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數(shù)學(xué)建模方向精選(九篇)

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數(shù)學(xué)建模方向

第1篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

關(guān)鍵詞:項目化;分組建模;建模教學(xué);學(xué)生個性

項目教學(xué)與實際的生活有著密切的聯(lián)系,是一種具有實際意義的教學(xué)方式,在高職教育中應(yīng)用項目教學(xué)可以有效地提升學(xué)生的個人素質(zhì),并且促進理論與實踐之間的聯(lián)系。將項目化教學(xué)與高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)相結(jié)合,符合現(xiàn)代高職教育教學(xué)的發(fā)展方向,具有明顯的創(chuàng)新性,可以讓高職數(shù)學(xué)教學(xué)獲得更大的發(fā)展空間。

一、項目化教學(xué)法概述

1.項目化教學(xué)法的概念

項目化教學(xué)是我國高職院校教學(xué)過程中新引進的一種現(xiàn)代化的教學(xué)方法,其在高職教育中可以進行廣泛應(yīng)用,起到提高高職教育應(yīng)用性的作用。具體來說,項目化教學(xué)法主要就是指在教育教學(xué)的過程中教師可以設(shè)立一個具有實際意義的研究目標或者探究任務(wù),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,針對這個目標不斷地學(xué)習(xí)與鉆研,通過自己的努力達到最終的目的。教師在項目化教學(xué)的過程中,可以圍繞項目的內(nèi)容安排教育教學(xué)活動,并將課堂教學(xué)與實踐教學(xué)進行有機的統(tǒng)一,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,可以對自己的實踐能力以及知識掌握情況進行雙重的提升。

2.項目化教學(xué)法的特點

項目化教學(xué)對高職教學(xué)的變革起著積極的促進作用,具體來說,項目化教學(xué)具有以下幾個方面的特點:(1)具有創(chuàng)新精神。項目化教學(xué)本身就是一種現(xiàn)代化的教學(xué)方式,因此在新穎性以及現(xiàn)代性上具有突出的優(yōu)勢,并且由于項目教學(xué)的內(nèi)容與生活實際相聯(lián)系,具有比較高的靈活性。因此使得項目化教學(xué)在創(chuàng)新精神的應(yīng)用上十分突出,起到對高職數(shù)學(xué)教學(xué)進行創(chuàng)新的作用。(2)重視了學(xué)生的作用。傳統(tǒng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生的作用一直是被忽視的,沒有將學(xué)生的主體地位凸顯出來。而在項目化教學(xué)的過程中,所有的項目設(shè)定都圍繞著學(xué)生需求展開,并在項目教學(xué)中實施了個性化的教學(xué)方法,使得學(xué)生的作用充分地發(fā)揮出來。

二、項目化教學(xué)法在高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的應(yīng)用

1.明確教學(xué)目的,把握教學(xué)背景

高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)與項目化教學(xué),都是高職數(shù)學(xué)教育過程中經(jīng)常用到的重要教學(xué)方法,二者在應(yīng)用過程中具有一定的相似性,但是建模教學(xué)更加突出的是,對學(xué)生知識應(yīng)用以及創(chuàng)新能力等進行培養(yǎng),而項目化教學(xué)則在實踐能力以及知識鞏固方面具有較好的優(yōu)勢。將建模教學(xué)與項目化教學(xué)結(jié)合在一起,其可以有效地促進理論與實踐的結(jié)合。因此為了保障這兩種教學(xué)方法可以有機地融合到一起,在開展高職數(shù)學(xué)教學(xué)活動的過程中,有關(guān)數(shù)學(xué)教師首先應(yīng)明確教育教學(xué)目標,結(jié)合教學(xué)目的合理地設(shè)定出具有實際意義的項目內(nèi)容。高中數(shù)學(xué)教師還應(yīng)把握教學(xué)背景,結(jié)合數(shù)學(xué)教育教學(xué)的條件,完善建模教學(xué)過程,使得建模教學(xué)活動能夠得到高質(zhì)軟件以及設(shè)備的支持。

2.進行分組建模,合理選擇教學(xué)方法

高職教育一般以大班教學(xué)為主,因此為了讓每個學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中都可以得到有效的提升,高職數(shù)學(xué)教師在開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動的過程中,應(yīng)對學(xué)生進行分組教學(xué)。讓學(xué)生以小組為單位開展數(shù)學(xué)模型的建立。首先,高職數(shù)學(xué)教師要向?qū)W生介紹本次數(shù)學(xué)建模的目的以及數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容,并且將建模教學(xué)與項目化教學(xué)結(jié)合起來,按照項目教學(xué)的套路進行數(shù)學(xué)的建模,使得學(xué)生在建模的過程中可以提升自己的實踐能力以及探究能力。其次,高職數(shù)學(xué)教師應(yīng)在教學(xué)方法上進行合理的選擇,通過多媒體教學(xué)法、講授法等,讓學(xué)生對相關(guān)的知識有一個概括性的認識,為之后的探究學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。值得注意的是,由于項目化教學(xué)以及建模教學(xué)在應(yīng)用過程中都需要完成相應(yīng)的準備工作,因此有關(guān)數(shù)學(xué)教師在采用二者展開教學(xué)活動的過程中,需要提前準備好教學(xué)方案以及教學(xué)計劃,保障教學(xué)活動的順利進行。同時,在教學(xué)實施的過程中,數(shù)學(xué)教師應(yīng)對學(xué)生的建模過程進行觀察,避免學(xué)生出現(xiàn)操作失誤行為。在建模結(jié)束后,要求學(xué)生按照項目化教學(xué)的步驟對結(jié)果進行分析與研究,并結(jié)合學(xué)習(xí)過程交出一份學(xué)習(xí)論文。

3.把握學(xué)生個性,注重輔助引導(dǎo)

隨著現(xiàn)代教學(xué)的發(fā)展,學(xué)生的個性得到了有效的釋放,因此在教育教學(xué)的過程中,如何對學(xué)生的個性進行有效把握,如何針對學(xué)生個性安排教育教學(xué),已經(jīng)成為高職數(shù)學(xué)教師關(guān)注的重點內(nèi)容。在將項目化教學(xué)應(yīng)用于高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)的過程中,數(shù)學(xué)教師要想對學(xué)生進行個性化的教學(xué),首先,應(yīng)把握每一個學(xué)生的個性發(fā)展以及學(xué)習(xí)情況,并針對不同的學(xué)生制定出不同的學(xué)習(xí)項目,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)建模的過程中,得到有針對性的培養(yǎng)。其次,高職數(shù)學(xué)教師應(yīng)注重自己輔導(dǎo)作用的發(fā)揮。不僅在課堂教學(xué)的過程中對學(xué)生進行指導(dǎo),同時還要對學(xué)生進行全面、綜合性的評價,讓學(xué)生可以對自己的問題進行深入了解,從而促進自我能力的不斷提升。

高職數(shù)學(xué)是對高中數(shù)學(xué)教學(xué)一次全面的提升,其不僅在數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)上更加側(cè)重邏輯性以及探究性,同時還對學(xué)生的獨立思考能力以及自主學(xué)習(xí)能力等有著一定的要求。為了讓學(xué)生可以順利地融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)之中去,有關(guān)高職數(shù)學(xué)教師開始將數(shù)學(xué)建模教學(xué)法引入高職數(shù)學(xué)教育教學(xué)之中,并將項目化教學(xué)與高職數(shù)學(xué)建模教學(xué)相結(jié)合,以促進高職數(shù)學(xué)教學(xué)水平的不斷提升。

參考文獻:

第2篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

關(guān)鍵詞:建模思想方法;高職數(shù)學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號:G712 文獻標識碼:B 文章編碼:1672-0601(2016)04-0041-03

引言

傳統(tǒng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)注重于知識的系統(tǒng)性傳授、計算能力的培養(yǎng),忽視了數(shù)學(xué)思想方法培養(yǎng),授人以魚而非漁。將數(shù)學(xué)建模的思想方法有機地融合到高職數(shù)學(xué)課程中則可有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,增強學(xué)習(xí)效果,促進學(xué)生“學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)”的思想形成。姜啟源教授認為:“相對于本科院校而言,以培養(yǎng)技能型、應(yīng)用型人才為目標的高職高專院校,將數(shù)學(xué)建模作為數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分,更有其必要性和可行性。”也就是說,融合了數(shù)學(xué)建模思想方法的高職數(shù)學(xué)教育更符合職業(yè)院校人才培養(yǎng)目標的要求。在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,盡量引用專業(yè)案例或?qū)嶋H生活案例作為培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)”思維的載體。引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生專注解決問題的一系列連貫行為:能夠有目的地查閱問題相關(guān)資料,收集整理數(shù)據(jù),還要善于抓問題的主要矛盾和次要矛盾,根據(jù)矛盾的主次做出合理簡化假設(shè),建立反映事物內(nèi)部機理的模型(數(shù)學(xué)模型),借助恰當?shù)氖侄吻蠼饽P?,再回歸實際問題,做出科學(xué)解釋或給出創(chuàng)新成果。這樣的數(shù)學(xué)教學(xué)模式極大地提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,鍛煉了學(xué)生動手實踐能力,并在解決問題中感受到數(shù)學(xué)文化的熏陶,達到知識、能力、情感三方并重的目標。

1高職數(shù)學(xué)教學(xué)引入數(shù)學(xué)建模思想方法的途徑

1.1以點帶面,在教學(xué)活動中用數(shù)學(xué)建模思想方法提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

針對高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點,結(jié)合高職人才培養(yǎng)方案,要以實現(xiàn)知識、能力、情感三方面并重為目標,優(yōu)化和調(diào)整高等數(shù)學(xué)課程內(nèi)容。以機械類專業(yè)群數(shù)學(xué)教學(xué)為例,其機械運動、受力狀況、承載能力等的分析均是數(shù)學(xué)建模的典型案例。在函數(shù)知識模塊講解前,植入生活中常見的初等數(shù)學(xué)模型,如居民電費模型等,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會用建立簡單的函數(shù)解決實際問題的意識。在極限連續(xù)知識模塊之后,引導(dǎo)學(xué)生用函數(shù)連續(xù)的性質(zhì)解決椅子在不平的地面上放穩(wěn)的問題;在導(dǎo)數(shù)概念的導(dǎo)入時用“曲線的切線”、“變速直線運動的瞬時速度”為引例;在曲率知識講解之前,引入工人選取合適的砂輪打磨有弧度工件內(nèi)表面的案例;在積分知識模塊講解后,引入無縫鋼管制成的傳動軸的強度校核案例;在微分方程知識講解后,綜合應(yīng)用微積分思想解決懸梁臂在自由端受力后的擾度和轉(zhuǎn)角分析等等。這樣的教學(xué)變化使學(xué)生對每個知識模塊都能有“學(xué)以致用”的新認識,對數(shù)學(xué)為專業(yè)服務(wù)有切身體會,在有期望的學(xué)習(xí)中實現(xiàn)對微積分知識的整體接受。

1.2創(chuàng)新方法,讓數(shù)學(xué)建模思想方法融入培養(yǎng)學(xué)

生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的全過程教學(xué)有法,教無定法,貴在得法。不同的教師應(yīng)根據(jù)自身特點以及學(xué)生的特點靈活選擇合適的教學(xué)方法與手段,以達到課堂效果最優(yōu)化。比如在曲率知識講解時,教師播放事先準備好的工人選取砂輪打磨有弧度工件內(nèi)表面的視頻。學(xué)生觀看后,分組探討選取合適砂輪所蘊含的技巧,然后以小組為單位發(fā)表討論意見。教師從選取砂輪技巧中蘊含的數(shù)學(xué)原理角度,對學(xué)生進行啟發(fā)誘導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,同時,進行曲率相關(guān)知識的探究與學(xué)習(xí),最后成功應(yīng)用所學(xué)知識解決選取合適砂輪的問題。鼓勵學(xué)生完整講解問題的轉(zhuǎn)化、數(shù)學(xué)模型的建立及求解、再回歸到解釋問題上。課后分層設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù),對曲率知識原理感興趣的同學(xué)分為一組(小部分),著重于對知識的掌握與再提升;對曲率的應(yīng)用感興趣的同學(xué)分為一組或幾組(大部分),負責搜集生活或?qū)I(yè)技能中有關(guān)曲率應(yīng)用的案例,并給出解釋;對課堂知識掌握不太好的學(xué)生分為一組(小部分),通過反復(fù)學(xué)習(xí)教師開發(fā)的免費網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源如MOOC\MOOT課程資源或教學(xué)視頻加強學(xué)習(xí)效果。教師借助網(wǎng)絡(luò)平臺對以上三組學(xué)生進行學(xué)習(xí)監(jiān)控與指導(dǎo),最終實現(xiàn)對學(xué)生的抽象思維的培養(yǎng)目標。

1.3學(xué)會精煉,在提升中領(lǐng)會數(shù)學(xué)建模思想方法的精華

幾十年的應(yīng)試教育養(yǎng)成了學(xué)生總是希望一次性得到理想結(jié)果的習(xí)慣,往往對建模中反復(fù)精煉的過程不感興趣。這樣,不僅得到的模型結(jié)果不夠好,學(xué)生建模的水平也難以提升?;谫p識教育的理念,肯定學(xué)生所建現(xiàn)有模型的優(yōu)點,樹立學(xué)生建模的信心,再通過實際的檢驗,指出現(xiàn)有模型的改進空間,引導(dǎo)學(xué)生不斷完善模型。適時穿插一些數(shù)學(xué)概念、方法不斷完善的故事,比如數(shù)學(xué)史上的三次危機等,加強學(xué)生對模型精煉過程的重視,提升學(xué)生建模的能力。培養(yǎng)學(xué)生在工作過程中不畏艱難、持之以恒、精益求精、改革創(chuàng)新的良好品格,這也符合大多數(shù)企業(yè)對高職學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)要求。

2高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革引入數(shù)學(xué)建模思想方法應(yīng)解決的幾個問題

以數(shù)學(xué)建模思想為引導(dǎo)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革實施多年來,獲得了學(xué)生的認同,高職院校的參賽學(xué)生在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽中也取得了不錯的成績。但將數(shù)學(xué)建模思想方法融入到高職數(shù)學(xué)課堂中仍然難以大范圍地推廣,主要存在以下幾個問題。

2.1高職數(shù)學(xué)教師應(yīng)有專業(yè)背景知識

一是高職數(shù)學(xué)老師自身不應(yīng)該是一個封閉的知識體,同專業(yè)課教師一樣,也應(yīng)該進入所教專業(yè)的相關(guān)企業(yè)體驗學(xué)生今后的職場環(huán)境,了解他們的工作內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)工作中與數(shù)學(xué)有關(guān)的工程問題或社會問題。對搜集到的問題分類,簡單的問題采用合理的方法或手段解決,進行整理、歸類,以備課堂選用。二是有較強的數(shù)學(xué)建模能力的數(shù)學(xué)老師和專業(yè)課教師及企業(yè)技術(shù)人員等形成數(shù)學(xué)建模案例開發(fā)團隊,一起開發(fā)可以形成數(shù)學(xué)模型的相關(guān)案例,分難易程度交付數(shù)學(xué)老師或?qū)W生完成項目,逐步引導(dǎo)職業(yè)院校師生綜合運用所學(xué)知識為實際服務(wù),其中好的模型結(jié)果可以給予推廣。這樣,又可以吸引更多有建模需要的企業(yè)行業(yè)加入到題目提供者的隊伍中,形成學(xué)科為企業(yè)服務(wù)的良性循環(huán)。

2.2配備合理必需的教學(xué)環(huán)境

為了更貼合學(xué)生在實際工作狀態(tài)下解決問題的場景,有條件的學(xué)??梢赃x擇帶有互聯(lián)網(wǎng)的多媒體機房做教室,以“學(xué)習(xí)島”模擬“工作臺”,將學(xué)生分組,成為解決問題的團隊。一個團隊擁有一個配備電腦的“學(xué)習(xí)島”,便于隨時查找資料以及團隊內(nèi)成員的交流。或者有WIFI開放的普通多媒體教室,學(xué)生自己提供幾臺手提電腦,甚至是幾部智能手機即可實現(xiàn)“學(xué)習(xí)島”功能。這樣做,可以縮短課堂內(nèi)外距離,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂時間的設(shè)置以完成一個建模項目的關(guān)鍵步驟為最佳。這樣有助于學(xué)生思維的連貫性,解決問題的完整性。

2.3創(chuàng)新學(xué)習(xí)成績評定方式

改變以往對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢驗式考核方式,注重彈性形成性考核評價。對學(xué)生成績的評定分別放在每一個模型的建立過程中和建模結(jié)果后,側(cè)重對學(xué)生的態(tài)度、合作、能力、成果等四方面的考核,形成考核評價表。實施初期,可適度側(cè)重對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度及其在團隊中作用等方面的考核,待學(xué)生適應(yīng)之后逐步加重對模型成果的考察。課前先告知學(xué)生考核內(nèi)容,通過各種公開途徑使學(xué)生及時了解自己的考核情況,激勵學(xué)生學(xué)習(xí),幫助學(xué)生有效調(diào)控自己的學(xué)習(xí)過程,以比較容易完成的方式獲得成就感,增強自信心,培養(yǎng)團隊合作精神,形成良好學(xué)風(fēng),提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),提升建模能力。逐步使學(xué)生從被動接受評價轉(zhuǎn)變成為評價的主體和積極參與者。

3結(jié)語

隨著時代的發(fā)展和和社會的需要,數(shù)學(xué)在社會各領(lǐng)域發(fā)揮著愈來愈重要的作用?,F(xiàn)代社會的科學(xué)技術(shù)主要是數(shù)學(xué)技術(shù)。高職數(shù)學(xué)要特別重視培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識與能力。在這一點上,融入建模思想方法的數(shù)學(xué)課堂比傳統(tǒng)課堂邁進了一大步。數(shù)學(xué)建模思想方法引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實際,運用數(shù)學(xué)知識解決問題。它鼓勵創(chuàng)新,認可多結(jié)果的合理性,提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力、分析問題和解決問題的能力對學(xué)生的團隊合作能力、口頭表達能力及撰寫科技論文的能力也是一種很好的培養(yǎng)。這些能力有助于他們迅速適應(yīng)技術(shù)工作崗位的需求。同時,也強調(diào)建模思想方法的掌握離不開一定數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的積累。因此,高職數(shù)學(xué)教師需要在不斷學(xué)習(xí)和實踐中總結(jié)創(chuàng)新,厚積薄發(fā)。

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第3篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

Abstract: This paper discussed the thought of introducing mathematical modeling to higher vocational differential equation teaching, through the analysis of the present situation of higher vocational students' mathematics study, proposed the significance and method of introducing mathematical modeling to ordinary differential equation teaching and its application of ordinary differential equations in mathematical modeling, to enable students to experience the fun of applying mathematical knowledge solving practical problems, improve student's mathematics quality, and achieve the goal of teaching reform.

關(guān)鍵詞: 高職;常微分方程;數(shù)學(xué)建模;應(yīng)用

Key words: higher vocational;ordinary differential equation;mathematical modeling;application

中圖分類號:O175 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)24-0222-02

1 微分方程產(chǎn)生的背景

微分方程作為數(shù)學(xué)領(lǐng)域的中心學(xué)科至今已有近300年的發(fā)展歷史。1676年詹姆士·貝努利致牛頓的信中第一次提出微分方程,直到十八世紀中期,微分方程才成為一門獨立的學(xué)科。微分方程建立后,立即成為研究、了解和知曉現(xiàn)實世界的重要工具。1846年,數(shù)學(xué)家與天文學(xué)家合作,通過求解微分方程,發(fā)現(xiàn)了一顆有名的新星——海王星。1991年,科學(xué)家在阿爾卑斯山發(fā)現(xiàn)一個肌肉豐滿的冰人,據(jù)軀體所含碳原子消失的程度,通過求解微分方程,推斷這個冰人大約遇難于5000年以前,類似的實例還有很多。微分方程在物理學(xué)、工程學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等諸多領(lǐng)域都有重要作用。

2 數(shù)學(xué)建模及思想

科技的突飛猛進和社會的快速發(fā)展要求相關(guān)工作人員靈活運用數(shù)學(xué)思維方式來解決各行業(yè)各學(xué)科涌現(xiàn)出的大量的實際問題,從而取得更大的社會和經(jīng)濟效益。數(shù)學(xué)模型(Mathematical Model)是將實際問題轉(zhuǎn)化成相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,即研究分析復(fù)雜的問題并發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)系和內(nèi)在規(guī)律,進而用數(shù)學(xué)語言來表達。數(shù)學(xué)建模(Mathematical Modeling)是建立數(shù)學(xué)模型的一個過程,它將數(shù)學(xué)和實際問題結(jié)合起來,成為數(shù)學(xué)在相關(guān)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的媒介。微分方程模型是數(shù)學(xué)建模中眾多方法中的一種重要方法,其成為有效解決很多實際問題的一種數(shù)學(xué)手段。

常微分方程具有背景廣、實際應(yīng)用性強的特點,當前已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。數(shù)學(xué)應(yīng)該應(yīng)用到大量的實際問題中這一觀點已經(jīng)在國內(nèi)外新版教材中明確強調(diào),并且編入了實際應(yīng)用的例子。從而引導(dǎo)學(xué)生利用常微分方程來解決各種實際問題。將數(shù)學(xué)建模思想融入到教材和教學(xué)中,既可以讓學(xué)生更深層次的領(lǐng)悟數(shù)學(xué)建模的方法和思想,又可以著重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力和數(shù)學(xué)思維方法,從而改變單純地強調(diào)知識技能的教學(xué)方法。這意味著教學(xué)工作者正在逐步轉(zhuǎn)變教學(xué)思想觀念,是時代進步的標志。

3 高職學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析

目前部分學(xué)生普遍認為大學(xué)數(shù)學(xué)屬于枯燥的理論研究,通過套公式,記公式來應(yīng)付考試,而沒有實際的用處,造成學(xué)生對于大學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)積極性不高,以及養(yǎng)成不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時我院的數(shù)學(xué)教學(xué)課時少(微分方程此章在教學(xué)計劃中為12課時),任務(wù)又較重,造成學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的壓力。因此,我們高職教師面臨的重要任務(wù)是注重數(shù)學(xué)教學(xué)的方法和思想,幫助學(xué)生培養(yǎng)良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方式,增強學(xué)生的對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心。

4 在常微分方程教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想的意義及方法

常微分方程是高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中很重要的一部分,因為它的應(yīng)用廣泛,和專業(yè)課緊密聯(lián)系,同時也是數(shù)學(xué)建模中處理問題的重要方法之一。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,學(xué)生在學(xué)習(xí)常微分方程這部分內(nèi)容時只知道怎么解題,卻不知道有什么用處,缺乏學(xué)習(xí)的動力和興趣。很顯然這樣的教學(xué)模式已不適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的需求了。因此,全國高等院校數(shù)學(xué)課程指導(dǎo)委員會提出,“要加強對學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型并利用計算機分析處理實際問題能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練”,這說明學(xué)生需要將常微分方程,計算機等知識應(yīng)用于實踐,并且通過常微分方程與數(shù)學(xué)建模的有效結(jié)合來解決實際問題,在常微分方程中滲透了建模思想。

用微分方程解決問題有如下幾個步驟:①提出實際問題;②根據(jù)實際問題列出微分方程,建立數(shù)學(xué)模型;③對方程進行更深層次的分析或者直接解微分方程;④分析微分方程的解來預(yù)測實際問題的發(fā)展趨勢,即依據(jù)數(shù)學(xué)語言來解釋實際現(xiàn)象或者預(yù)測實際問題。用數(shù)學(xué)語言如何闡述實際問題,如何合理假設(shè),依據(jù)何種原理來建立微分方程,這些問題在教學(xué)講解分析常微分方程模型時需要著重強調(diào),適當可以利用一些數(shù)學(xué)軟件。目前,我們可以通過建立微分方程模型來研究方程的解以及曲線隨自變量的變化情況,逐步改變原有的只注重解題方法的關(guān)于微分方程的教學(xué)模式。用初等方法難以求出方程的解析解,這是因為模型是由復(fù)雜的方程和方程組構(gòu)成。在此利用一些數(shù)學(xué)軟件(Matlab,Mathematica)來求數(shù)值解并作數(shù)值模擬,從而可以提高學(xué)生靈活運用數(shù)學(xué)軟件去研究和探索實際問題的能力,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5 常微分方程在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用

本著“面向社會,服務(wù)專業(yè)”的精神。為了提高高職數(shù)學(xué)教學(xué)實效,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,感受數(shù)學(xué)工具的價值,在建立常微分方程過程中,教師應(yīng)注意數(shù)學(xué)建模思想的滲透。依據(jù)不同專業(yè),選擇和專業(yè)相關(guān)的案例。

為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,教師應(yīng)該讓學(xué)生用微分方程探索解決日常生活中遇到的問題。如利用微分方程探求兇殺案件中謀殺發(fā)生的時間,放射性廢物處理問題,降落傘降落速度與時間函數(shù)關(guān)系,工、礦、化工等企業(yè)都涉及的通風(fēng)問題,減肥問題,交通管理問題等等。這里舉一個在講分離變量法時介紹的案例,當一次謀殺發(fā)生后,尸體的溫度從原來的37℃按照牛頓冷卻定律開始下降,如果兩個小時后尸體溫度變?yōu)?5℃,并且假定周圍空氣的溫度保持20℃不變,試求出尸體溫度隨時間的變化規(guī)律。又如果尸體發(fā)現(xiàn)時的溫度是30℃,時間是下午4點整,那么謀殺是何時發(fā)生的?下面我們來分析這個問題,首先要給學(xué)生介紹相關(guān)的牛頓冷卻定律(物體在空氣中冷卻的速度與物體溫度和空氣溫度之差成正比),首先設(shè)尸體的溫度為H(t),其冷卻速度為■,根據(jù)已知條件結(jié)合牛頓冷卻定律列出方程為■=-k(H-20),初始條件為H(0)=37,這個方程對于初學(xué)者來說并不難,就是典型的可分離變量的微分方程,可以通過分離變量法解出其通解為H-20=Ce-kt,再將初始條件代入得C=17,為求出k值,根據(jù)兩小時后尸體溫度為35℃這一條件,有37=20+17e■,求得k≈0.063,于是溫度函數(shù)為H=20+17e-0.063t,將H=30代入上式解出t≈8.4,于是,可以判定謀殺發(fā)生在下午4點尸體被發(fā)現(xiàn)前的8.4小時,即8小時24分鐘,所以謀殺是在上午7點36分發(fā)生的。通過分析這個案例讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的樂趣,原來這個問題可以通過數(shù)學(xué)方法來解決,從而調(diào)動學(xué)生的積極性。數(shù)學(xué)建模思想的培養(yǎng)是一個長期的任務(wù),任重而道遠,教育工作者需要踏實的鉆研和工作才能在教學(xué)中熟練的將常微分方程和數(shù)學(xué)建模有機結(jié)合起來,從而在教學(xué)中滲入數(shù)學(xué)建模思想。讓學(xué)生自覺應(yīng)用數(shù)學(xué)知識去觀察和解決生活生產(chǎn)和科技中的問題,體會到應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題帶來的樂趣。同時提高學(xué)生的思考力,創(chuàng)造力和洞察力,能夠增強學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)思想和方法解決實際問題的能力。使其由知識型向能力型轉(zhuǎn)化,全面提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),達到實現(xiàn)教學(xué)改革的目標。

參考文獻:

[1]高素志,馬遵路,曾昭著等.常微分方程[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,1985.

第4篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

關(guān)鍵詞:電子技術(shù),項目式培養(yǎng)模式,教學(xué)方法

中圖分類號:G642 文獻標志碼:A ?搖文章編號:1674-9324(2012)12-0279-03

電子技術(shù)是電子信息類學(xué)生重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,也是工程性與實踐性很強的一門課,長期以來存在著實驗教學(xué)薄弱,教學(xué)效果難以提升的現(xiàn)象[1]。主要表現(xiàn)在:教學(xué)內(nèi)容與方法比較單一,教學(xué)過程中的理論與實際應(yīng)用不緊密,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動性;實驗課時有限,短期內(nèi)學(xué)生難以牢固掌握相關(guān)內(nèi)容,難以學(xué)以致用;學(xué)生在課外制作和實踐過程中,缺少必要的課外指導(dǎo),降低了學(xué)習(xí)效率,相對延長了學(xué)生走向成功的時間。為解決上述存在的問題,強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),結(jié)合目前教學(xué)現(xiàn)狀,采用電子技術(shù)“項目式培養(yǎng)模式”實踐教學(xué)方法,開發(fā)綜合項目,讓學(xué)生按照工程設(shè)計要求,課外完成設(shè)計任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計能力和工程實踐能力,達到了較好的教學(xué)效果。

一、實踐教學(xué)現(xiàn)狀

目前電子技術(shù)課程的實踐教學(xué)活動主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)實驗、課程設(shè)計、電子實習(xí)、課外制作、各類競賽等方面,在培養(yǎng)學(xué)生綜合能力方面起到了很好的作用,但也存在一些不足。①基礎(chǔ)性實驗以演示性、驗證性、操作性、設(shè)計性等多層次的實驗內(nèi)容構(gòu)成,目的在于培養(yǎng)學(xué)生基本的實驗思想、方法和技能[2]。由于電子技術(shù)課程面向大二學(xué)生,這時的學(xué)生剛剛接觸到課程最基本的內(nèi)容,處于接觸這門知識的初期和起步階段,只能完成一些基本的實驗內(nèi)容,無法真正獨立自主地完成較復(fù)雜的設(shè)計性內(nèi)容。因此在現(xiàn)有的實驗課時內(nèi),存在即要讓學(xué)生完成基礎(chǔ)訓(xùn)練內(nèi)容,又要讓學(xué)生掌握一定的綜合設(shè)計技能的矛盾,是存在于高等學(xué)校實驗教學(xué)中的現(xiàn)實問題。②針對電子技術(shù)課程設(shè)計,學(xué)校目前采用的方法是真題實做,讓每個學(xué)生按照設(shè)計要求完成設(shè)計、安裝、調(diào)試、測試等任務(wù),一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計能力和動手能力。但課程設(shè)計涉及的內(nèi)容范圍窄,大部分題目僅實現(xiàn)了電子電路部分功能的設(shè)計,與實際應(yīng)用還有差距。③電子實習(xí)是讓學(xué)生獲得電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝基本知識與基本技能的實踐過程,一般不包含設(shè)計內(nèi)容。④課外科技制作由學(xué)生自主設(shè)計,課外獨立完成,主要缺陷是缺乏輔導(dǎo)和技術(shù)支持。使學(xué)生在設(shè)計初期,在題目選取、創(chuàng)新點發(fā)掘、設(shè)計方案的合理性、功能的完整性、實現(xiàn)的可能性方面,存在設(shè)計盲區(qū),不知如何實現(xiàn)。導(dǎo)致部分學(xué)生心有余而力不足,往往事倍功半。⑤電子競賽全面培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生,但參加的學(xué)生人數(shù)有限受,益面很小。由于所有電子技術(shù)方面的教學(xué)內(nèi)容主要在大學(xué)二、三年級完成,各個實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)目的和側(cè)重點也不同,學(xué)生往往學(xué)了后面內(nèi)容,又忘了前面內(nèi)容,在這期間,大部分學(xué)生在電子技術(shù)綜合設(shè)計方面無法得到比較系統(tǒng)的、綜合的訓(xùn)練。根據(jù)電子技術(shù)工程性與實踐性特點,以及學(xué)習(xí)的反芻規(guī)律,為了提升教學(xué)效果,彌補上述教學(xué)過程中的不足,有必要在原有教學(xué)內(nèi)容上,完善實踐教學(xué)內(nèi)容,探索新的實踐教學(xué)培養(yǎng)模式。

二、改進方法與措施

本著以能力為中心構(gòu)建實踐教學(xué)體系,在教學(xué)過程中重視書本知識與實踐經(jīng)驗相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生獨立思考,主動探索未知領(lǐng)域,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性的理念。吸收國內(nèi)、外將傳統(tǒng)學(xué)科體系中的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個教學(xué)項目,圍繞著項目組織和展開教學(xué)的思想,組織學(xué)生進行綜合設(shè)計訓(xùn)練[2,3]。提出電子技術(shù)“項目式培養(yǎng)模式”實踐教學(xué)方法,使設(shè)計內(nèi)容更完整、設(shè)計過程更接近實際運用,在電子技術(shù)綜合設(shè)計方面開拓出適合學(xué)校運作的實踐教學(xué)新方法,以提高學(xué)生電子技術(shù)綜合設(shè)計、綜合運用與工程實踐能力為目標,為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)打下扎實基礎(chǔ)。電子技術(shù)“項目式培養(yǎng)模式”是在原有教學(xué)計劃的基礎(chǔ)上并加以補充實踐環(huán)節(jié),引入多個綜合訓(xùn)練項目,在學(xué)生完成課內(nèi)基本實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上,進入該層次的綜合訓(xùn)練和,以項目設(shè)計的形式和指標要求,由課題小組的學(xué)生們在課余時間內(nèi)完成規(guī)定的任務(wù),我們所采取的具體方法與措施如下:

1.硬件資源與師資力量的準備。依托學(xué)校電工電子實驗教學(xué)中心的各類電子測量儀器、實驗設(shè)備及裝置提供設(shè)備支持,以基礎(chǔ)部教師、實驗中心技術(shù)人員,部分專業(yè)教師組成的輔導(dǎo)隊伍,為項目式教學(xué)提供技術(shù)支持。

2.開放實驗室,提供實踐場地。利用現(xiàn)有資源,長期開放電工電子實驗中心的各個實驗室。其中電路、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA等基礎(chǔ)實驗室在保證正常實驗教學(xué)的前提下,面向?qū)W生開放。電工電子實驗中心的綜合實驗室以及學(xué)生自主管理的大學(xué)生創(chuàng)新基地,面向?qū)W生長期開放。電子實訓(xùn)基地的電子調(diào)試室、多媒體教室、制板室等場地也為項目式教學(xué)提供實踐場地的保障。讓多數(shù)學(xué)生受益。

3.開發(fā)多個設(shè)計項目。集思廣益,開發(fā)出多個設(shè)計項目,內(nèi)容與難度應(yīng)適合學(xué)生,盡量開發(fā)出解決實際問題的題目,對于大二學(xué)生側(cè)重于功能性、實用性、趣味性;對于有一定基礎(chǔ)的學(xué)生還應(yīng)進一步提出指標性、創(chuàng)新性要求,并鼓勵學(xué)生自主開發(fā)選題。要求學(xué)生運用新知識、新技能,解決過去從未遇到過的實際問題,保證選題科學(xué)、內(nèi)容新穎,具有挑戰(zhàn)性和前景價值,有助于增強學(xué)生創(chuàng)造、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識和能力[3,4]。

4.教學(xué)輔導(dǎo)資料的準備。制作了多種形式的教學(xué)輔導(dǎo)資料,例如常用測量儀器使用方法、數(shù)字萬用表使用方法等視頻資料,電子線路仿真軟件、電路板設(shè)計軟件實用的教學(xué)PPT,各種單片機、開發(fā)裝置的輔導(dǎo)材料以及光盤資料等,多種元器件資料以及常用網(wǎng)站列表清單,為學(xué)生提供學(xué)習(xí)參考。

5.完善制度。針對項目式模式實踐教學(xué),完善項目申報與驗收、實驗室開放、儀器設(shè)備管理、材料管理等制度,保障項目的順利進行。

6.組織形式。由3~5個學(xué)生自由組成一個課題小組,申報選題,課外完成設(shè)計內(nèi)容;鼓勵高年級學(xué)生與低年級學(xué)生的組合,鼓勵不同專業(yè)的學(xué)生組合。教學(xué)中心選派教師輔導(dǎo),提供師生交流的渠道。在設(shè)計初期,每周教師進行輔導(dǎo)和進度檢查,采用講座、討論、匯報等多種組織形式,在老師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生完成項目設(shè)計。真正體現(xiàn)“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的思想。

7.耗材保障措施。指定題目與學(xué)生自主開發(fā)的題目,采取部分由學(xué)校支持,部分由學(xué)生自購的形式。實驗中心指派專人管理耗材,規(guī)范管理。

8.項目驗收。項目實施完成的時間規(guī)定為半年,新開發(fā)項目可延長至一年。項目結(jié)題時,要求學(xué)生展示實物,操作演示,遞交設(shè)計說明、使用說明以及相關(guān)技術(shù)文件和成果復(fù)印件。

9.政策保障。項目設(shè)計的作品中有專利申報、、競賽獲獎的成果,學(xué)校明確規(guī)定了對各類獲獎學(xué)生和教師的獎勵措施,政策上給與支持。

通過以上措施,使教學(xué)從傳統(tǒng)的集中式教學(xué)逐步過渡到自主開放教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由被動轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾?,思維訓(xùn)練由封閉轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放[5]。通過項目式訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生查找有關(guān)文獻、取舍有關(guān)信息,提高信息查詢和利用能力。讓學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)和解決實際問題的方法,提高實際應(yīng)用能力;學(xué)會描述設(shè)計過程、總結(jié)設(shè)計結(jié)論,撰寫設(shè)計說明,提高科學(xué)論文的寫作能力;學(xué)會總結(jié)、提煉、觀察、研究、改進、發(fā)展等方面的技能,提高創(chuàng)新和創(chuàng)造能力,學(xué)會相互協(xié)作,相互配合,提高溝通能力[6]。

三、實踐效果

近幾年來通過對學(xué)生進行真題實做的項目訓(xùn)練,在實踐教學(xué)中取得了初步成效。許多學(xué)生畢業(yè)后能夠很快適應(yīng)工作環(huán)境,普遍得到社會用人單位的認可。

項目式培養(yǎng)模式的實踐教學(xué)方法具有設(shè)計內(nèi)容接近工程應(yīng)用、適合培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作意識、學(xué)生自由支配的時間多、能夠充分調(diào)動學(xué)生的主動性和學(xué)習(xí)熱情等優(yōu)點。但是這種電子技術(shù)項目式教學(xué)方法從大二進行比較合理,并且一定要在教師的引導(dǎo)下進行,使學(xué)生少走彎路。另外,這種教學(xué)方法對輔導(dǎo)教師的要求更高,也需要教師更多的奉獻。經(jīng)過實踐鍛煉后,學(xué)生就可以慢慢脫離教師的指導(dǎo),自己獨立完成一些新的設(shè)計和制作,這正是電子技術(shù)項目式培養(yǎng)的目的所在。

參考文獻:

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第5篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

關(guān)鍵詞:高校;藝術(shù)學(xué)生;思想政治;教育方法

高校藝術(shù)專業(yè)學(xué)生是未來社會主義接班人,將他們打造成為德藝雙馨的藝術(shù)家是高等教育的重要責任。因此加強對藝術(shù)專業(yè)學(xué)生思政教育成為當前高校發(fā)展的重中之重。

一、高校藝術(shù)專業(yè)學(xué)生心理特征

(一)重技能輕文化

藝術(shù)專業(yè)學(xué)生進入高校途徑有所不同,他們在高考前需要加試,然后參加文化課考試才能夠進入高校接受專業(yè)化藝術(shù)教育。相比較之下,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生文化課分數(shù)偏低,且高校招生僅關(guān)注其技能,對藝術(shù)專業(yè)學(xué)生產(chǎn)生了影響,使其更加關(guān)注專業(yè)技能,忽視了文化課學(xué)習(xí)。因此進入高校的藝術(shù)專業(yè)學(xué)生文化課功底較弱,且思想政治素養(yǎng)較為匱乏。

(二)缺乏理想信念

認為,社會意識是由社會存在決定。高校作為新思想、新觀念發(fā)源地,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生經(jīng)過藝術(shù)熏陶,對于新鮮事物的敏銳度更高。因此藝術(shù)學(xué)生多思維活躍、性格活潑,對于新鮮事物的接受能力較強。但是藝術(shù)學(xué)生對自身未來發(fā)展定位較為模糊,極易受到不良現(xiàn)象的影響,造成理想信念缺失,社會責任感非常薄弱。

(三)紀律性不強

在校藝術(shù)專業(yè)學(xué)生多為90后,他們成長在我國經(jīng)濟高速發(fā)展新時期,物質(zhì)與精神獲得了極大的滿足,具有鮮明的時代特征,情感豐富。一些術(shù)專業(yè)學(xué)生過于自信,活在自己營造的藝術(shù)世界,目中無人[1]。常常只顧及自身利益,過于表現(xiàn)自己,缺乏紀律性。可見,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生思想政治教育效果不盡人意,還有待進一步提升。

二、構(gòu)建高校藝術(shù)專業(yè)學(xué)生思想政治教育方法模式

(一)明確教育目標

大學(xué)生接受教育最多的方式是課堂教學(xué),因此思政教育中,課堂是重要陣地。針對藝術(shù)專業(yè)學(xué)生特點,應(yīng)將專業(yè)課與思政教育有機結(jié)合,兼顧專業(yè)教學(xué)與思政教育雙重需求。如在欣賞《自新大陸交響曲》過程中,教師可以結(jié)合德沃夏克寫作背景,將捷克對故鄉(xiāng)的思念之情表達出來,使得學(xué)生在欣賞藝術(shù)作品的同時,能夠更好地把握住作者的情懷。而美術(shù)系學(xué)生在欣賞美術(shù)作品時,如《自由引導(dǎo)人民》,教師可以對作品內(nèi)涵進行介紹,使學(xué)生深入理解作品,引導(dǎo)學(xué)生樹立堅定的信念,使其能夠認識到作為人民藝術(shù)家為人民、為民族、為國家服務(wù)的重要性,以此來達到教育學(xué)生的目的。

(二)滲透傳統(tǒng)文化

在思政教育中,教師要加強對傳統(tǒng)文化的滲透,提升民族自信心。中華傳統(tǒng)藝術(shù)形式種類繁多、博大精深。藝術(shù)建立在歷史、文學(xué)等基礎(chǔ)之上,具有較強的綜合性。因此藝術(shù)專業(yè)學(xué)生思政教育也應(yīng)堅持該項原則,應(yīng)適當延伸其深度和廣度,改變單一學(xué)習(xí)模式,深化對藝術(shù)知識的學(xué)習(xí),以此來提升自身鑒賞力[2]。除此之外,高校藝術(shù)專業(yè)還應(yīng)將戲劇、戲曲及京劇等融合到一起,豐富藝術(shù)體系,在此基礎(chǔ)上進行思政教育,能夠提升學(xué)生思想境界,從而實現(xiàn)思政教育目標。

(三)重視隱性教育

校園藝術(shù)活動是校園生活的一部分,能夠豐富學(xué)生生活,且能夠達到隱性思政教育。首先,教師要從頂層入手,選擇恰當?shù)那腥朦c,采用多樣形式,以此來適應(yīng)新時代藝術(shù)學(xué)生心理特點,為思政教育實踐活動奠定堅實的基礎(chǔ)。同時,還可以利用節(jié)日等機會,舉行與節(jié)日主題相一致的活動。如清明節(jié)時,可以舉行祭奠民族英雄的朗誦會等;中秋節(jié)舉行古典舞大賽等,將思政教育無形滲透至校園藝術(shù)活動當中,從而促進學(xué)生思想發(fā)展?,F(xiàn)階段,高校藝術(shù)文化活動尚未形成完善的運行機制,但出具雛形的校園文化已經(jīng)在各所高校開展[3]。如北大、清華等知名高校,舉辦的各類活動等,既能夠在活動中弘揚愛國主義精神、還能夠體現(xiàn)大學(xué)精神。其他高校也可以根據(jù)自身特點和實際情況,舉辦相應(yīng)的活動。如創(chuàng)作與校園生活、景觀等相關(guān)的藝術(shù)作品,使得學(xué)生能夠更好地傳承學(xué)生愛國等情結(jié),且能夠更好地營造良好的教育環(huán)境。

三、結(jié)語

根據(jù)上文所述,藝術(shù)專業(yè)學(xué)生作為我國社會主義精神文明建設(shè)的重要力量,其思想、觀念正確與否直接決定了祖國未來發(fā)展。藝術(shù)專業(yè)學(xué)生與一般專業(yè)學(xué)生有所不同,個性鮮明、理想思想欠缺。因此高校應(yīng)樹立現(xiàn)代教育理念,以理想信念為基礎(chǔ),將愛國主義作為重點,重視隱性教育,并積極滲透傳統(tǒng)文化,引導(dǎo)高校學(xué)生樹立正確思想觀念,在學(xué)習(xí)藝術(shù)內(nèi)涵的同時,能夠培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的藝術(shù)品質(zhì),除此之外,教師也要樹立好榜樣,從而達到事半功倍的思想政治教育目標。

參考文獻:

[1]楊立志.全方位全過程高校思想政治教育模式的理論體系及其構(gòu)建[J].濟南大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2012(05):9-12.

第6篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

一、什么是數(shù)學(xué)建模

多數(shù)人直覺地把數(shù)學(xué)模型理解成物理意義上的模型。那么什么是“數(shù)學(xué)模型”呢?數(shù)學(xué)模型是為了一定的目的對現(xiàn)實中的問題原形進行抽象,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,它是用學(xué)生學(xué)過數(shù)學(xué)符號、式子以及量與量之間的關(guān)系等數(shù)學(xué)知識對現(xiàn)實問題進行刻畫和本質(zhì)的描述,這種構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的過程稱為數(shù)學(xué)建模。也就是說,數(shù)學(xué)建模解決的是一些非常實際的問題,要求學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)生活實際問題與所學(xué)習(xí)的知識之間的聯(lián)系,并能夠把它轉(zhuǎn)化。在轉(zhuǎn)化過程中從數(shù)學(xué)角度出發(fā),刪去無關(guān)條件,找出數(shù)學(xué)關(guān)系,以形成某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),構(gòu)建數(shù)學(xué)中不等、方程、函數(shù)等數(shù)學(xué)模型。所以,數(shù)學(xué)建模不僅僅教會了學(xué)生知識,更重要的則是教會學(xué)生一種方法、一種能力、一種理念。

二、如何進行數(shù)學(xué)建模

中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,由于學(xué)生掌握的知識和能力有限,建立模型及解決問題,對數(shù)學(xué)知識和能力要求較高。如何進行數(shù)學(xué)建模教學(xué)呢?

首先,脫離平時數(shù)學(xué)課堂教學(xué)模式。講數(shù)學(xué)建模沒有必要,也是空談。如果把數(shù)學(xué)建模融合于普通課堂教學(xué)可以使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣,為學(xué)生提供一個學(xué)數(shù)學(xué)、做數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的環(huán)境和表達自己想法的機會;而如果單獨開設(shè)則會在新鮮感過后使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)困難的想法,產(chǎn)生恐懼心理。我們可以對課本中出現(xiàn)的應(yīng)用問題,從簡單入手教會方法,提高學(xué)生的信心,再引導(dǎo)學(xué)生思考變式,學(xué)會拓展,主動聯(lián)系實際生活中的問題,形成新的數(shù)學(xué)建模應(yīng)用問題;激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,做到發(fā)現(xiàn)課本中純數(shù)學(xué)問題,都能根據(jù)已有經(jīng)驗和所學(xué)知識改編出適合數(shù)學(xué)建模教學(xué)的應(yīng)用問題。

如從課本出發(fā),注重對原題的改變,舉個簡單的例子:

例1:如圖,三個相同的正方形,求證:∠1+∠2+∠3=90°。

以此幾何題為原型,結(jié)合題意給它實際意義就可以編一實際問題:小明在距電視塔底部同側(cè)同一直線上50米,100米,150米的三處,觀察電視塔頂,測得的仰角之和為90°,小明知道電視塔高為多少嗎?只要有解決原幾何題的方法,引導(dǎo)學(xué)生觀察轉(zhuǎn)化說理,很快學(xué)生就知道電視塔高為50米,否則三個仰角之和就不等于90°,導(dǎo)出矛盾。

在數(shù)學(xué)教學(xué)中對生活中廣泛存在的如增長率、儲蓄利率等含有等量關(guān)系的實際問題,讓學(xué)生用所學(xué)知識分析研究,通??梢砸龑?dǎo)學(xué)生通過構(gòu)建方程(組)模型來解決;數(shù)學(xué)中不等關(guān)系在實際生活中也是普遍存在的,如在市場經(jīng)營、核定價格等許多問題中,可以引導(dǎo)學(xué)生通過構(gòu)建不等式(組)模型加以解決;再如,對于生活中普遍存在的最優(yōu)化問題,如用料最省、成本最低可以構(gòu)建立函數(shù)模型,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值問題。這些教學(xué)發(fā)揮了學(xué)生主動性,教會了方法,學(xué)會了解決問題,提高了用數(shù)學(xué)的能力。

其次,數(shù)學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)其他理科的重要工具,我們在進行建模教學(xué)時可以引導(dǎo)學(xué)生將有關(guān)的知識用在其他學(xué)科上。在數(shù)學(xué)的平面知識中相似三角形對應(yīng)邊,對應(yīng)角之間的關(guān)系;全等三角形對應(yīng)邊,對應(yīng)角之間的關(guān)系;以及對頂角相等,兩直線平行同位角相等等許多的平面幾何知識在物理學(xué)中的光學(xué)部分應(yīng)用相當廣泛。有利于培養(yǎng)學(xué)生注重學(xué)科之間的聯(lián)系,拓展思維,讓能力全面發(fā)展。

最后,通過一個經(jīng)常遇到的問題的求解,總結(jié)給出數(shù)學(xué)建模的操作過程。

(這是一道以航線計算為模型的數(shù)學(xué)應(yīng)用問題,在把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題過程中,引導(dǎo)學(xué)生畫圖,建立“幾何模型”解決問題。)

解題思路:(1)分析與合理假設(shè)。

(2)建立模型得到相應(yīng)的數(shù)學(xué)問題。

由P向A的正東方向作垂線PB,垂足為B,

(3)模型求解。不妨設(shè)安全航行方向為AD,作PCAD垂足為C,從而易得∠BAC=15°。

第7篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新教育 能力培養(yǎng) 數(shù)學(xué)建模

一、大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽概況

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽于1992年起每年舉辦一屆,目前該項賽事已經(jīng)成為全國最大的數(shù)學(xué)競賽。為了提高我校競賽質(zhì)量和水平,我校每年五月份都進行校內(nèi)建模比賽,通過比賽提高學(xué)生的競賽水平。經(jīng)過多次參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,我校現(xiàn)在已經(jīng)形成了一個優(yōu)秀的建模指導(dǎo)教師和團隊,每年在比賽中都會有好的表現(xiàn)。

二、數(shù)學(xué)建模競賽分析

從廣義的講,數(shù)學(xué)建模就是利用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)知識來解決經(jīng)濟領(lǐng)域、科技領(lǐng)域、生活等領(lǐng)域方面中的任何問題;從狹義的講,數(shù)學(xué)建模就是對給定的問題建立數(shù)學(xué)公式作為模型,通過計算該問題答案。對歷年出題及解題思路分析結(jié)果顯示,題目往往存在著一題多解,方法融合,結(jié)果多樣和學(xué)科交叉,題意開放,結(jié)果開放等特性;賽題水平主要體現(xiàn)了綜合性、實用性等特點;比賽題目主要包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、工程設(shè)計、交通運輸、經(jīng)濟管理、生物醫(yī)學(xué)和社會事業(yè)等七個大類;從解題方法進行統(tǒng)計分析,數(shù)學(xué)建模競賽要求參賽者具備幾何理論、組合概率、統(tǒng)計(回歸)分析等各種數(shù)學(xué)方法。

三、數(shù)學(xué)建模過程分析

數(shù)學(xué)建模競賽要求在3天內(nèi)完成競賽題目,并以論文的形式提交。經(jīng)過多次參加數(shù)學(xué)建模競賽和指導(dǎo)學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽,我們從實踐中總結(jié)了數(shù)學(xué)建模競賽的實戰(zhàn)經(jīng)驗。數(shù)學(xué)建模能夠培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的課題分析能力、數(shù)據(jù)搜集能力、快速學(xué)習(xí)能力、團隊合作能力、文章撰寫能力、創(chuàng)新能力和吃苦耐勞能力。

數(shù)學(xué)建模是一種創(chuàng)造思維的過程,它要求參賽者先進行問題分析,建立相關(guān)模型,運用合理方法進行模型求解,對結(jié)果進行分析和檢驗,最后撰寫論文。首先,參賽者要充分閱讀課題題目,認真分析條件和要求,明確目的后,要用數(shù)學(xué)的語言將問題描述出來;在分析過程中,為了方便模型的建立,需要提出必要的合理的假設(shè);運用參賽者背景建立合理的模型,經(jīng)過對方法進行靈敏度分析后,最后對結(jié)果進行闡述。在整個建模過程中要保證組內(nèi)人員的平等地位,相互尊重,不能主觀決斷和武斷評價,不要回避任何問題,要認真面對每一個問題,不要對交流失去信心。

四、數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)模式探討

一個參賽隊伍要在參賽過程中表現(xiàn)出良好的參賽狀態(tài)和競技水平,就要有的放矢的做好培訓(xùn)工作。為了提高參賽者的競賽意識,使參賽者養(yǎng)成時刻建模,思考嚴謹?shù)慕A?xí)慣,我們認為在時間是否充裕的情況下,都要以講帶練,以練帶講的方式進行教學(xué)和實踐,即學(xué)生為主體,教師輔以講解的培訓(xùn)方式。課程設(shè)置應(yīng)該以理論教學(xué)、實踐、實戰(zhàn)相結(jié)合進行安排,理論教學(xué)階段講解某一方面的基礎(chǔ)知識,實踐階段是及時將理論教學(xué)的內(nèi)容利用計算機編程實現(xiàn),實戰(zhàn)階段是做3道以上相同或相似知識點的題目,通過比較模型的結(jié)果分析模型建立的思路是否與優(yōu)秀模型相似,及時尋找到不足與差距,并及時更正提高。

當所有知識點都進行教學(xué)和實踐實戰(zhàn)后,為了使參賽者了解數(shù)學(xué)建模,了解數(shù)學(xué)模型的構(gòu)成要素,這時需要參賽隊伍閱讀并講解大量的優(yōu)秀論文,這樣不但能夠使參賽者認真去學(xué)習(xí)和了解論文,也能通過聽別人講解而節(jié)約閱讀其它文章的時間。經(jīng)過2輪的講解后,就要組織學(xué)生進行模擬競賽,每輪要求每組學(xué)生做一道真題,要求學(xué)生認真完成模型的建立和求解,并以論文的形式提交,指導(dǎo)教師要認真批閱,并指出錯誤和修改方向。經(jīng)過2輪的模擬后,學(xué)生基本上了解了建模的流程,學(xué)生可以針對自己的不足進行自學(xué),此時指導(dǎo)教師應(yīng)該以答疑為主,認真講解每組的不足和需要改進的地方。

五、數(shù)學(xué)建模競賽前準備

為了以最佳狀態(tài)迎接比賽,數(shù)學(xué)建模競賽小組應(yīng)該認真準備好每個知識點的寫作流程、實現(xiàn)程序、備用方案,還要打下扎實的編程功底和快速學(xué)習(xí)能力。當面對新知識點時就能夠快速以實戰(zhàn)為目的的進行學(xué)習(xí),進行分析和處理。此外,準備好建模論文的模板,這樣就能快速的書寫和答題;同時,我認為最應(yīng)該準備好的是良好的心理素質(zhì),這樣才能在任何情況下都能夠以冷靜的頭腦面去審題,建模和分析求解,才能在小組有分歧的時候合理進行安排和取舍。

六、建模競賽參賽安排

建模競賽要求3天內(nèi),3個人完成一個課題的問題,這就要求我們的參賽隊伍有統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合協(xié)作的能力,就要安排好比賽的時間。我認為小組3個人應(yīng)在2個小時內(nèi)讀懂并列出題目的條件和要求,經(jīng)過討論確定研究方案。如果有解題思路后,應(yīng)該盡快完成,這樣才能對模型進行改進和補充;如果沒有解題思路后,要布置好誰負責學(xué)習(xí)新知識、誰負責尋找該知識的實現(xiàn)方案,誰負責查閱資料等等,這些工作看似簡單,但是緊張的3天時間里完成課題的模型建立和求解,以及論文撰寫,不是一件簡單的工程。

七、建模競賽論文書寫技巧

數(shù)學(xué)建模論文要求結(jié)構(gòu)清晰、層次分明、語言流暢,模型的表述要清楚準確,重點和要點突出。整個論文要包括題目、摘要、問題重述、問題分析、模型假設(shè)及說明、符號使用級說明、模型的準備、建立、求解和分析檢驗、模型的改進方向和評價,還要附上參考文獻和相應(yīng)的程序。要提高參賽者的寫作水平,除了進行論文的研讀外,應(yīng)要求學(xué)生認真完成每次實踐,并認真按照論文要求進行撰寫。指導(dǎo)教師要對每個參賽對的每篇論文進行點評,并要求參賽者及時修改,通過多次的指出后,參賽者就有了良好的寫作思維和模式,這樣就能夠在比賽時沉著應(yīng)對,以最好的狀態(tài)進行參賽。

第8篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;應(yīng)用能力;發(fā)展

一、開展數(shù)學(xué)建模活動及競賽的意義

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽問題涉及面廣,不僅對學(xué)生數(shù)學(xué)知識要求高,對學(xué)生綜合能力方面要求更高。通過比賽的方式,可以有效地檢驗一個學(xué)校學(xué)生綜合素質(zhì)能力及創(chuàng)新能力等方面是否過硬,從而可以側(cè)面反映出該學(xué)校教學(xué)過程中存在哪些問題,對學(xué)校教學(xué)方面改革發(fā)展具有重要作用。從2004年開始,我院積極組織號召學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,該項賽事組織以來,在我院得到快速發(fā)展,并且取得了驕人的成績,其中獲得國家獎項6項,省級獎項70余項,培養(yǎng)了許多創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力強的優(yōu)秀畢業(yè)生。學(xué)生各方面能力提升的同時,更重要的一點,這對于我院數(shù)學(xué)教學(xué)方面改革指明方向,教學(xué)中如何有效促進數(shù)學(xué)教學(xué)。數(shù)學(xué)建模競賽作為一個學(xué)習(xí)交流平臺,對培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)知識運用及創(chuàng)新方面起到很好的作用,而將建?;顒迂灤┯谡麄€數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,無形中提升學(xué)生綜合能力,十分符合我院實行項目化教學(xué)的要求,也符合社會上用人單位對學(xué)生基本能力的要求。通過對我院參加建模競賽活動學(xué)生調(diào)查問卷追蹤并進行訪談得出,82%的學(xué)生認為,通過建?;顒?,自身綜合能力得到極大地提高,工作后查閱資料等方面學(xué)習(xí)能力進一步提升;14%的學(xué)生認為一般,并不是說數(shù)學(xué)建模不好,主要在于自己學(xué)習(xí)能力弱,壓根不想學(xué)新知識,有份工作就好;4%的學(xué)生表示不關(guān)心,沒興趣,工作中很難遇到相關(guān)數(shù)學(xué)問題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果及數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師長期經(jīng)驗,本文得出一些結(jié)論值得肯定:(1)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識及能力的提高;(2)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生以后小組合作能力及交往能力的提高;(3)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生探索、創(chuàng)新能力的提高;(4)數(shù)學(xué)建模競賽及活動有利于學(xué)生自身自學(xué)能力的提高。

二、開展課堂有效數(shù)學(xué)建?;顒樱岣邔W(xué)生綜合能力策略

(一)課堂教學(xué)采取建模競賽活動方式使學(xué)生

學(xué)習(xí)觀念轉(zhuǎn)變,提升興趣高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)明顯欠缺,且高等數(shù)學(xué)課程體系已成,傳統(tǒng)的圍繞定義、定理、公式等理論填鴨式教學(xué)方式已不再適合學(xué)生學(xué)習(xí),即使學(xué)生被認為掌握了非常重要的數(shù)學(xué)知識,卻難以在實際生活中應(yīng)用或根本不會應(yīng)用,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低或毫無興趣。課堂開展數(shù)學(xué)建?;顒?,則可以為數(shù)學(xué)和實際問題架起一座橋梁,通過該活動,可以促進學(xué)生想方設(shè)法將實際問題歸納、整理并轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,并加以解決,這樣學(xué)生也感到有成功感。讓學(xué)生學(xué)會知識的同時,更感受到數(shù)學(xué)真的有用,無處不在。因而,利用數(shù)學(xué)建?;顒咏虒W(xué)方式,激發(fā)學(xué)生興趣是很有必要的。

(二)數(shù)學(xué)建?;顒涌梢源龠M學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)

全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽題目多是從工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)、管理等方面遇到的實際問題提煉而成,而建立模型求解的過程就是對這些問題進行合理解決。針對實際問題從分析開始,到建立模型、求解模型及最后對結(jié)果分析,這一系列過程沒有固定的方法可用,也沒有相同模式遵循,求解過程主要依賴學(xué)生知識掌握的功底及充滿想象力的思路和方法,這就要求學(xué)生必須具有良好的獨立思考的能力,極大地發(fā)揮自己創(chuàng)造力的能力。所以,教師在實際的教學(xué)過程中,利用數(shù)學(xué)建模競賽活動教學(xué)方式對學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)具有很好的效果。不斷地重復(fù)引導(dǎo)學(xué)生分析問題、收集資料、建立模型,逐步使學(xué)生學(xué)會用所學(xué)數(shù)學(xué)知識有針對性地、創(chuàng)造性地解決問題,這樣,既拓展學(xué)生視野,又能促進學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

(三)數(shù)學(xué)建?;顒涌梢源龠M學(xué)生自學(xué)能力

既然大學(xué)生數(shù)學(xué)建模題目從工學(xué)、農(nóng)學(xué)、社會科學(xué)等實際問題提煉而成,那么學(xué)生要想真正意義上解決一個實際問題,就必須了解掌握該問題的相關(guān)背景,進而必須查閱行業(yè)相關(guān)資料,自學(xué)并掌握行業(yè)相關(guān)方面知識,這樣才可以做到游刃有余。這一過程,學(xué)生不知不覺中自學(xué)能力得到較大提高,其綜合能力潛移默化中得到增強,因此,數(shù)學(xué)建?;顒咏虒W(xué)方式對學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)很有必要。

(四)數(shù)學(xué)建?;顒涌梢源龠M學(xué)生之間互相合作

從參加該項賽事開始,我院積極鼓勵學(xué)生參與,吸引不同專業(yè)數(shù)學(xué)愛好者參加,并成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會。針對數(shù)學(xué)建模的特點,我們數(shù)學(xué)教師利用暑期對學(xué)生進行培訓(xùn),并根據(jù)學(xué)生特長優(yōu)勢,將其三人分組,進行實戰(zhàn)性訓(xùn)練,有效發(fā)揮學(xué)生所學(xué)。數(shù)學(xué)建模競賽解決的是一個綜合性問題,相關(guān)背景、明確問題、建立模型等涉及學(xué)科方面很廣,一個人很難完成,這就要求小組成員互相合作,充分信任,取長補短,并得出相對完善結(jié)論。通過這一系列活動,既增加了學(xué)生間感情,更讓他們體會到團隊合作的重要性。

第9篇:數(shù)學(xué)建模方向范文

Abstract: In order to make the mathematical modeling teaching would be able to transit from college to university, the article analyzes the mathematical modeling teaching difference of university and college from the student administrative level, training goal, knowledge requirement. Based on the analysis of situation, it puts forward the strategies of optimizing teaching materials, changing the classroom teaching mode, updating teaching ideas and leading the students to do research together, providing reference for mathematical modeling teaching of the newly upgraded undergraduate colleges.

關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)建模;教學(xué);專升本;對策

Key words: mathematical modeling;teaching;top-up;countermeasures

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)33-0217-02

0 引言

學(xué)校作為培養(yǎng)人才的基地,廣大的教育工作者面臨的一項重要的任務(wù)就是圍繞加快培養(yǎng)創(chuàng)新型人才這個主題,積極探索教學(xué)改革之路。數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)建模競賽在這種形勢下作為我國教育史上的新生事物,一經(jīng)出現(xiàn)便得到了各級教育管理部門的關(guān)心和重視,同時也得到了科技界和教育界的普遍關(guān)注。由于數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競賽活動有利于培養(yǎng)人才,特別是培養(yǎng)人才的綜合能力、創(chuàng)新意識以及科研素質(zhì),因此,在實際工作中發(fā)揮著積極的作用。作為剛升格的高等院校,只有加強建設(shè)師資隊伍以及提高教學(xué)質(zhì)量,才能實現(xiàn)專科向本科的轉(zhuǎn)變并且在教育領(lǐng)域具有較強的競爭力。作為一名數(shù)學(xué)建模競賽的指導(dǎo)教師,想通過分析本??茢?shù)學(xué)建模的差異以及教學(xué)對策,探討我院如何快速實現(xiàn)??葡虮究频霓D(zhuǎn)型,希望對我院的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 數(shù)學(xué)建模本科與??平虒W(xué)差異

1.1 學(xué)生層次不同 在進入大學(xué)時,??粕目偡志痛蟠蟮陀诒究疲鴶?shù)學(xué)差是其中的主要原因之一。由于很多專科生認為自己基礎(chǔ)薄弱而產(chǎn)生自卑心理,從而排斥學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的主動性和數(shù)學(xué)各項基本技能普遍較弱。所以對于專科生不宜講太過理論化的數(shù)學(xué)建模知識,盡量從簡單的例子出發(fā)提高他們的學(xué)習(xí)積極性。[1]本科生的數(shù)學(xué)水平相對較為整齊,入學(xué)時的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較扎實,學(xué)習(xí)的主動性強,他們已具備比較扎實的數(shù)學(xué)基本功,講得太淺,反而提不起學(xué)習(xí)積極性。所以對于本科生應(yīng)適當加大難度,讓學(xué)生懂得從不同方面去思考和解決問題。

1.2 培養(yǎng)目標不同 高等??茖W(xué)校的教育應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標,人才的知識能力結(jié)構(gòu)是應(yīng)用型,而不是學(xué)術(shù)型,主要強調(diào)理論知識的應(yīng)用和實踐動手能力的培養(yǎng)。而本科教育的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)“具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”。對于本科學(xué)生,不僅需要介紹數(shù)學(xué)建模在實際中的應(yīng)用,更重要的是通過數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生抽象、歸納、演繹、類比、模擬、移植等思維方法,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。[2]

1.3 掌握知識要求的差異 從廣度上看,專科學(xué)生主要考察微積分的積分知識,解析幾何以及基本統(tǒng)計分析方法的使用等。而本科學(xué)生要求有一個比較完整的數(shù)學(xué)體系,不僅需要掌握以上內(nèi)容,還需要掌握概率論、線性代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、微分方程等方面的數(shù)學(xué)知識,甚至大學(xué)物理、大學(xué)化學(xué)等各個方面的知識。從深度上看,??茖W(xué)生只需要了解一些基本的概念和簡單的應(yīng)用,而本科要求對數(shù)學(xué)知識深入理解和綜合應(yīng)用。結(jié)合近幾年本科賽題與??瀑愵}進行分析。

2 教學(xué)對策

怎樣才能將教學(xué)目標轉(zhuǎn)化成調(diào)整自己教學(xué)的方向和方法,不僅是擺在數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師面前一個現(xiàn)實而緊迫的問題,更是真正實現(xiàn)專轉(zhuǎn)本的關(guān)鍵。根據(jù)以上對于數(shù)學(xué)建模本科與專科教學(xué)差異的分析,主要從以下幾個方面來思考教學(xué)對策:

2.1 分析專科數(shù)學(xué)建模教學(xué)特色及優(yōu)勢,在繼承中尋求發(fā)展 雖然本??频臄?shù)學(xué)建模存在很大差異,但不能對專科的教學(xué)全盤否定,而應(yīng)在繼承中尋求發(fā)展。我校是一所百年老校,擁有豐厚的積累和傳承,在專科層次已經(jīng)取得非常優(yōu)秀的成績,對于??茢?shù)學(xué)建模教學(xué)的特色和優(yōu)勢應(yīng)繼續(xù)保持。

①理論課和實訓(xùn)課有機結(jié)合。

理論課以教材為主線,教師圍繞教材章節(jié)歸納講解不同類型數(shù)學(xué)和常用的思維方法以及建模的步驟。而實訓(xùn)課則是注重培養(yǎng)學(xué)生建模的實戰(zhàn)能力,將三個學(xué)生分為一個小組活動,教師在理論課上提前布置與本節(jié)相關(guān)的數(shù)學(xué)建模題目,課后小組成員共同查資料,通過互相啟發(fā)、討論最終寫出論文。[3]然后,由各組學(xué)生演示自己的成果,這樣既可以提高學(xué)習(xí)興趣和增加學(xué)習(xí)信心,還可以增強學(xué)生思維能力,更能增加各組的配合。最后,由教師點評,總結(jié)各組學(xué)生優(yōu)點和不足之處。

②開辟數(shù)學(xué)建模的第二課堂,帶領(lǐng)學(xué)生一起進行科學(xué)研究。

每年在全校范圍內(nèi)吸收各個專業(yè)的學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)。一方面進行日常的培訓(xùn)學(xué)習(xí),另一方面,安排優(yōu)秀的學(xué)生到數(shù)學(xué)建模實驗室進行研究工作,讓學(xué)生也進行高水平的數(shù)學(xué)建模實踐演習(xí)。例如機械系的學(xué)生研究機器人避障、模具使用壽命等課題,機電系的學(xué)生研究線切割機、示波器等課題,計算機系的學(xué)生研究排課系統(tǒng)、搜索算法等課題。這樣,學(xué)生不僅開闊了視野,擴展了知識面,同時也激發(fā)了他們探索研究的興趣,并提高了分析和解決問題的能力。

2.2 優(yōu)選教材,提高學(xué)生的知識面 教材作為教學(xué)工具和教師完成教學(xué)任務(wù)的依據(jù),在教學(xué)活動中具有十分重要的作用。??七x用以韓中庚教授主編的《應(yīng)用數(shù)學(xué)建?!泛皖佄挠陆淌谥骶幍摹稊?shù)學(xué)建模》。這兩本教材以實用為主,為學(xué)生比較容易進入建模狀態(tài),更為他們提供了解決常見問題的方法和范本。而對于本科,由于涉及的深度和廣度比較寬,不可能教會學(xué)生每一種方法,更重要的是教會學(xué)生數(shù)學(xué)建模的思維模式和創(chuàng)新思維的能力。一般選用以當今比較有名的幾本教材分析姜啟源教授主編的《數(shù)學(xué)建?!泛蛥敲线_教授主編的《數(shù)學(xué)建模》。當然“盡信書則不如無書”,如果教師認為教材內(nèi)容及其編排對學(xué)生不適合時,也可以根據(jù)學(xué)生的具體需要采取刪除、替代、補充等方法來解決。

2.3 轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)的模式,提高教學(xué)效率 數(shù)學(xué)建模過程具有鮮明的創(chuàng)造性、綜合性以及實踐性。數(shù)學(xué)建模十分注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新意識,并將實踐放在最重要的位置,此外,提高學(xué)生從事現(xiàn)代科研和工程技術(shù)的開發(fā)能力是其最重要的目標。數(shù)學(xué)建模教學(xué)尤其是數(shù)學(xué)建模競賽的培訓(xùn)是一條很好的培養(yǎng)高質(zhì)量創(chuàng)新型人才的途徑[4] ,多年來,我們對數(shù)學(xué)建模的教學(xué)模式做了如下探索:

2.3.1 充分再現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的思維過程

在各門課程中融入數(shù)學(xué)建模的思想和方法,除了一定程度上改變數(shù)學(xué)理論教學(xué)和實踐脫節(jié)的現(xiàn)象,還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。盡管學(xué)習(xí)的是前人創(chuàng)新性思維的成果,但是在建模過程中同樣也展示了數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的思維過程,實質(zhì)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的過程。但是這一點經(jīng)常被教師所忽視,他們往往隱去了發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識的過程而注重傳授數(shù)學(xué)知識,這些無形中扼制了學(xué)生的創(chuàng)新思維。而數(shù)學(xué)建模能讓學(xué)生在建模過程中體會數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)造性樂趣從而培養(yǎng)了創(chuàng)新思維,從而彌補了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)的缺陷。在教學(xué)中,教師應(yīng)當遵循認識規(guī)律引導(dǎo)學(xué)生多分析、多思考以及多提問,鼓勵學(xué)生通過不斷的模仿而深入學(xué)習(xí),將掌握的知識與實際應(yīng)用問題聯(lián)系起來而逐漸形成自己的建模能力。為了充分發(fā)掘和調(diào)動學(xué)生的各種潛能,教師還應(yīng)當通過設(shè)計小課題讓學(xué)生課外動手動腦以發(fā)揮各種能力。

2.3.2 更新教學(xué)形式

滿堂灌、填鴨式以及保姆式等傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式養(yǎng)成了學(xué)生依賴教師的心理,這樣在調(diào)動學(xué)生主觀能動性以及激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面就顯得比較困難。因此,為了在創(chuàng)新能力方面有所突破,必須打破傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式,即探索和嘗試一些行之有效的新的教學(xué)形式。近幾年以來,我們根據(jù)教學(xué)建模的要求,有意識的嘗試了很多不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式以求充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、思維積極性、創(chuàng)新意識以及創(chuàng)新能力。

2.4 更新教師教學(xué)觀念,提高教學(xué)水平 教師的教學(xué)水平取決于兩個方面:一方面,他自己對知識的熟練程度;另一方面,他在教學(xué)方法和技巧方面的知識和經(jīng)驗。作為數(shù)學(xué)建模教師,僅僅擁有精神的專業(yè)知識和廣博的科學(xué)文化知識還是不夠的,具有一定的科研能力是必不可少的一部分。廣大數(shù)學(xué)建模教師為了不斷的提高自身的素質(zhì)和專業(yè)教學(xué)水平,必須自覺的刻苦學(xué)習(xí),勇敢探索和實踐,最終實現(xiàn)以教學(xué)帶動科研,以科研促進教學(xué)。

作為本科院校的教師不能只停留在按部就班按照教材完成每學(xué)期的教課任務(wù)上面。要想成為一名稱職的高校教師,僅僅具有全面的專業(yè)知識和課堂組織能力外,還應(yīng)當是一位從理論到實踐的教學(xué)理論的學(xué)習(xí)者、研討者以及探索者,應(yīng)當能夠有效的幫助學(xué)生樹立新的學(xué)習(xí)理念并培養(yǎng)學(xué)生獲得終身學(xué)生的能力。首先,要更新教師自身的教學(xué)觀念,立足于培養(yǎng)具有良好人文素養(yǎng)和科學(xué)精神、獨立自主的學(xué)習(xí)能力、基礎(chǔ)扎實、知識全面、適應(yīng)力強的高素質(zhì)人才。例如采取多種形式進行教師研討,以一個問題為起點,討論研究該問題的方法,以及方法的應(yīng)用領(lǐng)域,一般情況下的使用以及各種算法的討論。

3 結(jié)語

綜上所述,筆者認為要想真正從??谱呦虮究茢?shù)學(xué)建模教學(xué),關(guān)鍵是協(xié)調(diào)好教師、學(xué)生、教材以及教學(xué)環(huán)境之間的關(guān)系;通過合理配置資源,使有限的投入產(chǎn)生較大的效益;將教學(xué)目標作為調(diào)整自己的教學(xué)方向和方法。通過分析專本數(shù)學(xué)建模課程的差異性,將創(chuàng)新實踐和能力培養(yǎng)作為教學(xué)目標,通過合理的教學(xué)方式和方法,使學(xué)生通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模,除了調(diào)動學(xué)習(xí)積極性外,還能有效提高利用數(shù)學(xué)和計算機解決問題的能力。[5]學(xué)校由??粕秊楸究?,教師也應(yīng)該升格自己的教育觀念,只有提高自身素質(zhì),明確見血目標,并且立足于教學(xué)實際改革原來??茢?shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀,才能使“專升本”院校的大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教學(xué)跨上一個新臺階。

參考文獻:

[1]顏文勇.數(shù)學(xué)建模[J].高等教育出版社,2011年6月.

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[3]池春姬.高職??圃盒?shù)學(xué)建模教學(xué)的探索與實踐[J].齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2007,28(2):210-211.