(yīng)用性更是得到充分發(fā)揮。利用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題時,首先要進(jìn)行的工作是分析問題建立數(shù)學(xué)模型,然后利用計(jì)算機(jī)軟件對模型進(jìn)行求解。高等教育中本科階段,大部分高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,而培養(yǎng)這類人才的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)理論知識的能力。數(shù)學(xué)建模是將理論知識與實(shí)際問題聯(lián)系起來的橋梁和紐帶。因此在高等數(shù)學(xué)授課過程中引入數(shù)學(xué)建模,在便于學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)的同時,加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)理論知識的應(yīng)用性。教師應(yīng)注重學(xué)生專業(yè)背景,引入與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,這樣才能有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,即用所學(xué)高等數(shù)學(xué)知識解決了實(shí)際問題,又提高了學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。
總之,數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中起著重要作用,在加深學(xué)生對教材的概念的理解掌握的同時,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與熱情,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,提高學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力,為提高高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
數(shù)學(xué)建模論文模板4
摘 要:本文從“如何培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力提高就業(yè)素質(zhì)”出發(fā),通過對大專院校進(jìn)行廣泛的調(diào)研,分析了目前高職院校開展數(shù)學(xué)建模的現(xiàn)狀,并總結(jié)了黑龍江交通職業(yè)技術(shù)院校開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)與競賽活動的經(jīng)驗(yàn)和做法,對指導(dǎo)高職院校的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐教學(xué)工作具有重要意義。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模競賽;教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)
中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是目前全國高校中規(guī)模最大、影響最廣的大學(xué)生課外科技活動,它在培養(yǎng)大學(xué)生知識的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)的合作精神、頑強(qiáng)的意志品質(zhì)等方面都顯示了獨(dú)特的作用和優(yōu)勢。然而,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽在高職學(xué)院的開展卻起步遲緩且步履維艱,如何改變現(xiàn)狀,促進(jìn)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽在高職學(xué)院持續(xù)健康發(fā)展,已經(jīng)成為教育工作者研究的重要課題。
一、高職學(xué)院開展數(shù)學(xué)建模競賽活動的現(xiàn)狀
總體來說起步較緩慢,以黑龍江賽區(qū)為例,參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的院校和參賽隊(duì)雖然逐年增加,20xx年達(dá)到了34所參賽院校共444支參賽隊(duì),但是高職學(xué)院參賽的少,僅占全省高職學(xué)院的1/3,有的高職學(xué)院長期徘徊在競賽之外,有的斷斷續(xù)續(xù),今年參賽明年休息。分析其原因主要有兩個:一是部分高職學(xué)院對大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽十分陌生,對競賽的意義缺乏認(rèn)識,沒有配套的實(shí)施辦法和有效的激勵機(jī)制;二是競賽的指導(dǎo)教師匱乏,能力有限,目前高職數(shù)學(xué)教師隊(duì)伍嚴(yán)重萎縮,有的學(xué)院數(shù)學(xué)教研室只剩一兩個人。
參加數(shù)學(xué)建模競賽需要扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底和良好的應(yīng)用意識。而高職的課程體系突出專業(yè)技能的培養(yǎng),通常只在一年級開設(shè)一個學(xué)期的“高等數(shù)學(xué)”課程,總學(xué)時一般僅有30學(xué)時,有的甚至不開數(shù)學(xué)課。教學(xué)內(nèi)容以一元微積分的基本概念和簡單算法為主。大多數(shù)參賽的高職院校,僅僅是為競賽而競賽,極少關(guān)注數(shù)學(xué)建模思想和方法在深化數(shù)學(xué)教學(xué)改革、促進(jìn)課程建設(shè)等方面的作用。
高職學(xué)生總體水平較差,但對從未接觸過的數(shù)學(xué)建模充滿好奇。然而數(shù)學(xué)建模競賽對學(xué)生的知識和能力要求都比較高,同時因高職學(xué)生二年級末就要面臨頂崗實(shí)習(xí)和就業(yè)問題,參賽學(xué)生通常只能在一年級中選拔,他們的基礎(chǔ)和能力顯然都沒有本科生扎實(shí),因此賽前培訓(xùn)的工作量非常大。
二、高職學(xué)院開展數(shù)學(xué)建模競賽活動的意義
通過數(shù)學(xué)建模競賽可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì),是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的有效途徑。數(shù)學(xué)建模競賽可以培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神與合理表達(dá)自己思想和綜合運(yùn)用知識的能力等,所有這些對提高學(xué)生的素質(zhì)都是很有幫助的,且非常符合當(dāng)今提倡素質(zhì)教育精神。
數(shù)學(xué)建模競賽不同于其它各種具有單個學(xué)科如:數(shù)學(xué)競賽,物理競賽,計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)競賽等的競賽,因?yàn)檫@些競賽只涉及到一門學(xué)科,甚至一門課程的知識,而數(shù)學(xué)建模競賽涉及到數(shù)學(xué)學(xué)科,計(jì)算機(jī)學(xué)科等其他許多學(xué)科的知識,僅數(shù)學(xué)學(xué)科就涉及到高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),概率統(tǒng)計(jì),計(jì)算方法,運(yùn)籌學(xué),圖論,數(shù)學(xué)軟件等方面的知識。學(xué)生要想在數(shù)學(xué)建模競賽中取得好成績,除了具有以上數(shù)學(xué)知識外,還要有較好的計(jì)算機(jī)編程能力,網(wǎng)上查閱資料的能力及論文寫作能力等,此外,他們還應(yīng)有接觸各種新知識的環(huán)境和喜好。因?yàn)閿?shù)學(xué)建模的競賽題遠(yuǎn)非只是一個數(shù)學(xué)題目,而更多是一個初看起來與數(shù)學(xué)沒有聯(lián)系的實(shí)際問題,它涉及到很多知識,有些還是當(dāng)前尚未解決的問題,如:飛行管理問題,DNA排序問題等就是較有代表性的數(shù)學(xué)建?荚囶}目。通常數(shù)學(xué)建模題目只給出問題的描述和要達(dá)到的目的,參賽學(xué)生要做的事情是將問題用數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,然后在數(shù)學(xué)的背景下使用計(jì)算機(jī)或數(shù)學(xué)軟件來求解,最后再根據(jù)所得的解來解釋和檢驗(yàn)所給的實(shí)際問題。與數(shù)學(xué)競賽不同的是,數(shù)學(xué)建模賽題沒有標(biāo)準(zhǔn)的正確答案,試卷的評分標(biāo)準(zhǔn)是看學(xué)生解決問題和創(chuàng)新的能力.因此要做好一個數(shù)學(xué)建模問題并不是一件容易的事情,需要學(xué)生很多的知識以及對所學(xué)各種知識的綜合運(yùn)用,對學(xué)生是一個挑戰(zhàn)。
數(shù)學(xué)建模競賽的題目由工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理、社會生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問題簡化加工而成,沒有事先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)答案,但留有充分余地供參賽者發(fā)揮其聰明才智和創(chuàng)造精神。競賽以通訊形式進(jìn)行,三名大學(xué)生組成一隊(duì),在三天時間內(nèi)可以自由地收集資料、調(diào)查研究,使用計(jì)算機(jī)、軟件和互聯(lián)網(wǎng),但不得與隊(duì)外任何人(包括指導(dǎo)教師在內(nèi))以任何方式討論賽題。競賽要求每個隊(duì)完成一篇用數(shù)學(xué)建模方法解決實(shí)際問題的科技論文。競賽評獎以假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性以及文字表述的清晰程度為主要標(biāo)準(zhǔn)?梢钥闯觯@項(xiàng)競賽從內(nèi)容到形式與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)競賽不同,是大學(xué)階段除畢業(yè)設(shè)計(jì)外難得的一次 “真刀真槍”的訓(xùn)練,相當(dāng)程度上模擬了學(xué)生畢業(yè)后工作時的情況,既豐富、活躍了廣大同學(xué)的課外生活,也為優(yōu)秀學(xué)生脫穎而出創(chuàng)造了條件。
競賽讓學(xué)生面對一個從未接觸過的實(shí)際問題,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)加以分析、解決,他們必須開動腦筋、拓寬思路,充分發(fā)揮創(chuàng)造力和想象力,從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識及主動學(xué)習(xí)、獨(dú)立研究的能力。
三、通過數(shù)學(xué)建模推動數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革
通過數(shù)學(xué)建模競賽可以推動高校的教育教學(xué)改革。十幾年來在競賽的推動下許多高校相繼開設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程以及與此密切相關(guān)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,出版了兩百多本相關(guān)的教材,一些教師正在進(jìn)行將數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入數(shù)學(xué)主干課程的研究和試驗(yàn)。
數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,要體現(xiàn)素質(zhì)教育的要求,數(shù)學(xué)的教學(xué)不能完全和外部世界隔離開來,關(guān)起門來在數(shù)學(xué)的概念、方法和理論中打圈子,處于自我封閉狀態(tài),以致學(xué)生在學(xué)了許多據(jù)說是非常重要、十分有用的數(shù)學(xué)知識以后,卻不怎么會應(yīng)用或無法應(yīng)用。開設(shè)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,舉辦數(shù)學(xué)建模競賽,為數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系打開了一個通道,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性,是對數(shù)學(xué)教學(xué)體系和內(nèi)容改革的一個成功的嘗試。
數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競賽活動中經(jīng)常用到計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件,普遍采取案例教學(xué)和課堂討論,豐富了數(shù)學(xué)教學(xué)的形式和方法。經(jīng)過幾年來參加數(shù)學(xué)建模競賽和教學(xué)方法和手段的改革,一方面教師的知識面拓寬了,知識結(jié)構(gòu)改善了,利用數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)找出解決實(shí)際問題的意識和能力提高了,另一方面,由于理論與實(shí)際的結(jié)合多,學(xué)生的動手能力增強(qiáng)了,學(xué)習(xí)的主動性和積極性有了很大的提高,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和解決實(shí)際問題的能力。
四、我校數(shù)學(xué)建模競賽活動開展情況
近年來,我校一直有序地組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和教務(wù)處等有關(guān)部門非常重視和支持學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽,逐步探索完善了一套合理的激勵機(jī)制,激發(fā)指導(dǎo)教師的工作積極性和學(xué)生的參賽榮譽(yù)感及學(xué)習(xí)積極性。
我校開展的數(shù)學(xué)建模競賽活動是采用第二課堂課余活動的形式進(jìn)行的。由數(shù)學(xué)教研室負(fù)責(zé)每學(xué)期對學(xué)生進(jìn)行集體強(qiáng)化培訓(xùn),以提高建模水平,培養(yǎng)學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。通常我們在每年四月份組織校級競賽,然后評選出五個代表隊(duì)的優(yōu)秀論文參加?xùn)|三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽的評獎。通過校級的比賽在全校范圍內(nèi)選拔出隊(duì)員,再進(jìn)行深入的培訓(xùn),最后參加全國比賽。
我校歷年來在大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動中保持優(yōu)秀成績,涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的指導(dǎo)教師和學(xué)生。20xx年黑龍江交通職業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院第一次組隊(duì)參加?xùn)|北三省大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,由于領(lǐng)導(dǎo)重視,工作扎實(shí),平時訓(xùn)練重過程、重細(xì)節(jié),競賽中隊(duì)員們表現(xiàn)出了良好的意志品質(zhì)和團(tuán)隊(duì)精神,最終取得了不俗的成績:5個參賽隊(duì)中,1個隊(duì)榮獲省一等獎,另有1個隊(duì)獲省二等獎。20xx年參加?xùn)|北三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽,四個隊(duì)獲得二等獎;20xx年參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,一個隊(duì)獲得省級二等獎,一個隊(duì)獲得省級三等獎;20xx年參加?xùn)|北三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽,一個隊(duì)獲得一等獎,三個隊(duì)獲得二等獎。事實(shí)證明:通過自身的努力,高職學(xué)院可以在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中取得較好成績,而高職學(xué)生也必定會在艱苦的培訓(xùn)和競賽過程中得到鍛煉和提高。
五、結(jié)語
盡管目前高職學(xué)院開展大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動仍有不少困難,但是我們有理由相信,在社會各界的關(guān)心和支持下,這一項(xiàng)能使高職學(xué)生、教師和學(xué)院全面受益的競賽不僅值得我們?yōu)橹?而且一定能越辦越好。
數(shù)學(xué)建模論文模板5
一、數(shù)學(xué)建模論文幫寫的相關(guān)要求
1、問題重述
根據(jù)你對文章的理解度來達(dá)到解決問題的目的,這個時候就是考驗(yàn)?zāi)阄淖止Φ椎臅r候了。
2、問題分析
對論文中涉及的每個問題進(jìn)行詳細(xì)的理解分析,并給出解決方案以及所用到的模型。
3、模型假設(shè)
通過合理化的假設(shè)使復(fù)雜的問題簡單化,比如針對想解決的問題作出虛假的設(shè)想,但是一定要注意要驗(yàn)證假設(shè)的合理性。
4、符號說明
對建模及編程所用到的符號要具體說明。如點(diǎn)狀符號、線狀符號、面妝符號等,他們各自代表的意義是什么,大家一定要解釋清楚。
5、模型建立及求解
建立模型的時候要明確,思路要做到清晰準(zhǔn)確,讓人看了后容易理解你表達(dá)的意思,求解過程還是要寫出來,便于讀者對整個模型的設(shè)計(jì)有深入的認(rèn)識。
6、模型檢驗(yàn)
模型得出來的結(jié)果回到實(shí)際問題中去驗(yàn)證其是否合理性。主要包含靈敏度分析和誤差分析等。
7、模型評價與推廣
模型建立好后要針對模型的優(yōu)缺點(diǎn)、改進(jìn)方法以及實(shí)際的用途做詳細(xì)的闡述。
8、參考文獻(xiàn)
主要看下參考文獻(xiàn)的格式是否符合建模論文的要求,具體體現(xiàn)在圖片上。
9、附錄
最后的附錄中應(yīng)包含程序以及相關(guān)的圖表、數(shù)據(jù)等等,有了這些更具有科學(xué)性與權(quán)威性。
二、數(shù)學(xué)建模論文幫寫價格
數(shù)學(xué)建模論文的價格一般在8000-10000元左右。數(shù)學(xué)建模論文包含:問題分析、假設(shè)、建立、求解、結(jié)果分析和檢驗(yàn)等,價格會偏高一點(diǎn)對寫手的寫作水平要求也高,需要查閱收集眾多資料,沒有合適的資料還要做建模實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)才能提取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),能夠幫寫的寫手不多,因此價格偏高也是可以理解的。
以上價格只是市場一般的幫寫行情,具體準(zhǔn)確的價格還是要和客服溝通,事先要說清楚你論文的具體要求,他們才好根據(jù)實(shí)際要求寫作,寫作的論文才是最符合你的需求的
三、數(shù)學(xué)建模論文幫寫的流程
1、將自己的論文要求與客服人員交流,一定要交代清楚你想幫寫的具體要求,如字?jǐn)?shù)、建模特殊要求、專業(yè)方向、論文題材等,只有告知清楚你的實(shí)際要求,他們才好定價,才好確定能否幫寫,不符合條件的或者不在他們幫寫范圍的不會接單,也是對客戶負(fù)責(zé)任的體現(xiàn)。
2、溝通后價格你能接受的前提下,可以先支付一半的定金作為保證金,他們收到錢后立馬擬定題目,提醒大家不要全款支付,幫寫都是網(wǎng)上進(jìn)行的交易,一定要小心行事。
3、寫作完成一半后會給你審核,你覺得無異議的情況下可以再支付部分費(fèi)用,他們繼續(xù)寫作,全文完成后且導(dǎo)師審核合格的前提下你可以結(jié)清尾款,交易結(jié)束。
4、在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)有需要修改的地方,一定要及時告知他們,他們會做出相應(yīng)的修改,直至你論文通過為止。
數(shù)學(xué)建模論文模板6
1引言
數(shù)學(xué)模型的難點(diǎn)在于建模的方法和思路,目前學(xué)術(shù)界已經(jīng)有各種各樣的建模方法,例如概率論方法、圖論方法、微積分方法等,本文主要研究的是如何利用方程思想建立數(shù)學(xué)模型從而解決實(shí)際問題。實(shí)際生活中的很多問題都不是連續(xù)型的,例如人口數(shù)、商品價格等都是呈現(xiàn)離散型變化的趨勢,碰到這種問題可以考慮采用差分方程或差分方程組的方式進(jìn)行表示。有時候人們除了想要了解問題的起因和結(jié)果外還希望對中間的速度以及隨時間變化的趨勢進(jìn)行探索,這個時候就要用到微分方程或微分方程組來進(jìn)行表示。以上只是簡單的舉兩個例子,其實(shí)方程的應(yīng)用極為廣泛,只要有關(guān)變化的問題都可以考慮利用方程的思想建立數(shù)學(xué)模型,例如常見的投資、軍事等領(lǐng)域。利用方程思想建立的數(shù)學(xué)模型可以更為方便地觀察到整個問題的動態(tài)變化過程,并且根據(jù)這一變化過程對未來的狀況進(jìn)行分析和預(yù)測,為決策的制定和方案的選擇提供參考依據(jù)。利用方程建立數(shù)學(xué)模型時就想前文所說的那樣,如果是離散型變化問題可以考慮采用差分思想建模,如果是連續(xù)型變化問題可以考慮采用常微分方程建立模型。對于它們建模的方式方法可以根據(jù)幾個具體的實(shí)例說明。
2方程在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用舉例
2.1常微分方程建模的應(yīng)用舉例
正如前文所述,常微分方程的思想重點(diǎn)是對那些過程描述的變量問題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,從而解決實(shí)際的變化問題,這里舉一個例子來說明。例1人口數(shù)量變化的邏輯斯蒂數(shù)學(xué)方程模型在18世紀(jì)的時候,很多學(xué)者都對人口的增長進(jìn)行了研究,英國的學(xué)者馬爾薩斯經(jīng)過多年的研究統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),人口的凈相對增長率是不變的,也就是說人口的凈增長率和總?cè)丝跀?shù)的比值是個常數(shù),根據(jù)這一前提條件建立人口數(shù)量的變化模型,并且對這一模型進(jìn)行分析研究,找出其存在的問題,并提出改進(jìn)措施。解:假設(shè)開始的時間為t,時間的間隔為Δt,這樣可以得出在Δt的時間內(nèi)人口增長量為N(t+Δt)-N(t)=rN(t)Δt,由此可以得出以下式子。dN(t)dt=rN(t)N(t0)=N{0(1)對于這種一階常微分方程可以采用分離變量法進(jìn)行求解,最終解得N(t)=N0er(t-t0)而后將過去數(shù)據(jù)中的r、N0帶入上述式子中就可以得出最后的結(jié)果。這個式子表明人口數(shù)量在自然增長的情況下是呈指數(shù)規(guī)律增長的,而且把這個公式對過去和未來的人口數(shù)量進(jìn)行對比分析發(fā)現(xiàn)還是相當(dāng)準(zhǔn)確的,但是把這個模型用到幾百年以后,就可以發(fā)現(xiàn)一些問題了,例如到2670年的時候,如果仍然根據(jù)這一模型,那么那個時候世界人口就會有3.6萬億,這已經(jīng)大大的超過了地球可以承受的最大限度,所以這個模型是需要有前提的,前提就是地球上的資源對人口數(shù)量的限制。荷蘭的生物學(xué)家韋爾侯斯特根據(jù)邏輯斯蒂數(shù)學(xué)方法和實(shí)際的調(diào)查統(tǒng)計(jì)引入了一個新的常數(shù)Nm,這個常數(shù)就是用來控制地球上所能承受的最大人口數(shù),將這一常數(shù)融入邏輯斯蒂方程可以得出以下的式子。dN(t)dt=rN(t)(1-N(t)Nm)N(t0)=N{0(2)該方程解為N(t)=Nm1+NmN0e-r(t-t0)一個新的數(shù)學(xué)模型建立后,首先要做的就是驗(yàn)證它的正確性,經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)在1930年之前的驗(yàn)證中還是比較吻合的,但是到了1930年之后,用這個模型求出的人口數(shù)量就與實(shí)際情況存在很大的誤差,而且這一誤差呈現(xiàn)越來越大的變化趨勢。這就說明當(dāng)初設(shè)定的人口極限發(fā)生了變化,這是由于隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們可以利用的資源越來越多,導(dǎo)致人口極限也呈現(xiàn)變大的趨勢。
2.2差分方程建模的應(yīng)用舉例
如前文所言,對于離散型問題可以采用差分方程的方法建立數(shù)學(xué)模型。例如以25歲為人類的生育年齡,就可以得出以下的數(shù)學(xué)模型。yk+1-yk=ryk(1-ykN),k=0,1,2,…即為yk+1=(r+1)yk[1-r(r+1)Nyk]其中r為固有增長率,N為最大容量,yk表示第k代的人口數(shù)量,若yk=N,則yk+1,yk+2,…=N,y*=N是平衡點(diǎn)。令xk=r(r+1)Nyk,記b=r+1。xk+1=bxk(1-xk)這個方程模型是一個非線性差分方程,在解決的過程中我們只需知道x0,就可以計(jì)算出xk。如果單純的考慮平衡點(diǎn),就會有下面的式子。x=f(x)=bx(1-x),則x*=rr+1=1-1bx因?yàn)閒'(x*)=b(1-2x*)=2-b,當(dāng)|f'(x*)|<1時穩(wěn)定,當(dāng)|f'(x*)|>1時不穩(wěn)定。所以,當(dāng)1<b<2或2<b<3時,xkk→仯仯仭∞x*.當(dāng)b>3時,xk不穩(wěn)定。2.3偏微分方程建模的應(yīng)用舉例在實(shí)際生活中如果有多個狀態(tài)變量同時隨時間不斷的變化,那么這個時候就可以考慮采用偏微分方程的方法建立數(shù)學(xué)模型,還是以人口數(shù)量增長模型為例,根據(jù)前文分析已經(jīng)知道建立的模型都是存在一定的局限性的,對于人類來說必須要將個體之間的區(qū)別考慮進(jìn)去,尤其是年齡的限制,這時的人口數(shù)量增長模型就可以用以下的式子來表示。祊(t,r)祎+祊(t,r)祌=-μ(t,r)p(t,r)+φ(t,r)p(0,r)=p0(r);p(t,r0)=∫r2r1β(r,t)p(t,r)d{r其中,p(t,r)主要表示在t時候處于r歲的人口密度分布情況,μ(t,r)表示的r歲人口死亡率,φ(t,r)表示r歲人口的遷移率,β(r,t)表示r歲的人的生育率。除此之外,式子中的積分下限r(nóng)1表示能夠生育的最小歲數(shù),r2表示能夠生育的最大歲數(shù)。根據(jù)人口數(shù)量增長的篇微分方程可以看出實(shí)際生活中的人口數(shù)量與年齡分布、死亡率和出生率都有著密不可分的關(guān)系,這與客觀事實(shí)正好相吻合,所以這一個人口增長模型能夠更為準(zhǔn)確地反應(yīng)人口的增長趨勢。當(dāng)然如果把微分方程中的年齡當(dāng)做一個固定的值,那么就由偏微分方程轉(zhuǎn)化成了常微分方程。另外如果令μ(t,r)=-r,p(t,r)=N(t),N(0)=N0,φ=rN2(t)/Nm,那么上述偏微分方程就變成了Verhulst模型。偏微分方程在實(shí)際生活中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,物理學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個領(lǐng)域的問題都可以通過建立偏微分方程來求解。
3結(jié)束語
上世紀(jì)六七十年代,數(shù)學(xué)建模進(jìn)入一些西方大學(xué),緊隨其后,八十年代它進(jìn)入中國的部分高校課堂。把方程式引入到數(shù)學(xué)建模中是數(shù)學(xué)建模更具體和更實(shí)際的應(yīng)用,方程式的空間性和抽象性決定了它需要借助數(shù)學(xué)建模來更直觀和更立體地展示自己。20多年的本土適應(yīng)和自身完善使絕大多數(shù)本科院校和許多?茖W(xué)校都開設(shè)了各種形式的數(shù)學(xué)建模課程、講座和競賽。方程在數(shù)學(xué)建模中的思想和應(yīng)用對于數(shù)學(xué)課堂效果本身和培養(yǎng)學(xué)生的動手和操作能力均有重要意義:一方面,它利于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)方程的積極性,培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型的創(chuàng)造性和行動性;另一方面,它有效推動數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革,為培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)方法分析、解決實(shí)際問題的能力開辟了一條有效的途徑。
數(shù)學(xué)建模論文模板7
摘要:不知不覺中,數(shù)學(xué)建模已經(jīng)成為在學(xué)生中一個非常熱門的名詞隨著各類數(shù)學(xué)建模大賽的如火如荼,數(shù)學(xué)建模的概念已經(jīng)逐步走入到我們中學(xué)生的視線中。很多同學(xué)對于數(shù)學(xué)、對于數(shù)學(xué)建模的理解還存在著很多偏頗之處,認(rèn)為數(shù)學(xué)這門學(xué)科太過深奧,比較難以學(xué)習(xí)領(lǐng)悟透徹,本文通過自身的理解,簡要介紹了數(shù)學(xué)建模的概念與過程,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思想在問題解決過程中的指導(dǎo)作用,同時揭開數(shù)學(xué)建模的神秘面紗,讓數(shù)學(xué)以更加平易近人的方式成為我們數(shù)學(xué)的工具。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;過程;應(yīng)用
數(shù)學(xué)是一門高度的抽象并且嚴(yán)密的科學(xué)這沒錯,但是同樣的數(shù)學(xué)中的許多結(jié)論與方法,我們可以很好的應(yīng)用在生活中的方方面面。數(shù)學(xué)應(yīng)該是理工科學(xué)生最重要的一門基礎(chǔ)學(xué)科,然而我們大部分的同學(xué),甚至我自己常常都會有“不知道學(xué)了數(shù)學(xué)有什么用,學(xué)會了微分與導(dǎo)數(shù)日常生活也用不到”的困惑,除了備戰(zhàn)考試,“學(xué)而無趣”、“學(xué)而無用”的現(xiàn)象還是非常明顯的。但是伴隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展,我們所掌握的科學(xué)技術(shù)水平也在穩(wěn)步提高,數(shù)學(xué)本身的發(fā)展也是日新月異。時至今日,數(shù)學(xué)在其他各個學(xué)科之中的應(yīng)用已經(jīng)顯得尤其重要。如何通過靈活的應(yīng)用所掌握的數(shù)學(xué)知識去解決各類生產(chǎn)生活中遇到的實(shí)際問題時,建立合理地數(shù)學(xué)模型就成為至關(guān)重要的一點(diǎn)。
一、數(shù)學(xué)建模的概述
人們在對一個現(xiàn)實(shí)對象進(jìn)行觀察、分析和研究的過程中經(jīng)常使用模型,如科技館里的各類機(jī)械模型、水壩模型、火箭模型等,實(shí)際上,我們常常接觸到的照片、玩具、地圖、電路圖實(shí)驗(yàn)器材等都是模型。通過使用一定的模型,可以能夠概括、集中以及更直觀的反映現(xiàn)實(shí)對象的一些特征,進(jìn)而可以幫助人們迅速、有效地了解并掌握所研究的對象。而隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與理論的日漸成熟,以及我們研究對象逐步復(fù)雜化、抽象畫,可以通過計(jì)算機(jī)模擬的數(shù)學(xué)模型應(yīng)運(yùn)而生。其實(shí)數(shù)學(xué)模型不過是更抽象些的模型,而數(shù)學(xué)建模就是建立這一模型的過程,并且能夠?qū)⒔:笥?jì)算得到的結(jié)果來解釋實(shí)際問題,同時接受實(shí)際的檢驗(yàn)。當(dāng)我們需要對一個實(shí)際問題從定量的角度分析和研究時,就需要通過深入調(diào)查研究、了解對象信息,并作出作出簡化假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律,然后用數(shù)學(xué)的符號和語言,把這一問題表述為數(shù)學(xué)式子即為數(shù)學(xué)模型。這一數(shù)學(xué)模型再經(jīng)過反復(fù)的檢驗(yàn)和修正最終得到的模型結(jié)果來解釋實(shí)際問題,并且可以接受實(shí)際的檢驗(yàn)。當(dāng)今時代,數(shù)學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)不僅局限在工程技術(shù)、自然科學(xué)等領(lǐng)域,并以空前的廣度和深度向環(huán)境、人口、金融、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、交通等嶄新的領(lǐng)域滲透,形成了所謂的數(shù)學(xué)技術(shù),并成為現(xiàn)代高新技術(shù)的重要組成。這其中,建立研究對象的數(shù)學(xué)模型并計(jì)算求解成為首要的和關(guān)鍵的步驟。數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)技術(shù)在知識經(jīng)濟(jì)時代為科學(xué)研究提供了重要的幫助。
二、數(shù)學(xué)建模的過程
數(shù)學(xué)建模的過程可粗略以上方框圖表示,其具體步驟可以概述為:1)通過分析問題的實(shí)際情況,可以充分了解所面臨問題的背景,去大膽分析并且暴漏出問題的本質(zhì),針對研究對象提出問題。2)忽略非主要因素,直接列出研究的對象的關(guān)鍵問題。將復(fù)雜問題簡化,抓住關(guān)鍵點(diǎn),大大提高問題解決的效率。3)通過應(yīng)用數(shù)學(xué)公式與理論,尋找客觀規(guī)律。必要時可以借助計(jì)算機(jī)軟件,形成合適的數(shù)學(xué)模型。4)通過運(yùn)作已建立的數(shù)學(xué)模型,產(chǎn)生結(jié)果,進(jìn)而通過結(jié)果的對比判斷所建立的數(shù)學(xué)模型是否真正符合實(shí)際的客觀規(guī)律。這是一個動態(tài)的檢驗(yàn)、修改的過程,通常需要多次的模擬和完善才能夠建立起合理有效的數(shù)學(xué)模型。5)將建成的數(shù)學(xué)模型規(guī)律轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際生活中的各種問題的方法,進(jìn)而可以直接或間接地提高生產(chǎn)、生活效率。數(shù)學(xué)建模其實(shí)就是連接數(shù)學(xué)理論知識和數(shù)學(xué)實(shí)際應(yīng)用兩者之間的一條紐帶?傆幸恍┩瑢W(xué)將數(shù)學(xué)建?吹枚嗝吹母呱钅獪y,其實(shí)我們在以前的日常的學(xué)習(xí)中早就已經(jīng)接觸過了數(shù)學(xué)建!,F(xiàn)在經(jīng)常被我們當(dāng)成搞笑段子來講的一些小學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的階段做過的很多應(yīng)用題,實(shí)際就是一種簡單的數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模的確切的含義目前尚無定論,但比較莫忠一是的看法為:通過將實(shí)際問題的抽象化,歸納并簡化問題,進(jìn)而確定變量跟參數(shù),運(yùn)用數(shù)學(xué)的理論和方法,逐步確立比較合理的數(shù)學(xué)模型;然后再應(yīng)用數(shù)學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科中的理論和方法借助計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)手段,建立起數(shù)學(xué)模型;接著我們會對此模型進(jìn)行反復(fù)地驗(yàn)證,分析討論,不斷地對其進(jìn)行修正,逐漸地改進(jìn)使它更加的規(guī)范化。簡單來說,數(shù)學(xué)建模就是以現(xiàn)實(shí)作為背景,用數(shù)學(xué)科學(xué)理論作依托,解決實(shí)際生產(chǎn)生活中問題的過程。因而,可以說我們所熟知的任何一個數(shù)學(xué)上的概念、定理、命題或者結(jié)構(gòu),都可以看作是數(shù)學(xué)模型。
三、數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用與總結(jié)
進(jìn)入計(jì)算機(jī)技術(shù)引領(lǐng)的20世紀(jì),隨著電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)以前所未有的廣度和深度向各個領(lǐng)域滲透,而數(shù)學(xué)建模正是這其中的紐帶。在統(tǒng)工程技術(shù)領(lǐng)域諸如機(jī)械、電機(jī)、土木、水利等方面,數(shù)學(xué)建模已展現(xiàn)了其重要作用。建立在數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬基礎(chǔ)上的新型技術(shù),已經(jīng)憑借其快速、經(jīng)濟(jì)、方便的優(yōu)勢,大量地替代了傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和物理模擬等手段。高科技時代下的技術(shù)本質(zhì)上已經(jīng)成為一種數(shù)學(xué)技術(shù),源于支撐現(xiàn)代科技的計(jì)算機(jī)軟件是數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物在這個意義上,數(shù)學(xué)不再僅僅作為一門科學(xué),它是許多技術(shù)的基礎(chǔ),而且直接走向了技術(shù)的前臺。馬克思說過,一門科學(xué)只有成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時,才算達(dá)到了完善的地步。展望21世紀(jì),數(shù)學(xué)必將大踏步地進(jìn)入所有學(xué)科,數(shù)學(xué)建模將迎來蓬勃發(fā)展的新時期。
數(shù)學(xué)建模論文模板8
隨著社會進(jìn)步、科技創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,我國對高素質(zhì)高技能應(yīng)用型人才的需求正在不斷擴(kuò)大,高等職業(yè)教育的高規(guī)格人才培養(yǎng)顯得尤其重要。社會上各行各業(yè)的工作人員,需要善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思維方法來解決實(shí)際問題,方能為公司贏得經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。面臨新教育態(tài)勢的壓力,面對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,如何在有限教學(xué)期限內(nèi)快速提升高職數(shù)學(xué)課的教學(xué)品質(zhì),成為高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的焦點(diǎn)。
一、高等職業(yè)教育數(shù)學(xué)課教學(xué)現(xiàn)狀與分析
經(jīng)過查閱大量文獻(xiàn)資料、學(xué)生學(xué)情調(diào)研和教師座談研討,可以將目前高等職業(yè)教育數(shù)學(xué)課教學(xué)現(xiàn)狀歸因?yàn)檎n程特點(diǎn)、教師和學(xué)生三個方面。
1.數(shù)學(xué)課的特點(diǎn)。數(shù)學(xué)是一門與現(xiàn)實(shí)世界緊密聯(lián)系的科學(xué)語言和基礎(chǔ)的自然學(xué)科,其形式極為抽象。學(xué)生學(xué)到數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論,并未掌握數(shù)學(xué)學(xué)科精髓,未使數(shù)學(xué)成為解決實(shí)際問題的利器。
2.教師方面。課堂上,教師賣力的教授“有用”的理論和方法,但學(xué)生學(xué)得吃力且效果不佳,F(xiàn)在,部分教師將實(shí)際生活中的鮮活例子融入數(shù)學(xué)課的教授,打破了數(shù)學(xué)教學(xué)體系和內(nèi)容自我封閉的僵局,但有些教師將“數(shù)學(xué)教育是一種素質(zhì)教育”阻礙為抽象、深奧的課程,嚴(yán)重挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.學(xué)生方面。就高職生學(xué)情而言,生源大多來自高考第五批等錄取批次,普遍不曉得數(shù)學(xué)理性思維對人思維能力培養(yǎng)的重要性,高職生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,學(xué)習(xí)習(xí)慣尚未養(yǎng)成,學(xué)習(xí)動力不足。此外,面對大量抽象符號和邏輯推理,形象思維強(qiáng)的高職生極易產(chǎn)生抵觸心理。上述分析表明,要想實(shí)現(xiàn)“數(shù)學(xué)教育本質(zhì)上是一種素質(zhì)教育,數(shù)學(xué)的教學(xué)不能完全和外部世界隔離開來”,就需要改變數(shù)學(xué)教育按部就班的靜態(tài)教學(xué)現(xiàn)狀,創(chuàng)新教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生的主體參與意識,方能形成生動、活潑、有趣的數(shù)學(xué)課堂。
二、數(shù)學(xué)建模在高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)過程中的意義和作用
從公元前3世紀(jì)的歐幾里得幾何,開普勒的行星運(yùn)動三大規(guī)律到近代的流體力學(xué)等重要方程,數(shù)學(xué)建模的悠久歷史可見一斑。
1.數(shù)學(xué)建模的橋梁作用。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,大量數(shù)據(jù)爆炸性的涌入銀行、超市、賓館、機(jī)場的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),都需要進(jìn)行歸納整理、去偽存真、分析和匯總。因此,需要在實(shí)際問題和數(shù)學(xué)方法兩者之間架設(shè)一個橋梁,這個橋梁就是數(shù)學(xué)模型。
2.數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)課堂的意義。鑒于高等職業(yè)教育數(shù)學(xué)課教學(xué)現(xiàn)狀與分析,結(jié)合數(shù)學(xué)建模進(jìn)入高等院校數(shù)學(xué)課堂時機(jī)的日漸成熟,以及高等職業(yè)教育旨在培養(yǎng)高職生如何“用數(shù)學(xué)”而非“算數(shù)學(xué)”的目標(biāo),將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)課堂有著積極肯定的意義。
(1)時機(jī)成熟。隨著大型快速計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)學(xué)軟件的快速發(fā)展,早期大型水壩的應(yīng)力計(jì)算、航空發(fā)動機(jī)的渦輪葉片設(shè)計(jì)等數(shù)學(xué)模型中的數(shù)學(xué)問題迎刃而解,數(shù)學(xué)建模與科學(xué)計(jì)算的完美結(jié)合成為數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑。計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、人口控制論等新興的交叉學(xué)科為數(shù)學(xué)建模提供了廣闊的應(yīng)用新天地。
(2)目標(biāo)明確。數(shù)學(xué)建模的切入搭建了數(shù)學(xué)和外部世界的橋梁,解開了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的困境,讓高職生以數(shù)學(xué)為工具去分析、解決現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)際問題的目標(biāo)切實(shí)可行。面對工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理和社會生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問題,擁有敏銳洞察力的高職生面對現(xiàn)實(shí)問題的挑戰(zhàn),主動好奇的參與到資料收集、調(diào)查研究過程中來,能夠擺脫慣性思維模式,敢于向傳統(tǒng)知識挑戰(zhàn),嘗試多樣解題方式,不僅激發(fā)了學(xué)習(xí)動機(jī),提升了數(shù)學(xué)知識水平,更有助于學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的培養(yǎng),讓其在體會數(shù)學(xué)建模魅力和實(shí)用性的同時,滲透數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。
三、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐
學(xué)生走上工作崗位后,無形中會利用數(shù)學(xué)建模思想來解決實(shí)際問題。那么,如何有效的將數(shù)學(xué)建!爸踩搿备邤(shù)課程教學(xué),則需要一系列科學(xué)合理有序的教學(xué)改革方可取得成效。
(1)融入數(shù)學(xué)建模思想的高職特色教材。作為教學(xué)載體,高職數(shù)學(xué)教材應(yīng)從應(yīng)用性職業(yè)崗位需求出發(fā),以專業(yè)為服務(wù)對象,以實(shí)踐操作為重點(diǎn),以能力培養(yǎng)為本位,以素質(zhì)培養(yǎng)為目的撰寫情境式案例驅(qū)動的高職特色教材。
(2)構(gòu)建服務(wù)專業(yè)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式。以學(xué)校專業(yè)需求為服務(wù)出發(fā)點(diǎn),制定專業(yè)特色鮮明的數(shù)學(xué)課程教學(xué)新體系,搭建課程的“公有”模塊和“選學(xué)”模塊,加強(qiáng)專業(yè)針對性。與服務(wù)專業(yè)類似,對于不同年級、不同數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)生的需求,提供個性化、分層化、系列化的教學(xué)內(nèi)容,顯得尤為關(guān)鍵。
(3)培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的案例教學(xué)方法。歷屆全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽參賽數(shù)量和規(guī)模的擴(kuò)張使我們懂得:以熱點(diǎn)案例出發(fā),能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲,在求解過程中自然引出系列數(shù)學(xué)知識點(diǎn),通過數(shù)學(xué)建模,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)是刻畫現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)學(xué)模型,品味數(shù)學(xué)樂趣,趣化學(xué)習(xí)過程,強(qiáng)化數(shù)學(xué)知識應(yīng)用意識,樹立學(xué)生主體意識并培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力。
(4)營造數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)氛圍。利用數(shù)學(xué)軟件,通過寥寥數(shù)行代碼解決曾經(jīng)無從下手的復(fù)雜問題,必會吸引學(xué)生從耗費(fèi)時間的復(fù)雜計(jì)算轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)建模思想、數(shù)學(xué)方法的理解和應(yīng)用,培養(yǎng)以數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)分析和解決實(shí)際問題的能力,提高數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。
(5)指導(dǎo)學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。歷屆數(shù)學(xué)建模競賽從內(nèi)容到形式,都是一場與真實(shí)工作環(huán)境接近的真刀真槍的歷練,要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)及其他學(xué)科知識、使用計(jì)算機(jī)技術(shù)通過數(shù)學(xué)建模來分析、解決現(xiàn)實(shí)問題。從“乘公交,看奧運(yùn)”、“世博會影響力的定量評估”到“SARS的傳播”、“飲酒駕車”,這些開放、挑戰(zhàn)性問題,必然會提高學(xué)生的洞察力、想象力、創(chuàng)造力和協(xié)作精神。
四、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐效果
自20xx伊始,將數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)中以來,學(xué)生主動學(xué)習(xí)意愿增強(qiáng),學(xué)習(xí)效果顯著提升。效果主要表現(xiàn)實(shí)際問題求解的多樣性和開放性使得學(xué)生思維得以激活和解放,解題的自由使得互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用達(dá)到最優(yōu)化。學(xué)院連續(xù)多年組織學(xué)生參加北京市高職高專大學(xué)生數(shù)學(xué)競賽多次獲得一、二、三等獎,在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中獲得多項(xiàng)北京市一等獎,近兩年獲得國家二等獎2項(xiàng)、國家一等獎1項(xiàng)的佳績。經(jīng)過共同努力,應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)獲批為國家精品資源共享課。需要強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):首先,案例教學(xué)中要科學(xué)合理的訓(xùn)練學(xué)生的“雙向翻譯”能力,要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)語言把實(shí)際問題翻譯為明確的數(shù)學(xué)問題,再把數(shù)學(xué)問題的解翻譯成常人能理解的語言。其次,所有教學(xué)活動要以學(xué)生為中心,并且離不開教師煞費(fèi)苦心精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動,因?yàn)閿?shù)學(xué)建模、指導(dǎo)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和輔導(dǎo)學(xué)生參加競賽需要教師掌握算法、優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)軟件、計(jì)算機(jī)編程等綜合能力,因而教師尤為關(guān)鍵。再者,學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)對數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在人才培養(yǎng)過程中的重要性要有清晰充分的認(rèn)識,才會有力度的支持?jǐn)?shù)學(xué)教學(xué)改革。
五、結(jié)語
將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入高職數(shù)學(xué)課程教學(xué)是一種先進(jìn)的教育教學(xué)改革理念,是提升高職數(shù)學(xué)教學(xué)品質(zhì)的關(guān)鍵,需要廣大教師踏踏實(shí)實(shí)的鉆研和工作,真正講好每一個案例,為培養(yǎng)具備數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的高規(guī)格人才而努力。
數(shù)學(xué)建模論文模板9
走美杯”是"走進(jìn)美妙的數(shù)學(xué)花園"的簡稱。
"走進(jìn)美妙的數(shù)學(xué)花園"中國青少年數(shù)學(xué)論壇是中國少年科學(xué)院創(chuàng)新素質(zhì)教育的品牌活動。20xx年,由國際數(shù)學(xué)家大會組委會、中國數(shù)學(xué)會、中國教育學(xué)會、中國少年科學(xué)院成功舉辦了首屆"走進(jìn)美妙的數(shù)學(xué)花園"中國少年數(shù)學(xué)論壇,至今已連續(xù)舉辦七屆,全國三十多個城市近三十萬人參與了此項(xiàng)活動,在全國青少年中產(chǎn)生了巨大的影響。 "走進(jìn)美妙的數(shù)學(xué)花園"中國青少年數(shù)學(xué)論壇活動是一項(xiàng)面對小學(xué)三年級至初中二年級學(xué)生的綜合性數(shù)學(xué)活動。通過"趣味數(shù)學(xué)解題技能展示"、"數(shù)學(xué)建模小論文答辯"、"數(shù)學(xué)益智游戲"、"團(tuán)體對抗賽"等一系列內(nèi)容豐富的活動提高廣大中小學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,培養(yǎng)他們一種正確的思想方法。 著名數(shù)學(xué)家陳省身先生兩次為同學(xué)們親筆題詞"數(shù)學(xué)好玩"和"走進(jìn)美妙的數(shù)學(xué)花園",大大鼓舞了廣大青少年攀登數(shù)學(xué)高峰的熱情和信心,使同學(xué)們自覺地成為學(xué)習(xí)的主人,實(shí)現(xiàn)從"學(xué)數(shù)學(xué)"到"用數(shù)學(xué)"過程的轉(zhuǎn)變,從而進(jìn)一步推動我國數(shù)學(xué)文化的傳播與普及。
"走美"活動已連續(xù)舉辦七屆,近30萬青少年踴躍參與,已取得良好社會效果,并被寫入全國少工委《少先隊(duì)輔導(dǎo)員工作綱要(試行)》,向全國少年兒童推廣。
“走美”作為數(shù)學(xué)競賽中的后起之秀,憑借其新穎的考試形式以及較高的競賽難度取得了非常迅速的發(fā)展,近年來在重點(diǎn)中學(xué)選拔中引起了廣泛的關(guān)注?陀^地說“走美”一、二等獎對小升初作用非常大,三等獎作用不大。
1、活動對象
全國各地小學(xué)三年級至初中二年級學(xué)生
2、總成績計(jì)算
總成績=筆試成績x70%+數(shù)學(xué)小論文x30%
筆試獲獎率:
一等獎5%,二等獎10%,三等獎15%。
3、筆試時間
每年3月上、中旬。
報名截止時間:每年12月底。
走美杯比賽流程
1、全國組委會下發(fā)通知,各地組委會開始組織工作
2、學(xué)生到當(dāng)?shù)亟M委會報名,填寫《報名表》
3、各地組委會將報名學(xué)生名單全部匯總至全國組委會
4、全國"走進(jìn)美妙的數(shù)學(xué)花園"趣味數(shù)學(xué)解題技能展示初賽(全國統(tǒng)一筆試)
5、學(xué)生撰寫數(shù)學(xué)建模小論文
6、全國組委會公布初賽獲獎名單并頒發(fā)獲獎證書
7、獲得初賽一、二、三等獎選手有資格報名參加暑期赴英國劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)交流活動。
8、各地按照組委會要求提交數(shù)學(xué)建模小論文
9、前各地組委會上報參加全國總論壇學(xué)生名單
10、全國總論壇和表彰活動
數(shù)學(xué)建模論文模板10
探究式教學(xué)與數(shù)學(xué)建模
探究式教學(xué)法,不同于傳統(tǒng)將知識直接由老師進(jìn)行傳授的教學(xué)方法,而將其重心放在學(xué)生的“探與究”上!疤健笔侵仡^,學(xué)生在新接觸某個概念和原理時,教師只提供事例和問題,學(xué)生通過查閱、觀察、記錄、實(shí)驗(yàn)等途徑獨(dú)立探索!熬俊笔呛诵,學(xué)生在獨(dú)立探索的基礎(chǔ)上,通過思考、討論自行發(fā)現(xiàn)掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論。
最后老師結(jié)合學(xué)生的探究過程對他們的結(jié)論進(jìn)行評價和矯正。在探究過程中,始終強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力都得到加強(qiáng),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(xué)生理解更透徹,掌握更牢固。數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)中大量源于實(shí)際生活的實(shí)例,也使得這門課程在教學(xué)手段和教學(xué)形式上的得以有大量創(chuàng)新,探究式的教學(xué)模式尤其適合在本課程的教學(xué)中使用,筆者長期承擔(dān)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)工作和指導(dǎo)學(xué)生開展數(shù)學(xué)建模競賽及有關(guān)活動,結(jié)合多年的實(shí)踐談一談。
探究過程的具體實(shí)施
問題驅(qū)動
探究過程的驅(qū)動是問題,學(xué)生的學(xué)習(xí)活動圍繞教師設(shè)計(jì)的問題展開。教師在這里要做的是,課前根據(jù)教學(xué)目的和內(nèi)容,精心挑選有趣,又難度適宜的問題。例如,在一堂數(shù)學(xué)建模課中,我們以身邊的一個具體實(shí)例來提出問題:通常1公斤的面,1公斤的餡,包100個湯圓;今天1公斤面不變,餡比1公斤多了,問應(yīng)多包幾個,每個包小一點(diǎn),還是應(yīng)少包幾個,每個包大一點(diǎn)?
實(shí)踐探索
這是探究過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在教師的組織下,學(xué)生自己動手實(shí)踐如何制訂研究計(jì)劃,如何收集必要的資料和有關(guān)的研究方法。基于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神的目的,這個過程可將學(xué)生分組來完成。例如:包湯圓的問題中,引導(dǎo)學(xué)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(xué)生思考,是不是需要某些合理的假設(shè),如:不論面皮大小,其厚度都應(yīng)該一致;不論湯圓大小,其形狀都一致(這兩個假設(shè)很關(guān)鍵)。
思考討論
學(xué)生把通過實(shí)踐探索得到的資料進(jìn)行思考、梳理、總結(jié),形成自己的結(jié)論。各團(tuán)隊(duì)就同一問題將自己的結(jié)論清楚地表達(dá)出來,針對各種不同的觀點(diǎn),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(dú)特,立意清晰的給予肯定,觀點(diǎn)模糊的給予指正,通過融洽的`學(xué)術(shù)交流使大家發(fā)現(xiàn)自己的問題所在,不準(zhǔn)確、不深入的地方繼續(xù)完善。
探究式教學(xué)中應(yīng)注意的問題
精心設(shè)計(jì)
第一,選擇適合探究的教學(xué)內(nèi)容。課堂中的探究其根本目的是引導(dǎo)學(xué)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(xué)數(shù)學(xué)課程探究式教學(xué)關(guān)鍵是通過問題的驅(qū)動,讓學(xué)生在探究過程中自主的把握問題解決的方向,所有同學(xué)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(dá)到預(yù)期效果,沒有教師課前精心組織、設(shè)計(jì)是很難做到的。第三,控制好各個環(huán)節(jié)。根據(jù)實(shí)際情況,設(shè)計(jì)好探究過程中各環(huán)節(jié)的時間。將學(xué)生探究討論的時間和教師點(diǎn)評的時間都事先做一個安排,形成一定的慣例,學(xué)生課前充分準(zhǔn)備,通過細(xì)致的安排,確保探究過程高效完成。
注重引導(dǎo)
學(xué)生由于認(rèn)知水平參差不齊導(dǎo)致探究過程有顯著差異,教師要充分發(fā)揮引領(lǐng)作用,及時給予引導(dǎo)和矯正。
及時總結(jié)和評價
教師在學(xué)生討論完成后,及時對探究過程進(jìn)行總結(jié),講解正確的分析和理解,讓同學(xué)對自己的思考形成判斷和比較,通過鼓勵,調(diào)動學(xué)生積極性,喚起學(xué)習(xí)熱情。
數(shù)學(xué)建模論文模板11
一、將數(shù)學(xué)建模融入醫(yī)科高等教學(xué)的意義
(一)提高課堂教學(xué)的質(zhì)量
在數(shù)學(xué)學(xué)科自身特質(zhì)的局限下,數(shù)學(xué)課堂很難引起學(xué)生們的興趣,因?yàn)榻處熱槍ο嚓P(guān)公式的講解和定理的介紹,只能讓學(xué)生處于被動的接受狀態(tài)中,無法產(chǎn)生較強(qiáng)的互動性和交流,更不便于通過快速理解而記憶.由于數(shù)學(xué)建模存在著實(shí)際應(yīng)用價值,且在教學(xué)環(huán)節(jié)可以營造出生動的課堂氛圍,所以將其引入數(shù)學(xué)課堂,可以起到提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)質(zhì)量的作用.當(dāng)數(shù)學(xué)知識從單純的數(shù)字和符號,變成具有實(shí)際意義的信息,則學(xué)生的接受度顯然更高,也更便于理解和記憶.多人參與的數(shù)學(xué)建模環(huán)節(jié),交流與互動性也得到了增強(qiáng).此外,歸納法和演繹法等數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用,可以潛移默化的增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識.
(二)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力
數(shù)學(xué)建模針對現(xiàn)實(shí)問題的價值和作用,需要建立在合理數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上.模型的準(zhǔn)備、假設(shè)、構(gòu)成與求解、應(yīng)用一系列步驟,需要學(xué)生善于思考,積極的將數(shù)學(xué)知識融入其中,把握問題的矛盾,透過假設(shè)來達(dá)成最終的實(shí)踐目的.在此背景下,無疑可以強(qiáng)化學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的綜合能力.
(三)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和協(xié)作精神
數(shù)學(xué)建模沒有唯一的答案,是一個開放性的問題,在使用者所采用數(shù)學(xué)知識相異思維模式不同的情況下,最終形成的方法和路徑也會存在差異.所以,想象力和創(chuàng)造力在建模過程中存在著重要的價值.包括簡化理解問題、選擇數(shù)學(xué)工具問題、設(shè)置合理結(jié)構(gòu)問題、強(qiáng)化應(yīng)用性問題等等,一系列的問題都需要使用者能夠大膽創(chuàng)新,勇于探索,以打破常規(guī)的思路,構(gòu)建更加合理的數(shù)學(xué)建模模型.一般情況下,一個人無法完成數(shù)學(xué)建模的整個流程,需要幾個人共同參與到建模的各個環(huán)節(jié),了解背景、構(gòu)建模型和模擬輔助求解等等.在多人共同完成建模的過程中,思想上、語言上會有大量的交流,智慧的交融有助于開拓學(xué)生的思路,強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神.
二、將數(shù)學(xué)建模融入醫(yī)科高等教學(xué)的方法
(一)講解定理公式時聯(lián)系實(shí)際
從客觀事物的空間關(guān)系或數(shù)量中抽象出的數(shù)學(xué)概念,其定理和概念與實(shí)際需求有著密切的關(guān)聯(lián).但是在醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié),由于課時緊張的問題,往往會引起前因后果的教學(xué)疏忽情況,直接讓學(xué)生去理解記憶定理和計(jì)算證明,顯然無法起到良好的教學(xué)成果.因此,在教學(xué)的環(huán)節(jié),如果能夠融入更多的數(shù)學(xué)思想、思想背景,則可以起到事半功倍的效果.舉例說明,在積分計(jì)算教學(xué)環(huán)節(jié)中,采用多媒體設(shè)施,以動畫的形式來演示曲邊梯形的近似、取極限、分割和求和過程,重點(diǎn)突出積分計(jì)算中的以直代曲、化整為零的數(shù)學(xué)方法和思想,打破單純的說教模式,讓學(xué)生在生動的演示中加深記憶,最后學(xué)以致用.
(二)結(jié)合案例教學(xué)
作為數(shù)學(xué)建模中的常規(guī)手段,案例教學(xué)可以透過啟發(fā)、討論和講解等多個方式,強(qiáng)化學(xué)生的思考積極性,提升教學(xué)效果.之后再次透過實(shí)際案例,比如非典型肺炎的爆發(fā),來測試數(shù)學(xué)模型的可行性,以此驗(yàn)證準(zhǔn)確認(rèn)識疾病傳播規(guī)律的重要價值.此外,還可以采取課堂結(jié)合數(shù)學(xué)建模的方法,結(jié)合藥物動力學(xué)課程和藥物房室模型,讓學(xué)生學(xué)習(xí)藥物在人體內(nèi)的循環(huán)、作用情況,真正的認(rèn)識模型建立對于藥物設(shè)計(jì)、評價和改進(jìn)的重要應(yīng)用意義.在此背景下,學(xué)生的眼界得到了開拓,同時學(xué)習(xí)的新鮮感和興趣也會與日俱增.
(三)使用工具軟件,靈活安排課后練習(xí)
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)學(xué)建模也可以借助計(jì)算機(jī)的科技能力,完善和普及軟件的應(yīng)用,解決數(shù)學(xué)建模中的一些特殊難題.在計(jì)算機(jī)的幫助下,數(shù)學(xué)建模的使用范圍和效率都得到了一定程度的提升.為了強(qiáng)化教學(xué)質(zhì)量,醫(yī)科高等數(shù)學(xué)老師可以在課堂教學(xué)后,布置一定的課后練習(xí)作業(yè),讓學(xué)生自由組隊(duì),在之后的課堂上匯報研究成果和問題解決報告.這種方式不僅可以強(qiáng)化學(xué)生之間的思想交流,還能夠讓學(xué)生參與到教學(xué)環(huán)節(jié),提升學(xué)習(xí)熱情和興趣.
綜上所述,醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)得到數(shù)學(xué)建模滲透后,有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神以及實(shí)際應(yīng)用能力.在新時期發(fā)展背景下,教育改革需要各個學(xué)科作出及時的調(diào)整,為培養(yǎng)符合時代發(fā)展需求的人才做好充足的準(zhǔn)備.在此基礎(chǔ)上,所有的教師們,都應(yīng)該積極探索靈活的教學(xué)模式.
數(shù)學(xué)建模論文模板12
1、高職數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問題
高職院校目前在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)過程中只注重理論學(xué)習(xí),學(xué)生處于被動接受狀態(tài),參與度低。忽略了用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力的培養(yǎng),缺失了應(yīng)用性。教師在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中往往采用滿堂灌,填鴨式的教學(xué)方式,學(xué)生只有大量重復(fù)的機(jī)械訓(xùn)練,才能掌握一些基礎(chǔ)知識,套用現(xiàn)成公式做一些計(jì)算。教師的這種教學(xué)方式大大的影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)長生厭惡情緒,學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性也受到影響。另外,高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)過程教學(xué)模式落后,缺少多樣化,不能適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)生的要求。學(xué)生在解決實(shí)際問題時思維僵化,無從下手。為了解決這一問題,在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想顯得尤為重要。
2、數(shù)學(xué)建模教學(xué)要以學(xué)生為主體,注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)手段也發(fā)生了變化,F(xiàn)代的要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,須以學(xué)生為主體,突出學(xué)生的主體地位,使他們成為課堂教學(xué)活動的主角,并積極對他們進(jìn)行引導(dǎo),讓他們發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,對教堂中的問題積極進(jìn)行探索,主動思考,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的能動性。由于我國教育模式一直為應(yīng)試教育,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只是被動的接受知識,獨(dú)立思考能力和動手能力較差,并且應(yīng)用意識薄弱。所以,在教學(xué)過程若想實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主體地位,教師必須要培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)的主觀能動性。此外,不論在課堂上或者是課外教師要充分尊重學(xué)生的個人意見,并適當(dāng)?shù)慕o予鼓勵,不要輕易否定他們思考問題的方式。在學(xué)生發(fā)表自己的意見之后,教師對他們進(jìn)行表揚(yáng),鼓勵他們善于思考、勇于提問和辯論,讓他們始終處于主動學(xué)習(xí)的狀態(tài),使他們成為教學(xué)實(shí)踐活動的主體的。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過程中,要對學(xué)生進(jìn)行全方面的培養(yǎng),既培養(yǎng)他們應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識的解決實(shí)際問題的能力,又要培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì),使他們具有強(qiáng)烈的求知欲、堅(jiān)強(qiáng)的意志、寬廣的興趣、堅(jiān)定不移的信念及積極主動進(jìn)取的品質(zhì)。
在實(shí)際的教學(xué)過程中,還可以引入競爭機(jī)制,對他們進(jìn)行分組然后進(jìn)行討論或者是競賽,通過這樣的方式既可以增加他們之間的同學(xué)友情,又可以讓他們共同進(jìn)步。每組學(xué)生還可以布置一些比較難的題目,他們合作解決問題,最終完成題目的解答。在解決問題過程中,讓他們意識到創(chuàng)新的價值和合作的重要性,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。另外,當(dāng)今學(xué)生的薄弱方面主要是語言能力及表達(dá)能力,所以對他們進(jìn)行特定的培養(yǎng),提高他們這兩方面的能力。在教學(xué)過程中,教師要盡量給予學(xué)生更多的機(jī)會進(jìn)行語言表達(dá),包括表述自己對問題的認(rèn)識和解題思路等,從而完成數(shù)學(xué)建模論文。在訓(xùn)練他們語言表達(dá)能力的過程中,教師要有耐心,在語言的準(zhǔn)確性、邏輯性、簡潔性等方面及時進(jìn)行指導(dǎo)和糾正錯誤,從而提高他們的語言表達(dá)能力。
3、教師采用多媒體教學(xué)手段,提高教學(xué)效果
教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過程中,教學(xué)方法要由傳統(tǒng)的黑板加粉筆轉(zhuǎn)化為利用多媒體教學(xué),以此來培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力,也提高教學(xué)效果。多媒體教學(xué)可以包含大量信息,可以直觀形象的呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情也得到很大程度的提高。采用多媒體教學(xué)手段,增加了師生之間的互動性,課程教學(xué)過程變得順利,授課速度變快,教學(xué)效果也變得更好。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過程中為了實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果,采用大量貼近生活的案例進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)的。
4、開展數(shù)學(xué)建模競賽,培養(yǎng)應(yīng)用型人才
近幾年來,全國高職院校開展數(shù)學(xué)建模競賽成為大學(xué)生最重要的課外科技活動。大學(xué)生通過競賽,可以提高查閱收集資料的自學(xué)能力,可以運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識來解決實(shí)際問題,提高了自身運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)模型問題的能力,使學(xué)生的競爭意識和探索研究精神增強(qiáng)的,為成為全面性的高技能應(yīng)用型人才打下基礎(chǔ)。在競賽活動中,教師對學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)的同時也有助于自我提高各方面能力。高職數(shù)學(xué)教師指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模競賽可以改變其缺乏研究主動性的現(xiàn)狀,可以摒棄老舊的知識學(xué)習(xí)。有利于開展理論聯(lián)系實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)模式,對高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新有很大的推動作用。
5、總結(jié)
在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想,教師要將學(xué)生實(shí)際生活中的問題引導(dǎo)到日常數(shù)學(xué)教學(xué)中,讓學(xué)生自己主動思考,并自己根據(jù)所學(xué)的知識進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的構(gòu)造,以此來解決實(shí)際問題,在這個過程中學(xué)生真正掌握所學(xué)知識。高職院校數(shù)學(xué)建模競賽目前還不完善,要大力推廣,不斷完善。高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想,對培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才和高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
數(shù)學(xué)建模論文模板13
一、數(shù)學(xué)建模教學(xué)現(xiàn)狀分析
在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,“講授法”還是主流教學(xué)法,雖也有啟發(fā),借助多媒體輔助教學(xué),但由于互動不足,學(xué)生自主參與較少,主動性和積極性沒能有效調(diào)動起來,導(dǎo)致教學(xué)效果不夠理想,學(xué)生沒懂多少,沒有理解掌握數(shù)學(xué)建模的思想和方法。
二、數(shù)學(xué)建模教學(xué)的改革舉措
1.加強(qiáng)宣傳。為了讓更多的學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模,可通過紙質(zhì)媒體、電子媒體進(jìn)行宣傳,還可通過組建學(xué)生數(shù)學(xué)建模協(xié)會開展活動廣而告之,還可通過在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模的案例,讓學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)建模及其特點(diǎn),產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣。2.分類開課。為了讓更多學(xué)生受益,雖有競賽任務(wù),數(shù)學(xué)建模選修課還是不應(yīng)限定選課學(xué)生范圍,比如只限定一年級學(xué)生或者有意參賽的學(xué)生,而應(yīng)面向全體學(xué)生開設(shè),又考慮到選課的學(xué)生不全是以參加競賽為目的,不全是對數(shù)學(xué)建模感興趣,甚至有些是因?yàn)闆]得選而又必須完成選修課學(xué)分的要求,可將選修課班級分“普及班”和“競賽班”兩類供學(xué)生選擇,既滿足學(xué)生選課的需求又兼顧競賽的需要,對不同班級提出不同的教學(xué)要求。3.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。在選擇教學(xué)內(nèi)容時,應(yīng)注意如下幾點(diǎn):一是模型類型不宜太多,不要搞得太復(fù)雜,比如只講初等模型、簡單的優(yōu)化模型;二是模型數(shù)量不宜太多,以4-6個為宜;三是難度不宜太大,還應(yīng)循序漸進(jìn),內(nèi)容最好為學(xué)生了解、喜聞樂見,所選模型應(yīng)有利于培養(yǎng)學(xué)生求異思維、創(chuàng)新思維;四是加入數(shù)學(xué)軟件的教學(xué),讓學(xué)生“玩起來”,初步學(xué)會數(shù)學(xué)軟件的使用,體會數(shù)學(xué)建模與普通數(shù)學(xué)的不同之處,體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的用武之地。4.改進(jìn)教學(xué)方法。傳統(tǒng)的講授式教學(xué)法,學(xué)生一般處于被動狀態(tài),不利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,而要學(xué)好數(shù)學(xué)建模需要學(xué)生主動積極參與,更多參與到教學(xué)過程當(dāng)中來,因此應(yīng)該采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、互動式教學(xué)法、研討式教學(xué)法等。
三、收獲與體會
從20xx年開始,我們在數(shù)學(xué)建模選修課教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)踐,取得了良好效果,有如下收獲和體會:
數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)面貌換然一新。任務(wù)驅(qū)動、互動式、研討式等教學(xué)法的綜合運(yùn)用,改變了以往“教師講,學(xué)生聽”,學(xué)生被動的教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動參與、自主協(xié)作、積極探索的新型學(xué)習(xí)模式,踐行了“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”教育精神;通過教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究學(xué)習(xí),讓學(xué)生親歷知識產(chǎn)生與形成的過程,學(xué)會獨(dú)立運(yùn)用其所學(xué)的數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題,從而實(shí)現(xiàn)知識發(fā)現(xiàn)與重構(gòu),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能和學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)用能力,使課堂充滿活力。2.樹立了學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)建模的自信心。由于教法得當(dāng),優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,加入了數(shù)學(xué)軟件的學(xué)習(xí),使學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主人,不再是知識的被動接受者,而是通過親身實(shí)踐、主動探索去學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)知識,從中體驗(yàn)到了成功的喜悅,克服困難的樂趣;降低了學(xué)習(xí)的難度,漸進(jìn)的內(nèi)容安排,使學(xué)生不再覺得數(shù)學(xué)建模難以學(xué)習(xí);而且內(nèi)容貼近生活實(shí)際,使學(xué)生不再認(rèn)為數(shù)學(xué)無用武之地,變要我學(xué)為我要學(xué)。
3.教師要善于組織、指導(dǎo)、監(jiān)控。教師組織安排教學(xué)內(nèi)容時,必須要對教學(xué)內(nèi)容要有透徹的理解,教學(xué)設(shè)計(jì)要有較強(qiáng)針對性,切實(shí)可行,要使學(xué)生通過完成任務(wù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、達(dá)到教學(xué)目的;在學(xué)生自主協(xié)作學(xué)習(xí)過程中,教師要注意監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程,了解學(xué)生學(xué)習(xí)過程中碰到有哪些困難,給予學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)或組織學(xué)生攻堅(jiān)克難。
數(shù)學(xué)建模論文模板14
論文關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模數(shù)學(xué)應(yīng)用意識數(shù)學(xué)建模教學(xué)
論文摘要:為增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,分析了高中數(shù)學(xué)建模的必要性,并通過對高中學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用及數(shù)學(xué)建模方面存在的問題,并針對問題提出了關(guān)于高中進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點(diǎn)意見。
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),在它產(chǎn)生和發(fā)展的歷史長河中,一直是和各種各樣的應(yīng)用問題緊密相關(guān)的。數(shù)學(xué)的特點(diǎn)不僅在于概念的抽象性、邏輯的嚴(yán)密性,結(jié)論的明確性和體系的完整性,而且在于它應(yīng)用的廣泛性,自進(jìn)入21世紀(jì)的知識經(jīng)濟(jì)時代以來,數(shù)學(xué)科學(xué)的地位發(fā)生了巨大的變化,它正在從國家經(jīng)濟(jì)和科技的后備走到了前沿。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全球化、計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,數(shù)學(xué)理論與方法的不斷擴(kuò)充使得數(shù)學(xué)已成為當(dāng)代高科技的一個重要組成部分,數(shù)學(xué)已成為一種能夠普遍實(shí)施的技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力也成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要方面。
目前國際數(shù)學(xué)界普遍贊同通過開展數(shù)學(xué)建;顒雍驮跀(shù)學(xué)教學(xué)中推廣使用現(xiàn)代化技術(shù)來推動數(shù)學(xué)教育改革。美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家普遍都十分重視數(shù)學(xué)建模教學(xué),把數(shù)學(xué)建;顒訌拇髮W(xué)生向中學(xué)生轉(zhuǎn)移是近年國際數(shù)學(xué)教育發(fā)展的一種趨勢!拔覈臄(shù)學(xué)教育在很長一段時間內(nèi)對于數(shù)學(xué)與實(shí)際、數(shù)學(xué)與其它學(xué)科的聯(lián)系未能給予充分的重視,因此,高中數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)應(yīng)用和聯(lián)系實(shí)際方面需要大力加強(qiáng)!蔽覈胀ǜ咧行碌臄(shù)學(xué)教學(xué)大綱中也明確提出要切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,要求增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,能初步運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題。這些要求不僅符合數(shù)學(xué)本身發(fā)展的需要,也是社會發(fā)展的需要。因此我們的數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要使學(xué)生知道許多重要的數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論,而且要提高學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生自覺地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識去處理和解決日常生活中所遇到的問題,從而形成良好的思維品質(zhì)。而數(shù)學(xué)建模通過"從實(shí)際情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,求解數(shù)學(xué)模型,回到現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行檢驗(yàn),必要時修改模型使之更切合實(shí)際"這一過程,促使學(xué)生圍繞實(shí)際問題查閱資料、收集信息、整理加工、獲取新知識,從而拓寬了學(xué)生的知識面和能力。數(shù)學(xué)建模將各種知識綜合應(yīng)用于解決實(shí)際問題中,是培養(yǎng)和提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力的必備手段之一,是改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式的突破口。因此有計(jì)劃地開展數(shù)學(xué)建;顒樱瑢⒂行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生的能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
數(shù)學(xué)建?梢蕴岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生不怕吃苦、敢于戰(zhàn)勝困難的堅(jiān)強(qiáng)意志,培養(yǎng)自律、團(tuán)結(jié)的優(yōu)秀品質(zhì),培養(yǎng)正確的數(shù)學(xué)觀。具體的調(diào)查表明,大部分學(xué)生對數(shù)學(xué)建模比較感興趣,并不同程度地促進(jìn)了他們對于數(shù)學(xué)及其他課程的學(xué)習(xí).有許多學(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)建模問題貼近生活,充滿趣味性";"數(shù)學(xué)建模使我更深切地感受到數(shù)學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系,感受到數(shù)學(xué)問題的廣泛,使我們對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性理解得更為深刻"。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、推理、證明和計(jì)算的能力;用數(shù)學(xué)語言表達(dá)實(shí)際問題及用普通人能理解的語言表達(dá)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力;應(yīng)用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力;獨(dú)立查找文獻(xiàn),自學(xué)的能力,組織、協(xié)調(diào)、管理的能力;創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力。由此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模知識是很有必要的。
那么當(dāng)前我國高中學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識和建模能力如何呢?下面是節(jié)自有關(guān)人士對某次競賽中的一道建模題目學(xué)生的作答情況所作的抽樣調(diào)查。題目內(nèi)容如下:
某市教育局組織了一項(xiàng)競賽,聘請了來自不同學(xué)校的數(shù)名教師做評委組成評判組。本次競賽制定四條評分規(guī)則,內(nèi)容如下:
(1)評委對本校選手不打分。
。2)每位評委對每位參賽選手(除本校選手外)都必須打分,且所打分?jǐn)?shù)不相同。
(3)評委打分方法為:倒數(shù)第一名記1分,倒數(shù)第二名記2分,依次類推。
(4)比賽結(jié)束后,求出各選手的平均分,按平均分從高到低排序,依此確定本次競賽的名次,以平均分最高者為第一名,依次類推。
本次比賽中,選手甲所在學(xué)校有一名評委,這位評委將不參加對選手甲的評分,其他選手所在學(xué)校無人擔(dān)任評委。
。á瘢┕荚u分規(guī)則后,其他選手覺得這種評分規(guī)則對甲更有利,請問這種看法是否有道理?(請說明理由)
。á颍┠芊窠o這次比賽制定更公平的評分規(guī)則?若能,請你給出一個更公平的評分規(guī)則,并說明理由。
本題是一道開放性很強(qiáng)的好題,給學(xué)生留有很大的發(fā)揮空間,不少學(xué)生都有精彩的表現(xiàn),例如關(guān)于評分規(guī)則的修正,就有下列幾種方案:
方案1:將選手甲所在學(xué)校評委的評分方法改為倒數(shù)第一名記1+分,倒數(shù)第二名記2+,…依次類推;(評分標(biāo)準(zhǔn))
方案2:將選手甲所在學(xué)校評委的評分方法改為在原來的基礎(chǔ)上乘以;
方案3:對甲評分時,用其他評委的平均分計(jì)做甲所在學(xué)校評委的打分;
然而也有不少學(xué)生為空白,究其原因可能除了時間因素,學(xué)生對于較長的文字表述產(chǎn)生畏懼心理、不能正確閱讀是重要因素。同時,一些學(xué)生由于不能正確理解規(guī)則(3),得出選手甲的平均得分為,其他選手的平均得分為
,從而得出錯誤結(jié)論.不少學(xué)生出現(xiàn)“甲所在學(xué)校的評委會故意壓低其他選手的分?jǐn)?shù),因而對甲有利”的解釋,而沒有意識到作出必要的假設(shè)是數(shù)學(xué)建模方法中的重要且必要的一環(huán)。有些學(xué)生在正確理解題意的基礎(chǔ)上,提出了“規(guī)則對甲有利”的理由,例如:排名在甲前的同學(xué)少得了1分;甲所在學(xué)校的評委不給其他選手最高分(n分),所以甲得最高分的概率比其他選手高;相當(dāng)于甲所在學(xué)校的評委把最高分給了甲;甲少拿一個分?jǐn)?shù),若少拿最低分,則有利;若少拿最高分,則不利;等等。以上各種想法都有道理,遺憾的是大部分學(xué)生僅僅停留在這些感性認(rèn)識和文字說明上,沒能進(jìn)一步引進(jìn)數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)符號去進(jìn)行理性的分析。如何衡量規(guī)則的公平性是本題的關(guān)鍵,也是建模的原則。很少有學(xué)生能夠明確提出這個原則,有些學(xué)生在第2問評分規(guī)則的修正中,提出“將甲所在學(xué)校的評委從評判組中剔除掉”,這種辦法違背實(shí)際的要求。有些學(xué)生被生活中一些現(xiàn)象誤導(dǎo),提出“去掉最高分和最低分”的評分規(guī)則修正方法,而不去從數(shù)學(xué)的角度分析和研究。
通過對這道高中數(shù)學(xué)知識應(yīng)用競賽題解答情況的分析,我們了解到學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識和建模能力的現(xiàn)狀不容樂觀。學(xué)生在數(shù)學(xué)應(yīng)用能力上存在的一些問題:(1)數(shù)學(xué)閱讀能力差,誤解題意。(2)數(shù)學(xué)建模方法需要提高。(3)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識不盡人意數(shù)學(xué)建模意識很有待加強(qiáng)。新課程標(biāo)準(zhǔn)給數(shù)學(xué)建模提出了更高的要求,也為中學(xué)數(shù)學(xué)建模的發(fā)展提供了很好的契機(jī),相信隨著新課程的實(shí)施,我們高中生的數(shù)學(xué)建模意識和建模能力會有大的提高!
那么高中的數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)如何進(jìn)行呢?數(shù)學(xué)建模的教學(xué)本身是一個不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷完善和提高的過程。不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,數(shù)學(xué)建模課程指導(dǎo)思想是:以實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)能力為目標(biāo)來組織教學(xué)工作。通過教學(xué)使學(xué)生了解利用數(shù)學(xué)理論和方法去分折和解決問題的全過程,提高他們分折問題和解決問題的能力;提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識與能力。數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主,教師利用一些事先設(shè)計(jì)好的問題,引導(dǎo)學(xué)生主動查閱文獻(xiàn)資料和學(xué)習(xí)新知識,鼓勵學(xué)生積極開展討論和辯論,主動探索解決之法。教學(xué)過程的重點(diǎn)是創(chuàng)造一個環(huán)境去誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)他們的自學(xué)能力,增強(qiáng)他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,強(qiáng)調(diào)的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結(jié)果。
。ㄒ唬┰诮虒W(xué)中傳授學(xué)生初步的數(shù)學(xué)建模知識。
中學(xué)數(shù)學(xué)建模的目的旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,掌握數(shù)學(xué)建模的方法,為將來的學(xué)習(xí)、工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)時將數(shù)學(xué)建模中最基本的過程教給學(xué)生:利用現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材,向?qū)W生介紹一些常用的、典型的數(shù)學(xué)模型。如函數(shù)模型、不等式模型、數(shù)列模型、幾何模型、三角模型、方程模型等。教師應(yīng)研究在各個教學(xué)章節(jié)中可引入哪些數(shù)學(xué)基本模型問題,如儲蓄問題、信用貸款問題可結(jié)合在數(shù)列教學(xué)中。教師可以通過教材中一些不大復(fù)雜的應(yīng)用問題,帶著學(xué)生一起來完成數(shù)學(xué)化的過程,給學(xué)生一些數(shù)學(xué)應(yīng)用和數(shù)學(xué)建模的初步體驗(yàn)。
例如在學(xué)習(xí)了二次函數(shù)的最值問題后,通過下面的應(yīng)用題讓學(xué)生懂得如何用數(shù)學(xué)建模的方法來解決實(shí)際問題。例:客房的定價問題。一個星級旅館有150個客房,經(jīng)過一段時間的經(jīng)營實(shí)踐,旅館經(jīng)理得到了一些數(shù)據(jù):每間客房定價為160元時,住房率為55%,每間客房定價為140元時,住房率為65%,
每間客房定價為120元時,住房率為75%,每間客房定價為100元時,住房率為85%。欲使旅館每天收入最高,每間客房應(yīng)如何定價?
[簡化假設(shè)]
(1)每間客房最高定價為160元;
。2)設(shè)隨著房價的下降,住房率呈線性增長;
。3)設(shè)旅館每間客房定價相等。
[建立模型]
設(shè)y表示旅館一天的總收入,與160元相比每間客房降低的房價為x元。由假設(shè)(2)可得,每降價1元,住房率就增加。因此由可知于是問題轉(zhuǎn)化為:當(dāng)時,y的最大值是多少?
[求解模型]
利用二次函數(shù)求最值可得到當(dāng)x=25即住房定價為135元時,y取最大值13668.75(元),
[討論與驗(yàn)證]
。1)容易驗(yàn)證此收入在各種已知定價對應(yīng)的收入中是最大的。如果為了便于管理,定價為140元也是可以的,因?yàn)榇藭r它與最高收入只差18.75元。
。2)如果定價為180元,住房率應(yīng)為45%,相應(yīng)的收入只有12150元,因此假設(shè)(1)是合理的。
。ǘ┡囵B(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識。
首先,學(xué)生的應(yīng)用意識體現(xiàn)在以下兩個方面:一是面對實(shí)際問題,能主動嘗試從數(shù)學(xué)的角度運(yùn)用所學(xué)知識和方法尋求解決問題的策略,學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中能夠認(rèn)識到數(shù)學(xué)是有用的。二是認(rèn)識到現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)含著大量的數(shù)學(xué)信息,數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中有著廣泛的應(yīng)用:生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)就在他的身邊。其次,關(guān)于如何培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識:在數(shù)學(xué)教學(xué)和對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)中,介紹知識的來龍去脈時多與實(shí)際生活相聯(lián)系。例如,日常生活中存在著“不同形式的等量關(guān)系和不等量關(guān)系”以及“變量間的函數(shù)對應(yīng)關(guān)系”、“變相間的非確切的相關(guān)關(guān)系”、“事物發(fā)生的可預(yù)測性,可能性大小”等,這些正是數(shù)學(xué)中引入“方程”、“不等式”、“函數(shù)”“變量間的線性相關(guān)”、“概率”的實(shí)際背景。另外鍛煉學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)語言描述周圍世界出現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。數(shù)學(xué)是一種“世界通用語言”它能夠準(zhǔn)確、清楚、間接地刻畫和描述日常生活中的許多現(xiàn)象。應(yīng)讓學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行交流的習(xí)慣。例如,當(dāng)學(xué)生乘坐出租車時,他應(yīng)能意識到付費(fèi)與行駛時間或路程之間具有一定的函數(shù)關(guān)系。鼓勵學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問題。首先通過觀察分析、提煉出實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,然后再把數(shù)學(xué)模型納入某知識系統(tǒng)去處理,當(dāng)然這不但要求學(xué)生有一定的抽象能力,而且要有相當(dāng)?shù)挠^察、分析、綜合、類比能力。學(xué)生的這種能力的獲得不是一朝一夕的事情,需要把數(shù)學(xué)建模意識貫穿在教學(xué)的始終,也就是要不斷的引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點(diǎn)去觀察、分析和表示各種事物關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)學(xué)信息,從紛繁復(fù)雜的具體問題中抽象出我們熟悉的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而達(dá)到用數(shù)學(xué)模型來解決實(shí)際問題,使數(shù)學(xué)建模意識成為學(xué)生思考問題的方法和習(xí)慣。通過教師的潛移默化,經(jīng)常滲透數(shù)學(xué)建模意識,學(xué)生可以從各類大量的建模問題中逐步領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)建模的廣泛應(yīng)用,從而激發(fā)學(xué)生去研究數(shù)學(xué)建模的興趣,提高他們運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行建模的能力。
(三)在教學(xué)中注意聯(lián)系相關(guān)學(xué)科加以運(yùn)用
在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中應(yīng)該重視選用數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物、美學(xué)等知識相結(jié)合的跨學(xué)科問題和大量與日常生活相聯(lián)系(如投資買賣、銀行儲蓄、測量、乘車、運(yùn)動等方面)的數(shù)學(xué)問題,從其它學(xué)科中選擇應(yīng)用題,通過構(gòu)建模型,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決該學(xué)科難題的能力。例如,高中生物學(xué)科以描述性的語言為主,有的學(xué)生往往以為學(xué)好生物學(xué)是與數(shù)學(xué)沒有關(guān)系的。他們尚未樹立理科意識,缺乏理科思維。比如:他們不會用數(shù)學(xué)上的排列與組合來分析減數(shù)分裂過程配子的基因組成;也不會用數(shù)學(xué)上的概率的相加、相乘原理來解決一些遺傳病機(jī)率的計(jì)算等等。這些需要教師在平時相應(yīng)的課堂內(nèi)容教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。因此我們在教學(xué)中應(yīng)注意與其它學(xué)科的呼應(yīng),這不但可以幫助學(xué)生加深對其它學(xué)科的理解,也是培養(yǎng)學(xué)生建模意識的一個不可忽視的途徑。又例如教了正弦函數(shù)后,可引導(dǎo)學(xué)生用模型函數(shù)寫出物理中振動圖象或交流圖象的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
最后,為了培養(yǎng)學(xué)生的建模意識,中學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)首先需要提高自己的建模意識。中學(xué)數(shù)學(xué)教師除需要了解數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷史和發(fā)展動態(tài)之外,還需要不斷地學(xué)習(xí)一些新的數(shù)學(xué)建模理論,并且努力鉆研如何把中學(xué)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。中學(xué)教師只有通過對數(shù)學(xué)建模的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究,才能準(zhǔn)確地的把握數(shù)學(xué)建模問題的深度和難度,更好地推動中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
數(shù)學(xué)建模論文模板15
到2017年,武漢市共7條軌道線建成,總里程超過250公里。路網(wǎng)布局的合理性關(guān)系到路網(wǎng)建成后的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文以武漢市軌道交通發(fā)展為例,重點(diǎn)介紹了交通流量預(yù)測模型、地鐵站選址模型、路線確定模型。
自2011年起,武漢將每年開通一條軌道線,到2017年,共7條軌道線建成,總里程超過250公里。目前武漢7條地鐵規(guī)劃獲得國家發(fā)改委批復(fù),意味著這些線路正式拿到“準(zhǔn)生證”,可全面開建。地下鐵道路網(wǎng)布局合理與否,將導(dǎo)致能否有效地吸引運(yùn)輸客流。而且,經(jīng)驗(yàn)證明軌道交通的建設(shè)只有在形成一定的網(wǎng)時才可以吸引更大的客戶流。路網(wǎng)規(guī)劃的好壞直接影響著后期的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此,作好地鐵路網(wǎng)的規(guī)劃工作有著長遠(yuǎn)的意義。
1、武漢市地鐵現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
我們把武漢市政府已經(jīng)建設(shè)成功的兩條地鐵線路設(shè)為已知,然后通過該課題研究向武漢市政府對接下來的5條地鐵線路提出自己的建議和看法。武漢市政府規(guī)劃建設(shè)地鐵7條線路。
地鐵是目前世界上主要四種城市快速軌道交通形式之一,也是應(yīng)用最為廣泛的一種。運(yùn)輸規(guī)劃學(xué)者Waber Smith建議,人口超過150萬人的城市就應(yīng)該有捷運(yùn)系統(tǒng)。地鐵被稱為“綠色交通”,其具有運(yùn)量大、速度快、污染小、能耗低以及準(zhǔn)時等優(yōu)點(diǎn),是解決城市交通需求迅速增長,交通堵塞嚴(yán)重等問題的絕佳方法。
2、交通流量預(yù)測模型
地鐵規(guī)劃的合理性研究問題實(shí)為在節(jié)約建設(shè)成本、讓居民出行的便利最大化、覆蓋市區(qū)面積最廣的基礎(chǔ)上,選擇出理想的地鐵站點(diǎn)和地鐵線路。其核心在將地鐵規(guī)劃這一大問題逐步轉(zhuǎn)化為在考慮交通客流量,對城區(qū)現(xiàn)有的發(fā)展和將來的規(guī)劃不會造成影響的因素下,選擇理想的地鐵站點(diǎn)和地鐵線路。
為了使復(fù)雜問題簡單化,我們可以從“點(diǎn)-線-面”這個概念出發(fā)層層深入考慮地鐵的合理規(guī)劃。
首先,在衡量地鐵規(guī)劃合理與否時,我們主要考慮交通客流量這一關(guān)鍵因素,因?yàn)榻ㄔO(shè)地鐵的最終目標(biāo)就是為了舒緩客流量,方便居民的出行。我們可以通過調(diào)查問卷的形式,采集武漢地鐵線路附近的交通現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、調(diào)查了人們對地鐵的看法。并在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上根據(jù)四階段法思想對交通客流量進(jìn)行預(yù)測,聚類分析法預(yù)測該交通小區(qū)的生成及吸引的交通量,用重力模型法預(yù)測了該交通小區(qū)交通量的分布。從而使建立的模型具有高適用性,以給以后的問題提供較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
3、地鐵站選址模型(點(diǎn))
考慮各種因素對一個地鐵站點(diǎn)的選擇的影響,其中包括站點(diǎn)建設(shè)成本、帶動區(qū)域的經(jīng)濟(jì)效益、站址周邊環(huán)境、施工風(fēng)險、區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局、舒緩客流度、名勝景點(diǎn)、商業(yè)圈以及站點(diǎn)換乘等相對次要關(guān)鍵因素。
我們著重來討論站點(diǎn)換乘、名勝景點(diǎn)和商業(yè)圈這三個對建立模型影響相對較大的因素。
(1)站點(diǎn)換乘。地鐵站點(diǎn)合理的銜接換乘, 可以縮短乘客出行時間, 增加地鐵的吸引力, 吸引更多的客流通過地鐵進(jìn)行換乘。研究地鐵站點(diǎn)客流的換乘特征對于地鐵站點(diǎn)的交通銜接研究具有重要的意義, 它是了解研究對象現(xiàn)狀和問題所在的重要手段, 也是客流預(yù)測和站點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。地鐵站點(diǎn)客流換乘特征包括換乘方式比例、出行目的、換乘時間、客流產(chǎn)生區(qū)域、換乘設(shè)施等方面,獲得這些特征的方法是進(jìn)行站點(diǎn)客流的問詢調(diào)查。在收集到有關(guān)數(shù)據(jù)后,我們可以將各位乘客的換乘方式以及出行目的作描述性統(tǒng)計(jì)分析和進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理。根據(jù)所得的數(shù)據(jù),我們可以知道大多數(shù)乘客所需要的換乘方式以及出行目的,在結(jié)合擬定目標(biāo)站點(diǎn)周圍的公交站點(diǎn)情況,我們可以得到我們所需要的結(jié)論,即此處乘客換乘方式是否對在該處設(shè)置地鐵站點(diǎn)有影響。
(2)名勝景點(diǎn)和商業(yè)圈。眾所周知,武漢, 中部地區(qū)最大都市及唯一的副省級城市;內(nèi)陸地區(qū)最繁華都市及國家區(qū)域中心城市;中國長江中下游特大城市。世界第三大河長江及其最長支流漢江橫貫市區(qū),將武漢分為武昌、漢口、漢陽三鎮(zhèn)鼎立的格局,唐朝詩人李白在此寫下“黃鶴樓中吹玉笛,江城五月落梅花”,因此武漢又稱江城。如今正以復(fù)興大武漢為目標(biāo),重新邁向國際化大都市為目標(biāo)的大武漢必然少不了歷史悠久的名勝景點(diǎn)和繁華熱鬧的商業(yè)圈。比如武漢有著名的東湖景點(diǎn),黃鶴樓以及江灘等等名勝景點(diǎn)和繁華的武廣中南商業(yè)圈。但由于我們在考慮地鐵站點(diǎn)的時候已經(jīng)將交通人流量納入了我們的考慮范圍,而交通人流量大的區(qū)域很顯然在大多數(shù)時候是應(yīng)該包括名勝景點(diǎn)和商業(yè)圈的,所以,為了模型的簡便,我們不在特地加入這兩個變量。最后,根據(jù)這些因素,建立方案評價指標(biāo)體系。通過層次分析法和熵權(quán)法的結(jié)合,得到綜合權(quán)重,最后得到對該站點(diǎn)的總的評價,從而建立起地鐵站點(diǎn)選址的模型。
(3)路線確定模型(線)。我們從“線”的角度出發(fā),求出地起始站點(diǎn)與目的地站點(diǎn)間的最佳路徑。地鐵作為一項(xiàng)市政工程,首要職能將是緩解交通壓力,增加市民方便程度——將這一職能量化的一個很好的標(biāo)準(zhǔn),便是使市民出行到達(dá)目的地的時間最快,即地鐵線路程最短。將地鐵站點(diǎn)抽象為節(jié)點(diǎn),將地鐵線路抽象為連接線路各站點(diǎn)的有向邊,構(gòu)造一地鐵網(wǎng)絡(luò)有向圖,用邊上的權(quán)值反應(yīng)影響地鐵線路選擇的關(guān)鍵因素,從而將求解最佳路徑問題轉(zhuǎn)化為求解圖中起始節(jié)點(diǎn)與目的地節(jié)點(diǎn)間的最優(yōu)路徑的問題,建立基于點(diǎn)搜索的多目標(biāo)優(yōu)化模型,運(yùn)用Dijkstra的算法篩點(diǎn)求解。
(4)總體規(guī)劃模型(面)。從各方面分析主城區(qū)交通需求,然后經(jīng)過“面”、“點(diǎn)”、“線”的層次分析,通過宏觀層次的定性論證,如考慮宏觀預(yù)算與城市發(fā)展地理趨勢因素,用面點(diǎn)線多模塊網(wǎng)絡(luò)層次分析法(AHP)規(guī)劃地鐵軌道交通線網(wǎng)預(yù)選方案,畫出各預(yù)選方案的規(guī)劃圖。最后,利用模糊數(shù)學(xué)給各總體規(guī)劃圖評分,篩選出最佳規(guī)劃。
4、總結(jié)
武漢市地鐵線路的規(guī)劃一般是在對城市結(jié)構(gòu)與土地利用、城市客流需求的空間分布特點(diǎn),線路工程實(shí)施可行性以及一些可能遇到的實(shí)際社會問題(機(jī)場換乘等)進(jìn)行定性與定量分析的基礎(chǔ)上,形成多個備選方案。并在此基礎(chǔ)上,對備選方案進(jìn)行必要的規(guī)劃。推薦的路網(wǎng)確定以后,可重新進(jìn)行推薦方案的客流預(yù)測,進(jìn)一步對地鐵路網(wǎng)進(jìn)行綜合評價。在規(guī)劃范圍上,必須保持與城市的總體規(guī)劃相協(xié)調(diào),以城市的總體規(guī)劃為依據(jù)。由于規(guī)劃是隨著人們的認(rèn)識和經(jīng)濟(jì)水平等因素在變化的,因此在路網(wǎng)規(guī)劃編制完成以后,應(yīng)根據(jù)具體的實(shí)施情況進(jìn)行不斷地修正。
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