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計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用精選(九篇)

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計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用

第1篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

計(jì)算機(jī)的獨(dú)特性與數(shù)學(xué)建模的實(shí)際性特點(diǎn),必然會(huì)使二者之間存在某種密切的聯(lián)系,這種聯(lián)系也正好促使雙方都得到了快速的發(fā)展。計(jì)算機(jī)大規(guī)模的運(yùn)用為數(shù)學(xué)建模提供了更方便、更快捷的服務(wù),而數(shù)學(xué)建模的高速發(fā)展也為計(jì)算機(jī)在處理實(shí)際問(wèn)題上提供了廣闊的平臺(tái),也能夠使得在計(jì)算機(jī)使用上有新的飛躍。因此,二者之間是一種相互影響,相互促進(jìn)的關(guān)系。計(jì)算機(jī)為數(shù)學(xué)建模提供了重要的技術(shù)支持,這為數(shù)學(xué)建模思想意識(shí)的培養(yǎng)具有重要指導(dǎo)意義。首先,計(jì)算機(jī)具有龐大的存儲(chǔ)能力,能夠?qū)⒑芏嗷A(chǔ)資料存放其中,這使得數(shù)學(xué)建模在檢索資料時(shí)更加方便和高效,節(jié)省了大量的時(shí)間、人力及物力。其次,計(jì)算機(jī)屬于多媒體的一部分,它能夠?yàn)閿?shù)學(xué)建模提供更加逼真的模擬環(huán)境,以便更好的實(shí)驗(yàn),數(shù)學(xué)建模本身就是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,是對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析。因此,所需要的數(shù)據(jù)量非常大,而且還很復(fù)雜,例如,三維激光掃描,三維打印等。這些都是需要計(jì)算機(jī)才能完成的,它為數(shù)學(xué)建模提供了更加快速,簡(jiǎn)便的方法。數(shù)學(xué)建模同時(shí)也為計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供了基石,起先計(jì)算機(jī)都是因數(shù)學(xué)建模而產(chǎn)生的,這就得追溯到二十世紀(jì)八十年代了,當(dāng)時(shí)美國(guó)為了研究導(dǎo)彈在飛行過(guò)程中的軌跡路線問(wèn)題,因其計(jì)算量太大,急需一種工具來(lái)代替人工計(jì)算,于是計(jì)算機(jī)就在這樣的背景下產(chǎn)生了。數(shù)學(xué)建模離不開(kāi)計(jì)算機(jī),在整個(gè)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中都少不了計(jì)算機(jī)的參與,可以說(shuō)數(shù)學(xué)建模的快速發(fā)展也同時(shí)推動(dòng)了計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件的高速發(fā)展。在對(duì)人才的培養(yǎng)上,最好兩者都能兼顧,研究數(shù)學(xué)的必須要要求對(duì)計(jì)算機(jī)要有一定的研究,而從事計(jì)算機(jī)相關(guān)研究的也要在數(shù)學(xué)上有一定的功底,這樣兩者才能得到質(zhì)的飛躍。計(jì)算機(jī)及其軟件的快速發(fā)展為建模提供了大量的存儲(chǔ)空間,方便快捷的檢索和逼真的模擬環(huán)境,為解決實(shí)際問(wèn)題提供了重要的技術(shù)支持。同時(shí),數(shù)學(xué)建模的快速發(fā)展也推動(dòng)了計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)運(yùn)用和發(fā)展??梢哉f(shuō)兩者是相輔相成,形影不離的關(guān)系。

2計(jì)算機(jī)的發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)建模的影響

隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,其在數(shù)學(xué)建模中也被廣泛運(yùn)用。目前,數(shù)學(xué)建模比賽的水平也變得越來(lái)越高,要求解決實(shí)際問(wèn)題的能力也越來(lái)越強(qiáng)。由于計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展也使得數(shù)學(xué)建模中繁雜的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,極大的提高了效率,節(jié)省了大量的人力、財(cái)力和物力。這也使得更多的高效學(xué)生能參與其中,擴(kuò)大其影響力。計(jì)算機(jī)本身的發(fā)展對(duì)于數(shù)學(xué)建模意識(shí)的培養(yǎng)具有極大的推動(dòng)作用,數(shù)學(xué)建模其實(shí)就是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,這就要求學(xué)生們不僅要有一定的理論能力,更要有敢于實(shí)踐的能力。同時(shí),在建模的過(guò)程中本身就是培養(yǎng)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的過(guò)程,讓其在建模的過(guò)程中去挖掘其中最佳的解決方法和途徑。也可以培養(yǎng)學(xué)生的想象能力、轉(zhuǎn)換、構(gòu)造等能力。而這些能力正好是創(chuàng)造性思維所必須的,對(duì)于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)還得要求會(huì)一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),因?yàn)閿?shù)學(xué)建模的過(guò)程本身就是在不斷處理數(shù)據(jù)的過(guò)程,在這過(guò)程中才能發(fā)現(xiàn)其中的內(nèi)在規(guī)律,然后進(jìn)行變化轉(zhuǎn)換,進(jìn)而制造出最優(yōu)的模型。計(jì)算機(jī)的運(yùn)用使得在查找資料上更加的方便快捷,能夠很方便進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理和進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析及模型的建立。目前逐漸推出了很多與數(shù)學(xué)建模相關(guān)的軟件,這其中有SPSS,Matlab,Waple等。其出現(xiàn)極大的解決了數(shù)學(xué)建模中遇到的問(wèn)題,使數(shù)學(xué)建模變得更加便捷。

3結(jié)束語(yǔ)

第2篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

進(jìn)入21世紀(jì),世界很多國(guó)家都在研制或修訂新的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)的聯(lián)系這一問(wèn)題已受到普遍關(guān)注,實(shí)際上可以說(shuō)是一種國(guó)際現(xiàn)象。數(shù)學(xué)建模的過(guò)程充滿(mǎn)了思考、調(diào)研、試探、操作、實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生和教師都有著非常大的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解能有顯著的提高,這種作用是不容忽視的,但是如何實(shí)施與融入,仍然是中學(xué)數(shù)學(xué)教師需要解決的問(wèn)題。

二、數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

高中《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出,數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想、方法和知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程。我國(guó)目前的中學(xué)數(shù)學(xué)教育,在使學(xué)生深刻理解知識(shí),牢固掌握數(shù)學(xué)基本技能,提高學(xué)生的運(yùn)算能力、空間想象能力等方面,已取得十分可喜的成績(jī),特別是近幾年來(lái)在提高學(xué)生的運(yùn)用數(shù)學(xué)能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力方面也有長(zhǎng)足的進(jìn)步。但是應(yīng)該看到,數(shù)學(xué)教育與時(shí)展的步伐還有諸多不協(xié)調(diào)的缺點(diǎn),特別是在數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)及其能力的培養(yǎng)方面,仍有許多值得探討、研究的內(nèi)容。

(一)教師方面的問(wèn)題

當(dāng)前我國(guó)數(shù)學(xué)教師教學(xué)大多采取的是傳統(tǒng)教學(xué)模式,它是在一定的教學(xué)思想指導(dǎo)下所建立的比較典型的,穩(wěn)定的教學(xué)程序或階段,它是人們?cè)陂L(zhǎng)期教學(xué)中不斷總結(jié)、改良而逐步形成的,它源于教學(xué)實(shí)踐,又反過(guò)來(lái)指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐,是影響教學(xué)的重要因素。

在數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)設(shè)置上,重視數(shù)學(xué)教育為學(xué)生進(jìn)一步深造學(xué)習(xí),進(jìn)行科研或成為數(shù)學(xué)專(zhuān)家服務(wù),忽視數(shù)學(xué)作為參加社會(huì)生產(chǎn)、日常生活的工具的方面的應(yīng)用,即忽視數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。結(jié)合實(shí)際問(wèn)題編寫(xiě)的數(shù)學(xué)應(yīng)用還十分牽強(qiáng),素材有限。

另一個(gè)方面,教師在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)“雙基”教學(xué),即強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)的教學(xué)和基本技能的訓(xùn)練,嚴(yán)格按照分科傳授科學(xué)文化知識(shí),強(qiáng)調(diào)教材的邏輯系統(tǒng),而忽視學(xué)科之間的聯(lián)系。在理論與實(shí)踐的關(guān)系上,重視理論知識(shí),忽視應(yīng)用過(guò)程的分析,忽視社會(huì)與生活實(shí)踐,忽視“數(shù)學(xué)源于現(xiàn)實(shí)”的思想教育,而且應(yīng)用的內(nèi)容陳舊,范圍過(guò)窄,離學(xué)生的現(xiàn)實(shí)較遠(yuǎn)。

最后,教師在教學(xué)形式上以課堂講授為主,教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有來(lái)龍去脈,重結(jié)果輕過(guò)程,重模仿輕創(chuàng)造,這些都不利于數(shù)學(xué)建模的發(fā)展。

(二)學(xué)生方面的問(wèn)題

由于數(shù)學(xué)建模問(wèn)題涉及的知識(shí)面太廣(包括天文、地理、物理、生物等諸多方面),僅就數(shù)學(xué)這一學(xué)科而言,就有函數(shù)問(wèn)題、數(shù)列問(wèn)題、三角問(wèn)題、立體幾何問(wèn)題、解析幾何問(wèn)題、排列組合問(wèn)題等等。所以學(xué)生必須有一定的知識(shí)儲(chǔ)備才能進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,這也是數(shù)學(xué)建模不在初中開(kāi)展而在高中才開(kāi)始開(kāi)展的主要原因之一。

另一個(gè)方面,學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)能力有限,這也是制約學(xué)生數(shù)學(xué)建模水平的一個(gè)重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì),北京市第七屆高中數(shù)學(xué)應(yīng)用競(jìng)賽一等獎(jiǎng)的27篇論文中,有20篇是借助計(jì)算機(jī)或編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序完成的,有相當(dāng)一部分同學(xué)使用了計(jì)算機(jī),發(fā)揮了計(jì)算機(jī)在運(yùn)算速度和數(shù)據(jù)處理等方面的優(yōu)勢(shì)。由于高中學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言和編程不熟悉,沒(méi)有掌握一些常用的應(yīng)用軟件,從而導(dǎo)致了學(xué)生在建模過(guò)程中難于入手、計(jì)算困難等實(shí)際問(wèn)題。

三、將數(shù)學(xué)建模融入日常教學(xué)的思索

(一)提高教師能力水平

作為一個(gè)專(zhuān)業(yè)老師,教師知識(shí)必須能體現(xiàn)教學(xué)作為一種專(zhuān)門(mén)職業(yè)的獨(dú)特性,這也說(shuō)明教師知識(shí)在教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)構(gòu)成中的獨(dú)特規(guī)定性與不可替代性。教師知識(shí)的豐富程度和運(yùn)作情況也直接決定著教師專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)的高低。尤其是從一些優(yōu)秀的、有經(jīng)驗(yàn)的教師身上我們可以發(fā)現(xiàn),教師在從事專(zhuān)業(yè)活動(dòng)時(shí)的確體現(xiàn)出一種獨(dú)特的智慧技能,這種知識(shí)區(qū)別于一般大眾的知識(shí)以及各學(xué)科領(lǐng)域的研究者的知識(shí)。教師知識(shí)是教師完成其專(zhuān)業(yè)活動(dòng)所必須具備的知識(shí),高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)對(duì)教師提出了更高的能力要求。

(二)立足于課本內(nèi)容,在日常教學(xué)中“融入”數(shù)學(xué)建模

“融入”是指教師可以把一些較小的數(shù)學(xué)建模等應(yīng)用問(wèn)題,通過(guò)把數(shù)學(xué)建模過(guò)程分解后,放到正常教學(xué)的局部環(huán)節(jié)上去做,而且經(jīng)常這樣做,我們可以用“化整為零”、“細(xì)水長(zhǎng)流”來(lái)描述這種做法。比如,在新知識(shí)的引入、復(fù)習(xí)課時(shí),可以用一點(diǎn)時(shí)間穿插介紹一個(gè)數(shù)學(xué)應(yīng)用或數(shù)學(xué)建模的問(wèn)題,讓學(xué)生在課堂上通過(guò)討論僅僅完成“問(wèn)題數(shù)學(xué)化”的過(guò)程(比如建立起相應(yīng)的方程或不等式),而把問(wèn)題的具體求解過(guò)程留給學(xué)生放到課外完成,較大或較難的問(wèn)題可與假期作業(yè)和科技小論文的寫(xiě)作結(jié)合起來(lái),放到假期或給學(xué)生一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完成。

(三)精心設(shè)計(jì)課程,讓學(xué)生能夠接受數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)

在日常教學(xué)中適當(dāng)?shù)丶尤霐?shù)學(xué)建模等數(shù)學(xué)應(yīng)用問(wèn)題,可以使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,提高數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。然而,如何進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的方法和過(guò)程,這便需要教師精心設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)建模課程。這些課程能表現(xiàn)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)的一些特點(diǎn),體現(xiàn)出教師和學(xué)生在數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)中相互作用、相互促進(jìn)的過(guò)程。

(四)滲透計(jì)算機(jī)教學(xué)

為此,教師必須首先掌握計(jì)算機(jī)方面的相應(yīng)知識(shí),這樣才能對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模進(jìn)行全面的指導(dǎo),增強(qiáng)學(xué)生的信息檢索、收集、分析、處理等方面的能力和意識(shí),提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平,更好地利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。

(五)數(shù)學(xué)建模堅(jiān)持“循序漸進(jìn)”原則

第3篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽;高職學(xué)生;綜合素質(zhì)培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào):G710 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)32-0214-02

高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)面向生產(chǎn)和服務(wù)第一線的高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才,在高職教育中培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。實(shí)踐表明,數(shù)學(xué)建模是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑,在教學(xué)過(guò)程中如果能將數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)融合,就能在教學(xué)中提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

一、數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵及數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的發(fā)展

數(shù)學(xué)模型是把實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化,并用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和方法作出抽象或模仿而形成的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。本德(E·A·Bender)認(rèn)為,數(shù)學(xué)模型是關(guān)于部分現(xiàn)實(shí)世界為一定目的而作的抽象、簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)模型定義為現(xiàn)實(shí)對(duì)象的數(shù)學(xué)表現(xiàn)形式,或用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述的實(shí)際現(xiàn)象,是實(shí)際現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化。

數(shù)學(xué)建模是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程,是利用數(shù)學(xué)方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)。

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽最初是在美國(guó)舉辦的,我國(guó)大學(xué)生在1989年開(kāi)始參加美國(guó)舉辦的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。1992年在我國(guó)舉辦了十個(gè)城市的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽,是由中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)組織發(fā)起的,社會(huì)反響很好。因此,從1994年起我國(guó)每年舉辦一次全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng),由教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦。競(jìng)賽宗旨為:創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、重在參與、公平競(jìng)爭(zhēng)。

縱觀歷屆全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,賽題大都來(lái)源于工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理、社會(huì)生活等領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題。這些競(jìng)賽問(wèn)題緊密結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn),非常具有實(shí)用性和挑戰(zhàn)性。賽題沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,這需要參賽學(xué)生可充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造精神,結(jié)合實(shí)際問(wèn)題靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)軟件以及其他學(xué)科的知識(shí),建立、求解、評(píng)估、改善數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模過(guò)程使學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到鍛煉和提升。

二、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)高職學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)作用

在高職院校開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的載體,能培養(yǎng)學(xué)生觀察力、創(chuàng)造力、聯(lián)想力,培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言的翻譯能力、文字表達(dá)能力和綜合分析能力,以及使用當(dāng)代科技最新成果的能力。培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)調(diào)組織能力和團(tuán)隊(duì)精神,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的整個(gè)過(guò)程是這些能力的綜合體現(xiàn)。

1.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)。數(shù)學(xué)建模沒(méi)有現(xiàn)成的模式,學(xué)生建模時(shí)要充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力去解決實(shí)際問(wèn)題。要從各種不同的問(wèn)題中發(fā)現(xiàn)其本質(zhì),做出合理的假設(shè),使問(wèn)題簡(jiǎn)化,建立數(shù)學(xué)模型。因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是一項(xiàng)創(chuàng)造性的思維活動(dòng),是一個(gè)創(chuàng)造性工作的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)能得到充分發(fā)揮和培養(yǎng)。

2.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有助于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和綜合運(yùn)用資料的能力。數(shù)學(xué)建模是眾多學(xué)科知識(shí)、技能和能力的高度綜合。在數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)中,由于建模所需要的很多知識(shí)是學(xué)生原來(lái)沒(méi)有學(xué)過(guò)和接觸過(guò)的,圍繞問(wèn)題需要學(xué)生廣泛查閱相關(guān)的資料,迅速找到自己所需要的材料,通過(guò)自學(xué)和討論進(jìn)一步掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)和方法。因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和運(yùn)用資料的能力,這兩種能力是學(xué)生今后學(xué)習(xí)和工作所必需的,為學(xué)生就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)軟件的迅速發(fā)展,為數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的工具。在數(shù)學(xué)建模中計(jì)算機(jī)軟件發(fā)揮著重要的作用,在建模前,利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)于復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算或圖形分析來(lái)確定模型,在建模后,還要利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行編程或完成大量復(fù)雜的計(jì)算和圖形處理。在建模中主要應(yīng)用的軟件有Mathenatica、Matlab、Lingo/Lndo和SPSS等,利用這些軟件解決相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。因此學(xué)生在建模的過(guò)程中使用計(jì)算機(jī)軟件解決建模問(wèn)題,是數(shù)學(xué)建模非常重要的環(huán)節(jié),可以提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。

4.數(shù)學(xué)建模幫助學(xué)生增強(qiáng)寫(xiě)作技能,提高論文的寫(xiě)作能力。數(shù)學(xué)建模的最終結(jié)果是要求學(xué)生用論文的形式給出,論文主要包括問(wèn)題分析、模型假設(shè)、變量說(shuō)明、模型建立、公式推導(dǎo)或數(shù)學(xué)論證、計(jì)算方法設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)、計(jì)算結(jié)果、結(jié)果分析和檢驗(yàn)、優(yōu)缺點(diǎn)和改進(jìn)方向等方面的問(wèn)題。競(jìng)賽評(píng)獎(jiǎng)以假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)果的正確性和文字表述的清晰程度為主要標(biāo)準(zhǔn)。這就要求學(xué)生要有一定的文字底蘊(yùn)。如果學(xué)生的論文不能將獨(dú)特的建模方法、出色的建模結(jié)果清晰地表達(dá)出來(lái),這樣寫(xiě)出來(lái)的論文結(jié)構(gòu)不合理,條理不清晰,文字表達(dá)不確切,特色不鮮明,學(xué)生將很難獲獎(jiǎng)。因此,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽為學(xué)生提供了一個(gè)展示自我的平臺(tái),為學(xué)生創(chuàng)造了鍛煉的機(jī)會(huì),通過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,學(xué)生的寫(xiě)作能力和水平將有大幅度的提高。

5.數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽要求三個(gè)人組成一隊(duì),競(jìng)賽是否成功取決于團(tuán)隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)的好壞。在組隊(duì)時(shí),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ);在數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中,隊(duì)員間將發(fā)揮各人所長(zhǎng),取長(zhǎng)補(bǔ)短,相互配合、共同切磋、共同剖析、互相交流、互相質(zhì)疑、互相探究、合理分工,培養(yǎng)學(xué)生建立良好的人際關(guān)系,相互合作的工作能力。團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)能力對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)將終生受益,以至于對(duì)他們今后的發(fā)展都是非常重要的。

三、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽成績(jī)

筆者所在的學(xué)院數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽起步較晚,2009年首次參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,至今取得了可喜的成績(jī)。在四年間間累計(jì)參賽隊(duì)22支,其中,2支隊(duì)伍獲得全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽(吉林賽區(qū))二等獎(jiǎng),4支隊(duì)伍分獲三等獎(jiǎng),其他均獲得成功參賽獎(jiǎng)。在省數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中獲得二、三等獎(jiǎng)的好成績(jī)。目前,筆者所在的學(xué)院已經(jīng)形成一支默默耕耘的建模指導(dǎo)團(tuán)隊(duì),這些教師對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有了一定的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),學(xué)院已經(jīng)出臺(tái)對(duì)學(xué)生參加各種競(jìng)賽進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)的各種規(guī)章制度,這為順利開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)起到了很好的促進(jìn)作用。學(xué)院的重視和各種獎(jiǎng)勵(lì)政策的保證,數(shù)學(xué)建模活動(dòng)會(huì)逐漸得到普及,數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)高職學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)作用也會(huì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。

總之,學(xué)生通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,親自參加了將數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)踐的嘗試,親自參加了發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的過(guò)程,能取得在課堂里和書(shū)本上所無(wú)法獲得的寶貴經(jīng)驗(yàn)和親身感受,這必能促使他們更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)和熱愛(ài)數(shù)學(xué),在知識(shí)、能力及素質(zhì)方面得到鍛煉和提高,學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提升。

參考文獻(xiàn):

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第4篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;高等數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué)

一、什么是數(shù)學(xué)建模

數(shù)學(xué)模型是指通過(guò)抽象和簡(jiǎn)化,使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)實(shí)際現(xiàn)象的一個(gè)近似的刻畫(huà),以便于人們更深刻地認(rèn)識(shí)所研究的對(duì)象。下文用一道代數(shù)應(yīng)用題求解過(guò)程來(lái)說(shuō)明數(shù)學(xué)建模的過(guò)程。例題:甲乙兩地相距750km,船從甲到乙順?biāo)叫行?0h,從乙到甲逆水航行需50h,問(wèn)船速、水速各多少?用x、y分別代表船速和水速,可以列出如下方程:

(x+y)?30=750,(x-y)?50=750

實(shí)際上,這組方程就是上述航行問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。列出方程,原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為純粹的數(shù)學(xué)問(wèn)題。方程的解x=20km/h,y=5km/h,最終給出了航行問(wèn)題的答案。

二、在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模思想的必要性

自從1992年中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)開(kāi)始組織全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以來(lái),數(shù)學(xué)建模越來(lái)越受到各大高校的重視,但是每個(gè)學(xué)校除了參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的很少一部分學(xué)生之外,大部分學(xué)生沒(méi)有足夠的時(shí)間和機(jī)會(huì)去了解數(shù)學(xué)建模的思想方法。這無(wú)形中阻礙了數(shù)學(xué)建模思想的傳播,導(dǎo)致很多優(yōu)秀的學(xué)生沒(méi)能接觸到數(shù)學(xué)建模的方法。值得一提的是,在現(xiàn)代大學(xué)課程設(shè)置中,大部分學(xué)生要學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)這門(mén)課程,只是很多學(xué)生不知道學(xué)這門(mén)課程有什么用途,缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣,最后逐漸認(rèn)為數(shù)學(xué)是一門(mén)非常枯燥的學(xué)科。這就啟發(fā)我們可以將高等數(shù)學(xué)的教學(xué)與數(shù)學(xué)建模結(jié)合起來(lái),在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透建模的思想。這樣不但能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,而且還能提高學(xué)生將數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等方面的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力。

另外,在高等數(shù)學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模,能夠全面提高學(xué)生的素質(zhì)。建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程也是培養(yǎng)學(xué)生各方面綜合素質(zhì)的一個(gè)良好機(jī)會(huì)。數(shù)學(xué)建模的過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力:首先,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)及方法進(jìn)行分析、推理、計(jì)算的能力。在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中需要反復(fù)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想方法對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析、推理和計(jì)算,才能得出解決實(shí)際問(wèn)題的最佳數(shù)學(xué)模型,尋找出該模型的最優(yōu)解。所以在建模過(guò)程中可使學(xué)生這方面的能力大大提高。其次,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、聯(lián)想能力、洞察能力以及數(shù)學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)能力。由于數(shù)學(xué)建模沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)答案,方法也是靈活多樣的,學(xué)生針對(duì)同一問(wèn)題可從不同的角度、利用不同的數(shù)學(xué)方法去解決,最終尋找一個(gè)最優(yōu)的方法,得到一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)最佳的模型,所以有利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造能力。而對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題在建模過(guò)程中能否把握其本質(zhì),抽象概括出數(shù)學(xué)模型,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)問(wèn)題,需要敏銳的洞察力和數(shù)學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)能力。再次,培養(yǎng)了學(xué)生組織、協(xié)調(diào)、合作的能力。參賽使原本不同系不同專(zhuān)業(yè)相互陌生的學(xué)生聚在一起,相互學(xué)習(xí),共同努力,培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神和協(xié)調(diào)組織能力。最后,提高了學(xué)生快速查找文獻(xiàn)資料、口頭和書(shū)面表達(dá)、撰寫(xiě)論文以及計(jì)算機(jī)文字處理等方面的能力。

三、數(shù)學(xué)建模思想融入高等數(shù)學(xué)課程的思路與方法

(一)明確數(shù)學(xué)課程的目標(biāo)定位

數(shù)學(xué)教學(xué)不應(yīng)僅停留在數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授,還應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)教學(xué)既要為后繼課程提供語(yǔ)言表達(dá)、邏輯推理、科學(xué)計(jì)算等基本要求,更要注重思維方法及思辯能力,以及學(xué)生利用邏輯關(guān)系研究和領(lǐng)會(huì)抽象事物、認(rèn)識(shí)和利用數(shù)形關(guān)系的能力的培養(yǎng)。通過(guò)數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生具有科學(xué)的思維方式和思維習(xí)慣從數(shù)據(jù)的定性和定量分析中尋求與發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律能力,從分析實(shí)際對(duì)象,建立數(shù)學(xué)模型到進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的研究習(xí)慣從實(shí)際出發(fā),不斷學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),自學(xué)用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題的意識(shí)與能力。

(二)優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,增加現(xiàn)代數(shù)學(xué)知識(shí)

長(zhǎng)期以來(lái),我們的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容都具有強(qiáng)烈的理科特點(diǎn)重基礎(chǔ)理論、輕實(shí)踐應(yīng)用重傳統(tǒng)的經(jīng)典數(shù)學(xué)內(nèi)容、輕離散的數(shù)值計(jì)算。然而,數(shù)學(xué)建模所要用到的主要數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)知識(shí)恰好正是被我們長(zhǎng)期所忽視的那些內(nèi)容。因此,我們必須調(diào)整課程體系和教學(xué)內(nèi)容,增加一些應(yīng)用型、實(shí)踐類(lèi)教學(xué)內(nèi)容如“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”、“數(shù)學(xué)軟件介紹及應(yīng)用”、“計(jì)算方法”等等在傳統(tǒng)的微積的教學(xué)中,注重?cái)?shù)學(xué)理論與應(yīng)用相結(jié)合,增加實(shí)際應(yīng)用方面的內(nèi)容和例題,從而使教學(xué)內(nèi)容更貼近生活,貼近社會(huì),貼近現(xiàn)代科技發(fā)展。對(duì)具體教學(xué)內(nèi)容的安排上注重學(xué)以致用,既考慮對(duì)學(xué)生思維能力培養(yǎng)方面的作用,又考慮培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。把數(shù)學(xué)建模思想融入到數(shù)學(xué)課程教學(xué)中去,增加數(shù)學(xué)在其他領(lǐng)域應(yīng)用的案例。在教學(xué)中,根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的不同,選出本專(zhuān)業(yè)典型數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用案例,然后按照數(shù)學(xué)建模過(guò)程規(guī)律修改加工之后作為課上的引例或者數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用例題。這樣使學(xué)生既能親切感受到數(shù)學(xué)在專(zhuān)業(yè)中的廣泛應(yīng)用,也能培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)解決問(wèn)題的能力。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化,使數(shù)學(xué)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)和能力方面具有通過(guò)分析、計(jì)算、邏輯推理能求解數(shù)學(xué)問(wèn)題用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法去抽象概括客觀事物的內(nèi)在規(guī)律,構(gòu)造出等待解決的問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。

(三)注重?cái)?shù)學(xué)思想的滲透,加強(qiáng)數(shù)學(xué)方法的介紹

大量的實(shí)踐表明,人們一旦掌握了數(shù)學(xué)思想方法,在今后的生活實(shí)踐中將會(huì)終身受益。在介紹概念、原理、公式等時(shí),注重?cái)?shù)學(xué)思想的滲透以及數(shù)學(xué)方法的介紹。這樣在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),使學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思想方法,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的精神實(shí)質(zhì),在通過(guò)實(shí)例介紹數(shù)學(xué)家是如何處理實(shí)際問(wèn)題,將新問(wèn)題轉(zhuǎn)化成以前解決過(guò)的問(wèn)題后引出定義時(shí),突出轉(zhuǎn)化思想強(qiáng)調(diào)微積分中“以不變代變、以靜代動(dòng)、以直代曲、從有限認(rèn)識(shí)無(wú)限”等數(shù)學(xué)思想知道數(shù)學(xué)的來(lái)龍去脈,在數(shù)學(xué)文化的熏陶中茁壯成長(zhǎng)。改革教學(xué)方法和教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,我們認(rèn)為要讓學(xué)生從知識(shí)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與者和積極探索者,在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的同時(shí),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,要為學(xué)生的積極參與創(chuàng)造條件,引導(dǎo)學(xué)生去思考、去探索、去發(fā)現(xiàn),要鼓勵(lì)學(xué)生大膽地提出問(wèn)題,改變過(guò)去教師講學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)方法。在數(shù)學(xué)教學(xué)中貫徹“問(wèn)題解決”的思想,以問(wèn)題為教學(xué)起點(diǎn),將要傳授給學(xué)生的知識(shí)、結(jié)論、方法不是直接展示,而是通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,提出具有一定趣味性、啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,使學(xué)生通過(guò)觀察、分析、綜合、類(lèi)比、猜想、嘗試和發(fā)現(xiàn)的探索過(guò)程,學(xué)會(huì)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。通過(guò)問(wèn)題的不斷解決和不斷提出,使學(xué)生掌握所學(xué)的知識(shí),理解所學(xué)知識(shí)與其他相關(guān)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生既學(xué)到了知識(shí)又培養(yǎng)了應(yīng)用的意識(shí)和能力的教學(xué)目的。在教學(xué)中我們將傳統(tǒng)的黑板、粉筆加教案的教學(xué)方法與多媒體教學(xué)結(jié)合使用,將傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中不能直觀表示的抽象的概念、定理等通過(guò)圖表、圖像、動(dòng)畫(huà)等多媒體生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái),從而加深了學(xué)生的印象,使學(xué)生易于理解和掌握,既激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,又解決了課堂信息量不大的問(wèn)題,使教學(xué)過(guò)程靈活多樣,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,形成了數(shù)學(xué)教學(xué)的良性循環(huán)?!皵?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”是新的教學(xué)模式,它將數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)應(yīng)用三者融為一體,在無(wú)錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)中,開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件的使用,使學(xué)生邊學(xué)邊用,著重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力,把所學(xué)的知識(shí)直接應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。實(shí)踐表明這種教學(xué)方式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力起到了積極的作用。

(四)完善評(píng)價(jià)手段,促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用

考試作為督促學(xué)生學(xué)習(xí)、檢驗(yàn)學(xué)習(xí)情況的有效手段,是必不可少的。在教學(xué)實(shí)踐中,我們?cè)跀?shù)學(xué)課程的考核中增加數(shù)學(xué)建模問(wèn)題,在平常的作業(yè)中除了留一些鞏固課堂數(shù)學(xué)知識(shí)的題目外,還增加了需用數(shù)學(xué)解決的實(shí)際應(yīng)用題。這些應(yīng)用題可以獨(dú)立或自由組合成小組去完成,這種做法,鼓勵(lì)了學(xué)生用數(shù)學(xué),提高了邏輯思維能力,培養(yǎng)了認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍、精益求精的風(fēng)格,提高了運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理現(xiàn)實(shí)世界中各種復(fù)雜問(wèn)題的意識(shí)、信念和能力,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)造力,團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,從而獲得除數(shù)學(xué)知識(shí)本身以外的素質(zhì)與能力。實(shí)踐證明,在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中突出數(shù)學(xué)建模思想,注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,是數(shù)學(xué)教育改革的發(fā)展方向?!皩W(xué)數(shù)學(xué)”是為了“用數(shù)學(xué)”,教師應(yīng)努力創(chuàng)造機(jī)會(huì),把數(shù)學(xué)建模思想方法滲透到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)環(huán)節(jié)中去,提高他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新能力。作為新時(shí)期的數(shù)學(xué)教育工作者,不僅要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)知識(shí),還必須努力提高自身的數(shù)學(xué)模型意識(shí)、數(shù)學(xué)建模能力與使用計(jì)算機(jī)的能力。只有做到這一點(diǎn),才能夠在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中突出數(shù)學(xué)建模思想,對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng),為培養(yǎng)高素質(zhì)的科技人才貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn):

1、姜啟源,謝金星,葉俊.數(shù)學(xué)模型[M].高等教育出版社,2007.

第5篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;獨(dú)立學(xué)院;人才培養(yǎng);創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)建模課程和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽作為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)組成部分,在我院已經(jīng)進(jìn)行了四年。面對(duì)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的新形勢(shì),面對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)人才的要求,怎樣使數(shù)學(xué)建模在人才培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用,需要我們不斷探索和實(shí)踐。

一、數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽

模型是實(shí)物、過(guò)程的表示形式,是人們認(rèn)識(shí)事物的概念框架。數(shù)學(xué)模型是對(duì)所研究對(duì)象的數(shù)學(xué)模擬,是進(jìn)行科學(xué)研究的一個(gè)重要方法。數(shù)學(xué)建模就是通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析,通過(guò)抽象和簡(jiǎn)化,明確實(shí)際問(wèn)題中最重要的變量和參數(shù),通過(guò)系統(tǒng)的變化機(jī)理或?qū)嶒?yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)建立起這些變量和參數(shù)間的量化關(guān)系,再用精確或近似的數(shù)學(xué)方法求解,然后把數(shù)學(xué)的結(jié)果和實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行比較,用實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證模型的合理性,對(duì)模型進(jìn)行修改和完善,最后將模型用于解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中去。為了推動(dòng)數(shù)學(xué)建模的進(jìn)一步發(fā)展,吸引更多的學(xué)生參與數(shù)學(xué)活動(dòng),從1994年起,全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽成為國(guó)家教育部組織的全國(guó)性大學(xué)生四大競(jìng)賽之一。目前,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽已經(jīng)成為我國(guó)規(guī)模最大的大學(xué)生課外科技競(jìng)賽活動(dòng)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽與以往主要考察知識(shí)和技巧的數(shù)學(xué)競(jìng)賽不同,是一個(gè)完全開(kāi)放式的競(jìng)賽。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的主要目的在于“激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,鼓勵(lì)學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng),開(kāi)拓知識(shí)面,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和合作意識(shí),推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革”。數(shù)學(xué)建模課程和競(jìng)賽的開(kāi)展把學(xué)生學(xué)過(guò)的知識(shí)和周?chē)默F(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來(lái),通過(guò)教學(xué)與競(jìng)賽,可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的洞察能力、數(shù)學(xué)語(yǔ)言翻譯能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力及各種當(dāng)代科技最新成果的使用能力。數(shù)學(xué)建模具有聯(lián)系實(shí)際、領(lǐng)域廣泛、案例豐富的特點(diǎn),在教學(xué)和競(jìng)賽中可以根據(jù)問(wèn)題的需要引導(dǎo)學(xué)習(xí)和接受不斷涌現(xiàn)的新概念、新思想和新方法,培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題抽象為數(shù)學(xué)模型的能力,培養(yǎng)學(xué)生快速反應(yīng)能力和自我開(kāi)拓能力。

二、煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院的數(shù)學(xué)建模工作

(一)現(xiàn)狀與成績(jī)

從小學(xué)到大學(xué),數(shù)學(xué)課程伴隨著一個(gè)理工科大學(xué)生走過(guò)了人生最珍貴的十幾年,其時(shí)間之長(zhǎng),負(fù)擔(dān)之重,是其他任何課程都不能相比的。然而,卻有不少學(xué)生帶著學(xué)數(shù)學(xué)到底有什么用的困惑,在沉重的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)下感到數(shù)學(xué)既難懂又枯燥,學(xué)習(xí)興趣日下。于是,一方面是社會(huì)對(duì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有著密切聯(lián)系的應(yīng)用數(shù)學(xué)的需要日益增長(zhǎng),另一方面學(xué)了很多書(shū)本知識(shí)的大學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力遠(yuǎn)不能適應(yīng)從事專(zhuān)業(yè)工作的需要。正是為了解決這個(gè)矛盾,根據(jù)國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài),我們先后在煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課和全校數(shù)學(xué)建模選修課。自2008年起,我們開(kāi)始獨(dú)立組織學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課和數(shù)學(xué)建模選修課的繼續(xù)和深入,也是對(duì)我們數(shù)學(xué)建模課程質(zhì)量和效果的直接檢驗(yàn)。我們從參加數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)的學(xué)生中或從參加學(xué)校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生中選拔優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),組隊(duì)參加競(jìng)賽。通過(guò)培訓(xùn)和競(jìng)賽,學(xué)生的自學(xué)能力、自我管理能力、創(chuàng)新能力、拼搏精神、合作精神大大提高。通過(guò)幾年的努力,我們?nèi)〉昧艘韵鲁煽?jī):

1.培養(yǎng)了一批優(yōu)秀人才。

參加過(guò)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課和選修課學(xué)習(xí)的學(xué)生,以及參加過(guò)數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和競(jìng)賽的學(xué)生,在自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力、寫(xiě)作能力、拼搏精神、合作精神等諸方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,數(shù)學(xué)建模所培養(yǎng)的素質(zhì)和能力將使他們受益終生。

2.在競(jìng)賽中取得了優(yōu)異成績(jī)。

自2008年起,煙臺(tái)大學(xué)文經(jīng)學(xué)院連續(xù)4年獨(dú)立組隊(duì)參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,共榮獲國(guó)家二等獎(jiǎng)2項(xiàng),省一等獎(jiǎng)12項(xiàng),省二等獎(jiǎng)35項(xiàng),省三等獎(jiǎng)16項(xiàng)。每年均獲得全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽山東賽區(qū)優(yōu)秀組織工作獎(jiǎng)。3.建立了數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室。我們?cè)?010年建立了數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室,為我校數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課提供了良好的實(shí)驗(yàn)基地。每年的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,我校學(xué)生就在此實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行上機(jī)實(shí)驗(yàn)。為把實(shí)驗(yàn)引入數(shù)學(xué)教學(xué)、為更大范圍的數(shù)學(xué)教學(xué)改革起到了良好的示范作用。④積累了許多資料。我們收集了國(guó)內(nèi)外有關(guān)數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的許多教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及軟件,這些資料為進(jìn)一步的工作提供了良好的基礎(chǔ)。⑤造就了一批高水平、有奉獻(xiàn)精神、勇于探索教學(xué)改革新思路的師資隊(duì)伍。通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)促進(jìn)了教師水平的提高和知識(shí)面得擴(kuò)大,也為數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)和整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索了一些新思路、新方法。

(二)思考與改革

在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中,我們一直在反復(fù)探討怎樣更有效地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力這一問(wèn)題。我們認(rèn)為,知識(shí)的獲取是一個(gè)特殊的認(rèn)識(shí)過(guò)程,本質(zhì)上是一個(gè)創(chuàng)造性的過(guò)程。很多重要知識(shí)是通過(guò)“體悟”、“構(gòu)建”、“再創(chuàng)造”等創(chuàng)造性認(rèn)識(shí)過(guò)程而獲得的。知識(shí)的學(xué)習(xí)不僅是目的,而且是手段,是認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法的手段,在教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過(guò)程,而不是簡(jiǎn)單的獲取結(jié)果,強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性解決問(wèn)題的方法和養(yǎng)成不斷探索的精神。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)的實(shí)踐中,我們從強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力出發(fā),嘗試了下面兩種教學(xué)模式:

1.探索討論。

按照人們探索未知世界、獲取新知識(shí)的途徑,通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、綜合已有的知識(shí)去創(chuàng)造性地解決問(wèn)題等步驟去獲取和掌握新知識(shí)。這種方法突出學(xué)生自己探索新知識(shí),注重學(xué)生的獨(dú)立鉆研。這種模式通過(guò)創(chuàng)造一種環(huán)境、提出一些問(wèn)題、學(xué)生定向自學(xué)、師生共同研討等步驟實(shí)現(xiàn)。在這一學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師通過(guò)情景和問(wèn)題引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)討論。該方法成敗的關(guān)鍵是要有合適的問(wèn)題。

2.小組活動(dòng)與大型作業(yè)。

這是根據(jù)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代人們只有通過(guò)合作和交流才能更多、更快、更好地獲取知識(shí)這一特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)的方式。教師將學(xué)生分成若干小組并指定一些問(wèn)題,讓學(xué)生閱讀相應(yīng)的參考文獻(xiàn),相互討論,形成解決問(wèn)題的方案,通過(guò)計(jì)算給出結(jié)果,并寫(xiě)出完整的報(bào)告。這樣可以充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的特長(zhǎng),如計(jì)算、分析、編程、寫(xiě)作等,使他們養(yǎng)成與別人合作工作的良好習(xí)慣。在具體的教學(xué)過(guò)程中,根據(jù)不同部分內(nèi)容和學(xué)生的情況,可以采取不同的教學(xué)方式。在數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)中通過(guò)這些訓(xùn)練使學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題和數(shù)學(xué)聯(lián)系起來(lái),從一些觀察到的現(xiàn)象中歸納數(shù)量規(guī)律,并運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法或計(jì)算機(jī)予以證明。這種創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)方法在學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面起到了積極的作用,參加過(guò)數(shù)學(xué)建模課程學(xué)習(xí)和參加過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的同學(xué)的數(shù)學(xué)素質(zhì)有了較大的提高,為進(jìn)一步發(fā)展打好了基礎(chǔ)。

(三)對(duì)今后工作的建議

通過(guò)幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐和兄弟院校的經(jīng)驗(yàn)可以看出,數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)對(duì)教學(xué)改革和人才培養(yǎng)有著十分重要的作用,今后我們可以進(jìn)行以下幾發(fā)面的工作,以便使數(shù)學(xué)建模工作更上一層樓。

1.在數(shù)學(xué)建模中加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

創(chuàng)新能力主要是指利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),在個(gè)性品質(zhì)的支持下,新穎而獨(dú)特地提出問(wèn)題、解決問(wèn)題,并由此產(chǎn)生出有價(jià)值的新思想、新方法、新成果。創(chuàng)新能力是人的各種能力的綜合和最高形式。但創(chuàng)新能力不是一門(mén)課程,它無(wú)法通過(guò)講授來(lái)培養(yǎng)。創(chuàng)新能力是通過(guò)教學(xué)活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)的,是可以通過(guò)各門(mén)數(shù)學(xué)知識(shí)的載體來(lái)開(kāi)發(fā)的。數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽就是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個(gè)極好的載體,我們應(yīng)該充分發(fā)揮它們?cè)趧?chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用。我們已經(jīng)成立了數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì),可以通過(guò)它們組織一些課外建模小組,引導(dǎo)學(xué)生了解一些研究領(lǐng)域的動(dòng)向,從中找出合適的建模問(wèn)題,作為一個(gè)長(zhǎng)期的研究課題,讓學(xué)生從事一些真正的科研工作。

2.擴(kuò)大受益面,開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課。

由于數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和師資有一定的要求,目前還無(wú)法推廣到全校,但數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課可與高等數(shù)學(xué)有機(jī)地結(jié)合,使學(xué)生大面積受益。我們可以在學(xué)校條件許可的情況下,對(duì)不同層次的學(xué)生開(kāi)設(shè)認(rèn)知、計(jì)算、建模三種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)。認(rèn)知就是讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)的幫助下加深對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解,也可以猜測(cè)一些結(jié)論,通過(guò)計(jì)算機(jī)加以驗(yàn)證。計(jì)算就是引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能去完成數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)模擬等任務(wù),得到一些問(wèn)題的近似解。建模就是引導(dǎo)學(xué)生解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。

3.讓數(shù)學(xué)建模的思想滲透到各門(mén)數(shù)學(xué)課程中。

在大學(xué)教育中最理想的數(shù)學(xué)建模教學(xué)就是把它滲透到各門(mén)數(shù)學(xué)課程中和專(zhuān)業(yè)課中。在每一門(mén)課中設(shè)計(jì)兩三個(gè)較精彩的建模案例,四年下來(lái),學(xué)生就有了很多典型的例子,其創(chuàng)新能力就會(huì)有較大的提高。

4.將數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽作為日常教學(xué)工作對(duì)待。

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽每年一次,為了提高我校的競(jìng)賽成績(jī),應(yīng)該將其納入正常的教學(xué)軌道,不應(yīng)該是每年報(bào)名、選拔、競(jìng)賽,而應(yīng)該提前準(zhǔn)備,做到水到渠成。

三、結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱苦工作,需要學(xué)校各方面有配套的措施,現(xiàn)在數(shù)學(xué)教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)又非常重,這使得我們的教學(xué)改革面臨更大的困難,致力于數(shù)學(xué)建模的教師需要更大的毅力和勇氣。我們的工作僅僅是一個(gè)開(kāi)端,還處于探索階段,對(duì)于這門(mén)課程的期望不宜太高,特別是對(duì)沒(méi)有學(xué)過(guò)數(shù)學(xué)建模課的學(xué)生,只要通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)讓他們形成自覺(jué)學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力,以后能主動(dòng)想到利用數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)結(jié)合去解決實(shí)際問(wèn)題,就是我們的成功。

參考文獻(xiàn):

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第6篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模技術(shù)本科創(chuàng)新能力

近幾年來(lái),越來(lái)越多的新建本科院校將自己的發(fā)展目標(biāo)定位于開(kāi)展應(yīng)用型本科教育、培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才,我們稱(chēng)這類(lèi)普通高校為應(yīng)用型本科院校。在我國(guó)高教法中對(duì)本科教育的學(xué)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有明確的規(guī)定:“應(yīng)當(dāng)使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握本專(zhuān)業(yè)必需的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí),掌握本專(zhuān)業(yè)必需的基本技能、方法及相關(guān)知識(shí),具有從事本專(zhuān)業(yè)實(shí)際工作和研究工作的初步能力?!睆倪@一規(guī)定看,我國(guó)工科專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的其實(shí)都是應(yīng)用型人才,但從培養(yǎng)目標(biāo)的內(nèi)涵上說(shuō),可分為三類(lèi):

一為工程研究型人才。主要由研究型和教學(xué)研究型高校培養(yǎng),其培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)能夠?qū)l(fā)現(xiàn)的一般自然規(guī)律轉(zhuǎn)換為應(yīng)用成果的橋梁性人才。

二為技術(shù)應(yīng)用型人才。主要由教學(xué)型地方本科院校培養(yǎng),其培養(yǎng)目標(biāo)是:能在生產(chǎn)第一線解決實(shí)際問(wèn)題、保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能,屬于使研究開(kāi)發(fā)的成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的人才。定位為技術(shù)工程師。

三為技能應(yīng)用型人才。主要由高職類(lèi)院校培養(yǎng)。其特點(diǎn)為:突出應(yīng)用性、實(shí)踐性,有較強(qiáng)的操作技能和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

上海電機(jī)學(xué)院是2004年9月經(jīng)上海市人民政府批準(zhǔn),在原上海電機(jī)技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校的基礎(chǔ)上建立的以實(shí)施本科教育為主的全日制普通高等院校。其定位在培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型本科人才的教學(xué)型院校。技術(shù)應(yīng)用型本科人才學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的在于應(yīng)用數(shù)學(xué)。這就要求他們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的同時(shí),不斷提高應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)、興趣和能力。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)知識(shí)和應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點(diǎn);是啟迪創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維、鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型本科人才的一條重要途徑。

1數(shù)學(xué)建模的發(fā)展歷程

近幾十年來(lái),數(shù)學(xué)迅速向自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域滲透,在工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)及金融管理等各方面發(fā)揮著越來(lái)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(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,已經(jīng)形成了一種普遍的,可以實(shí)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(gè)重要組成部分。用數(shù)學(xué)方法解決各類(lèi)問(wèn)題或?qū)嵤?shù)學(xué)技術(shù),首先要求將所考慮的問(wèn)題數(shù)學(xué)化,即通過(guò)對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其中可以用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述的關(guān)系或規(guī)律,將之構(gòu)建成一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行解決,這就是數(shù)學(xué)建模。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(gè)重要領(lǐng)域。

為培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,國(guó)外較早地經(jīng)常舉辦大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。1989年我國(guó)大學(xué)生開(kāi)始參加美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽(MCM),從1992年開(kāi)始,教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)每年主辦一次全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,至今已經(jīng)舉辦了16屆,參賽隊(duì)伍每年都不斷增長(zhǎng),在競(jìng)賽過(guò)程中,大學(xué)生的聰明才智和創(chuàng)造得到了充分的發(fā)揮,提交了不少出色的答卷,涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的參賽隊(duì)伍,同時(shí),有力地促進(jìn)了高等院校的數(shù)學(xué)教學(xué)改革,充分顯示了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)的強(qiáng)大生命力。舉辦大學(xué)數(shù)模競(jìng)賽,已造成一種氛圍,推動(dòng)了培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的工作。

2數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)中的意義

數(shù)學(xué)建模是對(duì)人的數(shù)學(xué)知識(shí),實(shí)際知識(shí)的擁有量和靈活運(yùn)用程度,邏輯推理能力,直覺(jué)、想象和洞察能力,計(jì)算機(jī)使用能力等的全面檢驗(yàn),最能反映出創(chuàng)新精神?!翱茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”。每年的工科大學(xué)畢業(yè)生是科技戰(zhàn)線的生力軍,他們要出科技成果,并且“千方百計(jì)促進(jìn)科技成果在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用”,“加速科技成果轉(zhuǎn)化”,數(shù)學(xué)建模能力對(duì)他們是必不可少的。

數(shù)學(xué)建模是對(duì)傳統(tǒng)教育的一個(gè)挑戰(zhàn),它強(qiáng)調(diào)怎樣利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)工具來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。學(xué)生參加數(shù)學(xué)模型的研究,參加全國(guó)大學(xué)生建模競(jìng)賽,是將以前的“做練習(xí)”改為現(xiàn)在的“做問(wèn)題”,將生活變成數(shù)學(xué),將問(wèn)題實(shí)際解決。數(shù)學(xué)建模是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng),是學(xué)生時(shí)代的第一次科研訓(xùn)練,是一個(gè)向?qū)嶋H負(fù)責(zé)的任務(wù)書(shū),是對(duì)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)、服務(wù)于社會(huì)的鍛煉與挑戰(zhàn)?;谝陨系闹匾裕S多高校對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力越來(lái)越重視,我校也不例外。

3提高我校學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的具體措施

為了提高我校學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,我們可在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中溶入數(shù)學(xué)建模,并開(kāi)設(shè)創(chuàng)新系列課程:數(shù)學(xué)建模系列課程。系列課程中除設(shè)置了數(shù)學(xué)建模理論課外,還設(shè)置數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課、數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)和數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等任選課。

(1)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,融入數(shù)學(xué)建模:高等數(shù)學(xué)是工科大學(xué)本科學(xué)生的一門(mén)必修課程,也是學(xué)習(xí)其它技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的必要基礎(chǔ)課程,無(wú)論學(xué)生和教師都非常重視這門(mén)課程的教學(xué)。從工科應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的各專(zhuān)業(yè)教學(xué)序列上講,高等數(shù)學(xué)處于龍頭地位,它不但對(duì)后續(xù)課程產(chǎn)生影響,更對(duì)學(xué)生的思維習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法產(chǎn)生深刻、持久的影響,因此,有著其它課程所不可替代的作用。但是現(xiàn)在的高等數(shù)學(xué)教材,多數(shù)只注重理論和計(jì)算,對(duì)應(yīng)用性不夠重視,即使有個(gè)別的應(yīng)用也是限于較少的物理方面的簡(jiǎn)單應(yīng)用。很多高年級(jí)大學(xué)生和已畢業(yè)的大學(xué)生都有這樣的認(rèn)識(shí):高等數(shù)學(xué)很重要,但很枯燥,學(xué)了半天除了知道能在物理上應(yīng)用外,不知道還能有什么用,但又不得不學(xué)。學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的目的不明確、缺少自覺(jué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。歸于一點(diǎn),就是學(xué)生不知道學(xué)了高等數(shù)學(xué)有什么用。在今后的學(xué)習(xí)和工作中高等數(shù)學(xué)到底有什么作用呢?學(xué)生很茫然,但高等數(shù)學(xué)又是非常重要的課程。因此,很多學(xué)生都是懷著不得不學(xué)的態(tài)度來(lái)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的,缺乏自覺(jué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。這就要求我們數(shù)學(xué)教師進(jìn)行課程內(nèi)容和教學(xué)方法的大膽改革,讓學(xué)生明白高等數(shù)學(xué)除了在物理上應(yīng)用以外,還有很多用處,可以說(shuō)我們的生活中、工作中無(wú)時(shí)無(wú)刻充滿(mǎn)著數(shù)學(xué),只是你沒(méi)有認(rèn)識(shí)它,不知道該怎樣用它。由于數(shù)學(xué)建模中的例子來(lái)源于社會(huì)和生活中的實(shí)際問(wèn)題,會(huì)使學(xué)生感到數(shù)學(xué)無(wú)處不在,數(shù)學(xué)思想無(wú)所不能。讓學(xué)生切實(shí)領(lǐng)悟到高等數(shù)學(xué)課程與實(shí)際問(wèn)題以及專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)的緊密聯(lián)系。在額定課時(shí)內(nèi),在保證完成教學(xué)大綱內(nèi)容講授前提下,教師根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和需要,有目的的挑選、設(shè)計(jì)和重點(diǎn)細(xì)致的講解與所學(xué)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,如電氣專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,對(duì)引力、流量、環(huán)流量、通量與散度、梯度場(chǎng)應(yīng)是重點(diǎn),機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)偏重在變力沿直線作功、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、付里葉級(jí)數(shù)上。這樣就會(huì)使學(xué)生既獲得了數(shù)學(xué)建模的基本訓(xùn)練,又調(diào)動(dòng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的熱情,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。

(2)在全校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模公選課:繼本科生高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)之后,為了進(jìn)一步提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,培育和訓(xùn)練綜合能力在全校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模公選課。通過(guò)具體實(shí)例引入使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建?;舅枷?、基本方法、基本類(lèi)型。學(xué)會(huì)進(jìn)行科學(xué)研究的一般過(guò)程,并能進(jìn)入一個(gè)實(shí)際操作的狀態(tài)。通過(guò)數(shù)學(xué)模型有關(guān)的概念、特征的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)模型應(yīng)用實(shí)例的介紹,培養(yǎng)學(xué)生雙向翻譯能力,數(shù)學(xué)推導(dǎo)計(jì)算和簡(jiǎn)化分析能力,熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)能力;培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)想、洞察能力、綜合分析能力;培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

(3)在全校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)公選課,加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課教學(xué),提高學(xué)生的建模能力和科學(xué)計(jì)算能力:數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)是將數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)知識(shí)結(jié)合起來(lái),用于解決實(shí)際生活中存在問(wèn)題的一門(mén)方法實(shí)驗(yàn)課;是繼本科生在掌握了高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)建模理論部分等基本數(shù)學(xué)理論和基本建模方法后,使用主流數(shù)學(xué)軟件,通過(guò)較其它流行語(yǔ)言更為方便的計(jì)算機(jī)編程求解眾多領(lǐng)域數(shù)學(xué)建模問(wèn)題的計(jì)算機(jī)實(shí)踐課。通過(guò)數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),可使學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和其它專(zhuān)業(yè)知識(shí)很好地應(yīng)用到解決實(shí)際問(wèn)題中去,強(qiáng)調(diào)利用計(jì)算機(jī)及各種資料解決實(shí)際問(wèn)題動(dòng)手能力的培養(yǎng),增加受益面。為學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)服務(wù),給課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文提供強(qiáng)有力的方法論指導(dǎo),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

(4)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)課:在數(shù)學(xué)建模理論、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后,開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)課。針對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽從數(shù)學(xué)模型理論到計(jì)算機(jī)能力都有不同程度提高的要求,根據(jù)學(xué)生掌握的知識(shí)層次、深度,補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)。通過(guò)數(shù)學(xué)模型有關(guān)知識(shí)、方法的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)模型應(yīng)用實(shí)例的介紹,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力,參加一年一次的全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。

近年來(lái)的研究表明提高大學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力是一個(gè)需要長(zhǎng)期努力、集體參與的系統(tǒng)工程。作為高等學(xué)校的數(shù)學(xué)教育工作者,我們需要針對(duì)當(dāng)前大學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)存在的問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真研究、深入探析。隨著上海電機(jī)學(xué)院技術(shù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革而不斷在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)、深入發(fā)展、及時(shí)充實(shí)新內(nèi)容,將進(jìn)一步提高我校學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。

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第7篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)能力;數(shù)學(xué)素質(zhì)

一、數(shù)學(xué)建模的過(guò)程

所謂數(shù)學(xué)建模是指對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定研究對(duì)象,為了某個(gè)特定的目的在作了一些必要的簡(jiǎn)化假設(shè)、運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,并通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述出來(lái)的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)中的各種基本概念。都以各自相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)原型作為背景而抽象出來(lái)的數(shù)學(xué)概念。馬克思曾說(shuō)過(guò):“一門(mén)科學(xué)只有成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時(shí)。才算達(dá)到了完善的進(jìn)步。”可以認(rèn)為,數(shù)學(xué)在各門(mén)科學(xué)中被應(yīng)用的水平標(biāo)志著這門(mén)科學(xué)發(fā)展的水平。一般地說(shuō),當(dāng)實(shí)際問(wèn)題需要我們對(duì)所研究的現(xiàn)實(shí)對(duì)象提供分析、預(yù)報(bào)等方面的結(jié)果時(shí),往往都離不開(kāi)數(shù)學(xué)。而建立數(shù)學(xué)模型則是這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。那么,數(shù)學(xué)建模的一般步驟可以表示為

由此可見(jiàn),數(shù)學(xué)建模是一個(gè)多次循環(huán)的驗(yàn)證過(guò)程。是應(yīng)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,是一個(gè)創(chuàng)造性工作和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過(guò)程。

二、培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模能力的基本途徑

培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,首先,應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的建模興趣。數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)是有很多問(wèn)題與生活息息相關(guān),大部分來(lái)源于生活,應(yīng)用于實(shí)踐,這無(wú)疑能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)其他學(xué)科知識(shí)的積累。數(shù)學(xué)建模中交叉滲透著多種學(xué)科的知識(shí),具有多樣性、復(fù)雜性、綜合性。只有掌握了豐富的知識(shí)。在解題過(guò)程中根據(jù)客觀條件的發(fā)展和變化才能靈活地找到解決問(wèn)題的方法。

三、數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的作用

1、數(shù)學(xué)建模有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力是人的各種能力的綜合和最高形式,創(chuàng)新能力不僅僅是智力活動(dòng),他不僅表現(xiàn)為對(duì)知識(shí)的攝取、改組和應(yīng)用,而且是一種追求創(chuàng)新意識(shí),是一種發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、積極探索的心理取向,是一種善于把握機(jī)會(huì)的敏銳性,是一種積極改變自己并改變環(huán)境的應(yīng)變能力。而“建?!睂?shí)質(zhì)上就是構(gòu)造模型,但模型的構(gòu)造并不是一件容易的事,需要有足夠強(qiáng)的構(gòu)造能力,而學(xué)生的構(gòu)造能力的提高則是學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的基礎(chǔ):創(chuàng)造性地使用已知條件,創(chuàng)造性地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。例如:討論椅子能在不平的地面放穩(wěn)嗎?這樣的一個(gè)問(wèn)題來(lái)源于日常生活中一件普通的事實(shí):把椅子往不平的地面上一放,通常只有三只腳著地放不穩(wěn)。然而,只需稍微挪動(dòng)幾次,就可以使四只腳同時(shí)著地放穩(wěn)。

分析:解決這個(gè)問(wèn)題首先要做模型假設(shè):椅子的四條腿一樣長(zhǎng),椅腳與地面接觸處可視為一個(gè)點(diǎn),四腳的連線成正方形;地面高度是連續(xù)變化的,沿著任何方向都不會(huì)出現(xiàn)間斷,即地面可以看作數(shù)學(xué)上的連續(xù)曲線;對(duì)于椅腳的間距和椅腿的長(zhǎng)度而言,地面是相對(duì)平坦的,使椅子的任何位置至少有三支腳同時(shí)著地。其次構(gòu)造模型:這個(gè)問(wèn)題的中心問(wèn)題是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言把椅子四只腳同時(shí)著地的條件和結(jié)論表示出來(lái)。先用變量表示椅子的位置,再把椅腳著地用數(shù)學(xué)符號(hào)表示出來(lái),進(jìn)而建立了這個(gè)實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。

2、數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)的能力

與數(shù)學(xué)建模有密切關(guān)系的數(shù)學(xué)模擬,主要是運(yùn)用數(shù)字式計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)模擬。它根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)或過(guò)程的特性,按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)律,用計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言模擬實(shí)際運(yùn)行狀況,并根據(jù)大量模擬結(jié)果對(duì)系統(tǒng)和過(guò)程進(jìn)行定量分析。在應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),往往需要較大的計(jì)算量。這就要用到計(jì)算機(jī)來(lái)處理。計(jì)算機(jī)模擬以其成本低、時(shí)間短、重復(fù)性高、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn),被人們稱(chēng)為是建立數(shù)學(xué)模型的重要手段之一,我們也從中看出數(shù)學(xué)建模對(duì)提高學(xué)生計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力是不言而喻的。

3、數(shù)學(xué)建模過(guò)程有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

數(shù)學(xué)建模的重要特點(diǎn)是多次循環(huán)的驗(yàn)證過(guò)程。多次修改模型使之不斷完善的過(guò)程。例如和人們的生活息息相關(guān)的一個(gè)事實(shí):在十字路口設(shè)置了紅綠燈,為了使那些正行駛在交叉口或離交叉口太近而無(wú)法停下的車(chē)輛通過(guò),紅綠燈轉(zhuǎn)換中間還要亮一段時(shí)間的黃燈,那么黃燈要亮多長(zhǎng)時(shí)間才算合理呢?我們?cè)诮⒛P鸵院笠?yàn)證模型是否合理,這就要求我們?cè)趯?shí)踐中反復(fù)思考,反復(fù)檢驗(yàn),這樣才能得出合理的結(jié)論。

4、數(shù)學(xué)建模有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)學(xué)建模已經(jīng)越來(lái)越多地出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)、工作和社會(huì)活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域中。在新課程改革中,增加了“數(shù)學(xué)建模、探究性問(wèn)題、數(shù)學(xué)文化”這三個(gè)模塊式的內(nèi)容,這些內(nèi)容的增設(shè),其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。對(duì)于數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)知識(shí)比較熟悉,但對(duì)實(shí)際問(wèn)題涉及的相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)及背景卻不是很了解。當(dāng)面對(duì)一個(gè)從未接觸過(guò)的實(shí)際問(wèn)題,要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)分析、解決,就必須開(kāi)拓思路,充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,這一過(guò)程正好培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

四、數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題和思考。

第8篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

一、計(jì)算機(jī)多媒體在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

(一)強(qiáng)化課前研究

課前研究是教學(xué)的準(zhǔn)備。只有課前進(jìn)行充分的研究,才能取得理想的教學(xué)效果。利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)化課前研究,輔助備課是一個(gè)很好的途徑。計(jì)算機(jī)備課便于隨時(shí)修改教案,當(dāng)然這并非計(jì)算機(jī)輔助備課的主要目的。我們應(yīng)利用計(jì)算機(jī)收集整理數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和信息,譬如通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)查看國(guó)內(nèi)外的數(shù)學(xué)教學(xué)信息,或者選用市場(chǎng)上出售的教學(xué)軟件,從中選擇或借鑒對(duì)教學(xué)有用的東西來(lái)充實(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)。

(二)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程

學(xué)習(xí)新課,是教學(xué)中非常重要的部分。許多數(shù)學(xué)現(xiàn)象、數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)反應(yīng)、數(shù)學(xué)規(guī)律都要求學(xué)生在學(xué)習(xí)新課時(shí)有一個(gè)正確的第一印象,這樣可以避免學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中造成認(rèn)識(shí)上、理解上的模糊或錯(cuò)誤。在講授新課時(shí),利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),運(yùn)用文字、聲音、圖象來(lái)刺激學(xué)生和調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官,以多種方式,不同的表現(xiàn)手法對(duì)新授課的內(nèi)容進(jìn)行加工,使之生動(dòng)、有趣地展現(xiàn)于學(xué)生面前,讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)現(xiàn)象、數(shù)學(xué)模型及其規(guī)律。同時(shí),計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)還可以加大傳輸?shù)男畔⒘亢托畔鬏數(shù)馁|(zhì)量,實(shí)現(xiàn)課堂的優(yōu)化組合。實(shí)踐證明,正確利用計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)使課堂生動(dòng)形象,學(xué)生普遍感興趣,讓學(xué)生在活潑輕松的氣氛中學(xué)習(xí),知識(shí)接受快,課堂效益好。

1.創(chuàng)設(shè)情景

美國(guó)教育家布魯納說(shuō):“學(xué)習(xí)的最好刺激,乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣”。利用多媒體計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),通過(guò)創(chuàng)設(shè)意境、渲染氣氛,將與教學(xué)有關(guān)的知識(shí)運(yùn)用圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音、文字信息等,在課堂上展示出來(lái),以大量的視聽(tīng)信息、高科技手段刺激學(xué)生,多種感官參與教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。如:在講述相似三角形的教學(xué)內(nèi)容時(shí),上課開(kāi)始先播放一些相似物體的應(yīng)用以及重要性,使學(xué)生對(duì)它們又有了新的認(rèn)識(shí),渴望知道它們是如何判定的,還有哪些性質(zhì),有自己想試一試的沖動(dòng),給新授知識(shí)創(chuàng)設(shè)了一個(gè)良好的心里氛圍。再如:利用多媒體計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能,巧妙地創(chuàng)設(shè)導(dǎo)入的情境,引起學(xué)生注意,激發(fā)學(xué)生的探究欲望,如講述“對(duì)稱(chēng)性”前,將人體對(duì)稱(chēng)之謎、自然界對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象制作成多媒體展示給學(xué)生,學(xué)生就會(huì)聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn),去思考、分析,產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

2.模擬建模

數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要部分,通過(guò)建模即可培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)態(tài)度,又能使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識(shí)。但初中數(shù)學(xué)中有些建模的難度較大,還有的建模無(wú)法實(shí)際操作。運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù),模擬建模就可以彌補(bǔ)這一不足。還可以使用VCD播放一些與教學(xué)有關(guān)的錄像片,如幾何知識(shí)及應(yīng)用數(shù)學(xué)等等。通過(guò)演示模擬建模,使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了進(jìn)一步的了解,達(dá)到了教育教學(xué)目的,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和一絲不茍的科學(xué)精神。

3.提高視度

注意是心理活動(dòng)對(duì)一定事物的指向和集中。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),注意是感知的基礎(chǔ),是良好學(xué)習(xí)質(zhì)量的必要條件。數(shù)學(xué)教學(xué)中的演示和學(xué)生分組練習(xí),都是為了給學(xué)生提供觀察的對(duì)象,要求學(xué)生有目的地進(jìn)行細(xì)致的觀察。后排的學(xué)生很難看清,利用實(shí)物投影儀可大大提高演示實(shí)驗(yàn)的可視度,達(dá)到促進(jìn)教學(xué)的目的。

(三)輔助學(xué)結(jié)

在初中總復(fù)習(xí)時(shí),運(yùn)用計(jì)算機(jī)將課堂教學(xué)中的板書(shū)、例題、練習(xí)制成一個(gè)CAI課件,即可增大課堂信息量、減少板書(shū)時(shí)間,又能達(dá)到較好的教學(xué)效果。如上行程問(wèn)題及追逐問(wèn)題及相關(guān)練習(xí)部分的復(fù)習(xí)中,用傳統(tǒng)的方法若把情況圖畫(huà)在黑板上很浪費(fèi)時(shí)間,用一些掛圖,又沒(méi)有動(dòng)態(tài)效果,如果制成CAI課件,只需一按鍵即呈現(xiàn)出來(lái),運(yùn)行極為方便。也可制作數(shù)學(xué)模型常見(jiàn)的素材庫(kù),根據(jù)每節(jié)教學(xué)內(nèi)容的需要進(jìn)行組合實(shí)驗(yàn),可以大大提高教學(xué)效率。這樣在總復(fù)習(xí)時(shí),教師就可以在課堂上充分一以導(dǎo)為主,啟發(fā)學(xué)生思維,增加課堂練習(xí)容量,提高教學(xué)效果。

(四)深化反饋檢測(cè)

快反饋、強(qiáng)矯正是提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要途徑。利用計(jì)算機(jī)貯量大、速度快、交互性能好的特點(diǎn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的訓(xùn)練和檢測(cè),這樣可把學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思維過(guò)程、方式、結(jié)果的正確與否給以立即判斷,以矯正思維過(guò)程。調(diào)用計(jì)算機(jī)題庫(kù)中的試題,學(xué)生可以直接在計(jì)算機(jī)上練習(xí)或考試。練習(xí)或考試完后,學(xué)生可以調(diào)出參考答案,及時(shí)找出問(wèn)題的所在,起到教師面批的效果,而且還發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教師也可以利用計(jì)算機(jī)來(lái)編擬試卷,可隨時(shí)修改,隨意排序、控制題目的難易程度。教師還可以利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件,幫助分析試卷、分析成績(jī);通過(guò)各種成績(jī)數(shù)據(jù)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,及時(shí)采取措施彌補(bǔ)不足,強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)。

二、計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)中值得思考的問(wèn)題

第9篇:計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)建模中的作用范文

[關(guān)健詞] 創(chuàng)新人才 經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué) 創(chuàng)新意識(shí)

一、數(shù)學(xué)建模及其發(fā)展

數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言方法去近似地刻劃一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,這種刻畫(huà)的數(shù)學(xué)表述就是數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型不僅可以用來(lái)描述自然科學(xué)中的許多現(xiàn)象,還可以用來(lái)探討社會(huì)科學(xué)中的一些問(wèn)題。在建立和完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的新問(wèn)題,每時(shí)每刻都對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生著重大影響。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型,可以研究一個(gè)國(guó)家、地區(qū)或一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)均衡增長(zhǎng)的最佳速度及最佳經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。因此,數(shù)學(xué)建模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要的應(yīng)用。早在二千多年前,中國(guó)古人就開(kāi)始使用數(shù)學(xué)模型方法,秦漢時(shí)期的數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》是在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上著寫(xiě)的。它的每一章都是在大量的實(shí)際問(wèn)題中選擇具有典型性的現(xiàn)實(shí)原型然后再通過(guò)“術(shù)“(即算法)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型。而有些章(如“勾股”、“方程”等)就是探討某種數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用的。近代的意大利科學(xué)家伽利略于1604年建立著名的自由落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,開(kāi)創(chuàng)了數(shù)學(xué)建模的新時(shí)代,使數(shù)學(xué)模型方法成為各門(mén)學(xué)科中極其重要的方法,并成為和其他學(xué)科共同發(fā)展的連接點(diǎn)。從17世紀(jì)開(kāi)始,經(jīng)濟(jì)學(xué)家就開(kāi)始把數(shù)學(xué)模型方法應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,用數(shù)學(xué)公式來(lái)表達(dá)經(jīng)濟(jì)理論(如著名的道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)的形式在1896年威克賽爾的《財(cái)政理論的探索》一書(shū)中就已提及。當(dāng)前許多獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家就是因開(kāi)創(chuàng)性地建立了經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)模型而獲此殊榮。當(dāng)前,數(shù)學(xué)建模教育和競(jìng)賽已作為各院校數(shù)學(xué)教學(xué)改革和培養(yǎng)高層次人才的一個(gè)重要方面。尤其是隨著計(jì)算機(jī)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,以往只有數(shù)學(xué)家才能求解計(jì)算的一些問(wèn)題,現(xiàn)在的一般科技人員也能完成,這將使得數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用得以普及。數(shù)學(xué)模型在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用也隨之具有更廣闊的前景。因此,對(duì)經(jīng)濟(jì)類(lèi)院校培養(yǎng)的人才應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí),解決實(shí)際問(wèn)題的能力的要求也日益提高。

二、加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意義

由于歷史的原因,我國(guó)經(jīng)濟(jì)類(lèi)院校以招收文科生為主,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)持消極態(tài)度的現(xiàn)象較為普遍。因此,數(shù)學(xué)建模嚴(yán)重制約和影響著學(xué)生今后的發(fā)展。不僅如此,傳統(tǒng)的教學(xué)方式也存在著很大的局限性:由于授課時(shí)的限制,教學(xué)內(nèi)容較多。同時(shí),由于學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,在經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中往往為了趕進(jìn)度,而被迫犧牲許多方面的應(yīng)用和計(jì)算,致使學(xué)生缺乏數(shù)學(xué)建模的初步訓(xùn)練,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)提不起興趣,進(jìn)而喪失對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性;教學(xué)思維模式陳舊,片面強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的嚴(yán)格思維訓(xùn)練和邏輯思維培養(yǎng),缺乏從具體現(xiàn)象到數(shù)學(xué)的一般抽象和將一般結(jié)論應(yīng)用到具體情況的思維訓(xùn)練,容易使學(xué)生形成呆板的思維習(xí)慣。與現(xiàn)代化生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展相比,教師的教學(xué)手段多數(shù)仍停留在粉筆加黑板階段,學(xué)生做題答案標(biāo)準(zhǔn)唯一,沒(méi)有任何供學(xué)生發(fā)揮其聰明才智和創(chuàng)造精神的余地。

三、開(kāi)展經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的對(duì)策

發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,必須要有計(jì)劃、有目的地增設(shè)以數(shù)學(xué)解決問(wèn)題為特征的數(shù)學(xué)建模教育模式。以數(shù)學(xué)建模為載體,可以全面激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在教學(xué)中,要積極創(chuàng)設(shè)“學(xué)”數(shù)學(xué)、“用”數(shù)學(xué)、“做”數(shù)學(xué)的環(huán)境,使學(xué)生在“做”數(shù)學(xué)中“學(xué)”數(shù)學(xué),使創(chuàng)造性思維在數(shù)學(xué)建模中找到一個(gè)切入點(diǎn),以吸引教師和學(xué)生進(jìn)一步探索和研究。經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)在人才培養(yǎng)的過(guò)程中,特別是在人才的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力方面發(fā)揮著非常積極的作用。經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)又是經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的突破口和切入點(diǎn),通過(guò)數(shù)學(xué)建模,我們可以認(rèn)識(shí)到深?yuàn)W的數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系,認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的思想方法、數(shù)學(xué)的概念、教學(xué)的公式等在解決實(shí)際問(wèn)題中所發(fā)揮的巨大作用。

從某種意義上說(shuō)數(shù)學(xué)建模就是科研活動(dòng)的縮影,其價(jià)值在于經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)是在已有的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造。我們面對(duì)的需要建模的問(wèn)題千差萬(wàn)別,因此,數(shù)學(xué)建??偸窃诓粩嗟膭?chuàng)新過(guò)程中發(fā)展。提高主動(dòng)性,探索積極創(chuàng)新能力,便成為數(shù)學(xué)建模教育的一大特色。實(shí)踐證明,通過(guò)數(shù)學(xué)建模教育后學(xué)生的素質(zhì)都有不同程度的提高。

為了提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),我國(guó)每年都要舉辦一次大學(xué)生建模競(jìng)賽活動(dòng),近年來(lái),這項(xiàng)活動(dòng)的規(guī)模逐年增大,目前已成為我國(guó)高等院校中規(guī)模最大的學(xué)生課外科技活動(dòng)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的開(kāi)展,促進(jìn)了數(shù)學(xué)建模的教學(xué)。實(shí)踐證明,數(shù)學(xué)建模教育培養(yǎng)學(xué)生的基本素質(zhì)可歸納為如下幾方面:能把實(shí)際問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述,再把數(shù)學(xué)結(jié)果用生活語(yǔ)言來(lái)解釋,實(shí)現(xiàn)生活語(yǔ)言與數(shù)學(xué)語(yǔ)言的相互“翻譯”;進(jìn)行綜合分析和綜合應(yīng)用的能力;創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新的能力;再學(xué)習(xí)的意識(shí)和通過(guò)學(xué)習(xí)或查閱使用各種資料不斷獲取新知識(shí)的能力;使用計(jì)算機(jī)及應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件包的能力;團(tuán)結(jié)合作、交流表達(dá)的能力;撰寫(xiě)論文的能力??傊?這些能力的具備是作為高素質(zhì)管理人才所必備的。因此,經(jīng)濟(jì)類(lèi)高職院校開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教育,將有利于提高學(xué)生素質(zhì),也有利于培養(yǎng)高層次的經(jīng)濟(jì)管理人才。

數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程融入模型化的思想,除了給學(xué)生直觀的感受外,更重要的是讓學(xué)生能自主思考,自行運(yùn)用建模的方法解決實(shí)際問(wèn)題,逐步培養(yǎng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析,推理和計(jì)算的能力,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力、想像力和洞察力,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)和各種數(shù)學(xué)軟件的能力,使數(shù)學(xué)在手中真正變成一個(gè)有力的工具。數(shù)學(xué)建模教育在更為廣泛的領(lǐng)域開(kāi)展“教”和“學(xué)”,改變了舊的教育觀念和教育模式,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力等方面,數(shù)學(xué)建模教育都能發(fā)揮其獨(dú)特的作用。

參考文獻(xiàn):

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