数学建模论文十篇-ag尊龙app

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数学建模论文

数学建模论文篇1

1.培养学生数学建模能力是培养创新型人才的需要

创新是知识经济的灵魂,创新能力培养是本科教育的根本目的之一。大学数学作为本科基础教学课程,在培养学生创新思维和创新能力方面具有举足轻重的作用,而数学建模能力的培养正是实现这一目的的最好途径。

2.数学教学中渗透数学建模

思想是大学数学教学改革的必然要求。目前,高校中高等数学教学普遍存在内容多、课时少的问题,教师在教学中往往只注重理论知识的教学,忽视了知识的应用;只注重数学学科本身知识的讲解,不注重学科之间的结合,这样使学生体会不到数学的真正用处。为了克服这一教学中的不足,应将数学建模思想融入大学数学教学中去,使学生具备扎实的数学理论基本功和数学技能的同时,更具备运用数学思想解决实际问题的创新能力和应用能力。

3.数学建模有助于提高学生的多方面能力

数学建模是将数学知识应用到实际问题中的一种创造性实践活动,它能增强学生将数学理论应用到实际问题中的社会实践意识。数学建模具有思维的灵活性和结论的不确定性,在解决实际问题时可以从不同的角度,采用不同的数学方法建立数学模型,因此,可以激发学生的想象力、观察力和创造力。另外,在建模时往往需要查阅相关文献资料,从中吸取有用的信息用于建模,这无形之中拓宽了学生的知识面,培养了学生的科研能力。

二、大学数学教学中渗透数学建模思想的主要措施

在教学中渗入数学建模思想,必须改进原有的大学数学教学体制,从教学内容、教学方法、教学手段、教育观点、考核方式等各个方面做调整,以适应新体制下大学数学教学改革要求和人才培养目标。

1.从教学内容上改进

以促进数学建模思想的普及和深入。科学合理地修订教学大纲和调整教学内容,适当增加数学建模以及数学实验的教学环节势在必行。为了让学生了解数学和数学建模的思想和理念,我校主要从课堂上和课外两方面采取了一些措施,并取得了一定的成效。

(1)在不改变现行课程主体结构下,教师从概念引入、定理证明、例题编排、课后练习各个教学环节都融入数学建模的思想和方法,这需要教师挖掘数学课程中能通过构建数学模型来解决的数学问题,合理地将数学建模的思想方法穿去,从而展示数学思想的形成过程。通过增加这样的教学内容,使学生真切感受到数学知识的应用过程,并学会用数学思维解决实际问题。

(2)不能忽视数学实验课在大学数学教学中的重要作用。通过增加实验课的教学,来增强学生的数学建模能力、数学实践能力和基本数学运算能力。例如,教师可以在教会学生数学理论算法的同时,结合数学建模的教学案例用mathematica或matlab数学软件进行相应的数学运算和图形绘制。

(3)为了加强学生在数学应用环节的实践,更好地普及数学建模的思想,我们举办了不同形式的课外实践活动。其中实施效果比较好的有:开设数学建模和数学实验公共选修课,开设数学建模兴趣小组讨论班,成立数学建模协会,开展数学建模校内竞赛等。

2.从教学方法和教学手段上改进

实现数学理论知识与数学建模思想的良好结合。将数学建模思想融入大学数学教学中,就要在教学中努力打破传统的教学方法和教学手段,实现教学观念由“以教师为中心,讲授为主”向“以学生为主体,主动探索”的转变,教学目的由“传授知识”向“培养能力”的转变,授课方式由“单一型”向“多样化”的转变。主要体现以下几个方面:

(1)教学过程中以学生为主体,有意识地引导学生发现问题、探索问题、解决问题。如在数学定理、公式的讲解中,教师可以先不给出结论,而是以问题为出发点,引导学生自行观察、分析、猜想、探索、归纳,以协作的方式解决问题,最终实现学生学以致用的教学目的。

(2)多采用案例教学,以实际问题引出概念,让概念结合实际。教师在课堂教学时,精选出源于实际问题的典型案例,让学生亲身体验用数学思想方法解决实际问题的过程。例如,在引入定积分定义时,可以先提出问题“怎样计算变速直线运动的路程”,然后引导学生建立模型,解决问题,同时引出定积分的概念,给学生归纳出“大化小,常代变,近似和,取极限”的思想,并告诉学生利用这种思想还可以去解决其他问题,也就是定积分的应用,如计算不规则的平面图形的面积、旋转体的体积等。

(3)由于教学学时有限,为了提高教学效率,在教学时需做到现代多媒体教学手段与传统板书教学的有机结合,取长补短。例如,在讲解空间曲线的图形、二次曲面相交得到的立体图形等内容时,使用powerpoint课件讲解不仅大大提高课堂教学效率,而且内容会更生动逼真。

3.考核评价方式的改进是推动这种教学模式改革的重要环节

也是增强学生数学应用意识的有效途径。传统的考试方法一般都是闭卷考试,考试侧重理论知识的考查,并且以学生成绩的高低来衡量学生数学水平的好坏。这种考试制度已经不能顺应大学数学教学改革的要求,改革的主要目的是培养学生创新能力和数学知识应用能力,因此,考试方法也应由单一的闭卷形式转化为多样化形式。具体措施:

(1)为了考查学生各方面的综合能力,试卷中除了基础理论知识的考查外,还要适当增加实际应用题和小型开放题的题量。

数学建模论文篇2

数学建模可以提高学生的学习兴趣,培养学生不怕吃苦、敢于战胜困难的坚强意志,培养自律、团结的优秀品质,培养正确的数学观。具体的调查表明,大部分学生对数学建模比较感兴趣,并不同程度地促进了他们对于数学及其他课程的学习.有许多学生认为:"数学源于生活,生活依靠数学,平时做的题都是理论性较强,实际性较弱的题,都是在理想化状态下进行讨论,而数学建模问题贴近生活,充满趣味性";"数学建模使我更深切地感受到数学与实际的联系,感受到数学问题的广泛,使我们对于学习数学的重要性理解得更为深刻"。数学建模能培养学生应用数学进行分析、推理、证明和计算的能力;用数学语言表达实际问题及用普通人能理解的语言表达数学结果的能力;应用计算机及相应数学软件的能力;独立查找文献,自学的能力,组织、协调、管理的能力;创造力、想象力、联想力和洞察力。由此,在高中数学教学中渗透数学建模知识是很有必要的。

那么当前我国高中学生的数学建模意识和建模能力如何呢?下面是节自有关人士对某次竞赛中的一道建模题目学生的作答情况所作的抽样调查。题目内容如下:

某市教育局组织了一项竞赛,聘请了来自不同学校的数名教师做评委组成评判组。本次竞赛制定四条评分规则,内容如下:

(1)评委对本校选手不打分。

(2)每位评委对每位参赛选手(除本校选手外)都必须打分,且所打分数不相同。

(3)评委打分方法为:倒数第一名记1分,倒数第二名记2分,依次类推。

(4)比赛结束后,求出各选手的平均分,按平均分从高到低排序,依此确定本次竞赛的名次,以平均分最高者为第一名,依次类推。

本次比赛中,选手甲所在学校有一名评委,这位评委将不参加对选手甲的评分,其他选手所在学校无人担任评委。

(ⅰ)公布评分规则后,其他选手觉得这种评分规则对甲更有利,请问这种看法是否有道理?(请说明理由)

(ⅱ)能否给这次比赛制定更公平的评分规则?若能,请你给出一个更公平的评分规则,并说明理由。

本题是一道开放性很强的好题,给学生留有很大的发挥空间,不少学生都有精彩的表现,例如关于评分规则的修正,就有下列几种方案:

方案1:将选手甲所在学校评委的评分方法改为倒数第一名记1 分,倒数第二名记2 ,…依次类推;(评分标准)

方案2:将选手甲所在学校评委的评分方法改为在原来的基础上乘以;

方案3:对甲评分时,用其他评委的平均分计做甲所在学校评委的打分;

然而也有不少学生为空白,究其原因可能除了时间因素,学生对于较长的文字表述产生畏惧心理、不能正确阅读是重要因素。同时,一些学生由于不能正确理解规则(3),得出选手甲的平均得分为,其他选手的平均得分为,从而得出错误结论.不少学生出现“甲所在学校的评委会故意压低其他选手的分数,因而对甲有利”的解释,而没有意识到作出必要的假设是数学建模方法中的重要且必要的一环。有些学生在正确理解题意的基础上,提出了“规则对甲有利”的理由,例如:排名在甲前的同学少得了1分;甲所在学校的评委不给其他选手最高分(n分),所以甲得最高分的概率比其他选手高;相当于甲所在学校的评委把最高分给了甲;甲少拿一个分数,若少拿最低分,则有利;若少拿最高分,则不利;等等。以上各种想法都有道理,遗憾的是大部分学生仅仅停留在这些感性认识和文字说明上,没能进一步引进数学模型和数学符号去进行理性的分析。如何衡量规则的公平性是本题的关键,也是建模的原则。很少有学生能够明确提出这个原则,有些学生在第2问评分规则的修正中,提出“将甲所在学校的评委从评判组中剔除掉”,这种办法违背实际的要求。有些学生被生活中一些现象误导,提出“去掉最高分和最低分”的评分规则修正方法,而不去从数学的角度分析和研究。

通过对这道高中数学知识应用竞赛题解答情况的分析,我们了解到学生数学建模意识和建模能力的现状不容乐观。学生在数学应用能力上存在的一些问题:(1)数学阅读能力差,误解题意。(2)数学建模方法需要提高。(3)数学应用意识不尽人意数学建模意识很有待加强。新课程标准给数学建模提出了更高的要求,也为中学数学建模的发展提供了很好的契机,相信随着新课程的实施,我们高中生的数学建模意识和建模能力会有大的提高!

那么高中的数学建模教学应如何进行呢?数学建模的教学本身是一个不断探索、不断创新、不断完善和提高的过程。不同于传统的教学模式,数学建模课程指导思想是:以实验室为基础、以学生为中心、以问题为主线、以培养能力为目标来组织教学工作。通过教学使学生了解利用数学理论和方法去分折和解决问题的全过程,提高他们分折问题和解决问题的能力;提高他们学习数学的兴趣和应用数学的意识与能力。数学建模以学生为主,教师利用一些事先设计好的问题,引导学生主动查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生积极开展讨论和辩论,主动探索解决之法。教学过程的重点是创造一个环境去诱导学生的学习欲望、培养他们的自学能力,增强他们的数学素质和创新能力,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。

(一)在教学中传授学生初步的数学建模知识。

中学数学建模的目的旨在培养学生的数学应用意识,掌握数学建模的方法,为将来的学习、工作打下坚实的基础。在教学时将数学建模中最基本的过程教给学生:利用现行的数学教材,向学生介绍一些常用的、典型的数学模型。如函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型、三角模型、方程模型等。教师应研究在各个教学章节中可引入哪些数学基本模型问题,如储蓄问题、信用贷款问题可结合在数列教学中。教师可以通过教材中一些不大复杂的应用问题,带着学生一起来完成数学化的过程,给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。

例如在学习了二次函数的最值问题后,通过下面的应用题让学生懂得如何用数学建模的方法来解决实际问题。例:客房的定价问题。一个星级旅馆有150个客房,经过一段时间的经营实践,旅馆经理得到了一些数据:每间客房定价为160元时,住房率为55%,每间客房定价为140元时,住房率为65%,

每间客房定价为120元时,住房率为75%,每间客房定价为100元时,住房率为85%。欲使旅馆每天收入最高,每间客房应如何定价?

[简化假设]

(1)每间客房最高定价为160元;

(2)设随着房价的下降,住房率呈线性增长;

(3)设旅馆每间客房定价相等。

[建立模型]

设y表示旅馆一天的总收入,与160元相比每间客房降低的房价为x元。由假设(2)可得,每降价1元,住房率就增加。因此

由可知

于是问题转化为:当时,y的最大值是多少?

[求解模型]

利用二次函数求最值可得到当x=25即住房定价为135元时,y取最大值13668.75(元),

[讨论与验证]

(1)容易验证此收入在各种已知定价对应的收入中是最大的。如果为了便于管理,定价为140元也是可以的,因为此时它与最高收入只差18.75元。

(2)如果定价为180元,住房率应为45%,相应的收入只有12150元,因此假设(1)是合理的。

(二)培养学生的数学应用意识,增强数学建模意识。

首先,学生的应用意识体现在以下两个方面:一是面对实际问题,能主动尝试从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略,学习者在学习的过程中能够认识到数学是有用的。二是认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息,数学在现实世界中有着广泛的应用:生活中处处有数学,数学就在他的身边。其次,关于如何培养学生的应用意识:在数学教学和对学生数学学习的指导中,介绍知识的来龙去脉时多与实际生活相联系。例如,日常生活中存在着“不同形式的等量关系和不等量关系”以及“变量间的函数对应关系”、“变相间的非确切的相关关系”、“事物发生的可预测性,可能性大小”等,这些正是数学中引入“方程”、“不等式”、“函数”“变量间的线性相关”、“概率”的实际背景。另外锻炼学生学会运用数学语言描述周围世界出现的数学现象。数学是一种“世界通用语言”它能够准确、清楚、间接地刻画和描述日常生活中的许多现象。应让学生养成运用数学语言进行交流的习惯。例如,当学生乘坐出租车时,他应能意识到付费与行驶时间或路程之间具有一定的函数关系。鼓励学生运用数学建模解决实际问题。首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型,然后再把数学模型纳入某知识系统去处理,当然这不但要求学生有一定的抽象能力,而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。学生的这种能力的获得不是一朝一夕的事情,需要把数学建模意识贯穿在教学的始终,也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息,从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型,进而达到用数学模型来解决实际问题,使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。通过教师的潜移默化,经常渗透数学建模意识,学生可以从各类大量的建模问题中逐步领悟到数学建模的广泛应用,从而激发学生去研究数学建模的兴趣,提高他们运用数学知识进行建模的能力。

(三)在教学中注意联系相关学科加以运用

在数学建模教学中应该重视选用数学与物理、化学、生物、美学等知识相结合的跨学科问题和大量与日常生活相联系(如投资买卖、银行储蓄、测量、乘车、运动等方面)的数学问题,从其它学科中选择应用题,通过构建模型,培养学生应用数学工具解决该学科难题的能力。例如,高中生物学科以描述性的语言为主,有的学生往往以为学好生物学是与数学没有关系的。他们尚未树立理科意识,缺乏理科思维。比如:他们不会用数学上的排列与组合来分析减数分裂过程配子的基因组成;也不会用数学上的概率的相加、相乘原理来解决一些遗传病机率的计算等等。这些需要教师在平时相应的课堂内容教学中引导学生进行数学建模。因此我们在教学中应注意与其它学科的呼应,这不但可以帮助学生加深对其它学科的理解,也是培养学生建模意识的一个不可忽视的途径。又例如教了正弦函数后,可引导学生用模型函数写出物理中振动图象或交流图象的数学表达式。

最后,为了培养学生的建模意识,中学数学教师应首先需要提高自己的建模意识。中学数学教师除需要了解数学科学的发展历史和发展动态之外,还需要不断地学习一些新的数学建模理论,并且努力钻研如何把中学数学知识应用于现实生活。中学教师只有通过对数学建模的系统学习和研究,才能准确地的把握数学建模问题的深度和难度,更好地推动中学数学建模教学的发展。

参考文献:

1.《问题解决的数学模型方法》北京师范大学出版社,1999.8

2.普通高中数学课程标准(实验),人民教育出版社,2003.4

数学建模论文篇3

1.重视理论分析与解题技巧。数学课程一直贯穿于整个数学学习过程,从小学到大学,数学都是必不可少的学习科目,学生对数学的学习并不陌生。调查显示,高年级学生认为学习数学的难度大高于低年级的学生,当然,这也与学习对象的难度加大有关,但最终原因还是教学方法不对,忽视了学生在学习过程中的创新思维锻炼。数学教学也是如此,教师注重的是培养学生数学理论分析能力与解题技巧的训练,考试成绩成为评定教学质量的唯一标准。

2.忽视数学建模。现在大学教学仍采用以往的应试教育模式,数学教学也只是把传授学生相关知识作为目的,忽视学生发散思维的开拓,忽视数学建模在数学教学中的重要性,只有将数学建模思想运用到数学教学中,学生才能真正领悟到数学文化的奥妙,才能真正做到学以致用,将数学理念运用到更广阔的领域。

3.数学运用领域狭窄。在数学教学中,数学运用领域非常狭窄,几乎只有几何物理才用到,没有反映现代数学观点和数学在更多领域内的广泛应用。

4.教学方法不当。从教材角度看,目前我国大学数学教材强调严密性、系统性和抽象性。在教学方法上,以教材、课本内容为主,教师向学生传授数学定义、定理方程和解题技巧,学生只要掌握一定容量的定义、方程式和解题方法,在考试中取得高分就够了。这个过程中,他们不必思考数学理论中所蕴含的深刻思想,也不用想如何将数学理论运用到实际的生活中,更没有在学习中学会独立思考。所以,在实际生活问题面前,他们只会追寻着前人的足迹走下去,永远没有勇气去开辟更宽敞、更平坦的道路。

二、数学建模的概念及重要性

数学是一门抽象思维学科,数学教学中要把这种抽象、无形的东西转化为具体、有形的东西在课堂上展现出来,就缺少不了数学建模的运用。数学建模是一种模拟方式,可以用数学符号、数学方程式、数学程序、图形等将数学课题中抽象的东西表现出来。数学模型不是现实问题的翻版,需要人们对现实存在的问题进行细微而深入地观察和分析,然后灵活巧妙地运用数学知识。这种将实际课题中抽象的经过分析,再结合数学知识提炼出具体数学模型的过程称作数学建模。它能解释一些客观现象,预测未来的发展规律,为控制某些事情的发展提供一些优良的策略。目前,数学教材中存在内容陈旧、知识面狭窄及形式呆板等问题,数学建模对此具有借鉴作用。因此,数学建模活动可以改变传统数学教学重知识轻能力、重理论轻应用的教学体系与内容,必将成为推动大学数学教学的手段之一。

三、数学建模在大学数学教学中的作用

1.在数学教改中的作用。教学过程就是“教”与“学”两个过程的总称,“教”与“学”又是两个同时进行的过程,“教”离开学习过程就失去了教的意义,同样,“学”在没有教的状态下进行,也失去了他的科学性及方向性,可见,“教”与“学”是两个不可分割的主体。数学建模突出“教”与“学”的双主体性关系,它以师生互动为基本特点。教师与学生双方的主体性同时存在,加强双方互动,更有利于施教。数学建模理念的确立,促进了数学教学课程体系和教学内容的改革。在数学教学课堂上,教师不单单传授理论知识与解题方法,更重要的是创建具体模型,呈现抽象的数学理念,联想实际生活,灵活运用数学知识来解决实际问题。数学建模的实现需要知识的全面性,它所使用的材料涉及范围非常广泛,这可以激发学校对新兴科技知识的引进热情,拓宽师生的知识面。

2.在人才培养中的作用。这种以生活实例引出定义,并以数学实验辅助的教学方式,能够让学生体验到数学与生活的关联,同时也能激发学生的学习兴趣和运用知识的能力,更重要的是能培养学生的创新意识和科研素养。

四、如何将数学建模渗透到大学数学教学中

1.在数学教学中渗透数学建模思想

大学数学教学中,没有普遍建立数学建模思想,更没有确立一个完整的数学建模体系。为此,学校要加强对数学建模思想的建立,完善数学建模体系,加大对数学建模思想的宣传,明确数学建模在数学教学中的地位。

2.在数学定理公式中渗透数学建模思想

(1)线性代数教学中。线性代数是大学数学中重要的基础课之一。但是,很多学生觉得线性代数难学,很难找到学习窍门,主要原因是概念、定理多,而且很抽象,难以理解。其实,每个抽象的定义,都能找到一个现实的模型与之相对应,用现实例子来还原模型后的数学。例如,某商场销售三种商品,商品的月销量可利用矩形数表来表示。

(2)概率统计教学中。概率统计是一门理论性和应用性很强的学科,它几乎在科学和工程的每一个分支中都有重要的作用。在概率统计学的教学中,应该适当引入实际问题进行剖析,使学生更容易理解和掌握。例如,讲二项分布时,给学生讲抗美援朝时我军指战员指导战士用高射机枪打美军飞机,运用概率统计原理分析机枪打不中敌军的原因。

(3)定积分的应用教学中。在定积分的教学中,可以引进“煤矸石的堆积问题”的例子,此例子问题的关键在于堆积煤矸石的征地费和电费,前者较好预测,而后者恰好可以运用定积分来计算。

(4)微分方程教学中。微分方程数学模型是解决实际问题的有力工具。减肥是现今社会很多人关注的问题,如何寻求简单有效的减肥方法也是大家争先恐后讨论的话题。经过分析和假设,得出此问题的微分方程模型,揭示了影响减肥的两个关键因素,即饮食与锻炼。

3.在考试中引入数学建模问题

期末考评不能把重心都放在学生对知识的掌握程度上,更多的是要考察学生的综合素养及能力。在数学教学考评中,应该摒弃以往的考试模式,加入一些新的考核内容,更注重学生创新思维能力的培养。例如,可以在试题中加一些实际生活中存在的问题,让学生自由发挥想象力,利用数学建模方法去解决这些问题。这样,既增添了试题的趣味性,又激发了学生独立思考的能力。

数学建模论文篇4

【关键词】 数学建模; 教学设计; 教学方法; 考试方式

目前数学广泛应用于生物技术、生物医学工程、现代化医疗器械、医疗诊断方法、药物动力学以及心血管病理等医学领域。数学在医学中的应用引起了医学的划时代变革,而这些应用基本上都是通过建模得以实现。长期以来,医学院校的高等数学课在学生心目中成为可有可无、无关紧要的课程。问题在于课程体系中缺乏一门将数学和医学有机结合的课程——数学建模。它为医学和数学之间架设起桥梁,教学内容注重培养学生运用数学知识解决实际问题的能力,同时促进理论知识形式,加深学生对数学概念定理本质的直观理解,最大限度激发学生学习兴趣,对传统数学教育模式是个冲击,相应教学方法必须进行改革。

1、医用数学建模课教学设计改革

1.1 通过医学问题,设计模型数学情境

本着“学以致用”的原则,医学院校开设数学建模课与传统的医学教学设计不同,数学建模课以实际医学问题为出发点,学生在具备一定高等数学基础知识的前提下,以医学实际问题出发点,要求收集必要的数据,这部分可以留给学生作为课前预习。在处理复杂问题的时候,这个环节关键是:抓住问题的主要矛盾,舍去次要因素,对实际问题做适当假设,使复杂问题得到必要的简化,为下一步模型建立打下基础,从而在医学问题中抽象出数学问题情境。

1.2 运用数学知识,设计模型建立[1]

这是整个教学环节成败的关键,医科高等数学教学有别于理工科,理工科高等数学的学时较多,教学内容设计的系统性强,医学高等数学更侧重于数学在医学上的应用,并通过医学问题的解决加深巩固对数学知识的理解,更深刻掌握。在上一步去粗取精把握主要矛盾的基础上,设置变量,利用数学工具刻画数量之间的关系,从而建立数学模型。同样的问题可以有不同的数学模型,衡量一个模型的优劣全在其作用的效果,而不是采用多么高深的数学方法。模型可以通过理论推导得到结果,也可以运用mathematics或matlab求数值解,教学设计核心问题应设计如何引导学生分析问题,建立模型,发现问题解决方程式。

1.3 检验合理性,设计模型完善

建模后引导学生对数学结果进行分析,设计分析求解结果的正确性,求解方程的优越性,知识运用的综合性分析及求解模型的延续性、稳定性、敏感性分析。进行统计检验、误差分析等,从而检验模型合理性,并反复修改模型有关内容,使其更切合实际,这使学生应用数学知识的基础上进一步深化并结合医学实际,温习医学知识,为临床实践打下坚实的基础。

1.4 分析结论,设计模型回归实践

数学建模是运用数学知识,解决医学实际问题,利用已检验的模型,设计、分析、解释已有的现象,并预测未来的发展趋势。启发学生这样的模型代表特点是什么?可以解决哪类医学实际问题,并引出运用相同方法可以解决的数学模型问题留做学生课后练习。

2、实例检验

在2003年流行性的传染病sars爆发,对于复杂的医学问题适当假设:某地区人口总数n不变;每个病人每天有效接触平均人数常数λ ;人群分两类易感染者(s)和已感染者(i);根据假设,建立sars数学模型ndidt=λnsi ,得到解i(t)=11 (1i0-1)e-λi ;通过实践我们发现当∞时,i1 ,即所有人都被感染,这显然不符合实际,因为忽略了被感染sars后,个体具有一定的免疫能力,人群还分出一类移出者r(t),设μ 为日治愈率,此时微分方程为:didt=λsi-μi

dsdt=λsi

i(0)=i0,s(0)=s0 ,

解得i=(s0 i0)-s μλ ln ss0 ;引导学生代入北京4月26日到5月15日sars上报的数据基本复合实际。获得的结论我们可以运用指导目前蔓延的禽流感疾病,预测流行病的传播趋势,及时有效的采取防御措施。

3、采取有效措施,重视教学方法改革

3.1 变革课内教学环节

以学生为主体,把学生知识获取,个性发展,能力提高放在首位。课堂强化“启发式”教学,采用“开放式教学方法,减少课堂讲授,增加课堂交流时间,将授课变成一次学生参加的科学研究来解决实际问题,引领学生进行创新实践的尝试,鼓励学生大胆发表见解,选用的案例都是医学实际问题,并通过设计让学生认识到数学建模的适用性、有效性,在某些案例的讲授环节注重讲解深度,注意为学生留有充分想象空间,并引导学生思考一系列相关问题,这种建模方法还可以使用到哪类问题中?建模成功的关键是什么?运用到哪些数学知识?该数学知识还能解决什么样的医学实际问题?

3.2 深化课外实践改革[2]

数学建模课应通过案例卜椒í踩砑彩道彩笛檎飧鲇行у慕萄模式,建模是一个综合性的科学,涉及广泛的数学知识、医学知识等,采取导学和自学的相结合教学方式,培养学生归纳总结能力和自学能力,在课内引导的基础上,通过留作业、出开放性思考题的方法引导学生积极收集资料,自学知识的盲点,同时激发学生学习兴趣;组建建模小组,小组成员分工合作,运用数学知识解决医学实际问题,同时培养学生团结协作精神。

4、循序渐进,实施课程考核方式改革

4.1 开卷和闭卷相结合[3]

开卷是布置一个大作业,三、四道医学类实际问题,同学自由组合3人一组,从资料收集、模型准备、模型假设、计算方法、模型改进、推广到论文撰写,教师可以对学生进行全面跟踪,指导是有度的,教师不干预学生的个性思维,鼓励尊重个人意见,只是关键时刻指出问题所在,在开放开始中使学生成为主体,以小组为单位协作完成一个科研课题,并以书面形式上交,作为开卷考试的成绩评定依据。

4.2 鼓励性加分作为补充

在课内教学中,对于表现突出,勤于思考并勇于提出自己想法的同学给予加分的鼓励,即使提出的想法有些偏执也要加以引导、勉励学生提高;在课外实践中,对于组织得力的小组长,积极收集材料,锲而不舍努力专研的学生也应适当的加分。

数学建模论文篇5

论文摘要:论述数学建模对培养学生的创造性、竞争意识和社会应变能力的作用,研究了数学建模对高职数学教学的重要作用,提出了数学教育不仅要使学生学会并掌握一些数学工具,更应着眼于提高学生的数学素质能力,而数学建模竞赛正是培养这种能力的有效载体.

高等职业教育作为教育类型得到了空前发展.高职教育在于培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质技能型人才不仅成为人们的一种共识,而且逐步渗透到高职院校的办学实践中.数学课程作为一门公共基础课程如何服务于这个目标成为高职基础课程改革中的热点.将数学建模思想融入高职数学教学应是一个重要取向之一.

一、数学建模竞赛对大学生能力培养的重要性

大学生数学建模竞赛起源于美国,我国从1989年开始开展大学生数模竞赛,1994年这项竞赛被教育部列为全国大学生四大竞赛之一,每年都有几百所大学积极参加.数学建模竞赛与以往主要考察知识和技巧的数学竞赛不同,是一个完全开放式的竞赛.数学建模竞赛的主要目的在于“激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励学生踊跃参加课外科技等活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革”.数学建模竞赛的题目没有固定的范围和模式,往往是由实际问题稍加修改和简化而成,不要求参赛者预先掌握深入的专门知识.题目有较大的灵活性供参赛者发挥其创造性,参赛者从所给的两个题目中任选一个,可以翻阅一切可利用的资料,可以使用计算机及其各种软件.竞赛持续3天3夜,参赛者可以在此期间充分地发挥自己的各种能力.数学建模竞赛也是一个合作式的竞赛,学生以小组形式参加比赛,每组3人,共同讨论,分工协作,最后完成一份答卷论文.数学建模涉及的知识几乎涵盖了整个自然科学领域甚至涉及到社会科学领域.而且愈来愈多的人认识到学科交叉的结合点正是数学建模.数学建模竞赛是能够把数学和数学以外学科联系的方法.通过竞赛把学生学过的知识与周围的现实世界联系起来,培养了学生的下列能力:

(一)有利于大学生创新性思维的培养

高等教育的重要目的是培养国家建设需要的中高层次人才,而许多教育工作者认识到目前的高等学校教学中还存在着许多缺陷,其中一个重要的问题是培养的学生缺乏创造性的思维,缺乏一种原创性的想象力.这是我国高等教育的一个致命弱点,严重制约了我国科技竞争力.我国高等学校的教学还是以灌输知识为主,这种教育体制严重扼杀了学生的能动性和创造性.数学建模竞赛并不要求求解结果的唯一性和完美性,而是重点要求学生怎样根据实际问题建立数学关系,并给出合乎实际要求的结果和方案,重点考察的是学生的创造性思维能力.

(二)有利于学生动手实践能力的培养

目前的数学教学中,大多是教师给出题目,学生给出计算结果.问题的实际背景是什么?结果怎样应用?这些问题都不是现行的数学教学能够解决的.

数学模型是一个完整的求解过程,要求学生根据实际问题,抽象和提炼出数学模型,选择合适的求解算法,并通过计算机程序求出结果.在这个过程中,模型类型和算法选择都需要学生自己作决定,建立模型可能要花50%的精力,计算机的求解可能要花30%的精力.动手实践能力有助于学生毕业后快速完成角色的转变.

(三)有利于学生知识结构的完善

一个实际数学模型的构建涉及许多方面的问题,问题本身可能涉及工程问题、环境问题、生殖健康问题、生物竞争问题、军事问题、社会问题等等,就所用工具来讲,需要计算机信息处理、internet网、计算机信息检索等.因此数学建模竞赛有利于促进学生知识交叉、文理结合,有利于促进复合型人才的培养.另外数学建模竞赛还要求学生具有很强的计算机应用能力和英文写作能力.

(四)有利于学生团队精神的培养

学生毕业后,无论从事创业工作还是研究工作,都需要合作精神和团队精神.数学建模竞赛要求学生以团队形式参加,3个人为一组,共同工作3天.在竞赛的过程中3位同学充分的分工与合作,最后完成问题的解决.集体工作,共同创新,荣誉共享,这些都有利于培养学生的团队精神,培养学生将来协同创业的意识.任何一个参加过数学建模竞赛的学生都对团队精神带来的成功和喜悦感到由衷的鼓舞.

二、将数学建模思想融入高职数学教学中

通过数学建模,给我们的教学模式提出了更多的思考,使我们不得不回过头重新审视一下我们的教学模式是否符合现代教学策略的构建?现代的教学策略追求的目标是提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力.只有遵循现代的教学策略才能培养出适应新世纪、新形势下的高素质复合型人才.知识的获取是一个特殊的认识过程,本质上是一个创造性过程.知识的学习不仅是目的,而且是手段,是认识科学本质、训练思维能力、掌握学习方法的手段,在教学中应该强调的是发现知识的过程,而不是简单地获得结果,强调的是创造性解决问题的方法和养成不断探索的精神.在学习、接受知识时要像前人创造知识那样去思考,去再发现问题,在解决问题的各种学习实践活动中尽量提出有新意的见解和方法,在积累知识的同时注意培养和发展创新能力.数学建模恰恰能满足这种获取知识的需求,是培养学生综合能力的一个极好的载体,更是建立现代教学模式的一种行之有效的方法.因此,在数学教学中应该融入数学建模思想.如何将数学建模思想融入数学课程中,我认为要合理嵌入,即以科学技术中数学应用为中心,精选典型案例,在数学教学中适时引入,难易适中.以为要抓好以下几个关键点:

(一)在教学中渗透数学建模思想

渗透数学建模思想的最大特点是联系实际.高职人才培养的是应用技术型人才,对其数学教学以应用为目的,体现“联系实际、深化概念、注重应用”的思想,不应过多强调灌输其逻辑的严密性,思维的严谨性.学数学主要是为了用来解决工作中出现的具体问题.

而高职教材中的问题都是现实中存在又必须解决的问题,正是数学建模案例的最佳选择.因此,作为数学选材并不难,只要我们深入钻研教材,挖掘教材所蕴涵应用数学的材料,从中加以推广,结合不同专业选编合适的实际问题,创设实际问题的情境,让学生能体会到数学在解决问题时的实际应用价值,激发学生的求知欲,同时在实际问题解决的过程中能很好的掌握知识,培养学生灵活运用和解决问题、分析问题的能力.数学教学中所涉及到的一些重要概念要重视它们的引入,要设计它们的引入,其中以合适的案例来引入概念、演示方法是将数学建模思想融入数学教学的重要形式.这样在传授数学知识的同时,使学生学会数学的思想方法,领会数学的精神实质,知道数学的来龙去脉,使学生了解到他们现在所学的那些看来枯燥无味但又似乎天经地义的概念、定理和公式,并不是无本之木、无源之水,也不是人们头脑中所固有的,而是有现实的来源与背景,有其物理原型和表现的.在教学实践中,我们依据现有成熟的专业教材,选出具有典型数学概念的应用案例,然后按照数学建模过程规律修改和加工之后作为课堂上的引例或者数学知识的实际应用例题.这样使学生既能亲切感受到数学应用的广泛,也能培养学生用数学解决问题的能力.总之,在高职数学教学中渗透数学建模思想,等于教给学生一种好的思想方法,更是给学生一把开启成功大门的钥匙,为学生架起了一座从数学知识到实际问题的桥梁,使学生能灵活地根据实际问题构建合理的数学模型,得心应手地解决问题.但这也对数学教师的要求就更高,教师要尽可能地了解高职专业课的内容,搜集现实问题与热点问题等等.

(二)在课程教学及考核中适度引入数学建模问题

实践表明,真正学会数学的方法是用数学,为此不仅要让学生知道数学有用,还要鼓励他们自己用数学去解决实际问题.同时越来越多的人认识到,数学建模是培养创新能力的一个极好载体,而且能充分考验学生的洞察能力、创造能力、数学语言翻译能力、文字表达能力、综合应用分析能力、联想能力、使用当代科技最新成果的能力;学生们同舟共济的团队精神和协调组织能力,以及诚信意识和自律精神.在教学实践中,在数学课程的考核中增加数学建模问题,并施以“额外加分”的鼓励办法,在平常的作业中除了留一些巩固课堂数学知识的题目外,还要增加需要用数学解决的实际应用题.这些应用题可以独立或自由组合成小组去完成,完成的好则在原有平时成绩的基础上获得“额外加分”.这种作法,鼓励了学生应用数学,提高了逻辑思维能力,培养了认真细致、一丝不苟、精益求精的风格,提高了运用数学知识处理现实世界中各种复杂问题的意识、信念和能力,调动了学生的探索精神和创造力,团结协作精神,从而获得除数学知识本身以外的素质与能力.

(三)、适时开设《数学建模和实验》课

数学建模竞赛之所以在世界范围内广泛发展,是与计算机的发展密不可分的,许多数学模型中有大量的计算问题,没有计算机的情况下这些问题的实时求解是不可能的。随着计算机技术的不断发展,数学的思想和方法与计算机的结合使数学从某种意义上说已经成为了一门技术.为使学生熟悉这门技术,应当增设《数学建模和实验》课,主要以专题讲座的形式向同学们介绍一些成功的数学建模实例以及如何使用数学软件来求解数学问题等等.与数学建模有密切关系的数学模拟,主要是运用数字式计算机的计算机模拟.它根据实际系统或过程的特性,按照一定的数学规律,用计算机程序语言模拟实际运行状况,并根据大量模拟结果对系统和过程进行定量分析.在应用数学建模的方法解决实际问题时,往往需要较大的计算量,这就要用到计算机来处理.计算机模拟以其成本低、时间短、重复性高、灵活性强等特点,被人们称为是建立数学模型的重要手段之一,由此也可以看出数学建模对提高学生计算机的应用能力的作用是不言而喻的.

当今世界经济的竞争是高科技的竞争,是人才综合素质与能力的竞争.数学建模竞赛对培养学生的创造性、竞争意识和适应社会应变能力,具有不可低估的作用.所以说进行数学建模的教学与实践,既适应了知识经济时代对高等学校人才培养的要求,同时也为创新人才的培养开辟了一条新的途径.

参考文献

[1]姜启源.数学模型[m].北京:高等教育出版社,1986.

数学建模论文篇6

mmc子模块由两个反并联二极管的igbt开关管t1、t2与一个大电容c组成,其原理图如图1所示。根据tl、t2的导通关断状态,种运行状态㈣,如表1所示。mmc共有3其中,据此,当t1处在on状态时,等效为;当t2为on状态时,等效为o;因此,可以分别独立控制子模块,使之输出为或0。根据t1、t2的导通状态,可将开关管等效为两个状态的等效电阻,当开关管为on状态时,等效电阻r=ron;当开关管为off状态时,等效电阻r=r。h]。根据梯形积分法,对电容电压暂态方程进行离散化,可得)=1tt-at) ((1)整理上述方程,得vc(t)=•ic(t) eq(—at)(2)其中:儿:(3)2co(t-at)=,c(t-at) vc(t-at)(4)根据上述方程建立的等效电容模型,并将开关管等效为两个状态电阻1、2,可得mmc子模块等效模型为如图2所示。图2等效mmc子模块模型fig.2equivalentcircuitforasubmodule根据戴维宁定理将mmc子模块等效为戴维宁模型。。eq()=尺z(1一)(5)vsm(t)=meq‘is() meq(f—at)(6)_志卜)(7)所得的戴维宁模型如图3所示。图3mmc戴维宁等效模型fig.3theveninequivalentofasubmoduleofmmc。

2仿真结果

为了验证本文所提出的mmc子模块等效数学模型的正确性,对子模块器件模型和子模块等效数学模型分别进行了仿真。其中mmc子模块器件模型采用的是matlab/simulink中的igbt/diode模块搭建的,mmc子模块的等效数学模型是用matlab的m语言编写的白定义函数,其输入变量为触发脉冲信号和桥臂电流,输出为电容电压、电容电流和子模块输出电压。其仿真电路如图4所示,其中触发脉冲t1、t2分别控制上下两个igbt/diode的导通和关断。mmc子模块仿真电路各个器件的参数设置如表2所示。图4mmc仿真电路fig.4simulationcircuitofmmcc为了能清楚地验证mmc子模块等效数学模型的合理性,根据图4所示的mmc子模块仿真电路图,本文只进行了1ms的仿真,这样就可以清楚地对比mmc子模块器件模型与mmc子模块等效数学模型的输出结果。仿真波形图如图5~图8所示。2.0从图6~图8可以看出,mmc子模块的等效数学模型的电容电压、电容电流厶和子模块输出电压的波形与原来物理仿真模型的波形基本一样。唯一的缺点就是由于数学模型与物理仿真模型的初始化问题,导致了在仿真开始的时候,初始状态不同,导致了两种模型的波形相差一个步长,因此为了使波形同步,在物理仿真模型的输出波形上加入了一个延迟模块,就可以使数学模型与物理模型完全统一,因此出现了图6~图8所示的波形。但是这并不影响mmc子模块的等效数学模型在实际中的应用,仿真结果也表明了本文所提出的mmc子模块等效数学模型,在一定的误差范围内是可以替代mmc子模块的物理模型的。

3结论

数学建模论文篇7

【关键词】应用数学;毕业论文(设计);数学建模教学法

【基金项目】2012年度百色学院教学研究立项,项目编号:2012jg16

一、前 言

数学与统计学教学指导委员会在2005年作的数学学科专业发展战略研究报告中指出:今后五年和五年以后,以数学和计算机为主要工具的、国民经济各领域所需要的应用型人才的需求数量很大,这一类数学人才的需求估计将占总需求的一半左右,五年以后,将占总需求的一半以上.可见,培养具有应用数学和计算机来解决实际问题能力的应用型人才,对社会的发展具有重要意义,而毕业论文(设计)是实现应用型人才培养目标的一个重要实践环节.本文就如何将数学建模教学法思想贯穿于应用数学毕业论文(设计)教学中进行了研究.

二、应用型人才须要有数学建模意识和能力

应用型人才指的是在一线工作岗位上,能把理论付诸实践,能承担转化应用、实际生产和创造实际价值的任务,为社会经济发展服务.应用型人才的基本素质为综合应用知识、创新应用与开拓创业的精神.

对于应用数学的应用型人才来说,要求具备从现实问题中抽象出数学规律,应用已知的数学规律来解决实际问题的能力.学生应受到严格的科学思维训练,具有比较扎实的基础理论知识,初步掌握科学研究的方法,能应用数学知识去解决实际问题.

而数学建模是应用数学知识解决实际问题的重要实践手段,它要求学生能把实际问题转化成用公式、图表、程序来描述的数学模型,然后利用数学理论、计算机求解建模,并对结果进行解释,达到解决实际问题的目的.数学建模是强化应用数学意识、提高应用数学能力的重要手段.因而,数学建模对培养数学应用型人才具有重要意义.

三、数学建模教学法思想在应用数学毕业论文(设计)教学中的实践

1.在毕业论文选题中增加应用型题目的比例

应用数学专业毕业论文的题目一般从基础数学、应用数学和数学教育等方面去选择.学生根据自己的兴趣、工作的意向、所具备的能力选择大小、深浅、适度的课题.通常从以下三个方面去选题:联系数学教学实践有关的课题;结合所学的专业知识,进行某一专业方向上的学术探讨;结合自己所学的专业知识,联系实际解决一些应用问题.

目前多数院校都由指导教师拟定题目.这些题目中,大多数题目与现实生活脱节,能给学生进入社会做准备的题目并不多.要实现应用型人才的培养目标,指导教师的选题应尽可能贴近生产实际、生活实际.指导教师可以考虑一些校企合作的项目,选取最适合教学内容又贴近生产实际的课题,如以一些企业的生产任务为课题,共同开发一些有实用价值、适合学生设计的课题.

同时,由于近几年在校外完成毕业论文的学生越来越多,我们应鼓励学生承担实习单位的部分科研项目,并结合实习单位的实际,自行选题.在指导教师拟题或学生自行选题时,应尽量从以下几个方面去考虑:将与生产实际密切相关的数学课程进行延伸.应用数学专业中,概率论与数理统计、最优化方法、运筹学等课程,可以将其应用到生活实际中.如利用运筹学,让学生设计学生干部选拔方案、设计生产的最优方案及运输的最佳路线,等等.

此外,全国大学生数学建模竞赛也给毕业论文(设计)选题提供了丰富的资源.近十年来的全国大学生数学模型竞赛题目涉及各个领域,包括工业、生物、医学、工程设计、交通运输、农业、经济管理和社会事业等内容.这些赛题对学生学习使用数学知识,解决以前他们没有接触过的新领域中的问题,起到很好的锻炼作用,能比较好地模拟学生走上社会后,利用数学知识解决实际问题的情景.部分学生参加过数学建模竞赛,也取得不俗的成绩,但由于时间有限,一些问题并没有得到很好的解决,可以考虑进一步进行完善;另外,对这些题目,还可以改变一些条件,进行进一步深入研究.

2.将数学建模教学思想贯穿于数学专业基础课程中

毕业论文(设计)是学生综合几年所学知识,将数学建模思想融入选题的极好的锻炼机会,是对学生在几年本科专业学习期间,建模能力和建模意识的综合反映.在毕业论文(设计)这个环节中,为了能让学生更好地将建模思想应用于较为复杂的实际问题,在数学专业基础学习阶段,就应注意使用数学建模的教学方法,将数学建模思想贯穿于数学专业基础课程的教学.

在教学手段上,教师应注重使用数学建模教学法,通过使用实践――理论――实践的循环教学手段,使学生在基础学习阶段,就能够初步了解数学建模的思想.在教学中,结合基本的数学概念与原理,引导学生使用数学语言和工具,对现实生活中的问题用数学语言进行翻译,转化为数学上的问题,建立模型,求解,给出数学上的解释与方案.

如在《数学分析》教学中,可以考虑从基本概念上、定理证明中、应用问题上、习题课上及考试中渗透数学建模的思想.

3.构建实践教学体系,为毕业论文设计打下良好基础

实践性教学环节,主要包括实验、实习、调查、实践、毕业论文设计等.通过实践教学环节,可以培养学生善于发现问题、分析问题并综合使用所学理论知识解决问题的能力.我们应构建良好的实践教学体系,将实践教学贯穿在本科学习的几年中.数学建模是利用数学这个工具,通过调查收集数据,归纳研究对象的内在规律,建立反映现实问题的数量关系,最后利用数学知识去分析和解决问题.在实践教学环节中,能够很好地锻炼学生的数学建模意识与能力,因而,在实践教学环节中,应注重数学建模思想的渗透及数学建模方法的应用.

在社会实践或社会调查这个环节,可要求学生对社会热点问题进行调查,使用数学建模方法,提出初步凯时k66会员登录的解决方案.例如,可以让学生对学校食堂进行调查,提出合理的管理及收费方案;对教育收费问题进行调查,分析现状,给出一个调整的建议等等.

在数学实验这个环节,能让学生了解知识发生的过程,概念变得形象直观,复杂的运算用计算机迎刃而解.学生能学习到如何使用计算机处理大量的数据,体会到计算机与传统数学完美的结合.

4.建立一支有数学应用意识及创新能力的指导教师队伍

目前大部分指导教师不够重视学生数学应用能力的培养,在课程上渗透数学建模思想的意识比较淡薄,加上其自身知识、能力有限,因而在日常教学及毕业论文设计指导中,较少去挖掘与教学内容相关的实际例子,采用的还是传统的教学方法,没有很好地实施数学建模教学方法.我们应采取各种措施,加强师资队伍的建设.可以开设数学建模研讨班,选派教师参加各种数学建模学习班与会议,选派老师参加各类职业技能的培训,开展骨干教师的技能培训班,使教师了解工程技术、生产新方法、新技术对数学的要求等.增强教师应用数学的意识.

我们要培养一批有高度的责任感、事业心,有奉献精神及良好师德师风的创新型指导教师.他们知识广博,善于学习新知识,积极进行教学改革,有先进的教育理念、教学水平、科研能力及综合应用能力.在日常教学及毕业论文(设计)指导中,使用数学建模教学法,引导学生使用数学解决实际问题,增强学生应用数学的意识与能力.

【参考文献】

[1]刘延喜,王世祥.数学类应用型人才培养方案的研究与实践[j].长春大学学报,2010,20(6):103-105.

[2]张维亚,严伟.基于就业导向的应用型本科人才培养模式研究[j].金陵科技学院学报,2008,22(2):77-81.

[3]向日光,吴柏森.对本科应用数学专业定位的思考及人才培养探究[j].高等理科教育,2007(5):61-64.

数学建模论文篇8

探究式教学法,不同于传统将知识直接由老师进行传授的教学方法,而将其重心放在学生的“探与究”上。“探”是重头,学生在新接触某个概念和原理时,教师只提供事例和问题,学生通过查阅、观察、记录、实验等途径独立探索。“究”是核心,学生在独立探索的基础上,通过思考、讨论自行发现掌握相应的原理和结论。最后老师结合学生的探究过程对他们的结论进行评价和矫正。在探究过程中,始终强调以学生为主体,学生的自主学习能力都得到加强,相比被动接受教师传授的知识和结论,通过这种方式获取的知识,学生理解更透彻,掌握更牢固。数学建模课程教学中大量源于实际生活的实例,也使得这门课程在教学手段和教学形式上的得以有大量创新,探究式的教学模式尤其适合在本课程的教学中使用,笔者长期承担数学建模课程的教学工作和指导学生开展数学建模竞赛及有关活动,结合多年的实践谈一谈。

探究过程的具体实施

问题驱动 探究过程的驱动是问题,学生的学习活动围绕教师设计的问题展开。教师在这里要做的是,课前根据教学目的和内容,精心挑选有趣,又难度适宜的问题。例如,在一堂数学建模课中,我们以身边的一个具体实例来提出问题:通常1公斤的面,1公斤的馅,包100个汤圆;今天1公斤面不变,馅比1公斤多了,问应多包几个,每个包小一点,还是应少包几个,每个包大一点?实践探索 这是探究过程的关键环节,在教师的组织下,学生自己动手实践如何制订研究计划,如何收集必要的资料和有关的研究方法。基于培养学生团队合作精神的目的,这个过程可将学生分组来完成。例如:包汤圆的问题中,引导学生把问题梳理和抽象出来,一张面积为s的皮,可以包体积为v的馅,如今把这张面积为s的皮,分成n张面积为s的皮,每张面积为s的皮可以包体积为v的馅,那么问题就转化为了讨论,究竟是v大还是nv大的问题了。这个过程中,一定要让学生思考,是不是需要某些合理的假设,如:不论面皮大小,其厚度都应该一致;不论汤圆大小,其形状都一致(这两个假设很关键)。思考讨论 学生把通过实践探索得到的资料进行思考、梳理、总结,形成自己的结论。各团队就同一问题将自己的结论清楚地表达出来,针对各种不同的观点,共同讨论。评价矫正 在集体讨论、辩论过程中,教师适时给予评价和矫正,分析独特,立意清晰的给予肯定,观点模糊的给予指正,通过融洽的学术交流使大家发现自己的问题所在,不准确、不深入的地方继续完善。

探究式教学中应注意的问题

数学建模论文篇9

中学数学教学过程中,由于学生掌握的知识和能力有限,建立模型及解决问题,对数学知识和能力要求较高。如何进行数学建模教学呢?首先,脱离平时数学课堂教学模式。讲数学建模没有必要,也是空谈。如果把数学建模融合于普通课堂教学可以使学生产生浓厚的兴趣,为学生提供一个学数学、做数学、用数学的环境和表达自己想法的机会;而如果单独开设则会在新鲜感过后使学生产生学习困难的想法,产生恐惧心理。我们可以对课本中出现的应用问题,从简单入手教会方法,提高学生的信心,再引导学生思考变式,学会拓展,主动联系实际生活中的问题,形成新的数学建模应用问题;激发学生学习兴趣,做到发现课本中纯数学问题,都能根据已有经验和所学知识改编出适合数学建模教学的应用问题。如从课本出发,注重对原题的改变,举个简单的例子:例1:如图,三个相同的正方形,求证:∠1+∠2+∠3=90°。以此几何题为原型,结合题意给它实际意义就可以编一实际问题:小明在距电视塔底部同侧同一直线上50米,100米,150米的三处,观察电视塔顶,测得的仰角之和为90°,小明知道电视塔高为多少吗?只要有解决原几何题的方法,引导学生观察转化说理,很快学生就知道电视塔高为50米,否则三个仰角之和就不等于90°,导出矛盾。

在数学教学中对生活中广泛存在的如增长率、储蓄利率等含有等量关系的实际问题,让学生用所学知识分析研究,通常可以引导学生通过构建方程(组)模型来解决;数学中不等关系在实际生活中也是普遍存在的,如在市场经营、核定价格等许多问题中,可以引导学生通过构建不等式(组)模型加以解决;再如,对于生活中普遍存在的最优化问题,如用料最省、成本最低可以构建立函数模型,转化为求函数的最值问题。这些教学发挥了学生主动性,教会了方法,学会了解决问题,提高了用数学的能力。其次,数学是学生学习其他理科的重要工具,我们在进行建模教学时可以引导学生将有关的知识用在其他学科上。在数学的平面知识中相似三角形对应边,对应角之间的关系;全等三角形对应边,对应角之间的关系;以及对顶角相等,两直线平行同位角相等等许多的平面几何知识在物理学中的光学部分应用相当广泛。有利于培养学生注重学科之间的联系,拓展思维,让能力全面发展。

二、解题思路

数学建模论文篇10

中职数学教学要侧重应用能力和计算机能力的培养,在中职数学教学中融入建模思想,用通过计算得到的结果来解释实际问题,就是利用数学知识解决实际问题的表现.

二、中职数学教学中建模思想的应用分析

为进一步渗透中职数学教学中建模思想的应用,在了解中职数学教学中建模思想的现实意义的基础上,中职数学教学中建模思想的应用(如图1所示),可以从以下几个方面入手,下文将逐一进行分析:

1.联系生活实际,深化建模思想

联系生活实际,深化建模思想是中职数学教学中建模思想应用的关键.由于中职的教学情况复杂多样,中职学生自身的受教育水平也参差不齐,要想在中职数学教学中深化建模思想,必须从中职学生习以为常的生活入手,用生活化的教学奖建模思想渗透在数学课程中.如在面对纯数学问题时,已知a,b,m∈r+,a<b,求证:a mb mab.在解答此类问题时,增加生活背景和生活经验,提出假设来证明不等式.可以将a克的白糖加水配成b克的糖水溶液(b>a>0),其浓度为ab,然后在糖水中加入m克的白糖,(m>0),待全部溶解后其浓度为a mb m,显然,加糖后溶液浓度增大,即原不等式成立.

2.结合专业课程,介绍建模方法

结合专业课程,介绍建模方法是中职数学教学中建模思想应用的重要举措.对中职数学教学而言,寓建模思想于数学课程教学中,应与专业课程相结合,精心选择教学内容,在符合专业发展需要的基础上介绍建模方法,激发学生对专业课的深入理解精神,更易被学生理解和接受.

3.积极开展实践,培养建模能力