前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇数学建模实践总结范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
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。
关键词:中等职业院校 数学教学 数学建模思想 教学改革
数学建模思想在数学教学活动中已经得到广泛的认可,在不同阶段、不同层次的教学中取得了良好的教学效果。但是对于中职教育而言,数学教学体系的构建并不完善,出于学生基本情况、数学教材使用情况、数学教学认知与能力水平情况的影响,数学建模思想尚未完全运用于中职数学教学实践中。为了中职数学更深层次的教学改革,本文以理论联系实际的方式,从实践教学的视角对数学建模思想在中职数学教学中的应用进行深入的分析。
一、中职数学教学中数学建模思想运用可行性分析
数学建模思想在中职数学教学中运用是否具备可行性,需要结合实际进行调查验证。为了完成本文的研究,对笔者所在学校所开展的数学教学实际情况、学生数学学习实际情况进行了详细的调查分析。调查采用问卷调查的方式,包括学校学生数学应用能力、数学建模思想解决实际数学问题的社会需求、数学建模思想在当前中职院校数学教学中体现情况以及学生对数学建模思想的认知四个方面。
调查结果显示,笔者所在学校学生在数学建模正确率、验证模型正确率方面的表现差强人意,表明学生在数学知识的实际运用上并未表现出应有的水平。对中职院校的数学课本抽样调查结果发现,虽然绝大多数数学教材的设计已经涉及了数学建模思想,但是培养学生数学应用能力方面的内容仍然欠缺;在中职数学所能够涉及的社会岗位抽样调查结果显示,比如资源环境领域、物流运输领域等对运用数学建模思想解决实际数学问题的能力需求空间巨大。
对学生的综合问卷调查结果则表明,超过80%的学生认为数学建模能力的建立十分必要,对于其以后的就业具有积极的帮助,他们乐于接受数学学习中的数学建模能力构建。从这些实际调查结果可知,当前中职数学教学中引入数学建模思想具有较强的可行性。
二、数学建模思想在中职数学课堂教学过程中的构建
1.融入数学建模思想的中职数学课堂
融入数学建模思想的中职数学课堂教学与其他教学模式一样,同样需要经过五个基本步骤,而且在每个步骤中需要结合数学建模思想的特征、优势、原则、规律以及中职学生数学学习的基本情况进行针对性的课堂设置,并且课堂教学整体上要遵循构建主义理论。
首先在备课阶段,教师需要对构建主义、人本主义以及数学建模思想、中职数学教学内容、中职学生基本情况具有充分的了解和认知,以全新的数学建模教学观念准备教学材料;其次在课堂引入阶段,教师在备课时已准备的丰富教学素材的基础上,以构建主义要求导入新知识,尤以数学软件进行教学演示为宜;再次在引导教学阶段,教师引导学生对新知识进一步挖掘,遵循启发引导、循序渐进的原则;第四在课堂结束阶段,通过一堂课的教学,学生对所学的数学建模知识获得了基本的了解和掌握,在结束阶段需要进一步总结以巩固学生的数学建模思想;最后在课后的巩固阶段,以传统的课外作业和学期测评方式对学生进行考核评价,使学生及时发现问题并分析和解决问题,使数学建模知识得到进一步巩固。
2.中职数学基础知识的铺垫
从整体上来看,中职数学教学中的数学建模能力的培养是一个系统工程,需要经历一系列的步骤,而基础知识的铺垫则被视为第一步。在中职数学基础知识的铺垫阶段,通常所采取的教学方式为“讲解-传授”式,要求教师自身对数学建模思想具有足够的了解和掌握,然后结合自己的了解和实践,以讲解的方式向学生传授数学建模的基础知识,以使学生对数学建模具有初步的认知,进而引导和帮助学生建立基础的数学知识体系和数学建模基础知识体系。此外,在教师进行数学建模讲解时,除基础认知之外,还需要引导学生对数学建模的基本运用方法进行初步的感悟,并建立系统的数学基础语言体系。
3.数学建模思想融入课堂的教学阶段
在中职学生获得初步的数学建模基础知识后,应在数学教师的引导下进入下一阶段的学习,即课堂融入阶段。在中职数学教学中,数学建模思想的课堂融入通常以“活动―参与”的教学模式,其强调数学建模课堂教学中学生的主动参与性,突出学生在学习中的主体地位。数学建模融入课堂教学阶段至关重要,对教师本身的素质和要求较高,要求教师对课堂教学具有整体的、灵活的把握能力。课堂融入阶段通常包括情景创设、师生合作活动探索、师生交流和讨论、师生总结与研究拓展、课后实践活动五个步骤。
4.中职学生数学建模思想的应用
中职教育对人才培养具有较高的实际运用能力要求,这就需要中职数学教学同样要求实际应用能力的训练和锻炼。经过以上阶段的教学实施之后,中职学生基本获得了系统数学知识和基本的数学建模能力,接下来需要在教师的引导下进入实践应用联系阶段。该阶段的目的在于锻炼学生自主完成数学实习作业、体会运用数学建模思想模拟解决实际数学问题的经过,进而巩固学生的建模思想。
在该阶段,教师应该坚持学生自主的原则,指导学生完成自我检验和自我修正。学生的自主练习可采取独立完成、小组合作完成等形式,数学实习作业题的设置则需要难易适中,能够给学生预留足够的发挥空间。
三、中职数学建模思想的教学应用实践
在中职数学建模教学中,教师设计的教学内容应以日常生活中遇到的数学问题为例,这样能够强化学生的理解和记忆。
比如在基础知识铺垫阶段,以城市用水收费标准为例来引导学生学习分段函数,使其结合自身日常生活中经常遇到的事情来加深对数学基础知识的理解,并在此基础上引导学生对日常生活中常见的涉及分段函数知识点的案例进行常识性应用和巩固,比如出租车的收费模式等。
而在数学建模思想融入课堂教学阶段,可在学生已掌握知识点基础上,教师设置情境进行互动性学习,比如“函数知识在手机卡计费中的应用”,教师创设情境,让学生通过建立函数模型来解决实际问题。
数学建模思想的实际应用是中职数学教学的最终目的,在此阶段,教师不妨将实际生活中的问题设计成数学案例,要求学生在课余时间独立或以团队合作的方式完成练习。
例如:某蔬菜大棚黄瓜种植中,由于菜农对于市场行情并没有准确合理地把握,因此对出售价格和时间的关系掌握不准,进而无法确定最佳经济收入。在这个背景下,请学生结合历年市场发展趋势与行情解决如下问题:建立黄瓜市场出售时间与价格的函数关系,并解释市场发展趋势;建立黄瓜种植时间与成本的函数关系,并解释成本的变化原因;在哪个时间段上市能够使菜农获得最大收益?
学生通过团队配合所做出的最佳方案如下。
第一步,进行市场调研,包括网络资料搜集与蔬菜市场实地调研。经过为期三天的调研,学生获得了2015年2月15日起300天的市场资料和数据,在经过教师的指导后,学生通过直角坐标系下的离散点图找到了市场变化趋势,成功地将日常生活中的实际问题转化成为了数学问题。
第二步,学生结合300天的数据进行了模型假设,即假设一:所搜集到的数据为真实可靠的数据;假设二:种植成本与市场售价间的差额为菜农的实际纯收益。
第三步,在该问题的关键点上引入建模思想,即种植成本与上市时间在2月15日起第150天时出现最低拐点,而市场售价与上市时间关系函数则在2月15日起第200天时出现最低拐点。在该处引入建模思想,可以得出种植成本Q与时间t之间的函数关系,以及市场售价P与时间t之间的函数关系。
对所出现的两个时间拐点而言,由于气候的影响,黄瓜在资料时间起点后的150天进入高产期,种植成本达到最低,此后黄瓜的市场供给开始增加,进而在此后的50天左右,市场供给达到最大化,造成市场售价最低,之后随着产量的减少,市场供需逐渐平衡,市场售价也开始回升。将生产成本与实践的关系函数进行整理,然后将其与销售价格和时间的关系函数进行整合,得出生产成本、销售时间、市场售价之间的综合函数,在此函数的基础上对时间区间进行计算,便可得到最佳值。
第四步,讨论分析,假设菜农的最大收益为K,则K=P-Q,那么:
当100≤P≤300而且0≤t≤200时,那么当P=250且t=50时,K得到最大值为100;
当100≤P≤300而且200≤t≤300时,在P与t的限制条件下,P取值400无意义,因此P应当取值300,对应的t取值300,此时K值为87.5;
由以上分析可知,当从2月15日起第50天时,菜农选择上市所获得的收益最大。
在学生完成此案例之后,一方面可以使学生对数学知识的实际运用获得了直观的认知,另一方面也培养了中职学生的数学应用能力。
四、实践教学效果分析
在笔者所在学校数学建模思想实践教学实施一段时间之后,采用问卷调查的方式分别对学生和教师进行了调查。结果显示,学生对于该模式的教学认可度明显提升,并表现出积极的兴趣和主动的参与,而且阶段性的测试结果也表明其数学成绩获得了明显的提升。实践应用结果表明,数学建模思想在中职数学教学中的应用明显改变了中职生学习数学的态度,学习的积极性和兴趣不断提升,学习方式也由原来的被动模式转变为主动模式,学生的综合能力和学习成绩大大提升。
此外,对教师的调查结果也显示,教师也更乐于采用此类教学方式,更乐于引入数学建模思想来进行中职数学教学。综合实践表明,中职数学教学中融入数学建模思想的教学模式具有推广价值。
参考文献:
[1]李涛.中等职业学校数学建模课程建设之研究[D].鲁东大学,2013.
[2]王娟,侯玉双.数学建模思想在数学分析课程教学中的应用[J].科技信息,2013(23).
关键词:独立学院;数学建模;教学改革
中图分类号:G4 文献标识码:A文章编号:16723198(2012)10013901
独立学院应以培养应用型人才为目标,人才的知识能力结构是应用型,而不是学术型;要按照应用型能力结构,重新构建理论和实践教学的体系,培养学生应用和创新能力,以满足学生发展的需求。从这样的教育思想出发,数学建模活动的开展成为必然。
1 独立学院数学教育的现状及开展数学建模活动的必要性
目前,独立学院数学课程中存在诸多问题,这些问题不但影响了独立学院学生学习数学的积极性,更主要的是后继课程的学习也受到影响。在教学实践中,专业课教师认为学生的数学基础不扎实,不能灵活运用在具体问题上,而对于学生,则表现为不能通过自学来获取新知识,对教师过于依赖等。在学生毕业以后,不会或者意识不到可以应用数学工具去解决他们各自领域的问题。
为解决上述问题,培养满足社会经济需求的应用型人才,数学建模活动以其对学生知识、能力、素质的综合培养,成为独立学院数学教学改革的有力手段。它是在基础课和专业课之间架起的一座桥梁,通过数学建模活动的开展,侧重培养学生综合运用数学知识分析和解决实际问题的能力,增强创新意识和科学计算的能力,开拓知识面,从而推动数学教学思想、内容和体系、方法和手段的改革。
2 我院开展数学建模活动的探索与实践
目前,多数独立学院仅仅是为了参加每年一次的全国大学生数学建模竞赛,对参赛队员进行个别培训,还没有进行大面积的讲授,所以对教改的影响和促进不大。原因很多,主要是独立学院学生的数学底子太薄,数学课时太少,开设数学建模课程难度较大。因此,要将数学建模的收益面推广到全体独立学院学生,仅靠现行的课程体系是不行的,在全院范围内开展数学建模活动是一个大胆的尝试。
我院从2006 年开始,在教务处、学生处的支持下,走访各兄弟院校后,根据我院实际,制订了数学建模的教学、活动计划及实施方案。
合理配置教师队伍,多种形式提高教师水平,充分重视师资培养,具体如下:
(1)以老带新,以新辅老,让青年教师参加数学建模选修课的教学。二是每年让2-3名青年教师参加数学建模竞赛相关培训,交流汲取各兄弟院校的优秀经验。三是让青年教师参与到每年一次的全国大学生数学建模竞赛的指导工作,以赛带练,在实际工作中锻炼自己。
(2)由教务处组织,通知各科系学生自愿报名,每年第一学期开设约40学时的数学建模选修课程。主要针对学过高等数学、线性代数等知识的大一、大二学生。课程结束后进行全院的数学建模竞赛,选拔优秀者为我院的全国大学生数学建模竞赛预备队员,在暑期或第二学期继续进行强化集训。
(3)授课采用灵活方式进行。有一些需补充的基础理论知识如最小二乘法、线性规划、微分方程等,就采用黑板来讲;对于MATLAB、LINDO、LINGO等软件平台的介绍则使用课件来讲。
(4)由于独立学院学生的数学底子较薄,且没有较适合的数学建模教材。因此,我们组织任课教师共同讨论,按照数学建模选修课的要求,选取多种教材中的相关内容,取舍讲授,自编讲稿。
(5)选修课考核和数模竞赛选拔相结合,由教练组提供题目,开卷形式,学生可以利用一切资源,最后把其结论总结,完成小论文的形式。
(6)组织学生成立数学建模协会,通过开展一系列的活动,扩大数学建模的影响,提高学生的兴趣。
3 取得的经验、成果与存在的不足和改进设想
3.1 取得的经验和成果
数学建模活动的开展,为我院选拔全国大学生数学建模竞赛参赛队员奠定了稳定、良好的基础,参赛至今共获得省级以上奖励四项,位居四川省独立学院前列。
在开展数学建模的活动中,我们总结了以下几个方面的经验:
(1)数模教学中,教学案例的选择,应该遵循两个原则:一是“少而精”,数学建模课程的侧重点应该是方法的训练,应选择那些高深知识不多,但在知识的应用上有深度、有特色的典型例子;二是“贴近原型”,数学建模中的案例应该与传统数学课程的习题有明显区别,它应尽可能地贴近实际问题。
(2)独立学院的数学建模活动普遍起步较晚,教师要多参加各种数模培训,向一些数学建模方面的专家取经,和各地各校的优秀教师交流汲取经验,“走出去,带回来”不断提高自身水平。
(3)在数模选修课、数模竞赛培训、数模协会的活动中,充分重视学生团队合作精神的培养,学生间良好的分工合作是数学建模活动顺利开展、数模竞赛取得好成绩的必要条件。
(4)数模竞赛中一些需要注意的细节:数模竞赛队员的组合,最好是由数学能力,计算机综合应用能力,文字表达能力各有所长的同学搭配而成;赛前对一些比赛常用的基本技能的集训是很有必要的,如数学软件、数学公式编辑器,论文格式编排等;比赛场所的安排要协调周到、准备充分;数模竞赛期间是比较紧张辛苦的,队员间有意见分歧也会难免,在竞赛前指导教师要向队员强调团结合作思想,让队员做好吃苦的准备,避免比赛过程中的意外情况发生,在比赛期间要体现对学生的关爱;比赛过程中和学生的信息沟通要顺畅,有比赛之外的问题及时发现,及时解决;比赛期间注意宣传,引起各方面的重视和了解;赛后指导教师和学生应做好经验总结。
通过开展数学建模活动,我们有了以下几个方面的收获:
(1)通过数学建模活动的开展,提高了教师自身的理论水平和组织能力。同时,数学建模选修课也为高等数学的教学改革提供了崭新的教学思想和内容、教学方法与手段。数学建模教学中采用的“研讨式”教学法,在传授知识的同时,也把前人发现、积累知识的方法、经验介绍给了学生,注重培养学生的创新意识和实践能力。
(2)学生在数学建模活动中,不断发现自己在数学知识和数学思维方面的不足,激发学生对数学的兴趣,使其在学习中更主动,更有效;而数学素养的提高又增强了建模的能力,从而形成“数学的学习和数学的应用”相互促进的良性循环,大大提高了学生学习数学的积极性。
(3)在数学建模竞赛培训到比赛的过程中,学生初步了解了论文写作的基本过程,尝试独立完成论文,体验了一次小型科研活动的过程,提高了自身钻研问题、解决问题的动手能力。同时学生使用数学软件平台的能力、学生的团队合作能力、应变能力,创造力、想象力和洞察力也有了较大的提高。
3.2 存在的不足之处和改进设想
(1)大部分独立学院院校没有专门的用于数学建模的数学实验室,学生上机受到限制,学时较少,数学软件的应用不够熟练,影响了数学模型的求解。可考虑将现有的机房装上常用的数学软件,就可基本满足数学建模的需要,尽量避开平时上机高峰,在暑期或节假日安排集中训练。
(2)学生上数学建模选修课的时间与其他课程和学生活动会发生冲突,个别学生不得不中途放弃选修课。可考虑分班分时间教学,让学生在时间上有更多选择。
(3)由于大部分独立学院院校都是在近几年才开始开展数学建模活动及参加全国大学生数学建模竞赛,这方面的宣传力度还不够,部分学生甚至相当多的教师对数学及数学建模课程缺乏足够的了解和正确的认识,不利于数学建模活动的广泛开展。应充分重视与院系主管领导、宣传部门及学生口的老师间的沟通交流,共同营造开展活动的良好氛围。
在今后的工作过程中,我们将把这些好的经验继续下去,尽量寻求更好的办法去弥补不足之处。以“学用结合,以用为主”的原则,对教学内容和方法、教学观念和教材建设等方面进行改革,从多种渠道丰富学生的第二课堂,以吸引更多的学生了解数学建模,参与到其中,尽快提高独立学院学生的应用能力和创新能力。
参考文献
[1]严坤妹. 浅谈培养和提高学生数学建模能力的对策[J].福建商业高等专科学校学报,2011,(01).
关键词:初中数学,数学建模教学
在新课标的要求下,数学课堂的主要任务是围绕教学内容,选取典型素材激发学生兴趣,以“润物细无声”的形式渗透数学建模思想,提高学生的建模能力。通过对教学实践的研究发现,采用“问题情境——建立模型——解释、应用与拓展”的教学模式,可以帮助学生理解知识的发生、形成过程与应用。使学生在朴素的问题情境中,通过观察、操作、思考、交流和运用,掌握重要的数学观念和思想方法,逐步形成良好的数学思维习惯,强化数学的应用意识。这种教学模式要求教师从建模的角度来分析和处理教学内容,把数学知识的学习和应用结合起来,使之符合“具体——抽象——具体”的认识规律。
(1)初中数学建模教学的目标
初中数学建模教学的目标是根据数学学科的特点和数学课程标准提出的,主要有以下几点:
①培养学生的数学应用意识和观念
当遇到实际问题时学生能利用已有知识,从数学的角度审视问题、分析问题和解决问题。
②培养学生用数学的能力
在解决实际问题的过程中,培养学生从问题中抽象出数学问题的能力,建构数学模型的能力,对数学模型进行化归的能力,对数学结果进行评价和推广的能力。
③培养学生树立正确的数学观
通过数学建模教学使学生认识到数学不仅是人们认识世界的工具而且还是一门艺术。数学中充满着创新精神,具有重要的文化价值。
④激发学生学习数学的兴趣
数学建模教学,从数学应用的角度处理教学内容,培养学生自主学习的探索性和创新性,这种新型的授课方式克服了传统教学中内容枯燥、方法呆板的缺点,极大地提高学生的数学学习兴趣。
⑤培养学生树立数学学习的自信心
传统的数学教学过分强调数学知识的抽象性和严谨性,这样使得学生普遍感到数学难懂难学,对数学学习产生畏惧感。数学建模教学,注重用学生容易理解和接受的方式传授数学,注重学生的动手操作和实践活动,这些对增强学生学好数学的信心有着独特的作用。
(2)数学建模教学的五个环节
① 创设问题情景,激发求知欲
在教学内容的指导下,从学生原有的生活经验和知识背景出发,安排适当的实际应用题,让学生带着问题进行学习,为进一步学习做好情感上的准备,同时教师
根据实际情况给学生提供进行数学活动交流的机会。
② 建立数学模型,导入学习课题
教师启发学生从实践、交流中抽象、概括所要学习问题的本质,同时渗透建模思想,介绍建模方法。在这一过程中学生成为学习数学的主体,教师成为学生的组织者、引导者、合作者与共同研究者。
③ 研究数学模型,形成数学知识
教师为主导,学生为主体,师生灵活运用启发式、尝试指导法等方法共同对所建立的数学模型进行研究和分析,完成课题的学习。通过这种数学活动最终使学生获得了基本的数学知识、思想和方法。
④ 解决实际问题,享受成功喜悦
利用课题学习中获得的数学知识可以顺利解答课堂最初提出的实际应用问题。学生在整个建模活动中体会到了数学在解决生活实际问题中的价值,体验到了所学知识的用途和巨大作用,成功的喜悦油然而生。
⑤ 归纳总结,深化教学目标
根据教学目标的要求,教师在课题结束后要指导学生归纳出知识的一般规律。帮助学生理解知识和技能在整体中的相互关系和结构上的统一性,使学生在认识新问题的同时能同化新知识,构建形成自己的智力体系。最终使学生不但能很好掌握数学建模方法,而且还能使教学目标达到深化。
(3)课例
① 创设问题情景
问题:某单位组织职工上驾校,现在有甲、乙两个驾校可供选择,原价每人1000元,最少10人,两家驾校都可实行打折优惠。甲校每位打七五折;乙校可以一位免费,其余打八折。若单位职工准备去10至30位,应选哪家更省钱?
② 抽象概括,建立模型
解:设当该单位去x名职工时,甲、乙两校收费相同,根据题意得:
③ 研究模型
建立不等式模型(甲比乙优惠的情况):
④ 解决实际应用问题
通过建立方程模型(a +b=c +d)和不等式模型(a +b
⑤ 归纳总结
通过建立方程模型和不等式模型,我们解决了生活中的最少费用问题。
总之,数学建模教学应把培养学生的应用意识落实在日常的教学过程中,让学生在数学建模的课堂中学习到数学的思想和方法。
参考文献
[1] 钱珮玲,邵光华.数学思想方法与中学数学 [M]. 北京: 北京师范大学出版社, 2001: 94-103.
[2] 孔凡海. 中学生数学建模读本 [M]. 南京: 江苏教育出版社,1998:13-20.
【关键词】数学模型;数学建模竞赛;创新能力
全国大学生数学建模竞赛创办于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.2015年,来自全国33个省/市/自治区(包括香港和澳门特区)及新加坡和美国的1 326所院校、28 574个队、85 000名大学生报名参加本项竞赛.在组织参加竞赛的过程中,学校充分认识和体会到数学建模给学生提供了一个很好的应用数学能力解决实际问题的载体.
一、有助于学生创新性思维能力的提升
数学建模竞赛题目都是实际问题,且一般以当前热点问题为主,呈现很强的新颖性.赛题既没有唯一的答案也没有唯一的解法,姆治黾偕琛⒔立模型、求解检验、结果分析再到论文写作,每一个环节、每一个步骤都由三名队员自主完成.在模型建立求解过程中强化了学生运用所学数学知识解决实际问题的技能,提高了思维的灵活性、独创性,培养了学生探索发现、分析归纳的逻辑思维能力.建模过程中通常需要运用MATLAB、LINGO等软件编程,对数据、图像和模型进行处理.
二、有助于学生科技创业素质的培养
数学建模竞赛通过对学生创新能力的培养,为学生以后的就业、创业打下了良好的基础.现代教育不只是传授给学生知识,更要做到学而有用、学以致用,走产、学、研相结合的道路.数学建模所培养出来的大批人才,正在成为科研队伍的生力军,数学建模的来源都是一些实际性问题,体现了知识与实际的有力结合,能够激发出学生参加科研活动的热情,让他们感到学而知其用,研而感其趣,学以致用.
三、北华大学数学建模的实践与学生创新能力的培养
(一)通过数学建模教学和培训提升学生的创新能力
从低年级的数学课程教学中渗透数学建模的思想,培养学生的建模兴趣.随着教师对数学建模认识的不断提高,参与数学建模的教师也越来越多,近年来无论是从教师自身还是从学院要求,我们都加强了教师把数学建模思想融入教学中去的能力,注重培养学生的数学思想,给学生渗透数学来源于生产实践,再应用于生产实践的方法.让学生充分认识到学数学的目的在于用数学,学的最终目的是能够更好地用,而这一点正是数学建模的能力.
教学和培训相结合.数学建模课程在数学与统计学院是本科生的必修课,在电气、机械等工科学院是选修课程,由于培养方案和专业课设置的制约,有些学生在参加建模的时候还没有学习相关的建模课程,而等到学完数学建模课程,学生已经到了面临考研、培训、找工作的阶段,通常不会把经历更多地放在参加建模竞赛上面.
数学建模的内容相当广泛,常用的方法包括概率与统计、线性规划和非线性规划、模糊数学、微分方程和图论等,随便哪一个内容拿出来都是一门学科.传统的教学方式是一位教师担任一个课堂的教学,从头讲到尾.“术业有专攻”,教师也不可能都是全才,再好的教师都只能在某一领域有较深入的研究,因而,教学应该“人尽其才,物尽其用”.为此,我们在建模培训的过程中一直采用专题轮流讲座,一方面,充分发挥各位教师的专长,另一方面,每位教师讲授任务不是很重,不必花很多时间在陌生的领域里面,容易做到精益求精,让学生达到最佳的学习效果.
在数学建模课程的教学中强调实际性和应用性.讲授经典的模型,引入模型在实际问题的具体应用,增强学生的学习兴趣,培养学生学以致用的能力.通过从实际问题出发逐步引入模型更易于启发学生寻求更为简捷、高效、精确的模型.强调数学模型的构建理论方法,加强数学模型的求解训练.在教学上充分发挥计算机技术和数学软件的优势,让数学模型的课程的讲授不仅仅是理论的推导,更具有数据的说服力和可视化的直观效果.
(二)通过开展和组织学生参加数学建模竞赛提升学生的创新能力
校内数学建模竞赛.每年新生入学,我们都在入学教育环节中加入数学建模竞赛的介绍,建模协会及时纳新.11月,举办院级的数学建模竞赛,让高年级学生做低年级学生的指导教师,一方面,让大一新生对竞赛有个初步的认识和体验,另一方面,也让高年级学生得到进一步的锻炼.第二年5月份暑假前我们会组织学生参加省级数学建模竞赛,全校各个学院、各个专业、不同年级的学生均可组队参加,并以省数模竞赛的参赛成绩作为选拔参加全国大学生数学建模竞赛的依据.
每年的9月举行全国大学生数学建模竞赛,全国大学生数模竞赛对于参赛学生而言,是对前期课程学习、参赛经历和创新探索的一次重要总结与检验,同时参与全国大学生数学建模竞赛的过程就是科学研究的过程,竞赛题目的难度也符合从事科学研究的难度,参与竞赛是对自己创新意识的一次重要锻炼,并从中寻求不足与肯定,再以此为起点进一步探索解决实际问题的方法,然后逐步从解决给定问题过渡到自己发现和提出新的问题.
从一定意义上讲,数学建模竞赛是对一所高校教学水平、管理水平和学生综合素质及能力的检验.为了搞好数学建模竞赛,取得理想的竞赛成绩,当然少不了各方面的大力支持和配合.首先,学院领导高度重视是开展数学建模活动的根本保证;其次,要充分认识教师在开展数学建模活动中的关键作用;再次,参赛学生团结协作、顽强拼搏是开展数学建模活动的基础;最后,各相关职能部门大力协助是开展数学建模活动的重要保障.
【参考文献】
[1]颜文勇.高职高专数学建模教学的探索与实践[J].成都电子机械高等专科学校学报,2012(4):46-49.