数学建模论文15篇(经典)
在个人成长的多个环节中,大家都不可避免地要接触到论文吧,通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?下面是小编精心整理的数学建模论文,希望能够帮助到大家。
数学建模论文1
数学建模是一种数学的思考方法,通过抽象,简化建立能近似刻画并解决实际问题的一种强有力的数学工具。数学建模的主要目标就是解决现存的教育问题,培养新一代的全方位的发展型人才,让学生不再畏惧数学的学习,爱上自主解决数学的各种疑难杂症的成就感。数学建模理念延伸入已往的老旧课堂,让其成为高职数学教育的主流方式,解决固有模式中存在的各种漏洞、问题。争取采取新的方式教育新的人才,以适应发展所需,高职数学教学的数学建模理念改革必将引起一阵大学生主动学习数学的热潮,改变对数学的传统看法。
1现存的高职数学教学中存在的问题
1.1课程内容过于刻板与专业课毫无关系
对于高职院校来说,注重的往往是技能方面的教育,一直在培养专业的技术性人才,但对于数学这一学科来讲,目前,大多数的高职院校数学教育还仅局限于高等数学、微积分、定积分的运算,这样的内容互不相干且联系性不强,与学生本身学习的专业知识更是毫无关系,所以,对于大学数学的学习,学生通常都有一种倦怠的心理,很难真正的参与其中,更不会存在兴趣数学这一说法,最后造成了为了应付考试的被动性学习,这样的情况就完全背离了高职数学的'真正意义。
1.2教学过程千篇一律毫无新意
我国的很多教育都存在老师讲,学生听的填鸭式模式弊端,高职院校的数学教育也不例外。对于高职院校的数学教学来讲,其学习的通常是高层次的数学理论性知识,很难贴近现实。所以,更易造成学生的倦怠心理,毫无新意的教学模式也无法调动学生学习的积极性,使得产生挂科,甚至放弃的思想。
1.3学生的接受程度层次不齐
在经历高考后考入高职院校的学生们,或多或少的都曾有偏科的现象出现,所以对于数学这一学科来说,也是大多数学生不擅长的领域。因此,每个学生对于大学课本中的数学知识的接受程度参差不齐.所以,如果老师意识不到这一点,还是按照惯有的方式来对全班学生统一的整体教学,将会有学生根本跟不上老师的讲课思路,也无法学到课程内容,继而产生课堂只有老师在讲,而学生们都在玩手机、聊天的课堂不良状况。
2数学建模理念融入高职数学教学改革探索的意义
高职数学课程是大多数高职院校的必修课程之一,其目的在于在培养技术性人才的同时,提升学生的创新能力、自主学习能力和团队协作能力。天文学家伽利略曾说过:自然界的规律是由数学写成的,数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学,其具有概念的抽象性、逻辑的严密性、结论的明确性、系统的完整性,其中,应用的广泛性尤为重要[1].实践证明,数学是真正可以应用到生活当中去的,所以采用一定的数学建模方式进行高职院校的数学教学,对于数学教学质量提升有很好的作用。数学建模作为高职院校的数学教学改革重点,是需要老师和学生共同努力完成的任务,也将为提升教育水平做出良好的贡献。
3数学建模理念的高职数学教学的具体操作
3.1强化学生的认可态度
很多学生在提到数学时都会皱眉头,根本在于其没有对数学有认可的态度。例如在学习变量函数的时候,可以让学生课前查找关于我国对酒精标准的规定的一系列信息,然后做出一个表格模型,继而从表格中得到有关变量函数的内容。这样的方式可以改变对数学根深蒂固的枯燥思想,强化学生对数学的认可程度,培养了学生对学习数学的兴趣和探知欲望,也从侧面让学生认识到我国现存的政策,使学生在学习的同时融入社会、认知社会。
3.2丰富课堂的真正内容
学生对课堂的吸收程度才是体现教学效果的条件,丰富的课堂内容可以让学生在轻松、愉快的氛围中学到知识。在线性代数的学习的课上,老师同学生在课堂上共同应用线性代数解决森林中兔子数量增长与森林的管理的关系的实际问题,让学生自行建立离散模型对现有的信息进行统计,这样数学建模的方法可以让每个学生真正放下手机,更可以提升的课堂参与程度,活跃课堂的气氛,让学生在体验过程的同时,加深了对本课所需要学习的知识印象[2].
3.3培养主动研究的习惯
现代的社会需要我们去更多的探索、研究,所以高职数学教学中就应该培养学生的这种能力以迎合未来的社会生活。在研究随机事件与概率的时候,对于医学生来说,就可以让学生去通过查找药品中的质量问题来考察随机试验进而研究随机现象。例如,现有一批药品工100件,其中有五件是次品,我们考察随机试验:从这批药品中任意抽出10件,检查其抽到的次品数,这样的做法培养了良好的学生主动研究的习惯。也联系了其专业的知识,更扩展了其知识面,和与人沟通的能力。
4结语
培养新一代大学生的数学建模能力将有利于数学教育的创新实践,更弥补了现有的数学教学方法上的欠缺,是高职数学教育的改革强有力的作法。数学建模作为数学的重要思想之一,在运用过程中可以调动学生主动探索的积极性,其中与现实结合的具体应用也可以使学习数学变得真实而有趣。因此,切实的认识到已往存在的问题、结合已有的经验,从根本上将数学建模理念根植于高职数学教育其中有深远的意义。对于高职院校的老师们来说,也要不断的探索和创造出对数学教学更有利的教学方法,致力于培养素质、技能兼备的全面型人才,为学生终身学习和继续发展奠定基础。
参考文献:
[1]王品悦.将数学建模融入高职数学模块化教学改革的思考与实践[D].天津职业院校联合学报,20xx(11)。
[2]高明海,王宝乾等.高等数学模块教学模式的探索与构建论[J].内蒙古师范大学学报教育科学版,20xx(07)。
数学建模论文2
摘要:数学建模是应用数学理论创建模型来处理现实问题的过程, 计算机对于数学建模而言有着不可替代的作用。计算机推动着数学建模的不断发展, 以促使其不再遭受繁琐复杂的推理计算的影响, 促进数学能够应用于现代社会的各行各业中。本文就数学建模过程中计算机的应用进行深入地探究。
关键词:数学建模; 计算机; 应用;
1、数学建模概述
数学建模所指的是经过计算获得的结果以处理现实问题, 同时接受现实的考验, 以创建起数学模型的整个环节。在需由定量的层面分析与探讨某个实际问题的时候, 便需以全面调研、掌握目标信息、进行简化假定、基础规律分析等相关的工作为重要基石, 以数学的语言与数学以创建起相应的数学模型。
2、数学建模中常用的计算机软件
2.1 通用数学软件
通用数学软件往往包含:Maple、Matlab以及Mathematica等等。虽然其可以处理数学里面的所有计算问题, 具备完全相似的功能, 然而其同样有着较大的区别。例如:Mathematica比较善于多符号的计算, 能够解决信息量比较多的离散数学问题;然而Matlab在图形绘制、数值计算以及矩阵计算等层面具备较强的优势;Maple是现阶段全球范围内最为常见的工程与数学软件之一, 然而Maple不单单能够提供相应的编程工具, 更为关键的便是提供数学理论知识。
2.2 Lingo/Lindo计算最优化问题的专用数学软件
Lindo是一种在处理二次线性整数规划问题层面具有较大优势的工具。此问题大都展示在工业、商业、行政以及科学研究等相关领域。此软件除具有此软件自身相应的能力之外, 使用者还能够运用其完全其它的工作, 并且还能够经过其以处理部分非线性和线性公式问题。两者均可以被运用于实施整数规划的解答。然而Lindo最具代表性的便是在运筹学领域的御用。运筹学在军事作战、加工管理、科学试验、社会科学、工程技术以及财政经济等领域均有着大量的运用。运用运筹学解决问题主要有以下两点特征:第一, 由全局的角度着手;第二, 经过创建模型 (模拟模型又或是数学模型) , 针对所需求解的问题获得最科学的决策。Lindo便是负责求解此问题的最佳决策, 节约计算过程所需耗费的人力资源。
2.3 统计分析软件
SPSS, 全称为:“统计产品与服务解决方案”软件。其最初的名称为:“社会科学统计软件包”, SPSS是IBM企业所开发出的一系列运用于统计学分析计算、预估分析、挖掘数据以及决策支持任务的全部应用工具的综合, 其功能大致涵盖:概念表、数据研究分析、平均数值的对比;一般线性架构分析;逻辑线性分析、回归分析、定义和种类分析、非参数检测、因子分析以及时间顺序等等。此软件具有检索各类信息库实施数据分析的功能, 在处理概率实施统计工作的环节有着大量的数据提供支持。由理论层面而言, 仅需计算机具备完全足够大的内存与硬盘, SPSS能够处理任何大小的数据资料, 不管文件里面涵盖了多少个变量, 又或是数据里面有着多少实施案例。
2.4 绘图软件
在数学建模过程中往往会碰到图表处理相关的问题, 需加入相应的图表附件以加强其生动性、可赏性以及形象性等等。在正常状况下, 数学软件仅可用于针对已给定的图形实施绘制, 若是想要绘制一个并不清楚的所想象出的图像, 便需运用到相应的绘图软件。此种软件往往包含Flash、TPS等等。上述制图软件在图表完善、润色以及丰富之时, 同时能够把建模内容更为生动地呈现在人们的目前, 以使得人们更加容易接纳、理解, 激发兴趣。能够这么说, 其是数学建模过程中不可或缺的绘图软件, 同时还是加强与优化建模内容的高效途径。
3、计算机在数学建模过程中的具体应用
计算机对于数学建模而言是一种必不可少的工具, 模型创建环节的数学模型均是在“理想状态”下所取得的, 然而计算机能够效仿出模型创建所需要的“理想状态”, 为模型求解提供了更加生动形象的背景。除此之外, 还能够运用计算机实施编程, 在计算机中进行数学实验, 以促使数学模型创建的过程能够更加的形象多彩。计算机编程对于大部分而言并非是一件轻易的事情, 当前产生了非常多的计算机成品软件, 促使运用计算机实施数学建模更为便利, 以下以河内塔问题为具体案例举进行分析如何由计算机的特征着手探讨怎样运用计算机实施数学建模。
河内塔问题。此是一个有着悠久历史的古老问题:有3个高塔和64个直径完全不一样的圆环, 最初这64个环根据具体的尺寸从大到小分别堆积在一个塔中, 最大的需放在最下面。由部分僧侣将最初塔中的'环转移至另一个塔种, 每天仅可转移一个, 同时转移以后需仍然使得最大的下面, 依次排放, 能够将圆环暂时存放于第三个塔上。传说预言僧侣们在完成此任务的时候, 世界末日便会来临。我们不了解僧侣们究竟是在什么时候开始他们工作的, 但能够考虑创建数学模型, 依托计算机求解出所需的时间。算法思路为:如果僧侣们可以将63个不同的环由最初的塔依转移至临时塔中, 那么便能够把最大的环转移至结束塔中, 同时分别将其他62个环由临时塔转移至结束塔上。
运用Pascal语言进行编程, 如下所示:
在以上程序里面writeln数其实就是一个差分方程。此差分方程的解为W (n) =2n-1, 初始条件为W (0) =0, 便能够求解出河内塔问题的解为, 其大概是天, 大约世纪, 时间如此之久, 便形成了世界末日的预言。
4、结论
总而言之, 在数学建模过程中运用计算机技术有着非常重要的意义, 其不但可以借助计算机迅速计算的能力高效处理繁琐的运算问题, 并且计算机所具备的大量软件包、作图功能及仿真技术可以不断加强数学建模的直观性与精准性。我们坚信, 伴随计算机技术不断的变革创新, 将会更加深入地为数学建模提供更加大的帮助。
参考文献
[1]赵晨浩。论计算机技术在数学建模领域的应用[J].中国新通信, 20xx (03) .
[2]高瑾, 林园。浅谈计算机技术在数学建模中的重要应用[J].深圳信息职业技术学院学报, 20xx (09) .
[3]姜军, 张利颖, 薛峰。浅谈计算机在数学建模中的作用及特点[J].实验室科学, 20xx (10) .
数学建模论文3
各位老师,下午好! 我叫XXX,是20xx级**班的学生,我的论文题目是《数学建模教学培养高中生创造性思维能力的实验研究》,论文是在钟育彬导师的悉心指点下完成的,在这里我向我的导师表示深深的谢意,向各位老师不辞辛苦参加我的论文答辩表示衷心的感谢,并对三年来我有机会聆听教诲的各位老师表示由衷的敬意。下面我将本论文设计的目的和主要内容向各位老师作一汇报,恳请各位老师批评指导。
首先,我想谈谈这个毕业论文设计的目的及意义。
在数学教学中培养学生的创造性思维能力是必要的和必需的。如何在数学教学中培养学生的创造性思维能力,是数学教育的重大课题。培养与训练学生的创造性思维能力并不是高不可攀的,而是能够在数学教学中脚踏实地做好的。数学教学中培养学生的创造性思维能力可以让学生凭借数学专业领域的知识经验,不断深化与发展,逐渐有量变到质变,向较深层次跳跃,以便为以后的发展打好基础。
数学建模法是研究数学的基本方法之一,数学模型的建构自身就是一个创新的过程,进行数学建模教学不仅能够使学生构建数学知识基础,更是让学生进行创造性思维培养的重要途径和手段,是培养学生创造性思维能力的重要方法,对学生形成数学素养具有重要作用。
数学建模成为培养学生创造性思维能力的有效途径之一。事实上,我国的一些教育工作者在这一领域已经做了初步的研究工作,但是这些研究大多局限于理论的探讨,而对于数学建模与创造性思维能力的关系,特别是如何通过数学建模教学培养高中生的创造性思维能力方面的研究还很少,并且大都不够深入,不够系统,研究结论缺少实证研究的有力支持。
本文尝试开展实验研究去探讨数学建模与高中生创造性思维能力之间的关系,并做出假设:数学建模教学有利于培养高中生的创造性思维能力。本文通过验证假设目的是证明数学建模教学培养高中生创造性思维能力的有效性,从而给广大高中数学教师一定的教学启示,推动他们积极开展数学建模教学,培养学生的创造性思维能力,为加快培养创造性人才做出贡献。
其次,我想谈谈这篇论文的结构和主要内容。
基于以上问题和现状,本文尝试开展实验研究去探讨数学建模与高中生创造性思维能力之间的关系,并做出假设:数学建模教学有利于培养高中生的`创造性思维能力。
首先,本文介绍了研究背景,研究目的和意义,其次,综述了关于创造性思维能力和数学建模的理论基础,探讨了数学建模教学培养高中生创造性思维能力的教学思路,接着进一步开展了为期十六周的实验研究。在一所普通高中的二年级中选择两个平行班作为实验班和控制班。作者在实验班开展数学建模教学,而在控制班仍然实施传统数学教学。教学实验前对学生的数学建模能力和创造性思维能力测试,确保两个班无明显差异。实验后对学生的数学建模能力和创造性思维能力测试,开展数据分析并对结果进行分析与讨论,研究证明了实验班学生的创造性思维能力有了明显的提高。研究表明,数学建模教学有利于培养高中学生的创造性思维能力。最后,指出了本研究的主要结论,提供了关于数学建模培养高中生创造性思维能力的一些教学启示,同时对于本研究的局限性做了一一说明。
最后,我想谈谈这篇论文存在的不足。
这篇论文的写作以及系统开发的过程,也是我越来越认识到自己知识与经验缺乏的过程。虽然,我尽可能地收集材料,竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作和系统开发,但论文还是存在许多不足之处,系统功能并不完备,有待改进。请各位评委老师多批评指正,让我在今后的学习中学到更多。
谢谢!
数学建模论文4
摘要:在新课改以后,要求教师要在教学中重视学生的主体地位,提升学生学习兴趣,培养他们的自主学习能力。本文从小学数学教学过程中数学建模入手,对如何将数学建模运用到学生解题过程中进行了分析。
关键词:小学数学;建模;运用
数学建模是指利用数学模型的形式去解决实际中遇到的问题,换句话说,就是利用数学思维、数学方法解决各种数学问题。数学建模是在新课程改革后出现的新概念,经过一段时间的观察我们可以发现,数学建模的方法能够有效的提高学生的学习兴趣,培养学生的数学能力。这种方式能够将复杂的数学问题利用简单的方式找到解决方案,是提高小学数学课堂效率及课堂质量的有效手段。小学数学是小学学习中的重要课程之一,也是培养学生数学思维的重要阶段。可以说,小学数学的学习是学生学习数学的关键,对今后的学习起到极大的影响。因此,对于小学数学教师来说,不断的完善教学手段,提高数学课堂质量是教学工作中的重中之重。而数学建模就是为了解决数学在生活中的实际问题,能够让学生感受到数学本身的魅力,培养他们的数学思维,提高数学学习能力,从而让小学数学教学质量也得到大幅度的提升。小学数学与数学建模之间有着密不可分的作用,两者相互联系、相互促进,如何有效的将数学建模运用在小学数学教学过程中,是每个小学数学教师都值得思考的问题。
一、培养学生数学建模意识
数学建模是为了解决数学中遇到的问题,数学本身特别是小学数学也是一门较贴近学生生活的学科。因此在数学学习中,教师要首先培养学生的数学学习意识,让他们感受到数学与生活的紧密联系,然后再引导学生用数学建模去解决遇到的问题。在这一过程中,数学教师要注意以下两个问题:(一)在教学中一定要贴近学生的生活,课堂中所提出的问题也必须要符合生活实际,让学生对所学内容感到亲切。积极引导学生利用多种方式解决同一问题,尤其是利用数学建模的方式,以达到培养他们的数学思维以及想象能力的目的。(二)在学生进行数学建模的过程中要利用多鼓励的`方式调动他们对数学学习的积极性,让他们在数学建模中获得成就感,增加自信心,以此来提高学生在今后学习中使用数学建模方法的热情。
二、提高学生想象力,用数学建模简化问题
对于小学生来说,他们的思维与其他年龄段相比极其活跃,拥有了丰富的想象力。在数学学习中,如果能将想象力与数学学习结合在一起,一定会得到意想不到的效果。教师可以根据小学生这一特点,提高他们的想象力,然后再引导他们利用数学建模解决问题,让题目简单化。具体来说,就是在面对复杂的数学问题时,教师可以先为学生创建教学情境,以这样的方式提高学生的学习兴趣,让他们愿意主动去深入的研究遇到的题目。之后教师再去对他们进行引导,让他们能够理解题目中所提问题的含义,并能够运用他们的想象能力思考解决问题的方式。最后再引导他们进行数学建模,解决问题。这样的方式充分的利用了学生的想象能力,将所需解决的问题简单化。
三、选择合适的题目作为建模案例
在数学建模过程中,教师也要时刻牢记题目应该贴近学生的生活,符合实际,并且具有一定的趣味性,让他们有兴趣投入到数学建模的过程中去,然后再反复练习之后达到提高他们建模能力的目的。在选择数学建模案例时教师主要应该注意以下两点:首先,教师在选择建模案例时要尽量选择比较典型的问题,能够让学生在学习了该题目以后掌握这一类的解题方法,达到小学数学教学的目的。所以,这就需要教师对题目进行深入的分析,看是否在拥有趣味性、真实性的同时符合教学要求。其次,题目最好能够拥有可变性,教师能够通过对题目中已知条件的改变让学生进行不同方面的建模练习,以此提高他们数学建模的能力。
四、引导学生主动进行数学建模
在教师经过反复的教学后,学生都已经拥有了基本的数学建模知识,了解了数学建模过程,并且能够在解题过程中简单的使用数学建模。此时,教师在教学中就可以引导学生利用数学建模解决数学题目了。引导学生用数学建模方法解决数学问题,就要在解题过程中多对学生进行这一方面的鼓励,让他们提高建模信心。在这一过程中,教师还可以尝试让学生之间利用合作的方式让他们进行数学建模方法的探讨,并在探讨的过程中吸取他人的经验,提高自己数学建模水平,同时这样的方式能够让数学建模深入到每一个学生的心中,逐渐影响每一个学生的解题思路,让他们能够在解题过程中熟练运用建模的方式,提高解题能力。数学建模的方法能够有效的改变过去的传统教学思路,增加学生对数学的学习兴趣,提高数学解题能力。这种教学方法对于小学数学教师来说,值得不断的探讨研究,并应用在教学中,以此提高数学课堂的教学效率和教学质量。
数学建模论文5
优秀高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目
(请先阅读“全国大学生数学建模竞赛论文格式规范”)
A题 城市表层土壤重金属污染分析
随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,分别记为1类区、2类区、??、5类区,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。为此,将所考察的城区划分为间距1公里左右的.网格子区域,按照每平方公里1个采样点对表层土(0~10 厘米深度)进行取样、编号,并用GPS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析,获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面,按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样,将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。
附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息,附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度,附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。
现要求你们通过数学建模来完成以下任务:
(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布,并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。
(2) 通过数据分析,说明重金属污染的主要原因。
(3) 分析重金属污染物的传播特征,由此建立模型,确定污染源的位置。
(4) 分析你所建立模型的优缺点,为更好地研究城市地质环境的演变模式,还应收集什么信息?有了这些信息,如何建立模型解决问题?
数学建模论文6
一、将数学建模融入医科高等教学的意义
(一)提高课堂教学的质量
在数学学科自身特质的局限下,数学课堂很难引起学生们的兴趣,因为教师针对相关公式的讲解和定理的介绍,只能让学生处于被动的接受状态中,无法产生较强的互动性和交流,更不便于通过快速理解而记忆.由于数学建模存在着实际应用价值,且在教学环节可以营造出生动的课堂氛围,所以将其引入数学课堂,可以起到提升学生学习兴趣,提高课堂教学质量的作用.当数学知识从单纯的数字和符号,变成具有实际意义的信息,则学生的接受度显然更高,也更便于理解和记忆.多人参与的数学建模环节,交流与互动性也得到了增强.此外,归纳法和演绎法等数学方法在数学建模中的应用,可以潜移默化的增强学生数学基础知识.
(二)培养学生分析、解决实际问题的能力
数学建模针对现实问题的价值和作用,需要建立在合理数学模型的基础之上.模型的准备、假设、构成与求解、应用一系列步骤,需要学生善于思考,积极的将数学知识融入其中,把握问题的矛盾,透过假设来达成最终的实践目的.在此背景下,无疑可以强化学生分析和解决实际问题的综合能力.
(三)培养学生的创新能力和协作精神
数学建模没有唯一的答案,是一个开放性的问题,在使用者所采用数学知识相异思维模式不同的情况下,最终形成的方法和路径也会存在差异.所以,想象力和创造力在建模过程中存在着重要的价值.包括简化理解问题、选择数学工具问题、设置合理结构问题、强化应用性问题等等,一系列的问题都需要使用者能够大胆创新,勇于探索,以打破常规的思路,构建更加合理的数学建模模型.一般情况下,一个人无法完成数学建模的整个流程,需要几个人共同参与到建模的各个环节,了解背景、构建模型和模拟辅助求解等等.在多人共同完成建模的过程中,思想上、语言上会有大量的交流,智慧的交融有助于开拓学生的思路,强化团队协作精神.
二、将数学建模融入医科高等教学的方法
(一)讲解定理公式时联系实际
从客观事物的空间关系或数量中抽象出的数学概念,其定理和概念与实际需求有着密切的关联.但是在医科高等数学教学环节,由于课时紧张的问题,往往会引起前因后果的教学疏忽情况,直接让学生去理解记忆定理和计算证明,显然无法起到良好的教学成果.因此,在教学的环节,如果能够融入更多的数学思想、思想背景,则可以起到事半功倍的效果.举例说明,在积分计算教学环节中,采用多媒体设施,以动画的形式来演示曲边梯形的近似、取极限、分割和求和过程,重点突出积分计算中的以直代曲、化整为零的数学方法和思想,打破单纯的说教模式,让学生在生动的演示中加深记忆,最后学以致用.
(二)结合案例教学
作为数学建模中的常规手段,案例教学可以透过启发、讨论和讲解等多个方式,强化学生的思考积极性,提升教学效果.之后再次透过实际案例,比如非典型肺炎的爆发,来测试数学模型的可行性,以此验证准确认识疾病传播规律的重要价值.此外,还可以采取课堂结合数学建模的方法,结合药物动力学课程和药物房室模型,让学生学习药物在人体内的`循环、作用情况,真正的认识模型建立对于药物设计、评价和改进的重要应用意义.在此背景下,学生的眼界得到了开拓,同时学习的新鲜感和兴趣也会与日俱增.
(三)使用工具软件,灵活安排课后练习
随着现代计算机、网络信息技术的快速发展,数学建模也可以借助计算机的科技能力,完善和普及软件的应用,解决数学建模中的一些特殊难题.在计算机的帮助下,数学建模的使用范围和效率都得到了一定程度的提升.为了强化教学质量,医科高等数学老师可以在课堂教学后,布置一定的课后练习作业,让学生自由组队,在之后的课堂上汇报研究成果和问题解决报告.这种方式不仅可以强化学生之间的思想交流,还能够让学生参与到教学环节,提升学习热情和兴趣.
综上所述,医科高等数学教学得到数学建模渗透后,有助于提升学生的创新能力、团队协作精神以及实际应用能力.在新时期发展背景下,教育改革需要各个学科作出及时的调整,为培养符合时代发展需求的人才做好充足的准备.在此基础上,所有的教师们,都应该积极探索灵活的教学模式.
数学建模论文7
【摘要】数学教育不仅是知识教育,更是素质教育。数学建模能有效地将高等数学与职业教育结合在一起,以传授和学习数学知识为载体,通过严格认真的数学学习和训练,可以使学生具备一些特有的素质和能力,终生受用不尽。MATLAB、SAS和LINGO等数学软件能够有效地帮助学生完成专业课程中数学的分析和计算,必将成为高职院校数学教学改革的大势所趋。
一、高职院校高等数学教学现状
1.大部分高职院校高等数学教学模式与本科院校一样,采用传统讲授式。可高职院校学生与本科院校存在很大差距,大多学生听不懂,学习兴致也不高,教学很难进行下去。现在有部分本科院校采用对分课堂和混合教学以及翻转课堂等比较先进的教学方法,但大都对学生基础和学习主动性要求较高,不太适合高职院校学生。2.高职院校培养的是职业人才,以就业为导向,专业学科为主,基础学科为辅。近年来,高职院校专业学科都在搞项目驱动教学,开展校企合作模式,这将是未来高职院校的发展趋势。高等数学如何为专业服务,解决的方式绝不是一味的摒弃,值得思考。3.教育部指出:“未来职业教育要培养学生的工匠精神”,也就是说职业教育不单单是就业教育,更是职业水准教育。未来高职培养的人才应该是高素质、高水平以及创新性人才。职业教育如果只停留在就业上,那么学生未来的职业发展很快将遭遇瓶颈。
二、高职院校高等数学教学模式的探索
怎样将一门高深而又乏味的高数教给一群不爱学习且数学底子差的学生们,甚至要对他们以后的职业发展提供一些帮助呢?我觉得数学建模是一个好的方向,主要基于以下几点:职业教育是应用教育,数学建模就是用数学方法解决各种实际问题,包括大量数学科学、运筹学、工程、管理和生命科学等诸多学术领域中常见的有意义的和实际问题,二者相得益彰。数学建模可以贴近学生专业方向,让学生充分感受其实用性、直观性。区别于传统讲授讲学,团队合作、亲身实践、主动查找以及研讨交流的行动导向教学方式将数学思维贯穿于数学建模中,不仅有利于培养学生解决实际问题的能力和创新精神,而且会使学生对数学有更深理解,从而增强他们学好数学积极性和主动性,其结果必然是大大增强他们面对21世纪严峻挑战的'竞争力。数学建模可以培养个性发展的专业人才,提升学生职业价值感。学生要研究一个特定领域以获得对某些行为(性态)的更深入的理解,仅有高等数学的知识已远远不够。建模课程将激励学生去学习诸如线性代数、微分方程、最优化和线性规划、数值分析、概率论和统计学这样更高深的课程。人才培养更注重个性化发展,更加关注学生的职业生涯发展。
三、高职院校高等数学教学实施策略
当然,数学建模课程的实施应该首先具备建模素养。并不是说,数学建模好、有用,就可以直接进行数学建模了,那显然是行不通的。我们应当遵从以下几个步骤:第一步,以人才培养定位、专业设置和目标确定对课程构建。不同的人才培养方案,不同的专业,不同的培养目标,确定不同的课程教学。下面以包头铁道职业技术学院为例。学院是专门培养铁路专业人才的高等职业技术院校,除了基础教学部,还设有铁道工程系、建筑工程系、机械工程系、铁道交通运输系、机车车辆系、通信信号系6个系。这6个系又涵盖了20个专业方向。针对三年制高职,第一学年主要是理论教学部分的学习,包含基础课程和面向专业课程。第二学年便可以开始数学建模实验课程的学习了。学生先要掌握极限、导数、微积分的思维方法,我把它们称为基础课程,还要懂得微分方程、线性代数以及概率论与数理统计等面向专业的课程,我把它们称为面向专业课程。1.基础课程(必修):开设时间:第一学年第一学期总课时:20周×4学时/周=80学时其中:极限(20学时)导数(30学时)积分(30学时)考核方式:考试课。考试50%,平时50%。教学目标:高等数学三大核心思想:“极限、导数、微积分”,要求学生会进行简单计算,熟练掌握三大思想的本质含义。2.面向专业课程(选修,结合本专业需求,任选其一):开设时间:第一学年第二学期总课时:18周×2学时/周=36学时线性代数(36学时)面向机车车辆、通信信号专业;统计学(36学时)面向铁道交通运输专业;微分方程(36学时)面向铁道工程、建筑工程、机械工程专业。考核方式:考察课教学目标:根据专业需求,以及学生个人的人生规划,选择适合自己的专业数学课程,以便在这些方面进行深入研究和创新突破。3.数学实验课程(选修):开设时间:第二学年第一学期总课时:20周×2学时/周=40学时考核方式:考察课教学目标:希望大家能理解数学软件功能实现的数学背景与算法原理,掌握利用数学软件进行问题求解的基本规律,能够使用数学软件作为专业应用的工具,能从繁杂的计算事务中解放出来,促进计算机和专业应用的结合,促进计算机应用水平提高和对专业知识的掌握。对应课程:科学计算与MATLAB语言、统计分析与SAS、优化与LINGO。第二步,以团队合作、亲身实践、主动查找以及研讨交流的行动导向教学方式。柏林大学的校长洪堡认为:大学教授的主要任务并不是“教”,大学学生的任务也不是“学”。大学学生必须独立地自己去从事“研究”,至于大学教授的工作,则在引导学生“研究”的兴趣,再进一步去指导并帮助学生去做研究工作。以“学生为中心,教师是关键,将数学建模思想和方法融入专业学科中”是我们教学方式改变的核心。传统的教学中,教师照本宣科,学生死啃课本,教学内容千篇一律,缺少变化,缺乏创新,再加上高职的学生基础差、意志力薄弱,上课不是玩手机就是睡倒一片,学期末考试更是惨不忍睹。针对于这种情况,我认为应该先在教学计划上,应该摘掉枝叶,直奔主题,突出主题,突出数学的应用性和实用性,这就将本科教育和职业教育区分开来。对于理论部分的教学,多年来,我一直秉承“小组合作”方式,效果非常好。只要掌握四点原则:“学、展、点、练”。“学”:自主学习,合作学习;“展”:展示交流,分享共赢;“点”:精讲点拨,点评升华;“练”:有效训练,知识落实。以每个班40人为例,将学生分成8个小组,每组一名小组长。每节课教师讲授时间不超过15分钟,之后布置本节课的学习任务,学生在小组长的带领下自主学习、合作学习。然后小组长将学习效果向教师反馈,教学根据反馈情况将学生作品向全班同学展示交流,让学生自行评判哪些是正确的,哪些是错误的,为什么?再接着,教师进行总结反思,升华主题。最后,为了巩固课堂效果,教师要适当布置课后作业。实验教学比理论教学要容易得多,因为学生本身对电脑和应用性知识就要感兴趣,教起来很轻松。而且,我发现在与学生的交流中经常收到意想不到的效果,有些学生能够解决教师都感到头疼的编程问题。这就到达了师生共同研究,教学相长的效果。每学期制定几个研究课题,诸如构建各种情景的模型,完成UMAP的教学单元或研究教材、课堂中的一个作为例子讲述的模型等。对每个学生来说,在整个课程中接受模型构建、模型分析或模型研究的多样性研究课题的组合,并建立起信心是重要的。学生可能会选择一个特别感兴趣的情景研制模型,或分析在另一门课程中的模型,在典型的建模课程中推荐5到8个短小的研究课题。第三步,教学资源库建设。不同专业面对的问题、学习的课程以及解决的方案不同,这就需要教本专业的教师对该专业的数学模型有一定的积累。资源库建设有助于数学建模教学的可持续发展,不断积累的模型和经验不仅使教学更加容易,而且能加深对实际问题的认识和优化,真正到达数学服务专业的目的。第四步,师资队伍建设。如果没有教师自身和集体的钻研和实践,以及结合学生实际情况的因材施教,也不可能完成上述任务。数学建模教学是一项长期而繁重的任务,因为涉及的数学方向多,应用计算机软件也很多,单靠几个教师是无法独立完成的。这就需要精细分工和团队合作。教同一专业的几个教师最好长期从事该学科的教学和研究,并经常出去参加培训以及交流学习,这样才能保证走在本专业学科的最前沿,传授的知识才能适应社会的发展。第五步,监控、评价等管理制度建设。合理的考核评价体系有利于建模的有序推进,否则,改革则半途而废。
【参考文献】
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数学建模论文8
引言
当前,高考第五批和中专对口升学学生成为高职院校的主要生源,高等数学在高职院校不仅是工科学生公共必修课,同时也为经济类的专业基础课,对学生学习后续专业课程非常重要。但学生数学基础相对薄弱,对学习不感兴趣,自制力差。而学生对线性代数抽象的概念定理及其冗繁的计算难以接受成为线性代数教学的突出表现,因此,在线性代数教学中融入数学建模思想方法是解决学生理解困难和实现教学目标的有效途径。
一、高职院校线性代数教学情况与建模发展概况
1.线性代数教学情况。行列式、矩阵和线性方程组是目前高职院校线性代数部分教学的主要内容,所用的教材是以理论计算为主体,教学偏重其基本定义和定理,过分强调理论学习,忽视其方法和应用,有关线性代数应用实例几乎不涉及。再者高职院校高等数学总体课时少,因此线性代数部分课时也非常有限,但其理论抽象,内容较多,教师在课堂上大多采用填鸭式的教学方式,导致该课程与实际应用严重脱离,造成了学生感觉线性代数知识枯燥,计算繁杂,学习它无用处,大大降低了学生的学习热情。
2.数学建模及其发展概况。数学建模的基本思想是利用数学知识解决实际问题,是对问题进行调查、观察和分析,提出假设,经过抽象简化,建立反映实际问题的数量关系;并利用数学知识和Matlab、Lingo、Mathematics等数学软件求解所得到的模型;再用所得结论解释实际问题,结合实际信息来检验结果,最后根据验证情况来对模型进行改进和应用,它使学数学与用数学得到统一。数学建模大专组竞赛开展已有15年,参赛的高职院校逐年增加,我院在多年的参赛中取得了一定的成果,但因数学建模难度大和学生数学基础薄弱以及高职院校学制的原因,参加数学建模培训的学生基本为大一新生,而且只有小部分,明显受益面小。
二、数学建模思想融人线性代数教学中的具体实施线性代数因其理论抽象,逻辑严密,计算繁琐,让人对其现实意义感受不到,使高职学生学习起来有困难,也就很难激发学生的学习兴趣,因此,线性代数教学过程中就要求教师介绍应用案例应体现科学性、通俗性和实用性。
1.数学建模思想融入线性代数理论教学中。线性代数中的行列式、矩阵、矩阵乘法、线性方程组等复杂抽象的概念都可以通过实际问题经过抽象和概括得到,故而可以恰当选取一些生动的实例来吸引学生的`注意力,通过对实际背景问题的提出、分析、归纳和总结过程的引入线性代数定义,同时自然地建立起概念模型,让学生切实体会把实际问题转化为数学的过程,逐步培养学生的数学建模思想。比如讲授行列式定义之前,可以引入一个货物交换模型,并介绍模型是由诺贝尔经济学奖获得者列昂杰夫(Leontief)提出,让学生拓展视野。引导学生分析问题,建立一个三元线性方程组来求解该问题,再以此问题引出行列式,使学生了解行列式应用背景是为求解线性方程组而定义的。从简单的经济问题入手,让学生了解知识的应用背景,使学生感受到学习行列式是为生产实践服务的,提高学生学习的积极性[2],明确学生学习的目的性。
2.数学建模思想融入线性代数案例教学中。选择简单的实际案例作为线性代数例题,给学生讲授理论知识的同时引导学生对问题进行分析,对案例进行适当简化并做出合理假设,再建立数学模型并求解,进而用结果解释实际案例,学生通过这样的学习过程容易理解掌握理论知识,同时也体会了数学建模的基本思想,更让学生认识到线性代数的实用价值,而且有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。对于不同的专业,可以根据专业需要引入相应的数学模型,但专业性不能太强,由于大一学生还暂时没有学,因课时限制,在线性代数课堂教学中应该采用简单的例子。比如经管类专业的学生学习矩阵和线性方程组的相关例题时,可以分别选择简单的投入产出问题和互付工资问题的数学模型;而电子通信类专业的学生学习矩阵和线性方程组的相关例题时,可以加入简单的电路设计问题和电路网络问题的数学模型。
3.数学建模思想融入线性代数课后练习中。高职院校线性代数教学内容侧重于理论,课后习题的配置大多数只是为学生巩固基础知识和运算技巧的,对线性代数的定义、定理的实际应用问题基本没有涉及,学生的实际应用训练不够,因此适当地补充一些简单的线性代数建模习题,让学生通过对所学的知识与数学建模思想方法相结合来解决。我们从两个方面具体实施:
(1)在线性代数课程中加入Matlab数学实验,利用2个学时介绍与行列式、矩阵、线性方程组等内容相关的Matlab软件的基础知识,再安排2个学时让学生上机练习并提交一份应用Matlab计算行列式、矩阵和线性方程组相关内容的实验报告。
(2)针对所学的内容,开展1次数学建模习题活动,要求学生3人一组利用课余时间合作完成建模作业,作业以小论文形式提交,提交之后,教师让每组选一个代表简单介绍完成作业的思路和遇到的问题,其余队员可作补充,再针对文章的不同做出相应的点评并指出改进的方向。通过这种学习模式,不但提高学生自学和语言表达以及论文写作能力,而且利于培养学生团队合作和促进师生关系,教学效果也得以提升。
4.数学建模思想的案例融入线性代数教学中。案例1:矩阵的乘积。现有甲、乙、丙三个商家代理某厂家的A、B、C、D四款产品。四款产品的每箱单价和重量分别为A:20元,16千克;B:50元,20千克;C:30元,16千克;D:25元,12千克。甲代理商代理的产品与数量分别为A:20箱,B:5箱,D:8箱。乙代理商代理的产品与数量分别为B:12箱,C:16箱,D:10箱。丙代理商代理的产品与数量分别为A:10箱,B:30箱。求解三家代理商代理产品总价和总重量。模型假设:①在没任何促销优惠措施下严格按照单价和数量计算总价;②同款产品对即使不同级别的三家代理商执行同样的单价。模型建立:由已知数据分析可知,发往各代理商的产品类别不尽相同,通过用0代替,可以列成表。由此,分别将产品的单价和单位重量。
三、改革的初步成效
数学建模思想方法与线性代数的教学适当结合并灵活运用,这一教学改革提高了学生们的能力和素质,主要表现在以下几个方面:(1)熟练掌握Matlab等数学软件的使用,利用数学软件加深了数学理论知识的理解和应用;(2)学生学习积极性明显提高,启发学生初步产生用数学解决实际问题的意识;(3)学生已逐步形成一种建模思维,逐步形成良好的分析和处理问题的习惯。另外,适时应用数学建模思想教学,促进了线性代数教学方法的改进,提高教学水平和教学效果,利于高职高等数学的教学改革进一步推进和课程建设的长效发展。
总之,在高职院校高等数学各个教学模块中逐渐地融入数学建模思想方法,能使学生的数学素养有较大提高,并对教师教学理念的转变起到促进作用。
数学建模论文9
【摘要】数学建模是大学数学课程与现实问题的桥梁,本文初步探讨了如何在高等数学课程的教学中,较好地融入数学建模思想的具体方法,培养学生的创新与应用能力。
【关键词】高等数学;数学建模;教学改革;教学方法
0引言
随着李总理的大众创业、万众创新时代的到来,应用型人才的培养的需求愈加突显,社会与各企业对人才的运用知识能力和实践能力提出了新的要求,作为培养职业人才的高职高专类院校,不仅需要培养学生专业方面的理论知识,更需要着力培养较强的实践能力与动手能力,培养其成为适应社会需要的、能够在不同条件下创造性地用所学知识解决实际问题的能力。与此同时,为了实现应用型人才培养的目标,对我们教师也提出了新的要求与挑战。数学建模是大学数学课程与现实问题的桥梁,全国大学生数学建模竞赛是目前国内规模最大,影响力比较大的科技类竞赛,逐步成为在校大学生展现自己创新能力、解决实际问题能力的舞台,通过数学建模竞赛,不仅展示了学生的综合能力和创新能力,同时也提高了教师的教学能力,为高校数学教学改革提供了新的思路与方法。数学建模竞赛的试题案例涉及面广,与现实问题贴切,适合“应用型”的要求。将数学建模的思想与方法融入到高等数学课程的教学中去,是高职高专类院校教学改革的一大措施。
1教学过程融入建模思想的具体方法
数学建模是对实际问题进行抽象简化,并构造出数学模型来求解该问题。事实上高等数学与其它学科与专业领域的联系非常密切,利用数学来解决实际问题的思路与方法涉及了很多专业领域。笔者通过多年和数学建模竞赛指导与培训,积累了一定的经验,并认识到建模的本质是数学理论与实际问题相融合的结果。而因为许多的现实问题都牵涉到众多实际因素,因此在建立数学模型时,往往都需要进行适当的模型假设,简化模型来计算。尽管众多建模问题不尽相同,但其内在联系都是把问题中相关变量的关系通过数学方法来抽象出其具体形式。在教学过程融入建模思想可从如下几点着手:
1.1教材的选用应重点突出数学建模方法的应用
在高等数学教学中融入数学建模思想与方法,教材选用至关重要。目前来说高等数学相关教材达到上百种,可是能够体现数学建模思想与方法的高数教材较少,大部分高职高专类院校所选用的教材大多是借鉴或参照综合性大学的本、专科高等数学教材,使得大部分的教学内容都没有体现自己的“应用型人才”培养的特色。个人认为,教材应达到理论知识贴近生活且易于理解,所涉及专业方面知识不能过多,把渗透数学建模思想作为首要参考标准,从根源上提高学生利用数学知识来解决现实问题的兴趣,让学生初步认识到“数学原来是有用的”。
1.2以应用型例题为突破口,教学中体现建模思想
众所周知,传统的数学课堂讲授方式较为呆板,大多数的数学教师都习惯与把数学看成是一种墨守成规的工具,而往往忽视了大学数学在培养学生的创造力与创新性能力方面的主要作用,教师不注重或不擅于去搜集一些体现学生创新能力培养相关的素材与实例,使得教学与现实严重脱节,学生在课堂学习中失去主动积极性,培养出来的学生也只会考试而不会用理论联系实际来解决问题。数学在我们的生活中无处不在,众多实际问题大多都能在数学的知识点中找到相关联系,多采纳一些与教学内容结合紧密的'例题。而一般选取的实例要尽量贴近教材,接近高职高专类层次学生的认知水平与他们的实际生活,培养学生初步的建模能力,比如一次函数模型,指数函数模型等,达到在数学的教学中融入数学建模思想的目的。所以除了选用适用的教材之外,教师平时应注意搜集一些注重学生创新能力培养的素材与实例,提高课堂教学的趣味性与学生学习的主动性。
1.3在相关定义、定理等内容的讲解中渗透数学建模思想
从本质上说,数学来源于现实生活,高等数学教材里的相关定义比如函数极限、导数与微分、无穷级数等都是从现实问题中抽象出来的数学模型。教师在教学过程中,可以通过对原型问题的再现,从学生所熟知的生活实例引入,使其认识到书本中的定义并不是“死”的,而是与实际生活密切联系的。在讲授相关概念的时候,可尽量结合实际提供有关于数学建模基本方法方面的丰富而直观的问题背景。例如在讲解数列极限的概念时,可引入刘徽的割圆术、几何图形、坐标系中点的动画演示等较为直观的背景材料,尽可能地使学生直观地理解定义,使其了解现实问题中的规律与数学理论知识的联系,初步学习、掌握数学建模的思想。又比如在讲解定积分的概念时,可把变力作功、曲边梯形的面积、旋转体体积等问题的求解与之相结合,通过“微元法”求解这类实际问题,从中抽象出定积分的定义,让学生认识到数学原来还有这么深厚的现实背景,相对于枯燥乏味的纯理论的填鸭式教学来说,这样更能激起学生的学习兴趣,无形中培养他们挖掘生活与理论之联系的建模能力。
1.4可结合高等数学相关知识面向学生开展专题的数学建模活动
目前越来越多的高职高专类院校也开始参与数学建模竞赛活动,与“应用型”人才的培养相互映衬。在教学过程中,教师可适当地让学生多参与,培养动手能力,使学生们能够在实践中体验数学的乐趣。改变传统的教学方式,针对所学知识开展专题类建模活动,使他们能够对实际问题中的各因素间的相互关系进行抽象并建立数学模型。例如请学生们以小组为单位,通过利用网络资源或去有关部门查询本市20xx年之后的常住居民数,通过所学的数学知识,建立数学模型解决以下问题:①该市的人口年增长率;②通过你所计算出的人口增长率,预测出20xx年初该市的人口总数。并以小组专题论文的形式进行探讨交流。这样的活动其实很多,比如等比数列教学中,关于银行贷款利息的计算。可请学生关注利率变化的基础上,考虑如果向银行贷款50万元15年还清的情况下,采用如下两种不同的还款方式:①等额本金法还款;②等额本息还款。利用所学知识,通过建立数学模型解决月还款额问题,并对比两种还款方式不优劣与不同。
2结束语
在数学建模竞赛的推动之下,高等数学的教学改革也有了更快速的发展,把数学建模思想融入到高等数学的教学中,不失为一种推动数学教学改革的一种的有效途径,亦可达到以赛促教之目的,与教学相辅相成,使教学改革得到长足的进展。
【参考文献】
[1]张珠宝.将数学建模思想和方法融入数学课程教学———关于高等职业教育数学教学改革探索[J].高等数学研究,20xx(6):24-27.
数学建模论文10
1明确概念,了解内涵
我们所说的数学模型指的是用精准的数学语言去模拟和描述实际生活中的空间形式、数量关系等,其主要特点就是运用数学语言将客观现象或者事物的特点、主要关系表述出来,使之成为一种具体的数学结构。例如,小学数学问题中“5棵白菜与2棵白菜堆起来是多少棵”、“5只羊与2只羊加在一起是多少只”这样问“一共有多少”的问题有很多,如果每次都一遍遍数太麻烦,于是运用加法数学模型可以解决很多的类似问题。同时,当许多相同的数加在一起时,则可以运用乘法数学模型。又如,“小芳家的储藏室长16分米、宽12分米,如果使用边长为整分米数的正方形瓷砖来铺设储藏室地面(使用瓷砖都是整块的),边长为多少分米的瓷砖合适?其最大边长是几分米?”当小学生面对这样的问题时,也可以运用数学模型来解决。在小学数学建模教学过程中,不少人认为建模是学者、专家的事情,作为小学生来说只能运用模型或者找一个生活原型来加深对数学模型的认识和理解,而无法做到创建数学模型。然而笔者不这么认为,其原因主要有:第一,小学生也有创建数学模型的可能与机会;第二,一旦学生面临实际问题时,可能会出现没有现成的模型来套用的情况,因此学生自己必须通过探索研究,找到适合的数学模型,从而解决问题。此外,在小学数学建模的教学过程中,还需要依据不同阶段的学生特点,对其提出不同的要求,具体来说主要分为以下几个阶段:第一,学生以具体形象的思维主,此时较难掌握建模的方法,因此教师必须逐步培养其建模思维,逐步让学生运用数学知识来解决生活中的'实际问题;第二,学生从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡,此时教师应让学生充分感受到数学建模的过程,并逐步掌握建模要领,提升其运用建模知识解决实际问题的能力。
2体现过程,循序渐进
第一,准备模型,丰富问题情境,激活已有经验。众所周知,模型的建立离不开具体的现实情境,因此只有对问题的情境有了充分的认识,才能有效建模。因此,作为教师必须要善于开发学生丰富问题背景的能力,充分利用身边的生活素材来创建与实际生活相符的生活情境,从而为创建模型提供丰富的体验。比如在《确定起跑线》一课的教学过程中,某教室先播放了400米赛跑的片段,一一展示了跑道的整体状况、运动员起跑瞬间、比赛过程及最后的冲刺等情况。看完之后,学生会产生许多疑问:为什么运动员不在同一起跑线上?为什么跑弯道时,内道运动员能够超过外道运动员?然后学生就会提取相关的信息,比如:跑道是有弯道和直道两部分组成,有着相同的终点,外道比内道长,因此起跑线也就不同。此时教师需要做的就是用课件对学生的这些问题及答案一一予以证实。这种运用生活中熟悉的事物充分引入课堂教学内容中,以情境的方式展示给学生的方式,对激活学生现有的生活经验有着较大的帮助,学生有了丰富的背景作依赖,就能更好的解决本课的数学模型问题,即“相邻起跑线的距离差=直径差×π”。
第二,假设模型,把握本质特征,提出合理假设。在小学数学建模的教学过程中,可依据建模的目的及建模对象的特征来观察、分析、抽象、概括实际的数学问题,并用准确的数学语言来提出合理的假设,这一点很关键。此外,这一过程中还要求学生能够善于分别问题的主次方面,为建模提供正确的方向。
第三,建构模型,合理选择策略,亲历建模过程。在数学建模过程中,策略选择十分利则会对建模过程产生直接的影响。要知道,合适的策略能够帮助学生精准抓住问题的实质,因此作为教师而言,应立足与学生的认知特征和认知起点,充分让学生亲历运用合适策略进行建模的整个过程。
第四,应用模型,回归实际问题,拓展模型应用。大家都知道,建模的目的就是为了更好地对社会现象及自然现象进行描述,为此,建立数学模型的终极目的还是要回归实际问题,从而更好的认识自然,改造自然。此外,在数学建模过程中还应将模型有效的还原成具体或者直观的数学现实,并教会学生利用建模过程中所运用的策略和方法来解决其他问题,只有这样数学建模教学才能走得更远。
3针对学情,把准目标
第一,正确处理数学知识与小学生认知水平的关系。小学阶段,学生的逻辑思维与感性经验有着较为密切的联系,有着明显的形象性。因此,需要密切联系生活实际进行数学建模教学,同时还要符合小学生的心理发展规律及认知特征,并逐步向小学生渗透建模的思想,培养其建模能力。
第二,正确定位建模的教学定位。对此,我们必须认识到,学生在学习数学建模方法的过程是一个不断深化、不断积累的过程。作为教师,应在教学实践中充分结合数学知识,反复对建模方法加以渗透,并帮助学生正确理解题意、解决问题,让学生充分感受建模过程的重要意义。
第三,正确处理建模教学的两面性。具体来说,主要表现为以下两点:一是形象、直观、简洁的一面,其对学生理解、掌握及运用相关的数学知识解决问题有着积极的作用;二是固定、模式化的一面又极大的限制了学生的思维。因此,在数学建模教学过程中,作为教师应时刻注意把握好形象、直观、简洁的一面,尽可能避免解决问题的模式化、固定化。
数学建模论文11
1数学建模在煤矿安全生产中的意义
在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。
只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。
2煤矿生产计划的优化方法
生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的'生产计划分为两个大类。
2.1基于数学模型的方法
(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。
(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。
2.2基于人工智能方法
(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。
(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。
3煤矿安全生产中数学模型的优化建立
根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。
3.1建立简化模型
3.1.1模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。
很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式
式中x2---B工作面瓦斯体积分数;
u2---B工作面采煤进度;
w1---B矿井所对应的空气流速;
w2---相邻A工作面的空气流速;
a2、b2、c2、d2---未知量系数。
CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受
到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】
式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;
e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;
a3、b3、c3、d3---未知量系数:
f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。
3.1.2系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。
3.2模型的转型及其离散化
因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】
在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=0.5就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若0.5表示通风口的开通程度是0.5,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。
依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。
3.3模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施
以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。
综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。
4结语
应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。
数学建模论文12
一、数学建模论文帮写的相关要求
1、问题重述
根据你对文章的理解度来达到解决问题的目的,这个时候就是考验你文字功底的时候了。
2、问题分析
对论文中涉及的每个问题进行详细的理解分析,并给出解决方案以及所用到的模型。
3、模型假设
通过合理化的假设使复杂的问题简单化,比如针对想解决的问题作出虚假的设想,但是一定要注意要验证假设的合理性。
4、符号说明
对建模及编程所用到的符号要具体说明。如点状符号、线状符号、面妆符号等,他们各自代表的意义是什么,大家一定要解释清楚。
5、模型建立及求解
建立模型的时候要明确,思路要做到清晰准确,让人看了后容易理解你表达的意思,求解过程还是要写出来,便于读者对整个模型的设计有深入的认识。
6、模型检验
模型得出来的结果回到实际问题中去验证其是否合理性。主要包含灵敏度分析和误差分析等。
7、模型评价与推广
模型建立好后要针对模型的优缺点、改进方法以及实际的用途做详细的阐述。
8、参考文献
主要看下参考文献的格式是否符合建模论文的要求,具体体现在图片上。
9、附录
最后的附录中应包含程序以及相关的图表、数据等等,有了这些更具有科学性与权威性。
二、数学建模论文帮写价格
数学建模论文的价格一般在8000-10000元左右。数学建模论文包含:问题分析、假设、建立、求解、结果分析和检验等,价格会偏高一点对写手的写作水平要求也高,需要查阅收集众多资料,没有合适的资料还要做建模实验,通过实验才能提取准确的数据,能够帮写的写手不多,因此价格偏高也是可以理解的。
以上价格只是市场一般的帮写行情,具体准确的价格还是要和客服沟通,事先要说清楚你论文的具体要求,他们才好根据实际要求写作,写作的.论文才是最符合你的需求的
三、数学建模论文帮写的流程
1、将自己的论文要求与客服人员交流,一定要交代清楚你想帮写的具体要求,如字数、建模特殊要求、专业方向、论文题材等,只有告知清楚你的实际要求,他们才好定价,才好确定能否帮写,不符合条件的或者不在他们帮写范围的不会接单,也是对客户负责任的体现。
2、沟通后价格你能接受的前提下,可以先支付一半的定金作为保证金,他们收到钱后立马拟定题目,提醒大家不要全款支付,帮写都是网上进行的交易,一定要小心行事。
3、写作完成一半后会给你审核,你觉得无异议的情况下可以再支付部分费用,他们继续写作,全文完成后且导师审核合格的前提下你可以结清尾款,交易结束。
4、在检查的过程中发现有需要修改的地方,一定要及时告知他们,他们会做出相应的修改,直至你论文通过为止。
数学建模论文13
随着社会进步、科技创新和经济产业结构的不断调整,我国对高素质高技能应用型人才的需求正在不断扩大,高等职业教育的高规格人才培养显得尤其重要。社会上各行各业的工作人员,需要善于运用数学知识和数学思维方法来解决实际问题,方能为公司赢得经济效益和社会效益。面临新教育态势的压力,面对数学基础薄弱的学生,如何在有限教学期限内快速提升高职数学课的教学品质,成为高职高等数学教学改革的焦点。
一、高等职业教育数学课教学现状与分析
经过查阅大量文献资料、学生学情调研和教师座谈研讨,可以将目前高等职业教育数学课教学现状归因为课程特点、教师和学生三个方面。
1.数学课的特点。数学是一门与现实世界紧密联系的科学语言和基础的自然学科,其形式极为抽象。学生学到数学概念、方法和结论,并未掌握数学学科精髓,未使数学成为解决实际问题的利器。
2.教师方面。课堂上,教师卖力的教授“有用”的理论和方法,但学生学得吃力且效果不佳。现在,部分教师将实际生活中的鲜活例子融入数学课的教授,打破了数学教学体系和内容自我封闭的僵局,但有些教师将“数学教育是一种素质教育”阻碍为抽象、深奥的课程,严重挫伤了学生学习的积极性。
3.学生方面。就高职生学情而言,生源大多来自高考第五批等录取批次,普遍不晓得数学理性思维对人思维能力培养的重要性,高职生学习目标不明确,学习习惯尚未养成,学习动力不足。此外,面对大量抽象符号和逻辑推理,形象思维强的高职生极易产生抵触心理。上述分析表明,要想实现“数学教育本质上是一种素质教育,数学的教学不能完全和外部世界隔离开来”,就需要改变数学教育按部就班的静态教学现状,创新教学模式,激发学生的主体参与意识,方能形成生动、活泼、有趣的数学课堂。
二、数学建模在高等职业教育人才培养过程中的意义和作用
从公元前3世纪的欧几里得几何,开普勒的行星运动三大规律到近代的流体力学等重要方程,数学建模的悠久历史可见一斑。
1.数学建模的桥梁作用。随着大数据时代的到来,大量数据爆炸性的涌入银行、超市、宾馆、机场的计算机系统,都需要进行归纳整理、去伪存真、分析和汇总。因此,需要在实际问题和数学方法两者之间架设一个桥梁,这个桥梁就是数学模型。
2.数学建模思想融入高职数学课堂的意义。鉴于高等职业教育数学课教学现状与分析,结合数学建模进入高等院校数学课堂时机的'日渐成熟,以及高等职业教育旨在培养高职生如何“用数学”而非“算数学”的目标,将数学建模思想融入高职数学课堂有着积极肯定的意义。
(1)时机成熟。随着大型快速计算机技术及数学软件的快速发展,早期大型水坝的应力计算、航空发动机的涡轮叶片设计等数学模型中的数学问题迎刃而解,数学建模与科学计算的完美结合成为数学科学技术转化的主要途径。计量经济学、人口控制论等新兴的交叉学科为数学建模提供了广阔的应用新天地。
(2)目标明确。数学建模的切入搭建了数学和外部世界的桥梁,解开了数学课堂教学的困境,让高职生以数学为工具去分析、解决现实生活中实际问题的目标切实可行。面对工程技术、经济管理和社会生活等领域中的实际问题,拥有敏锐洞察力的高职生面对现实问题的挑战,主动好奇的参与到资料收集、调查研究过程中来,能够摆脱惯性思维模式,敢于向传统知识挑战,尝试多样解题方式,不仅激发了学习动机,提升了数学知识水平,更有助于学生创新精神和能力的培养,让其在体会数学建模魅力和实用性的同时,渗透数学应用能力。
三、数学建模在高等数学教学中的应用实践
学生走上工作岗位后,无形中会利用数学建模思想来解决实际问题。那么,如何有效的将数学建模“植入”高数课程教学,则需要一系列科学合理有序的教学改革方可取得成效。
(1)融入数学建模思想的高职特色教材。作为教学载体,高职数学教材应从应用性职业岗位需求出发,以专业为服务对象,以实践操作为重点,以能力培养为本位,以素质培养为目的撰写情境式案例驱动的高职特色教材。
(2)构建服务专业的高职数学教学模式。以学校专业需求为服务出发点,制定专业特色鲜明的数学课程教学新体系,搭建课程的“公有”模块和“选学”模块,加强专业针对性。与服务专业类似,对于不同年级、不同数学基础学生的需求,提供个性化、分层化、系列化的教学内容,显得尤为关键。
(3)培养数学应用意识的案例教学方法。历届全国大学生数学建模竞赛参赛数量和规模的扩张使我们懂得:以热点案例出发,能够激发学生的求知欲,在求解过程中自然引出系列数学知识点,通过数学建模,让学生体会数学是刻画现实世界的数学模型,品味数学乐趣,趣化学习过程,强化数学知识应用意识,树立学生主体意识并培养学生创新意识和能力。
(4)营造数学应用意识的数学实验氛围。利用数学软件,通过寥寥数行代码解决曾经无从下手的复杂问题,必会吸引学生从耗费时间的复杂计算转移到数学建模思想、数学方法的理解和应用,培养以数学和计算机分析和解决实际问题的能力,提高数学应用意识。
(5)指导学生参加全国大学生数学建模竞赛。历届数学建模竞赛从内容到形式,都是一场与真实工作环境接近的真刀真枪的历练,要求学生团队综合运用数学及其他学科知识、使用计算机技术通过数学建模来分析、解决现实问题。从“乘公交,看奥运”、“世博会影响力的定量评估”到“SARS的传播”、“饮酒驾车”,这些开放、挑战性问题,必然会提高学生的洞察力、想象力、创造力和协作精神。
四、数学建模在高等数学教学中的实践效果
自20xx伊始,将数学建模和数学实验引入高职数学课程教学中以来,学生主动学习意愿增强,学习效果显著提升。效果主要表现实际问题求解的多样性和开放性使得学生思维得以激活和解放,解题的自由使得互联网应用达到最优化。学院连续多年组织学生参加北京市高职高专大学生数学竞赛多次获得一、二、三等奖,在全国大学生数学建模竞赛中获得多项北京市一等奖,近两年获得国家二等奖2项、国家一等奖1项的佳绩。经过共同努力,应用数学基础获批为国家精品资源共享课。需要强调三点:首先,案例教学中要科学合理的训练学生的“双向翻译”能力,要培养学生应用数学语言把实际问题翻译为明确的数学问题,再把数学问题的解翻译成常人能理解的语言。其次,所有教学活动要以学生为中心,并且离不开教师煞费苦心精心设计的教学活动,因为数学建模、指导数学实验和辅导学生参加竞赛需要教师掌握算法、优化、统计、数学软件、计算机编程等综合能力,因而教师尤为关键。再者,学院领导对数学建模、数学实验在人才培养过程中的重要性要有清晰充分的认识,才会有力度的支持数学教学改革。
五、结语
将数学建模思想和方法融入高职数学课程教学是一种先进的教育教学改革理念,是提升高职数学教学品质的关键,需要广大教师踏踏实实的钻研和工作,真正讲好每一个案例,为培养具备数学应用意识的高规格人才而努力。
数学建模论文14
数学建模是将实际问题通过数学模型的方式展现出来,并通过计算结果将实际问题解释清楚的一种教学方法。采用数学建模的方法,能够将许多复杂的数学问题简单化,尤其是在高等数学的教学中,诸如数学公式定理中的极限、微积分等问题,常常需要运用到数学建模的方法,才能够有效解决其中的一些复杂的数学问题。因此,在高等数学教学中,需要注重数学建模思想的融入,提高解决数学问题的效率。
一、高等数学教学中存在的问题分析
(一)教学观念落后数学是一门逻辑性很强的学科,在解题时一环扣一环,一个环节出错,后面就会跟着错。所以,在高等数学的教学中,教师比较注重培养学生的逻辑性思维,训练学生的计算能力,从而忽视了课堂气氛、学生学习兴趣、课堂开篇导入等问题。比如,在学习导数时,教师通常是直接将导数的定义提出来,没有任何的问题导入,这让学生感到十分迷茫。在概念讲述完毕后,学生会觉得这个知识点太过抽象,无法解决实际问题。另一方面,高等数学的许多知识本身比较复杂,加上教学方式比较枯燥,学生无法提起学习的兴趣,最后导致学生步入社会后也无法运用所学知识去解决实际的数学问题。(二)教学内容落后每所高等院校的大部分专业都设有高等数学这门基础课程,教学中所使用的教材通常是使用已久的老教材,其内容没有及时的更新,也不太注重对知识的应用。比如,高等数学中的极限,其解题方法大概有16种包括洛换元法、泰勒公式、等比等差数列公式的应用等等。而每一种方法都需要花费一定的时间来讲解和学习,同时还需要学生在课后加强练习,这给学生带来了很大的思想负担和学习压力。但是,这些方法在解决实际问题时用处并不大,如果将MATLAB等数学软件应用到教学中来,就可以通过数学建模的形式,让学生在计算机上动手操作,从而提升学生解决实际问题的能力。(三)教学方法落后数学不同于其他学科,在教学时教师需要一边讲解一边分步骤分析、演算,而这个过程中使用到的工具基本就是粉笔和黑板。这样的教学方式往往会使学生习惯于听,而不会主动去思考,也无法将学生的精力集中起来。并且,课堂上少了师生间的互动,学生很难得到锻炼。而按照概念——定理——例题的讲授形式,学生的思维也会被局限,从而抑制了其创新能力的发展。如果能够在课堂上加入一些新颖的教学工具和方法,如多媒体、数学软件、数学建模等,课堂氛围将得到很大程度的改善。多媒体教学能够激发学生的学习兴趣,数学软件能够吸引学生的注意力,而数学建模不仅能够发动学生积极、主动思考的精神,还能够提升学生分析问题和解决问题的能力。
二、融入数学建模思想的高等数学教学法
(一)在应用性例题中使用数学建模的方法以数学建模解决函数问题为例,东北地区冬天温度能够低于零下20℃,为了保暖,窗户需要选用双层玻璃,要求研究双层玻璃的功效。首先,我们建立数学模型,在模型建立前需要对一些条件进行假设:第一是要假设不存在室内外的空气对流;第二要假设两个温度,室内温度T1和室外温度T2,并且这两个值均为常数;最后需要假设玻璃的.热传导系数K1也为常数。在满足这些条件的情况下,建立数学模型如下:设空气的热传导系数为K2,热量为Q,而Q表示单位时间通过单位面积由温度高的一侧流向温度低的一侧的热量,需要运用到热传导的公式Q=K△Tld,其中l和d表示距离。而在实际生活中,双层玻璃的应用除了要考虑其保暖功效外,还要考虑房屋建筑的美观,所以h的值应该适当的小一些。比如,假设h=2,则l=2d,带入到公式中可得,房屋热量的损失很小,跟单层玻璃比起来,其损失值还不到单层玻璃热量损失的3%。由此可见,双层玻璃窗户的保暖功效比单层玻璃窗户要好得多,所以在寒冷的北方基本采用双层玻璃窗户。(二)通过数学软件来进行数学建模对于一些抽象的知识点,学生的吸收能力往往不太理想,在利用该知识点解决实际问题时,学生会感觉手足无措。这时,如果能利用计算机和数学软件来建立数学模型,那学习就要轻松得多。并且,利用数学软件的方式来教学,可以提高学生的动手能力,帮助学生在实际操作中对所学知识有更加深刻的认识。比如,Mathematica是常用的数学软件,它不仅可以对各种数据进行处理,还能进行编程和作图,利用这款软件来建立数学模型十分有用。(三)结合多媒体技术来辅助数学建模多媒体能够帮助教师更加轻松的教学,帮助学生更好的理解数学模型。因为多媒体能够形象、生动、直观的将数学模型展现出来,学生的注意力能够集中在多媒体屏幕上,因而能够激发学生的学习兴趣,促使学生在学习中积极的去思考。并且,通过多媒体的演示,还能够为课堂提供创设情境,将学生引入到建模问题中来,为解决建模问题而开动脑筋、发散思维。比如,在舰艇的汇合问题中,需要确定护卫舰在搜寻到飞行员后,如何航行才能与母舰回合,这个问题就可以利用多媒体来进行辅助教学。首先,通过多媒体屏幕将需要解决的问题呈现出来,然后将问题提取出来,建立一个实物模型,再将实物模型转化为数学模型,建立一个坐标轴,求这个坐标中的一个点D。护卫舰与母舰汇合的地方就可以看成一个点,而这个点就是D。并且,问题是护卫舰如何才能与母舰汇合,因此,在这其中还涉及到角度的问题。那么,多媒体技术在这时候就能派上用场了,它可以将通常用到的平面图转换成更加的立体图,将模型分解开来,方便教师在上课中对每个部分做详细的讲解,学生也能更直观的理解题意和模型。只要找出坐标和角度,就能确定护卫舰的航行方向,也就知道了它的航行路线,汇合问题也就迎刃而解了。(四)鼓励学生参加数学建模竞赛数学建模竞赛是最能体现学生的数学综合能力的比赛,它不仅能够培养学生的创新意识,还考查了学生利用数学建模方法和计算机技术解决实际问题的能力。所以,教师应该多鼓励学生参加数学建模竞赛,在竞赛的准备过程中,学生需要大量的利用数学建模来解决数学问题,这样能够帮助提升学生的数学综合能力。数学建模竞赛内容就包括了模型的准备、建立、求解、分析和检验等要求。
三、结语
综上所述,数学建模在高等数学中的应用有重要的价值,它不仅能够帮助解决一些复杂的数学问题,还能通过数学建模竞赛、多媒体技术、数学软件等来提升学生的数学综合能力。因此,将数学建模思想融入到高等数学教学中来,对高校的数学教育有着重要的意义。
数学建模论文15
1数学建模的概念
数学建模,旨在培养学生解决实际生活问题的能力.它的实际性和创造性被越来越多的教师所接受.数学建模不仅可以让学生能够运用所学数学知识解释生活难题,而且可以通过实际生活的案例来提高学生接受数学学习的兴趣,从而提高数学教学效果.因此,数学建模教学应被大力推广.
2高中数学建模教学出现的问题
目前许多高中数学课本中将有关数学建模的内容都分散于各个教学单元中,使其内容失去了连贯性,学生不能灵活运用数学知识,大大降低了数学建模教学的优势和目的.另外许多高中生在学习数学建模的过程中存在或多或少的障碍.高中生由于地区或者其他原因,对于现实问题的洞察能力和数据的处理能力均有限,导致数学建模教学不能顺利地进行.另外,许多教师对于建模的教育理念存在偏差,不重视数学建模,因此,教学效果也就可想而知.
3加强高中数学建模教学的对策
1)重视各章前问题教学高中数学课本在每章前面均有一个关于本章教学内容的实际问题,而通过重视各章前问题教学,可以引发学生对于数学建模的兴趣,从而使得学生明白数学建模教学的意义.例如,某公园有个大型摩天轮,该摩天轮可以吊起78个客舱,一次能运载350个乘客.坐该摩天轮从开始到最后需要耗时30min,转速为5mmin-1.问,乘客乘坐该摩天轮时,从摩天轮的最低点开始计时,他所处的高度h与所坐的时间t的关系,并用数学模型解释.这个章前问题就是典型的运用数学模型来解决生活中的问题,因此,高中数学教学应加强章前问题教学,培养学生重视数学建模的意识.
2)加强数学开放题教学高中数学教师可以通过加强数学开放题的教学提高数学建模教学效果.因为数学开放题可以锻炼学生开放性思维和创造性思维.开放题可以接近生活中的现实问题,例如,随着科技的发展和能源的消耗过剩,现今市场上出现3种汽车类型,一是传统的以汽油为原料的汽车,二是以蓄电池为动力的车,三是用天然气作为原料的汽车.通过对这3种类型的车使用原料成本进行分析比较,并建立数学模型,分析汽油价格的变化对这3种车所占市场份额的影响.这种开放性的试题,没有具体的答案,只要学生所建的数学模型能够将问题说得通,都算是成功的数学建模.
3)注重案例式教学注重案例式教学是值得教师学习的.提高教学效果最有效的方法.通过分析典型的数学案例理解建模的优势,提高数学建模的教学效率.例如,甲、乙2人相约到某地相遇,该地距离出发点为20km,他们约定一个人跑步,而另外一个人步行,当跑步者到达某个地方后改为步行,接着步行的人换成跑步,再步行,如此反复转换,已知跑步的速度是10kmh-1,步行的速度是5kmh-1,问至少花多少时间2人都可以到达目的地.这种相遇问题在数学教学中应该经常见到,这是一种典型的案例题,通过典型案例的数学建模教学,不仅可以让学生对问题更加印象深刻,而且可以使得学生更容易接受数学建模教学的方式,从而提高数学建模教学的效果.
4)加强高中数学建模的师资力量鉴于高中数学建模教学的优势,各高中应加强数学建模教师的师资力量,加强对数学建模教师的培训,要让教师加深数学建模教学的意识,理解数学建模的实质,同时注意提高自身的专业知识和教学的水平,有效带领学生参加数学建模活动.高中数学建模教学提升了学生解决实际生活的能力和创新思维的能力,因此,为了能够顺利开展数学建模教学,高中数学教师应运用多种教学方法激发学生的学习兴趣,同时,教师还应提高自身的数学建模理论和思维,钻研如何将数学知识应用于解决生活中的难题.
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