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數(shù)學(xué)建模的含義精選(九篇)

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數(shù)學(xué)建模的含義

第1篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);建模思想;運用

數(shù)學(xué)是解決生活問題的重要工具,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運用建模思想,符合新課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的要求,能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力。由于高中數(shù)學(xué)內(nèi)容較為繁雜,而高中學(xué)生的心智模式還不成熟,教師在高中數(shù)學(xué)中運用建模思想時要根據(jù)學(xué)生的實際水平,并遵循一定的原則靈活運用。

一、數(shù)學(xué)建模的含義

1.數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)建模思想

數(shù)學(xué)模型是利用數(shù)學(xué)語言把某種事物的主要特征表述出來的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),它主要反映數(shù)學(xué)的數(shù)量關(guān)系和空間形式。數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)問題和實際問題中都有著廣泛應(yīng)用,并隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,推動了數(shù)學(xué)建模知識的完善和普及。

2.高中數(shù)學(xué)建模要解決的問題

高中數(shù)學(xué)建模要解決的問題主要有三種:第一種,條件完全明確,問題有準(zhǔn)確答案;第二種,條件不完全明確,需要在建模過程中對假設(shè)明確化;第三種,條件不明確,情況復(fù)雜,而且存在多個變量。在高中數(shù)學(xué)中建模一般步驟如下圖所示:

二、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模思想的具體運用

1.理順數(shù)量關(guān)系,滲透線性規(guī)劃思想

高中學(xué)生對事物有著好奇心和求知欲,但是他們的心智還不成熟,而數(shù)學(xué)建模需要具備靈活的思維方式,這就要教師在教學(xué)過程中幫助學(xué)生理順數(shù)量關(guān)系,其中要用到一種重要的數(shù)學(xué)方法:線性規(guī)劃。線性規(guī)劃是輔助人們進(jìn)行科學(xué)管理的一種數(shù)學(xué)方法,運用線性規(guī)劃思想建立數(shù)學(xué)模型一般有以下三個步驟:首先,根據(jù)影響所要達(dá)到目的的因素找到?jīng)Q策變量;其次,由決策變量和所在達(dá)到目的之間的函數(shù)關(guān)系確定目標(biāo)函數(shù);再次,由決策變量所受的限制條件確定決策變量所要滿足的約束條件。這樣我們得到的數(shù)學(xué)模型的目標(biāo)函數(shù)為線性函數(shù),約束條件為線性等式或不等式時稱此數(shù)學(xué)模型為線性規(guī)劃模型。

2.多角度思考建模,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維

發(fā)散性思維是一種擴散狀態(tài)的思維模式,它表現(xiàn)為多維發(fā)散狀,如一題多解、一物多用等,在數(shù)學(xué)教學(xué)中要運用多種方法解決一類問題,從多角度進(jìn)行思考建模。主要的發(fā)散性思維方式有逆向思維、橫向思維、平面思維、組合思維,這些思維方法都可以運用到數(shù)學(xué)建模中,從而幫助學(xué)生從全方位出發(fā),建立數(shù)學(xué)模型。

3.理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力

數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)是指向?qū)嵱眯缘?,高中?shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到很多與實際生活聯(lián)系緊密的問題,如買房問題、銀行貸款問題等,這些問題的解決方法能夠指導(dǎo)學(xué)生的實際生活,因而在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中教師要把數(shù)學(xué)和實際生活緊密聯(lián)系起來建立數(shù)學(xué)模型,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

數(shù)學(xué)建模思想的運用能夠提高高中數(shù)學(xué)的課堂效率,能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,因此在高中數(shù)學(xué)課堂中教師要引導(dǎo)學(xué)生從多角度出發(fā)建立數(shù)學(xué)模型,要幫助學(xué)生理順數(shù)量關(guān)系,滲透數(shù)學(xué)建模思想,并理論聯(lián)系實際,提高學(xué)生解決實際問題的能力。

參考文獻(xiàn):

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[2]王茜.構(gòu)建數(shù)學(xué)模型 培養(yǎng)創(chuàng)新思維[J].成功:教育,2009(8).

[3]陸世標(biāo).數(shù)學(xué)建模在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透和實例[J].南寧師范高等專科學(xué)校學(xué)報,2008(2).

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第2篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué) 建模教學(xué) 應(yīng)用意識

中圖分類號:G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2013.11.133

所謂數(shù)學(xué)建模就是將實際的問題運用數(shù)學(xué)方法加以解決的一種實踐。初中數(shù)學(xué)具有一定的抽象性,并且題目也比較復(fù)雜,很多初中生因為難以有效地應(yīng)對復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題,而在學(xué)習(xí)的道路上遇到嚴(yán)重的挫折,以至于喪失學(xué)習(xí)的信心。數(shù)學(xué)建模將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題經(jīng)過簡化與假設(shè),將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題以簡單的數(shù)學(xué)方式表示出來,建立起便于學(xué)生理解的數(shù)學(xué)模型,用數(shù)學(xué)公式進(jìn)行求解,得出要求的答案。數(shù)學(xué)建模將復(fù)雜問題簡單化,消除了學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的畏懼心理,提高了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心。但是廣大初中數(shù)學(xué)教師在實際的教學(xué)中如何有效地進(jìn)行建模教學(xué),還需要不斷地深思。本文就如何通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識展開論述。

一、數(shù)學(xué)建模的含義及其重要性

(1)含義:“數(shù)學(xué)建?!本褪菍⒂龅降膶嶋H問題運用數(shù)學(xué)方法加以解決,將遇到的復(fù)雜問題經(jīng)過抽象與假設(shè),用數(shù)學(xué)語言、符號或幾何圖形等建立一個清晰的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),以便于問題的解決,我們就稱這一過程為數(shù)學(xué)建模。

(2)數(shù)學(xué)建模的重要性:對于部分初中生來說,數(shù)學(xué)既是繁雜的又是不易理解的,并且在實際的生活中并沒有太大的用處。學(xué)生之所以會對數(shù)學(xué)產(chǎn)生這樣的認(rèn)識,是因為學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,只注重數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí),而沒有將數(shù)學(xué)知識與實際生活緊密聯(lián)系起來,沒有做到理論聯(lián)系實際。實際上,數(shù)學(xué)并非是純理論的,數(shù)學(xué)是隨著生產(chǎn)生活的需要而產(chǎn)生與發(fā)展的,人們在實際的生活中為了提高生活質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,不斷地總結(jié)經(jīng)驗,逐步推動數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展。

新的教育理念不斷提出,要求學(xué)生不僅要牢固地掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,還要不斷提高應(yīng)用意識,將數(shù)學(xué)知識與實際生活緊密聯(lián)系起來,解決實際生產(chǎn)生活中遇到的問題。數(shù)學(xué)建模教學(xué)就是將數(shù)學(xué)理論與實際問題的解決密切聯(lián)系起來的教學(xué)方法,通過培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用意識,既加固學(xué)生的數(shù)學(xué)知識,又教會學(xué)生解決實際問題的方法,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。

二、有效建立數(shù)學(xué)模型的程序

想要有效地運用數(shù)學(xué)建模方法解決遇到的數(shù)學(xué)問題,就必須熟悉建模的一般步驟,只有這樣,才能建立起有效的數(shù)學(xué)模型。

第一步:數(shù)學(xué)模型不是憑空建立的,建立數(shù)學(xué)模型的目的是為了有效地解決數(shù)學(xué)問題,因此,初中學(xué)生在建模之前,一定要認(rèn)真地審題。初中學(xué)生要解決的數(shù)學(xué)問題與小學(xué)階段有所不同,小學(xué)階段的數(shù)學(xué)題目一般都比較簡潔,學(xué)生很容易就能夠掌握題目的中心含義,初中階段的數(shù)學(xué)題目一般都比較冗長,涉及大量的概念,學(xué)生不容易抓住題目的中心思想,甚至?xí)霈F(xiàn)漏掉題目中給出的已知條件的現(xiàn)象,因此,廣大初中生一定要認(rèn)真地閱讀題目,并對題設(shè)中給出的已知條件進(jìn)行深入的分析,明確已知條件與所求事項,為建立數(shù)學(xué)模型打下基礎(chǔ)。

第二步:之所以要建立數(shù)學(xué)模型就是要將復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡單化,因此,在仔細(xì)閱讀數(shù)學(xué)題目并掌握其題設(shè)條件的情況下,要對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行簡化,抓住主要的內(nèi)容,摒棄與解決問題無關(guān)的次要內(nèi)容。例如:在做一道數(shù)學(xué)應(yīng)用題的時候,關(guān)鍵是要抓住題目中給出的數(shù)量關(guān)系,至于人物的名稱和一些描述性的語言可以忽略不計。

第三步:在有效提取了題目中給出的已知條件后,需要初中學(xué)生將有效信息與題目所求的問題有效地結(jié)合起來,將題目中給出的文字性語言轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)語言,引入數(shù)學(xué)公式、圖形等,將題目簡單明了地表現(xiàn)出來,建立有效的數(shù)學(xué)模型。

三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)該注意的問題

(1)初中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該不斷提高自身的素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模教學(xué)法與其他教學(xué)方法相比操作難度比較大,因此,想要有效地培養(yǎng)學(xué)生的建模能力,廣大初中數(shù)學(xué)教師首先要深入理解數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵,以便為學(xué)生提供更加有效的指導(dǎo)。數(shù)學(xué)建模能力的提升建立在綜合素質(zhì)提高的基礎(chǔ)之上,數(shù)學(xué)題目尤其是應(yīng)用題與實際生活聯(lián)系密切,想要有效地利用建模思想解決數(shù)學(xué)問題,就必須有豐富的生活經(jīng)驗做支撐。社會發(fā)展日新月異,廣大初中數(shù)學(xué)老師要緊跟社會發(fā)展的步伐,既關(guān)注社會又要關(guān)注數(shù)學(xué)發(fā)展的前沿,并不斷深化對數(shù)學(xué)建模教學(xué)的認(rèn)識。

(2)引導(dǎo)學(xué)生充分地發(fā)揮主觀能動性。新的課程改革明確提出教師在課堂教學(xué)中占據(jù)主導(dǎo)地位,應(yīng)該對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行有效的指導(dǎo)。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師積極向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)建模方法很有必要,但是一定要注意,不能僅僅停留在講解的層面上,要讓學(xué)生將數(shù)學(xué)建模方法內(nèi)化為自己的方法。在實際的教學(xué)中,廣大初中數(shù)學(xué)教師一定要注意充分地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行積極思考,并尊重學(xué)生在建模過程中具有的創(chuàng)造性的想法。

第3篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)實驗;創(chuàng)新能力;微課;翻轉(zhuǎn)課堂

隨著大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的不斷開展,各高校也越來越重視數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課程的教學(xué)工作,并通過圍繞該賽事組織本校的預(yù)賽等工作,大力推廣數(shù)學(xué)建模的參與面.分析歷年來大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽賽題,可以發(fā)現(xiàn)近年的賽題有如下一些特點:題目的難度逐年升高,對數(shù)學(xué)知識的要求超出書本范圍;問題越來越接近解決生活中遇到的實際問題,題目應(yīng)用性很強;題目中常常會出現(xiàn)大數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的處理和合理應(yīng)用直接影響題目的求解;題目經(jīng)常是命題專家的課題的一部分或簡化,要求有一定的專業(yè)背景知識;解決問題的手段與計算機的聯(lián)系也越來越密切,數(shù)學(xué)軟件的使用趨于普遍,對學(xué)生的計算機能力要求越來越高;問題的綜合性要求較高,對學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力也要求更高.

一、當(dāng)前數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗課程的特點及不足

目前已有的數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗的教學(xué)工作,主要是針對典型的教學(xué)案例,講授如何建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型的理論知識,以及分析問題和解決問題的過程.教學(xué)中,教師還是以電子課件的課堂講授為主,學(xué)生的實驗活動主要是在課外完成,練習(xí)作業(yè)也基本以較為簡單的題目為主,學(xué)生難以獲得系統(tǒng)的、全面的訓(xùn)練.因此,數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗課程傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法與近年數(shù)學(xué)建模競賽和學(xué)生對競賽輔導(dǎo)的要求的距離較大.學(xué)生在面對大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的真題時,普遍感覺題目較難,難以下手;很多學(xué)生在建模的過程中有一些好的想法,但是由于數(shù)學(xué)軟件基礎(chǔ)較弱,難以實現(xiàn)自己的算法.同時,由于這兩門課程通常分期開設(shè),加之學(xué)時有限,使學(xué)生很難把兩門課程有效地聯(lián)系起來.

二、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗課程改革內(nèi)容

(一)教學(xué)形式多樣化

1.高等代數(shù)和數(shù)學(xué)分析等數(shù)學(xué)主干課程的教學(xué)中,要融入數(shù)學(xué)建模和笛實驗的內(nèi)容,增加一些簡單建模的例題,強調(diào)運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的教學(xué).

2.我校每年舉辦多次數(shù)學(xué)建模系列講座,對更多的學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模啟蒙教育,宣傳數(shù)學(xué)建模的基本思想,激發(fā)了學(xué)生們對數(shù)學(xué)建模的興趣.

3.同時,基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂模式,開設(shè)數(shù)學(xué)實驗和數(shù)學(xué)建模公共選修課,系統(tǒng)介紹數(shù)學(xué)建模的基本內(nèi)容和數(shù)學(xué)軟件的功能,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力.

4.每年組織開展1次校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽、2次建模夏令營,選拔優(yōu)秀學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽和美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽.2016年獲得美賽二等獎3項、國賽一等獎1項、國賽二等獎6項、國賽省一等獎11項.目前我校數(shù)學(xué)建模成績在吉林市名列前茅.

5.從數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗出發(fā),為學(xué)生開設(shè)創(chuàng)新實驗,建立數(shù)學(xué)建模工作室,鼓勵學(xué)生申請數(shù)學(xué)建模的大學(xué)生創(chuàng)新項目,培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)生的數(shù)學(xué)建模的素養(yǎng)和能力.

(二)教學(xué)內(nèi)容多樣化

1.結(jié)合課程的特點,在數(shù)學(xué)主干課程中穿插具有建模思想的例題.例如,在常微分方程課程中,增加對汽車碰撞模型的介紹.這類教學(xué)主要是讓學(xué)生了解和體會數(shù)學(xué)建模的基本思想和基本概念,激發(fā)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的興趣.

2.數(shù)學(xué)建模講座可以選取某種模型,使學(xué)生全面理解模型的適用范圍、典型特征、建模及求解過程.通過對該模型比較深入的理解,能了解數(shù)學(xué)建模的全過程,能舉一反三.

3.數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗的選修課可以比較系統(tǒng)地講授常用的數(shù)學(xué)模型的基本知識,介紹一種數(shù)學(xué)軟件的使用.通過該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生能比較系統(tǒng)地了解數(shù)學(xué)建模的基本過程,掌握數(shù)學(xué)建模的基本技能,能運用數(shù)學(xué)模型解決較為簡單的實際問題.

(三)將數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實驗課程合并

將數(shù)學(xué)理論知識、數(shù)學(xué)建模的思維方法與數(shù)學(xué)實驗融為一體,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值.

1.學(xué)生在學(xué)習(xí)各種典型案例的同時,可以利用數(shù)學(xué)軟件及時開展實驗.這樣既彌補了單獨開設(shè)的缺點,又在一定程度上節(jié)省了課時,效果也有了明顯改觀.

2.合并后的課程強調(diào)淡化理論,特別注重學(xué)生實踐動手能力的培養(yǎng).

3.教學(xué)方式采用的是分專題的案例教學(xué)法,比如,在數(shù)據(jù)處理專題中,會介紹數(shù)據(jù)擬合、插值、線性回歸和非線性回歸分析的相關(guān)案例以及實驗工具.

4.課程宗旨就是讓學(xué)生通過課程學(xué)習(xí),在分析問題,應(yīng)用數(shù)學(xué)方法原理建立數(shù)學(xué)模型,并綜合應(yīng)用計算機技術(shù)解決實際問題的能力培養(yǎng)上有質(zhì)的飛躍.

(四)考核方式多樣化

本著以學(xué)生為主體,以能力考查為中心,以提高教學(xué)質(zhì)量為根本的理念,我們對課程的考核方式進(jìn)行了改革,具體的成績評定方案如下:

1.平時成績占最終成績的10%;

2.實驗課考核占最終成績的30%;

3.實踐論文(模型+求解+排版)占最終成績的60%.

總體看,新的考核方式更看重實踐環(huán)節(jié)的考核.這里的實踐有兩層含義:一是學(xué)數(shù)學(xué),用數(shù)學(xué),嘗試解決一些生活實際問題;二是上機實踐,要求熟練掌握各種基本的數(shù)學(xué)軟件工具,并能輔助學(xué)生對實際問題進(jìn)行探究和求解.

第4篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中具有重要的實際意義.高職數(shù)學(xué)老師將數(shù)學(xué)建模的思想引入數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以用來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識和數(shù)學(xué)建模能力以及運用數(shù)學(xué)建模的方法解決現(xiàn)實生活問題的能力.高職教育在人才培養(yǎng)過程中具有工具性和基礎(chǔ)性的作用,因此,在教學(xué)的過程中應(yīng)該堅持適度地融入數(shù)學(xué)建模思想,培養(yǎng)學(xué)生的建模意識,提升建模能力,在指引學(xué)生進(jìn)行實際應(yīng)用的過程之中,重視對能力的培養(yǎng),將實際生活中的問題作為載體,對傳統(tǒng)使用的教材進(jìn)行改革.教師在對公式、原理和概念教學(xué)的過程中,應(yīng)該向?qū)W生滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)建模思想和數(shù)學(xué)建模方法,尤其是在對導(dǎo)數(shù)、極限和積分等概念進(jìn)行闡述的時候,應(yīng)該將新的數(shù)學(xué)問題向以往解決過的問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化.

一、數(shù)學(xué)建模思想的闡述和意義

我們通常所說的“數(shù)學(xué)建模”就是在解決現(xiàn)實世界中的問題時,運用數(shù)學(xué)理論及工具構(gòu)建出一個數(shù)學(xué)的模型,這個模型的本質(zhì)是一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),可以是若干數(shù)學(xué)式子,還可以是某種圖形表格,能夠用來解釋現(xiàn)實對象的特性和狀態(tài),推測對象事物的未來狀況,提供人們處理事物的決定策略以及控制方案.數(shù)學(xué)建模的思想就是對數(shù)學(xué)的應(yīng)用思想,將其融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的真正價值——從現(xiàn)實出發(fā)再應(yīng)用于現(xiàn)實.

在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入建模思想,有利于激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在解決問題的同時,發(fā)現(xiàn)自己數(shù)學(xué)知識的欠缺,從而回到課堂尋求數(shù)學(xué)知識,這樣循環(huán)反復(fù)不僅促進(jìn)了數(shù)學(xué)教學(xué),更提升了學(xué)生的實際應(yīng)用能力和動手能力.數(shù)學(xué)建模中涉及的問題往往是多種多樣的,解決方法也是新奇?zhèn)€性的,將其思想融入數(shù)學(xué)教學(xué)是對學(xué)生的創(chuàng)新能力的鍛煉與激發(fā),使得課堂更加豐富多彩,教學(xué)更加熱情積極.

二、建模思想的培養(yǎng)策略

1豐富數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,突出數(shù)學(xué)思想

對于高職院校的數(shù)學(xué)教學(xué)要融入數(shù)學(xué)建模思想,就要對教學(xué)的具體內(nèi)容作出必要的變通,在教學(xué)數(shù)學(xué)的理論時,轉(zhuǎn)變以往重視推導(dǎo)證明的教學(xué)過程,在推導(dǎo)的過程中不必追求過高的完整性和嚴(yán)密性,將教學(xué)的重點移向基本概念的深入理解,熟練掌握和應(yīng)用技術(shù)、技巧與方法.針對各個專業(yè)的特征,設(shè)置有側(cè)重點的數(shù)學(xué)課程.如理科方面的電子電氣專業(yè),就可以多重視學(xué)生的微分、極限、重積分變換等教學(xué);在經(jīng)濟方面的專業(yè)應(yīng)強調(diào)如數(shù)理統(tǒng)計學(xué)、線性代數(shù)學(xué)以及線性規(guī)劃學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,而且在微積分方面最好簡略;計算機類型的專業(yè)就可以適當(dāng)增加像離散數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容.總體上強調(diào)實際應(yīng)用價值高的教學(xué)部分,同時增添教學(xué)素材,融入新的技術(shù)來開闊學(xué)生的觀念.

2培養(yǎng)建模意識,用建模的思想指導(dǎo)課程

高職數(shù)學(xué)教學(xué)的數(shù)學(xué)建模思想要從灌輸意識開始,和以往教學(xué)略有不同的是,要在教導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本數(shù)學(xué)知識技巧時,用數(shù)學(xué)建模的思想指導(dǎo)他們理解概念,認(rèn)識本源.很多問題都可以用建模去講解,比如最優(yōu)化、最值問題、導(dǎo)數(shù)問題、極限問題、微分方程問題、線性規(guī)劃問題等.

這就要求我們高職數(shù)學(xué)老師要精心設(shè)計課程教學(xué)方案,充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的思想,培養(yǎng)學(xué)生的建模意識.如老師在講解《函數(shù)》一章時,不能按照以前的方法只講解函數(shù)是一種關(guān)系,而要在其基礎(chǔ)上賦予它更新的內(nèi)容,以數(shù)學(xué)建模的思想,將函數(shù)公式應(yīng)用到實際問題中,這樣讓學(xué)生能夠有更深的理解,開闊學(xué)生的思維.舉例如下:

給出一個函數(shù)式子:s=12gt2.

這是一個描述不同變量之間的聯(lián)系而建立起來的函數(shù)關(guān)系,我們在教學(xué)中就可以構(gòu)建具體的數(shù)學(xué)模型,這就是自由落體在整個運動過程中的下降距離s和時間t之間存在的函數(shù)關(guān)系,經(jīng)過這樣的簡單設(shè)計之后再講解給學(xué)生,會使教學(xué)的積極性有很大改善,也會使這種建模思想慢慢植入學(xué)生以后的學(xué)習(xí)之中.

3提升建模能力,將建模的思想融入學(xué)生的習(xí)題

注重培養(yǎng)學(xué)生“數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用能力”和“數(shù)學(xué)模型的建立能力”.能力培養(yǎng)重點放在平時學(xué)生的數(shù)學(xué)習(xí)題設(shè)計上,可以使用“雙向翻譯”的培養(yǎng)方式,這就要在講解習(xí)題之前做好準(zhǔn)備工作,在課堂上為學(xué)生講解清楚概念的來源、公式的實際內(nèi)涵和可用的幾何模型,舉例說明它們之間可以轉(zhuǎn)換,從而布置“翻譯”習(xí)題,培養(yǎng)建模能力.例如,可以出類似下面的習(xí)題:

函數(shù)關(guān)系式f(x,y)=(x-2)2+y2+x2+(y-1)2,請說明函數(shù)所能表示的具體含義,并求其最小值.在做具體解答的時候?qū)W生會尋找課堂所學(xué),找出答案.這就是通過翻譯激發(fā)其建模能力,對于這個問題就是求算一動點與兩定點之間的距離之和,學(xué)生自然在求算最小值時聯(lián)系實際尋找到兩定點的中點就是最小的值所在點,從而簡單地解決問題.也可以給出實際問題而不是公式,讓學(xué)生去求解,以達(dá)到“雙向翻譯”,增強數(shù)學(xué)建模能力.

4增設(shè)數(shù)學(xué)實驗的教學(xué),將數(shù)學(xué)軟件納入學(xué)習(xí)之中

高職數(shù)學(xué)教學(xué)中大部分都是微積分,具有抽象性和復(fù)雜性的特征,不容易求算和解決,學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)到的知識和方法的所用之處少之又少.作為高職院校,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的是應(yīng)用所學(xué)去處理實際問題數(shù)學(xué)軟件在微積分的學(xué)習(xí)中可以起到很大的作用.對于一些微積分中的問題,教師可以運用實驗來指導(dǎo)教學(xué),這樣既可以使實踐大為縮減,更能使學(xué)生學(xué)習(xí)理解的程度加深,還能應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件matlab及mathematica使復(fù)雜的求算不再困擾學(xué)生,在數(shù)學(xué)教學(xué)上是很大的進(jìn)步,充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的重要作用.

5把數(shù)學(xué)模型作為教學(xué)內(nèi)容

第5篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

一、夯實數(shù)學(xué)語言基礎(chǔ),提高學(xué)生理解能力

中學(xué)生的數(shù)學(xué)理解能力很大程度上依賴于他對數(shù)學(xué)語言含義的敏感,而這種敏感又來自于其堅實的數(shù)學(xué)語言基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)教師在講課時要引導(dǎo)學(xué)生從一個關(guān)鍵詞、一個關(guān)鍵符號中捕捉住最關(guān)鍵的信息,對數(shù)學(xué)題目做出正確的理解和準(zhǔn)確的判斷。

例如,在有理數(shù)的教學(xué)中零和正整數(shù)可以表達(dá)為“非負(fù)整數(shù)”;在不等式的教學(xué)中a≥b,可以表達(dá)為a大于等于b或b不大于a。

二、運用語言轉(zhuǎn)換技巧,提升學(xué)生解題能力

數(shù)學(xué)思維用文字表達(dá)則生動,用符號表達(dá)則簡練,用圖形表達(dá)則直觀形象,但有些問題用文字表達(dá)過于繁雜,用符號表達(dá)又嫌抽象,而圖形表達(dá)有時又未必全面。不少學(xué)生不善于對數(shù)學(xué)語言的多種形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換,尤其是對抽象的符號語言常常有意回避,造成表達(dá)死板、思維僵化的惡果。因此,在數(shù)學(xué)語言教學(xué)中,突出語言變換的能力,有利于活化學(xué)生的思維,提高解題能力。如果把抽象的符號語言轉(zhuǎn)換為直觀的圖形語言,就可把數(shù)量關(guān)系問題化為圖形性質(zhì)去討論,形成“以形助數(shù)”的數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法。

解此題的關(guān)鍵是讀懂?dāng)?shù)軸,把圖形語言轉(zhuǎn)化成解題所要求的數(shù)據(jù),借助數(shù)軸可以解決實數(shù)問題,還可以解決不等式(組)問題。

另一方面,有些幾何圖形問題雖然圖形直觀,但其已知條件和結(jié)論之間的聯(lián)系不夠明顯。這時如果把直觀的幾何圖形用符號語言來表示,用方程或代數(shù)的方法來解答,形成“以數(shù)助形”的方程的數(shù)學(xué)思想方法和字母表示數(shù)的數(shù)學(xué)思想方法。就可使解題思路更清晰,更具有可操作性。

三、生活語言與數(shù)學(xué)語言結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力

應(yīng)用問題要通過數(shù)學(xué)方法獲得解決,首先須將其中的非數(shù)學(xué)語言數(shù)學(xué)化,摒棄其中表面的具體敘述,抽象出其中的數(shù)學(xué)本質(zhì),形成數(shù)學(xué)模型。同學(xué)們要通過分析現(xiàn)實中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,對常見的數(shù)學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行數(shù)學(xué)語言描述,由此提高建立數(shù)學(xué)模型的能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

例2 人教版八年級上冊第十二章《全等三角形》中就有這樣一個問題:一池塘,要測量池塘的兩端AB的距離,直接測量有障礙,能有什么方法測出它的長度呢?充分讓學(xué)生在課堂中討論,從而就可以得到很多建模的方法。

建模一:構(gòu)造直角三角形,運用勾股定理解決問題,求出AB。

建模二:構(gòu)造等腰三角形或等邊三角形,求出AB。

建模三:構(gòu)造三角形及其中位線,利用中位線的性質(zhì)求出AB。

建模四:構(gòu)造兩個三角形,利用全等或相似性質(zhì)來求出AB。

在解決問題時,應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽提出自己的建模方法,然后再補充。當(dāng)學(xué)生自己找到建模方法后,就會獲得成功的滿足,產(chǎn)生愉快的學(xué)習(xí)情緒。

四、準(zhǔn)確運用數(shù)學(xué)語言,強化學(xué)生表達(dá)能力

在數(shù)學(xué)語言表達(dá)上要做到“想得清楚,說得明白,寫得干凈”。而事實上,考試中不少學(xué)生由于其數(shù)學(xué)表達(dá)不規(guī)范、不清晰,使閱卷老師不知所云的現(xiàn)象屢見不鮮,直接造成失分。這些學(xué)生平時對數(shù)學(xué)語言的掌握不夠準(zhǔn)確或不夠重視是造成表達(dá)能力差的主要原因。在考試中常見的表達(dá)錯誤還有語意含糊、沒有把未知數(shù)設(shè)元就用于解答,亂作推廣、增刪條件、以圖代算、繁簡失當(dāng)、格式不規(guī)范等。數(shù)學(xué)具有高度的科學(xué)性,每個概念都有確定的含義,每個定理都有確定的條件。因此,數(shù)學(xué)語言務(wù)必清楚、準(zhǔn)確、符合科學(xué)性。只有這樣,才能正確地掌握概念,運用定理,并逐步養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的思維習(xí)慣。另外,只有當(dāng)學(xué)生能用準(zhǔn)確、清楚的語言將有關(guān)概念表述正確,才能反映出他的思維過程,才能說明他理解了所學(xué)的知識。在一定意義上講:“說題”比“做題”更難,也更重要。

第6篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

【關(guān)鍵詞】:高考應(yīng)用題數(shù)學(xué)建模

在江蘇數(shù)學(xué)高考題中,應(yīng)用題每年都會有,大多處于第17題的位置(也就是解答題的第三題的位置,但也有時也會適當(dāng)調(diào)整其位置,例如2009年高考題中應(yīng)用題為第19題,南京市2012屆高三二模中調(diào)到第18題。大多數(shù)情況下,從多高考卷的構(gòu)成看,本題具有承上啟下的作用,在本題之前的題目屬于簡單題,而之后的題目屬于較難題,而本題正處于中檔題,難度適中。

一、 高考中應(yīng)用題的意義和作用

高考題為什么要設(shè)定應(yīng)用題,主要是因為體現(xiàn)教育部高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中對數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的考查,數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出,要發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識。

數(shù)學(xué)應(yīng)用的巨大發(fā)展,是數(shù)學(xué)發(fā)展的顯著特征之一。當(dāng)今知識經(jīng)濟時代,數(shù)學(xué)正在從幕后走向臺前,數(shù)學(xué)和計算機技術(shù)的結(jié)合使得數(shù)學(xué)能夠在許多方面直接為社會創(chuàng)造價值,同時,也為數(shù)學(xué)發(fā)展開拓了廣闊的前景。因此,高中數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)應(yīng)用和聯(lián)系實際方面需要大力加強。開展數(shù)學(xué)應(yīng)用的教學(xué)活動符合社會需要,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,有利于增強學(xué)生的應(yīng)用意識,有利于擴展學(xué)生的視野。

而數(shù)學(xué)建??梢跃唧w規(guī)范地展示數(shù)學(xué)的應(yīng)用方法,體現(xiàn)數(shù)學(xué)在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中的意義。

二、 解數(shù)學(xué)應(yīng)用題目前存在的問題

在江蘇目前的高考方案中,語文、數(shù)學(xué)和英語無疑處于非常重要的地位,一般而言,考生的語文和英語成績會相對穩(wěn)定一點,而數(shù)學(xué)成績變化往往較大,當(dāng)數(shù)學(xué)成績的波動時,發(fā)揮較為平穩(wěn)的學(xué)生往往能取得很好的成績,而應(yīng)用題在數(shù)學(xué)高考題的作用更是不可替代,如果失去應(yīng)用題的分?jǐn)?shù),就會影響數(shù)學(xué)的成績,從而影響整個高考的成績。

而在高考中,主要存在的問題是學(xué)生解題能力不足,大題得分率不高,得分不多,解題不規(guī)范,缺少解題意識。究其原因,主要由以下幾個方面:

1、考生對數(shù)學(xué)應(yīng)用題有一種恐懼感;

2、考生沒有掌握數(shù)學(xué)應(yīng)用題求解的一般分析方法;

3、是考生的應(yīng)試策略與表述方面還存在一些問題。

三、如何解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)的困擾

對于數(shù)學(xué)應(yīng)用題的教學(xué),很多教師在覺得比較麻煩,而對學(xué)生數(shù)學(xué)意識及數(shù)學(xué)思維方式的培養(yǎng)又比較困難。那么,在教學(xué)中,我們對于應(yīng)用題與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的內(nèi)容應(yīng)如何處理呢?

1、要重視數(shù)學(xué)模型及應(yīng)用題的相關(guān)章節(jié)的教學(xué)

在數(shù)學(xué)教學(xué)中,有很多環(huán)節(jié)是和應(yīng)用題相聯(lián)系的,例如函數(shù)模型及應(yīng)用,三角函數(shù)的應(yīng)用,數(shù)列中的分期付款問題,不等式中基本不等式在實際生活中的運用,算法案例,統(tǒng)計與概率,導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,等等,這些問題展示了數(shù)學(xué)的應(yīng)用,在教學(xué)這些章節(jié)的時候,我們要注意認(rèn)真仔細(xì)地教學(xué),要引起重視,而在實際教學(xué)中往往不夠重視,有時一帶而過,有的教師甚至講都不講,但從最后高考的結(jié)果看,這其中就有很大的缺陷了,因此,我們不能等到高三的時候才對數(shù)學(xué)應(yīng)用題加以重視,而是要在高一、高二時要對學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識打好基礎(chǔ),到高三時在進(jìn)行相應(yīng)的強化訓(xùn)練,這樣就可以對數(shù)學(xué)應(yīng)用題的整體教學(xué)有一個系統(tǒng)的安排,系統(tǒng)的做好數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)意識,強化背景知識的引入,使學(xué)生的成績得到充分的提高。

2、重視用數(shù)學(xué)建模的方法來處理數(shù)學(xué)應(yīng)用題

數(shù)學(xué)建模是一個比較規(guī)范科學(xué)的數(shù)學(xué)處理方式,解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué)困擾突破口的重要方法就是要學(xué)會數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)思維方式。

一般來說,數(shù)學(xué)建模分析的步驟是:

1)讀懂題目。應(yīng)包括對題意的整體理解和局部理解,以及分析關(guān)系、領(lǐng)悟?qū)嵸|(zhì)。 “整體理解”就是弄清題目所述的事件和研究對象; “局部理解”是指抓住題目中的關(guān)鍵字句,正確把握其含義; “分析關(guān)系”就是根據(jù)題意,弄清題中各有關(guān)量的數(shù)量關(guān)系; “領(lǐng)悟?qū)嵸|(zhì)”是指抓住題目中的主要問題、正確識別其類型。

2)建立數(shù)學(xué)模型。將實際問題抽象為數(shù)學(xué)問題,建模的直接準(zhǔn)備就是審題的最后階段從各種關(guān)系中找出最關(guān)鍵的數(shù)量關(guān)系,將此關(guān)系用有關(guān)的量及數(shù)字、符號表示出來,即可得到解決問題的數(shù)學(xué)模型。

3)求解數(shù)學(xué)模型。根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型,選擇合適的數(shù)學(xué)方法,設(shè)計合理簡捷的運算途徑,求出數(shù)學(xué)問題的解,其別注意實際問題中對變量范圍的限制及其他約束條件。

4)檢驗。既要檢驗所得結(jié)果是否適合數(shù)學(xué)模型,又要評判所得結(jié)果是否符合實際問題的要求,從而對原問題作出合乎實際意義的回答。

四、數(shù)學(xué)建模教學(xué)的實施步驟

數(shù)學(xué)建模的教學(xué)是一個系統(tǒng)的工程,不能一蹴而就,而我們數(shù)學(xué)建模的教學(xué)卻需要一個長期的教學(xué),對此,我們設(shè)想可以推廣數(shù)學(xué)建模相關(guān)的校本課程開發(fā),其中包括數(shù)學(xué)建模思維方式的培養(yǎng)和數(shù)學(xué)建模的相關(guān)步驟,可以與課本相關(guān)的章節(jié)聯(lián)系到一起,也可以獨立開設(shè),一般可以這樣安排:

第一階段主要培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)模型的認(rèn)識及對數(shù)學(xué)思維方式的培養(yǎng)。

我們主要以高一學(xué)生為研究對象,在課堂教學(xué)中給學(xué)生展示數(shù)學(xué)模型,重視此類課程的教學(xué),如《函數(shù)模型及應(yīng)用》。

第二階段主要培養(yǎng)學(xué)生建模能力。

主要以高二學(xué)生為研究對象,教給學(xué)生數(shù)學(xué)建模的方法,例如在曲線方程的教學(xué)中,求曲線的軌跡,我們可以讓學(xué)生建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)要求寫成曲線滿足的數(shù)學(xué)條件,再進(jìn)行化簡,得到曲線的方程,解答提出的問題。

第三階段是綜合提高的階段。

我們以高三學(xué)生為研究對象,綜合對學(xué)生的數(shù)學(xué)模型意識及建模能力的培養(yǎng),以高考題及統(tǒng)測試題的應(yīng)用題為模型,充分讓學(xué)生建模解模,體會數(shù)學(xué)帶給學(xué)生的能力的提高和用數(shù)學(xué)解決實際問題的快樂,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)的價值。

參考文獻(xiàn)

第7篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

[關(guān)鍵詞]小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)思想;挖掘;滲透

[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2017)11-0080-01

數(shù)學(xué)思想是對數(shù)學(xué)事實與理論經(jīng)過概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認(rèn)識。教師需要結(jié)合教材,對其中蘊含的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行深入挖掘,然后在教學(xué)中進(jìn)行有效滲透,提高學(xué)生用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。

一、情境圖中的數(shù)學(xué)思想

小學(xué)數(shù)學(xué)教材中有很多與實際生活緊密聯(lián)系的情境圖片,使原本枯燥的數(shù)學(xué)知識更容易被學(xué)生接受。

例如,“認(rèn)識10以內(nèi)的數(shù)”的情境圖中,一群學(xué)生在慶祝教師節(jié)(如圖1),同時出現(xiàn)了“1~10”各數(shù)對應(yīng)的物體數(shù)量:1個演奏手風(fēng)琴的學(xué)生對應(yīng)數(shù)字“1”,2盆花對應(yīng)數(shù)字“2”,4個氣球?qū)?yīng)數(shù)字“4”,5顆星星對應(yīng)數(shù)字“5”……該情境圖中包含了兩種數(shù)學(xué)思想,一種是對應(yīng)的思想,圖中物體的數(shù)量就是對應(yīng)數(shù)字,體現(xiàn)了數(shù)字的具體含義。另一種是集合的思想,利用圖中的一類物體來對應(yīng)一個具體的數(shù)字。

教師通過對情境圖中的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行深入挖掘,讓學(xué)生在課堂上可以充分感受其中對應(yīng)、集合等數(shù)學(xué)思想,幫助學(xué)生提高了認(rèn)知能力。

二、數(shù)學(xué)建模中的數(shù)學(xué)思想

小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,有很多問題的解決過程都會涉及數(shù)學(xué)建模,通過數(shù)學(xué)建模對具有規(guī)律性的問題進(jìn)行總結(jié)和提升,從而放大數(shù)學(xué)知識點。

例如,“小數(shù)乘法”中的情境圖(如圖2),問題是“夏天買3千克西瓜要多少錢?”并給出了算式 “0.8×3=”。解決這個問題有兩種不同的思路:(1)把小數(shù)乘法轉(zhuǎn)化為整數(shù)乘法。將0.8元轉(zhuǎn)化為8角,買1千克西瓜是8角,3千克西瓜就是8×3=24(角),即2.4元,這樣就得出“0.8×3=2.4(元)”;(2)把小數(shù)乘法轉(zhuǎn)化為小數(shù)加法。將“0.8×3=”轉(zhuǎn)化為“0.8+0.8+0.8=2.4(元)”。這兩種思路都是基于學(xué)生已有的知識經(jīng)驗,蘊含著數(shù)學(xué)思想中很重要的轉(zhuǎn)化思想,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生合理運用這種數(shù)學(xué)思想,將未知的問題轉(zhuǎn)化為已知問題后再求解。

在教師的積極引導(dǎo)下,學(xué)生不但建立了數(shù)學(xué)建模思想,也在數(shù)學(xué)建模過程中掌握了化歸的數(shù)學(xué)思想,從而提高了自身的數(shù)學(xué)思維能力。

三、數(shù)學(xué)習(xí)題中的數(shù)學(xué)思想

教材中的習(xí)題一般都是為了幫助學(xué)生鞏固和提高的,通過練習(xí)題這種有效的方式加強學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解。

例如,教學(xué)“整十、整百數(shù)乘一位數(shù)”時,有下面兩組習(xí)題:

6×3= 7×5=

60×3= 7×50=

600×3= 7×500=

兩組題目都是一個因數(shù)不變,隨著另一個因數(shù)的增長,積也同時增長。很明顯,這兩組習(xí)題中蘊含的是函數(shù)的數(shù)學(xué)思想,教師在教學(xué)中應(yīng)進(jìn)行針對性講解,讓學(xué)生認(rèn)識和體驗到這一數(shù)學(xué)思想。

可見,教師要善于發(fā)現(xiàn)習(xí)題中蘊含的數(shù)學(xué)思想,并通過自己的思考將其總結(jié)提煉,采取容易被學(xué)生接受的方式在課堂教學(xué)中進(jìn)行滲透,讓學(xué)生掌握其中的數(shù)學(xué)思想,發(fā)揮習(xí)題真正的價值。

第8篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

一個創(chuàng)新實踐平臺

大連大學(xué)數(shù)學(xué)建模工作室以學(xué)生的綜合素質(zhì)為基礎(chǔ),計算機軟件為輔助,論文為形式,面向全校不同專業(yè)各年級學(xué)生。以培養(yǎng)創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)為目標(biāo)來組織課內(nèi)外、校內(nèi)外相結(jié)合的教學(xué)與實踐活動,以組或隊為單位組織教學(xué)活動,采用教師講授、學(xué)生報告以及討論的方式,并以學(xué)生報告和討論為主,組織學(xué)生參加國內(nèi)外各類大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動,通過查閱文獻(xiàn)、收集資料,引導(dǎo)學(xué)生探討解決各種實際問題的方法,指導(dǎo)學(xué)生撰寫科技論文公開發(fā)表。數(shù)學(xué)建模工作室1999年成立,是大連大學(xué)最早帶領(lǐng)大學(xué)生進(jìn)行課外科技活動的組織之一。

數(shù)學(xué)建模工作室成立以來,在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和各相關(guān)部門的大力支持與幫助下穩(wěn)步發(fā)展。作為學(xué)校創(chuàng)新實踐平臺之一,數(shù)學(xué)建模競賽活動讓學(xué)生獲得了眾多獎項,學(xué)生們不僅在實際問題研究中得到數(shù)學(xué)科學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和各種能力的提高,而且更重要的是得到數(shù)學(xué)文化精神的陶冶和啟迪,在科學(xué)真理與完善人格兩方面得到收獲,提高了自身“會做人,能做事,會學(xué)習(xí),能創(chuàng)新”的綜合素質(zhì)。目前,數(shù)學(xué)建模工作室已經(jīng)成為學(xué)校教師開展教育改革、科研活動以及本科生創(chuàng)新、科研訓(xùn)練的基地,也使得融于此中的學(xué)校創(chuàng)新教育實踐、教育教學(xué)和人才培養(yǎng)模式改革在探索中深入進(jìn)行,結(jié)出碩果。

15年來,學(xué)校參與數(shù)學(xué)建模活動的人數(shù)已達(dá)8萬余人次,在各類國內(nèi)外大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中獲獎項共389項。其中,遼寧省大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎84項,全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎8項,國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽一等獎7項。自2010年起,數(shù)學(xué)建模工作室還組織學(xué)校研究生參加全國以及遼寧省研究生數(shù)學(xué)建模競賽,共獲獎23項,其中,國家級6項,省級一等獎4項。工作室負(fù)責(zé)人剛家泰老師,在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽20周年慶典,即每10年舉行一次的“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”評選中,榮獲百名“全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱號。15年來,從大連大學(xué)數(shù)學(xué)建模工作室走出的建模人才遍布九州大地。

忙碌卻很充實

“崇尚科學(xué),銳意進(jìn)??;團結(jié)協(xié)作,勇于創(chuàng)新?!睌?shù)學(xué)建模工作室的宗旨不僅彰顯了工作室里每個成員的態(tài)度,也體現(xiàn)了整個工作室的良好學(xué)風(fēng)。按常規(guī),數(shù)學(xué)建模每年都有三次大型的比賽,因此工作室的成員們一年到頭都在準(zhǔn)備比賽,參加比賽,以及賽后總結(jié)分析這樣的過程中度過。雖然忙碌卻很充實,他們的青春因參加這樣有意義的活動而變得更厚重,學(xué)校的學(xué)風(fēng)、教風(fēng)也因他們的活動而變得更加昂揚。他們對于數(shù)學(xué)建模充滿了熱愛之情,故而愿意為之投入大量的精力與思考。現(xiàn)已在瑞典攻讀博士后的校友朱建強曾表示:“雖然在比賽的幾天之中沒有怎么睡覺但是卻毫無困意,有一種意念支撐著我,我確信我能夠做得到。”通過數(shù)學(xué)建模,他懂得了所謂廣闊、流暢、躍變的多元化思維的真正含義,他說:“它既需要我們用傳統(tǒng)的方式審視問題,又需用創(chuàng)新意識思考問題,因為數(shù)學(xué)建模是依據(jù)實際的問題抽象概括、提煉模型后分析、求解、檢驗?zāi)P停@其中綜合知識的奧妙不是明擺著等你去解決,而是暗藏在深處等你去發(fā)現(xiàn),無論是通訊網(wǎng)絡(luò)、飛機場的管理,還是車燈線光源的設(shè)計等,都不可能存在現(xiàn)有的模型給你參照,只是一些現(xiàn)存的零散知識由你結(jié)合創(chuàng)造完成最終的‘獨一無二’的模型。”

數(shù)學(xué)建模是一個消滅個人主義、建立組織概念的過程。數(shù)學(xué)建模競賽的思路有一個從放到收的過程,一開始,大家可以說是思如泉涌,每個人都有獨到之處。但是,沒有人能未卜先知地看到最后的結(jié)果,也許每條路都能走下去,僅有優(yōu)劣不同,也許有時候每條路的盡頭都是一個死胡同。但是在幾個小時的討論之后,必須要定下來一個思路,哪怕其中一個人對此再有意見也必須服從。激烈的爭論之后是緊密的團結(jié),這很困難,但卻是必須的。

數(shù)學(xué)建模競賽是一個感情的大熔爐。師生情,同學(xué)誼,暖融融,真不疑。數(shù)學(xué)建模課題組的所有老師都很優(yōu)秀,都很負(fù)責(zé)。工作室成立的十幾年來,每臨大賽,在隊員們奮戰(zhàn)的幾天幾夜里,老師們一直陪在左右。已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生魏杰在回想起指導(dǎo)教師時,感慨道:“從他們?nèi)嘌鄣膭幼骼锞湍芨杏X到他們的壓力與疲憊;而在他們的回答里有的只是溫和與耐心。他們就是我們隊員的支柱。就說領(lǐng)隊的譚欣欣老師,她為了帶好數(shù)學(xué)建模,付出了諸多努力。在賽前培訓(xùn)時,她堅持天天早到晚退,尊重同學(xué)的個性,鼓勵同學(xué)各抒己見。她博學(xué)而隨和,不會因為你的不同而排斥你,也不會因為你的成績不佳而責(zé)難你。比賽中,她又為大家考慮了從生活到比賽的許多細(xì)節(jié)。”對此,譚欣欣謙虛地說,“這不是我的功勞,是校領(lǐng)導(dǎo)和課題組的老師共同的努力?!?/p>

今年,由美國國家安全局和美國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會等聯(lián)合舉辦的2014國際大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽及交叉學(xué)科競賽上,大連大學(xué)代表隊再次獲得殊榮,獲國際一等獎一項、國際二等獎3項、國際三等獎10項,這是該校第七次獲得此類比賽國際一等獎。

參賽選手能夠取得如此驕人的成績,靠的不僅是豐富的專業(yè)知識,更需要他們對數(shù)學(xué)建模的熱愛、團隊里師生的互相幫助及堅持不懈的努力。

樂在其中

“數(shù)學(xué)建模”對于第一次接觸它的學(xué)生來說,是一個十分抽象的概念?!白铋_始,我真不知道什么是數(shù)學(xué)建模,但是聽完他們講座后,我就覺得這個十分神奇,我對它特別好奇,所以就特別想深入了解?!睅缀趺恳晃粍傞_始參加講座的學(xué)生都是同樣的心情。后來在慢慢的了解過程中,他們越來越喜歡數(shù)學(xué)建模。就像譚欣欣老師說的那樣:“數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)語言描述實際現(xiàn)象的過程。它是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并‘解決’實際問題的一種強有力的數(shù)學(xué)手段。”

每次比賽前都會有15天的講座,從第一天開始,每次都是“人滿為患”。據(jù)一名參與其中的學(xué)生回憶,“電教的教室座位本來就很多,但是還是不夠。就算用兩個教室,還是有站著聽的。”大家的熱情使數(shù)學(xué)建模工作室更覺“任務(wù)的艱巨”,每天都要準(zhǔn)備各類新奇有趣的問題來引導(dǎo)大家對數(shù)學(xué)建模有更深入了解,“有時候為了想一個有趣的數(shù)學(xué)問題,我們要討論好幾天。那幾天幾乎沒有一天不熬夜的,還要不停的和老師溝通交流,不斷改進(jìn)。即便這樣,有時候幾天的努力還可能用不上……”可是,不管有多累,每一位參加講座的同學(xué)都樂在其中,還有什么比做自己喜歡的事更有趣的呢?

“比賽的時候正好是寒假,無論是老師還是學(xué)生,沒有一個人抱怨,反而是積極地投身在課題的研究上?!彪娦?011級的劉飛月感慨道。因為比賽要求就選定的賽題每個隊在連續(xù)四天的時間里寫出論文,它包括:問題的適當(dāng)闡述;合理的假設(shè);模型的分析、建立、求解、驗證;結(jié)果的分析;模型優(yōu)缺點討論等。時間緊、內(nèi)容多、競爭大、任務(wù)重!每個參賽隊由3名隊員和1名指導(dǎo)教師組成,老師每天都和學(xué)生們在一起,不斷討論、修改;同學(xué)們每天泡在工作室里,利用計算機、軟件包、教科書、雜志和手冊等資源,充實自己的論文。“老師來不及回家,就住在這,同學(xué)們覺得今天還有內(nèi)容可以補充就通宵不睡”“那幾天幾乎沒有人好好睡上一覺的,最忙的時候就一直不睡,累了就趴在電腦桌上休息一會,休息一會就繼續(xù)工作”,參加國際比賽的師建鵬同學(xué)說,“有時候我們就為了一個數(shù)字,需要做好幾十遍的演算推理;有時候為一個資料的引用,我們需要在電腦上,文獻(xiàn)里找好幾個小時?!泵刻斓暮谘廴κ菂①愡x手的標(biāo)志,但是自信的笑容和充滿激情的眼神更是他們的特點。參賽者中黑眼圈最重的同學(xué)說:“這四天支撐我的就是我的熱愛和大家的幫助?!?/p>

在于過程而不僅是結(jié)果

數(shù)學(xué)建模就像是達(dá)芬奇畫雞蛋,關(guān)鍵在于建模的過程而不在于結(jié)果。通過參加數(shù)學(xué)建模競賽這樣的實踐,學(xué)生們親自參加了將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實際的嘗試,親自參加了發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過程,并最終取得了在課堂上和書本里無法獲得的寶貴經(jīng)驗和親身感受,從而啟迪數(shù)學(xué)心靈,能更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)、品味數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)以致熱愛數(shù)學(xué),在知識、能力和素質(zhì)等方面迅速地成長。

在數(shù)學(xué)建模工作室這個平臺上,學(xué)生們用心書寫著自己的人生之路。流過的汗水代表拼搏,喜悅的淚水象征成功;激烈的辯論是探求知識,真誠的合作滋潤你我。這每一句跳動的話語代表著一種經(jīng)歷,而最終不同的經(jīng)歷會合而為一,詮釋著“讓每一個人都成功,讓每一個人都快樂”的文化理念。從數(shù)學(xué)建模工作室走出來的許多優(yōu)秀學(xué)子,他們是這種文化理念的受益者,也是這種文化理念的詮釋者。

他們學(xué)會了學(xué)習(xí),這種學(xué)習(xí)是融知識與應(yīng)用于一體的學(xué)習(xí)。

他們學(xué)會了思考,這種思考是集理論與實踐于一體的思考。

他們學(xué)會了合作,這種合作是他們成功的助推器,在合作中促進(jìn)成功,也在合作中產(chǎn)生友誼。

無數(shù)次的比賽帶給他們無數(shù)次喜悅,而無數(shù)次喜悅的背后又有多少局外人難以想象的艱辛;無數(shù)次的比賽磨礪了他們的意志,也豐富了他們的人生經(jīng)歷。

第9篇:數(shù)學(xué)建模的含義范文

【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);建模思想;滲透;思考

高等數(shù)學(xué)是高職理、工、經(jīng)濟、管理等專業(yè)的一門必不可少的基礎(chǔ)課程,為其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí),以及將來的后繼教育,奠定了必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。然而各類高職院校學(xué)生高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)情況卻不太理想,多數(shù)學(xué)生反映高等數(shù)學(xué)太難,數(shù)學(xué)課枯燥,成績不理想。要想改變這種狀況,高職院校必須對高等數(shù)學(xué)教學(xué)的傳統(tǒng)思想觀念和教學(xué)方法加以改革,數(shù)學(xué)建模就是將現(xiàn)實世界中的實際問題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗證模型的合理性,并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解答來解釋和指導(dǎo)現(xiàn)實問題。數(shù)學(xué)建模對于提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)和計算機技術(shù)解決實際問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新能力與實踐能力,培養(yǎng)團結(jié)合作精神,全面提高學(xué)生的素質(zhì)具有非常積極的意義。

1.數(shù)學(xué)建模的發(fā)展歷程

近幾十年來,數(shù)學(xué)迅速向自然科學(xué)和社會科學(xué)的各個領(lǐng)域滲透,在工程技術(shù)、經(jīng)濟建設(shè)及金融管理等各方面發(fā)揮著越來越重要的作用,并在很多情況下起著舉足輕重,甚至決定性的影響。數(shù)學(xué)與計算機技術(shù)相結(jié)合,已經(jīng)形成了一種普遍的,可以實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)——數(shù)學(xué)技術(shù),并已成為當(dāng)代高新技術(shù)的一個重要組成部分。數(shù)學(xué)建模日益顯示其關(guān)鍵的作用,并已成為現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個重要領(lǐng)域。

2.在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想的必要性

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并想辦法利用所學(xué)數(shù)學(xué)知識解決問題非常重要。在傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生基本處于被動接受狀態(tài)。教師在教學(xué)過程中常常把教學(xué)的目標(biāo)確定在使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)理論知識的層面上。通常的教學(xué)方法是:教師引入相關(guān)概念,證明相應(yīng)定理,推導(dǎo)常用公式,列舉典型例題,要求學(xué)生記住公式,學(xué)會套用公式,在做題中掌握解題方法與技巧。當(dāng)然,在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中這些必不可少,但這只是問題的一個方面。目前,高等數(shù)學(xué)的題目都有答案,而將來面對的問題大多預(yù)先不知道答案,這就要讓學(xué)生了解如何用數(shù)學(xué)去解決日常生活中或其他學(xué)科中出現(xiàn)的實際問題,提高用數(shù)學(xué)方法處理實際問題的能力。

3.在數(shù)學(xué)教學(xué)中實施數(shù)學(xué)建模思想滲透的具體措施

為把數(shù)學(xué)建模的思想和方法滲透到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中去,通常應(yīng)該在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的過程中增加一些關(guān)于數(shù)學(xué)建模的思想和方法。

3.1在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思維

數(shù)學(xué)建模中關(guān)鍵的思想方法就是通過對現(xiàn)實問題的觀察、歸納和假設(shè),將其轉(zhuǎn)化為一個數(shù)學(xué)問題,得到所求的解。但這還只是完成了數(shù)學(xué)建模的一方面,在實際問題中看能否解釋實際問題,能否與實際經(jīng)驗或數(shù)據(jù)相吻合,若吻合數(shù)學(xué)建模過程就完成了,否則還需要修正假設(shè)并重新提出經(jīng)修正的數(shù)學(xué)模型。因此數(shù)學(xué)建模中數(shù)學(xué)建模思維能力特別重要,如果不能把實際問題用數(shù)學(xué)語言翻譯出來,那么,整個數(shù)學(xué)建模就無法進(jìn)行。如果不能把數(shù)學(xué)建模的結(jié)果用普通人能懂的語言表述出來,那就可能大大地降低它的應(yīng)用價值。對于現(xiàn)實中的實際問題,如何抓住問題的實質(zhì)進(jìn)行一定的抽象、簡化,用數(shù)學(xué)語言表達(dá)出來,是解決問題的首要步驟,這種翻譯能力在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中是有要求的,從而也是學(xué)生易于掌握的。但是對于后一種翻譯能力卻要求甚少,因此,對應(yīng)用數(shù)學(xué)方法推理或計算得到的結(jié)果,不僅要重視解釋、整理檢驗、討論,更重要的是能用語言表達(dá)出來,或能結(jié)合實際解釋其意義。

3.2在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想和方法

大量的實踐表明,人們一旦掌握了數(shù)學(xué)建模的思想和方法,將會在處理實際問題中如虎添翼。因此,教師在教學(xué)中就更應(yīng)該注重數(shù)學(xué)建模思想的滲透以及數(shù)學(xué)方法的介紹。培養(yǎng)學(xué)生自覺運用數(shù)學(xué)建模的思想和方法去解決實際問題。在高等數(shù)學(xué)中,涉及其相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)有:導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用、定積分的應(yīng)用、重積分的應(yīng)用、曲線與曲面積分的應(yīng)用、微分方程的應(yīng)用等。這些都是不容忽視的,教學(xué)中要力求講清建模的思路及求解方法,使學(xué)員感受到數(shù)學(xué)應(yīng)用有前景有趣味,從而提高興趣,增強信心,養(yǎng)成自覺地建立數(shù)學(xué)模型解決實際問題的習(xí)慣。

3.3在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中強調(diào)數(shù)學(xué)概念與實際問題的聯(lián)系

數(shù)學(xué)概念一般來源于社會實踐,概念產(chǎn)生后又反過來為社會實踐服務(wù)。在介紹概念的含義后,要重視概念與實際結(jié)合,突出應(yīng)用價值。例如,在學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的概念時,我們提到導(dǎo)數(shù)是一個十分重要的數(shù)學(xué)模型。它雖然由瞬時速度而導(dǎo)入,但它的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了力學(xué)的范圍,而滲透到科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域。這里可以舉些簡單例子,如:速度、加速度、電流強度、線速度、角速度等。然后可以這樣提問:“你能舉出其他的例子嗎?”這時,全班同學(xué)紛紛舉手要求發(fā)言?!胺N群的生長率和死亡率”、“放射性物質(zhì)的衰變率”、“戰(zhàn)爭中物質(zhì)和戰(zhàn)斗力的損耗率”、“冷卻過程的溫度變化率”……同學(xué)們想出了許多種不同的例子,顯示出思維非常活躍。這時教師要不失時機地給出總結(jié)——數(shù)學(xué)上統(tǒng)稱為函數(shù)的變化率,都與導(dǎo)數(shù)有不解之緣。這樣學(xué)生不僅體會到數(shù)學(xué)概念的實際意義與應(yīng)用價值,同時他們也會為導(dǎo)數(shù)的巨大魅力而傾倒。

3.4高職院校應(yīng)注重培養(yǎng)教師的創(chuàng)造性思維和數(shù)學(xué)建模思想

在教學(xué)中融合數(shù)學(xué)建模的思想,改進(jìn)教學(xué)方式。當(dāng)前高等院校有些基礎(chǔ)理論課程還基本停留在“填鴨式”、“滿堂灌”的教學(xué)方式,因此,利用數(shù)學(xué)建模這個強有力的工具,引導(dǎo)學(xué)生掌握“發(fā)動機”式的學(xué)習(xí)方法。在大學(xué)教育中融合數(shù)學(xué)建模的思想,要求教師掌握“發(fā)動機”式的教學(xué)方法,學(xué)生掌握“發(fā)動機”式的學(xué)習(xí)方法,逐步培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新學(xué)習(xí),,擺脫被動學(xué)習(xí)模式。比如在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課程中可以增加一些應(yīng)用型和實踐類的課程,例如“運籌學(xué)”、“數(shù)學(xué)模型”、“數(shù)學(xué)實驗”以及“計算方法”等等課程;,從而使教學(xué)內(nèi)容得到更新。

近年來的研究表明提高大學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力是一個需要長期努力、集體參與的系統(tǒng)工程。我們需要針對當(dāng)前大學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)存在的問題進(jìn)行認(rèn)真研究、深入探析。建立有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、推理、證明和計算的能力;用數(shù)學(xué)語言表達(dá)實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)用計算機及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力;獨立查找文獻(xiàn)、自學(xué)的能力;組織、協(xié)調(diào)、管理的能力。因此,在日常的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,如何滲透數(shù)學(xué)建模的思想方法也已成為當(dāng)今數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的趨勢,我們每一個教育工作者應(yīng)該積極面對挑戰(zhàn),從數(shù)學(xué)建模活動中探求出一條如何調(diào)整和改革當(dāng)前的數(shù)學(xué)教育教學(xué)模式的改革之路。

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