数学建模的目的范例(12篇)
数学建模的目的范文篇1
【关键词】数学建模教学;教学方法;数学建模竞赛;教学效果
1研究生数学建模培训教学在我校深入开展
我校自2007年6月开始组织研究生参加数学建模竞赛,培养研究生200余人,教师们利用双修日、暑期授课,给参加培训的研究生讲解数学方法的应用,从实际问题出发的建模能力,模型求解与数学软件的编程等。研究生数学建模培训教学的深入开展,有力地推动了研究生数学基础课程的教学改革。
2研究生数学建模培训教学方法
为了改变以往课堂教学“填鸭式、注入式”的教学方法,研究生数学建模培训教学更多地采用自学指导法与研讨探索法进行教学。
2.1自学指导法
自学指导法是由教师根据教学目的和教学内容,研究生已掌握的知识和智能发展水平制定授课方案,课前向研究生讲明教学的目标,再根据研究生心理活动的逻辑规律,创造良好的教学环境,促使研究生的思维处于积极活动状态,使他们在积极的思维活动中自我阅读教学内容,掌握新知识,发展智能和创造力。自学指导法的基本步骤一般是:确定目的、自学、指导、练习。(1)确定目标。教师讲课前,向研究生讲明学习的目的和达到目的的方法与途径,并提出学习中要思考的问题,为实现学习目标做好心理准备,引起研究生积极的心理活动。(2)自学。研究生有目的地阅读教学材料,初步掌握新课的基本内容,并记录阅读中出现的疑难问题,在这一教学环节中,教师应启发研究生提出问题。(3)指导。教师启发、引导研究生利用已掌握的知识和积累的经验,主动地研讨、学习新的知识,找出规律,发展智能和创造力。在这一教学环节中,教师要注意在方法上指导研究生学习,及时解答研究生学习中遇到的各种疑难问题。(4)练习。布置作业由研究生独立完成,教师及时检查研究生作业情况,了解作业中出现的问题,研究生完成练习后,教师及时组织讲评。
2.2研讨探索法
研讨探索法就是开始上课时,教师提出某一课题,让研究生3个人一组去分析研究该课题,研究生可以查阅文献资料,从而获得对问题的感性认识,初步了解该问题的内部机理;然后组织研究生课堂讨论,让研究生讲出自己在分析研究过程中的发现和形成的观点,互相交流,互相启发,互相质疑,进行必要的争论,促使研究生尽快由感性认识上升到理性认识,形成一定层次水平的科学概念,建立数学模型,解决实际问题。研讨探索法的基本步骤:(1)提出课题。教师提出一个开放性题目,由3个研究生一组共同去分析题意,了解问题背景。(2)分析研究。每一个研究生小组围绕教师给出的课题,查阅文献资料,分析实际问题中的数量关系,如应用处理连续量、离散量、随机量的数学方法,建立数学模型,通过计算机求解,回答有关问题,写出论文初稿。(3)课堂讨论。将研究生小组集中起来,组织研究生在课堂上开展讨论,研究生可以自愿上讲台讲授自己的观点、模型、解决问题的思路等。每个研究生小组都有一个代表首先上讲台讲授自己小组的论文,回答课题中的有关问题,然后研究生自由发言,不同的解法、思路要充分表达出来。教师参加讨论,主要是对需要拓展的知识进行补充讲解。(4)总结。教师对讨论的问题进行讲评,研究生根据讨论情况及自身对问题的分析和理解写出科技论文,解决所提出的问题。在近几年来研究生数学建模培训教学工作中,我们采用了自学指导法和研讨探索法教学。研究生通过学习掌握了新知识,智能和创造力得到发展,也培养了他们的自学能力。
3研究生数学建模培训教学安排
我校研究生数学建模培训每年11月份启动,次年5月组织研究生参加江西省研究生数学建模竞赛,9月组织研究生参加全国研究生数学建模竞赛。首先由研究生院组织各学院有关专业的研究生自愿报名参加数学建模培训班;其次信息工程学院数学建模教练组根据研究生报名情况组建数学建模培训班,必要时组织报名研究生进行选拔考试,选拔优秀的研究生参加数学建模培训班;再次由数学建模教练组根据有关数学建模竞赛要求,制订研究生数学建模培训班教学方案,确定培训内容,选择讲课教师,开展培训教学;最后组织研究生参加江西省研究生数学建模竞赛及全国研究生数学建模竞赛,根据参加竞赛、获奖情况,及时总结培训教学与竞赛效果,对教学内容、教学方法、教学手段进行改进,为下一轮的培训教学与组织参赛打下坚实的基础。
数学建模的目的范文篇2
一引言
概率论与数理统计是定量研究随机现象规律性的数学学科。随着科学技术的发展,概率论与数理统计已广泛引用于农业院校各专业的科学研究中。目前中国的农业院校都开设了概率论与数理统计,虽然课程概念比较抽象,计算繁杂,学起来较困难,但这是应用性最强的大学数学课程之一。不过近年来,伴随着高校课程改革,高等农林院校本科生教学计划中概率论与数理统计课程的教学学时不断减少,所以必须对此课程的教学方式和方法进行改革。
全国大学生数学建模本文由收集整理竞赛创办于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,也是世界上规模最大的数学建模竞赛。随着竞赛的推广,数学建模被越来越多的教师与学生所熟悉。所谓数学模型,是指现实世界中的实际问题用数学语言表达出来,即建立数学模型,然后求解,以此解决现实问题的数学知识应用过程。将数学建模运用于数学教学有利于培养学生的洞察能力、联想能力、数学语言翻译能力、综合应用分析能力和创新能力,此教学模式的运用切合新时代培养通专并用,全面发展的高素质人才的需要。笔者认为,在当前的概率论和数理统计课程中可适当增加数学建模思想,培养学生的创新能力和应用能力,激发学生的学习兴趣,这也是本论文的切入点。
二农业院校概率论与数理统计教学中存在的问题
1.中学与大学数学教育内容的脱节
中学课改后的毕业生开始进入大学,课程改革中对数学课程的知识范围和要求改动了很多,学生们已经学习过部分概率论的知识,但中学时学习概率的思维方式与大学数学不同,很多学生依旧用中学的学习方式学习概率论与数理统计,造成了他们学习上产生挫败感。
2.教师的教育观念缺乏与时俱进
大部分大学数学教师并没有意识到中学课程改革对这门课程和学生们的影响,依旧按照传统教学方式讲授,注重定理、推论、证明、计算,而新一代的大学生很难快速适应新的学习方式,所以增加了学生的学习难度。
3.教学内容缺乏应用性
概率论和数理统计的教学过于强调基本理论,缺乏对农业科学的交叉性应用研究。农科专业的学生普遍感觉学数学对将来的生活工作没有用处,所以导致学生缺乏学习的动力和兴趣,只是为了通过考试而学习。
4.考核方式过于死板
多年来,概率论和数理统计的考核方式始终一成不变,偏重于期末的闭卷考试,试卷主要考查计算和一些固定模式的应用题型,导致学生死记硬背、应付考试,不利于激发学生的创新兴趣。
三建模思想在概率论和数理统计课程上的应用
针对以上问题,建议改革教学方式,通过引入数学建模思想激发学生的创新思维。
1.改变教学内容,增加应用型教学的引入
首先,提倡教师了解中学课改中影响概率论与数理统计的内容,充分利用学生已学过的概率论知识,避免重复教学,但要强调中学数学与大学数学不同的思考方式。在教学内容中吸收和融入与实际农业科学研究问题有关的应用性题目。历年全国大学生数学建模竞赛题目中不乏农科专业相关的题目,如作物生长的施肥效果问题”(1992年a题)、dna序列的分类问题”(2000年a题)、葡萄酒的评价”(2012年a题)等。这些题目都与现实农业生产生活密切相关,在解决这些问题过程中能很好地锻炼学生自主地、能动地认识、理解问题的能力。
但是,如果直接把数学建模的题引入日常教学中,将面临下列问题:(1)数学建模竞赛的题目一般是涉及面很广,需要很多专业知识和良好的数学功底,而农科院校的学生的数学基础薄弱,在没经过培训的情况下解决竞赛题目困难较大;(2)要较好地解决建模题目需要大量的时间,这在课时有限的概率论与统计课程中不可能实现。
上述两个问题的解决思路:(1)如果直接运用竞赛原题,可以把重点放在(1)(2)两个比较简单的问题上,删除题目中与这两个问题没有关系的条件,或简化题目背景以适应课堂教学;(2)引入一些数学建模集训小题目,这些题目类似于课后习题,但实用性更强,甚至可以留作课后作业,引导学生分组讨论,学生共同完成。
2.改变教学方法,引入相关教学统计软件
教学方法方面,重心不能一味地放在定理、证明、计算上,应抛弃满堂灌”的教学方法,采用启发、归纳的教学模式,通过建模思想的引入,使学生由浅入深、由直观到抽象地认识概率论和数理统计在实践中的应用,真正掌握数学概念和方法,并从中获得学习上的乐趣。
数学实验课在农业院校中开展的相对较少,大多以选修课的形式出现,笔者建议在概率论与数理统计课程中安排1~2次实验课,讲授统计软件的应用。随着近代计算机技术的迅速发展,软件技术日益成熟,概率论与数理统计中很多计算问题都可以借助于软件操作。农科高校的学生普遍计算能力不强,尤其是建模例子中的数据样本量比较大,计算过程复杂,学生手算起来比较困难。现有的统计软件,如sas、spss等世界通用的软件,可以解决较大数据量的概率与统计方面的题目,如数据处理、数据拟合、参数估计、假设检验、方差分析、回归分析等问题,而且一般的菜单操作就可以解决这类问题。学生学习一些简单的软件应用,可以增强他们的应用意识和动手解决实际问题的能力,反过来促使学生主动学好概率论与数理统计的理论知识。
3.改变学习观念,提高学生的学习兴趣
建模思路的引入,能有效改变大学生的数学无用论”。作为教师,我们应根据课程的主要知识点,与相关专业教师加强交流合作,搜集整理大量的农科专业问题,并用建模的方法进行解决。当然,课程的教学不一定都需要完整地解决一类问题,只要题目背景来自农科专业或采用农科数据,就能在很大程度上调动学生的学习积极性,让他们知道将来的学习和生活中确实能用到概率论与数理统计的相关知识。
4.改变考核方式和方法
概率论和数理统计是一门实用性较强的学科,特别是数理统计方面的题目,若采用传统的阅卷考核方式考查,只会导致学生用死记硬背、题海战术等方法应付考试,导致学生被动学习,缺乏学习的兴趣。
针对这种现象,笔者认为应让学生在实际中学习,并将所学归还于实际。因此老师平时布置作业时应布置一些实践题型,让学生自己学会去思考。关于考核形式的改革,为了达到以教为导,以学为主,自主解决”的教学目的,在期末检测时,应采用期末考试(50分)+论文(30分)+平时成绩(20分)的考核方法,其中课程论文要求学生自己找问题,建立模型,利用概率论与数理统计知识解决问题。这样既考查了学生对理论的掌握程度,又能将理论应用于实际中,使得学生在学习过程中更加重视知识的综合运用和创新能力的培养。笔者曾在教学班级中做过类似的尝试,即鼓励学生将建模的思想用到课程学习中,获得了明显的效果。
数学建模的目的范文
【关键词】数学建模教学策略
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(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。经过深入的调查和分析,我们发现主要有以下几个方面的问题。
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。因此,数学建模教师在教学中不能只关注学生的学习结果,更应该重视学生在学习过程中的情感和体验,重视培养学生的直觉思维。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。与实际联系紧密的热点问题可以更好的吸引学生的兴趣,体会数学建模的魅力,但所涉及的专业背景不能太深,最好在学生的认知范围以内。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
数学建模的目的范文篇4
关键词:数学建模高职数学教学应用
高等职业教育是普通高等教育的重要组成部分,也是高等教育发展的一个新类型。近几年来我国高等职业教育飞速发展,规模不断扩张,职教理念也不断成熟。高职教育模式也由传统的学科教育模式向就业导向模式转变。但是在高职教育飞速发展的同时,也逐渐暴露出一些问题。在教学方面主要体现为课程结构不合理、基础课程不能体现实用性等。高等数学作为高职院校一门重要的基础课程,一直没有真正摆脱普通高校教学模式的影响,从来没有真正体现出自己的高职特色。因此我们必须在高职数学的教学中注重数学的实用性,而将数学建模融入到我们的数学教学中,是我们高职数学教学改革的主要方向。
1、高职数学教学的教学现状分析
高职教育的培养目标是培养高素质的技能型人才。我们必须转变传统的人才培养观念,主动适应社会需求,加强与行业、企业的结合,深化改革,加快发展,增强培养高技能人才的能力。高等数学课程是高职教育必不可少的基础课程,它不仅为学生的后续学习奠定了基础,而且对学生科学思维的培养和形成具有重要意义。受传统高校教学模式的影响,目前高等数学的教学在教学过程重理论轻应用,与高职教育的目标有些偏离,从而导致数学教学枯燥无味。另外教材的建设与高职的发展有些脱节,目前大部分高职教材在教学内容上仍是按照原有的教学体系进行设计,不能有效的指导学生在专业课程的实质性应用。我们高职学生学习数学的主要目的不仅为了掌握更多的数学知识,为专业课程打下基础,更重要的是培养他们的思维能力,并解决工作中遇到的具体问题。传统的数学教学虽然有效的培养了学生的逻辑思维能力,但是这种教学方法在也扼杀了学生的创造性思维,学生不知道如何将自己所学的数学知识应用到生产实践中。面对以上的问题,我们的高职数学教学亟需改革,以适应目前高职教育的人才培养目标。
2、高职数学教学中融入数学建模的作用
数学在经济、军事、科技等各个领域均有着广泛的应用,比如电子计算机的发明和应用等。既然这些都离不开数学,那么我们更应该让学生认识到数学这门学科的重要性。目前我们的高职数学教学内容大部分都是一些属于计算类型的题目,给出题目,让学生去求解。比如说让学生去计算一个极限,我想大部分高职的数学考试卷上还会大量出现这些纯计算类型的题目。可是对于这些问题的来源及其产生的实际背景在教学中却很少涉及,也很少去研究怎样才能把它们应用到实际问题之中。数学建模就是解决这一问题的重要载体。
2.1数学建模有利于激发学生学习数学的兴趣
传统高职数学的教学教学,教学任务重,但教学的课时却不是很多,导致在平时的教学中,注重理论的教学,抽象性较强,从而忽略了数学应用这项重要内容。这种教学模式直接导致学生在学生过程中产生了厌烦情绪,失去了学习数学的兴趣。数学建模是将我们工程领域、经济领域等各个方面的实际问题经过适当归纳总结,抽象出简单的数学模型,然后再用数学方法去解决问题的过程。它体现了数学应用的广泛性,这样学生就会通过学习数学感受到数学的魅力,认识到数学学习的重要性,充分激发学生的学习兴趣。
2.2数学建模有利于培养学生的创新意识
数学建模是指将某一实际问题,经过抽象简化、明确变量等过程,依据某一种规律建立数学模型,然后对该问题进行求解和验证。这不仅需要平时学习数学的演绎推理,更需要对复杂问题进行总结和提炼,这是一个将演绎推理和归纳总结相结合的过程,因此说它是一项具有创造性的活动。数学建模的结题报告并没有一个标准答案,遇到实际问题时,学生会根据个人的思维来确定解决方案,我们最终寻求的只是一个最优的模型。所以数学建模的融入在一定程度上有利于培养学生的创造性思维,并提高学生分析问题和解决问题的能力。
2.3数学建模有利于培养学生的团队合作精神
数学建模不是一个同学所能完成的工作。团队内的所有同学既要合理分工,充分发挥个人潜能,又要集思广益,密切合作,使个人智慧与团队合作精神紧密结合在一起。靠一个人的力量在短时间内完成数学建模的结题报告几乎是不可能的,建模过程中需要大家互相配合,积极沟通,保证思想方法的一致性,才能最终完成任务。因此数学建模有利于培养学生团队合作精神,这对学生今后的发展是非常有益的。
3、如何在高职数学的教学中融入数学建模
3.1加强师资队伍建设
建立教学模型的过程,是把实际问题抽象为数学问题的过程。通过收集整理资料,抓住问题的主要矛盾,建立数学模型,然后利用数学的思想方法分析问题和解决问题。这就需要教师有较为深厚扎实的数学知识、较为敏锐的思维能力以及较为广博的知识面。因此我们必须加强师资队伍的建设,对教师进行培训,支持教师外出深造,鼓励教师到兄弟院校学习,参加数学教学改革与数学建模的学术性会议等,以开拓教师的视野。建立一支具有较高水平的师资队伍是后续开展数学建模的基础。
3.2数学建模思想要融入到平时的教学之中
教师每个学期的教学工作都应该围绕数学建模这一主题思想来开展工作,使数学建模的思想深入的融入到每个学生的心中。在教学中融入数学建模最重要的就是理论联系实际。高等数学课程中所涉及的大部分概念很容易与实际问题相结合,比如说导数和积分的概念等。因此教学中融入数学建模,选材上并不是很困难。只要我们认真的钻研教材,仔细挖掘教材中的概念、方法和所涉及的实际问题,创造合理的数学模型,就能够让学生认识到数学在实际问题中的重要作用,这会有效地提高学生对数学的学习兴趣。在实际教学中,各专业的数学教师可根据不同专业的教材,挑选具有典型数学概念的应用案例,然后按照数学建模的思想对这些问题经过加工,使之适用于我们平时的教学和学生的学习。另外教师平时要为学生积累数学建模资源,为指导学生进行数学建模作准备。
数学建模的教学应该是贯穿于整个高等数学的教学过程之中,而不是单独的设置某一章节或某一阶段去单独学习,它应该在学生学习的每一个模块之中都有所体现。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。
3.3在教学中要适当开设数学建模和数学实验课程
每个班级都要开设数学建模课程,学生在上课过程中要注重简单数学模型的学习,比如函数关系的建立、最优化、微分方程模型的建立等。教师可根据学校的实际情况去确定数学建模课程的课时数。从内容上,教师可根据教学内容以及学生学习的状况,提出一些切合学生解决的问题供学生研究,或者说根据一些实际问题,引导学生从自己的实际生活中发现问题、提出问题,并解决问题,最终完成数学建模的结题报告。
数学建模的的实施当然离不开计算机的应用,数学建模的过程中要涉及大量数据计算问题,离开计算机这些计算几乎是不可能的,所以教师应鼓励学生使用计算机这一重要的工具.因此说,在教学中开设数学实验课程是非常必要的,比如matlab、lingo等。学习过程中让学生充分利用计算机的计算功能、图形功能等去验证已经学过的概念和结论,以提高学生的应用能力。当然数学软件的学习所占用的课时不必太多,大约2-3周就可以了,主要是启发学生基本的概念和方法,更重要的是调动学生学习的主动性和积极性,发挥学生自身潜能,必要时还应给予适当的指导。
3.4学校要组织学生参加数学建模竞赛
全国大学生数学建模竞赛是全国高校规模较大的竞赛活动之一,它为全国的高校师生提供了一个广阔的大舞台和交流的空间,其目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生应用数学解决实际问题的能力,为培养具有创造性的人才奠定基础。因此我们还应该组织学生参加全国数学建模竞赛,以提高学生学习数学的积极性,这也是对学生学习成果的肯定和验证。
组织学生参加全国数学建模竞赛,学校和教师本身需要为此投入大量精力,不怕辛苦。首先我们可以自行组织校级数学建模竞赛,让全校的同学报名参加。从中挑选出优秀的学生进行集中培训,组队报名参加报名全国数学建模竞赛。培训期间教师要精心组织、合理安排,为学生学习创造良好的条件。培训可以采用分组的形式,教师主要是提出问题并引导学生解决问题,教学中要允许一部分同学在学习的基础上发挥个人的想象力和创造力。
高职数学的教学不仅为学生打下专业基础,更重要的是培养学生的思维能力。在数学的教学中融入数学建模的思想是今后高等数学改革的主要方向。数学建模为创新性人才的培养奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]姜启源.数学建模与数学实验.1-8.高等教育出版社,1993,08,第二版.
[2]吴赣昌.应用数学基础.1-6.中国人民大学出版社,2009,06,第一版.
[3]马树超,郭扬等.中国高等职业教育历史的抉择.1-66.高等教育出版社,2009,05,第一版.
[4]王小华,王海燕,罗志敏.数学实验在高职教学中的作用.柳州职业技术学院学报,2009,12,第9卷,第4期.
数学建模的目的范文篇5
一、在高中开展数学建模教学的重要意义
1.开展数学建模教学的对提升学生能力的作用
数学建模体现了数学学以致用的特点,对学生能力的培养具有重要作用.首先,开展建模教学可提高学生的思维能力.模型的建立通过思维的分析,促进学生从感性认识上升到理性认识,能够提高学生的抽象思维能力.其次,提高学生的自学能力.现实问题是多种多样的,在数学建模教学中,教师提供给学生的只能是解决问题的大致思想和方法,许多东西还得靠学生自己去消化和领悟,这有助于学生自学能力的形成.再次,培养学生分析问题和解决问题的能力.学生通过实践,能够运用所学解决实际问题.最后,提高学生的创新能力.数学模型的建立需要学生运用数学方法,不断加工和分析所掌握的材料,大胆猜想,提出假设,这是一个探究的过程,在这个过程中,学生的创造力得到提升.
2.开展数学建模教学对教育改革的意义
中国学生理论知识丰富,动手能力却不足,这已经成为不争的事实.不知何时起,我们的数学课教学逐渐远离了现实生活,其终极目标只剩下解题,而这些被求解的题目都被理想化了,理论性强却与实际脱节.许多学生甚至教师也越来越困惑,不知道学数学是为了什么.理论联系实际,成为教育改革的最大呼声.数学建模关注生活,与生活密切联系,能够解决实际问题,并极大地调动学生的学习兴趣和积极性.在欧、美、日等发达国家,数学建模活动已经走进基础教育,国际数学界也呼吁采用数学建模活动来推动数学教育改革,我国也开始意识到数学建模对于数学的重大意义,在高中教学大纲中明确提出要“能初步运用数学模型,解决实际问题”.这不仅是高中数学教育改革的需要,也是数学本身发展的需要,更是社会的需要.
二、数学建模的概念及实施过程
数学模型是在人们对课题本质进行细致深入地观察和研究之后,巧妙灵活地运用数学符号、数学式子、数学图形、表格和程序等,抽象简洁地刻画出事物的本质,揭示其内在规律,它既能解释某一现象,又能预测其发展方向,并能为某一现象的发展提供策略.建立数学模型的过程就是数学建模.数学建模是一种数学思考方法,是沟通数学知识和数学应用的桥梁,是运用数学知识解决现实问题的强有力的手段.数学建模的实施过程有以下几个部分.
1.模型准备
即了解问题的实际背景,明确建模的目的和意义,掌握必要的信息,用数学语言来描述研究对象.
2.模型假设
根据问题的特征及建模的目的,合理简化问题,使用精准的语言,对其进行恰当假设.
3.模型建立
以模型假设为依据,适当采用尽可能简单的数学工具,建立各变量之间的数学关系,形成相应的数学结构,建立初步的数学模型.
4.模型求解
根据获取的数据资料,利用一定的数学知识和数学方法,解出数学模型,得出结论.
5.模型分析
从数学上分析模型求解的结果,有时需要根据情况对结果做出某种预测,或选出最佳决策等.
6.模型检验
把得到的结论同实际的情况进行对比,放到实际中去检验,以辨别它的真伪性,模型正确,则计算他的结果,解释其含义;模型错误,则回到模型假设,重新建立模型.
7.模型应用
其方式因模型的目的而异.
三、如何将数学建模融入高中教学
数学建模虽然有基本的实施过程,但却不是机械地套用固定的程序,而是有赖于建模活动的层层深入和各方面综合能力的提高.数学建模能力的形成不是一朝一夕的,需要长时间的渗透和积累.这就需要教师在高中阶段,将数学建模融入日常教学.
1.根据课本内容,在课堂教学的部分环节中“切入”数学建模的内容
所谓“切入”就是将数学建模过程分解成一些较小的部分,渗透到正常教学的部分环节.比如在讲到椭圆的知识时,我们就可以巧妙地穿插一些数学建模内容――以太阳为焦点,行星环绕着太阳运行,它所形成的轨道就相当于一个椭圆――这样就可以让学生通过资料的查找,列出有关行星轨道的椭圆方程.建模“切入”的内容,必须要和正常的教学内容挂钩,通过建模,加深学生对课本知识的理解和掌握.高中课堂教学内容,可以建立以下几种模型.
(1)方程或不等式模型.如现实中的最优化问题可划归为函数最大、最小值问题,生产规划、人口控制等可以归结为不等式的模型;
(2)三角函数模型.与三角函数有关的如电流、声波、航线、视角等问题,都可以通过建立三角函数模型来解决.
(3)数列模型.数列是一种特殊的函数,广泛应用于生活中的各个领域,如经济中的涨幅问题、利息问题、银行存贷款问题,生物学中的细胞分裂问题,环境保护中的森林覆盖率问题等.
(4)几何模型.涉及几何图形的问题,如地球经纬度、人造卫星轨道问题、体积和容量问题、桥梁问题、建筑和航行问题等.
(5)概率模型.概率问题涉及的有中奖问题、掷币问题、获胜问题、风险决策、评估预测等,内容也十分广泛.在课堂教学的部分环节中“切入”数学建模的内容,能够打破课堂的枯燥,调动和激发学生探索的兴趣和热情,以便更好地完成教学目标.
2.精心设计贴近学生的数学建模课程,引导学生建模思想
要想让学生更易于接受建模思维,掌握建模方法,就需要结合学生的特点,根据学生所掌握的知识结构、兴趣爱好及其思维发展的特点,精心组织数学建模课程.例如,磁带是我们生活中经常用到的,我们从它身可以上挖掘出许多值得探究的问题,这既不需要太多的专业知识,同时也符合学生的兴趣.
3.激发学生的建模热情,提高学生的建模能力
首先,要关注社会热点,在日常教学中融入现实问题.
将数学生活化,促使学生运用所学知识解决实际问题,这是数学建模教学的重要目标.在数学建模的日常教学时,可选择与一些社会热点相结合,以体现数学的应用的广泛性.例如,蔬菜等作物的农药残留问题,曾引起人们的广泛关注.以此为例,探讨高中建模教学的实施.问题:将小白菜上的残留农药用一盆水清洗干净,是用一盆水清洗一次好,还是把水分成两份,分两次清洗好?让学生根据“模型准备――模型假设――模型建立――模型求解――模型分析――模型检验――模型应用”完成建模过程,强化学生的数学建模能力.
其次,开展课外活动,加强学生的实践能力.
数学建模的目的范文篇6
前言
我国新一轮的基础教育改革非常注重学生数学知识的掌握以及学生运用数学知识的能力。数学是一门较为抽象的学科,需要学生有严密的逻辑思维并通过自己的推导得出准确的结论,并且能够将所学到的数学理论知识广泛的运用到生活的各个领域,因此,教师在教学中要充分的运用建模知识,帮助学生掌握应用题的解题方法并能够很好的运用到实践中。
一、明确建模过程
在数学中建立数学模型简称为数学建模,这一过程可以概括为:实际问题――转化为抽象问题――根据数学中某个定理或者规律建立变量和参数之间的联系――求解该数学问题――验证――使用。这一过程的完成,需要分步骤进行。首先,要进行准确地审题,建立起数学模型。数学应用题都是一些实际的问题,题目较长,涉及的概念和名词较多,这就需要学生在读题的过程中要认真的细致的审题,分析应用题的实际背景,了解建模的目的。同时要通过认真的审题,弄清楚题目中的已知事项,认真的分析需要建模的对象的多方面信息,深入的思考挖掘应用题的内在规律,分析得出所求结论限制条件;第二步要在审题的基础上进行题目的简化,将简化后的题目与建模紧密的联系起来,抓住题目中的主要的关键的信息,省去次要的信息,找出题目中的数量关系,联系自己学到的数学知识,科学的运用相关的方法,用准确地数学语言做出科学的假设;第三步,将数学化后的已知条件与所求的问题有效地联系起来,适当的将参数变量或者是坐标系引入到解题的过程中,将已知的数量关系用数学公式、表格或者是图形准确地表达出来,进而完成数学的建模过程,但是这一模型是否符合实际的情况,要在完成计算后用实际的现象和数据等检验模型是否合理。
二、掌握建模方法
建模方法的掌握是学生进行建模的关键,有助于学生在建模的过程中找准建模方法,科学有效的将实际的应用问题转化为数学语言,建立相关的数学模型,进而快速的解决这一实际的数学问题。在初中的数学教学中,主要有以下三种建模方法,教师要引导学生有效地准确的掌握这几种建模方法,让学生能够科学有效的进行数学的建模。第一种方法是图像分析法,这种方法是要学生细致的观察图像,进而抽象出图像中的数量关系,建立起对应的数学模型。第二种是列表分析法,即将应用题中的已知条件通过列表的方式进行整理,进而探索实际问题的建模方法。第三是关系分析法,即在应用题中寻找关键数量之间的关系,通过这些关键的关系建立起解决这一问题的数学模型。
三、掌握基本的应用题模型
掌握常见的应用题模型能够帮助学生最大限度的提升解题的能力和速度,增强学生数学学习的兴趣。在初中阶段常见的有4种模型。第一种是通过几何图形模型的建立快速有效的解决实际的问题,如,王先生参加了一个晚会,参加人数共为40人,若每两位到会客人都握手一次,那么参会的人一共握手多少次?这一问题很显然必须通过建立几何图形来进行分析,通过这种模型的建立能够很快的发现这些数量之间的关系,快速的解决这一问题。第二种是建立不等式或者是方程的模型,如,A、B两个印刷厂分别要印刷彩色单页20万张和25万张,供应C、D两个公司使用,C、D两公司需要单页量为17万和28万,已知A厂运往C、D两公司的费用分别为200元/万张和180元/万张,B厂运往C、D两公司的费用分别为220元/万张和210元/万张。设总的费用为Y吨,A厂运往C公司X万张,试着写出Y与X的函数关系式,这就需要通过建立方程或者是不等式模型进行解决。第三种是建立三角函数的模型,如,在初中数学中学会了很多的测量方法,在具体的测量教学楼、大树、旗杆等实物时要运用学到的三角函数知识建立数学模型进而解决实际的问题。第四是建立起函数模型,如,小红的爸爸想给小红买一双运动鞋,但是想让小红自己算出需要买几“码”,小红回到家后,量了一下爸爸的鞋子是25.5厘米41码,妈妈的鞋是23厘米36码,自己的鞋是21.5厘米,那么是几码呢?这一问题就需要通过建立一次函数的数学模型进行解决。
四、开展相关的建模“活动”
在数学教学中的建模活动就是要充分的发挥学生的主体作用,学生不再是单纯的听老师讲课而是要自己积极地主动的参与课堂的教学过程,体会设计并建立数学模型的全过程。教师在教学的过程中更多的是引导学生掌握相关的知识,而不是告诉学生运用什么样的方法建立模型,要通过逐渐的引导和询问,让学生积极地进行思考,进而建立起数学模型的概念和思路,在遇到类似的数学问题是能够条件反射的想到解决的办法。其次,教师在教学中要注重知识的产生和发展的实际教学,知识的产生和发展过程本身就蕴藏着丰富的数学模型建立的方法和思想,这就要求教师在教学的过程中要分析??际问题的背景,引导学生合理的简化参数,以及科学的进行假设,同时重视数学模型的建立过程和原理,引导学生能够将数学知识和实际的问题进行很好的转化,要重视引导学生掌握数学的建模过程,通过重视过程的学习让学生理清建模的思路,将数学知识与数学实际的问题能够自如的转化并合理的进行求解。此外,教师在教学的过程中应根据学生的实际情况和教学的具体要求分层逐步的进行建模的教学。
数学建模的目的范文篇7
目,其目的就是提高学生应用数学知识解决实际问题的能力。参加数学建模大赛对于培养学生的创新能力,为社会提供高素质的技能型人才具有积极地作用。本文主要通过阐述参加数学建模大赛对学生创新能力培养的重要意义,分析高职院校如何通过数学建模大赛培养学生的创新能力。
关键词:数学建模大赛高职学生数学创新能力
数学建模已经存在于我国社会的各个领域,它是对现实某一对象做出一些简化的假设,并且运用适当的数学工具求出一个数学结构,用它解释特定的对象。目前我国高职院校都已经开始了数学建模课程,并且数学建模课程已经具备了成熟的教学模式。数学建模大赛对高职院校学生的数学创新能力具有积极地作用,通过学生参加数学建模大赛不仅对于学生的创新能力有很大帮助,还能提升高职院校的教学质量。
1全国大学生数学建模竞赛的特点
1.1建模大赛形式具有高度自主性
学生参加数学建模大赛期间可以利用一切工具、图书资料以及多媒体工具等进行相关资料的查询,同时比赛的过程非常的灵活,队员之间可以自由的发表意见,当然不能与团队之外的人进行探讨,而且比赛试题没有标准的答案,这样不对学生产生以追求答案为目的的效果。
1.2比赛规模比较大
自从1992年我国开设数学建模大赛以来,参加数学建模大赛的院校越来越多,参数学生的学习质量也越来越高,学校对数学建模大赛的重视程度也越来越高,目前我国的数学建模大赛已经呈现国际化发展趋势,数学建模大赛已经成为学校素质教育的重要部分。
1.3培训周期长
我国数学建模大赛都在每年的9月份举行,但是学校却在每年的年初就开始准备数学建模大赛,比如参赛队员的选择、针对数学建模大赛而开展的一系列培训以及关于使用计算机工具进行相应的数学编程等等。
2数学建模大赛对培养学生数学创新能力的意义
2.1有利于培养学生的团队协作能力和意识
数学建模是一项系统工程,其需要多方面的知识结构组成,数学建模比赛需要多个学生共同参与才能完成,参加数学建模比赛需要参赛队员在比赛的过程中合理分工、充分发挥自己的特长,结合各自特长形成统一的知识结构,比如写作能力强的负责论文编制,思维能力优秀的学生可以负责模型的构建等等,只有充分发挥自己的特长,并且将各种的优势结合起来才能保证数学建模比赛的完成,因此数学建模比赛的过程是参赛学生实现合作与锻炼能力的过程。
2.2提高了学生的表达能力和应变能力
数学建模比赛是一个充满变数与挑战的比赛,参加比赛不仅需要学生具有完善的数学知识体系,还要求学生具有较高的综合心理素质,数学建模比赛参赛学生都是来自全国最优秀的学生,学生在比赛的过程中要随时根据对手的比赛内容及时调整自己的战略方针,而且学生要想获得好的成绩需要具有一定的表达能力,因为数学建模比赛成绩并不是以学生的论文写作为依据的,而是以学生对数学建模的表达为参考的,因为学生对数学建模构建思维方式、目的的表达也是学生提高表达能力的过程,同时学生在答辩的过程中还要不断的面临被相关专家打断提问的问题,对此也是对学生应变能力的一次考验。
2.3提高了学生的自学能力
参加数学建模比赛需要学生在学习好现有的数学知识的同时还要积极地拓展相关领域内的知识,将自己的知识结构尽量做到全面、细致。而学生知识的拓展单靠教师的讲授是不可能获得的,尤其是要在数学建模比赛中要想获得好成绩,需要学生具有较高的自主学习的能力,因为在平时学校关于专门针对数学建模知识的培训时间非常少,需要同学在课余时间进行学习,而且比赛过程中学生也可以借助一些资料,而学生查阅资料的过程也是检验学生自主学习能力的过程,通过比赛可以检验学生的自主学习能力,如果学生没有相应的自学能力其实不可能在比赛中获得较好的成绩的。
2.4培养了学生的意志力和自信心
数学建模比赛要求学生的知识广度与深度是不可言喻,要想获得理想的成绩需要学生每天要面对这些枯燥的数学知识,其没有一定的毅力是不可能完成的,因为在数学建模比赛过程中学生要经过三天的考试时间,而且他们每天要独自的进行各自手中的查阅资料的任务,而且在比赛的过程中他们不能与外界无关人员进行联系,他们要克服孤独寂寞的考验,同时比赛的竞争度也要学生对自己充满信心,要具有我一定能成功的信念,因此数学建模比赛的过程也是学生提高自我意志,树立信念的过程。
3高职院校利用数学建模比赛培养学生数学创新能力的措施
3.1通过课堂教学引入数学建模
数学建模对学生的数学思维模式以及数学实际应用能力提高都具有重要的作用,因此教师在数学教学过程中要引入不同类型的数学模型,通过对数学模型的生动讲解,激发学生对数学模型概念的理解以及提高对数学知识奥秘的探索激情,提高学生利用数学知识进行实际应用方面的创新。
3.2以全国大学生数学建模竞赛为载体,加大课程实践力度,提高学生综合素质
首先院校要加大对数学建模比赛作用的宣传,通过高校的宣传提高学生对数学建模比赛意义的认识;
其次高职院校要鼓励学生参加数学建模比赛,当然并不是每个学生都能参加全国建模比赛,对此高职院校要结合本校特点举办多场校内数学建模比赛活动,为学生提供更多的参加建模比赛机会,通过比赛提高学生对数学知识的学习兴趣。
最后高职院校要开展多种形式的数学建模培训班,满足希望学习数学建模知识学生的需求。
数学建模比赛的开展对提高学生的创新能力,促进学生的实际应用技术都具有积极地促进作用。
3.3建立与培养一支高素质、乐于奉献的数学教师和专业教师相结合的教学团队
学生创新能力的提高需要构建科学的建模教学模式,而教学工作的开展需要专业的师资队伍给予支持,因此建设一支技术过硬、素质高的教师队伍是数学建模教学的重要条件。高职院校要增加对教师队伍培训的资金投入,鼓励本校的教师到外边进行学习,吸引具有高技术专业的人才到学校任职。
总之数学建模比赛对于促进学生的创新能力具有重要的意义,因此高职院校要顺应时代经济发展和人才培养的挑战,开展数学建模活动,推动数学课程体系、教学内容和方法的改革。
参考文献:
[1]黄进利.高职高专院校数学建模教育的现状及教学探讨[J].数学学习与研究,2010(17).
数学建模的目的范文篇8
关键词:高中;数学;教学
教育的目的是培养学生生存和生活的能力,高中数学教学应注重培养学生发散性思维和解决实际生活问题的能力,这样的教学才是成功的教学.而高中数学建模教学方式可以实现这一目的。
一、精拟建模问题
问题是数学建模教与学的基本载体,所选拟问题的优劣在很大程度上影响数学建模教学目标能否实现,并影响学生对数学建模学习的态度、兴趣和信念。因此,精心选拟数学建模问题是数学建模教学的基本策略。鉴于高中学生的心理特点和认知规律,结合建模课程的目标和要求,选拟的建模问题应贴近学生经验、源自有趣题材、力求难易适度。
1.贴近学生经验
所选拟的问题应当是源于学生周围环境、贴近学生生活经验的现实问题。此类问题的现实情境为学生所熟悉,易于为学生所理解,并易于激发学生兴奋点。因而,有助于消除学生对数学建模的神秘感与疏离感,增进对数学建模的亲近感;有助于激发学生的探索热情,感悟数学建模的价值与魅力。
2.源自有趣题材
所选拟的问题应当源自富有趣味的题材。此类问题易于激起学生的好奇心,有助于维护和增强学生对数学建模课程的学习兴趣与探索动机。为此,教师应关注学生感兴趣的热点话题,并从独到的视角挖掘和提炼其中所蕴含的数学建模问题,选取学生习以为常而又未曾深思但结论却又出乎意料的问题。
3.力求难易适度
所选拟的问题应力求难易适度,应能使学生运用其已具备的知识与方法即可解决。如此,有助于消除学生对数学建模的畏惧心理,平抑学生源于数学建模的学习压力,增强学生对数学建模的学习信心,优化学生对数学建模的学习态度,维护学生对数学建模的学习兴趣。为此,教师在选拟问题时,应考虑多数学生的知识基础、生活背景及理解水平。所选拟的问题要尽量避免出现不为学生所熟悉的专业术语,避免问题过度专业化,要为学生理解问题提供必要的背景材料、信息与知识。
二、聚焦建模方法,探寻解决过程
新课改理念非常重视因材施教、以人为本,也就是在教学过程中需要重点突出学生的自主学习过程与探究过程,让学生在问题分析与解决过程中获得能力与方法。数学建模是一种较好的思路与方法,构建建模教学策略,需要明确以下原则:①明确建模步骤,包括问题简化、思路分析、模型假设与构建、问题求解以及模型检验和修正、模型解释与应用等。教师运用建模案例引导学生掌握必要的技巧与手段。②突出普适性方法,如关系分析、类比分析、平衡原理、数据分析以及图形(图表)分析方法等,都是适用范围较广的方法。③加强方法关联,重视多种方法的灵活转换与综合运用。
三、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10km・h-1,步行的速度是5km・h-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。
四、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。
五、活化教学方式,引导实践探究
数学建模具有实践性、综合性与活动性特点,需要结合实际问题展开建模过程,深化理论分析,激励学生反思对比、自主探究、优化选择:
(1)鼓励自主探究,强化学生建模思路,创新思想,促进学生提升独立自主的能力与构建完善的思维模式。
(2)激励学生创新建模思路与方案,发散思维。
(3)寻求优化选择,引导学生反思与优化建模方案,深度互动交流,优化选择。
通过以上教学策略,可以强化学生数学建模思路与方法,这几个教学策略存在紧密联系.通过精选建模问题构建建模教学策略的载体;通过聚焦建模方法开拓学生思维,鼓励学生思维创新是建模教学的核心;强化建模策略是实施高中数学建模教学策略的灵魂,针对特定的问题选择科学的思路,落实针对性的建模策略;活化教学方式是实施建模教学的保障,能提升教学效率,促进学生探寻解决问题的方法.通过将以上建模教学策略有机结合、综合运用,能够促进高中数学建模教学顺利展开,提升学生数学科学素养,实现三维课程教学目标。
六、结束语
建模教学的实施在促进高中数学教学高效进行、提高学生科学文化水平的同时还能够帮助学生提高实践能力和创造能力,推动素质教育的发展。建模教学的推进是一个漫长的过程,需要社会各界的共同努力。希望本文提出的关于高中数学建模教学的改进策略对于当代高中数学教学有所帮助,推进国家高中数学素质教育进程。
参考文献
[1]陈金邓.高中数学建模对学生发展促进作用的调查研究[D].首都师范大学,2013
数学建模的目的范文篇9
关键词:油气地质储层建模
引言
在油气开发过程中必然会涉及到相关数据测量,测量过程中就会不可避免的出现误差,这些数据误差会给油气地质储层建模带来直接的影响。另外得到确定性的地质变量空间变量模型是不太现实的,那么在这个过程中就需要引用到概率论方法来完善数据建模。举例来说对于储层中流体的流动而言就需要结合微分方程系数等参数来进行探讨。在利用传统方法的建模过程中正常情况下都会使用内插方法得到储层参数但同时也会对流动方程造成影响那么就会产生一定的偏差。因此在油气地质储层建模的过程中需要根据实际条件来对数据模型进行调整并筛选合理的模型来进行构建让油气产量预测可靠性得到保障[1]。
一、储层建模方法综合性阐述
1.随机性建模
无论是在油气田勘探中还是油气田开发过程中地质条件必然是复杂的,同时地质条件也会出现一定的变化这就造成了相关资料出现了不完整性,同时还存在一些不确定因素制约并干扰着建模。目前来看随机建模具有广泛的适用性,这主要是通过随机建模中的不确定评价让油田开发过程中的风险得到有效的控制。随机建模具体类别如下表所示:
从方法上来看随机建模又分为以下几种:(1)基于象元的随机建模。在基于象元的随机建模过程中会涉及到可用于连续储存参数的单个网络,这是最为基本的模拟单元。另外单个网络还能够对离散地质体进行模拟。在该方法的使用过程中通常是先得到出模拟网格的累计条件概率分布函数,在此基础上再进行随机模拟[2]。(2)基于目标的随机建模,基于目标的随机建模其构建基础为目标的几何形态,也就是目标三维(长、宽、高)及其之间的关系。换句话说赋予几何形体不同的参数并将参数之间的关系详细描绘出来就能够构建出目标几何体让油气地质储层表达出来。其中又涉及到了基于目标体结果的方法以及基于目标体形成过程的方法。与基于目标体结果的方法比较而言基于目标体形成过程的方法更为灵活,它可以将相关的地质条件信息填充到模型中,也就是说利用该方法进行模型构建对于地质知识的掌握具有一定的要求,地质知识掌握越透彻,那么在模型信息添加过程中其精确度也就更高,建模质量将得到有效的提升[3]。
2.确定性建模
确定性建模主要包括以下几种方法即储层地震学方法、储层沉积学方法以及克里金插值方法。(1)储层地震学方法。该方法主要是对储层的几何形态进行分析,同时对岩性及储层参数进行分析。通过将地震属性转变为储层岩性和物性参数来得到地震属性参数以及地质参数之间的关联。(2)克里金插值方法。对各个网格赋以储层参数值进行插值处理。该方法受观测点以及待估点距离的限制使其精度受到了一定程度的影响。通过对采取变差函数对待估点的未知值处理来提升精度。(3)储层沉积学法。使用该方法进行建模实际上是基于地井间砂体对比。对基准面高频变化进行分析来构建出地层框架。采取沉积模式对岩心及相关地震资料进行建模。
二、油气地质储层建模发展趋势展望
从大环境来看目前我国的油气地质储层建模较以往取得了很大的进展,但是在某些环节上依然暴露了一定的问题,需要在以下几方面进行完善。首先遇到地质条件较为复杂的情况时需要将侧积体视为目标体来进行储层构型分析并根据分析结果来进行建模。(2)需要进一步提升地质知识水平并且将这地质知识应用并整合到建模中。(3)加强目标体连续性过程。(4)对三维训练图像构建和三维模拟中数据事件进行更具深度的把握。(5)对井数据模拟条件进行优化。除了在算法上进行改进外还应该让原型模型变得更为丰富并体现出层次感,将地震信息进行高度整合化,构建出地质约束原则,另外在建模过程中对层次分析与模式拟合给予充分的重视。
三、结语
我国油气地质储层建模依然处于发展阶段,但是无论是在技术上还是方法上以及建模理论体系上较都取得了突破性进展,日后通过将建模算法进行完善同时加强对地震信息的整合,赋予地质约束,构建出丰富的原型模型,以此让油气地质储层建模水平得到进一步的提升。
参考文献:
[1]张婷,徐守余.储层地质建模技术研究与展望[J].长春理工大学学报(高教版).2010(04)
数学建模的目的范文1篇10
关键词:最优化理论数学建模探究
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)09(a)-0236-02
1建模与最优化
1.1建模的含义与意义
数学中所说的建模就是运用数学的表达方式将客观存在的问题描述出来的整个过程。在这个描述的过程中,最重要的就是“建”,应该让学生的创造性思维在这一过程中被激发出来。建模不仅仅只是停留在数学知识上,而且它还在现实世界上更具有重要意义。
从传统来看在普通的工程技术方面,数学建模已然拥着有很重要的地位。但是,随着社会科技的发展,一些新技术的出现,例如:军事、医院、经济、生物等,这些新技术的出现往往伴随着新的问题产生。普通的数学模型显然已经不能解决这些新出现的新问题,如果能够将数学模型和计算机模拟相结合产生的CAD技术广泛应用起来便可以轻松的解开这些问题。由于其速度快、方便、实用等特点已经广泛的替代了传统手段。在高新技术方面,数学建模是不能被其他方式方法所替代的。
1.2建模的基本方法
在数学建模的过程中可以运用的方式很多,如,类比法、二分法、量纲分析法、差分法、变分法、图论法、层次分析法、数学规划、机理分析、排队方法、对策方法等等,在这里只简单介绍三种常见方法。
(1)机理分析法:从认识每件事物本质的不同开始,找到能够反应事物内部机理的规律。值得注意的一点是,机理分析并没有固定的模式的,是需要结合实际案例来进行科学的研究。
(2)测试分析法:经过多次反复的试验和分析,从中找到与提供的数据最为符合的模型。
(3)二者结合:选择机理分析建立模型结构,选择测试分析找到模型参数。
1.3数学建模的步骤
确定一个数学模型的办法不只一个,根据问题的不同,就要学会选择建模的方式。即便是相同的问题也要从多个角度考虑,能够建立出多个不相同的数学模型,具体建模的方法和步骤如下。
第一,模型准备。如果要对一个问题建立数学模型,必须要提前了解该次建模所要达到的目的,然后要尽可能多的收集与之相关的问题进行分析,深入细致的调查与研究,尽量避免可能会发生的错误。
第二,模型假设。一般情况下一个实际问题会涉及到很多因素,但是要想转变为实际数学问题,不需要各个方面都考虑到,只需要抓住其中的主要因素,对其进行与实际想吻合的假设即可。
第三,模型建立。要以实际问题的特征为依据,用数学工具根据已有的知识和搜集的信息进行建立正确的数学结构,要明确决定使用的数学结构、数学工具的类型。只要能够达到最终所要的目的,选择的数学方法越简单越有利于构建数学模型。
第四,模型求解根据前几步所得到的资料,可以利用各种数学上的方式方法进行求解。在这个过程中,可以充分使用现代计算机等辅助工具。
第五,模型分析、检验。在得出结论后,要将结论与事实进行比对,避免造成过大误差,以确保模型的合理性、准确性以及适用性。如果与事实一样,就可以进行实际运用。反之,则修改,重新建模。
事实上,现实生活中的问题是复杂多样的,甚者有时千差万别,有时必然事件和偶然事件会共同存在其中。在探索某件事情的过程中,因为其不断地变化,所以一般不能轻易的求得变量之间存在的关系,建立方程。所以,在错综复杂的变量中,一定要要能够从这些变量中选择主因,确定变量,找出其中真正存在的隐含联系。
1.4最优化的含义
最优化技术是近期发展的一个重要学科分支,它可以用在多种不同的领域,例如:经济管理、运输、机械设计等等。最优化的目标是要从这些多种办法中选出最简便的办法,将这个可以最简便达到目标的办法就叫做最优方案,寻找的这个最佳方法叫做最优化方法,关于这个方法的数学理论就叫做最优化论。在这个过程中必须要有两个方面:第一,是可行的方法;第二,是所要达到的目标。第二点是第一点的函数,如果可行的方法不存在时间问题,就叫做静态最优化问题,如果与时间相关,称之为动态最优化问题。
在日常生活和学习中,能用到最优化的有两个方面:一是在实际生活中所遇到的生产和科技问题,需要建立一个数学模型。二是在数学学习中所遇到的数学问题。如果我们单纯要解决第二类问题的话,资料已经足够的完善了。但是生活中多数属于第一类问题,是没有资料能够依靠的。而能够找到最优化解是实际问题中最重要的一步,否则技术的发展将十分困难。
2建模最优化的应用
想要在实际中应用最优化方法,总共有两个基本步骤:第一,要把实际问题用数学模型建立出来,也就是用数学建模的方法建立解决问题的优化模型。第二,优化模型建设之后,要利用数学方法和工具解开模型。优化建模方法与一般数学建模有一定的相同之处,但是优化模型更有其特殊之处,所以,优化建模必须要将其特殊性和专业性相结合。同时,在解释问题的过程中也一定要注意将客观实际与数学知识结合起来。
同一个问题要通过不同的数学建模进行解决,得到更多的“最优解”,从而从其中挑选出最大价值的答案。所以说,只有建立独特的模型才能得到最大的创新价值。
典型的最优化模型可以描述成如下形式:
Min{f(X)|X∈D}
其中,X=(x1,x2,…xn)T为一组决策变量,xi(i=1,…,n)通常在实数域R内取值,称决策变量的函数f(X)为该最优化模型的目标函数;为n维欧式空间Rn的某个子集,通常由一组关于决策变量的等式或不等式描述,比如:
Minf(X)
s.t.Ci(X)≥0(i=1,2,…m1)
Ci(X)=0(I=m1+1,…m)
这时,称模型中关于决策变量的等式或不等式Ci(X)≥0(i=1,2,…m1)、Ci(X)=0(I=m1+1,…m)为约束条件,而称满足全部约束条件的空间Rn中的点X为该?
模型的可行解,称
即由所有可行解构成的集合为该模型的可行域。
称X∈D为最优化模型Min{f(X)|X∈D}的(全局)最优解,若满足:对X∈D。
均有f(X*)≤f(X),这时称X*∈D处的目标函数值f(X*)为最优化模型。
Min{f(X)|X∈D}的(全局)最优值;称X*∈D为最优化模型Min{f(X)|X∈D}的局部最优解,若存在δ>0,对X∈D∩{X∈Rn|}。
均有f(X*)≤f(X)。(全局)最优解一定是局部最优解,但反之不然。
数学建模以“建”字为中心,最重要的一点还在于如何将建立起来的数学模型利用数学工具求解,现实生活的数学模型往往涉及的无非是一个最优化问题,在原有现实给予的条件中,怎样得到最优解实际中最优化问题表现形式如下。
minf(X)
s.t.AX≥b.
以目标函数和约束函数存在的特征,这些问题可以分成各种类型,例如:线性规划、非线性规划等。但是,不管问题怎样变化,除去简单的数学基础理论解决办法和微分方程理论的话,最终只能选择最优化理论方式来解决这个问题。
在平时的生活中,最优化理论通常只会出现在管理科学和生活实践中的应用,而线性规划问题是因为各个方面都已经成熟,所以被人们广泛接受。因此,目前对非线性规划理论和其它优化问题探索较多。还记得高中的时候解决非线性的函数都是通过局部线性化来使问题简单化,现在解决非线性规划问题也是一样的,尽量将非线性规划问题局部线性化来解决。
下面求解指派问题最优化的例子。
例:分别让小红、小兰、小新、小刚4人完成A、B、C、D4项工作,各自完成各项工作所需要的时间如表1所示,现在应该如何安排他们4人完成各项工作,使得消耗的时间最短?
这类问题显而易见的就是指派问题,而经过建立模型后我们也会很清楚的意识到匈牙利算法是解决指派问题最简单的算法。如果用一般的方法求解,在这个过程中很可能遇到求解整数规划的分枝定界法或是求解0-1规划的隐枚举法,这个求解方式将会非常复杂。所以,可见所建立的数学模型非常关键。
下面采用匈牙利方式求解。
如此得到的最优指派方式是:小红D、小兰B、小新A、小刚C。
通过求解上面这个最优指派问题,让我们了解了运用数学模型的简单方式。模型求解成为数学建模之后最重要的一步,并且也是到了考验是否能对最优化理论知识完整求解的时候。同时,也通过上面的例子,解释了数学建模在解决最优化的实际问题中的广泛应用。该文所分析的例子只是数学建模中的一个代表性的应用,数学建模与平时生活所遇到的一些事物之间的联系是息息相关的,随着现代科学技术的飞速发展,相信数学建模思想越来越得到广泛的应用。
综上所述,在数学建模和最优化理论之间,二者是相辅相成、密不可分的关系,数学建模的过程不能离开最优化理论,最优化理论也需要建模的支持。数学模型在产生于生活和实践中,模型也会随着事物的改变而越来越复杂。因此,最优化理论也会根据模型建立的不断发展越来越完善。从另一方面看,最优化理论的不断完善也会影响着数学模型不断地提高与优化,为解决客观问题提供最为重要的一步。但是,距离目标还是有一定的距离,同时也显现出了这其中所包含的一些问题,比如说数学建模被其他专业接受的力度不够,受益面小等。要想解决这些问题,就必须对优化建模进行深一步的改革与探索。
参考文献
[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型[M].3版.北京:高等教育出版社,2003.
数学建模的目的范文1篇11
【关键词】数学;整体设计;项目教学;教学改革
一、引言
在大力发展职业教育的形势下,数学课程作为职业院校的基础课程,如何适应职业教育人才培养需求,如何进行教学改革,能否实施项目教学,已经成为数学老师普遍关心的问题.在教学改革的大潮中,传统的教学方式和教学理念受到了严重地挑战.在新形势下,如何因材施教,探索新方法、新模式,突出能力的培养,如何实施项目教学,已成为各职业院校数学教学改革研究的主要课题.本文结合高等数学课程教学改革,在数学课程的整体设计中,对高等数学的教学模式进行了大胆的改革,尝试了数学的“项目”教学,设计了较为合理的教学项目,实现了以学生为主体、以项目为载体、以能力培养为核心的教、学、做一体化的高等数学教改的新模式.
二、高等数学项目教学整体设计(针对建筑类专业设置)
1.高等数学教学项目说明及约束条件
项目名称:健康小区的规划与建设问题.
项目说明:此项目是参照建筑工程技术专业的部分课程(建筑力学,建筑工程测量,建筑识图与制图等)制定的.“健康小区的规划与建设问题”下设6个子项目即:建筑构件的极限承受力问题、多层住宅楼设计(主要是户型设计,窗户的采光问题)、小区内机动车道的建设与规划问题、土地的测量问题、建筑悬梁的设计与建设问题(主要是拱桥梁的设计问题.包括:桥梁的弯矩图问题,三铰拱的合理拱轴线问题)、小区内标识性建筑物的设计等问题.
项目的主要约束条件:小区规划必须有机动车车道(包括弯道),有河流,有桥梁(拱桥,桥长不超过10m),有标志性建筑物(必须是曲顶且建筑物体积不超过1000m3),多层住宅楼房,套内面积120平方米(重点设计户型和窗户的式样),层高六层,有绿地,健身场地等设施,工作环境不限.
2.项目教学设计需达到的教学目标和要完成的具体任务。
(上接19页)
三、课程设计说明与设计体会
本课程设计主要针对建筑类专业设计的,教学内容是根据建筑类专业教学需求设置,主要教学内容为极限与连续、导数及应用、积分与微分方程、二元函数的偏导数与二重积分,总课时72学时.课程设计实施,采取两课(堂内堂外)模式进行,课堂内主要讲解数学知识、数学应用导向,课堂外主要实施项目教学,让学生结合专业课知识,通过调查、分析、求证、建模、解模、讨论、汇报、教师指导等手段,完成各个项目,达到数学课与专业可结合的目的.
本课程的整体设计,充分体现了数学的实际应用,体现了数学课教学与专业课教学的结合,数学课教学内容更具针对性,通过解决项目中的各个问题,找出专业问题的数学模型,并列举一些在专业课中比较常用的数学知识点,并利用典型实例予以充分阐释,本设计能够使数学课老师进一步了解专业课课程体系,学习专业课基本知识,了解专业课教学所需要的数学内容,使数学课教师具有真正意义上的专业背景,从而达到数学课与专业课的结合,提高学生学习数学的兴趣让学生学习有用的数学,获得必需的知识,使学生真正达到学有所用,提高数学课程教学质量的目的.
【参考文献】
数学建模的目的范文
关键词数学建模课程教学数模竞赛创新能力培养改革举措
中图分类号:G642文献标识码:ADOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.05.015
ExplorationandPracticeofMathematicalModelingActivities
intheInnovationEducationalBackground
WANGWenfa[1],WUZhongyuan[2],XUChun[1]
([1]CollegeofMathematicsandComputerScience,Yan'anUniversity,Yan'an,Shaanxi716000;
[2]OfficeofAcademicAffairs,Yan'anUniversity,Yan'an,Shaanxi716000)
AbstractUndertheinnovativeeducationbasedonuniversitypersonneltrainingrequirementsandproblemsoftraditionalmathematicseducation,theimportanceofmathematicalmodelingofstudents'innovativeabilitytoYan'anUniversity,forexample,accordingto"sub-level,sub-module"modelofteachingandorganizationcontestguidance,teachingandassessmentinaccordancewithacademiccompetitions,mathmajorsandcomputermajors,twocontestswithathesisprojectandDaiso,boutiquewebsiteanddigital-analogAssociationandsecondclass"fourconvergence"approachtostudentinnovationandinnovativeability,andmaderemarkableachievementsinpersonneltraining,curriculumdevelopment,teambuilding,professionalbuilding.
Keywordsmathematicalmodelingteaching;mathematicalmodelingcontest;innovativeabilitytraining;reformmeasures
高等学校的大学生是国家科技发展的主力军,大学生的创新能力决定着国家未来的科技创新能力。数学建模课程教学与竞赛的广泛开展对高等学校大学生的创新能力培养具有十分重要的作用。如何在数学建模课程教学与实践中,既能增强大学生的数学应用意识,又能提高大学生运用数学知识和计算机技术分析和解决问题的能力,从而达到提高大学生综合素质和创新能力的目的,这个问题是近年来众多高校关注的问题。延安大学作为一所地方高校,在近几年数学建模课程教学与实践过程中,进行了一系列卓有成效的探索和改革,学生的创新意识和创新能力得到大幅度提升。
1更新教育理念,充分认识数学建模对学生综合素质和创新能力培养的重要性
数学作为一门基础学科,它涉及的领域相当广泛,如经济、计算机及软件、管理、国防等,虽然数学在高校教育教学中的地位不断提高,人们对其认识也不断加深。但是,人们对数学类课程、数学学科在创新型人才培养中的重要性仍认识不够深入,在教学内容、教学方法、教学手段、评价措施等诸多方面,仍然沿用传统数学类课程的教学模式和思维方式,导致高校人才培养与创新教育背景下的人才培养需求完全脱节。正如著名的数学家王梓坤院士所说“今天的数学科学兼有科学和技术两种品质,数学科学是授人以能力的技术。”面向21世纪,高等教育在高度信息化的时代培养具有创新能力的高科技技术人才,数学作为一门技术,现已成为一门普遍实施的技术,也是未来高素质人才必须具备的一门技术。因此,在数学建模课程教学与实践过程中,必须转变传统数学类课程的教育教学理念,不能将其简单地当作工具和方法,而要将其当作是一门技术,而且是一门普遍适用的高新技术,在保证打牢基础的同时,力求培养学生的应用意识与应用能力、创新意识与创新能力,真正实现培养高素质创新人才的目的。
2数学建模课程教学的改革与实践
2.1分层次、分模块实施数学建模课程教学和竞赛指导
一是在数学建模专业课、专业选修课、公共选修课教学中按照知识点及教师研究方向,将课程内容分为两个层次九个模块。第一层次包括数学软件、初等模型、优化模型、数学规划模型、微分方程模型等五个模块;第二层次包括离散模型、概率模型、统计回归模型、数值计算与算法设计等四个模块。第一层次针对公共选修课教学,第一层次+第二层次针对专业课和专业选修课教学。具体措施是:由数学建模课程教学团队集体制定课程教学大纲和实施计划,每位教师按照课程教学大纲和实施计划主讲自己所从事的方向模块,在保证课程教学内容完整性和系统性的同时,根据学生知识层次,充分发挥每位教师专业优势,有效地提升了课程教学质量;二是在大学数学课程教学中,按知识点将数学建模思想融入其中,在激发学生学习数学兴趣的同时,强化学生的数学应用能力培养;三是在校内数学建模竞赛中,按照“建模知识+专题讲座+模拟+竞赛”的模式组织校内建模竞赛,主要以数学建模的基本思路、基本方法、基本技能为内容,使学生对数学建模有更加深入的感知和认识,在激发学生学习数学兴趣和积极性的同时,培养学生的科研意识和创新意识;四是在全国数学建模竞赛中,按照“集训+软件应用+旧题新做+模拟选拔+强化训练”的模式组织全国建模竞赛,主要以培养学生的洞察力、联想力、创新能力、团队协作精神和吃苦精神为内容,使学生的创新意识、团队协作精神得到良好培养。
2.2建立数学建模精品课程网站,为数学建模爱好者搭建学习交流平台
网站将数学建模课程教学与数模竞赛有机地融合,为学生全方位了解、学习和掌握数学建模的相关知识、相关技能开辟第二条通道。网站包括:课程介绍【课程描述、教学内容、教学大纲、建设规划】、教学团队【整体情况、课程负责人、主讲教师】、教学资源【教学安排、多媒体课件、授课录像、电子教案、课程作业、课程习题、模拟试卷、参考资源】、实验教学【实验任务、实验大纲、实验指导、课程设计、实验作品、实验报告】、教学研究【教学方法、教学改革、教学课题、教学论文、学生评教】、教学成果【教学成果奖、获教学奖项、人才培养成果、教材建设】、在线学习【在线交流、在线自测】、成绩考核【平时成绩、作业成绩、实验成绩】、下载专区【教学软件、常用工具】、数模协会【协会简介、协会章程、通知公告、新闻动态、竞赛获奖、优秀论文、往届赛题、模拟赛题、校内竞赛、新手入门】等,这些内容几乎囊括了数学建模教育教学活动的所有内容,学生可以通过网络资料学习就可以全面了解数学建模的相关知识与技能。
2.3专业相互融合,取长补短,充分发挥学生各自专业优势
数学与计算机科学学院现有数学与应用数学、信息与计算科学、计算机科学与技术、软件工程四个专业,其中两个为数学类专业、两个为计算机类专业。在课程教学中针对两专业的长处和不足,按照专业结队子、学生结队子的模式组织教学和小组讨论,强化计算机类专业学生的数学应用能力培养,强化数学类专业学生的计算机软件应用能力培养;在竞赛组队中,每队均配备至少1名计算机类专业学生和1名数学类专业学生。充分发挥各自的优势,取长补短,使学生的综合能力得到提升。
2.4延伸数学建模竞赛效能,不断提高学生的创新能力
每年全国大学生数学建模竞赛和校内数学建模竞赛试题都是从实际生活中提取出的实际问题。因此,指导教师在指导学生毕业论文(设计)和大学生创新训练项目时,从往届赛题或模拟试题中选择一些题目,将其进行适当的延伸作为学生毕业论文(设计)和大学生创新训练项目选题。通过这一方式,进一步培养学生的创新思维和创新意识,为学生今后从事科学研究奠定了坚实的基础。
3数学建模课程教学改革取得的成效
3.1我校全国大学生数学建模竞赛成绩居全省同类院校前列
我校参加全国大学生数学建模竞赛共获得国家一等奖4项、国家二等奖6项、陕西省一等奖33项、二等奖71项,4次被评为优秀组织奖,1名指导教师获陕西省数学建模竞赛陕西赛区优秀指导教师,600多名学生参与大创项目,公开发表科研论文30余篇,学生的就业率和就业质量得到明显提高。该赛事因此也成为了延安大学学科竞赛品牌和亮点。
3.2我校数学建模教育获得多项教学成果奖、质量工程项目及教改项目
教学成果奖:“理工类大学生数学素质与创新能力培养的研究与实践”荣获2009年陕西省教学成果二等奖;“地方性院校开展数学建模教学的实践与探索”荣获2003年延安大学教学成果一等奖;“计算机专业高素质应用型人才培养模式的改革与实践”荣获2012年延安大学教学成果一等奖;“厚基础、重实践、强化工程素质和创新的人才培养模式的研究与实践”荣获2011年延安大学教学成果二等奖;“数学建模课程改革及数学建模竞赛的研究与实践”荣获2007年延安大学教学成果二等奖。
质量工程项目:“数学与应用数学专业”为2010年省级特色专业;“数学建模教学团队”为2011年省级教学团队;“数学建模精品课程”为2012年校级精品课程;2014年“数学建模”课程获批为省级精品资源共享课程;2014年“数学与应用数学”专业获批为省级专业综合试点项目。
教改项目:“大学生数学应用能力创新能力培养的改革与实践”为2009年省级重点教改项目;“地方高校青年教师教学能力提升途径的研究与实践”为2013年省级重点;“青年教师教学能力提升的研究与实践”为2011年校级重点;“计算机相关专业校企合作人才培养模式改革的研究与实践”为2013年校级重点。
3.3依托数学建模教育平台,推动指导教师教学科研能力和综合素质提升
数学建模教育不仅提高了学生的创新能力,同时也为指导教师的教学、科研及综合素质的提升起到了推动作用。数学建模课程是一门面向全校理、工、经、管、教各学科专业大学生开设的理论与实践相结合的基础课程,主要以学生的洞察能力、创新能力、数学语言翻译能力、抽象能力、文字表达能力、综合分析能力、思辨能力、使用当代科技最新成果的能力、计算机编程能力、数学软件应用能力、团队协作精神和组织协调能力等综合素质培养为目标,以数学建模课程教学、数学建模竞赛、第二课堂、毕业论文(设计)、大学生创新训练项目等为手段,通过“分层次、分模块、四融合”的教学模式的有效实施,在提高我校学生解决在理、工、经、管、教等学科专业领域遇到的数学建模问题的能力的同时,为我校高素质、应用型人才培养做出贡献。
基金项目:2013“地方高校青年教师教学能力提升途径的研究与实践”(项目编号:13BZ37);2014年陕西本科高等学校“精品资源共享课程建设”项目“数学建模”课程建设阶段性成果
参考文献