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数学建模的推广范例

来源:游锐网

数学建模的推广范文1

目前,开设“”课程的院校越来越多,但是通过调查我们发现效果并不是很理想,学生用数学解决实际问题的能力并没有得到很大程度上的提高。。

首先,学生缺乏良好的基础。建立数学模型解决各种实际问题,需要开放式的数学建模思维,需要善于联想发散的创新意识,需要坚持不懈的顽强毅力,需要合理分工团结合作的协助能力。而这些往往都不是传统课程教学中所侧重的,在从小学到大学的传统数学课上,学生从课堂上学到的可能更多的是具体的知识方法,做的可能更多的是有固定解法有正确答案的数学题。因此数学建模课程的基础要求与培养目标和学生的建模基础之间存在巨大的差距。所以没有好的学习基础,不能得到好的学习效果也就是很自然的事情了,在仅仅一门“数学建模”课上进行弥补也是几乎不太可能的事情。

其次,教师普遍缺乏开展研究性教学的经验。数学建模的教学是一种以学生为主体的创造性研究性学习。与传统数学教学以知识为中心不同,数学建模的教学强调让学生亲身体验如何“用数学”、如何抓住主要因素简化问题将实际问题化为数学问题,在实践中感受数学建模的思想,体会运用数学的力量。。而这些可能是目前教师所缺乏的,或者是教师在教学过程中很容易忽视的,需要我们的教师在教学过程中重视,采用恰当的教学模式教学手段,充分调动学生的学习积极性,强化实践教学,让学生在大量实践中学会建模。

再次,目前缺乏系统的适合不同层次学生学习的数学建模教材。现有的新编的数学建模教材大多面向数学建模竞赛培训,案例一般相对比较复杂,初学者学起来会比较困难,不适合初学者进行学习,也有一些早期的数学建模教材案例大多比较简单,但大多与时代脱节,不能有效的激发学生的学习兴趣。最后,部分学校存在功利意识。数学建模教育的目的在于激发学生主动探究问题的积极性,培养学生的创新精神和研究问题的科学性,而科学研究和创新往往不是在短期内就可以看到好的成果的,数学建模教育应该重视的是学生参与建模实践的过程,在实践中体会一种用数学解决实际问题的意识,想用数学会用数学创造性的解决实际问题,从而带来能力上的提高。各种数学建模竞赛只是给学生提供更多实践机会的一个平台,能否获奖不应该是我们建模教学的根本目的,重要的是在参与的过程中,学生体会到了什么,学到了什么?但在部分学校,目前出现了重建模竞赛轻建模教学的情况,重视赛前对重点学生的突击培训,轻视在平时对所有学生的常规建模教学工作,甚至出现了,为了获奖由老师捉刀的情况,从建模能力培养上,学生自然也就不会有多大的收获。

二、数学建模的教学策略

数学建模的教学是一个系统工程,不应该简单的只是开设一门课的问题,从学生建模意识的渗透,到教师教法的研究和教学内容的恰当选取,到学校各方面的正确认识和重视,都是构建合理有效的数学建模策略所需要考虑的问题。

首先,我们要通过多种渠道分层次开展数学建模的思想和方法的和教学。数学建模课程的学时是十分有限的,而且“用数学”的思维习惯的养成也不是短时间内就可以完成的事情。所以数学建模思想的推广不能仅限于数学建模课,应该通过多种渠道分层次的在整个大学期间进行不断的渗透和强化,只有这样才能达到培养学生创新思维,提高学生用数学解决实际问题的能力。我们可以尝试在高等数学,线性代数等数学类基础课上渗透数学建模的思想和方法。教师可以结合数学课的教学内容,举一些简单的、离学生生活较近的数学建模题目的例子,对数学建模的概念、步骤和方法进行讲解,并可以适当的采用matlab等数学软件用加深学生的直观影响。这样做不仅可以提前对学生进行数学建模的启蒙,也让数学类基础课的教学更加生动有趣。同时我们还可以借助学生社团的力量,在课外开展数学建模讲座和数学建模兴趣小组等活动,这对于维持学生的学习积极性体会数学建模的魅力也是非常有益的。总之,数学建模的教学一定不能局限于一个学期的课堂教学,最好能通过各种途径贯彻始终。

其次,我们要重视数学建模课主讲教师的培养。建模比赛中获过奖或者指导过学生获奖的教师也不一定能教好数学建模课,不一定能使学生的建模能力得到普遍的提高。要成为一名优秀的建模教师,需要更新教育教学观念,改变以学生为中心的教学模式,多与其他院校的建模老师交流,学习他人的成功教学模式和教学经验,还需要扩展教师的知识体系,才能驾驭开放的建模问题,最重要的是提高教师的敬业精神和教学团队的合作精神,和其他课程的教学相比较,数学建模的教学需要教师付出大量课外的劳动,没有团结合作,拼搏奉献的教学队伍,是不可能开展好数学建模的教学工作。

数学建模的推广范文2

【关键词】数学建模教学策略

【中图分类号】G2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-30(2015)11-0016-02

进入20世纪以来,数学的应用以空前的广度和深度向诸如经济、人口、生态、地质等新的领域渗透。数学的应用已成为科技进步的重要推动力,无论是微观的机理研究,还是宏观的决策分析都离不开数学的应用,人们已习惯用数学思维思考问题,用数学语言表达问题,用数学方法解决问题。而要用数学方法来解决实际问题,首先需要建立实际问题的数学模型,即针对该实际问题,分析其重要特征,进行必要的简化假设,运用适当的数学工具,建立的一个数学结构。我们把这样的一个过程称为数学建模。数学建模是实现与发挥数学应用功能的重要手段,同时也是启迪创新思维、培养创新人才的一个重要途径。

英、美等国自二十世纪七十年代在研究生和本科阶段相继开设了“数学建模”课程,并于七十年代末期进入中学课堂。我国在上个世纪八十年代中期,借鉴英、美等国开设“数学建模”课程的经验,由清华大学应用数学系主任萧树铁教授首倡并实践,在清华大学和国内部分高校开设了“数学模型”课程[2]。

近几年,随着“全国大学生数学建模竞赛”规模和受认可程度的日益壮大,随着教育部在新课标中将“数学建模”设为新增内容模块,随着对高等数学教学改革的呼声日益强烈,越来越多的地方院校开始重视数学建模教育的重要作用,在理工类专业甚至是经管类专业大量开设“数学建模”课程。但数学建模课程与传统的数学课程不同,数学建模课重点在于培养学生的创新思维和创新能力,如何进行有效的数学建模教学是一个问题。

本文将对目前大学数学建模教学现状进行分析,总结出教学过程中存在的突出问题,并提出大学数学建模教学策略。

一、数学建模教学的现状分析

目前,开设“数学建模”课程的院校越来越多,但是通过调查我们发现效果并不是很理想,学生用数学解决实际问题的能力并没有得到很大程度上的提高。。

首先,学生缺乏良好的基础。建立数学模型解决各种实际问题,需要开放式的数学建模思维,需要善于联想发散的创新意识,需要坚持不懈的顽强毅力,需要合理分工团结合作的协助能力。而这些往往都不是传统课程教学中所侧重的,在从小学到大学的传统数学课上,学生从课堂上学到的可能更多的是具体的知识方法,做的可能更多的是有固定解法有正确答案的数学题。因此数学建模课程的基础要求与培养目标和学生的建模基础之间存在巨大的差距。所以没有好的学习基础,不能得到好的学习效果也就是很自然的事情了,在仅仅一门“数学建模”课上进行弥补也是几乎不太可能的事情。

其次,教师普遍缺乏开展研究性教学的经验。数学建模的教学是一种以学生为主体的创造性研究性学习。与传统数学教学以知识为中心不同,数学建模的教学强调让学生亲身体验如何“用数学”、如何抓住主要因素简化问题将实际问题化为数学问题,在实践中感受数学建模的思想,体会运用数学的力量。。而这些可能是目前教师所缺乏的,或者是教师在教学过程中很容易忽视的,需要我们的教师在教学过程中重视,采用恰当的教学模式教学手段,充分调动学生的学习积极性,强化实践教学,让学生在大量实践中学会建模。

再次,目前缺乏系统的适合不同层次学生学习的数学建模教材。现有的新编的数学建模教材大多面向数学建模竞赛培训,案例一般相对比较复杂,初学者学起来会比较困难,不适合初学者进行学习,也有一些早期的数学建模教材案例大多比较简单,但大多与时代脱节,不能有效的激发学生的学习兴趣。

最后,部分学校存在功利意识。数学建模教育的目的在于激发学生主动探究问题的积极性,培养学生的创新精神和研究问题的科学性,而科学研究和创新往往不是在短期内就可以看到好的成果的,数学建模教育应该重视的是学生参与建模实践的过程,在实践中体会一种用数学解决实际问题的意识,想用数学会用数学创造性的解决实际问题,从而带来能力上的提高。各种数学建模竞赛只是给学生提供更多实践机会的一个平台,能否获奖不应该是我们建模教学的根本目的,重要的是在参与的过程中,学生体会到了什么,学到了什么?但在部分学校,目前出现了重建模竞赛轻建模教学的情况,重视赛前对重点学生的突击培训,轻视在平时对所有学生的常规建模教学工作,甚至出现了,为了获奖由老师捉刀的情况,从建模能力培养上,学生自然也就不会有多大的收获。

二、数学建模的教学策略

数学建模的教学是一个系统工程,不应该简单的只是开设一门课的问题,从学生建模意识的渗透,到教师教法的研究和教学内容的恰当选取,到学校各方面的正确认识和重视,都是构建合理有效的数学建模策略所需要考虑的问题。

首先,我们要通过多种渠道分层次开展数学建模的思想和方法的推广和教学。数学建模课程的学时是十分有限的,而且“用数学”的思维习惯的养成也不是短时间内就可以完成的事情。所以数学建模思想的推广不能仅限于数学建模课,应该通过多种渠道分层次的在整个大学期间进行不断的渗透和强化,只有这样才能达到培养学生创新思维,提高学生用数学解决实际问题的能力。

我们可以尝试在高等数学,线性代数等数学类基础课上渗透数学建模的思想和方法。教师可以结合数学课的教学内容,举一些简单的、离学生生活较近的数学建模题目的例子,对数学建模的概念、步骤和方法进行讲解,并可以适当的采用matlab等数学软件用加深学生的直观影响。这样做不仅可以提前对学生进行数学建模的启蒙,也让数学类基础课的教学更加生动有趣。同时我们还可以借助学生社团的力量,在课外开展数学建模讲座和数学建模兴趣小组等活动,这对于维持学生的学习积极性体会数学建模的魅力也是非常有益的。总之,数学建模的教学一定不能局限于一个学期的课堂教学,最好能通过各种途径贯彻始终。

其次,我们要重视数学建模课主讲教师的培养。建模比赛中获过奖或者指导过学生获奖的教师也不一定能教好数学建模课,不一定能使学生的建模能力得到普遍的提高。要成为一名优秀的建模教师,需要更新教育教学观念,改变以学生为中心的教学模式,多与其他院校的建模老师交流,学习他人的成功教学模式和教学经验,还需要扩展教师的知识体系,才能驾驭开放的建模问题,最重要的是提高教师的敬业精神和教学团队的合作精神,和其他课程的教学相比较,数学建模的教学需要教师付出大量课外的劳动,没有团结合作,拼搏奉献的教学队伍,是不可能开展好数学建模的教学工作。

再次,我们要针对学校的实际情况有目的性的选择合适的案例开展教学。好的数学建模案例应该适合学生的能力水平,难度太大的问题会使得学生无从入手失去兴趣,太容易的问题也会学生感觉乏味得不到提高,我们需要随着学生建模能力的提高,逐步提高案例的难度。。开放性的问题可以更好的发挥学生的想象力,给学生更大的发挥空间,更好的锻炼学生的建模能力。

参考文献:

[1]蒲俊,张朝伦,李顺初,探索数学建模教学改革提高大学生综合素质[J]中国大学数学2012,12,24-25

数学建模的推广范文3

关键词: 数学建模 课程改革

引言

数学建模,从宏观上讲是人们借助数学改造自然、征服自然的过程,从微观上讲是把数学作为一种工具并应用它解决实际问题的教学活动方式。数学建模通过建立数学模型解决各种实际问题,即用数学的语言刻画和描述实际问题,然后经过数学的处理得到定量的结果。数学建模教学与竞赛是提高学生运用所学知识解决实际问题的有效途径。随着数学建模的广泛应用,其重要性也得到认可,逐渐由非主干课转化为主干课,课时和实践环节也随之增加,但同时,在各种教学实践和参赛实践中,数学建模也暴露了许多问题,这就引发了数学建模的改革。

1.数学建模课程的存在的问题以及引起这些问题的原因

1.1数学建模存在的问题

1.1.1教学内容选择不合理,具有很大的随意性

目前数学建模在教学中还没有形成比较完整严密的教学体系,教学资料的编排也各不相同,有些教材以实际问题为主线编排,有些教材则以所使用的数学方法为主线编排。以实际问题为主线的编排体系,主要是罗列问题,过分突出问题的解决,教材中涵盖了大量难度较大的现成的数学模型,这些模型应用了大量的非数学领域的知识和方法,照搬这类教材进行数学建模教学,学生接受难,教师驾驭难。而以数学方法为主线的编排体系,则过分突出了数学知识的介绍,由于数学建模所用到的数学知识十分广泛,几乎涉及到数学的各个分支,因此对教师的知识结构提出了很高的要求;同时此体系还存在很多课程内容重复现象。

1.1.2教师教学方法不得当,模型讲解过于机械

高校开设数学建模课程的时间较短,缺乏应有的教学经验来借鉴,大多数教师仍然采用一般数学课程的教学方法,对各种模型按照所用数学知识机械讲解,对问题的形成背景,建模过程中可能用到的不同数学思想和方法很少顾及。实际上,数学建模课程和一般的数学课程有很大不同。在建模中,近似解也许比解析解更合理,穷举法也不再是笨办法。因此照搬一般数学课程中的教学方法是行不通的,数学建模的教学应该更灵活、更主动,否则会使得学生难以掌握数学建模的精髓。

1.1.3学生学习方法不灵活,学习过程过于死板

与教师在教学方法上的问题相似,学生在学习数学建模课程中也会沿用在学习其他数学课程中的方法,但到了数学建模,很多学生发现这些学习方法应多一线数学建模教师也不善于引导学生灵活地应用已掌握的基础数学知识求解建模问题,使得学生觉得数学建模过于复杂而产生畏惧。应付不了数学建模这门课程的学习,从而是学生学习起来非常吃力。

1.2引起这些问题的原因

第一、在日常的学习中,学生对于数学建模的学习热情不高,积极性也不高,总是抱着临阵磨的心态来应对数学建模课程的学习。

第二,在参加竞赛培训的学生中,学生的专业比较单一,数学建模课程没有在高校学生中得到广泛的推广,这些虽与宣传力度以及缺少必要的教学环节都存在或多或少的关系。

第三,高低年纪的学生参加比例与获奖人数不成比例。对于高年级的同学,特别是大四的同学来说,他们拥有较厚的数学基础,但由于面临着毕业,考研、工作、出国的等各种压力,参赛的学生较少,但获奖的比例却很大;而低年级的同学,参加的人数较多,且积极性很高,但成绩不突出,获奖的人数也很少。这些从侧面反映了低年级课程安排不合理,有些课程开设的太晚。

第四,还有很多人把数学建模课程的重点放在了具有复杂背景的实际问题的解决上,他们忽略了数学专业的特点以及培养目标,数学建模课程的重点应该放在树立信念、培养意识和能力上。

第五,数学建模课程的开设以及使用的教材也存在着很多不足。; 再者,这些教材主要是采用以问题为主线的块状编排体系,重点是问题的列,过分突出问题解决。可见,照搬这些教材给数学建模课程的教学带来了较大的负面影响,老师难以驾驭,学生也难以理解,更重要的是难以落实数学教育专业数学建模课程应使学生树立“数学具有广泛应用性”的信念,培养学生数学应用的意识和能力,使学生掌握一套数学建模方法等目标,难以适应高等学校数学教育改革的需要。

综上所述,我们可以看出,解决数学建模课程实施中所存在的问题是课程建设与改革的重中之重,建构符合数学教育专业实际和特色的教材以及形成一套与数学教育专业特点相适应的、科学的教学方法是当务之急。

2.数学建模课程的改革

数学建模课程在大学的日常学习中得到了广泛的应用,但同时也存在许多方面的缺点,为此,我们需要来改善数学建模课程中存在的问题,来方便学生日常生活的使用。

首先,要精心设计教学案例,开展案例教学法。教学案例的选取要具有代表性、原始性、趣味性、创新性,要能使学生很好的融入这个案例中。对于案例的课堂教学,应该注重两方面,第一个方面要从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,如何通过合理的假设和简化分析建立优化的数学模型。另外一个方面就是老师的讲授必须和学生的讨论相结合。

其次,把好课后建模实践训练关,巩固和深化课堂教学。为了是学生更好的学习,老师可以通过布置课后作业,组织同学们在课堂上讨论,让学生们上机操作,来熟练各种数学软件的具体使用,做到手和脑的结合使用,以及在学完一部分知识后给同学们做定时的小测试。

再者,就是不断提高数学老师自身的水平。为了提高老师的水平,一方面可以多派老师走出去进行专业培训学习和学术交流。另一方面可以多请著名的专家教授走进来做建模学术报告,使师生增长知识,拓宽视野,了解科学发展前沿的新趋势、新动态。另外,数学老师还必须更新教育理念,不断积累和更新专业知识,其中包括较宽广的人文和科学素养。数学老师只有不断创新,努力提高自身素质,才能适应新的形势,符合时展的要求。

3.结语

总而言之,数学建模的内容具有很实用的价值,对于提高学生综合的素质,培养学生分析问题、解决问题的能力具有重要的意义,它不仅为学生提供了一个参与实践、勇于创新的平台,也为学生的进一步发展打下了良好的基础。至于数学建模课程的推广以及进一步的改革始终是数学建模这门课程的关键,并有待大家进一步的思考和探索。

参考文献:

1.阮晓青,周义仓.数学建模引论[M].北京:高等教育出版社,2005:103-200.

数学建模的推广范文4

[关键词] 初中数学 建模 教学

[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674 6058(2016)17 0021

一、初中数学建模教学方式的重要性

在初中数学教学工作的开展过程中,建模这种方式能够让学生更加立体直观的认识到数学课程教学内容的思想和意义,对于学生更好地理解所学知识有着重要的帮助.初中数学教学中,比较常见的几种建模类型有:方程(组)模型,不等式(组)模型,函数模型,几何或三角模型,统计模型,概率模型等.

通过构建数学模型,能够让教师在教学水平上有所提升,数学教学工作的开展,需要从多个角度培养教师的教学能力,教学的手段和教学水平是体现一个教师教学能力的重要指标,教师的教学手段能否更加适应教学需求,这一点是从多个角度展现的.因此,在具体的教学工作开展过程中,教师个人的建模能力,对于教学效果的实现来讲有着重要意义.所以,在教学工作的开展过程中,通过构建数学模型,有针对性地对数学教学工作进行建模构造,提高建模能力,对于教师个人教学能力的培养也是有非常重要的引导意义.

二、初中数学建模教学中存在的问题

当前在初中数学的教学工作开展过程中,建模教学对于教师教学能力的开闸发挥着重要的影响.但是,就目前的情况来看,教师的建模教学工作整体还存在着一定的不足.

首先,教师对于建模教学的认识不够深入,建模教学这种教学手段的运用效果并没有完全推广和实现.究其原因,很重要的一点在于,很多教师在教学工作中对于建模教学的实践应用比较少.教师教学采用何种教学方式,在很大程度上会影响到教师的教学设计,在一定程度上也会影响教学进度.同时,从建模教学这种教学手段的特点上来讲,通过这种手段进行教学,还会在很大程度上考验教师个人对知识的把握效果.因此,建模教学对于初中数学工作而言是一次比较大的教学考验.一些教师对于数学建模教学的认识不够到位,认为建模教学的效果一般,不能够取得良好的教学效果.同时,认为建模教学这种方式会耗费大量的教学时间,对于建模教学的理解存在偏见.因此,在具体的教学工作开展中,很多教师不喜欢运用建模教学方式.同时,对于这种教学的认知存在偏见,运用起来也就存在一些不足,制约了教学效果.

其次,建模教学在数学中的应用还表现在一般层次,教师建模能力存在一定的不足,学生对于建模教学方式的理解也面临着影响.很多教师在建模教学的过程中对于模型的构建可行性论证不到位,采用的建模方式和具体的知识之间存在偏差.学生对于建模知识的理解也存在着一定的不足,这突出表现在,学生对于教师所设计的模型的理解不够到位,影响了学生的学习能力的发挥

三、做好初中数学教学建模教学的对策分析

在当前初中数学教学工作的开展过程中,数学建模是数学教学工作开展的一个重要方法和重要途径,如何做好数学建模,如何提升数学建模对于数学教学的意义,这对于数学教师工作的开展有着重要的影响,综合分析当前初中数学建模教学的现状,未来,数学建模教学工作的开展可以从几个方面发展.

数学建模的推广范文5

关键词学生管理教师管理建模实验室管理

中图分类号:G0文献标识码:A

0引言

。我国于19年开始开展大学生数学建模竞赛。1994年起由我国教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办我国自己的全国大学生数学建模竞赛(CUMCM),每年一次,并成为国家教育部规定的面向全国所有高校的四大学科竞赛之一。

大学生数学建模竞赛的目的在于“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,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,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。”

我校(陕西服装工程学院)于2014年起组队参加全国大学生数学建模竞赛,两年间获得陕西赛区一等奖两项,二等奖三项。回顾过去几年的工作,我校虽然在数学建模竞赛中积累了一些经验和体会,取得了一些成绩,但总体上来说,我校的数学建模竞赛的整体水平与国内一些高校的建模水平还相差甚远。本项目结合我校近三年来数学建模竞赛的管理模式,通过借鉴区内外其他高校一些好的做法,提出一套大学生数学建模团队的管理模式。

1建模学生的管理

建模学生的管理主要包括学生思想认识和能力培养两方面的管理。

1.1学生思想的管理

(1)对每年参加全国大学生数学建模竞赛以及获奖的学生,在校报上提出表扬,并在全校师生大会上为获奖学生颁发证书以及物质奖励。这样便可提升数学建模在学生思想上的地位。

(2)组织专题讲座,请学有专长的教师普及数学建模知识,让学生从思想上初步了解数学建模和数学建模竞赛,激发学生兴趣。

(3)在暑期举办建模培训班前,与学生签订培训协议。从思想上约束学生,从而保证培训质量。

1.2学生能力培养的管理

(1)在全校理工科学生中开设数学建模及相关选修课程,学习基础知识。

(2)在学校建立建模实验室,成立校级建模团队,借助实验室这一平台让老师和学生平时在一起探讨相关问题,并可以将好的成果公开发表,提高学生的自学能力和应用能力。

暑期开设校级建模培训班,为九月份的全国大学生数学建模竞赛做准备,从基础知识、相关软件、典型例题的讲解,到写作方面的指导,最后以模拟数学竞赛的形式,让学生组队完成模拟竞赛题。通过这三个层次的培养管理,提升学生个人与团队协作能力。

2建模教师的管理

教师的管理主要包括心理和能力两个方面:

(1)通过教师座谈会或集体奖励机制,让建模指导教师意识到指导教师之间不应该是完全的,不仅仅是为教师个人的荣誉,更是为学生和学校的荣誉。

(2)定期参加数学建模的指导教师培训会或研讨会,提高自身水平。借助学校自己的建模实验室这一平台,通过指导学生,和学生一起探讨并发表有价值的科研论文。

(3)建模竞赛结束后,指导组的几位老师举行座谈会,探讨本次竞赛题是否有可以延伸或推广的可能性,如果可以,将指导的论进一步研究,并进行发表。

3建模实验室的管理

对建模实验室的管理主要包括两个方面:

(1)借助校内建模实验室,在学校建立自己的建模团队(类似于大学社团),由教师和学生共同管理实验室的设施。

4结论

本文提出一套大学生数学建模的管理模式,主要通过结合陕西服装工程学院数学建模的现状以及参加陕西省建模指导教师培训班,与同行的学习、交流,从学生、教师以及建模实验室三方面的管理进行了研究。希望能为各位同行提供参考。

基金项目:本文受陕西服装工程学院教学管理研究基金项目(2016G001),陕西省教学改革项目(15BY132)资助。

参考文献 

[1] 李大潜.中国大学生数学建模竞赛[M].北京:高等教育出版社,2001. 

[2] 李尚志.数学建模竞赛教程[M].南京:江苏教育出版社,1996. 

数学建模的推广范文6

【关键词】数学实验;数学建模;教学目标;教学内容;教学方法

1. 前言

“全国大学生数学建模竞赛”活动自1992年引入我国以来,经过20多年的发展,现已在大学生中取得了较高的知名度与广泛的参与度。很多高校为了更好地开展这项活动,开设了形式多样的数学实验与建模类课程。可以说数学实验与数学建模课程向广大大学生展示了数学应用的价值,提高了学生学习数学的积极性和主动性,对于高校数学教育工作有极大的促进作用。

2、合理设定教学目标

数学实验与建模课的核心定位是一门实践课程,最终目标当然还是落在实践应用上。在此过程中,知识目标是让学生掌握数学建模的基本概念、基本思想与方法;能力目标是使学生具有一定的将实际问题数学化、抽象化,进而建立数学模型,利用数学软件包对数学模型进行计算和求解的能力;素质目标是培养学生用数学思维看待实际问题的意识,培养学生的专业素养。

3. 精心选择教学内容

在专科数学教育专业开设数学实验与建模课程,是对原有课程体系的完善和创新,基于学生的知识水平和学情分析,选择合适的教学内容和教材,是顺利组织教学,实现教学目标的关键。具体而言:

3.1 数学实验与建模课程内容

结合参加全国大学生数学建模竞赛活动的经验,在考虑专业人才培养目标的前提下,阳江职业技术学院数学教育专业于2012年正式开设了数学实验与建模这门课程。根据专科数学建模所涉及的主要知识点,我们把这门课的主要内容设定为:优化模型、统计模型、评价模型、MATLAB基础知识、LILNGO基础知识、EXCEL基础应用等。考虑到这些知识是对原有课程体系的有益补充,我们将这门课设置为专业课,共72个学时,再考虑到学生的知识基础,我们将这门课设在大一第二学期。从近三年的实际教学情况来看,上述教学内容基本上符合学生的实际水平,达到了预期效果。

3.2 教材选择与教学方法

由于整体的参赛氛围没有本科院校热烈,各高职院校似乎对于编写适合于高职高专的数学实验与建模教材缺乏热情,导致目前市面上难以找到合适的教材。而绝大部分本科教材涵盖的知识点较多,而且大部分模型都晦涩难懂,甚至还包含了大量的非数学领域的知识和方法,这些对于专科数学教育专业的学生来说,一般都超出了他们的理解范畴。照搬这类教材给对专科数学教育专业的学生而言往往难以接受,教师也难以驾驭。

基于上述实际情况,我们在第一年开设这们课程的时候,主要采取了讲义的形式,辅以浙江大学出版社出版,宣明主编的《数学建模与数学实验》。讲义围绕“优化模型、统计模型、评价模型”三大主要模型类型展开,首先简单介绍问题背景和基本研究方法,然后通过大量实例进行讲解。宣明主编的辅助教材《数学建模与数学实验》则在MATLA应用、LINGO应用等方面提供了通俗易懂的案例演示。从实际教学情况来看,教材的把握上基本适应了学生的水平,取得了良好的效果。

4.积极创新教学方法

数学实验与建模课程是基于数学建模竞赛活动而开设的,其教学过程自然以数学建模活动为载体,具体的途径和教学方法可以描述如下:

4.1 用经典案例激发学生学习兴趣

专科数学建模内容的重点之一是优化模型,而优化模型有很多经典的案例,善于利用这些经典案例,往往能有效激发学生的学习兴趣。例如运输问题:从M个发点到N各收点运输货物,每条线路有一个给定的运费标准,求每个发点往收点的运量,使得总运费最小。又如指派问题:P个人Q种泳姿,要求每种泳姿选一个人,每个人用一种泳姿,指派去参加游泳比赛,以取得最好成绩(每个人使用某种泳姿时,都要耗费给定的时间)。这样的问题既有经典而又易于掌握的答案,而且很容易推广,学生学起来会觉得很有用,从而产生浓厚兴趣。

4.2用灵活多样的教学方法保证学生的学习效果

教师在讲授具体的建模案例时,既要从实际问题出发,讲清楚问题的背景、建模的要求、建模的过程、模型的解释和检验,又要明确问题的重点,留给学生进一步思考的空间。教师可以将集中讲授与分组讨论相结合,让学生各抒己见,进行讨论式教学。至于讲授和讨论的时机和时间分配,教师可以灵活掌握。这样灵活多样的教学方法,使传授知识变为学习知识、应用知识,充分发挥了学生学习的积极性和主动性,有效地提高了学生的学习效果。

4.3 用真正的竞赛题检验学生的学习成果

数学实验与建模课实质是一门实践课,因此,学以致用是这门课的核心要求。为了巩固和深化课堂教学的内容,真正提高学生的建模能力,就必须要进行实际的建模训练。历年数学建模竞赛试题是很好的训练材料,教师可以选择适当难度的往年试题,让学生按照竞赛的形式,分好组,在特定的时间内,在数学建模实验室进行建模强化训练。并组织全班成员对训练论文进行专题讨论,让同学们讲述论文构思、建模思想与方法。通过整体交流,让大家互相学习、取长补短,达到共同提高的目的。

5、总结

总之,数学实验与建模课程是一门实践性很强的课程,教师在教学过程中有很大的自由度和发挥的空间。教学相长,只要教师认真备课,认真组织教学,最后就一定能师生共同进步。讲授数学建模课教师不仅要求具备较高的专业水平,还必须具备丰富的实践经验和较强的解决实际问题的能力,因此作为教师,也需要不断提高教师自身的水平来促进数学建模教学。

参考文献:

[1]罗卫民.“数学实验”与“数学建模”课程改革[J].高等工程教育研究,2005-06.

[2]翟小霞. 论数学建模课程改革及其教学方法的探讨[DB/OL].2009-03-04

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