(精)數學建模論文模板15篇
在學習、工作生活中,大家都接觸過論文吧,通過論文寫作可以培養我們獨立思考和創新的能力。那么一般論文是怎么寫的呢?下面是小編整理的數學建模論文模板,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
數學建模論文模板 篇1
本文從數學建模競賽的動員組織情況、具體競賽過程、獲獎情況和今后的工作方向四個方面對我校數學建模競賽活動進行了一些探索與實踐。
教育國的核心是培養創新型人才。全國大學生數學建模競賽是高校中參加人數最多、影響最廣泛的學科競賽之一,此項賽事由教育部高教司和中國工業與應用數學學會聯合主辦,迄今已舉辦21屆,它對創新型人才的培養起到了不可估量的作用,未來也將日益顯現它這方面的作用。長春理工大學從1996年開始參賽,成績斐然,已累計獲得國家級獎40余項,年均3項,20xx年我校共有51隊153人參加全國賽,是吉林省除吉林大學外參賽隊數最多的高校。其中9隊獲得國家一等獎,11隊獲得省一等獎,21隊獲省二等獎,8隊獲省三等獎,獲獎率位居吉林省參賽高校前列。這主要歸益于以下幾方面:
一、賽前的動員及組織情況
賽前周密的宣傳組織工作是本次大賽取得成功關鍵因素之一。我校一直把組織數模競賽作為一項重要的教學活動納入了全年工作日程,專門成立了數學建模競賽領導小組,協調、督促、組織數學建模競賽各項準備活動。通過海報、課堂、網站等多種形式宣傳開展數學建;顒,鼓勵各學院學生踴躍報名。
二、競賽具體過程管理和實施情況
由專人統籌負責競賽工作。從每年四、五月份開始采取校級、省級競賽層層選拔的制度,把最優秀、最渴望參賽、最有能力的隊員吸納進來組成國家賽參賽隊伍。對于國賽隊員將認真組織賽前培訓和輔導工作。
三、本年度競賽獲獎情況分析
今年我校共有51個隊參加了全國大學生數學建模競賽,獲得國家獎9項,省級獎40項,獲獎率幾近100%。
四、競賽過程中存在的問題及擬解決的措施
1.競賽過程中存在的主要問題還是數學軟件使用和寫作兩方面,在今后的培訓和其他級競賽中應加強這兩方面的訓練。另外宣傳力度也有待加強。
2.今年全國賽我校51隊中有35支代表隊選擇了A題,此題是交通占道問題對城市交通能力的影響問題,實質是利用數學方法建立模型,需要學生有較好的微積分、常微分方程、運籌學等課程基礎,正是由于我校平時對大一大二的數學基礎課的精心講解和嚴格要求才使得我校學生有信心也有能力作出此題并取得了如此好的成績,今后我們將繼續加強數學基礎科的教學工作,同時注意在教學中滲透數學建模的'思想、方法,培養學生參加建模的興趣。并希望以數學建模工作為平臺,通過多種形式大力開展數學建模教學與研究活動,以賽促學、以賽促教,以競賽推動教學研究,以教學研究提高競賽質量。B題選擇隊數相對較少,原因主要是該題是關于碎紙文字的拼接復原模型,需要隊員熟悉算法,精于編程,大多數同學不敢碰此題原因就是編程能力過弱。
3.國家賽獲獎結果反映出理學院、計算機科學與技術學院、光電工程學院、電子信息工程學院的學生獲獎人數占到98%,創新實驗班參賽人數并不多,僅占總人數的33%,特別是計算機科學與技術學院的創新實驗班僅有8人參加,不及總人數的6%。
五、對學校的建議和意見
1.認真組織各級數學建模競賽,建議提前到3月中旬組織校數學建模競賽,改進選拔方式,通過評審、教師推薦、答辯精選國賽參賽隊員,加大對數學軟件、算法的培訓;5月下旬到7月中旬,利用周六對選拔出的學生進行實戰培訓,建議全體隊員模擬實戰,完成3-4道往年的競賽題目,并提交論文,指定專門教師負責指導。
2.進一步宣傳發動,動員更多的學生參加數學建模競賽,特別是加大對計算機學院的宣傳力度,爭取更多的計算機科學與技術學院,特別是動員計算機科學與技術學院創新實驗班的同學參賽。
3.繼續舉辦大學生數學建模培訓,切磋技藝,交流經驗,提高水平。組織教師精講獲國家獎的。同時每年選派2至3名指導教師參加建模交流會議及理論學習,也讓更多教師參與數學建模類教改科研項目,將數學建模作為一件可持續發展的項目開展。
4.抓好數學建;亟ㄔO,定期做講座和研討,打造一支高素質建模指導教師隊伍。
數學建模競賽是一項長期、可持續、與實踐結合密切、應用前景極好的學科競賽,需要我們不斷探索和實踐,不斷摸索出一套適合我校競賽組織活動的規范化體系。
數學建模論文模板 篇2
一、線性代數教學中融入數學建模的必要性
線性代數是高職院校機電、信息、經濟管理等專業的一門重要基礎課程和工具課程.學生學習這門課程就是要用相應的數學方法解決實際問題,而數學建模就是培養數學實踐能力的最有效最實用的方法.目前眾多高校在線性代數教學中,教學內容更新緩慢,過多追求邏輯的嚴密性和理論體系的完整性,缺乏對學生動手能力和應用能力的培養,不利于與其它課程和所屬專業的銜接,造成了學生“學不會,用不了”的局面.因此,在線性代數中融入數學建模思想是非常必要,也是勢在必行的.
二、在線性代數教學中融入數學建模思想的有益嘗試
1數學建模思想在線性代數理論背景中的滲透線性代數中諸多概念和定理都是對相關實際問題的抽象和概括.如果不介紹實際背景直接講解,對高職生而言難以接受,他們往往靠機械記憶.因此在教學過程中,可借助于線性代數理論產生的來源和背景,通過對實際問題進行抽象、概括、分析和求解的過程,可讓學生切實體會到由實際問題到數學理論的思想方法,從中滲透數學建模的思想方法.矩陣是課程各部分內容的紐帶.在講解矩陣和矩陣運算概念時,可引入此實例.三個煉油廠I、II、III生成甲、乙、丙、丁四種油品,現要統計此三個分廠20xx年與20xx年生產四種油品的總產量.為了使學生體會數學建模思想,教學過程可如下進行.(1)問題分析與模型建立:教師可以提問一年中各煉油廠生產各油品的數量如何表示?可以提示產品統計量按煉油廠與油品排成行與列,以數表的形式表示.經學生思考后,教師給出肯定答案.同時指出在數據上加上括號就得到了矩陣的定義.(2)模型求解:用矩陣A、B分別表示20xx、20xx年三個煉油廠所生產的四種油品的產量,引導學生思考若要求兩年各工廠生產各油品的總產量的計算方法,通過師生之間的分析討論,從而水到渠成地引出矩陣運算A+B.通過這個實例,學生既了解到矩陣和矩陣運算產生的背景和在實際中的應用,又體會到了數學建模的過程,增強了學習的興趣,也為后面學習打下良好的基礎.
2針對學生專業特點,融入相應的數學模型在線性代數教學中,對于不同的專業,可以有所側重地補充相應的數學模型.而且確保融入的每一個數學模型都能反映出線性代數知識的本質,讓學生通過這些模型對線性代數的知識點有充分的認識和理解,激發他們學習的積極性.在講授面向專業的數學模型時,應遵循專業實際問題→數學模型→數學解答→應用于專業問題的教學過程.即通過案例分析,篩選變量要素,強調如何用數學語言描述和簡化實際問題,進而揭示其內在規律,利用線性代數知識建立線性代數模型,然后引導學生運用所學知識求解模型和應用模型分析實際問題.當然,不同的模型,突出的重點也需要作適當的調整.如在講解線性方程組解的.問題時,對電信專業可以適當融入電路網絡方面的數學模型;對于信息專業可以融入計算機圖形處理模型;對經濟類專業可以融入投入產出模型等等.教師引導學生分析和解決問題,使學生體會到線性方程組與專業課的結合,激發學生學習課程的積極性.由于課堂時間有限,我們可選用比較小的數學建模問題,難易程度可參考如下案例所示.投入產出模型:某地區有三個重要企業:一個煤礦,一個發電廠和一條鐵路.開采1元的煤,煤礦要支付0.25元的電費及0.25元的運輸費.生產1元的電力,發電廠要支付0.65元的煤費、0.05元的電費及0.05元的運輸費.創收1元的運輸費,鐵路要支付0.55元的煤費及0.1元的電費.在某一周內,煤礦接到外地50000元的訂貨,發電廠接到外地金額為2500元的訂貨,問三個企業在一周內生產總值各位多少?三個企業互相支付多少金額?(1)模型假設與變量說明.假設該地區三個產業間需要的資金完全由該地區提供.設本周內煤礦的總產值為x1,電廠的總產值為x2,鐵路總產值為x(2)模型的分析與建立.煤的產值=訂貨值+(發電+運輸)所需要煤的費用;同理,電廠的產值=訂貨值+(開采煤+運輸+發電);鐵路的產值=訂貨值+(開采煤+發電)所需要的運輸費用.
3立足數學建模思想的有效融入,多種教學手段有機結合線性代數教學可以嘗試采用多種教學手段相結合,以期達到很好的教學效果.(1)平衡多媒體教學與傳統教學.多媒體教學有很好的輔助作用.在教學中引入數學模型時,需要利用多媒體課件呈現實際問題,以及引導學生對模型的分析與求解,使教學內容生動形象.例如,在基礎理論教學中,對于比較抽象的概念,如矩陣的特征值、特征向量等,可以利用多媒體課件展示它們的幾何意義,使學生從直觀上加深對概念的理解,起到事倍功半的效果.可見,多媒體教學可以增加教學容量,擴大教學空間,延長教學時間.但是,傳統的黑板教學在把握數學思維的發展、形成過程和知識反饋等方面,要技高一籌,教師所表現出的藝術感染力和魅力不是多媒體所能替代的.因此,我們要逐步找到傳統教學手段與多媒體教學有機結合的平衡點,充分發揮多媒體對教學內容的補充和延伸優勢,同時體現傳統教學的邏輯性,不斷提高教學質量.(2)增設適當的數學實驗.根據線性代數計算程序化和獨特的計算特征,增加數學軟件的上機操作和數學實驗,訓練學生用計算機解決問題.首先在多媒體課件中添加了Matlab界面下矩陣生成、運算以及線性方程組各情形下的相應解法.而且,在課程中融入數學模型的求解過程也是利用數學軟件完成的,這樣可以用來引導學生學習數學軟件.其次,在每章節加入了相關的實驗內容,幫助學生能借助簡單的Excel程序和Matlab軟件進行科學計算,以增強學生科學計算能力.這樣可以更好的提高學生應用線性代數的實踐能力.(3)充分利用網路教學.當將數學模型融入課堂時,會出現學時少與信息量大的矛盾,而且由于學生的認知水平不同,對數學建模思想的領會程度也會有較大差異.為此,我們可以利用校園網建立課程網站,作為課堂教學的補充,為學生提供多層次、多方位的教學資源.網站中的教學資源除包括課堂教學內容外,還提供豐富的與專業相關的數學模型和數學實驗,可以利用網上答疑和學生進行數學模型的討論,算法的研究等.這樣縮短了學生與數學建模的距離,而且學生還可以根據需要自由地選擇學習內容和形式,靈活安排自己的學習時間,有利于培養學生應用線性代數解決實際問題和其創新能力.
4重視教師隊伍高素質化建設教師是課堂教學的主導者,能否在教學中順利向學生滲透數學建模思想,教師的素質起著重要作用.這就給我們教師隊伍提出了較高的要求,無論是從教育理念上,還是從教學內容、教學方法和教學手段上,都應有新的突破.教學過程中,要求教師對自身的知識體系和知識內容進行及時更新,以適應信息化社會的需求,并應由傳統的課堂主導者轉變為以學生為主體,通過現代化教學手段,積極調動學生學習的積極性和學習熱情.教師要積極參與數學建模競賽的培訓和指導,積極主動地學習和掌握數學建模知識,親身體會建模的全過程.同時,教師也要結合自己的研究方向,將專業知識運用到實際問題中,進而不斷提高自己的數學建模能力和水平.幾年的實踐表明將數學建模思想融入線性代數教學中的探索與嘗試,旨在使學生領悟數學精神的實質、思想方法及其應用,從而培養學生的數學實踐能力和創新能力.在這個長期系統的工程里,課程教學所涉及的教材建設、教學內容、教學手段和方法等方面,還是需要不斷地進行探索與改革的.這是需要廣大教育工作者的繼續努力,以適應培養應用型人才目標的需要.
數學建模論文模板 篇3
摘要:不知不覺中,數學建模已經成為在學生中一個非常熱門的名詞隨著各類數學建模大賽的如火如荼,數學建模的概念已經逐步走入到我們中學生的視線中。很多同學對于數學、對于數學建模的理解還存在著很多偏頗之處,認為數學這門學科太過深奧,比較難以學習領悟透徹,本文通過自身的理解,簡要介紹了數學建模的概念與過程,體現了數學思想在問題解決過程中的指導作用,同時揭開數學建模的神秘面紗,讓數學以更加平易近人的方式成為我們數學的工具。
關鍵詞:數學建模;過程;應用
數學是一門高度的抽象并且嚴密的科學這沒錯,但是同樣的數學中的許多結論與方法,我們可以很好的應用在生活中的方方面面。數學應該是理工科學生最重要的一門基礎學科,然而我們大部分的同學,甚至我自己常常都會有“不知道學了數學有什么用,學會了微分與導數日常生活也用不到”的困惑,除了備戰考試,“學而無趣”、“學而無用”的現象還是非常明顯的。但是伴隨著現代社會的高速發展,我們所掌握的科學技術水平也在穩步提高,數學本身的發展也是日新月異。時至今日,數學在其他各個學科之中的應用已經顯得尤其重要。如何通過靈活的應用所掌握的數學知識去解決各類生產生活中遇到的實際問題時,建立合理地數學模型就成為至關重要的一點。
一、數學建模的概述
人們在對一個現實對象進行觀察、分析和研究的過程中經常使用模型,如科技館里的各類機械模型、水壩模型、火箭模型等,實際上,我們常常接觸到的照片、玩具、地圖、電路圖實驗器材等都是模型。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實對象的一些特征,進而可以幫助人們迅速、有效地了解并掌握所研究的對象。而隨著現代計算機技術與理論的日漸成熟,以及我們研究對象逐步復雜化、抽象畫,可以通過計算機模擬的數學模型應運而生。其實數學模型不過是更抽象些的模型,而數學建模就是建立這一模型的過程,并且能夠將建模后計算得到的結果來解釋實際問題,同時接受實際的檢驗。當我們需要對一個實際問題從定量的角度分析和研究時,就需要通過深入調查研究、了解對象信息,并作出作出簡化假設、分析內在規律,然后用數學的符號和語言,把這一問題表述為數學式子即為數學模型。這一數學模型再經過反復的檢驗和修正最終得到的模型結果來解釋實際問題,并且可以接受實際的檢驗。當今時代,數學的應用已經不僅局限在工程技術、自然科學等領域,并以空前的廣度和深度向環境、人口、金融、醫學、地質、交通等嶄新的領域滲透,形成了所謂的數學技術,并成為現代高新技術的重要組成。這其中,建立研究對象的數學模型并計算求解成為首要的和關鍵的步驟。數學建模和計算機技術在知識經濟時代為科學研究提供了重要的幫助。
二、數學建模的過程
數學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,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鍵問題。將復雜問題簡化,抓住關鍵點,大大提高問題解決的效率。3)通過應用數學公式與理論,尋找客觀規律。必要時可以借助計算機軟件,形成合適的數學模型。4)通過運作已建立的數學模型,產生結果,進而通過結果的對比判斷所建立的數學模型是否真正符合實際的客觀規律。這是一個動態的檢驗、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學模型。5)將建成的數學模型規律轉化為解決實際生活中的各種問題的方法,進而可以直接或間接地提高生產、生活效率。數學建模其實就是連接數學理論知識和數學實際應用兩者之間的一條紐帶。總有一些同學將數學建?吹枚嗝吹母呱钅獪y,其實我們在以前的日常的學習中早就已經接觸過了數學建!,F在經常被我們當成搞笑段子來講的'一些小學學習數學的階段做過的很多應用題,實際就是一種簡單的數學建模。數學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:通過將實際問題的抽象化,歸納并簡化問題,進而確定變量跟參數,運用數學的理論和方法,逐步確立比較合理的數學模型;然后再應用數學與其他相關學科中的理論和方法借助計算機等相關技術手段,建立起數學模型;接著我們會對此模型進行反復地驗證,分析討論,不斷地對其進行修正,逐漸地改進使它更加的規范化。簡單來說,數學建模就是以現實作為背景,用數學科學理論作依托,解決實際生產生活中問題的過程。因而,可以說我們所熟知的任何一個數學上的概念、定理、命題或者結構,都可以看作是數學模型。
三、數學建模的應用與總結
進入計算機技術引領的20世紀,隨著電子計算機的出現與飛速發展,數學以前所未有的廣度和深度向各個領域滲透,而數學建模正是這其中的紐帶。在統工程技術領域諸如機械、電機、土木、水利等方面,數學建模已展現了其重要作用。建立在數學模型和計算機模擬基礎上的新型技術,已經憑借其快速、經濟、方便的優勢,大量地替代了傳統工程設計中的現場實驗和物理模擬等手段。高科技時代下的技術本質上已經成為一種數學技術,源于支撐現代科技的計算機軟件是數學建模、數值計算和計算機圖形學相結合的產物在這個意義上,數學不再僅僅作為一門科學,它是許多技術的基礎,而且直接走向了技術的前臺。馬克思說過,一門科學只有成功地運用數學時,才算達到了完善的地步。展望21世紀,數學必將大踏步地進入所有學科,數學建模將迎來蓬勃發展的新時期。
數學建模論文模板 篇4
1.數學建模對學生創新思維和創新精神的培養
數學建模解決的都是與我們生活息息相關的實際問題,很多都是當前社會比較關注的熱點問題,比如開放性小區的建立,人工智能機器人在工作中的應用,這些問題開放性比較強,有明確的目的和要求,但它沒有唯一的結果和方法。因此留給學生很大的創新空間,使學生對數學產生了極大的興趣,他們發現這幾年學習的高數、線性代數、概率論與數理統計終于派上了用場。數學建模課程會結合《高等數學》,《線性代數》,《概率論與數理統計》等數學基礎學科,還會經常涉及到物理,工程,經濟,金融,農林等各個領域各個學科,從不同的學科中找最熱門最真實的案例進行教學,這要求學生有很強的自學能力,要不得學習新知識,新思路和新方法,讓學生結合所學的數學知識把自己學科的專業知識轉化成數學模型,讓數學充分發揮它的優勢,以達到培養學生的創新能力,更重要的是對學生的知識體系起到了完善的作用。在整個競賽中從模型建立與求解到寫作,都是由學生獨立完成,充分發揮了他們的自主性和創造性。
2.數學建模能培養學生團隊合作精神和創新創業能力
數學建模競賽是由三個人組成一個小團隊共同處理一個問題,在這個團隊中每個人都各有分工,有的人擅長建立模型,有的人擅長計算機編程求解模型,有的人擅長寫作,這三個人缺一不可,任何一個人都發揮著舉足輕重的作用。通常我們還會設一個隊長能協調隊員之間的關系和對題目的'把控。每個人都有不同的性格,能力,學識,知識結構,在做題的過程中會產生不同的想法,比如在模型的建立中,數據的處理過程中,算法的選取,編程語言的選取,寫作的過程中都會有很多的不同,所以每個成員都要有團隊精神、相互信任、相互溝通、相互尊重、取長補短、充分發揮集體的力量共同完成一個項目。同時每年無論在培訓還是正式比賽過程中由于高強度的腦力活動,強大的心理壓力以及隊員之間的不和睦都會造成中途退賽,這樣無疑是最可惜的。所以,在競賽中除了培養學生的創新意識和團隊合作精神,還培養了大家的心理承受能力,強大的意志力以及與他人溝通交往的能力,是對自己綜合素質的一個提高,對未來考研、出國、就業都有很大的幫助。
3.數學建模培養學生的創新創業的綜合能力
通過在大二一年的數學建模選修課,以及假期的集中培訓培養了學生的創新創業能力,很大程度上提高了他們思考問題解決問題的能力等綜合素質,同時還培養了他們應用計算機去處理各種問題的科技能力。他們學會了各種軟件、語言,很多同學會數據挖掘、機器學習以及人工智能,這些都是未來科技的前沿,科技創新是企業發展的動力,現代教育不能只停留在教授學生理論知識的學習,更重要的是理論與實踐的結合,走產學研相結合的道路,數學建模很好的把理論與實踐相結合,激發學生科研熱情,提高學生科研積極性,激發了學生的創新創業能力,為以后工作生活奠定了扎實的基礎。為了讓建模更好的服務學生,我們將不斷的努力,探索和改進培養模式和方法,爭取通過數學建模平臺使更多的同學受益,培養出更多的具有創新創業能力的大學生。
參考文獻:
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數學建模論文模板 篇5
隨著社會進步、科技創新和經濟產業結構的不斷調整,我國對高素質高技能應用型人才的需求正在不斷擴大,高等職業教育的高規格人才培養顯得尤其重要。社會上各行各業的工作人員,需要善于運用數學知識和數學思維方法來解決實際問題,方能為公司贏得經濟效益和社會效益。面臨新教育態勢的壓力,面對數學基礎薄弱的學生,如何在有限教學期限內快速提升高職數學課的教學品質,成為高職高等數學教學改革的焦點。
一、高等職業教育數學課教學現狀與分析
經過查閱大量文獻資料、學生學情調研和教師座談研討,可以將目前高等職業教育數學課教學現狀歸因為課程特點、教師和學生三個方面。
1.數學課的特點。數學是一門與現實世界緊密聯系的科學語言和基礎的自然學科,其形式極為抽象。學生學到數學概念、方法和結論,并未掌握數學學科精髓,未使數學成為解決實際問題的利器。
2.教師方面。課堂上,教師賣力的教授“有用”的理論和方法,但學生學得吃力且效果不佳,F在,部分教師將實際生活中的鮮活例子融入數學課的教授,打破了數學教學體系和內容自我封閉的僵局,但有些教師將“數學教育是一種素質教育”阻礙為抽象、深奧的課程,嚴重挫傷了學生學習的積極性。
3.學生方面。就高職生學情而言,生源大多來自高考第五批等錄取批次,普遍不曉得數學理性思維對人思維能力培養的重要性,高職生學習目標不明確,學習習慣尚未養成,學習動力不足。此外,面對大量抽象符號和邏輯推理,形象思維強的高職生極易產生抵觸心理。上述分析表明,要想實現“數學教育本質上是一種素質教育,數學的教學不能完全和外部世界隔離開來”,就需要改變數學教育按部就班的靜態教學現狀,創新教學模式,激發學生的主體參與意識,方能形成生動、活潑、有趣的數學課堂。
二、數學建模在高等職業教育人才培養過程中的意義和作用
從公元前3世紀的歐幾里得幾何,開普勒的行星運動三大規律到近代的流體力學等重要方程,數學建模的悠久歷史可見一斑。
1.數學建模的橋梁作用。隨著大數據時代的到來,大量數據爆炸性的涌入銀行、超市、賓館、機場的計算機系統,都需要進行歸納整理、去偽存真、分析和匯總。因此,需要在實際問題和數學方法兩者之間架設一個橋梁,這個橋梁就是數學模型。
2.數學建模思想融入高職數學課堂的意義。鑒于高等職業教育數學課教學現狀與分析,結合數學建模進入高等院校數學課堂時機的日漸成熟,以及高等職業教育旨在培養高職生如何“用數學”而非“算數學”的目標,將數學建模思想融入高職數學課堂有著積極肯定的意義。
(1)時機成熟。隨著大型快速計算機技術及數學軟件的快速發展,早期大型水壩的應力計算、航空發動機的渦輪葉片設計等數學模型中的數學問題迎刃而解,數學建模與科學計算的完美結合成為數學科學技術轉化的主要途徑。計量經濟學、人口控制論等新興的交叉學科為數學建模提供了廣闊的應用新天地。
(2)目標明確。數學建模的切入搭建了數學和外部世界的橋梁,解開了數學課堂教學的困境,讓高職生以數學為工具去分析、解決現實生活中實際問題的目標切實可行。面對工程技術、經濟管理和社會生活等領域中的實際問題,擁有敏銳洞察力的高職生面對現實問題的挑戰,主動好奇的參與到資料收集、調查研究過程中來,能夠擺脫慣性思維模式,敢于向傳統知識挑戰,嘗試多樣解題方式,不僅激發了學習動機,提升了數學知識水平,更有助于學生創新精神和能力的培養,讓其在體會數學建模魅力和實用性的'同時,滲透數學應用能力。
三、數學建模在高等數學教學中的應用實踐
學生走上工作崗位后,無形中會利用數學建模思想來解決實際問題。那么,如何有效的將數學建!爸踩搿备邤嫡n程教學,則需要一系列科學合理有序的教學改革方可取得成效。
(1)融入數學建模思想的高職特色教材。作為教學載體,高職數學教材應從應用性職業崗位需求出發,以專業為服務對象,以實踐操作為重點,以能力培養為本位,以素質培養為目的撰寫情境式案例驅動的高職特色教材。
(2)構建服務專業的高職數學教學模式。以學校專業需求為服務出發點,制定專業特色鮮明的數學課程教學新體系,搭建課程的“公有”模塊和“選學”模塊,加強專業針對性。與服務專業類似,對于不同年級、不同數學基礎學生的需求,提供個性化、分層化、系列化的教學內容,顯得尤為關鍵。
(3)培養數學應用意識的案例教學方法。歷屆全國大學生數學建模競賽參賽數量和規模的擴張使我們懂得:以熱點案例出發,能夠激發學生的求知欲,在求解過程中自然引出系列數學知識點,通過數學建模,讓學生體會數學是刻畫現實世界的數學模型,品味數學樂趣,趣化學習過程,強化數學知識應用意識,樹立學生主體意識并培養學生創新意識和能力。
(4)營造數學應用意識的數學實驗氛圍。利用數學軟件,通過寥寥數行代碼解決曾經無從下手的復雜問題,必會吸引學生從耗費時間的復雜計算轉移到數學建模思想、數學方法的理解和應用,培養以數學和計算機分析和解決實際問題的能力,提高數學應用意識。
(5)指導學生參加全國大學生數學建模競賽。歷屆數學建模競賽從內容到形式,都是一場與真實工作環境接近的真刀真槍的歷練,要求學生團隊綜合運用數學及其他學科知識、使用計算機技術通過數學建模來分析、解決現實問題。從“乘公交,看奧運”、“世博會影響力的定量評估”到“SARS的傳播”、“飲酒駕車”,這些開放、挑戰性問題,必然會提高學生的洞察力、想象力、創造力和協作精神。
四、數學建模在高等數學教學中的實踐效果
自20xx伊始,將數學建模和數學實驗引入高職數學課程教學中以來,學生主動學習意愿增強,學習效果顯著提升。效果主要表現實際問題求解的多樣性和開放性使得學生思維得以激活和解放,解題的自由使得互聯網應用達到最優化。學院連續多年組織學生參加北京市高職高專大學生數學競賽多次獲得一、二、三等獎,在全國大學生數學建模競賽中獲得多項北京市一等獎,近兩年獲得國家二等獎2項、國家一等獎1項的佳績。經過共同努力,應用數學基礎獲批為國家精品資源共享課。需要強調三點:首先,案例教學中要科學合理的訓練學生的“雙向翻譯”能力,要培養學生應用數學語言把實際問題翻譯為明確的數學問題,再把數學問題的解翻譯成常人能理解的語言。其次,所有教學活動要以學生為中心,并且離不開教師煞費苦心精心設計的教學活動,因為數學建模、指導數學實驗和輔導學生參加競賽需要教師掌握算法、優化、統計、數學軟件、計算機編程等綜合能力,因而教師尤為關鍵。再者,學院領導對數學建模、數學實驗在人才培養過程中的重要性要有清晰充分的認識,才會有力度的支持數學教學改革。
五、結語
將數學建模思想和方法融入高職數學課程教學是一種先進的教育教學改革理念,是提升高職數學教學品質的關鍵,需要廣大教師踏踏實實的鉆研和工作,真正講好每一個案例,為培養具備數學應用意識的高規格人才而努力。
數學建模論文模板 篇6
一、高數教學里的量化指標與線性關系
要將數學建模應用于高等數學教學中,首先,要取得建模所需的一些參數;其次,要分析出各個參數之間的線性關系;然后,才能建立模型的計算公式,并進行測算、校驗及修正。
在選取參數之前,我們先要明確我們建立模型的目的。在這里,我們建立數學模型的目的是:建立課堂上的教學質量,與期中期末考試之間的某種聯系,從而達到提升考試成績的目的。
經驗表明,教學質量好,學生的整體成績也會好。如果學生的整體成績都不盡如人意,那么在教學的過程中就可能出現了問題。如何從細節上及早分析出教學的過程是否出現了問題,將對考試的成績造成怎樣的影響,正是我們建立這一數學模型的`目的所在。
二、分析數學建模中的相關參數
我們分析一下在數學模型中將用到的一些量化指標,也就是模型的參數:
(1)學生的上課簽到情況;
。2)課堂問答的情況;
。3)作業的情況;
(4)測驗的成績。
這四項參數,與考試的成績之間,有著某些必然的聯系。下面我們對這些參數進行逐項分析:
1.學生上課簽到情況。如果簽到率達到100%,那么授課是有保障的。反之,如果降為0(當然這是一種極端的情況),那么除非學生自學成才了,否則教學質量將是沒有保障的。所以,課堂上的簽到情況,與成績之間,有一個乘數關系。
2.課堂問答。課堂問答,包括學生的主動提問,教師的例行提問以及下課后的一些補充問答。課堂問答的多少,與兩方面有關系。第一,是學生的學習積極性。如果學生對學習沒有積極性,那么,主動提問的情況就不多。第二,是教學內容的難易度。如果教學的內容很簡單,一般學生的提問也相對會減少。所以,對于課堂提問的情況,要一分為二地分析。當課堂提問的數量上升時,既有可能是學生的學習積極性上升,也可能是教學內容相對有難度。學習積極性上升,則成績有可能提高。但如果是教學內容有難度,則成績反而有可能下降。因此,對于課堂問答的情況,除了進行縱向對比外,還需進行歷史同期數據的橫向對比。
所謂縱向對比,就是這一期學生,在學習高數的過程中,各階段的課堂提問情況。橫向對比,則是與前幾期學生,以及同期別的班的學生相比,這一班學生的課堂問答情況。當然,也有可能出現學生不積極提問,同時教學難度也不大的情況。這時候就要用到下一個關鍵參數——測驗。
3.測驗的成績。課堂問答相當于抽檢,而測驗則是一次小規模的普查。測驗的結果可以較為真實的反映出學生的學習成果。不過,測驗不可能頻繁的進行。因為課時安排主要還是以授課為主。過多的測試,有可能導致本末倒置。
4.作業的情況。除了測試之外,一個比較好的檢測學生學習狀況的方法,就是作業。大學的作業,由于教學安排的原因,不像中小學作業那樣密集。同時,教授的主要工作也不是批改作業。但抽查作業的完成情況,仍然可以對了解學生的學習情況起到一些輔助作用。
三、建立數學模型
分析了數學建模的相關參數,我們就要著手進行數學建模。盡管模型中的幾項參數,與考試成績之間都是乘數關系,但是各項參數之間并不是簡單的乘數關系,而是相互有一個比例。所以,在建立模型時,我們采用將參數域對象相乘,然后相加,取和,然后在分析與考試成績之間的線性關系。
我們設立這樣一個方程式:
上課簽到情況×參數值A×權重值1+課堂問答情況×參數值B×權重值2+作業情況×參數值C×權重值3+測驗情況×參數值D×權重值4=考試成績。
然后,實際成績進行比對。
在這個過程中,調整參數對象的值,以及四個權重值,推算出接近于考試成績的公式,這樣就可以建立起一個初步的數學模型。
四、對數學模型進行應用和修正
建立了數學模型后,還需要根據實際的教學情況,進行修正,是數學模型與真實情況相接近,從而對教學工作有真正的應用價值。
當數學模型經過修正逐漸完善后,根據各項教學指標,就可以有預見性地調整教學工作。比如,課堂提問數量的上升,作業的情況良好,則教學情況有可能是在向好的方向發展。反之,就可及時進行調整。比如,增加與學生的交流,看是哪些地方還不盡理解,或者有些什么別的因素在影響,及早排查,從而確保期末考試成績不出現大的波動,影響教學質量。
通過在高等數學教學中,融入數學建模的思想,我們可以發現,以往那些不太理解的量化指標,確實是與教學質量之間有著必然聯系的。通過數學建模,我們不僅促進了對科學化的教學方式的理解,也對數學建模這一工具方法本身,有了更多更深刻的了解。
數學建模論文模板 篇7
結合高職院校數學建模教學的現狀,分析了制約高職數學建模教學發展的問題,針對這些問題提出了推動數學建模教學、加強學生應用數學素質培養的措施。
眾所周知,21世紀是知識經濟的時代。所謂知識經濟,是以現代科學技術為核心,建立在知識和信息的生產、存儲、使用和消費之上的經濟;是以智力資源為第一生產力要素的經濟;是以高科技產業為支柱產業的經濟。知識創新和技術創新是知識經濟的基本要求和內在動力,培養高素質、復合型的創新人才是時代發展的需要。創新型人才是指具有較強的創新精神、創新意識和創新能力,并能夠將創造能力轉化為創造性成果的高素質人才。而數學建;顒觿t旨在培養學生的創新意識和創新能力、應用意識和應用能力。[1]為此,國外在20世紀80年代就開始舉辦數學建模競賽,我國也于1994年開始由中國工業與應用數學學會和教育部高教司聯合舉辦一年一次的全國大學生數學建模競賽,極大地推動了高校數學教學的改革。隨著全國大學生建模競賽進入二十個年頭,參賽學校越來越多。到20xx年,有來自全國33個省/市/自治區(包括香港和澳門特區)及新加坡、美國、伊朗的1251所院校、19490個隊(其中本科組16008隊、專科組3482隊)、58000多名大學生報名參加本項競賽。在組織和培訓學生參賽過程中,積累了一些經驗,但還存在許多問題,特別是數學建模教學的目標與短期利益要求不一致的問題,需要相關人員繼續努力,推動數學建模教學,提高學生應用數學解決實際問題的能力和素質。
一、高職院校數學建模教學現狀
20xx年,湖北省數學建模競賽組委會在襄樊職業技術學院召開全國大學生數學建模研討會,各高職院校派教師參加了會議。會后,經過學院領導的批準,湖北職業技術學院(以下簡稱“我院”)選派了兩個代表隊參加全國數學建模競賽,以后每年都自己組織選拔學生參加這項競賽。開始的幾年,數學建模教學實際上只停留在賽前培訓上。由于硬件原因,培訓過程仍然是上理論課多,學生實際動手的少,加之每年參賽隊數的限制,使得數學建模教學變成只是為競賽培訓而進行,學生受益面很有限,在學生中的影響也很小。參加競賽開始的幾年,由于領導重視,指導教師的努力,同時我院在20xx年投資建立了應用數學實驗室,為數學建模提供了一定的硬件基礎,使得數學建模教學能夠實現培養學生動手能力的目標。再加上學生的勤奮,因此,在20xx年前取得了四個全國二等獎和三個湖北省一等獎、一個湖北省二等獎的好成績;但是隨著我院工作重心的轉移,數學課程教學時數的大幅壓縮,招收學生的數學素質的逐步下降,加之數學建模競賽實際上賽的是學生的應用數學的能力和素質,僅靠短期的培訓往往收效不大,所以近幾年競賽成績都不太理想,和同類院校相差較大,也直接影響到數學建模教學的發展。
為了改變這種不利的局面,根據專業計劃的調整進行數學教學改革,進一步推動數學建模教學,在相關專業開設數學建模與數學實驗選修課程,實現真正意義上的數學建模教學。為了進一步擴大影響和學生的受益面,鼓勵學生成立數學建模協會,我院每年舉辦一次應用數學知識校內競賽,使得數學建模教學大大地前進了一步。
二、高職院校數學建模教學中存在的問題
隨著高職院校參加各種專業技能競賽的增加,數學建模競賽在高職學生中的影響漸漸下降,學生參加數學建模競賽的積極性也逐漸下降。同時,數學建模教學存在的問題仍然很多。首先是競賽成績與數學建模教學目標之間存在的矛盾。如前所述,數學建模競賽賽的是學生應用數學的綜合素質,而且舉辦數學建模競賽的初衷是推動數學教學改革,只有把數學建模的思想方法融入到高職數學課程的整個教學中,才能實現數學建模教學的目標。隨著參加數學建模學生的增加,各高職院校在數學建模實踐設備的投資嚴重不足,設備老化沒有更新,不能滿足競賽隊員的培訓,在很大程度上制約了數學建模教學的發展。
其次,對數學建模缺乏應有的宣傳,直接影響了學生參與熱情,因而降低了應有的受益面。相對其它活動,數學建模的相關信息在各高職院校的新聞報道中很少聽到、見到,也沒有場地用來開展數學建模協會的活動,即使是教師進行數學建模的講座場地,也要經過多方審批。多年來,高職院校經常將獲獎學生的獎勵包括獎金直接發給學生,沒有舉行頒獎儀式,重視程度也大大不及學生的專業競賽和文體活動,這說明這方面的工作確實有較大的問題。
第三,學校的政策層面也對教師進行數學建模教學鼓勵不夠,甚至有些政策直接減少了教師在數學建模教學上的投入。追求科研項目、科研論文,使得教師沒有足夠的精力投入到數學建模教學中,有的純粹是應付差事、對付數學建模競賽,根本達不到通過數學建模教學提高學生應用素質的效果。急功近利的短視行為,很大程度上影響著數學建模競賽和數學建模教育的健康發展。把目標僅僅放在獲獎上,而忽略了數學建模教學和學習的規律,不在開發思路與培養能力上下功夫,只在注重歷年建模題型、所用工具的訓練上做文章,到真正遇到實際問題或者沒見過的類型時,就會一籌莫展。制約數學建模教學的根本問題還在于高等數學基礎課程開設不夠,甚至很多專業根本就沒有開設,即使開設高等數學的專業也只開設了一個學期的微積分,只靠一個學期的高等數學課和一個多月數學建模培訓,想要提高學生的應用數學素質實非易事。
三、推動數學建模教學,培養學生應用數學素質的措施
為了數學建模教學健康發展,提高學生應用數學素質,一方面需要好的政策和領導的重視,更重要的是數學教師自己的努力。因此,可以采取以下措施來推動數學建模教學,培養高職學生的應用數學素質。
首先,根據制約數學建模教學的根本問題,鼓勵和要求從事數學建模教學的教師利用高等數學課程的教學,改造學生的數學知識結構,培養學生的數學思維。由于高職學生普遍缺少足夠的數學建模能力和相應的數學建模教育,導致他們難以體驗到數學應用性的特點,因而數學學習興趣不高。數學在實際生活中的運用,往往需要經過數學建模的過程。數學建模能力不足,學生難以體驗數學的運用,從而感覺不到數學的應用性,導致學生數學學習興趣不高。因此在高等數學的教學內容中增加與生活實際和專業相關的實際問題,鼓勵和要求從事數學課程教學的教師把數學建模的'思想方法融入到整個教學活動中,使學生能更好地進行數學建模的學習和實踐,進而提高分析問題、建立數學建模、求解模型、解決實際問題的能力。[2]
其次,可以在高等數學的教學中,開展數學建模周活動,拿出一到二周時間進行數學建模的教學,主要講述數學建模的一般原理和建模方法,布置與生活實際和專業相關的問題,讓學生用數學建模的方法去解決,并寫出論文報告,作為學生的高等數學學業成績的一部分。
第三,繼續開設數學實驗課程,讓學生體會到數學也可以這樣學,數學也可以解決身邊的實際問題,體會到數學的應用價值,同時結合計算機的操作以提高學生學習數學的積極性。
第四,加強數學建模的宣傳力度,利用新聞廣播、報紙、宣傳櫥窗、電子網絡學習平臺進行數學建模的相關報道,向數學建模教學開展好的學校學習,通過數學建模協會舉辦數學建;顒,并在舉辦形式上有所改進,不斷提高活動的檔次,把每年一屆的應用數學知識競賽提高到學校層面上,爭取有領導掛帥,使活動的影響力顯著增加。
第五,繼續加強數學建模教學環節,給學生灌輸正確的學習觀念與目標,把參加數學建模競賽獲獎作為參加數學建模學習的副產品,而通過學習和參與的過程,把培養應用數學的素質和解決問題的能力作為真正的目標,真正實現全國大學生數學建模競賽的宗旨:培養學生“創新意識、團隊精神、重在參與、公平競爭”。
數學建模教學是培養學生綜合素質和能力的教學,不能停留在理論學習上,只有讓學生真正參加到通過建立數學模型解決實際問題的過程中,才能真正體會到其中的苦與樂,才能真正有所收獲。教師的任務在于創造機會和條件,讓盡可能多的學生參加到數學建模的學習和活動中來。只有這樣,才能使學生學好數學,學到有用的數學,數學教學改革才能落到實處。
數學建模論文模板 篇8
一、數學教材設計存在缺陷
現行高中數學教材將數學建模內容散布于各數學知識教學單元內容之中。此種課程設計固然便于學生及時運用所學數學知識解決實際問題,但卻存在諸多弊端。將數學建模內容分置于各數學知識教學單元的課程設計遮蔽了數學建模內容之間所固有的內在聯系,致使教師難以清晰地把握高中數學建模課程內容的完整脈絡,難以準確地掌握高中數學建模課程內容的總體教學要求,難以有效地實施高中數學建模課程內容的整體性教學。而學生在理解和處理數學知識教學內容單元中的具體數學建模問題時,既易受到應運用何種數學知識與方法的暗示,也會制約其綜合運用數學知識方法解決現實問題。從而勢必影響學生運用數學知識方法建立數學模型的靈活性與遷移性,降低數學建模學習的認知彈性。
二、高中數學建模課程師資不足
許多高中數學教師缺少數學建模的理論熏陶和實踐訓練,致使其數學應用意識比較淡漠,其數學建模能力相對不足,從而制約了高中數學建模教學的效果。高中數學教師所普遍存在的上述認識偏差、實踐誤區以及應用意識與建模能力方面的欠缺,嚴重阻礙了高中數學建模課程目標的順利實現。
三、學生學習數學建模存在困難
相當多數高中學生的數學建模意識和數學建模能力令人擔憂。普遍表現為:難以對現實情境進行深層表征、要素提取與問題歸結;難以對現實問題所蘊涵的數據進行充分挖掘、深邃洞察與有效處理;難以對現實問題作出適當假設;難以對現實問題進行模型構建;難以對數學建模結果進行有效檢驗與合理解釋等。
1.編寫獨立成冊的高中數學建模教材。將高中數學建模內容集中編寫為獨立成冊的'高中數學建模教材。系統介紹數學建模的基本概念、步驟與方法并積極吸納豐富的數學建模素材且對典型的數學建模問題依步驟、分層次解析。
2.加強高中數學建模專題的師資培訓。
高中數學教師是影響高中數學建模課程實施的關鍵因素。他們對數學建模的內涵及其教育價值的理解、所具有的數學應用意識和數學建模能力水平等均會在某種程度上影響高中數學建模教學的開展與效果。目前高中數學建模師資尚難完全勝任高中數學建模課程的教學,絕大多數高中數學教師在其所參加的新課程培訓中并未涉及數學建模及其教學內容。因此應有計劃地組織實施針對高中數學建模專題的教師培訓。
3.探索高中學生數學建模的認知規律。
數學建模是需要學生深度參與的一項較為復雜的認知活動過程。在數學建模實踐中,多數學生確實遇到了較大的困難與挑戰,需要教師的科學指導,這就要求教師必須以深刻把握學生數學建模的認知機制與學習規律為前提。
數學建模論文模板 篇9
一.前期準備(建模儲備)
1.工欲善其事,必先利其器。
各種軟件的成功安裝,團隊成員軟件版本一致性。
軟件(Excel、matlab、word、latex、WPS等等)熟練掌握。
2.必要數學知識
讓你的數學知識足夠讓你進行知識的獲取與獲取知識后接下去的快速學習。
各種算法。
3.建模算法與編程知識(思想的具體實現)
了解各項算法。
各種算法以及編程具體實現,提前將代碼準備好。
知道何種問題用何種算法,編程可以直接拿來用。
4.資料獲取能力(文件檢索)
各種網站與論壇(數學中國、校苑數模等)的資源的利用。
(可以建群討論)(注冊收集體力從而下載東西)
Google搜索引擎的真正使用方法,資源搜索方法。
中國知網等學術論文獲取方法。
谷歌學術,百度學術。
5.建立模型能力(思想)
建立模型的能力才是整個數學建模的核心,模型從分析到實現是需要過程的。團隊可以一起討論,相信自己,結合找到的學術論文進行初步建模構想,再搜集資料。
獲取知識,搜索資料,最好在前人學術研究的基礎上加以改進。利用好學術論文。
建立模型不是一蹴而就的,團隊分析,最后一人總結數學思想建模,可以分模塊分部建立,有一人編程實現。
6.文檔寫作能力(格式)
充分研究以前優秀作文。格式,語言使用。
對自己模型的.表達。
論文010203按時間,改一次,另存為一次。
7.對所參加比賽要求與評判的了解
將比賽需要的所有東西準備好。
對時間的把握。
對比賽評判習慣的把握。
提前了解題型,早做準備。
參賽隊應該盡可能多的研讀和實踐歷年獲獎論文及其中的模型和求解算法,并進行一次全真模擬訓練磨合隊伍。
二.人員分工合作
數學員:數學方法與思想
程序員:精通算法的實現,調試程序
寫手:論文的實現
數學模型的組隊非常重要,三個人的團隊一定要有分工明確而且互有合作,三個人都有其各自的特長,這樣在某方面的問題的處理上才會保持高效率。
三個人的分工可以分為這幾個方面:
1.數學員:
學習過很多數模相關的方法、知識,無論是對實際問題還是數學理論都有著比較敏感的思維能力,知道一個問題該怎樣一步步經過化簡而變為數學問題,而在數學上又有哪些相關的方法能夠求解,他可以不會編程,但是要精通算法,能夠一定程度上幫助程序員想算法,總之,數學員要做到的是能夠把一個問題清晰地用數學關系定義,然后給出求解的方向;
2.程序員:
負責實現數學員的想法,因為作為數學員,要完成大部分的模型建立工作,因此調試程序這類工作就必須交給程序員來分擔了,一些程序細節程序員必須非常明白,需要出圖,出數據的地方必須能夠非常迅速地給出。
3.寫手:
在全文的寫作中,數學員負責搭建模型的框架結構,程序員負責計算結果并與數學員討論,進而形成模型部分的全部內容,而寫手要做的。就是在此基礎之上,將所有的圖表,文字以一定的結構形式予以表達,注意寫手時刻要從評委,也就是論文閱讀者的角度考慮問題,在全文中形成一個完整地邏輯框架。同時要做好排版的工作,最終能夠把數學員建立的模型和程序員算出的結果以最清晰的方式體現在論文中。因為論文是評委能夠唯一看到的成果,所以寫手的水平直接決定了獲獎的高低,重要性也不言而喻了。三個人至少都能夠擅長一方面的工作,同時相互之間也有交叉,這樣,不至于在任何一個環節卡殼而沒有人能夠解決。因為每一項工作的工作量都比較龐大,因此,在準備的過程中就應該按照這個分工去準備而不要想著通吃。這樣才真正達到了團隊協作的效果。
三.數學建模過程
1.看到問題、分析問題、理解題意。
2.尋找資料,查找相關知識。
3.思考可使用算法模型,想出問題解決思路。
4.列出模型框架。
5.進行模型與算法的具體實現過程。
6.對模型的優化與檢查。
7.論文的整理。
8.摘要論文的批判與檢查。
9.提交。
四.對數學建模的理解
利用數學方法解決實際問題,對數學知識的了解與熟悉,快速查找學術知識并運用。
論文的整理,讓他人理解。
數學好:數學思想。
編程好:調試程序與算法的實現。
整理能力:文檔表述清晰。
五.我下一步的努力
1、數學模型的了解與掌握:
《數學模型》 姜啟源版
《數學建模與數學實驗》 趙靜版
。ㄕJ真讀完上述兩本數學建模書籍)
各種網絡上找到的書籍,關于算法與模型的簡單看看。
2、各種數學工具的安裝與使用
Matlab的安裝與使用
Excel的進一步了解
Word的進一步熟悉
各種我不知道的數學工具:spss,latex……
3、算法的掌握與實現
將看過算法都整理起來,便于比賽時直接用。
4、多看與研究比賽獲獎論文
研究思想,感受過程。
5、研究模板,寫作排版與論文整理方法
6、萬事俱備,自己親身實踐數學建模
數學建模論文模板 篇10
《新課程標準》對學生提出了新的教學要求,要求學生:
(1)學會提出問題和明確探究方向;
(2)體驗數學活動的過程;
(3)培養創新精神和應用能力。
其中,創新意識與實踐能力是新課標中最突出的特點之一,數學學習不僅要在數學基礎知識,基本技能和思維能力,運算能力,空間想象能力等方面得到訓練和提高,而且在應用數學分析和解決實際問題的能力方面同樣需要得到訓練和提高,而培養學生的分析和解決實際問題的能力僅僅靠課堂教學是不夠的,必須要有實踐、培養學生的創新意識和實踐能力是數學教學的一個重要目的和一條基本原則,要使學生學會提出問題并明確探究方向,能夠運用已有的知識進行交流,并將實際問題抽象為數學問題,就必須建立數學模型,從而形成比較完整的數學知識結構。
數學模型是數學知識與數學應用的橋梁,研究和學習數學模型,能幫助學生探索數學的應用,產生對數學學習的興趣,培養學生的創新意識和實踐能力,加強數學建模教學與學習對學生的智力開發具有深遠的意義。
數學建;顒邮且环N使學生在探究性活動中受到數學教育的學習方式,是應用已有的數學知識解決問題的教與學的雙邊活動,是學生圍繞某個數學問題,自主探究、學習的過程。新的高中數學課程標準要求把數學探究、數學建模的思想以不同的形式滲透在各模塊和專題內容之中,突出強調建立科學探究的學習方式,讓學生通過探究活動來學習數學知識和方法,增進對數學的理解,體驗探究的樂趣。但是《新課標》雖然提到了“數學模型”這個概念,但在操作層面上的指導意見并不多。如何理解課標的上述理念?怎樣開展高中數學建;顒?
數學建模的教學本身是一個不斷探索、不斷創新、不斷完善和提高的過程。通過教學使學生了解利用數學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;提高他們學習數學的興趣和應用數學的`意識與能力。數學建模以學生為主,教師利用一些事先設計好的問題,引導學生主動查閱文獻資料和學習新知識,鼓勵學生積極開展討論和辯論,主動探索解決之法。教學過程的重點是創造一個環境去誘導學生的學習欲望、培養他們的自學能力,增強他們的數學素質和創新能力,強調的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結果。
一、在教學中傳授學生初步的數學建模知識
中學數學建模的目的旨在培養學生的數學應用意識,掌握數學建模的方法,為將來的學習、工作打下堅實的基礎。在教學時將數學建模中最基本的過程教給學生:利用現行的數學教材,向學生介紹一些常用的、典型的數學模型。如函數模型、不等式模型、數列模型、幾何模型、三角模型、方程模型等。教師應研究在各個教學章節中可引入哪些數學基本模型問題,如儲蓄問題、信用貸款問題可結合在數列教學中。教師可以通過教材中一些不大復雜的應用問題,帶著學生一起來完成數學化的過程,給學生一些數學應用和數學建模的初步體驗。 二、培養學生的數學應用意識,增強數學建模意識
在數學教學和對學生數學學習的指導中,介紹知識的來龍去脈時多與實際生活相聯系。例如,日常生活中存在著“不同形式的等量關系和不等量關系”以及“變量間的函數對應關系”、“變相間的非確切的相關關系”、“事物發生的可預測性,可能性大小”等,這些正是數學中引入“方程”、“不等式”、“函數”“變量間的線性相關”、“概率”的實際背景。另外鍛煉學生學會運用數學語言描述周圍世界出現的數學現象。數學是一種“世界通用語言”它能夠準確、清楚、間接地刻畫和描述日常生活中的許多現象。應讓學生養成運用數學語言進行交流的習慣。例如,當學生乘坐出租車時,他應能意識到付費與行駛時間或路程之間具有一定的函數關系。鼓勵學生運用數學建模解決實際問題。首先通過觀察分析、提煉出實際問題的數學模型,然后再把數學模型納入某知識系統去處理,當然這不但要求學生有一定的抽象能力,而且要有相當的觀察、分析、綜合、類比能力。
三、在教學中注意聯系相關學科加以運用
在數學建模教學中應該重視選用數學與物理、化學、生物、美學等知識相結合的跨學科問題和大量與日常生活相聯系(如投資買賣、銀行儲蓄、測量、乘車、運動等方面)的數學問題,從其它學科中選擇應用題,通過構建模型,培養學生應用數學工具解決該學科難題的能力。例如,高中生物學科以描述性的語言為主,有的學生往往以為學好生物學是與數學沒有關系的。他們尚未樹立理科意識,缺乏理科思維。比如:他們不會用數學上的排列與組合來分析減數分裂過程配子的基因組成;也不會用數學上的概率的相加、相乘原理來解決一些遺傳病機率的等等。這些需要教師在平時相應的課堂內容教學中引導學生進行數學建模。因此我們在教學中應注意與其它學科的呼應,這不但可以幫助學生加深對其它學科的理解,也是培養學生建模意識的一個不可忽視的途徑。又例如教了正弦函數后,可引導學生用模型函數寫出物理中振動圖象或交流圖象的數學表達式。
最后,為了培養學生的建模意識,中學數學教師應首先需要提高自己的建模意識。中學數學教師除需要了解數學的和發展動態之外,還需要不斷地學習一些新的數學建模理論,并且努力鉆研如何把中學數學知識應用于現實生活。中學教師只有通過對數學建模的系統學習和研究,才能準確地的把握數學建模問題的深度和難度,更好地推動中學數學建模教學的發展。
數學建模論文模板 篇11
1數學建模在煤礦安全生產中的意義
在瓦斯系統的研究過程中,應用數學建模的手段為礦井瓦斯構建數學模型,可以為采煤方案的設計和通風系統的建設提供很大的幫助;尤其是對于我國眾多的中小型煤礦而言,因為資金有限而導致安全設施不完善,有的更是沒有安全項目的投入,僅僅建設了極為少量的給風設備,通風系統并不完善。這些煤礦試圖依靠通風量來對瓦斯體積分數進行調控,這是十分困難的,對瓦斯體積分數進行預測更是不可能的。很多小煤礦使用的仍舊是十分原始的采煤方法,沒有相關的規劃;當瓦斯等有害氣體體積分數升高之后就停止挖掘,體積分數下降之后又繼續進行開采。這種開采方式的工作效率十分低下。
只要設計一個充分合理的通風系統的通風量,與采煤速度處于一個動態的平衡狀態,就可以在不延誤煤炭開采的同時將礦井內的瓦斯氣體體積分數控制在一個安全的范圍之內。這樣不僅可以保障工人的安全,還可以保證煤炭的開采效率,每個礦井都會存在著這樣的一個平衡點,這就對礦井瓦斯涌出量判斷的準確性提出更高的要求。
2煤礦生產計劃的優化方法
生產計劃是對生產全過程進行合理規劃的有效手段,是一個十分繁復的過程,涉及到的約束因素很多,條理性很差。為了成功解決這個復雜的問題,現將常用的生產計劃分為兩個大類。
2.1基于數學模型的方法
(1)數學規劃方法這個規劃方法設計了很多種各具特點的手段,根據生產計劃做出一個虛擬的模型,在這里主要討論的是處于靜止狀態下所產生的問題。從目前取得的效果來看,研究的方向正在逐漸從小系統向大系統推進,從過去的單個層次轉換到多個層次。
(2)最優控制方法這種方式應用理論上的控制方法對生產計劃進行了研究,而在這里主要是針對其在動態情況下的問題進行探討。
2.2基于人工智能方法
(1)專家系統方法專家系統是一種將知識作為基礎的為計算機編程的系統,對于某個領域的繁復問題給出一個專家級別的解決方案。而建立一個專家系統的關鍵之處在于,要預先將相關專家的知識等組成一個資料庫。其由專家系統知識庫、數據庫和推理機制構成。
(2)專家系統與數學模型相結合的方法常見的有以下幾種類型:①根據不同情況建立不同的數學模型,而后由專家系統來進行求解;②將復雜的問題拆分為多個簡單的子問題,而后針對建模的子問題進行建模,對于難以進行建模的問題則使用專家系統來進行處理。在整體系統中兩者可以進行串行工作。
3煤礦安全生產中數學模型的優化建立
根據相關數據資料來進行模擬,而后再使用系統分析來得出適合建立哪種數學模型。取幾個具有明顯特征的采礦點進行研究。在煤礦挖掘的過程中瓦斯體積分數每時每刻都在變化,可以通過通風量以及煤炭采集速度來保證礦中瓦斯體積分數處在一個安全的范圍之內。假設礦井分為地面、地下一層與地下二層工作面,取地下一層兩個礦井分別為礦井A、礦井B,地下二層分別為礦井C、礦井D.然后對其進行分析。
3.1建立簡化模型
3.1.1模型構建表達工作面A瓦斯體積分數x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯體積分數;u1---A工作面采煤進度;w1---A礦井所對應的空氣流速;w2---相鄰B工作面的空氣流速;a1、b1、c1、d1---未知量系數。
很明顯A工作面的通風量對自身瓦斯體積分數所產生的影響要顯著大于B工作面的風量,從數學模型上反映出來就是要求c1d1.同樣的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就應該具有與之接近的數學關系式
式中x2---B工作面瓦斯體積分數;
u2---B工作面采煤進度;
w1---B礦井所對應的空氣流速;
w2---相鄰A工作面的空氣流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系數。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2層的位置,其工作面瓦斯體積分數不只受
到自身開采進度情況的影響,還受到上層AB通風口開闊度的影響。在這里,C、D工作面瓦斯體積分數就應該和各個通風口的通風量有著密不可分的聯系;于是C、D工作面瓦斯體積分數可以表示為【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯體積分數;
e1、e2---A、B工作面的瓦斯體積分數;
a3、b3、c3、d3---未知量系數:
f1、f2---A、B工作面的瓦斯絕對涌出量。
3.1.2系統簡化模型的辨識這個簡化模型其實就是對于參數的最為初步的求解,也就是在一段時間內的實際測量所得數據作為流通量,對上面方程組進行求解操作。而后得到數學模型,將實際數據和預測數據進行多次較量,再加入相關人員的長期經驗(經驗公式)。修正之后的模型依舊使用上述的方法來進行求解,因為A、B工作面基本不會受C、D工作面的`影響。
3.2模型的轉型及其離散化
因為這個項目是一個礦井安全模擬系統,要對數學模型進行離散型研究,這是使用隨機數字進行試數求解的關鍵步驟。離散化之后的模型為【1】
在使用原始數據來對數學模型進行辨識的過程中,ui表示開采進度,以t/d為單位,相關風速單位是m/s,k為工作面固定系數,h為4個工作面平均深度。為了便于將該系統轉化為計算機語言,把開采進度ui從初始的0~1000t/d范圍,轉變為0~1,那么在數字化采煤中進度單位1即表示1000t/d,如果ui=0.5就表示每日產煤量500t.諸如此類,工作面空氣流通速度wi的原始取值范圍是0~4m/s,對其進行數字化,其新數值依舊是0~1,也就表示這wi取1時表示風速為4m/s,若0.5表示通風口的開通程度是0.5,也就是通風口打開一半(2m/s),wi如果取1則表示通風口開到最大。
依照上述分析來進行數字化轉換,數據都會產生變化,經過計算之后可以得到新的參數數據,在計算的過程之中使用0~1的數據是為了方便和計算機語言的轉換,在進行仿真錄入時在0~1之間的一個有效數字就會方便很多。開采進度ui的取值范圍0~1表示的是每日產煤數量區間是0~1000t,而風速wi取值0~1所表示的是風速取值在0~4m/s這個區間之內。
3.3模型的應用效果及降低瓦斯體積分數的措施
以上對煤礦生產中的常見問題進行了相關分析,發現伴隨著時間的不斷增長瓦斯涌體積分數等都會逐漸衰減,一段時間后就會變得微乎其微,這就表明這類資料存在著一個衰減周期,經過長期觀測發現衰減周期T≈18h.而后,又研究了會對瓦斯涌出量產生影響的其他因素,發現在使用炮采這種方式時瓦斯體積分數會以幾何數字的速度衰減,使用割煤手段進行采礦時瓦斯會大量涌出,其余工藝在采煤時并不會導致瓦斯體積分數產生劇烈波動。瓦斯的涌出量伴隨著挖掘進度而提升,近乎于成正比,而又和通風量成反比關系。因為新礦的瓦斯體積分數比較大,所以要及時將煤運出,盡量縮短在煤礦中滯留的時間,從而減小瓦斯涌出總量。
綜上所述,降低工作面瓦斯體積分數常用手段有以下幾種:①將采得的煤快速運出,使其在井中停留的時間最短;②增大工作面的通風量;③控制采煤進度,同時也可以控制瓦斯的涌出量。
4結語
應用數學建模的手段對礦井在采礦過程中涌出的瓦斯體積分數進行了模擬及預測,為精確預測礦井瓦斯體積分數提供了一個新的思路,對煤礦安全高效生產提供了幫助,有著重要的現實意義。
數學建模論文模板 篇12
1、探索有效教學模式,培養學生的綜合應用素質
1.1開設醫藥數學建模課,向學生傳授數學建模的基本方法和技能
使學生的綜合應用能力、實踐創新能力和綜合應用素質等多方面均能得到提升和發展。
對于醫學專業的學生來說,在校所學的數學基礎理論課程比較有限,并且學生對純粹的數學知識與復雜的理論推導已經極為厭倦,如果數學建模還是以傳統的“灌輸式”和教師“主導型”為主、簡單的應用案例為主要教學內容的話,其結果勢必會使學生有一種再講數學課和做應用題的感覺,既不能很好地激發學生的學習興趣,也不能體現數學建模的思想方法和本質特色。
因此,如何使學生擺脫這種尷尬的現狀已成為我們教學的一大難點。針對這種情況,在教學模式上,我們大膽嘗試研究型教學模式,即采用“從實踐中來,到實踐中去”的教學理念。一方面,從最現實、最熱門的醫學話題出發,從學生最感興趣的問題入手,激發學生的學習興趣和進一步學習的主動性,使他們從一開始就能進入到學習的'角色中去;另一方面,通過開展多種方式的實踐教學活動,使學生在實踐中掌握數學建模的常用方法和基本技能,忽略繁瑣的數學推導過程,讓學生體會發現問題和思考問題的過程,培養學生解決問題的創新能力。
1.2組織興趣研討班,培養學生數學建模的實踐能力
近些年來,我們開設的醫藥數學建模課受到了學生的一致好評,其關鍵之處在于我們一改傳統的教學模式,通過組織數學建模興趣研討班,讓每位同學都能充分地參與到研究中去并且使每位學生都有發言的機會。這些舉措旨在進一步激發學生的創新意識,提高學生的數學建模實踐能力。研討班面向全校各類醫學專業的學生,并以三人為單位,劃分成若干個組,通過專題研討的形式開展活動。實踐證明:通過這種研討過程,學生不僅對所學的醫學知識有了更深刻的理解與認識,在文獻資料查閱、計算機編程、語言表達能力等諸多方面也都有了顯著的提高。通過這個過程的學習,為學生今后從事醫學科研工作打下了良好的基礎。
2、優化教學方法,提升綜合應用素質的培養效果
2.1突出應用思想,培養學生對知識的發現能力
為了有效的培養學生綜合應用能力和深層次學習的習慣與意識,我們在教學方法上一改往日的“講透,講懂”的方法,忽略純理論的繁瑣推導,突出知識的應用思想和應用意識,讓學生帶著問題上課,嘗試在解決問題中與教師進行交流,下課帶著問題回去。
在課堂教學中,重點講解發現問題和解決問題的方法與技巧。通過課前作業,引導學生自我發現問題;通過課堂講解和研討,引導學生解決問題;通過課后作業,總結和鞏固所學知識,學習應用與拓展知識。這種完全以學生為主,教師為輔的做法,有利于培養學生樹立勇于探索求知的信心和探索新知識的能力與意識,提高學生的創新能力和敏銳的洞察力及想象力,從而提升學生的綜合應用素質。
2.2以熱門的醫學問題為主線,貫穿數學建模的知識點
在現實生活中的實際問題是比較復雜的,往往單一的方法是難以解決的,通常是需要多種方法的綜合應用方能解決。
因此,以實際問題驅動的教學模式,主要是引導學生如何將復雜的實際問題分解為一系列簡單的小問題,在解決每一個小問題的過程中,讓學生學習并掌握相關的數學知識與方法。這種在應用中學習的教學方法,在很大程度上解決了學生普遍存在的“學數學有什么用、學了數學不知怎么用”的困惑。
2.3倡導舉一反三,增強學生的綜合應用素質
在整個教學過程中,貫穿以學生為主體,通過案例分析引導學生的思維方法,針對一個案例的解決過程和方法,要求實現舉一反三,促使學生對所掌握的知識進行重組再現和優化構建,讓學生在學習和問題的解決中學會不斷地總結與歸納,用成功的方法再去演繹解決新的問題,通過不斷地歸納演繹、對比分析、總結經驗、彌補不足,進一步學習相關知識和方法,再進行實踐,從而不斷增強自身的綜合應用能力和素質。
3結語
隨著醫學院校教育理念的轉變以及教育體制改革的深入,對培養適應科學技術迅速發展的創新型醫學人才提出了更高的要求。如何培養出具有創新能力、綜合素質高的專業人才已成為亟待解決的問題之一。本文探討了醫藥數學建模課程的開設對培養大學生實踐創新能力的幾點做法。教學實踐證明:數學建模課充分鍛煉了學生的各項能力,是提高醫學專業學生綜合應用素質行之有效的方法。
數學建模論文模板 篇13
1案例教學在高職數學教改中的體現
純數學建模與高職數學教學直接融合有些困難,將其改成大大小小的案例教學,更有利于高職學生的理解和接受。
1.1明確高職數學的培養目標曾經多數高職院校把基礎課單純的定位為為專業課服務,以至于專業課需要什么數學教師就要單獨講什么,割裂了這部分知識與前續知識的聯系,使學生知其然而不知其所以然,用記憶公式方法代替理解,甚至認為數學只要背過公式就好了。這在思想上使學生走進了誤區,根本達不到高等數學的教育目的,應該在培養學生正確的數學思維前提下進行數學教學改革。
1.2訓練學生從直觀、案例中獲取啟發的習慣讓學生養成一個從案例中去發現、去猜測、去尋求啟發的習慣,適當避免數學的抽象和枯燥。如在講導數的概念時,給出兩個模型。模型Ⅰ:變速直線運動的瞬時速度,模型Ⅱ:非恒定電流的電流強度,由兩者結果的共同點即函數在某點的變化率,由此引入導數的概念。在定積分應用部分,引入定積分的元素法時。模型Ⅰ:曲邊梯形的面積,模型Ⅱ:變力沿直線做功,由此引導學生解決通過導體橫截面的電量問題,引出元素法的方法。
1.3教學過程中解決實際問題在教學過程中有很多定理、性質、方法應用到實踐當中解決實際問題,我們可以在教學過程中用所學知識去解決實際問題,在此過程中滲透數學建模的方法、思想、步驟,培養學生解決問題、思考問題的能力。如介紹分段函數時,加入實際的出租車案例和個人所得稅案例等,提高學生學數學、用數學的意識和能力。
2數學建模對大學生能力的培養
在利用數學方法分析和解決實際問題時,要求從實際錯綜復雜的關系中找出其內在的規律,用數學的語言,即數字、公式、圖表、符號等刻畫和描述出來,然后經過數學與計算機的處理供人們進行分析、預報、決策和控制,這種把實際問題進行合理的簡化假設歸結為數學問題并求解的過程就是建立數學模型,簡稱建模。
2.1數學建模有利于培養學生的'知識擴展能力和綜合運用的能力數學建模所需要的知識,除了與問題相關的專業知識外,還必須掌握諸如差分方程、數學規劃、計算方法、計算機語言、應用軟件及其它學科知識等,它是多學科知識、技能和能力的高度綜合。所以數學建模對培養學生的知識擴展能力(自學能力)和綜合運用的能力起到了極大的推動作用。
2.2數學建模有利于培養學生收集信息和查閱文獻的能力建模涉及到的學生未知領域很多,對于題目所論述的問題以及相關知識都需要學生自己補充,這就要求學生圍繞需要解決的實際問題到圖書館、書店、網上收集大量相關的信息,查閱有關的文獻,才能對問題有一個全面、深入的了解。在資訊發達的今天,各領域的信息無論是在書中還是在網上都是種類繁多,在為學生提供便利的同時,也要求學生在有限且短暫的時間里搜集、瀏覽、去偽存真,迅速捕捉真正有用信息。這就大大鍛煉和提高了學生搜集信息和查閱文獻的能力。而這種能力恰恰是學生今后在工作和科研中所永遠需要的,他們可以靠這兩種能力不斷地擴充和提高自己。
2.3數學建模有利于培養學生的創新意識和創新能力傳統的數學課程所涉及的問題,一般有精確的、唯一的標準答案,而CUMCM中的問題,給學生留有充分的余地,鼓勵學生創新,讓學生充分發揮想象力,也不拘于一種方法來解決。
3數學教學改革中的注意事項
盡管把數學模型融入到基礎的理論教學中,對于培養學生的數學素養有著極其重要的作用,但是我們絕對不能盲目的把二者進行結合,需要以下注意事項。
3.1職業方向的針對性與終生發展需求性的關系高職教育的一個顯著特色就是職業方向明確、教學目標針對性強,使培養的學生具備從事某一職業崗位所必須的基本理論和熟練的實踐能力與較強的創新能力,為接受更高層次的教育和終生學習預留一定的發展空間。為此,教學內容需采用加強基礎、突出應用、內容寬泛、增加選擇彈性方法,以達到其在高職人才培養中的作用的整體體現,絕不能一味的進行數學建模教學的融合。
3.2教學內容的實用性與學科知識系統性的關系高職數學課為專業方向所規定的專業課程與實踐能力提供必備工具,這是其作用之一。但是,如果過分強調“工具”作用,把教學內容削減的支離破碎,使學生知其然而不知其所以然,因此,在高職數學課程中必須處理好其實用性與學科知識自身系統性的關系,做到既適當地降低理論嚴謹性,又不放棄理論知識的科學性,既強調內容的應用性又不放棄數學知識的系統性。
3.3學科知識的重點與培養數學應用能力的關系在教學重點選擇上不能拘泥與普通高等教育中傳統數學學科的教學重點,既要考慮學科的自身系統性的需要,更要有機的把基礎理論教學和數學模型結合起來,不能忽視對學生數學素養的培養。
4結語
只有正確認識數學課在高職人才培養中的作用和地位,通過不斷的教學實踐,才能完善基礎理論教學與數學模型結合的教學理論,才能使數學課程體現高職教育的特色,充分發揮其在高職人才培養中的作用。將數學建模競賽和高職數學教學課堂有機結合起來,形成校內數學建模競賽、國賽、數學建模選修課和基于數學建模思想的案例化高職數學課堂的立體化高職數學教學體系。
【參考文獻】
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數學建模論文模板 篇14
一、高職數學教學現狀
最近幾年,以“工學結合”為行動指導的教學思想應用在高職領域,這個高職教育帶來了福音,并且在不同的專業上都獲得了不錯的成功。但是高職數學作為專業基礎的科目的發展卻是不盡人意,雖然也有改革,但是都沒達到理想的效果。本文就此從以下三方面分析了高職數學教學的現狀:
1學生成績參差不齊
高職各專業學生的來源大致有以下幾種:普通高中學生,職業高中學生,中專學生。他們的數學基礎普遍較差,學習積極性普遍不高,學生來源的多元化導致高職學生的入學成績總體水平都不高亦或出現層次不齊的現象,這在數學學科上表現的更加突出,F如今,從整個教育背景來看,應試教育仍占主角,這就使得學生缺乏對數學學習的動力及興趣。曾有人就學生的學習興趣、態度及看法做了一次問卷調查,從調查結果顯示:認為高職數學不重要占38.3%;“不喜歡”、“討厭”占47.5%;“難聽懂”占31.7%;“不必看書”占25.2%;“用數學軟件計算數學有興趣”占49.7%從這個調查中可以看出,學生對于應試教育的數學存在反感,而將計算機應用到數學教學中很感興趣,另外在調查中學生出現的這些態度及想法是進行高職數學教學改革所必須面對和改革的。
2教學內容枯燥乏味
長期期以來,高職高等數學教程就是本科教材的袖珍版,教材過分注重知識的系統性,完整性,內容顯得抽象,深奧和學生所學專業脫節,教材中大部分內容是本科版的壓縮,算數學的多,用數學的少,而且老師的講解也是枯燥乏味的,這就使得學生對于學習數學失去了原本的興趣,以微積分為例:老師一般按照函數、極限、連續、導數、微分、、微分方程、定積分、定積分的應用、不定積分這一教學順序來完成教學目標,通過這樣的講學,不僅節約了時間,還使得教學的過程易于控制,但是由于其全部都是理論知識使得高職學生對數學的學習失去了興趣,缺乏學習數學的動力,使得學生的主觀能動性都被禁錮了,這對提高學生的創新能力創新精神很不利。
3教學方法單一、無新意
由于數學基礎及能力相對較差,他們無論在學習能力、學習方法還是學習習慣方面都或多或少存在著問題。接受知識慢,對數學的學習興趣不高,學生不會學習,被動學習占多數。
而在高職教學中仍然踐行“教師講,學生學”的教學方法,主要以傳授知識為主,并不重視知識的應用和學生學習能力的培養,使得師生之間互動較少,出現一種被動學習的現象,在高職教學中,數學教學所扮演的是在完成一個“教學任務”,并將“學數學”和“用數學”分開來,使得學生對于數學就只停留在無意義的做題和考試中。
二、數學建模融入高職數學教學的探究
高等數學是高職院校各專業開設的一門基礎課程,同時也是對學生的數學思想、數學素質進行綜合培養的重要課程。它不僅為學生后續課程的學習和解決實際問題提供數學知識和數學方法,而且也為培養學生的思維能力、分析和解決問題的能力提供了必要的條件;將數學建模融入到高職數學教學中是高職教學改革的必然選擇,也是提高高職教學質量的重要方法,本文從以下三個方面主要論述將數學建模融入到高職數學教學方法中:
1融入到數學原理的學習內容中
數學的教學中,學生學習了無數的定義、定理及公示,可是卻不清楚為什么要學,學習它有何意義,有什么用。因此在講述新的數學知識時先講述所學知識的歷史淵源還是很有必要的,例如在講述微積分時,可先講述微積分的發展史,講述當時科學家所面臨的什么樣的問題——精密科學需要研究變量的數學,在這之前的'數學研究的領域都是固定的有限的,而在這之后數學包含了變化,運動等等,所以微積分可以說是數學史上的分水嶺。
在數學教學中,老師應盡可能地了解數學原理產生的背景,與學生一起探討新的數學思想萌芽的過程,在這過程中,使學生認識到數學原理的發展過程是經過曲折而又漫長的過程,這對學生的數學學習有很大的作用。
2融入到數學習題的中
在高職數學的教學過程中,應該注意習題課作用的發揮,高職數學習題課是高職數學教學的一個重要組成部分,也是課堂教學的進一步深化,它不僅有助于學生理解和消化課堂所學的知識而且對于發展數學思維的訓練也起到不可或缺的作用。從學生接觸數學這門課程開始,做習題一直是學習數學、提高數學成績的有效手段,甚至在數學中還存在“學數學的最好方式是做數學!比欢壳霸诟呗殧祵W教材的習題中涉及數學應用的問題較少,即使存在,也是一些擁有具體答案的問題,這對提高學生的創新能力很不利。所以為了為了彌補這一缺陷,老師在設置數學問題是盡量選些實際應用的題目,來做建模示例。另外,根據學生的自身情況,可以設置一些具有實際性、趣味性及開放性的習題,這樣可以拓展學生的思維空間。
對于傳統的“老師教,學生學”,在這里可以采用“學生教,老師和學生一起學”,通過讓學生當“老師”,這樣可以充分發揮學生的積極性,此外讓學生感覺上數學課是一種享受的過程
3融入到數學考核中
傳統的考試形式單一,學生和老師準備的單一枯燥,而且內容具有片面性,不能將學生和老師的積極性和創造性體現出來,尤其是學生,F如今更多地提倡“創新教學”,因此,閉卷考試再也不作為評定成績的唯一方法,對于考試的評定應能充分體現學生多方面的能力。例如可將試題可以分成兩個部分:一部分是基礎知識,應在規定時間內完成;而另一部分則是一些較為實用性的開放性試題。通過這兩部分的試題不僅能考查學生理論的綜合知識能力,還能在開放性試題中挖掘學生的潛力。
三、結束語
總而言之,把數學建模的思想方法融入到高職數學教學中是創新時代對人才培養的要求,是社會發展的必然結果,這是必要的,也是可行的。通過實踐,數學建模思想的應用更有利于學生學習和掌握高職數學的基本知識,激發學生對數學的學習興趣,而且進一步培養了學生的創新意識和創新能力。另外在當今的理工大學中數學的應用意識和數學建模能力已成為其大學生的基本素質,隨著數學建模對高職數學教學的意義逐漸深入研究,可以看出數學建模思想在提高職高的學生數學素質起到了一定的推動作用。
數學建模論文模板 篇15
1、高職數學教學存在的問題
高職院校目前在高等數學課程教學過程中只注重理論學習,學生處于被動接受狀態,參與度低。忽略了用數學解決實際問題的能力的培養,缺失了應用性。教師在高等數學教學過程中往往采用滿堂灌,填鴨式的教學方式,學生只有大量重復的機械訓練,才能掌握一些基礎知識,套用現成公式做一些計算。教師的這種教學方式大大的影響了學生的學習興趣,對數學學習長生厭惡情緒,學生學習的主觀能動性也受到影響。另外,高等數學課程教學過程教學模式落后,缺少多樣化,不能適應不同專業學生的要求。學生在解決實際問題時思維僵化,無從下手。為了解決這一問題,在高職數學教學中融入數學建模思想顯得尤為重要。
2、數學建模教學要以學生為主體,注重綜合素質培養
隨著科學技術的發展,傳統的教學手段也發生了變化。現代的要改變傳統的教學模式,須以學生為主體,突出學生的主體地位,使他們成為課堂教學活動的主角,并積極對他們進行引導,讓他們發現問題、提出問題,對教堂中的問題積極進行探索,主動思考,增強學習的能動性。由于我國教育模式一直為應試教育,學生在學習過程中只是被動的接受知識,獨立思考能力和動手能力較差,并且應用意識薄弱。所以,在教學過程若想實現學生的主體地位,教師必須要培養他們學習的主觀能動性。此外,不論在課堂上或者是課外教師要充分尊重學生的個人意見,并適當的給予鼓勵,不要輕易否定他們思考問題的方式。在學生發表自己的意見之后,教師對他們進行表揚,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習的狀態,使他們成為教學實踐活動的主體的。在數學建模教學過程中,要對學生進行全方面的培養,既培養他們應用所學的數學知識的解決實際問題的能力,又要培養他們的綜合素質,使他們具有強烈的求知欲、堅強的意志、寬廣的興趣、堅定不移的信念及積極主動進取的品質。
在實際的教學過程中,還可以引入競爭機制,對他們進行分組然后進行討論或者是競賽,通過這樣的方式既可以增加他們之間的同學友情,又可以讓他們共同進步。每組學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,讓他們意識到創新的價值和合作的重要性,從而培養他們的創新精神和團結協作精神。另外,當今學生的薄弱方面主要是語言能力及表達能力,所以對他們進行特定的培養,提高他們這兩方面的能力。在教學過程中,教師要盡量給予學生更多的機會進行語言表達,包括表述自己對問題的認識和解題思路等,從而完成數學建模論文。在訓練他們語言表達能力的過程中,教師要有耐心,在語言的準確性、邏輯性、簡潔性等方面及時進行指導和糾正錯誤,從而提高他們的語言表達能力。
3、教師采用多媒體教學手段,提高教學效果
教師在數學建模教學過程中,教學方法要由傳統的黑板加粉筆轉化為利用多媒體教學,以此來培養學生的應用能力,也提高教學效果。多媒體教學可以包含大量信息,可以直觀形象的呈現教學內容,學生的`學習興趣和熱情也得到很大程度的提高。采用多媒體教學手段,增加了師生之間的互動性,課程教學過程變得順利,授課速度變快,教學效果也變得更好。在數學建模教學過程中為了實現更好的教學目標和教學效果,采用大量貼近生活的案例進行數學建模教學的。
4、開展數學建模競賽,培養應用型人才
近幾年來,全國高職院校開展數學建模競賽成為大學生最重要的課外科技活動。大學生通過競賽,可以提高查閱收集資料的自學能力,可以運用所學的數學知識來解決實際問題,提高了自身運用計算機解決數學模型問題的能力,使學生的競爭意識和探索研究精神增強的,為成為全面性的高技能應用型人才打下基礎。在競賽活動中,教師對學生進行培訓指導的同時也有助于自我提高各方面能力。高職數學教師指導數學建模競賽可以改變其缺乏研究主動性的現狀,可以摒棄老舊的知識學習。有利于開展理論聯系實際的數學教學模式,對高職數學教學改革創新有很大的推動作用。
5、總結
在高職數學教學中融入數學建模思想,教師要將學生實際生活中的問題引導到日常數學教學中,讓學生自己主動思考,并自己根據所學的知識進行數學模型的構造,以此來解決實際問題,在這個過程中學生真正掌握所學知識。高職院校數學建模競賽目前還不完善,要大力推廣,不斷完善。高職數學教學中融入數學建模思想,對培養高技能應用型人才和高職數學教學改革都將產生深遠影響。
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