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數(shù)學(xué)建模論文模板
在日復(fù)一日的學(xué)習(xí)、工作生活中,大家都嘗試過寫論文吧,論文一般由題名、作者、摘要、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻(xiàn)和附錄等部分組成。那么你有了解過論文嗎?下面是小編收集整理的數(shù)學(xué)建模論文模板,希望能夠幫助到大家。
數(shù)學(xué)建模論文模板1
【摘要】提出數(shù)學(xué)建模的基本概念,通過考查獨(dú)立院校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽發(fā)展?fàn)顩r,針對獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)生的特點(diǎn),從多個方面闡述獨(dú)立院校大學(xué)生數(shù)學(xué)建模教育存在的突出問題,在此基礎(chǔ)上,提出了獨(dú)立大學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革策略和方法。
【關(guān)鍵詞】獨(dú)立院校;數(shù)學(xué)建模;改革
一、數(shù)學(xué)建模的基本概念
數(shù)學(xué)是在實(shí)際應(yīng)用的需求中產(chǎn)生的,要描述一個實(shí)際現(xiàn)象可以有很多種方式,為了實(shí)際問題描述的更具邏輯性、科學(xué)性、客觀性和可重復(fù)性,人們采用一種普遍認(rèn)為比較嚴(yán)格的語言來描述各種現(xiàn)象,這種語言就是數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)建模則是架于數(shù)學(xué)理論和實(shí)際問題之間的橋梁,數(shù)學(xué)模型是對于現(xiàn)實(shí)生活中的特定對象,根據(jù)其內(nèi)在的規(guī)律,做出一些必要的假設(shè),為了一個特定目的,運(yùn)用數(shù)學(xué)工具,得到的一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),用來解釋現(xiàn)實(shí)現(xiàn)象,預(yù)測未來狀況。因此,數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)語言描述實(shí)際現(xiàn)象的過程。
二、獨(dú)立院校數(shù)學(xué)建模課程現(xiàn)狀
大部分的獨(dú)立院校的數(shù)學(xué)建模工作純在一定的問題,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(一)學(xué)生方面的問題。獨(dú)立院校的大部分學(xué)生的數(shù)學(xué)功底差,對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不大,普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)對自身的專業(yè)的幫助不大。從而更不愿意接觸與數(shù)學(xué)有關(guān)的數(shù)學(xué)建模,對數(shù)學(xué)建模競賽的興趣不大。在獨(dú)立院校中,參加數(shù)學(xué)建模競賽的大都是低年級的學(xué)生,而這些學(xué)生的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)還不完整,他們往往參加了一屆數(shù)學(xué)競賽并未獲得獎項(xiàng)后就不愿意再次參加。而高年級的同學(xué)忙于其他的就業(yè)、考研等壓力,無暇參加數(shù)學(xué)建模競賽的培訓(xùn)。(二)教資方面的問題。首先。傳統(tǒng)的教學(xué)是知識為中心、以教師的講解為中心。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要求教師以學(xué)生為中心,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的能力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。獨(dú)立院校外聘的老師常常對獨(dú)立院校的學(xué)生不夠了解,這直接影響到教學(xué)成果。其次,數(shù)學(xué)建模涉及的知識面廣,不但包括數(shù)學(xué)的各個分支,還包含了其他背景的專業(yè)知識。獨(dú)立院校的教師一部分是才從大學(xué)畢業(yè)不久的研究生,他們對于數(shù)學(xué)建模教學(xué)和競賽的培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)不足,科研能力不是很強(qiáng),對數(shù)學(xué)的各個分支的把控能力不強(qiáng),對其他專業(yè)的了解不夠全面。(三)教學(xué)實(shí)施方面的問題。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的目的決不僅僅是獲獎,更重要的是通過參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動,促進(jìn)高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革,起到培養(yǎng)全體學(xué)生能力、提高全體學(xué)生素質(zhì)的作用。獨(dú)立院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在很多的問題。首先,大學(xué)數(shù)學(xué)建模教育在獨(dú)立院校中的`普及性不夠。數(shù)學(xué)建模的宣傳力度不大,課程大多開在大一和大二的跨選課,這個時候?qū)W生的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)還不完整。其次就是教材的選取,數(shù)學(xué)建模的相關(guān)教材大都是為了數(shù)學(xué)建模競賽而編寫的,對于獨(dú)立院校的學(xué)生來說,這些教材的難度系數(shù)大,涉及的知識面廣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了學(xué)生的接受能力。
三、改革的具體措施
。ㄒ唬┳寣W(xué)生了解數(shù)學(xué)建模,培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣。數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)有利于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)具體解決實(shí)際問題的能力,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的用處,改變學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的態(tài)度,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的能力,認(rèn)識到數(shù)學(xué)的意義和價(jià)值。獨(dú)立院校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)雖然比較差,但是學(xué)生的動手能力強(qiáng)。學(xué)?梢栽诙嚅_展數(shù)學(xué)建模的講座和課程,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模。同時多向?qū)W生宣傳數(shù)學(xué)建模的成果。(二)在教學(xué)內(nèi)容中滲透數(shù)學(xué)建模思想和方法。1.在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模的思想方法。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)重視的是知識的培養(yǎng)和傳輸,而忽視的是實(shí)際應(yīng)用能力。教師的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)理論知識。一般的教學(xué)方法是:教師引入相關(guān)的的基本概念,證明定理,推導(dǎo)公式,列舉例題,學(xué)生記住公式,套用公式,掌握解題方法與技巧。學(xué)生往往學(xué)習(xí)了不少的純粹的數(shù)學(xué)理論知識,卻不知道如何應(yīng)用到實(shí)際問題中。數(shù)學(xué)建模課程與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程相比差別較大,學(xué)校開設(shè)的數(shù)學(xué)建?邕x課及數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)班,對培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力、想象力、邏輯能力、解決實(shí)際問題的能力起到了很好的作用。由于學(xué)校開設(shè)的數(shù)學(xué)建模課程大多是選修課程,課時較少,參選的學(xué)生也有限,數(shù)學(xué)建模的作用不能很好的向?qū)W生傳輸。高等數(shù)學(xué)中的很多內(nèi)容都與數(shù)學(xué)建模的思想有關(guān),因此,在大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程中,教師應(yīng)有意識地結(jié)合傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程的特點(diǎn),將數(shù)學(xué)建模的思想和內(nèi)容融入到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中。這樣既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能很好的將突出數(shù)學(xué)建模的思想。2.數(shù)學(xué)建模與專業(yè)緊密聯(lián)系,發(fā)揮數(shù)學(xué)對專業(yè)知識的服務(wù)作用。數(shù)學(xué)建模與專業(yè)知識的結(jié)合,不僅可以讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)的重要作用,在專業(yè)知識學(xué)習(xí)中的地位,還可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的興趣,增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的凝聚力,同時加深對專業(yè)知識的理解。通過專業(yè)知識作為背景,學(xué)生更愿意嘗試問題的研究。在學(xué)習(xí)中遇到的專業(yè)問題也可以嘗試用數(shù)學(xué)建模的思想進(jìn)行解決。這有利于提高學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。3.分層次進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教育。大體說來獨(dú)立院校的數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)應(yīng)該分成兩個階段:(1)第一階段:大學(xué)一年級,在這個階段,大部分學(xué)生對數(shù)學(xué)建模沒有了解,這時候適合開設(shè)一些數(shù)學(xué)建模的講座和活動,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模。同時,在日常的數(shù)學(xué)教學(xué)中選擇簡單的應(yīng)用問題和改變后的數(shù)學(xué)建模題目,結(jié)合自身的專業(yè)知識進(jìn)行講解,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的一般含義;痉椒ê筒襟E,讓學(xué)生具備初步的建模能力。(2)中級層次:大學(xué)二、三年級。在這個階段,學(xué)生基本具備了完整的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),具有了基本的建模能力。這個時候應(yīng)該開設(shè)數(shù)學(xué)建模專業(yè)課程,讓學(xué)生處理比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模問題,讓學(xué)生自己去采集有用的信息,學(xué)會提出模型的假設(shè),對數(shù)據(jù)和信息需進(jìn)行整理、分析和判斷,并模型進(jìn)行分析和評價(jià),最終完成科技論文。
四、加強(qiáng)教學(xué)組織與學(xué)校管理
。ㄒ唬┨岣邤(shù)學(xué)教師自身水平。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過程中,教師扮演著重要的角色。教師水平的高低決定著數(shù)學(xué)建模教學(xué)能否達(dá)到預(yù)期的目的。數(shù)學(xué)建模的教學(xué),不僅要求教師具備較高的專業(yè)水平,還要求教師具備解決實(shí)際問題的能力和豐富的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。而獨(dú)立院校的教師部分教師是才畢業(yè)不久的研究生,缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這就對獨(dú)立院校的的數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作產(chǎn)生了很大的障礙。為了提高教師的水平,可以多派青年教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)交流,參加各種學(xué)術(shù)會議、到名校去做訪問學(xué)者等等。同時可以多請著名的數(shù)學(xué)專家教授來到校園做建模學(xué)術(shù)報(bào)告,使師生拓寬視野,增長知識,了解建模的新趨勢、新動態(tài)。青年教師還需要依據(jù)特定的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)對象和教學(xué)環(huán)境對自己的教學(xué)工作作出計(jì)劃、實(shí)施和調(diào)整以及反思和總結(jié)。青年數(shù)學(xué)教師還必須更新教育理念,改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念。只有不斷創(chuàng)新,努力提高自身素質(zhì),才能適應(yīng)新的形勢,符合建模發(fā)展的要求。(二)選取合適的教材。數(shù)學(xué)建模教材使用也存在諸多不足之處。絕大部分高校教學(xué)建模課程采用的是理工類專業(yè)數(shù)學(xué)建模教材。這些教材主要涵蓋的數(shù)學(xué)模型的難度系數(shù)大。而獨(dú)立院校的學(xué)生的基礎(chǔ)薄弱,無法接收這些模型。在教學(xué)過程中,教師可以將具體的案例或是歷年的數(shù)學(xué)建模題目做為教學(xué)內(nèi)容。通過具體的建模實(shí)例,講解建模的思想和方法。一邊講解,一邊讓學(xué)生分組討論,提出對問題的新的理解和對魔性的認(rèn)識,嘗試提出新的模型。(三)豐富建;顒。全面開展數(shù)學(xué)建模活動是數(shù)學(xué)建模思想的最重要的形式,它既使課內(nèi)和課外知識相互結(jié)合,又可以普及建模知識與提高建模能力結(jié)合,可以培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識分析和解決實(shí)際問題的能力,可以有效地提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)。學(xué)?梢远ㄆ诘拈_展數(shù)學(xué)建模宣傳活動,擴(kuò)大數(shù)學(xué)建模的知名度。學(xué)校還可以邀請有經(jīng)驗(yàn)的專家和獲獎學(xué)生開展建模講座,提高對數(shù)學(xué)建模的重視,積極的組織建;顒印(shí)踐證明,只有根據(jù)獨(dú)立院校的自身特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo),對數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)不斷進(jìn)行改革,才能解決獨(dú)立院校數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的問題,才能真正的讓學(xué)生喜歡上數(shù)學(xué),喜歡上數(shù)學(xué)建模。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李大潛.將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)主干課程[J].中國大學(xué)教育.20xx.
。2]賈曉峰等.大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽與高等學(xué)校數(shù)學(xué)改革[J].工科數(shù)學(xué).20xx:162.
。3]融入數(shù)學(xué)建模思想的高等數(shù)學(xué)教學(xué)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).20xx:162.
作者:李雙 單位:湖北文理學(xué)院理工學(xué)院
數(shù)學(xué)建模論文模板2
隨著社會的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及廣泛應(yīng)用,使數(shù)學(xué)建模思想在解決社會各個領(lǐng)域中的實(shí)際問題的應(yīng)用越來越深入。本文筆者簡要談?wù)剶?shù)學(xué)建模思想融入大學(xué)數(shù)學(xué)類課程的意義和方法。
1什么是數(shù)學(xué)建模思想
所謂數(shù)學(xué)建模就是指構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的過程,也就是說用公式、符號和圖表等數(shù)學(xué)語言來刻畫和描述一個實(shí)際問題,再經(jīng)過計(jì)算、迭代等數(shù)學(xué)處理得到定量的結(jié)果,從而供人們分析、預(yù)報(bào)、決策與控制。那么數(shù)學(xué)模型就是利用數(shù)學(xué)術(shù)語對一部分現(xiàn)實(shí)世界的描述。數(shù)學(xué)建模思想是指理論聯(lián)系實(shí)際,將實(shí)際的事物抽象成數(shù)學(xué)模型,然后利用所學(xué)的理論來解決問題的一種思想。
在新形勢下,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方法已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)在大學(xué)數(shù)學(xué)教育改革的需求,數(shù)學(xué)建模思想與大學(xué)數(shù)學(xué)類課程教育融合成為目前高等院校數(shù)學(xué)教學(xué)改革的突破口。
2數(shù)學(xué)建模思想融入大學(xué)數(shù)學(xué)類課程的意義
。1)數(shù)學(xué)知識在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。如今數(shù)學(xué)知識在各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,尤其是在經(jīng)濟(jì)學(xué)中的應(yīng)用最為顯著。自從1969年創(chuàng)設(shè)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎以來,就有不少理論成果來自利用數(shù)學(xué)工具分析經(jīng)濟(jì)問題。事實(shí)上,從1969年到20xx年這35年中,一共產(chǎn)生了53位獲獎?wù),其中擁有?shù)學(xué)學(xué)位的共有19人,所占比例為35.8%;其中擁有理工學(xué)位的有9人,所占比例為17%;二者共計(jì)占52.8%;其中共有29位諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎的獲得者是以數(shù)學(xué)方法為主要的研究方法,約占總?cè)藬?shù)的63.1%。然而幾乎所有的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎獲得者都運(yùn)用了數(shù)學(xué)方法來研究經(jīng)濟(jì)學(xué)理論。除了在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,數(shù)學(xué)建模思想也廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué),包括超聲波、電磁診斷等方面。同時數(shù)學(xué)建模還將數(shù)學(xué)與生物學(xué)融合進(jìn)了基因科學(xué),例如基因表達(dá)的定型、基因組測序、基因分類等等,在生物學(xué)領(lǐng)域需要建立大規(guī)模的模擬以及復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型?梢姅(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用是非常廣泛的,并對其他領(lǐng)域的發(fā)展起著重要的推動作用。
。2)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,豐富大學(xué)數(shù)學(xué)課程。一般的數(shù)學(xué)課,通常只是重視理論知識的講解和傳授,對知識點(diǎn)的推理和思想方法的分析較少。而且多數(shù)學(xué)生為了應(yīng)付考試,也只是以“類型題”的方式去復(fù)習(xí)知識點(diǎn)。這樣的方式雖然能夠讓學(xué)生掌握一部分?jǐn)?shù)學(xué)知識,可是卻不能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),不能提高學(xué)生對大學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。而數(shù)學(xué)建模思想運(yùn)用數(shù)學(xué)知識來解決生活中的實(shí)際問題,這樣就使數(shù)學(xué)活了起來,而不是死的理論知識。運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想能夠讓學(xué)生在數(shù)學(xué)中感悟生活,在生活中體會數(shù)學(xué)的價(jià)值,更容易吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而興趣是學(xué)習(xí)最有效的動力,讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)而非被動學(xué)習(xí),取得的教學(xué)效果會更好。
。3)是加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)改革,適應(yīng)時代發(fā)展的需要。在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,許多學(xué)生常常陷入這樣的困惑之中:花費(fèi)了大量的精力,做了很多習(xí)題,但是卻感受不到數(shù)學(xué)的作用和價(jià)值。而教師在教學(xué)中也總是告訴學(xué)生數(shù)學(xué)是一門很有用的課程,但是卻舉不出現(xiàn)實(shí)的例子。并且傳統(tǒng)的教學(xué)方式也只是教會學(xué)生掌握簡單的理論知識,并不能提高學(xué)生的`數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)意識。而將數(shù)學(xué)建模思想融入到大學(xué)的數(shù)學(xué)類課程之中就能很好地解決這些問題。因?yàn)閷?shù)學(xué)建模思想運(yùn)用到數(shù)學(xué)類課程中,就能夠讓學(xué)生在獨(dú)立思考和探索中感受到數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)用價(jià)值,提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的眼光去觀察、分析以及表示各種事物的空間關(guān)系、數(shù)量關(guān)系和數(shù)學(xué)信息的能力,提高學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識。
3高校在應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想中出現(xiàn)的問題
。1)教師在教學(xué)過程中較少滲入數(shù)學(xué)建模思想。目前在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模的思想應(yīng)用得仍然較少,重視程度不夠。不少高校的教師在開展大學(xué)數(shù)學(xué)類課程時,仍然只是停留在數(shù)學(xué)知識的教學(xué)方面,并沒有對學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)探索。據(jù)調(diào)查,大多數(shù)高校教師對日常的教學(xué)工作能夠認(rèn)真完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù),但能夠真正創(chuàng)造性地把數(shù)學(xué)建模思想融入到數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)中的教師較少。大多數(shù)高校數(shù)學(xué)老師都意識到探索式的數(shù)學(xué)建模教學(xué)很重要,但真正將數(shù)學(xué)建模思想與數(shù)學(xué)教學(xué)融合的嘗試和探索卻很少?梢姸鄶(shù)高校教師雖然明白數(shù)學(xué)建模思想的重要性,但是由于缺乏足夠的數(shù)學(xué)建模教學(xué)的相關(guān)知識及經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際教學(xué)中數(shù)學(xué)建模思想仍未得到充分的運(yùn)用。
。2)開設(shè)的有關(guān)數(shù)學(xué)建模的課程和活動較少。雖然數(shù)學(xué)建模思想得到了越來越廣泛的應(yīng)用,但是在高校中實(shí)際開設(shè)的有關(guān)數(shù)學(xué)建模的課程并不多,尤其是應(yīng)用數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等一些需要滲入數(shù)學(xué)建模思想的課程在實(shí)際的教學(xué)過程中并沒有創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想。另一方面,校內(nèi)自主開展的有關(guān)數(shù)學(xué)建模競賽和活動并不多,宣傳力度也不夠,無法讓更多的學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的意義和價(jià)值,更無法參與到數(shù)學(xué)建;顒又腥。
(3)學(xué)生對數(shù)學(xué)的態(tài)度和觀念還未改變,對數(shù)學(xué)建模缺乏深入的了解。大學(xué)數(shù)學(xué)是一門較為抽象的學(xué)科,其概念、定理和性質(zhì)都不容易掌握,由于其具有一定的難度,所以不少學(xué)生對大學(xué)數(shù)學(xué)類課程以及數(shù)學(xué)建模沒有興趣。并且這些學(xué)生在初中和高中階段也學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),但是不少學(xué)生是為了應(yīng)付考試,并沒有見識到數(shù)學(xué)的應(yīng)用性,覺得數(shù)學(xué)是一門純理論的課程,沒有實(shí)用價(jià)值。同時很多學(xué)生對數(shù)學(xué)建模思想的運(yùn)用并不夠了解,不知道如何將數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法應(yīng)用到實(shí)際的生活中去,覺得數(shù)學(xué)沒有用,也沒有深入學(xué)習(xí)的意義。
4如何加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模思想和大學(xué)數(shù)學(xué)類課程的融合
(1)提高課堂教學(xué)質(zhì)量,創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想。大學(xué)的數(shù)學(xué)類課程主要有“線性代數(shù)”、“高等數(shù)學(xué)”、“運(yùn)籌學(xué)”、“數(shù)學(xué)建!、“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”等,這些課程的核心部分都跟高等數(shù)學(xué)有關(guān),所以要注重提高數(shù)學(xué)類課程的教學(xué)質(zhì)量關(guān)鍵就在于高等數(shù)學(xué),而要提高高等數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量就必須在教學(xué)過程中創(chuàng)造性地應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想。對于主修數(shù)學(xué)的學(xué)生,要加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)軟件和語言的學(xué)習(xí),系統(tǒng)性地對數(shù)學(xué)原理進(jìn)行剖解和分析,合理運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法解決社會實(shí)際問題。在教學(xué)中多引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生利用對生活問題和科學(xué)問題的深入研究,主動結(jié)合自己的課程理論知識和數(shù)學(xué)建模,使數(shù)學(xué)建模思想融入到學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程中去。對于非數(shù)學(xué)領(lǐng)域的問題,要啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件建模,從而解決不同領(lǐng)域中的數(shù)學(xué)建模問題。
。2)多開設(shè)跟數(shù)學(xué)建模有關(guān)的數(shù)學(xué)類課程。例如除了開設(shè)跟數(shù)學(xué)建模有關(guān)的必修課,還可以開設(shè)一些跟數(shù)學(xué)建模有關(guān)的選修課,為其他專業(yè)的學(xué)生提供接觸和了解數(shù)學(xué)建模思想的機(jī)會,為學(xué)生拓展知識領(lǐng)域,為其解決該領(lǐng)域的問題提供有效的方法。例如,經(jīng)濟(jì)學(xué)有關(guān)專業(yè)的學(xué)生就可以通過選修跟數(shù)學(xué)建模有關(guān)的課程,解決其在經(jīng)濟(jì)學(xué)中遇到的問題,因?yàn)楹芏喔?jīng)濟(jì)學(xué)有關(guān)的問題僅僅靠經(jīng)濟(jì)學(xué)的知識是無法解決的,像貸款計(jì)算這樣的問題就要將數(shù)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)系起來才能解決實(shí)際問題。
。3)廣泛宣傳,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的意義和價(jià)值。學(xué)生是教學(xué)過程中的主體,目前,大學(xué)數(shù)學(xué)建模課程開設(shè)效果不佳,學(xué)生參與度低的主要原因就是學(xué)生缺乏對數(shù)學(xué)建模的深入了解。那么,要提高學(xué)生的參與性,促進(jìn)數(shù)學(xué)建模思想與大學(xué)數(shù)學(xué)類課程的融合就必須加強(qiáng)宣傳,讓學(xué)生深入了解什么是數(shù)學(xué)建模。同時,在課堂上就是也要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)枯燥的教學(xué)方式,多使用啟發(fā)式教學(xué)和探索式教學(xué),吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)對社會實(shí)際生活的重要作用,轉(zhuǎn)變他們對數(shù)學(xué)的態(tài)度,并引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)課程感興趣。
。4)轉(zhuǎn)變數(shù)學(xué)教育理念及教育方式。要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育方式,將教學(xué)的重點(diǎn)放在數(shù)學(xué)知識在生活中的應(yīng)用問題上,而不是將知識與實(shí)際生活割裂開來。同時在教學(xué)中要注重證明和推理,加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)方法的掌握注重培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)際問題的邏輯分析、簡化、抽象并運(yùn)用數(shù)學(xué)語言表達(dá)的能力。也就是說教學(xué)的重點(diǎn)在于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力和加強(qiáng)數(shù)學(xué)意識和數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用,這樣才能夠培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的人才。
。5)多開展數(shù)學(xué)建模活動和競賽,提高學(xué)生參與性。在高校內(nèi)部要多開展跟數(shù)學(xué)有關(guān)的活動和競賽以及專家講座等,一方面加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識,另一方面也提高了學(xué)生的參與性。通過專家講座,不僅可以讓學(xué)生更深入地了解數(shù)學(xué)建模的價(jià)值,也加強(qiáng)了學(xué)術(shù)交流,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模應(yīng)用能力。通過數(shù)學(xué)建模競賽,為學(xué)生提供展示自己智慧、充分發(fā)揮其能力的平臺。同時,競賽也可以讓學(xué)生在競賽中發(fā)現(xiàn)自己的不足,在交流中不斷完善自己的缺陷,拓展學(xué)生的思維。而且,在數(shù)學(xué)建模比賽中,通過讓學(xué)生探究跟生活實(shí)際有關(guān)的例子,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣,加強(qiáng)學(xué)生對模型應(yīng)用的直觀性認(rèn)識,促進(jìn)學(xué)校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
5結(jié)束語
總之,數(shù)學(xué)建模思想和高校數(shù)學(xué)類課程的融合,對于高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革具有非常重要的意義。把數(shù)學(xué)建模思想融入到高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以更好地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,提高他們運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法分析問題、解決問題和抽象思維的能力。高校教師要加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用,讓學(xué)生初步掌握從實(shí)際問題中總結(jié)數(shù)學(xué)內(nèi)涵的方法,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,為高校學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
數(shù)學(xué)建模論文模板3
一、高職數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
最近幾年,以“工學(xué)結(jié)合”為行動指導(dǎo)的教學(xué)思想應(yīng)用在高職領(lǐng)域,這個高職教育帶來了福音,并且在不同的專業(yè)上都獲得了不錯的成功。但是高職數(shù)學(xué)作為專業(yè)基礎(chǔ)的科目的發(fā)展卻是不盡人意,雖然也有改革,但是都沒達(dá)到理想的效果。本文就此從以下三方面分析了高職數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀:
1學(xué)生成績參差不齊
高職各專業(yè)學(xué)生的來源大致有以下幾種:普通高中學(xué)生,職業(yè)高中學(xué)生,中專學(xué)生。他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍較差,學(xué)習(xí)積極性普遍不高,學(xué)生來源的多元化導(dǎo)致高職學(xué)生的入學(xué)成績總體水平都不高亦或出現(xiàn)層次不齊的現(xiàn)象,這在數(shù)學(xué)學(xué)科上表現(xiàn)的更加突出,F(xiàn)如今,從整個教育背景來看,應(yīng)試教育仍占主角,這就使得學(xué)生缺乏對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的動力及興趣。曾有人就學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、態(tài)度及看法做了一次問卷調(diào)查,從調(diào)查結(jié)果顯示:認(rèn)為高職數(shù)學(xué)不重要占38.3%;“不喜歡”、“討厭”占47.5%;“難聽懂”占31.7%;“不必看書”占25.2%;“用數(shù)學(xué)軟件計(jì)算數(shù)學(xué)有興趣”占49.7%從這個調(diào)查中可以看出,學(xué)生對于應(yīng)試教育的數(shù)學(xué)存在反感,而將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到數(shù)學(xué)教學(xué)中很感興趣,另外在調(diào)查中學(xué)生出現(xiàn)的這些態(tài)度及想法是進(jìn)行高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革所必須面對和改革的。
2教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味
長期期以來,高職高等數(shù)學(xué)教程就是本科教材的袖珍版,教材過分注重知識的系統(tǒng)性,完整性,內(nèi)容顯得抽象,深奧和學(xué)生所學(xué)專業(yè)脫節(jié),教材中大部分內(nèi)容是本科版的壓縮,算數(shù)學(xué)的多,用數(shù)學(xué)的少,而且老師的講解也是枯燥乏味的,這就使得學(xué)生對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)失去了原本的興趣,以微積分為例:老師一般按照函數(shù)、極限、連續(xù)、導(dǎo)數(shù)、微分、、微分方程、定積分、定積分的應(yīng)用、不定積分這一教學(xué)順序來完成教學(xué)目標(biāo),通過這樣的講學(xué),不僅節(jié)約了時間,還使得教學(xué)的過程易于控制,但是由于其全部都是理論知識使得高職學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)失去了興趣,缺乏學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力,使得學(xué)生的主觀能動性都被禁錮了,這對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力創(chuàng)新精神很不利。
3教學(xué)方法單一、無新意
由于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及能力相對較差,他們無論在學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)方法還是學(xué)習(xí)習(xí)慣方面都或多或少存在著問題。接受知識慢,對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)生不會學(xué)習(xí),被動學(xué)習(xí)占多數(shù)。
而在高職教學(xué)中仍然踐行“教師講,學(xué)生學(xué)”的教學(xué)方法,主要以傳授知識為主,并不重視知識的應(yīng)用和學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),使得師生之間互動較少,出現(xiàn)一種被動學(xué)習(xí)的現(xiàn)象,在高職教學(xué)中,數(shù)學(xué)教學(xué)所扮演的是在完成一個“教學(xué)任務(wù)”,并將“學(xué)數(shù)學(xué)”和“用數(shù)學(xué)”分開來,使得學(xué)生對于數(shù)學(xué)就只停留在無意義的做題和考試中。
二、數(shù)學(xué)建模融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)的探究
高等數(shù)學(xué)是高職院校各專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程,同時也是對學(xué)生的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)素質(zhì)進(jìn)行綜合培養(yǎng)的重要課程。它不僅為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和解決實(shí)際問題提供數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法,而且也為培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析和解決問題的能力提供了必要的條件;將數(shù)學(xué)建模融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中是高職教學(xué)改革的必然選擇,也是提高高職教學(xué)質(zhì)量的.重要方法,本文從以下三個方面主要論述將數(shù)學(xué)建模融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)方法中:
1融入到數(shù)學(xué)原理的學(xué)習(xí)內(nèi)容中
數(shù)學(xué)的教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)了無數(shù)的定義、定理及公示,可是卻不清楚為什么要學(xué),學(xué)習(xí)它有何意義,有什么用。因此在講述新的數(shù)學(xué)知識時先講述所學(xué)知識的歷史淵源還是很有必要的,例如在講述微積分時,可先講述微積分的發(fā)展史,講述當(dāng)時科學(xué)家所面臨的什么樣的問題——精密科學(xué)需要研究變量的數(shù)學(xué),在這之前的數(shù)學(xué)研究的領(lǐng)域都是固定的有限的,而在這之后數(shù)學(xué)包含了變化,運(yùn)動等等,所以微積分可以說是數(shù)學(xué)史上的分水嶺。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,老師應(yīng)盡可能地了解數(shù)學(xué)原理產(chǎn)生的背景,與學(xué)生一起探討新的數(shù)學(xué)思想萌芽的過程,在這過程中,使學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)原理的發(fā)展過程是經(jīng)過曲折而又漫長的過程,這對學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有很大的作用。
2融入到數(shù)學(xué)習(xí)題的中
在高職數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,應(yīng)該注意習(xí)題課作用的發(fā)揮,高職數(shù)學(xué)習(xí)題課是高職數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要組成部分,也是課堂教學(xué)的進(jìn)一步深化,它不僅有助于學(xué)生理解和消化課堂所學(xué)的知識而且對于發(fā)展數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練也起到不可或缺的作用。從學(xué)生接觸數(shù)學(xué)這門課程開始,做習(xí)題一直是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、提高數(shù)學(xué)成績的有效手段,甚至在數(shù)學(xué)中還存在“學(xué)數(shù)學(xué)的最好方式是做數(shù)學(xué)。”然而目前在高職數(shù)學(xué)教材的習(xí)題中涉及數(shù)學(xué)應(yīng)用的問題較少,即使存在,也是一些擁有具體答案的問題,這對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力很不利。所以為了為了彌補(bǔ)這一缺陷,老師在設(shè)置數(shù)學(xué)問題是盡量選些實(shí)際應(yīng)用的題目,來做建模示例。另外,根據(jù)學(xué)生的自身情況,可以設(shè)置一些具有實(shí)際性、趣味性及開放性的習(xí)題,這樣可以拓展學(xué)生的思維空間。
對于傳統(tǒng)的“老師教,學(xué)生學(xué)”,在這里可以采用“學(xué)生教,老師和學(xué)生一起學(xué)”,通過讓學(xué)生當(dāng)“老師”,這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生的積極性,此外讓學(xué)生感覺上數(shù)學(xué)課是一種享受的過程
3融入到數(shù)學(xué)考核中
傳統(tǒng)的考試形式單一,學(xué)生和老師準(zhǔn)備的單一枯燥,而且內(nèi)容具有片面性,不能將學(xué)生和老師的積極性和創(chuàng)造性體現(xiàn)出來,尤其是學(xué)生,F(xiàn)如今更多地提倡“創(chuàng)新教學(xué)”,因此,閉卷考試再也不作為評定成績的唯一方法,對于考試的評定應(yīng)能充分體現(xiàn)學(xué)生多方面的能力。例如可將試題可以分成兩個部分:一部分是基礎(chǔ)知識,應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成;而另一部分則是一些較為實(shí)用性的開放性試題。通過這兩部分的試題不僅能考查學(xué)生理論的綜合知識能力,還能在開放性試題中挖掘?qū)W生的潛力。
三、結(jié)束語
總而言之,把數(shù)學(xué)建模的思想方法融入到高職數(shù)學(xué)教學(xué)中是創(chuàng)新時代對人才培養(yǎng)的要求,是社會發(fā)展的必然結(jié)果,這是必要的,也是可行的。通過實(shí)踐,數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握高職數(shù)學(xué)的基本知識,激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,而且進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。另外在當(dāng)今的理工大學(xué)中數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識和數(shù)學(xué)建模能力已成為其大學(xué)生的基本素質(zhì),隨著數(shù)學(xué)建模對高職數(shù)學(xué)教學(xué)的意義逐漸深入研究,可以看出數(shù)學(xué)建模思想在提高職高的學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)起到了一定的推動作用。
數(shù)學(xué)建模論文模板4
大量的應(yīng)用型技能型人才,有效滿足了社會各行各業(yè)的用工需求。隨著國家對高職教育的重視和不斷投入,提高教育的教學(xué)質(zhì)量勢在必行[1]。數(shù)學(xué)建模的核心是以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的實(shí)際運(yùn)用,鑒于數(shù)學(xué)建模的這種特點(diǎn),國內(nèi)高職數(shù)學(xué)教育逐步把數(shù)學(xué)建模理念融入到課題教學(xué)中,提高學(xué)生的應(yīng)用能力。以數(shù)學(xué)建模理念的告知書明確教學(xué)改革要求學(xué)生結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù),靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)的思想和方法獨(dú)立地分析和解決問題,不僅能培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識,而且能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、不怕困難、求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)[2]。筆者結(jié)合自身的教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn),對基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行了探索,對教學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析梳理,以期為高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革提供新思路,推動高職數(shù)學(xué)教學(xué)水平的不斷提高,培養(yǎng)出具有良好數(shù)學(xué)素養(yǎng)和專業(yè)技能的新型高職人才。
一基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革背景
近年來,隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,對于高等職業(yè)技術(shù)人才需求不斷增大,社會對高等職業(yè)技術(shù)教育寄予厚望。但是傳統(tǒng)的高職教育由于專業(yè)設(shè)置不合理,使用教材落后,實(shí)訓(xùn)實(shí)踐場地不足,培養(yǎng)出的學(xué)生動手能力差、專業(yè)能力不足,面對社會發(fā)展的新形勢,高職教育必須進(jìn)行教學(xué)改革,提高學(xué)生的職業(yè)能力和就業(yè)競爭力。高職教育不同于普通本科教育,它有以下幾方面的特點(diǎn)。
。比瞬排囵B(yǎng)目標(biāo)不同
高職教育和本科教育人才培養(yǎng)目標(biāo)不同,高職教育是以技術(shù)應(yīng)用型高技能人才為培養(yǎng)目標(biāo),所有的教學(xué)課程設(shè)計(jì)和人才培養(yǎng)體系設(shè)計(jì)都是基于此目標(biāo)展開的,高職教育主要是為了向產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供生產(chǎn)、服務(wù)、管理等一線工作的高級技術(shù)應(yīng)用型人才,專業(yè)能力培養(yǎng)和目標(biāo)職業(yè)匹配度高,所以高職教育教學(xué)成果最直接的評價(jià)就是畢業(yè)生的就業(yè)競爭力和上崗后的適應(yīng)能力。
2兩者的教學(xué)內(nèi)容不同
高職教育的教學(xué)重點(diǎn)是學(xué)生要掌握與實(shí)踐工作關(guān)系較為密切的業(yè)務(wù)處理能力、動手能力與交流能力,把學(xué)生的職業(yè)能力建設(shè)列為教學(xué)重點(diǎn),課程設(shè)計(jì)專業(yè)性強(qiáng),一旦就業(yè)能為企業(yè)創(chuàng)造明顯的效益,高職教育各專業(yè)課程差別較大。
。成辞闆r不同
在當(dāng)前的教育教學(xué)體系下,高職教育的生源普遍較差,大多是沒有希望考上大學(xué),轉(zhuǎn)而進(jìn)入高職學(xué)習(xí),希望通過掌握一定的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)就業(yè),所以高職學(xué)生的基礎(chǔ)知識普遍較差,學(xué)習(xí)興趣不高。數(shù)學(xué)建模給高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革開辟了新思路,數(shù)學(xué)建模為數(shù)學(xué)理論學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐應(yīng)用搭建了橋梁,在工學(xué)結(jié)合的基本原則下,采取數(shù)學(xué)建模教學(xué)理念,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)及動手應(yīng)用能力是一個非常有效的手段[3]。
二基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革內(nèi)涵
1數(shù)學(xué)建模的概念數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)理論和現(xiàn)實(shí)問題相結(jié)合的一門科學(xué),它將實(shí)際問題抽象、歸納成為相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)方法等手段研究處理實(shí)際問題,從定性或者定理的角度給出科學(xué)的結(jié)果[4]。數(shù)學(xué)建模的發(fā)展為數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用提供了途徑,對于現(xiàn)實(shí)中的特點(diǎn)問題,可以用數(shù)學(xué)語言來描述其內(nèi)在規(guī)律和問題,運(yùn)用數(shù)學(xué)研究的成果,結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件,通過抽象、簡化、假設(shè)、引進(jìn)變量等處理過程后,將實(shí)際問題用數(shù)學(xué)方式表達(dá),轉(zhuǎn)化成為數(shù)學(xué)問題,借助數(shù)學(xué)思想建立起數(shù)學(xué)模型,從而解決實(shí)際問題。2基于數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)理念基于數(shù)學(xué)建模的這種學(xué)科特點(diǎn),可以把數(shù)學(xué)知識應(yīng)用化,因此,基于數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)理念可以概括為三個層次:首先,確立提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力為目標(biāo),以提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣為手段,以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模為途徑;其次,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,開發(fā)相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模案例,因地制宜、因生制宜,根據(jù)專業(yè)不同編寫相應(yīng)的校本教材;最后,改進(jìn)教學(xué)方法,創(chuàng)新課堂教學(xué)模式,建立課外數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)興趣小組,帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)應(yīng)用實(shí)踐活動,鼓勵學(xué)生參加各種數(shù)學(xué)建模競賽[5]。
三基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革途徑
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式以教師課堂講授為中心,學(xué)生只能被動的接受,由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平不同,掌握新知識的能力也不同,這種沒有區(qū)分的教學(xué)模式教學(xué)效果差,往往帶來的結(jié)果是造成基礎(chǔ)差的學(xué)生跟不上,對數(shù)學(xué)感興趣的學(xué)生失去興趣。基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革,是以學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力提高為目標(biāo),以數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn),以數(shù)學(xué)建模為途徑,以教學(xué)方式改革為保障,打造高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革新模式,全面提高高職教育應(yīng)用型人才培養(yǎng)水平。
1結(jié)合專業(yè)特色,突出數(shù)學(xué)教育的應(yīng)用性
數(shù)學(xué)作為高職教育的基礎(chǔ)性學(xué)科,理論性強(qiáng),體系性強(qiáng),對于基礎(chǔ)知識薄弱、學(xué)習(xí)興趣差的高職生來說感覺難學(xué)、枯燥,這是因?yàn)楦呗殧?shù)學(xué)教育沒有教會學(xué)生如何在專業(yè)學(xué)習(xí)中和以后的工作中如何去用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識,學(xué)生感覺知識無用自然也就不會主動去學(xué),之所以引入數(shù)學(xué)建模的思想就是為了讓學(xué)生利用學(xué)到的數(shù)學(xué)知識去解決實(shí)際問題,讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)不只是紙面上的寫寫算算,數(shù)學(xué)可以把實(shí)際問題抽象化,變成數(shù)學(xué)問題,利用數(shù)學(xué)的研究方法給實(shí)際問題進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo),這樣高職數(shù)學(xué)教育就不再是課堂上的照本宣科,課下的演算作業(yè),將基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教育和學(xué)生的專業(yè)教育相結(jié)合,帶來學(xué)生用數(shù)學(xué)解決專業(yè)問題是大幅度提高學(xué)生專業(yè)能力的有效途徑。
2結(jié)合學(xué)生能力,因材施教、因地制宜
高職學(xué)校的生源不如普通高校,一般學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差,對于專業(yè)實(shí)訓(xùn)課并不明顯,但是在基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)過程特別突出,很多基礎(chǔ)知識掌握不牢,甚至一點(diǎn)印象都沒有,教師在上課時要充分考慮到這種情況,在課堂授課時給予實(shí)時的補(bǔ)充,以助于知識的過渡。因材施教是我國傳統(tǒng)的教育思想,在掌握學(xué)生知識水平的基礎(chǔ)上,教師要根據(jù)不同學(xué)習(xí)層次學(xué)生的具體情況,安排教學(xué)內(nèi)容和設(shè)置教學(xué)目標(biāo),對于基礎(chǔ)知識水平不高、學(xué)習(xí)興趣較差、學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生要進(jìn)行課外輔導(dǎo)。高職基礎(chǔ)課教育是專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),授課教師要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)情況和專業(yè)特點(diǎn),把遷移知識運(yùn)用能力在課堂上結(jié)合學(xué)生的專業(yè)背景進(jìn)行輔導(dǎo),高職數(shù)學(xué)教育不僅僅是為了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),更多的是發(fā)揮數(shù)學(xué)知識在其專業(yè)能力培養(yǎng)中的作用。
3培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)整體教學(xué)質(zhì)量提高
高職學(xué)校的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣普遍不高,尤其是對于學(xué)了十幾年都感覺頭痛的數(shù)學(xué),要想提高數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,首先必須要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,長期以來學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上已經(jīng)有了根深蒂固的認(rèn)識,培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣很難,但是如果學(xué)生沒有學(xué)習(xí)興趣,教師授課內(nèi)容、授課方式改革都起不了太大的作用,學(xué)生對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣低由于低年級學(xué)習(xí)時受到的挫敗感,因此要讓學(xué)生建立學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心,讓他們體驗(yàn)學(xué)會數(shù)學(xué)的成就感,這樣才能逐步培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。教師可以采取以點(diǎn)帶面的方式,先選擇有一定基礎(chǔ)的.學(xué)生,再從全部課程學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)優(yōu)秀的個體,組織參加建模競賽,進(jìn)行單獨(dú)賽前加強(qiáng)指導(dǎo),用這些榜樣的力量提高全體同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)學(xué)建模作為提高高職數(shù)學(xué)教育教學(xué)水平的“點(diǎn)”,能夠以其趣味性強(qiáng),帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)高職數(shù)學(xué)教育教學(xué)水平的全面提高。
4改革教學(xué)及評價(jià)方式,建立面向應(yīng)用的數(shù)學(xué)教育體系
由于基于數(shù)學(xué)建模思想的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革打破了以往的課堂教學(xué)方式和考核方式,學(xué)生面對的不再是期末的一張?jiān)嚲,而是一個個數(shù)學(xué)建模案例,需要學(xué)生運(yùn)用本學(xué)期學(xué)到的數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題,教師根據(jù)學(xué)生對案例的理解程度,數(shù)學(xué)模型運(yùn)用能力,實(shí)際過程分析和解題技巧等多方面給出評價(jià),同時積極評價(jià)、鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維,并將其納入到考核體系當(dāng)中。通過以上各個方面評價(jià)的加權(quán)作為最后的評價(jià)指標(biāo)。這種以數(shù)學(xué)知識應(yīng)用為基礎(chǔ),直接面向應(yīng)用的高職數(shù)學(xué)教育模式能極大的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和知識應(yīng)用能力,符合高職應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念,對提高高職學(xué)生的專業(yè)能力也打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);跀(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革是推動高職應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系建設(shè)的新舉措,也是推動高職基礎(chǔ)課教學(xué)水平的重要內(nèi)容,能有效解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低,基礎(chǔ)知識掌握不牢,數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力低等問題,通過“案例驅(qū)動法+討論法”,引導(dǎo)學(xué)生再次對課本知識進(jìn)行思考和應(yīng)用,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力。引入數(shù)學(xué)建模理念教學(xué),把課堂學(xué)習(xí)的主動權(quán)交回給學(xué)生,既保證了高等數(shù)學(xué)原有的知識體系的完整,也可以提高教學(xué)效率。通過教學(xué)方式和評價(jià)方式改革,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性增強(qiáng),也改變了以往對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)態(tài)度。高等數(shù)學(xué)作為高職教育學(xué)生必修的基礎(chǔ)課,在培養(yǎng)學(xué)生基本數(shù)學(xué)素養(yǎng)上具有重要作用,是理工類專業(yè)課程體系的重要組成部分,基于數(shù)學(xué)建模理念的高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革也為同類基礎(chǔ)理論課改革提供了新思路和范例。
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數(shù)學(xué)建模論文模板5
一、數(shù)學(xué)建模思想與大學(xué)數(shù)學(xué)類課程教學(xué)的融合切入點(diǎn)
1、從應(yīng)用數(shù)學(xué)出發(fā)數(shù)學(xué)建模主要是通過運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決生活中遇到實(shí)際問題的全過程。要讓數(shù)學(xué)建模思想與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課程進(jìn)行有效的融合,最佳切入點(diǎn)就是課堂上把用數(shù)學(xué)解決生活中的實(shí)際問題與教學(xué)內(nèi)容相融合,以應(yīng)用數(shù)學(xué)為導(dǎo)向,訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識去刻畫實(shí)際問題、提煉數(shù)學(xué)模型、處理實(shí)際數(shù)據(jù)、分析解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)原理解決生活問題的興趣和愛好。授課過程中,要改變以往單純地進(jìn)行課堂灌輸?shù)男袨椋嘁霊?yīng)用數(shù)學(xué)的內(nèi)容,通過師生互動、課堂討論、小課題研究實(shí)踐等多種形式靈活多樣的教學(xué)方法,培養(yǎng)引導(dǎo)學(xué)生樹立應(yīng)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問題的思想。
2、從數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)做起要加強(qiáng)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的行為,筆者認(rèn)為數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)有著密切的聯(lián)系,兩者都是從解決實(shí)際問題出發(fā),當(dāng)前的大學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)基本上是應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件、數(shù)值計(jì)算、建立模型、過程演算和圖形顯示等一系列過程,因此進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程就是數(shù)學(xué)建模思想的啟發(fā)過程。但是我國的教育資源和教學(xué)方針限制了獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源,能夠進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的條件還是有限的。即使個別有實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶W(xué)校,也未能進(jìn)行充分利用,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容隨意性較大,有些院校將其降格為軟件學(xué)習(xí)課程或初級算法課。根據(jù)調(diào)研,目前大部分獨(dú)立學(xué)院未開設(shè)此類課程,這是數(shù)學(xué)建模思想與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課程融合的一大損失,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提高。各校應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)造條件,把數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課設(shè)為大學(xué)數(shù)學(xué)的必修課,爭取設(shè)立數(shù)學(xué)建模選修課,并積極探索、逐步實(shí)現(xiàn)把數(shù)學(xué)建模的思想和方法融入大學(xué)數(shù)學(xué)的主干課程。
3、從計(jì)算機(jī)應(yīng)用切入數(shù)學(xué)是為理、工、經(jīng)、管、農(nóng)、醫(yī)、文等眾多學(xué)科服務(wù)的基礎(chǔ)工具,它在不同的領(lǐng)域因?yàn)閼?yīng)用程度不同而導(dǎo)致被重視的程度不同。但在當(dāng)今的信息化時代,計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展,使科學(xué)計(jì)算和數(shù)值模擬已成為絕大多數(shù)學(xué)科的必要工具和常用手段。數(shù)學(xué)在不同學(xué)科領(lǐng)域有了共同的主題,即應(yīng)用數(shù)學(xué)建模,通過計(jì)算機(jī)對各自領(lǐng)域的科學(xué)研究、生活問題等進(jìn)行模擬分析,這成為數(shù)學(xué)建模思想在跨學(xué)科領(lǐng)域交流和傳播的一個重要途徑。每個領(lǐng)域的教學(xué)可以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為切入點(diǎn),讓數(shù)學(xué)建模思想與數(shù)學(xué)授課無縫結(jié)合,在提高學(xué)生掌握知識能力、挖掘培養(yǎng)創(chuàng)新思維的同時,增加了大學(xué)數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的豐富性、實(shí)用性,促進(jìn)教學(xué)手段變革和創(chuàng)新。因此,大學(xué)應(yīng)以適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的形勢和學(xué)生將來的需求為契機(jī),加快改進(jìn)大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)方式,把數(shù)學(xué)建模的思想和方法以及現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)和計(jì)算工具盡快融入大學(xué)數(shù)學(xué)的主干課程當(dāng)中。
二、探索適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容
大學(xué)數(shù)學(xué)課程是大學(xué)工科各專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中重要的公共基礎(chǔ)理論課,其目的在于培養(yǎng)工程技術(shù)人才所必備的數(shù)學(xué)素質(zhì),為培養(yǎng)我國現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)人才服務(wù)。數(shù)學(xué)建模課程的必修化,要從能夠擴(kuò)充學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、抽象概括能力、邏輯推理能力、自學(xué)能力、分析問題和解決問題能力的角度出發(fā),建立適合獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容。日前獨(dú)立學(xué)院開展數(shù)學(xué)建模活動涉及內(nèi)容較淺,缺少相應(yīng)的數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)方而的教材。筆者近幾年通過承擔(dān)此類課題的研究,認(rèn)為應(yīng)該加強(qiáng)以下內(nèi)容的建設(shè):
1、加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)語言和軟件的學(xué)習(xí),對數(shù)學(xué)原理進(jìn)行剖解分析,多分析運(yùn)行數(shù)學(xué)解決的社會生活問題,多設(shè)定課程設(shè)計(jì)工作。學(xué)生通過對科學(xué)問題、生活問題的深入研究,結(jié)合自己的課程設(shè)計(jì),建立數(shù)學(xué)建模,讓數(shù)學(xué)建模思想滲透到整個學(xué)習(xí)過程中。對非數(shù)學(xué)領(lǐng)域的問題,引導(dǎo)學(xué)生通過計(jì)算機(jī)軟件的學(xué)習(xí),建模解決專業(yè)中遇到的實(shí)際問題。比如通用的CAD等基于數(shù)學(xué)理論,解決不同領(lǐng)域的數(shù)學(xué)建模問題,以便將來適應(yīng)社會的需要
。2、開設(shè)選修課拓展知識領(lǐng)域,讓學(xué)生可以通過選修數(shù)學(xué)建模、運(yùn)籌學(xué)、開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)(介紹Matlab、Maple等計(jì)算軟件課程),增加建立和解答數(shù)學(xué)模型的方法和技巧。比如以前用的“文曲星”電子詞典里的貸款計(jì)算,就是一個典型的運(yùn)用數(shù)學(xué)模型方便百姓自己計(jì)算的應(yīng)用。這個模型單靠數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)單方面的知識是不夠的,必須把數(shù)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)聯(lián)系在一起,才能有效解決生活中的問題。
3、積極組織學(xué)生開展或是參加數(shù)學(xué)建模大賽比賽是各個選手充分發(fā)揮水平、展示自己智慧的途徑,也是數(shù)學(xué)建模思想傳播的最好手段。比賽可以讓各個選手發(fā)現(xiàn)自己的不足,尋找自身數(shù)學(xué)建模出發(fā)點(diǎn)的缺陷,通過交流,還可以拓展學(xué)生思維。因此,有必要積極組織學(xué)生參入初等數(shù)學(xué)知識可以解決的數(shù)學(xué)模型、線性規(guī)劃模型、指派問題模型、存儲問題模型、圖論應(yīng)用題等方面的模擬競賽,通過參賽積累大量數(shù)學(xué)建模知識,促進(jìn)數(shù)學(xué)建模在教學(xué)中扮演更重要的角色。教師應(yīng)該對歷年的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽真題進(jìn)行認(rèn)真的解讀分析,通過對有意義的題目,如20xx年的《葡萄酒的評價(jià)》、《太陽能小屋的設(shè)計(jì)》,20xx年的《交巡警服務(wù)平臺的'設(shè)置與調(diào)度車燈線光源的計(jì)算》、20xx年的《眼科病床的合理安排》等,與生活相關(guān)的例子進(jìn)行講解分析,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的興趣和對模型應(yīng)用的直觀的認(rèn)識,實(shí)現(xiàn)學(xué)校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
4、加快教育方式的轉(zhuǎn)變高等教育設(shè)立數(shù)學(xué)這門學(xué)科就是為了應(yīng)用服務(wù),內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)放在基本概念、定理、公式等在生活中的應(yīng)用上。而傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué),除了推導(dǎo)就是證明,因此,要對傳統(tǒng)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組合,根據(jù)教學(xué)特點(diǎn)和學(xué)生情況推陳出新,要注重?cái)?shù)學(xué)思想的滲透和數(shù)學(xué)方法的介紹,對高等數(shù)學(xué)精髓的求導(dǎo)、微分方法、積分方法等的授課要重點(diǎn)放在解決實(shí)際生活的應(yīng)用上。要結(jié)合一些社會實(shí)踐問題與函數(shù)建立的關(guān)系,分析確定變量、參數(shù),加強(qiáng)有關(guān)函數(shù)關(guān)系式建立的日常訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生對一些問題的邏輯分析、抽象、簡化并用數(shù)學(xué)語言表達(dá)的能力,逐步將學(xué)生帶入遇到問題就能自然地去轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型進(jìn)行處理的境界,并能將數(shù)學(xué)結(jié)論又能很好反向轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用。
三、注意的問題
21世紀(jì)我國進(jìn)入了大眾教育時期,高校招生人數(shù)劇增,學(xué)生水平差距較大,需要學(xué)校瞄準(zhǔn)正確的培養(yǎng)方向。通過對美國教學(xué)改革的研究,筆者認(rèn)為我國的數(shù)學(xué)建模思想與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課程融合必須盡快在大學(xué)中廣泛推進(jìn),但要注意一些問題:第一,數(shù)學(xué)教學(xué)改革一定要基于學(xué)生的現(xiàn)實(shí)水平,數(shù)學(xué)建模思想融入要與時俱進(jìn)。第二,教學(xué)目標(biāo)要正確定位,融合過程一定要與教學(xué)研究相結(jié)合,要在加強(qiáng)交流的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)。第三,大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的舉辦和參入,要給予正確的理解和引導(dǎo),形成良性循環(huán)。要根據(jù)個人興趣愛好,注重個性,不應(yīng)面面強(qiáng)求。第四,傳統(tǒng)數(shù)學(xué)思想與現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模思想必須互補(bǔ),必修與選修課程的作用與角色要分清。數(shù)學(xué)主干課程的教學(xué)水平是大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一,具備數(shù)學(xué)建模思想是理工類大學(xué)生能否成為創(chuàng)新人才的重要條件之一。兩者的融合必將促進(jìn)我國教學(xué)水平和質(zhì)量的提高,為社會輸送更多的實(shí)用型、創(chuàng)新型人才。
數(shù)學(xué)建模論文模板6
摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國的科學(xué)技術(shù)也得到了長足的進(jìn)步,在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面,從對計(jì)算機(jī)技術(shù)尚存新鮮感到運(yùn)用成熟,可以說有了質(zhì)的飛躍。在日常生活以及技術(shù)操作當(dāng)中,計(jì)算機(jī)已經(jīng)融入其中,廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè),筆者以數(shù)學(xué)建模為例,分析了數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)應(yīng)用之間的關(guān)系,與此同時,也探尋了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在數(shù)學(xué)建模的輔助之下發(fā)揮的作用,并對數(shù)學(xué)建模進(jìn)行概念定義,使得讀者能夠?qū)?shù)學(xué)建模的意義有著更深層次的了解,希望能夠起到促進(jìn)二者之間的良性發(fā)展。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;計(jì)算機(jī)技術(shù);計(jì)算機(jī)應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國的科學(xué)技術(shù)也有了長足的進(jìn)步,而與之密不可分的數(shù)學(xué)學(xué)科也有著不可小覷的進(jìn)步,與此同時,數(shù)學(xué)學(xué)科的延伸領(lǐng)域從物理等逐漸擴(kuò)展到環(huán)境、人口、社會、經(jīng)濟(jì)范圍,使得其作用力逐漸增強(qiáng)。不僅如此,數(shù)學(xué)學(xué)科由原本的研究事物的性質(zhì)分析逐漸轉(zhuǎn)變到研究定量性質(zhì)范圍,促進(jìn)了多方面多層次的發(fā)展,由此可見,數(shù)學(xué)學(xué)科的重要性質(zhì)。在日常生活中,運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科去解決實(shí)際問題時,首要完成的就是從復(fù)雜的事物中找到普遍的規(guī)律現(xiàn)象存在,并用最為清晰的數(shù)字、符號、公式等將潛在的`信息表達(dá)出來,再運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)加以呈現(xiàn),形成人們所要完成的結(jié)果。筆者以數(shù)學(xué)建模為例,分析了數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)應(yīng)用之間的關(guān)系,與此同時,也探尋了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)在數(shù)學(xué)建模的輔助之下發(fā)揮的作用,并對數(shù)學(xué)建模進(jìn)行概念定義,使得讀者能夠?qū)?shù)學(xué)建模的意義有著更深層次的了解,希望能夠起到促進(jìn)二者之間的良性發(fā)展。
1 數(shù)學(xué)建模的特質(zhì)
從宏觀角度上來講,數(shù)學(xué)建模是更側(cè)重于實(shí)際研究方面,并不僅僅是通過數(shù)字演示來完成事物的一般發(fā)展規(guī)律,與一般的理論研究截然不同。其研究范圍之廣,能夠深入到各個領(lǐng)域當(dāng)中,從任何一個相關(guān)領(lǐng)域中都能夠找到數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展軌跡,從中不難看出數(shù)學(xué)學(xué)科的實(shí)際意義與鮮明特點(diǎn)。數(shù)學(xué)為一門注重實(shí)際問題研究的學(xué)科,這一性質(zhì)方向決定了其研究的層次,其研究范圍大到漫無邊際的宇宙,小到對于個體微生物或者單細(xì)胞物體,綜合性之強(qiáng)形成了研究范圍廣的特點(diǎn)。多個學(xué)科之間互相影響,從中找到互相之間存在的相互聯(lián)系,其中有許多不能夠被忽視的數(shù)學(xué)元素,且這些元素都是至關(guān)重要的,所以這個計(jì)算過程十分復(fù)雜,計(jì)算量與數(shù)據(jù)驗(yàn)算過程也十分耗費(fèi)時間,因此需要充足的存儲空間支持這一過程的運(yùn)行。在數(shù)學(xué)建模的過程當(dāng)中,所涉獵的數(shù)學(xué)算法并不是很簡單,而建立的模型也遵循個人習(xí)慣,因此建成的模型也不是一成不變的,但是都能夠得出相同的答案。 正因如此,在數(shù)學(xué)建模的過程當(dāng)中,就需要使用各種輔助工具來完成這一過程。由于計(jì)算機(jī)軟件具有的高速運(yùn)轉(zhuǎn)空間,使得計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于數(shù)學(xué)學(xué)科的建模過程當(dāng)中,與數(shù)學(xué)建模過程密不可分息息相關(guān)。由此可見,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用水平對于數(shù)學(xué)學(xué)科的重要作用。
2 數(shù)學(xué)建模與計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的聯(lián)系
2。1 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) 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),使得二者之間有著密不可分的聯(lián)系,正是因?yàn)檫@種聯(lián)系使得雙方都能夠有長足的發(fā)展,在技術(shù)上是起著互相促進(jìn)的作用。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用為數(shù)學(xué)建模提供了較為便利的服務(wù),在使用過程當(dāng)中,數(shù)學(xué)建模也能夠起到完成對計(jì)算機(jī)技術(shù)的促進(jìn),能夠在這一過程中形成更為便捷高速的使用方法與途徑,使得計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用更為靈活,也可以說數(shù)學(xué)建模為計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供了更為廣闊的應(yīng)用空間,從中不難發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)建模對于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的支持性。計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)需要合成的是多方面的技術(shù)支持,而數(shù)學(xué)建模則是需要首要完成的,二者之間是相互影響共同促進(jìn)的作用。
2。2 計(jì)算機(jī)為數(shù)學(xué)建模提供了重要的技術(shù)支持 數(shù)學(xué)建模對于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的重要的指導(dǎo)意義與作用。第一點(diǎn),計(jì)算機(jī)在其技術(shù)的支持之下,有著大量的存儲空間能夠完成存儲資料的這一過程,許多重要資料在計(jì)算機(jī)技術(shù)的保護(hù)之下,存儲時間較為長久,且保護(hù)力度較大,不容易被破壞及減少了不必要的人力以及物力;第二點(diǎn),計(jì)算機(jī)是多媒體的一個分支,運(yùn)用其成熟的互聯(lián)網(wǎng)思維技術(shù),能夠完成數(shù)學(xué)建模從平面到空間的轉(zhuǎn)化,能夠提供更為成熟的模擬環(huán)境,從而提高實(shí)踐的效率。由于數(shù)學(xué)建模過程的復(fù)雜化及對于實(shí)際問題的研究方向的特質(zhì),使得對于各項(xiàng)技術(shù)的要求就很高,所以,需要涉及的操作與數(shù)據(jù)量非常大,過程也十分復(fù)雜,常見的過程有三維打印、三維激光掃描等。這些都是需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持才能夠完成的,所以對于計(jì)算機(jī)技術(shù)的要求非常高,與此同時,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為數(shù)學(xué)建模提供了更為便捷、快速的解決方案與途徑。
2。3 數(shù)學(xué)建模為計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供了基石 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生起源于數(shù)學(xué)建模的過程,在二十世紀(jì)八十年代,由于導(dǎo)彈在飛行時的運(yùn)行軌跡的計(jì)算量過大,人工無法滿足這一高速率的運(yùn)算條件,基于這一背景條件,產(chǎn)生了計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)由此拉開了序幕。數(shù)學(xué)建模的過程是需要計(jì)算機(jī)來完成的,在全部的過程當(dāng)中,計(jì)算機(jī)參與計(jì)算的比重很大,從某種意義程度上來講,計(jì)算機(jī)技術(shù)對于數(shù)學(xué)建模的發(fā)展是起著推動性的作用的,二者之間是有著聯(lián)系的。
數(shù)學(xué)建模論文模板7
【摘 要】為了提高空氣管理系統(tǒng)控制功能的設(shè)計(jì)與確認(rèn)效率,研究了信號驅(qū)動的空氣管理系統(tǒng)控制邏輯建模方法。結(jié)合空氣管理系統(tǒng)控制特點(diǎn),采用自底向上建模的思想,先構(gòu)建底層系統(tǒng)信號庫,再由信號逐層搭建控制邏輯,最后由控制邏輯驅(qū)動功能并在功能層進(jìn)行邏輯確認(rèn)。本文方法在空氣管理系統(tǒng)CAS與簡圖頁邏輯設(shè)計(jì)與確認(rèn)過程中進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。
【論文關(guān)鍵詞】空氣管理系統(tǒng);信號驅(qū)動;控制邏輯建模
0 引言
空氣管理系統(tǒng)是民用飛機(jī)上非常重要的機(jī)載系統(tǒng)之一,負(fù)責(zé)控制飛機(jī)引氣、座艙壓力調(diào)節(jié)、機(jī)翼防冰、溫度控制等功能[1-5]。空氣管理系統(tǒng)控制是以兩個綜合空氣管理系統(tǒng)控制器(IASC)為控制中樞,以各種傳感器發(fā)來的監(jiān)控信號、外部系統(tǒng)發(fā)來的通訊信號為輸入,經(jīng)IASC內(nèi)部邏輯運(yùn)算后,驅(qū)動各種受控設(shè)備,如風(fēng)扇、活門、加熱器等,來實(shí)現(xiàn)飛機(jī)空氣溫度、壓力、流量等控制功能,并將系統(tǒng)狀態(tài)信息發(fā)送給外部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)顯示、告警及記錄功能。
空氣管理系統(tǒng)控制功能需求是以系統(tǒng)需求為依據(jù),結(jié)合所采用的控制架構(gòu)細(xì)化而來。各控制功能由若干個控制邏輯組成。在空氣管理系統(tǒng)研制過程中需要進(jìn)行控制功能的確認(rèn)與驗(yàn)證。仿真的方式能有效提高效率,降低成本,而建立各種控制邏輯模型則是進(jìn)行仿真確認(rèn)與驗(yàn)證的基礎(chǔ)。本文研究了一種信號驅(qū)動的空氣管理系統(tǒng)控制邏輯建模方法。
1 信號驅(qū)動的控制邏輯建模方法
信號驅(qū)動是指由各種信號作為基本單元來進(jìn)行控制邏輯建模。各個信號表示著不同的狀態(tài)變量,空氣管理系統(tǒng)控制器根據(jù)不同的輸入狀態(tài)變量的值來決定發(fā)出的指令信號。通過基本信號來表述邏輯能從最底層關(guān)系開始,逐步向上搭建整套控制邏輯。具體的建模過程包括構(gòu)建信號庫、搭建邏輯樹以及驅(qū)動功能驗(yàn)證邏輯3個步驟。
1.1 構(gòu)建信號庫
構(gòu)建信號庫是為了方便在構(gòu)建邏輯時隨時調(diào)用而將一些基本的輸入信號信息收集并按照一定的編碼方式存儲起來?諝夤芾硐到y(tǒng)邏輯運(yùn)算中需要用到的信號屬性包括信號名稱、信號功能范圍、信號有效性、信號設(shè)備源。所以可將每條信號按照[ID|NAME,RANGE(MIN,MAX),VALID,SOURCE]的方式進(jìn)行整理,例如由控制器IASC1的A通道發(fā)出的座艙高度告警信號可表示為[00001|CAB_ALT_W,(0,1),true,IASC1A]。集合所有控制器接收的信號,從而形成空氣管理系統(tǒng)信號庫。
1.2 搭建邏輯樹
邏輯樹的根節(jié)點(diǎn)一般是各個基本信號組成的關(guān)系式,例如CAB_ ALT_W=1,表示座艙告警為真。這些關(guān)系式通過基本的.與/或邏輯算子連接,從而形成基本的邏輯樹,這些邏輯樹的輸出結(jié)果為TURE或者FALSE。在搭建邏輯樹的過程中,當(dāng)一條邏輯鏈比較長時,可將一棵邏輯樹的輸出作為另外一棵邏輯樹的輸入而形成邏輯嵌套,建模論文這種方式能簡化邏輯樹的搭建過程。邏輯樹的表達(dá)可用邏輯方程來記錄。例如座艙高度告警邏輯可按以下兩種方式表達(dá)。
將所有的邏輯按照邏輯樹的方式搭建起來,可形成一個邏輯庫,在后續(xù)定義功能時即可直接調(diào)用來構(gòu)建功能。
1.3 驅(qū)動功能驗(yàn)證邏輯
若干條邏輯合在一起,可以驅(qū)動復(fù)雜的功能。通過功能的仿真即可驗(yàn)證各種邏輯的正確性。從功能層面進(jìn)行驗(yàn)證因?yàn)橐饬x更明確更方便實(shí)施,且一條功能的驗(yàn)證即可驗(yàn)證多條邏輯,功能驗(yàn)證的方式是選擇功能相關(guān)的所有信號,設(shè)定各信號的狀態(tài)值,作為組成功能的所有邏輯的輸入,計(jì)算得到功能輸出值,觀察是否與預(yù)期一致。
2 空氣管理系統(tǒng)CAS與簡圖頁邏輯建模與驗(yàn)證
CAS與簡圖頁是供飛行員了解各系統(tǒng)狀態(tài)的重要頁面,由系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供信號,指示系統(tǒng)按照指定的CAS與簡圖頁邏輯進(jìn)行顯示;诒疚牡乃枷耄M(jìn)行空氣管理系統(tǒng)CAS與簡圖頁邏輯建模與功能驗(yàn)證,開發(fā)了相應(yīng)的軟件平臺。
2.1 空氣管理系統(tǒng)CAS邏輯建模
定義CAS主要需要定義CAS等級、CAS顯示內(nèi)容以及CAS顯示邏輯。CAS等級按照嚴(yán)重程度可分為WARING,CAUTION,ADVISORY, STATUS四種,分別用紅色、黃色、青色、白色來表示。本文定義的CAS邏輯是由系統(tǒng)發(fā)出CAS相關(guān)信號后,由這些信號運(yùn)算后顯示在CAS頁面的邏輯,空氣管理系統(tǒng)CAS消息主要顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)以及在一些危險(xiǎn)狀態(tài)如座艙高度過高、機(jī)翼防冰失效等情況下告警。
CAS定義模塊主要提供CAS名稱、內(nèi)容、等級的編輯頁面,CAS邏輯的指定可直接調(diào)用邏輯庫中的邏輯。
2.2 空氣管理系統(tǒng)簡圖頁邏輯建模
空氣管理系統(tǒng)簡圖頁功能是通過簡要示意圖顯示系統(tǒng)主要設(shè)備與管路內(nèi)空氣的狀態(tài),管路的空氣狀態(tài)信息需要根據(jù)上下游的設(shè)備狀態(tài)來判斷,這些判斷關(guān)系組成了簡圖頁的邏輯。空氣管理系統(tǒng)簡圖頁的主要圖形元素是活門與管路流線,其邏輯定義可分為活門與流線顯示邏輯定義。簡圖頁定義模塊設(shè)計(jì)了自定義活門與管路繪制工具,通過活門與流線顯示邏輯定義指定顯示顏色的驅(qū)動邏輯,構(gòu)成整體的簡圖頁顯示邏輯。
2.3 空氣管理系統(tǒng)CAS與簡圖頁功能驗(yàn)證
前面構(gòu)建了空氣管理系統(tǒng)CAS與簡圖頁的邏輯,通過指定各功能相關(guān)輸入信號的值,在邏輯運(yùn)算后再直觀地顯示在頁面上,從而可以確認(rèn)功能是否正確實(shí)現(xiàn)。在驗(yàn)證時只需根據(jù)場景需要,設(shè)定各信號的模擬值,由系統(tǒng)后臺運(yùn)算得到功能輸出信號值,并驅(qū)動頁面上的顯示元素顯示相應(yīng)的狀態(tài)。
通過上述幾個步驟,能對空氣管理系統(tǒng)CAS與簡圖頁功能進(jìn)行整體的驗(yàn)證,有效提高了CAS與簡圖頁功能的設(shè)計(jì)與確認(rèn)效率,也能為后續(xù)系統(tǒng)排故提供支持。
3 結(jié)論
本文結(jié)合空氣管理系統(tǒng)控制架構(gòu)特點(diǎn),提出了信號驅(qū)動的邏輯建模方法。本文方法具有如下特點(diǎn):
1)構(gòu)建了空氣管理系統(tǒng)基礎(chǔ)信號庫,能支持在邏輯層、功能層隨時調(diào)用相關(guān)的信號信息;
2)構(gòu)建了空氣管理系統(tǒng)邏輯庫,支持上層功能的搭建與驗(yàn)證;
3)開發(fā)了控制邏輯建模工具,能模擬各種場景下的功能驗(yàn)證,提高了設(shè)計(jì)效率。
【參考文獻(xiàn)】
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數(shù)學(xué)建模論文模板8
計(jì)算數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)的思考方式,采用數(shù)學(xué)的方法和語言,通過簡化,抽象的方式來解決實(shí)際問題的一種數(shù)學(xué)手段。數(shù)學(xué)建模所解決的問題不止現(xiàn)實(shí)的,還包括對未來的一種預(yù)見。數(shù)學(xué)建?梢哉f和我們的生活息息相關(guān),尤其是如今科技發(fā)達(dá)的今天。數(shù)學(xué)建模應(yīng)用領(lǐng)域超乎我們的想象,甚至達(dá)到無所不及的程度,隨著數(shù)學(xué)建模在大學(xué)教學(xué)中的廣泛使用,使數(shù)學(xué)建模不止成為一種學(xué)科,更重要的是指導(dǎo)新生代更好的利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),成為高科技人才,把我國人才強(qiáng)國,科教興國的戰(zhàn)略推向一個新的高度。
1.數(shù)學(xué)建模對教學(xué)過程的作用
1.1數(shù)學(xué)建模引進(jìn)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的必要。教學(xué)過程,是教師根據(jù)社會發(fā)展要求和當(dāng)代學(xué)生身心發(fā)展的特點(diǎn),借助教學(xué)條件,指導(dǎo)學(xué)生通過認(rèn)識教學(xué)內(nèi)容從而認(rèn)識客觀世界,并在此基礎(chǔ)之上發(fā)展自身的過程,即教學(xué)活動的展開過程。以往高工專的數(shù)學(xué)教學(xué)存在著知識單一,內(nèi)容陳舊,脫離實(shí)際等缺陷,已經(jīng)不能滿足時代的`發(fā)展,如今的數(shù)學(xué)教學(xué)過程不是單純的傳授數(shù)學(xué)學(xué)科知識,而是通過數(shù)學(xué)教學(xué)過程引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識科學(xué),理解科學(xué),從而指導(dǎo)實(shí)踐,促進(jìn)學(xué)生的德智體美勞全面的進(jìn)步和發(fā)展。因此數(shù)學(xué)建模成為一門學(xué)科,被各大高等院校廣泛引用和推廣,其實(shí)數(shù)學(xué)建模不止應(yīng)用在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,其他一切教學(xué)過程多可引進(jìn)數(shù)學(xué)建模。1.2數(shù)學(xué)建模在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用。大學(xué)數(shù)學(xué)教師通過這個數(shù)學(xué)建模過程來引導(dǎo)學(xué)生解決問題和指導(dǎo)實(shí)踐的能力。再次建模結(jié)果對現(xiàn)實(shí)生活的指導(dǎo),這是大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模所需要達(dá)到的效果和要求。不再停留在理論學(xué)習(xí),而是通過理論指導(dǎo)實(shí)踐,從而為科學(xué)的進(jìn)步和人才綜合水平的提高提供可能。
2.數(shù)學(xué)建模對當(dāng)代大學(xué)生的作用
2.1數(shù)學(xué)建模對數(shù)學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科學(xué)生的巨大影響力學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模,能夠使一個單獨(dú)的數(shù)學(xué)家變成經(jīng)濟(jì)學(xué)家,物理學(xué)家還有金融學(xué)家,甚至是藝術(shù)家,只要正握數(shù)學(xué)建模就能指導(dǎo)學(xué)生通過掌握數(shù)學(xué)建模的思維和方法向其他領(lǐng)域?qū)W習(xí)和進(jìn)步。數(shù)學(xué)建模成為連接數(shù)學(xué)和其他領(lǐng)域的紐帶,是當(dāng)今數(shù)學(xué)科學(xué)在其他領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)用的橋梁,是數(shù)學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為其他技術(shù)的途徑,數(shù)學(xué)建模在學(xué)生中越來越受到關(guān)注和歡迎,越來越多的學(xué)生開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模,尤其是數(shù)學(xué)界和工程界的學(xué)生,這成為當(dāng)今學(xué)生成為現(xiàn)代科技工作者必須掌握的只是能力之一。
2.2數(shù)學(xué)建模對學(xué)生綜合能力的提高數(shù)學(xué)建模是大學(xué)數(shù)學(xué)教師運(yùn)用數(shù)學(xué)科學(xué)去分析和解決實(shí)際問題,在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的過程中,大學(xué)生的數(shù)學(xué)能力得到提高,其分析問題、解決問題的能力得到提高,這對大學(xué)生畢業(yè)走向社會具有著重大意義。通過數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維和方法,利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué),來解決數(shù)學(xué)及其他領(lǐng)域的問題。
3.數(shù)學(xué)建模對大學(xué)數(shù)學(xué)及其他學(xué)科教師的作用
數(shù)學(xué)建模引入大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),這是時代的進(jìn)步,是時代對當(dāng)代大學(xué)教師提出的新要求,尤其是大學(xué)數(shù)學(xué)教師,其不再停留在以往的單純的數(shù)學(xué)知識講授方向,而是將數(shù)學(xué)科學(xué)作為基礎(chǔ),引導(dǎo)當(dāng)代大學(xué)生發(fā)散思維,發(fā)揮主觀能動性,從而學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)科學(xué),并運(yùn)用數(shù)學(xué)科學(xué)解決現(xiàn)實(shí)問題。在這個過程中大學(xué)教師的專業(yè)知識得到提高,其創(chuàng)新精神也得到了極大的豐富。大學(xué)數(shù)學(xué)教師不止完成數(shù)學(xué)教學(xué),更重要的是培養(yǎng)了高科技的人才,這對大學(xué)數(shù)學(xué)教師的社會地位也有了相應(yīng)的改變,在尊重人才,尊重科學(xué)的氛圍中,大學(xué)數(shù)學(xué)教師及其他學(xué)科的教師得到了鼓舞,得到了進(jìn)步,得到了認(rèn)可。數(shù)學(xué)建模越來越重要,關(guān)于數(shù)學(xué)建模的各種國內(nèi)國際大賽頻頻舉辦,這對大學(xué)數(shù)學(xué)教師在知識,體力和創(chuàng)新性上都提出新的要求,為了更好的參與數(shù)學(xué)建模比賽,大學(xué)數(shù)學(xué)教師投入更多的時間和經(jīng)歷在學(xué)生教育和數(shù)學(xué)建模中,他們成為真正的臺前和幕后的指揮者。
隨著現(xiàn)代大學(xué)學(xué)科的豐富,尤其是計(jì)算機(jī)科學(xué)的廣泛應(yīng)用,大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的跨時代發(fā)展,數(shù)學(xué)建模成為各個高校數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,數(shù)學(xué)建模教學(xué)吸納數(shù)學(xué)家,計(jì)算機(jī)學(xué)家等多個學(xué)科專家的意見,從而為培養(yǎng)出綜合行的高科技人才做好充分的準(zhǔn)備?梢哉f數(shù)學(xué)建模教學(xué)是當(dāng)今大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的主旋律,是數(shù)學(xué)科學(xué)和其他科學(xué)進(jìn)步發(fā)展的方向和原動力。
參考文獻(xiàn):
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數(shù)學(xué)建模論文模板9
一、將數(shù)學(xué)建模融入醫(yī)科高等教學(xué)的意義
(一)提高課堂教學(xué)的質(zhì)量
在數(shù)學(xué)學(xué)科自身特質(zhì)的局限下,數(shù)學(xué)課堂很難引起學(xué)生們的興趣,因?yàn)榻處熱槍ο嚓P(guān)公式的講解和定理的介紹,只能讓學(xué)生處于被動的接受狀態(tài)中,無法產(chǎn)生較強(qiáng)的互動性和交流,更不便于通過快速理解而記憶.由于數(shù)學(xué)建模存在著實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,且在教學(xué)環(huán)節(jié)可以營造出生動的課堂氛圍,所以將其引入數(shù)學(xué)課堂,可以起到提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)質(zhì)量的作用.當(dāng)數(shù)學(xué)知識從單純的數(shù)字和符號,變成具有實(shí)際意義的信息,則學(xué)生的接受度顯然更高,也更便于理解和記憶.多人參與的數(shù)學(xué)建模環(huán)節(jié),交流與互動性也得到了增強(qiáng).此外,歸納法和演繹法等數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用,可以潛移默化的增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識.
(二)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力
數(shù)學(xué)建模針對現(xiàn)實(shí)問題的價(jià)值和作用,需要建立在合理數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上.模型的準(zhǔn)備、假設(shè)、構(gòu)成與求解、應(yīng)用一系列步驟,需要學(xué)生善于思考,積極的將數(shù)學(xué)知識融入其中,把握問題的矛盾,透過假設(shè)來達(dá)成最終的實(shí)踐目的.在此背景下,無疑可以強(qiáng)化學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的綜合能力.
(三)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和協(xié)作精神
數(shù)學(xué)建模沒有唯一的答案,是一個開放性的問題,在使用者所采用數(shù)學(xué)知識相異思維模式不同的情況下,最終形成的方法和路徑也會存在差異.所以,想象力和創(chuàng)造力在建模過程中存在著重要的價(jià)值.包括簡化理解問題、選擇數(shù)學(xué)工具問題、設(shè)置合理結(jié)構(gòu)問題、強(qiáng)化應(yīng)用性問題等等,一系列的問題都需要使用者能夠大膽創(chuàng)新,勇于探索,以打破常規(guī)的思路,構(gòu)建更加合理的數(shù)學(xué)建模模型.一般情況下,一個人無法完成數(shù)學(xué)建模的整個流程,需要幾個人共同參與到建模的各個環(huán)節(jié),了解背景、構(gòu)建模型和模擬輔助求解等等.在多人共同完成建模的過程中,思想上、語言上會有大量的交流,智慧的交融有助于開拓學(xué)生的思路,強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神.
二、將數(shù)學(xué)建模融入醫(yī)科高等教學(xué)的方法
(一)講解定理公式時聯(lián)系實(shí)際
從客觀事物的空間關(guān)系或數(shù)量中抽象出的數(shù)學(xué)概念,其定理和概念與實(shí)際需求有著密切的關(guān)聯(lián).但是在醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié),由于課時緊張的問題,往往會引起前因后果的教學(xué)疏忽情況,直接讓學(xué)生去理解記憶定理和計(jì)算證明,顯然無法起到良好的教學(xué)成果.因此,在教學(xué)的環(huán)節(jié),如果能夠融入更多的數(shù)學(xué)思想、思想背景,則可以起到事半功倍的效果.舉例說明,在積分計(jì)算教學(xué)環(huán)節(jié)中,采用多媒體設(shè)施,以動畫的形式來演示曲邊梯形的近似、取極限、分割和求和過程,重點(diǎn)突出積分計(jì)算中的以直代曲、化整為零的數(shù)學(xué)方法和思想,打破單純的說教模式,讓學(xué)生在生動的演示中加深記憶,最后學(xué)以致用.
(二)結(jié)合案例教學(xué)
作為數(shù)學(xué)建模中的常規(guī)手段,案例教學(xué)可以透過啟發(fā)、討論和講解等多個方式,強(qiáng)化學(xué)生的思考積極性,提升教學(xué)效果.之后再次透過實(shí)際案例,比如非典型肺炎的爆發(fā),來測試數(shù)學(xué)模型的可行性,以此驗(yàn)證準(zhǔn)確認(rèn)識疾病傳播規(guī)律的重要價(jià)值.此外,還可以采取課堂結(jié)合數(shù)學(xué)建模的方法,結(jié)合藥物動力學(xué)課程和藥物房室模型,讓學(xué)生學(xué)習(xí)藥物在人體內(nèi)的循環(huán)、作用情況,真正的認(rèn)識模型建立對于藥物設(shè)計(jì)、評價(jià)和改進(jìn)的重要應(yīng)用意義.在此背景下,學(xué)生的眼界得到了開拓,同時學(xué)習(xí)的.新鮮感和興趣也會與日俱增.
(三)使用工具軟件,靈活安排課后練習(xí)
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)學(xué)建模也可以借助計(jì)算機(jī)的科技能力,完善和普及軟件的應(yīng)用,解決數(shù)學(xué)建模中的一些特殊難題.在計(jì)算機(jī)的幫助下,數(shù)學(xué)建模的使用范圍和效率都得到了一定程度的提升.為了強(qiáng)化教學(xué)質(zhì)量,醫(yī)科高等數(shù)學(xué)老師可以在課堂教學(xué)后,布置一定的課后練習(xí)作業(yè),讓學(xué)生自由組隊(duì),在之后的課堂上匯報(bào)研究成果和問題解決報(bào)告.這種方式不僅可以強(qiáng)化學(xué)生之間的思想交流,還能夠讓學(xué)生參與到教學(xué)環(huán)節(jié),提升學(xué)習(xí)熱情和興趣.
綜上所述,醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)得到數(shù)學(xué)建模滲透后,有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神以及實(shí)際應(yīng)用能力.在新時期發(fā)展背景下,教育改革需要各個學(xué)科作出及時的調(diào)整,為培養(yǎng)符合時代發(fā)展需求的人才做好充足的準(zhǔn)備.在此基礎(chǔ)上,所有的教師們,都應(yīng)該積極探索靈活的教學(xué)模式.
數(shù)學(xué)建模論文模板10
【摘要】在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,數(shù)學(xué)不再僅僅是一門抽象的學(xué)科,計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)的結(jié)合,使得數(shù)學(xué)建模在未來的各個行業(yè)大有可為.?dāng)?shù)學(xué)作為高職院校中基礎(chǔ)或必修課程,同時,高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)以解決當(dāng)前實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn),讓學(xué)生既掌握課堂數(shù)學(xué)知識,又能在實(shí)際生活中更好地應(yīng)用數(shù)學(xué),所以,將數(shù)學(xué)建模思想融入高職教學(xué)課堂尤為重要,本文以讓數(shù)學(xué)更好地提高高職高專生的水平為出發(fā)點(diǎn),通過數(shù)學(xué)建模,來慢慢實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)向應(yīng)用型學(xué)科的轉(zhuǎn)變.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;高職數(shù)學(xué)教學(xué);教學(xué)改革
在高職教育中,數(shù)學(xué)既是基礎(chǔ)課程,又是某些行業(yè)的專業(yè)課程,但現(xiàn)在高職的現(xiàn)狀,由于對數(shù)學(xué)在高職教育重要性認(rèn)識不足等原因,使得大部分學(xué)生沒有足夠牢固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),通過近些年來對于數(shù)學(xué)建模進(jìn)行培訓(xùn)的工作總結(jié),認(rèn)識到了數(shù)學(xué)建模的思維有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生在實(shí)際中解決問題的能力.如今,如何在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中將數(shù)學(xué)建模思想和方法融入進(jìn)去,成為高職院校開展數(shù)學(xué)建模的重要課題之一.
一、為什么要將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中
數(shù)學(xué)建模是把實(shí)際問題與數(shù)學(xué)聯(lián)系起來的中介,實(shí)際問題的解決,依靠的是數(shù)學(xué)的思維思想方法.?dāng)?shù)學(xué)建模的中心思想,以解決實(shí)際問題為主線,以學(xué)生掌握為中心,以培養(yǎng)解決實(shí)際應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力為目標(biāo).通過數(shù)學(xué)建模,把課堂所學(xué)的數(shù)學(xué)知識用到實(shí)踐中,有助于讓學(xué)生能夠直觀地感受到數(shù)學(xué)的價(jià)值,進(jìn)而使學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣,并且提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的知識的能力,提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力.
。ㄒ唬┡囵B(yǎng)學(xué)生的邏輯能力與發(fā)散思維意識.?dāng)?shù)學(xué)建模要求學(xué)生能夠?qū)τ谧约簩W(xué)到的數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想進(jìn)行分析,充分發(fā)揮自己的想象力,創(chuàng)造力與發(fā)散的思維能力,最后總結(jié)出一個能最大限度地描述出現(xiàn)的實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,在通過利用計(jì)算機(jī)與一些可以使用的數(shù)學(xué)理論與方法進(jìn)行計(jì)算,得出結(jié)論,通過實(shí)踐證明,現(xiàn)實(shí)中看似一些聯(lián)系微弱的甚至毫無關(guān)聯(lián)的實(shí)際問題,通過使用數(shù)學(xué)建模方法,最后會得到基本相同的數(shù)學(xué)模型.這就需要學(xué)生們靈活的應(yīng)用所學(xué)知識,利用總結(jié)歸納,類比歸納,從一般到特殊等數(shù)學(xué)思想,同時也需要培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新,不甘于現(xiàn)狀的優(yōu)秀品質(zhì).
。ǘ┡囵B(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.隨著社會的進(jìn)步,對技術(shù)性工作人員提出了更高的要求,其數(shù)學(xué)素養(yǎng)要比較高.然而現(xiàn)在很多學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識不到位,覺得數(shù)學(xué)不過是計(jì)算教材上的例題及應(yīng)付考試的工具,甚至認(rèn)為大學(xué)數(shù)學(xué)沒什么用處.練習(xí)使用數(shù)學(xué)建模有助于改變學(xué)生的這種思維.因?yàn)橥ㄟ^數(shù)學(xué)建模和頻繁地使用所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識,就可以感受到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,從而使學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣.
。ㄈ┨岣邔W(xué)生使用計(jì)算機(jī)的能力.隨著社會的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)越來越普遍的應(yīng)用,大數(shù)據(jù)時代的來臨,以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)今有了很多計(jì)算功能很強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件,使得很多比較煩瑣的數(shù)學(xué)計(jì)算變得簡單了許多,也使得現(xiàn)在許多領(lǐng)域更廣泛的使用計(jì)算機(jī).而數(shù)學(xué)模型的求解,往往存在巨大的計(jì)算量,所以使用計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件是很有必要的,學(xué)生通過使用數(shù)學(xué)建模,也有助于使學(xué)生能夠更加熟練使用計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)軟件,對于提高學(xué)生使用計(jì)算機(jī)來解決數(shù)學(xué)問題的能力有促進(jìn)作用,使得學(xué)生更具有競爭力.
二、如何在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中滲入數(shù)學(xué)建模的思想
高職教學(xué)的目的是培養(yǎng)高等技能應(yīng)用人才,這些人才都擁有一項(xiàng)或多項(xiàng)高等技能.學(xué)生參加工作后經(jīng)常需要利用數(shù)學(xué)知識和專業(yè)知識技能,還有多方面的綜合知識,通過建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題.高職教育要在信息化如此之高的時代培養(yǎng)出具有強(qiáng)有力競爭的高技術(shù)應(yīng)用型人才,面對的難度可想而知,因此,高職數(shù)學(xué)教學(xué)把數(shù)學(xué)建模引入其中已是勢在必行.
(一)構(gòu)建科學(xué)合理的高職數(shù)學(xué)教學(xué)體系和比較完善的教學(xué)大綱.一份好的教學(xué)大綱有助于提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量,也有助于培養(yǎng)高等技能人才,是安排教學(xué)進(jìn)度和任務(wù)的根據(jù).制訂科學(xué)的教學(xué)計(jì)劃、設(shè)置合理的教學(xué)內(nèi)容,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.以為學(xué)生負(fù)責(zé)為出發(fā)點(diǎn),我們要根據(jù)學(xué)校不同專業(yè)對于培養(yǎng)人才的需要與專業(yè)課教師一起討論和制訂數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容、目的和進(jìn)度等的安排,從而形成有不同專業(yè)特色的數(shù)學(xué)教學(xué)體系.另外還可以根據(jù)不同專業(yè),來分別設(shè)置公共模塊和選學(xué)模塊.
(二)編寫一系列具有鮮明高職特色的教材,在教材中.融入生活工作有關(guān)的案例及數(shù)學(xué)建模思想和方法在教學(xué)中,教材是不可或缺的,起著引導(dǎo)教學(xué)方向的作用.高職培養(yǎng)的是技能型人才,而數(shù)學(xué)建模又是一項(xiàng)實(shí)踐性的活動.高職院校數(shù)學(xué)教材的基礎(chǔ)應(yīng)該是生產(chǎn)實(shí)踐,圍繞著滿足職業(yè)崗位需求的中心,把創(chuàng)新教育作為目的,把培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)作為教育觀念,從而把進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的思想和方法表現(xiàn)出來.應(yīng)該多把實(shí)踐性,創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容編入教材,盡可能地滿足高職人才培養(yǎng)的需求.
。ㄈ┰跀(shù)學(xué)教學(xué)中,使用鮮明有趣的案例有助于增強(qiáng).學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和意識在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,對于每一個陌生的,學(xué)生未接觸的公式、定理、抽象的概念等等,都盡量應(yīng)用一些日常生活中存在的案例來舉例以引導(dǎo)學(xué)生,在講解每個知識點(diǎn)的時候,最好都能夠使用知識點(diǎn)與實(shí)際生活和學(xué)生的專業(yè)緊密聯(lián)系的.實(shí)例,讓學(xué)生能夠充分地感受到數(shù)學(xué)滲透到了日常生活的每一個角落,無處不在,數(shù)學(xué)實(shí)際上就是一個通過數(shù)學(xué)符號來描述世界的模型,并不僅僅是對于理論的推導(dǎo),枯燥而沒有實(shí)際意義的工作.例如,微信紅包、衛(wèi)星發(fā)射軌跡、借貸償還問題,以及經(jīng)濟(jì)學(xué)中分析的邊際效用的這些例子.這些不僅能讓學(xué)生學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)知識,而且能讓他們體會到數(shù)學(xué)與日常生活的聯(lián)系以及將數(shù)學(xué)知識與實(shí)際生活相結(jié)合的樂趣.?dāng)?shù)學(xué)建模有助于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)能力,值得在高職院校中大力推廣.
。ㄋ模┻M(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動手和動腦能力.?dāng)?shù)學(xué)建模的關(guān)鍵步驟之一就是通過使用計(jì)算機(jī)來求解模型,在數(shù)學(xué)建模過程中,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是其重要組成部分之一.因?yàn)橥ㄟ^進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生能夠更加透徹的理解數(shù)學(xué)概念,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時感覺更加簡單,進(jìn)而使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時更加積極.?dāng)?shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了一種通過使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相互學(xué)習(xí)的環(huán)境,學(xué)生能夠根據(jù)自己大腦中大膽的設(shè)想,通過動手做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的想法.通過這樣的教學(xué)方式,能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和主動性,另外,也可以培養(yǎng)提高學(xué)生的觀察能力、歸納能力、思維能力以及動手能力,進(jìn)而極大地提高了學(xué)生的綜合素質(zhì).
(五)通過使用數(shù)學(xué)建模,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力利用數(shù)學(xué)解決實(shí)際生產(chǎn)生活問題,利用數(shù)學(xué)來提高工作效率作為高職院校數(shù)學(xué)教育的根本任務(wù),對于目前高職院校進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)是關(guān)鍵的一環(huán),能夠運(yùn)用數(shù)學(xué),對于學(xué)生來說也是一種能力.因?yàn)樗c數(shù)學(xué)的計(jì)算方式和思維方式以及空間想象力等都緊密相關(guān).另外,數(shù)學(xué)建模也被引用到其他方面,使其應(yīng)用范圍非常廣泛.
三、結(jié)束語
在高等數(shù)學(xué)的改革中,把數(shù)學(xué)建模的思維方式與方法加入其中,這是不可避免的,因?yàn)樗槕?yīng)了時代的需求.我們應(yīng)該抓住教育改革這一契機(jī),對改革的深度與力度進(jìn)行適當(dāng)?shù)募哟,首先通過數(shù)學(xué)建模來提高高職的教學(xué)水平,從而提高高職院校學(xué)生的綜合素質(zhì)與綜合能力,進(jìn)而培養(yǎng)出擁有高等技能的優(yōu)秀人才,為社會發(fā)展建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn).
【參考文獻(xiàn)】
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數(shù)學(xué)建模論文模板11
1數(shù)學(xué)建模在煤礦安全生產(chǎn)中的意義
在瓦斯系統(tǒng)的研究過程中,應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的手段為礦井瓦斯構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,可以為采煤方案的設(shè)計(jì)和通風(fēng)系統(tǒng)的建設(shè)提供很大的幫助;尤其是對于我國眾多的中小型煤礦而言,因?yàn)橘Y金有限而導(dǎo)致安全設(shè)施不完善,有的更是沒有安全項(xiàng)目的投入,僅僅建設(shè)了極為少量的給風(fēng)設(shè)備,通風(fēng)系統(tǒng)并不完善。這些煤礦試圖依靠通風(fēng)量來對瓦斯體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行調(diào)控,這是十分困難的,對瓦斯體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行預(yù)測更是不可能的。很多小煤礦使用的仍舊是十分原始的采煤方法,沒有相關(guān)的規(guī)劃;當(dāng)瓦斯等有害氣體體積分?jǐn)?shù)升高之后就停止挖掘,體積分?jǐn)?shù)下降之后又繼續(xù)進(jìn)行開采。這種開采方式的工作效率十分低下。
只要設(shè)計(jì)一個充分合理的通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量,與采煤速度處于一個動態(tài)的平衡狀態(tài),就可以在不延誤煤炭開采的同時將礦井內(nèi)的瓦斯氣體體積分?jǐn)?shù)控制在一個安全的范圍之內(nèi)。這樣不僅可以保障工人的安全,還可以保證煤炭的開采效率,每個礦井都會存在著這樣的一個平衡點(diǎn),這就對礦井瓦斯涌出量判斷的準(zhǔn)確性提出更高的要求。
2煤礦生產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)化方法
生產(chǎn)計(jì)劃是對生產(chǎn)全過程進(jìn)行合理規(guī)劃的有效手段,是一個十分繁復(fù)的過程,涉及到的約束因素很多,條理性很差。為了成功解決這個復(fù)雜的問題,現(xiàn)將常用的生產(chǎn)計(jì)劃分為兩個大類。
2.1基于數(shù)學(xué)模型的方法
(1)數(shù)學(xué)規(guī)劃方法這個規(guī)劃方法設(shè)計(jì)了很多種各具特點(diǎn)的手段,根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃做出一個虛擬的模型,在這里主要討論的是處于靜止?fàn)顟B(tài)下所產(chǎn)生的問題。從目前取得的效果來看,研究的方向正在逐漸從小系統(tǒng)向大系統(tǒng)推進(jìn),從過去的單個層次轉(zhuǎn)換到多個層次。
(2)最優(yōu)控制方法這種方式應(yīng)用理論上的控制方法對生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行了研究,而在這里主要是針對其在動態(tài)情況下的問題進(jìn)行探討。
2.2基于人工智能方法
(1)專家系統(tǒng)方法專家系統(tǒng)是一種將知識作為基礎(chǔ)的為計(jì)算機(jī)編程的系統(tǒng),對于某個領(lǐng)域的繁復(fù)問題給出一個專家級別的解決方案。而建立一個專家系統(tǒng)的關(guān)鍵之處在于,要預(yù)先將相關(guān)專家的知識等組成一個資料庫。其由專家系統(tǒng)知識庫、數(shù)據(jù)庫和推理機(jī)制構(gòu)成。
(2)專家系統(tǒng)與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合的方法常見的有以下幾種類型:①根據(jù)不同情況建立不同的數(shù)學(xué)模型,而后由專家系統(tǒng)來進(jìn)行求解;②將復(fù)雜的問題拆分為多個簡單的子問題,而后針對建模的子問題進(jìn)行建模,對于難以進(jìn)行建模的問題則使用專家系統(tǒng)來進(jìn)行處理。在整體系統(tǒng)中兩者可以進(jìn)行串行工作。
3煤礦安全生產(chǎn)中數(shù)學(xué)模型的優(yōu)化建立
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料來進(jìn)行模擬,而后再使用系統(tǒng)分析來得出適合建立哪種數(shù)學(xué)模型。取幾個具有明顯特征的采礦點(diǎn)進(jìn)行研究。在煤礦挖掘的過程中瓦斯體積分?jǐn)?shù)每時每刻都在變化,可以通過通風(fēng)量以及煤炭采集速度來保證礦中瓦斯體積分?jǐn)?shù)處在一個安全的范圍之內(nèi)。假設(shè)礦井分為地面、地下一層與地下二層工作面,取地下一層兩個礦井分別為礦井A、礦井B,地下二層分別為礦井C、礦井D.然后對其進(jìn)行分析。
3.1建立簡化模型
3.1.1模型構(gòu)建表達(dá)工作面A瓦斯體積分?jǐn)?shù)x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù);u1---A工作面采煤進(jìn)度;w1---A礦井所對應(yīng)的空氣流速;w2---相鄰B工作面的空氣流速;a1、b1、c1、d1---未知量系數(shù)。
很明顯A工作面的通風(fēng)量對自身瓦斯體積分?jǐn)?shù)所產(chǎn)生的影響要顯著大于B工作面的.風(fēng)量,從數(shù)學(xué)模型上反映出來就是要求c1d1.同樣的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就應(yīng)該具有與之接近的數(shù)學(xué)關(guān)系式
式中x2---B工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù);
u2---B工作面采煤進(jìn)度;
w1---B礦井所對應(yīng)的空氣流速;
w2---相鄰A工作面的空氣流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系數(shù)。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2層的位置,其工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)不只受
到自身開采進(jìn)度情況的影響,還受到上層AB通風(fēng)口開闊度的影響。在這里,C、D工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)就應(yīng)該和各個通風(fēng)口的通風(fēng)量有著密不可分的聯(lián)系;于是C、D工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)可以表示為【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯體積分?jǐn)?shù);
e1、e2---A、B工作面的瓦斯體積分?jǐn)?shù);
a3、b3、c3、d3---未知量系數(shù):
f1、f2---A、B工作面的瓦斯絕對涌出量。
3.1.2系統(tǒng)簡化模型的辨識這個簡化模型其實(shí)就是對于參數(shù)的最為初步的求解,也就是在一段時間內(nèi)的實(shí)際測量所得數(shù)據(jù)作為流通量,對上面方程組進(jìn)行求解操作。而后得到數(shù)學(xué)模型,將實(shí)際數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行多次較量,再加入相關(guān)人員的長期經(jīng)驗(yàn)(經(jīng)驗(yàn)公式)。修正之后的模型依舊使用上述的方法來進(jìn)行求解,因?yàn)锳、B工作面基本不會受C、D工作面的影響。
3.2模型的轉(zhuǎn)型及其離散化
因?yàn)檫@個項(xiàng)目是一個礦井安全模擬系統(tǒng),要對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行離散型研究,這是使用隨機(jī)數(shù)字進(jìn)行試數(shù)求解的關(guān)鍵步驟。離散化之后的模型為【1】
在使用原始數(shù)據(jù)來對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行辨識的過程中,ui表示開采進(jìn)度,以t/d為單位,相關(guān)風(fēng)速單位是m/s,k為工作面固定系數(shù),h為4個工作面平均深度。為了便于將該系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)語言,把開采進(jìn)度ui從初始的0~1000t/d范圍,轉(zhuǎn)變?yōu)?~1,那么在數(shù)字化采煤中進(jìn)度單位1即表示1000t/d,如果ui=0.5就表示每日產(chǎn)煤量500t.諸如此類,工作面空氣流通速度wi的原始取值范圍是0~4m/s,對其進(jìn)行數(shù)字化,其新數(shù)值依舊是0~1,也就表示這wi取1時表示風(fēng)速為4m/s,若0.5表示通風(fēng)口的開通程度是0.5,也就是通風(fēng)口打開一半(2m/s),wi如果取1則表示通風(fēng)口開到最大。
依照上述分析來進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)都會產(chǎn)生變化,經(jīng)過計(jì)算之后可以得到新的參數(shù)數(shù)據(jù),在計(jì)算的過程之中使用0~1的數(shù)據(jù)是為了方便和計(jì)算機(jī)語言的轉(zhuǎn)換,在進(jìn)行仿真錄入時在0~1之間的一個有效數(shù)字就會方便很多。開采進(jìn)度ui的取值范圍0~1表示的是每日產(chǎn)煤數(shù)量區(qū)間是0~1000t,而風(fēng)速wi取值0~1所表示的是風(fēng)速取值在0~4m/s這個區(qū)間之內(nèi)。
3.3模型的應(yīng)用效果及降低瓦斯體積分?jǐn)?shù)的措施
以上對煤礦生產(chǎn)中的常見問題進(jìn)行了相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)伴隨著時間的不斷增長瓦斯涌體積分?jǐn)?shù)等都會逐漸衰減,一段時間后就會變得微乎其微,這就表明這類資料存在著一個衰減周期,經(jīng)過長期觀測發(fā)現(xiàn)衰減周期T≈18h.而后,又研究了會對瓦斯涌出量產(chǎn)生影響的其他因素,發(fā)現(xiàn)在使用炮采這種方式時瓦斯體積分?jǐn)?shù)會以幾何數(shù)字的速度衰減,使用割煤手段進(jìn)行采礦時瓦斯會大量涌出,其余工藝在采煤時并不會導(dǎo)致瓦斯體積分?jǐn)?shù)產(chǎn)生劇烈波動。瓦斯的涌出量伴隨著挖掘進(jìn)度而提升,近乎于成正比,而又和通風(fēng)量成反比關(guān)系。因?yàn)樾碌V的瓦斯體積分?jǐn)?shù)比較大,所以要及時將煤運(yùn)出,盡量縮短在煤礦中滯留的時間,從而減小瓦斯涌出總量。
綜上所述,降低工作面瓦斯體積分?jǐn)?shù)常用手段有以下幾種:①將采得的煤快速運(yùn)出,使其在井中停留的時間最短;②增大工作面的通風(fēng)量;③控制采煤進(jìn)度,同時也可以控制瓦斯的涌出量。
4結(jié)語
應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的手段對礦井在采礦過程中涌出的瓦斯體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行了模擬及預(yù)測,為精確預(yù)測礦井瓦斯體積分?jǐn)?shù)提供了一個新的思路,對煤礦安全高效生產(chǎn)提供了幫助,有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
數(shù)學(xué)建模論文模板12
摘要:不知不覺中,數(shù)學(xué)建模已經(jīng)成為在學(xué)生中一個非常熱門的名詞隨著各類數(shù)學(xué)建模大賽的如火如荼,數(shù)學(xué)建模的概念已經(jīng)逐步走入到我們中學(xué)生的視線中。很多同學(xué)對于數(shù)學(xué)、對于數(shù)學(xué)建模的理解還存在著很多偏頗之處,認(rèn)為數(shù)學(xué)這門學(xué)科太過深奧,比較難以學(xué)習(xí)領(lǐng)悟透徹,本文通過自身的理解,簡要介紹了數(shù)學(xué)建模的概念與過程,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思想在問題解決過程中的指導(dǎo)作用,同時揭開數(shù)學(xué)建模的神秘面紗,讓數(shù)學(xué)以更加平易近人的方式成為我們數(shù)學(xué)的工具。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;過程;應(yīng)用
數(shù)學(xué)是一門高度的抽象并且嚴(yán)密的科學(xué)這沒錯,但是同樣的數(shù)學(xué)中的許多結(jié)論與方法,我們可以很好的應(yīng)用在生活中的方方面面。數(shù)學(xué)應(yīng)該是理工科學(xué)生最重要的一門基礎(chǔ)學(xué)科,然而我們大部分的同學(xué),甚至我自己常常都會有“不知道學(xué)了數(shù)學(xué)有什么用,學(xué)會了微分與導(dǎo)數(shù)日常生活也用不到”的困惑,除了備戰(zhàn)考試,“學(xué)而無趣”、“學(xué)而無用”的現(xiàn)象還是非常明顯的。但是伴隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展,我們所掌握的科學(xué)技術(shù)水平也在穩(wěn)步提高,數(shù)學(xué)本身的發(fā)展也是日新月異。時至今日,數(shù)學(xué)在其他各個學(xué)科之中的應(yīng)用已經(jīng)顯得尤其重要。如何通過靈活的應(yīng)用所掌握的數(shù)學(xué)知識去解決各類生產(chǎn)生活中遇到的實(shí)際問題時,建立合理地?cái)?shù)學(xué)模型就成為至關(guān)重要的一點(diǎn)。
一、數(shù)學(xué)建模的概述
人們在對一個現(xiàn)實(shí)對象進(jìn)行觀察、分析和研究的過程中經(jīng)常使用模型,如科技館里的各類機(jī)械模型、水壩模型、火箭模型等,實(shí)際上,我們常常接觸到的照片、玩具、地圖、電路圖實(shí)驗(yàn)器材等都是模型。通過使用一定的模型,可以能夠概括、集中以及更直觀的反映現(xiàn)實(shí)對象的一些特征,進(jìn)而可以幫助人們迅速、有效地了解并掌握所研究的對象。而隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與理論的日漸成熟,以及我們研究對象逐步復(fù)雜化、抽象畫,可以通過計(jì)算機(jī)模擬的數(shù)學(xué)模型應(yīng)運(yùn)而生。其實(shí)數(shù)學(xué)模型不過是更抽象些的模型,而數(shù)學(xué)建模就是建立這一模型的過程,并且能夠?qū)⒔:笥?jì)算得到的結(jié)果來解釋實(shí)際問題,同時接受實(shí)際的檢驗(yàn)。當(dāng)我們需要對一個實(shí)際問題從定量的角度分析和研究時,就需要通過深入調(diào)查研究、了解對象信息,并作出作出簡化假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律,然后用數(shù)學(xué)的符號和語言,把這一問題表述為數(shù)學(xué)式子即為數(shù)學(xué)模型。這一數(shù)學(xué)模型再經(jīng)過反復(fù)的檢驗(yàn)和修正最終得到的模型結(jié)果來解釋實(shí)際問題,并且可以接受實(shí)際的檢驗(yàn)。當(dāng)今時代,數(shù)學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)不僅局限在工程技術(shù)、自然科學(xué)等領(lǐng)域,并以空前的廣度和深度向環(huán)境、人口、金融、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、交通等嶄新的領(lǐng)域滲透,形成了所謂的數(shù)學(xué)技術(shù),并成為現(xiàn)代高新技術(shù)的重要組成。這其中,建立研究對象的數(shù)學(xué)模型并計(jì)算求解成為首要的和關(guān)鍵的步驟。數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)技術(shù)在知識經(jīng)濟(jì)時代為科學(xué)研究提供了重要的幫助。
二、數(shù)學(xué)建模的過程
數(shù)學(xué)建模的過程可粗略以上方框圖表示,其具體步驟可以概述為:1)通過分析問題的實(shí)際情況,可以充分了解所面臨問題的背景,去大膽分析并且暴漏出問題的本質(zhì),針對研究對象提出問題。2)忽略非主要因素,直接列出研究的對象的關(guān)鍵問題。將復(fù)雜問題簡化,抓住關(guān)鍵點(diǎn),大大提高問題解決的效率。3)通過應(yīng)用數(shù)學(xué)公式與理論,尋找客觀規(guī)律。必要時可以借助計(jì)算機(jī)軟件,形成合適的.數(shù)學(xué)模型。4)通過運(yùn)作已建立的數(shù)學(xué)模型,產(chǎn)生結(jié)果,進(jìn)而通過結(jié)果的對比判斷所建立的數(shù)學(xué)模型是否真正符合實(shí)際的客觀規(guī)律。這是一個動態(tài)的檢驗(yàn)、修改的過程,通常需要多次的模擬和完善才能夠建立起合理有效的數(shù)學(xué)模型。5)將建成的數(shù)學(xué)模型規(guī)律轉(zhuǎn)化為解決實(shí)際生活中的各種問題的方法,進(jìn)而可以直接或間接地提高生產(chǎn)、生活效率。數(shù)學(xué)建模其實(shí)就是連接數(shù)學(xué)理論知識和數(shù)學(xué)實(shí)際應(yīng)用兩者之間的一條紐帶?傆幸恍┩瑢W(xué)將數(shù)學(xué)建模看得多么的高深莫測,其實(shí)我們在以前的日常的學(xué)習(xí)中早就已經(jīng)接觸過了數(shù)學(xué)建!,F(xiàn)在經(jīng)常被我們當(dāng)成搞笑段子來講的一些小學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的階段做過的很多應(yīng)用題,實(shí)際就是一種簡單的數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模的確切的含義目前尚無定論,但比較莫忠一是的看法為:通過將實(shí)際問題的抽象化,歸納并簡化問題,進(jìn)而確定變量跟參數(shù),運(yùn)用數(shù)學(xué)的理論和方法,逐步確立比較合理的數(shù)學(xué)模型;然后再應(yīng)用數(shù)學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科中的理論和方法借助計(jì)算機(jī)等相關(guān)技術(shù)手段,建立起數(shù)學(xué)模型;接著我們會對此模型進(jìn)行反復(fù)地驗(yàn)證,分析討論,不斷地對其進(jìn)行修正,逐漸地改進(jìn)使它更加的規(guī)范化。簡單來說,數(shù)學(xué)建模就是以現(xiàn)實(shí)作為背景,用數(shù)學(xué)科學(xué)理論作依托,解決實(shí)際生產(chǎn)生活中問題的過程。因而,可以說我們所熟知的任何一個數(shù)學(xué)上的概念、定理、命題或者結(jié)構(gòu),都可以看作是數(shù)學(xué)模型。
三、數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用與總結(jié)
進(jìn)入計(jì)算機(jī)技術(shù)引領(lǐng)的20世紀(jì),隨著電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)以前所未有的廣度和深度向各個領(lǐng)域滲透,而數(shù)學(xué)建模正是這其中的紐帶。在統(tǒng)工程技術(shù)領(lǐng)域諸如機(jī)械、電機(jī)、土木、水利等方面,數(shù)學(xué)建模已展現(xiàn)了其重要作用。建立在數(shù)學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬基礎(chǔ)上的新型技術(shù),已經(jīng)憑借其快速、經(jīng)濟(jì)、方便的優(yōu)勢,大量地替代了傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)和物理模擬等手段。高科技時代下的技術(shù)本質(zhì)上已經(jīng)成為一種數(shù)學(xué)技術(shù),源于支撐現(xiàn)代科技的計(jì)算機(jī)軟件是數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物在這個意義上,數(shù)學(xué)不再僅僅作為一門科學(xué),它是許多技術(shù)的基礎(chǔ),而且直接走向了技術(shù)的前臺。馬克思說過,一門科學(xué)只有成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)時,才算達(dá)到了完善的地步。展望21世紀(jì),數(shù)學(xué)必將大踏步地進(jìn)入所有學(xué)科,數(shù)學(xué)建模將迎來蓬勃發(fā)展的新時期。
數(shù)學(xué)建模論文模板13
1數(shù)學(xué)建模競賽培訓(xùn)過程中存在的問題
1.1學(xué)生數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)薄弱,參賽學(xué)生人數(shù)少
以我校理學(xué)院為例,數(shù)學(xué)專業(yè)是本校開設(shè)最早的專業(yè),面向全國28個省、市、自治區(qū)招生,包括內(nèi)地較發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生、貧困地區(qū)(包括民族地區(qū))的學(xué)生,招收的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)水平參差不齊.內(nèi)地較發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)生由于所處地區(qū)的經(jīng)濟(jì)文化條件較好,教育水平較高,高考數(shù)學(xué)成績普遍高于民族地區(qū)的學(xué)生.民族地區(qū)由于所處地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化較落后,中小學(xué)師資力量嚴(yán)重不足,使得少數(shù)民族學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)普遍抱有畏難情緒,從每年理學(xué)院新生入學(xué)申請轉(zhuǎn)系的同學(xué)較多可以窺見一斑.雖然學(xué)校每年都組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,但人數(shù)都不算多.從專業(yè)來看,參賽學(xué)生主要以數(shù)學(xué)系和計(jì)算機(jī)系的學(xué)生為主,間有化學(xué)、生科、醫(yī)學(xué)等理工科學(xué)生,文科學(xué)生則相對更少.理工科類的學(xué)生基本功比較扎實(shí),他們在參賽過程中起到了重要作用.文科學(xué)生數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)功底大多薄弱,更多的只是一種參與.從年級來看,參賽學(xué)生以大二的學(xué)生居多;大一的學(xué)生已學(xué)的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)課程有限,基本功還有些欠缺;大三、大四的學(xué)生忙著考研和找工作,對數(shù)學(xué)建模競賽興趣不大.從參賽的目的來看,有20%左右的學(xué)生是非常希望通過數(shù)學(xué)建模提高自己的綜合能力,他們一般能堅(jiān)持到最后;還有50%的學(xué)生抱著試試看的態(tài)度參加培訓(xùn),想鍛煉但又怕學(xué)不懂,覺得可以堅(jiān)持就堅(jiān)持,不能則中途放棄;剩下的30%的學(xué)生則抱著好奇好玩的態(tài)度,他們大多早早就出局了.學(xué)生的參賽積極性不高,是制約數(shù)學(xué)建模教學(xué)及競賽有效開展的不利因素.
1.2無專職數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)教師,培訓(xùn)教師水平有限,培訓(xùn)方法落后
數(shù)學(xué)建模的培訓(xùn)教師主要由理學(xué)院選派數(shù)學(xué)老師臨時組成,沒有專職從事數(shù)學(xué)建模的教師.由于學(xué)校擴(kuò)招,學(xué)生人數(shù)多,教師人數(shù)少,數(shù)學(xué)教師所承擔(dān)的專業(yè)課和公共課課程多,授課任務(wù)重;備課、授課、批改作業(yè)占用了教師的大部分工作時間,并且還要完成相應(yīng)的科研任務(wù).而參加數(shù)學(xué)建模教學(xué)及競賽培訓(xùn)等工作需要花費(fèi)很多時間和精力,很多老師都沒有時間和精力去認(rèn)真從事數(shù)學(xué)建模的教學(xué)工作.培訓(xùn)教師隊(duì)伍整體素質(zhì)不夠強(qiáng)、能力欠缺,指導(dǎo)起學(xué)生來也不是那么得心應(yīng)手,且從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)的老師每年都在調(diào)整,不利于經(jīng)驗(yàn)的積累.另外,學(xué)校對參與數(shù)學(xué)建模教學(xué)及競賽培訓(xùn)的教師的鼓勵措施還不是十分到位和吸引人,培訓(xùn)教師對數(shù)學(xué)建模相關(guān)的工作熱情不夠,缺乏奉獻(xiàn)精神.在2011年以前,數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)主要采用教師授課的方式進(jìn)行,但各位老師授課的內(nèi)容互不聯(lián)系.比如說上概率論的老師就講概率論的內(nèi)容,上常微分方程的老師就講常微分的內(nèi)容.學(xué)生學(xué)習(xí)了這些知識,不知道有什么用,怎么用,不能將這些知識聯(lián)系起來轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)建模的能力.這中間缺少了很重要的一個環(huán)節(jié),就是沒有進(jìn)行真題實(shí)訓(xùn).結(jié)果就是學(xué)生既沒有運(yùn)用這些知識構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的能力,也談不上數(shù)學(xué)建模論文寫作的技巧.雖然學(xué)校年年都組織學(xué)生參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,但結(jié)果卻不盡如人意,獲獎等次不高,獲獎數(shù)量不多.
1.3學(xué)校重視程度不夠,相關(guān)配套措施還有待完善
任何一項(xiàng)工作離開了學(xué)校的支持,都是不可能開展得好的,數(shù)學(xué)建模也不例外.在前些年,數(shù)學(xué)建模并沒有引起足夠的重視,學(xué)校盼望出成績但是結(jié)果并不理想,對老師和學(xué)生的信心不足.由于經(jīng)費(fèi)緊張,并未專門對數(shù)學(xué)建模安排實(shí)驗(yàn)室,圖書資料很少,學(xué)生用電腦和查資料不方便,沒有學(xué)習(xí)氛圍.每年數(shù)學(xué)建模競賽主要由分管教學(xué)的副院長兼任組長,沒有相應(yīng)專職的負(fù)責(zé)人,培訓(xùn)教師去參加數(shù)學(xué)建模相關(guān)交流會議和學(xué)習(xí)的機(jī)會很少.學(xué)校和二級學(xué)院對參加數(shù)學(xué)建模教學(xué)、培訓(xùn)的老師獎勵很少,學(xué)生則幾乎沒有.在課程的開設(shè)上也未引起重視,雖然理學(xué)院早在1997年就將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模課列為專業(yè)必修課,但非數(shù)學(xué)專業(yè)只是近幾年才開始列為公選課開設(shè),且選修率低.
2針對存在問題所采取的相應(yīng)措施
2.1擴(kuò)大宣傳,重視數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)公選課開設(shè),舉辦數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)討論班
最近兩年,學(xué)院組建了數(shù)學(xué)建模協(xié)會,負(fù)責(zé)數(shù)學(xué)建模的宣傳和參賽隊(duì)員的海選,通過各種方式擴(kuò)大了對數(shù)學(xué)建模的宣傳和影響,安排數(shù)學(xué)任課教師鼓勵數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不錯的學(xué)生參賽.同時邀請重點(diǎn)大學(xué)具有豐富培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)的'老師來做數(shù)學(xué)建模專題講座,交流經(jīng)驗(yàn).學(xué)院重視數(shù)學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程、核心課程的教學(xué),選派經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師、青年骨干教師擔(dān)任主講,隨時抽查教學(xué)質(zhì)量,教學(xué)效果.嚴(yán)抓考風(fēng)學(xué)風(fēng),對考試作弊學(xué)生絕不姑息;學(xué)生上課遲到、早退、曠課一律嚴(yán)肅處理.通過這些舉措,學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度明顯好轉(zhuǎn),數(shù)學(xué)能力慢慢得到提高.學(xué)校有意識在大一新生中開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)建模和相關(guān)計(jì)算機(jī)公選課,讓對數(shù)學(xué)有興趣的學(xué)生能多接觸這方面的知識,減少距離感.選用的教材內(nèi)容淺顯而有趣味,主要目的是讓同學(xué)們感受到數(shù)學(xué)建模并非高不可攀,數(shù)學(xué)是有用的,增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和參加數(shù)學(xué)建模競賽的可能性.為了解決學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模過程中的遇到的困難,學(xué)院組織老師、學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模周末討論班,老師就學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的普遍問題進(jìn)行講解,學(xué)生分小組相互討論,盡量不讓問題堆積,影響后續(xù)學(xué)習(xí)積極性.通過這些措施,參賽學(xué)生的人數(shù)比以往有了大的改觀,參賽過程中退賽的學(xué)生越來越少,參賽過程中的主動性也越來越明顯.
2.2成立數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師組,分批培養(yǎng)培訓(xùn)教師,改進(jìn)培訓(xùn)方法
近年來,學(xué)院開始重視對數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)教師的梯隊(duì)建設(shè),成立了數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師組.把培訓(xùn)教師分批送出去進(jìn)修,參加交流會議,學(xué)習(xí)其它高校的經(jīng)驗(yàn),并安排老教師帶新教師,培訓(xùn)教師隊(duì)伍越來越穩(wěn)定、壯大.從去年開始,理學(xué)院組織學(xué)生進(jìn)行了為期一個月的暑期數(shù)學(xué)建模真題實(shí)訓(xùn),從8月初到8月底,培訓(xùn)共分為7輪.學(xué)生首先進(jìn)行三天封閉式真題訓(xùn)練———其次答辯———最后交流討論.效果明顯,學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力普遍得到了提高,學(xué)習(xí)積極性普遍高漲.9月份順利參加了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽.從競賽結(jié)果來看,比以前有了比較大的進(jìn)步,不管是獲獎的等次還是獲獎的人數(shù)上都取得了歷史性突破.有了這些可喜的變化,教師和學(xué)生的積極性都得到了提高,對以后的數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)工作將起著極大的促進(jìn)作用.除了這種集訓(xùn),今后,數(shù)學(xué)建模還需要加強(qiáng)平時的教學(xué)和培訓(xùn)工作.
2.3學(xué)校逐漸重視,加大了相關(guān)投入,完善了激勵措施
最近幾年,學(xué)校加大了對數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)工作的相關(guān)投入和鼓勵措施.安排了專門的數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室,配備了學(xué)院最先進(jìn)的電腦、打印機(jī)等設(shè)備,購買了數(shù)學(xué)建模相關(guān)的書籍.劃撥了數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)專項(xiàng)經(jīng)費(fèi).雖然數(shù)學(xué)建模教學(xué)還沒有計(jì)入教學(xué)工作量,但已經(jīng)考慮計(jì)入職稱評定的相關(guān)工作量中,對參加數(shù)學(xué)建模教學(xué)和培訓(xùn)的老師減少了基本的教學(xué)工作量,使他們有更多的時間和精力投入到數(shù)學(xué)建模的相關(guān)工作中去.對參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽獲獎的老師和學(xué)生的獎勵額度也比以前有了很大的提高,老師和學(xué)生的積極性得到了極大的提高.
3結(jié)束語
對我們這類院校而言,最重要的數(shù)學(xué)建模賽事就是一年一度的全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽了.競賽結(jié)果大體可以衡量老師和學(xué)生的付出與收獲,但不是絕對的,教育部組織這項(xiàng)賽事的初衷主要是為了促進(jìn)各個院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的有效開展.如果過分的看重獲獎等次和數(shù)量,對學(xué)校的數(shù)學(xué)建模教學(xué)和組織工作都是一種傷害.參賽的過程對學(xué)生而言,肯定是有益的,絕大多數(shù)參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生都認(rèn)為這個過程很重要.這個過程可能是四年的大學(xué)學(xué)習(xí)過程中體會最深的,它用枯燥的理論知識解決了活生生的現(xiàn)實(shí)中存在的問題,雖然這種解決還有部分的理想化.由于我校地處偏遠(yuǎn)山區(qū),教育經(jīng)費(fèi)相對緊張,投入不可能跟重點(diǎn)院校的水平比,只能按照自身實(shí)際來.只要學(xué)校、老師、學(xué)生三方都重視并積極參與這一賽事,數(shù)學(xué)建;顒泳湍荛_展的更好.
數(shù)學(xué)建模論文模板14
論文題目: 淺談化歸思想方法及其在中學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用
學(xué)生姓名: *****
學(xué) 號: ********
專 業(yè): 數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)
方 向: 中教法
指導(dǎo)教師: *****
20xx年 12 月 21 日
開題報(bào)告填寫要求
1.開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及系部審查后生效;
2.開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式(可從教務(wù)處網(wǎng)址上下載)打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見;
3.學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于6篇(不包括辭典、手冊);
4.有關(guān)年月日等日期的填寫,應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“20xx年12月16日”或“200x-12-16”。
1.本課題的研究意義和目的
數(shù)學(xué)教育作為教育的一個重要組成部分,在人的發(fā)展方向有極其中要的作用。在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中要重視數(shù)學(xué)思想方法的的教學(xué),數(shù)學(xué)思想方法的提煉、概括、和應(yīng)用是順理成章的。而化歸思想又是數(shù)學(xué)思想的一大主梁,也是必須要受到重視的數(shù)學(xué)思想。
在教學(xué)中到處蘊(yùn)涵著化歸思想,教師要很好地挖掘教材中蘊(yùn)涵的轉(zhuǎn)化因素,讓學(xué)生體驗(yàn)運(yùn)用化歸思想能夠使問題簡單化。培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化意識,使學(xué)生初步運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法解決問題,既培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),也可以為以后的學(xué)生的中學(xué)數(shù)學(xué)打下基礎(chǔ)。
2.本課題的基本內(nèi)容、重點(diǎn)及難點(diǎn)
本課題的基本內(nèi)容是要了解什么是化歸思想?及化歸有哪些具體的思想方法?結(jié)合具體的`數(shù)學(xué)內(nèi)容及問題來進(jìn)一步的探討、分析及運(yùn)用化歸思想方法,從而使學(xué)生更好的了解掌握化歸思想方法.
化歸思想作為數(shù)學(xué)思想的一大”主梁”體現(xiàn)在整個數(shù)學(xué)的教學(xué)及學(xué)習(xí)中,結(jié)合具體的數(shù)學(xué)問題來選擇合適的化歸思想方法是本課題的重點(diǎn)內(nèi)容.但是如何結(jié)合具體的數(shù)學(xué)問題來選擇正確的化歸思想方法則就是一個難點(diǎn)問題.
3.本課題的研究方法(或技術(shù)路線)
化歸思想是要結(jié)合具體的數(shù)學(xué)問來反應(yīng)出來的,所以本課題研究的方法主要是以前人的理論為基礎(chǔ),在廣泛的搜集圖書館,電子書刊,教育報(bào)刊雜志,互聯(lián)網(wǎng)等有關(guān)本課題的前沿信息與資料,向指導(dǎo)老師請求指導(dǎo),向有關(guān)部門聯(lián)系,向中學(xué)一線的老師咨詢以及結(jié)合教育實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn),并進(jìn)行理論的學(xué)習(xí),及時總結(jié)研究經(jīng)驗(yàn)與思路,向指導(dǎo)老師報(bào)告,反復(fù)的進(jìn)行修改,論證。
4.論文提綱
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,現(xiàn)代科技及經(jīng)濟(jì)發(fā)展成熟的標(biāo)志是數(shù)學(xué)化,因?yàn)闀r代的發(fā)展越來越依賴于數(shù)學(xué)思想和方法的運(yùn)用。所以在現(xiàn)代進(jìn)行的數(shù)學(xué)教學(xué)中加入數(shù)學(xué)思想的教育是急迫的,更是必須的。
數(shù)學(xué)教學(xué)中要加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),已成為數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容。而化歸思想是教學(xué)中的一種重要的常用的數(shù)學(xué)思想方法.因而我的論文會繞著下面的幾點(diǎn)來展開對化歸思想的探究:
(1)先介紹化歸思想的概念,并進(jìn)一步的討論其實(shí)質(zhì)及轉(zhuǎn)化過程.
(2)討論運(yùn)用化歸思想的意義及其作用
(3)結(jié)合具體的數(shù)學(xué)問題來探討分析及運(yùn)用化歸思想,
(4)通過對化歸思想的探討研究進(jìn)一步運(yùn)用到具體的實(shí)際問題中.
5.本課題的參考文獻(xiàn)資料
張奠宙 過伯祥 《數(shù)學(xué)方法論稿》 上海教育出版社200O.2
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楊世明 《轉(zhuǎn)化與化歸》 鄭州 大象出版社2OOO
G.波利亞 《數(shù)學(xué)與猜想 》 科學(xué)出版社1984
M.克萊因 《古今數(shù)學(xué)思想 》 上?茖W(xué)技術(shù)出版社1979
沈文選 《中學(xué)數(shù)學(xué)思想方法》 湖南師范大學(xué)出版社1999
謝廷楨.初中效學(xué)應(yīng)滲透的效學(xué)思想和方法.山東教育(中學(xué)版).1996.(2~4) 49—50.
卜昭紅.中學(xué)效學(xué)教師應(yīng)辨析效學(xué)方法與數(shù)學(xué)思想.中小學(xué)教師培訓(xùn)中學(xué)版).1999.(1);5l—52
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錢佩玲.《數(shù)學(xué)思想方法與中學(xué)數(shù)學(xué)》 北京師范大學(xué)出版社,1999
徐利治.《數(shù)學(xué)方法選講》 華中理工大學(xué)出版社.20xx
6.本課題的進(jìn)度安排
9.1-9.15確定論文題目、相關(guān)資料
9.16-12.30 完成外文翻譯,文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告
3.5-4.30完成論文初稿
5.8-5.20論文定稿
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文) 開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見:
。▽Ρ菊n題的深度、廣度及工作量的意見)
指導(dǎo)教師: (親筆簽名)
年 月 日
院系審查意見:
教研室負(fù)責(zé)人: (親筆簽名)
年 月 日
數(shù)學(xué)建模論文模板15
一、高等數(shù)學(xué)課程的重要性
學(xué)好高等數(shù)學(xué)課程,不僅可以學(xué)到像數(shù)學(xué)概念、公式、定理結(jié)論這樣的理論知識,并在定理、公式的推導(dǎo)過程中更能培養(yǎng)人的邏輯思維能力,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),同時是學(xué)好后續(xù)專業(yè)課程例如西方經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科有力保障。高等數(shù)學(xué)課程更重要的作用是培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和思辨能力;能啟迪智慧,開發(fā)創(chuàng)新、創(chuàng)造能力。因而高等數(shù)學(xué)課程授課效果的好壞直接影響到金融類院校人才的培養(yǎng)質(zhì)量的高低。在這種形勢下,全國金融類院校都開設(shè)了高等數(shù)學(xué)課程。
二、高等數(shù)學(xué)課程授課現(xiàn)狀
每一個講授高等數(shù)學(xué)課程的教師在第一次上課時,幾乎都會對學(xué)生闡述這門課程的重要性。一方面會強(qiáng)調(diào)這門課程的理論基礎(chǔ)知識的重要性,另一方面強(qiáng)調(diào)它在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用性等等。大多數(shù)學(xué)生更感興趣的這門課程在實(shí)際中的應(yīng)用,但是在實(shí)際教學(xué)過程中,教師卻很難將理論知識應(yīng)用到實(shí)際去解決一些實(shí)際問題,理論和實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié),長期以來,現(xiàn)在高校普遍的高等數(shù)學(xué)教學(xué)教學(xué),為了完成教學(xué)任務(wù)而“滿堂灌”的現(xiàn)象仍舊是普遍存在的,不講究教學(xué)方法,不能做到因材施教,教師授課沒有熱情,平鋪直敘,照本宣科,授課過程枯燥無味,課堂氣氛死氣沉沉,幾乎沒有互動。采用的教學(xué)手段依然是粉筆加黑板、課本加教案的傳統(tǒng)授課模式,現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段應(yīng)用幾乎為零。多種原因都有可能導(dǎo)致學(xué)生對高等數(shù)學(xué)產(chǎn)生抵觸情緒、畏難情緒,失去學(xué)習(xí)這門課程的興趣。因此要改變目前高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革已經(jīng)勢在必行,刻不容緩。實(shí)踐證明,如果教師能在講授重點(diǎn)、難點(diǎn)知識時,引入適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)建模案例,不但易于學(xué)生對理論知識的理解,更能增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用學(xué)到的理論解決實(shí)際問題的能力。從而可以糾正一些學(xué)生認(rèn)為的“高數(shù)數(shù)學(xué)無用論“的思想,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情、興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力、創(chuàng)造力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合素質(zhì)。
三、數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性
課程的著重點(diǎn)為挖掘和展現(xiàn)數(shù)學(xué)理論知識中的數(shù)學(xué)思維方法及將理論應(yīng)用到實(shí)踐。在授課過程中,要求教師對重要概念、定義,要能講清背景來源,以及它們所體現(xiàn)出的數(shù)學(xué)思想方法。對教材上的重點(diǎn)例題、典型習(xí)題的分析要體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維過程,分析出難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn),新知識如何在題目中應(yīng)用的,這樣才能有助于學(xué)生對新知識的理解和運(yùn)用。課堂上,采用啟發(fā)式教學(xué),使學(xué)生能對教師所授新知識能進(jìn)行分析、總結(jié)、整理,進(jìn)而能培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力。從而一方面為后繼專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ),另一方面使學(xué)生初步擁有運(yùn)用數(shù)學(xué)理論知識解決實(shí)際問題的能力。進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的科學(xué)態(tài)度,逐步提高提出問題、分析問題和解決問題的能力。
1.有利于學(xué)生對概念的理解與掌握
高等數(shù)學(xué)中的概念與初等數(shù)學(xué)相比則更抽象,如極限的精確定義、導(dǎo)數(shù)、定積分等,學(xué)生在學(xué)習(xí)這些概念時總想知道這些概念的來源和應(yīng)用,希望在實(shí)際問題中找到概念的原型。事實(shí)上,數(shù)學(xué)中的概念本身就是從客觀事物的數(shù)量關(guān)系中抽象出來的數(shù)學(xué)模型,它必然與某些實(shí)際原型相對應(yīng)著。因此引入數(shù)學(xué)概念時,融入數(shù)學(xué)建模是完全可行的,每當(dāng)引入新概念時,都可以選擇相關(guān)的實(shí)例來說明這部分內(nèi)容的實(shí)用性。在概念引入時,盡可能選取生活中的常見小問題來還原現(xiàn)實(shí)情境后的數(shù)學(xué),使學(xué)生能夠了解概念、定義的來龍去脈,讓學(xué)生感受到這些定義不是硬性規(guī)定的,而是與實(shí)際生活緊密相連的。從而便于學(xué)生對概念的理解與掌握。例如,在給出“定積分”這個概念時,強(qiáng)調(diào)定積分的思想是“分割取近似,求和取極限”。從求曲邊梯形面積、變速直線運(yùn)動的路程、變力做工等生活中常見的實(shí)際問題入手。盡管要求的這些問題的實(shí)際意義不同,但求解它們的方法及步驟卻都是一樣的,即都可以通過無限細(xì)分、取近似、求和、取極限的思想方法來實(shí)現(xiàn)求解過程。最終都可以抽象成為一個和式的極限,從而得到定積分的概念。
2.有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)課程的興趣與熱情
高等數(shù)學(xué)教學(xué)中長期以來都是重視理論基礎(chǔ)、輕實(shí)踐應(yīng)用。教師在授課過程中注重基礎(chǔ)理論知識的整體性、統(tǒng)一性,根據(jù)教學(xué)大綱的要求,按部就班的按照傳統(tǒng)授課方法,以完成教學(xué)工作任務(wù)為目標(biāo)。而對教材中關(guān)于理論基礎(chǔ)知識應(yīng)用的部分或是刪除、或是略講。同時高等數(shù)學(xué)課堂上基本上是以教師講授為主,學(xué)生參與較少、活著幾乎沒有,定義定理的講解、證明過程枯燥無味,再加上套用現(xiàn)成公式來解題的做題方法,導(dǎo)致學(xué)生沒有學(xué)習(xí)的興趣,學(xué)生即使能做題,也是知其然不知其所以然,缺乏應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力。長此以往,在學(xué)生眼中,數(shù)學(xué)就成了晦澀難懂、高不可攀的一門高深學(xué)問。在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)環(huán)節(jié)中數(shù)學(xué)建模案例模型,例如引入“生豬最佳出售時機(jī)模型”,使學(xué)生了解到可以用簡單的數(shù)學(xué)知識解決重要的實(shí)際問題,從而發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)理論知識不是超越現(xiàn)實(shí)的、抽象的,并在完善案例模型的過程中提高數(shù)學(xué)理論知識的學(xué)習(xí)。高等數(shù)學(xué)教學(xué)的目的不是為了培養(yǎng)從事專門進(jìn)行數(shù)學(xué)研究的.人才,而是要學(xué)生懂得數(shù)學(xué)是工具,教會學(xué)生這個工具來解決實(shí)際問題才是根本。當(dāng)通過具體數(shù)學(xué)模型案例,使學(xué)生真正體會到了數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題中的巨大作用,可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動性,并對高等數(shù)學(xué)課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,利于高等數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的順利完成。
3.有利于學(xué)生對數(shù)學(xué)理論知識的應(yīng)用,提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)
從月蝕中地球的陰影計(jì)算出月球、地球之間的距離是古代數(shù)學(xué)建模的經(jīng)典案例,而牛頓的萬有引力定律則是現(xiàn)代數(shù)學(xué)建模的成功運(yùn)用的案例之一。諸如最優(yōu)捕魚策略、生豬的最佳出售時機(jī)、投資的收入和風(fēng)險(xiǎn)等現(xiàn)代數(shù)學(xué)模型表明,數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用已經(jīng)不僅僅局限在天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)領(lǐng)域,而已經(jīng)快速地向生物、經(jīng)濟(jì)、金融等領(lǐng)域延伸,幾乎在人類社會生活的每個角落都能看到它所發(fā)揮的無窮威力。近年來,隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展,數(shù)學(xué)的應(yīng)用性更是得到充分發(fā)揮。利用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題時,首先要進(jìn)行的工作是分析問題建立數(shù)學(xué)模型,然后利用計(jì)算機(jī)軟件對模型進(jìn)行求解。高等教育中本科階段,大部分高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,而培養(yǎng)這類人才的關(guān)鍵是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)理論知識的能力。數(shù)學(xué)建模是將理論知識與實(shí)際問題聯(lián)系起來的橋梁和紐帶。因此在高等數(shù)學(xué)授課過程中引入數(shù)學(xué)建模,在便于學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)的同時,加強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)理論知識的應(yīng)用性。教師應(yīng)注重學(xué)生專業(yè)背景,引入與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,這樣才能有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,即用所學(xué)高等數(shù)學(xué)知識解決了實(shí)際問題,又提高了學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。
總之,數(shù)學(xué)建模在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中起著重要作用,在加深學(xué)生對教材的概念的理解掌握的同時,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與熱情,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,提高學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力,為提高高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
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