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篇数学应用类论文范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
【关键词】高校语文;教学;类比迁移
素质教育提倡促进学生的全面发展,培养学生的综合能力。在大学语文教学中,为了提高语文教学的效率,更好地培养学生的思维能力和人文素养,需要进行教学方法的改进。而类比迁移是近年来教育学中研究的比较透彻的方法,在多个教学领域中均取得良好的效果。为了促进教学的发展,笔者对大学语文教学中类比迁移的方法进行了分析,以提高语文教学的效率。
一、类比迁移教学法的理论意义
现代的教学理论认为,有效的学习是将新知识与旧知识进行合理的链接,并且各种知识点之间有效的分类的过程。因此,在现代的教学过程中,衍生出一种类比迁移的教学方法。此种方法是在学生原有的认知水平之上,进行知识的类比,从而帮助学生建立起有效的知识体系,更好地理解和掌握所学的知识。同时,在类比和迁移的过程中,以学生的角度进行问题的设置,能够减少学生对新知识的陌生感,学习兴趣被有效的激发,能够更加积极主动地参与到教学活动中,提高学生学习的自主性和问题的思考能力,进而全面培养学生的综合素质。
二、在大学语文教学中进行类比迁移教学的现实价值
首先,对于大学语文教学来说,不仅是对学生进行语言文字和写作能力的训练,更重要的是培养学生的分析问题和解决问题的能力。通过类迁迁移的教学方法,学生不仅能够更好的学习新的知识点,而且思维得到了训练,能够从某种事物联系到另外的事物上,学到了一种思考的方法。在未来的学习工作中,面对问题能够从容不迫,更好地分析问题、解决问题。
其次,类比迁移法在教学过程中,给学生提供了思考的空间。对于一些生涩的文章,隐含的情感,通过此种方法的讲解,学生内心形成更为生动形象的画面感。可以帮助学生提高文学作品的鉴赏能力,提升学生的文学素养。
最后,通过在语文教学中进行类比迁移法的展开,学生对大学语文的学习有了更加深入全面的认识。在类比迁移教学实施过程中,教学内容可以实现横向、纵向的延伸和比较,学生还可以将所学知识的一些特性转移到其他知识上,有利于新旧知识之间的链接,并且使旧的知识得到升华。学生的语文学习更加系统化,教学效率得到质的提高。
三、大学语文中进行类比迁移教学的建议
为了培养语文学习兴趣,提高学生的综合能力,很多教师应该对类比迁移教学法都进行过深入的研究,取得了良好的教学效果。因此,笔者从理论上进行分类,分别分析常用的横向比较、纵向联想等类比迁移的方法,现总结如下:
1.横向比较与拓展
教育专家曾经明确的指出,比较学习是进行阅读学习的有效方法。在语文教学的过程中,面对新的知识,学生往往觉得生涩没有意思,提不起来学习兴趣,最多也就是读读课文,很少进行独立的思考。而教师通过类比的方法,可以举一反三,激发学生的想象力,使学生愿意思考和分析问题。通过在阅读中进行比较,我们可以存在类似的表达、主题和思想,同时也可以在同一类型的文章中寻找不同的写作技巧和描绘方法。在同中见异,并在异中求同,激发学生的学习兴趣,帮助学生自主的发现问题,提高学生的自主学习能力。
在大学语文教学中,我们通常会遇到许多的文章,有古文古诗到小说诗歌,涉及的题材十分丰富。在这种情况下,学生很难把握学习的重点。而教师可以通过进行教材的分析,寻找教材之间的相似点,进行横向的比较,引导学生运用类比的方法,进行合理的想象和知识的迁移,引导学生更好地理解新的知识。横向比较的方法不仅可以使学生对旧的的知识进行复习回顾,而且可以通过联想生动的进行新的知识的解释,开拓学生的新视野,训练学生的思维。
2.纵向联想与沟通
相关的理论指出,在任何学科知识中,各个知识点之间并不是孤立的,而是相互联系共同形成特有的知识结构的。对于大学语文来说,各种文体、语言、表达写作方面的知识,纵横交错十分复杂。作为教师,应该将所有的教学进行合理的归纳,在一个较高的角度对知识进行梳理,使知识更加的清晰明了。而在语文教学的过程中,应该认识到新知识是由旧知识发展和延伸形成的,合理的借助类比迁移的方法,梳理新旧知识发生的关系,提出知识的不同,在原有的知识上进行新的知识的学习,使学生形成一个清晰的知识体系,帮助学生更好的理解新知识和掌握新知识,并且巩固旧的知识。
因此,纵向的进行知识的类比,就是寻找新旧知识的联系,在旧知识的基础上进行信息的重新组合和延伸,以形成的知识。通过类比的方法,使得旧知识和新知识之间建立清晰的知识脉络,以帮助学生更好更快地掌握新知识。并且,在此种教学方法下,学生可以进行合理的联想,进行掌握学习的方法,拓展知识视野和提高文学欣赏品味。
3.纵横交织,整合学习
为了促进语文教学的效率,使学生的思维更好的训练,在实际的语文教学过程中,教师应该对知识进行综合分析,进行横向和纵向类比方法的整合。相关教育专家指出,为了提高知识的学习效率,应该寻找相同的例子,加深学习的迁移效果。而孤立的知识点容易被遗忘,为了深化记忆,应该将知识进行系统的整合,帮助个体更好地理解与掌握知识。在实际的教学过程中,教师应该对知识进行纵横组合。首先,站在学生的角度,对于具体问题进行深入探究,引导学生横向的联想和纵向的沟通,更好地将知识链接成网,帮助学生融会贯通的进行语文的学习,提高学生的学习效率。
综上所述,类比迁移的方法不仅为教师提供了高效的教学方法,而且在一定程度上可以培养学生的思维能力,促进学生的知识学习和思维的锻炼。
参考文献:
[1]吴晓旭. 谈大学语文教学中的类比迁移法[J]. 教育与职业,2010(35):154-155.
学好数理化,走遍天下都不怕。写好数学论文的前提是需要有拟定一个优秀的数学论文题目,有哪些比较优秀的数学论文题目呢?下面小编给大家带来2021最新数学方向毕业论文题目有哪些,希望能帮助到大家!
中学数学论文题目1、用面积思想方法解题
2、向量空间与矩阵
3、向量空间与等价关系
4、代数中美学思想新探
5、谈在数学中数学情景的创设
6、数学创新思维及其培养
7、用函数奇偶性解题
8、用方程思想方法解题
9、用数形结合思想方法解题
10、浅谈数学教学中的幽默风趣
11、中学数学教学与女中学生发展
12、论代数中同构思想在解题中的应用
13、论教师的人格魅力
14、论农村中小学数学教育
15、论师范院校数学教育
16、数学在母校的发展
17、数学学习兴趣的激发和培养
18、谈新课程理念下的数学教师角色的转变
19、数学新课程教材教学探索
20、利用函数单调性解题
21、数学毕业论文题目汇总
22、浅谈中学数学教学中学生能力的培养
23、变异思维与学生的创新精神
24、试论数学中的美学
25、数学课堂中的提问艺术
26、不等式的证明方法
27、数列问题研究
28、复数方程的解法
29、函数最值方法研究
30、图象法在中学数学中的应用
31、近年来高考命题研究
32、边数最少的自然图的构造
33、向量线性相关性讨论
34、组合数学在中学数学中的应用
35、函数最值研究
36、中学数学符号浅谈
37、论数学交流能力培养(数学语言、图形、符号等)
38、探影响解决数学问题的心理因素
39、数学后进学生的心理分析
40、生活中处处有数学
41、数学毕业论文题目汇总
42、生活中的数学
43、欧几里得第五公设产生背景及对数学发展影响
44、略谈我国古代的数学成就
45、论数学史的教育价值
46、课程改革与数学教师
47、数学差生非智力因素的分析及对策
48、高考应用问题研究
49、“数形结合”思想在竞赛中的应用
50、浅谈数学的文化价值
51、浅谈数学中的对称美
52、三阶幻方性质的探究
53、试谈数学竞赛中的对称性
54、学竞赛中的信息型问题探究
55、柯西不等式分析
56、中国剩余定理应用
57、不定方程的研究
58、一些数学思维方法的证明
59、分类讨论思想在中学数学中的应用
60、生活数学文化分析
数学研究生论文题目推荐1、混杂随机时滞微分方程的稳定性与可控性
2、多目标单元构建技术在圆锯片生产企业的应用研究
3、基于区间直觉模糊集的多属性群决策研究
4、排队论在交通控制系统中的应用研究
5、若干类新形式的预条件迭代法的收敛性研究
6、高职微积分教学引入数学文化的实践研究
7、分数阶微分方程的Hyers-Ulam稳定性
8、三维面板数据模型的序列相关检验
9、半参数近似因子模型中的高维协方差矩阵估计
10、高职院校高等数学教学改革研究
11、若干模型的分位数变量选择
12、若干变点模型的经验似然推断
13、基于Navier-Stokes方程的图像处理与应用研究
14、基于ESMD方法的模态统计特征研究
15、基于复杂网络的影响力节点识别算法的研究
16、基于不确定信息一致性及相关问题研究
17、基于奇异值及重组信任矩阵的协同过滤推荐算法的研究
18、广义时变脉冲系统的时域控制
19、正六边形铺砌上H-三角形边界H-点数的研究
20、外来物种入侵的广义生物经济系统建模与控制
21、具有较少顶点个数的有限群元阶素图
22、基于支持向量机的混合时间序列模型的研究与应用
23、基于Copula函数的某些金融风险的研究
24、基于智能算法的时间序列预测方法研究
25、基于Copula函数的非寿险多元索赔准备金评估方法的研究
26、具有五个顶点的共轭类类长图
27、刚体系统的优化方法数值模拟
28、基于差分进化算法的多准则决策问题研究
29、广义切换系统的指数稳定与H_∞控制问题研究
30、基于神经网络的混沌时间序列研究与应用
31、具有较少顶点的共轭类长素图
32、两类共扰食饵-捕食者模型的动力学行为分析
33、复杂网络社团划分及城市公交网络研究
34、在线核极限学习机的改进与应用研究
35、共振微分方程边值问题正解存在性的研究
36、几类非线性离散系统的自适应控制算法设计
37、数据维数约简及分类算法研究
38、几类非线性不确定系统的自适应模糊控制研究
39、区间二型TSK模糊逻辑系统的混合学习算法的研究
40、基于节点调用关系的软件执行网络结构特征分析
41、基于复杂网络的软件网络关键节点挖掘算法研究
42、圈图谱半径问题研究
43、非线性状态约束系统的自适应控制方法研究
44、多维power-normal分布及其参数估计问题的研究
45、旋流式系统的混沌仿真及其控制与同步研究
46、具有可选服务的M/M/1排队系统驱动的流模型
47、动力系统的混沌反控制与同步研究
48、载流矩形薄板在磁场中的随机分岔
49、广义马尔科夫跳变系统的稳定性分析与鲁棒控制
50、带有非线性功能响应函数的食饵-捕食系统的研究
51、基于观测器的饱和时滞广义系统的鲁棒控制
52、高职数学课程培养学生关键技能的研究
53、基于生存分析和似然理论的数控机床可靠性评估方法研究
54、面向不完全数据的疲劳可靠性分析方法研究
55、带平方根俘获率的可变生物种群模型的稳定性研究
56、一类非线性分数阶动力系统混沌同步控制研究
57、带有不耐烦顾客的M/M/m排队系统的顾客损失率
58、小波方法求解三类变分数阶微积分问题研究
59、乘积空间上拓扑度和不动点指数的计算及其应用
60、浓度对流扩散方程高精度并行格式的构造及其应用
专业微积分数学论文题目1、一元微积分概念教学的设计研究
2、基于分数阶微积分的飞航式导弹控制系统设计方法研究
3、分数阶微积分运算数字滤波器设计与电路实现及其应用
4、分数阶微积分在现代信号分析与处理中应用的研究
5、广义分数阶微积分中若干问题的研究
6、分数阶微积分及其在粘弹性材料和控制理论中的应用
7、Riemann-Liouville分数阶微积分及其性质证明
8、中学微积分的教与学研究
9、高中数学教科书中微积分的变迁研究
10、HPM视域下的高中微积分教学研究
11、基于分数阶微积分理论的控制器设计及应用
12、微积分在高中数学教学中的作用
13、高中微积分的教学策略研究
14、高中微积分教学中数学史的渗透
15、关于高中微积分的教学研究
16、微积分与中学数学的关联
17、中学微积分课程的教学研究
18、高中微积分课程内容选择的探索
19、高中微积分教学研究
20、高中微积分教学现状的调查与分析
21、微分方程理论中的若干问题
22、倒向随机微分方程理论的一些应用:分形重倒向随机微分方程
23、基于偏微分方程图像分割技术的研究
24、状态受限的随机微分方程:倒向随机微分方程、随机变分不等式、分形随机可生存性
25、几类分数阶微分方程的数值方法研究
26、几类随机延迟微分方程的数值分析
27、微分求积法和微分求积单元法--原理与应用
28、基于偏微分方程的图像平滑与分割研究
29、小波与偏微分方程在图像处理中的应用研究
30、基于粒子群和微分进化的优化算法研究
31、基于变分问题和偏微分方程的图像处理技术研究
32、基于偏微分方程的图像去噪和增强研究
33、分数阶微分方程的理论分析与数值计算
34、基于偏微分方程的数字图象处理的研究
35、倒向随机微分方程、g-期望及其相关的半线性偏微分方程
36、反射倒向随机微分方程及其在混合零和微分对策
37、基于偏微分方程的图像降噪和图像恢复研究
38、基于偏微分方程理论的机械故障诊断技术研究
39、几类分数阶微分方程和随机延迟微分方程数值解的研究
40、非零和随机微分博弈及相关的高维倒向随机微分方程
41、高中微积分教学中数学史的渗透
42、关于高中微积分的教学研究
43、微积分与中学数学的关联
44、中学微积分课程的教学研究
45、大学一年级学生对微积分基本概念的理解
46、中学微积分课程教学研究
47、中美两国高中数学教材中微积分内容的比较研究
48、高中生微积分知识理解现状的调查研究
49、高中微积分教学研究
50、中美高校微积分教材比较研究
51、分数阶微积分方程的一种数值解法
52、HPM视域下的高中微积分教学研究
53、高中微积分课程内容选择的探索
54、新课程理念下高中微积分教学设计研究
55、基于分数阶微积分的线控转向系统控制策略研究
56、基于分数阶微积分的数字图像去噪与增强算法研究
57、高中微积分教学现状的调查与分析
58、高三学生微积分认知状况的思维层次研究
59、分数微积分理论在车辆底盘控制中的应用研究
>> 软件工程硕士论文质量评价模型及相关问题研究 计算机类工程硕士论文质量相关问题探讨 浅谈校内导师在保障在职工程硕士论文质量中的作用 基于AHP和模糊综合评价的工程硕士学位论文质量评估 管理类应用型硕士学位论文质量评价研究 硕士研究生学位论文质量评价机制研究 农业硕士学位论文质量评价体系的研究 关于专业学位硕士生学位论文质量与评价体系的研究 硕士论文选题分析 工程硕士论文评价体系关键问题研究 对体育学硕士论文选题的思考 浅谈英语专业硕士论文的选题 网络科技论文质量评价研究 学术论文质量的大众评价探索 农业推广硕士专业学位研究生学位论文质量的探析 提高医学专业硕士学位论文质量探讨 工程硕士学位论文质量控制与保障研究综述 提高地方高校硕士学位论文质量的对策研究 硕士研究生学位论文质量提升路径研究 全日制教育硕士学位论文质量保障体系的探讨 常见问题解答 当前所在位置:)。请根据这些信息分析解决以下问题。
1.1 对2006,2007,2008年各年硕士生论文选题与开题进行总体评价。包括各专业的评价和各年的总体评价。
1.2 对2006,2007,2008年各年硕士论文评分的评价。包括各专业与各年的总体评价。
1.3 对各专业、各年硕士论文选题开题与论文得分之间的相关性进行分析,你从中得出什么结论?
1.4 对2006,2007,2008年复审(毕业后的重新评阅)论文的评价。包括各专业与各年的总体评价。
1.5 对硕士毕业前后论文的评分结果进行分析,你得出什么样的评论。说明你的观点与结论。对此你有什么建议。
2 问题分析
该题目解决的关键是建立合理的评价尺度函数,将题中所给的评价等级转化为相应的量化分数。再应用excel表本身的统计功能或其他统计软件加以统计汇总。根据各专业各年级的汇总结果给出相应的评价。并根据评价结果分析原因,提出改进方案。
3 模型假设
3.1 假设题目所给的数据真实可靠。
3.2 假设评委的评分都是按照表3的要求进行评分的。
3.3 假设问题三中硕士生得分受到随机因素的干扰服从零均值的正态分布。
3.4 假设参与盲审教授水平和人格基本一致。
4 模型建立与求解
4.1 问题一的回答 根据题目给出选题、开题的评价尺度函数,如选题评价函数可表为f(X)=n1 X=1n2 X=2n3 X=3n4 X=4,其中X为选题评价等级,X=1表示有理论价值,X=2表示有应用价值,X=3表示有理论和应用价值,X=4表示有什么价值。分析其含义可知,不能把X=3看成前来者的简单叠加,从现实角度讲,理论与实践二者占一就应该被肯定。所以最低应将前两者定为合格,而且二者大体相等,也可进一步假设当前的科学研究更倾向于应用研究而使其分值稍高;或者由于研究者倾向于应用而更应该鼓励理论研究,故使理论分值相应提高。对于X=3的情形可视为锦上添花,至少应在良好等级以上。而X=4应定为不及格。由于所选择的评价尺度不同,量化结果可能会有所不同,但大体结论应差不多。例如n1、n2取合格和良好的中点75,n3取良好和特优的中点85,n4=50。然后可直接调用excel的if函数编辑上述分段函数,例如IF(R2=3,85,IF(R2=4,50,75))。那么各专业、各年的分可轻易获得,对其进行评价就要消除人数因素,可取其平均得分所在等级进行整体评价,如按照我们的标准,专业1在2006年平均选题得分为82.8,2007年85,2008年为82,都处在良好以上。
参考文献:
[1]姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]魏宗舒.概率论与数理统计教程[M].北京:高等教育出版社,2006.
[3]赵静,但琦.数学模型与数学实验[M].北京:高等教育出版社,2008.
数学论文开题报告(一)
题目:小学生计算错误的心理成因及分析研究
从事小学数学教学工作多年,我们经常发现有这样一些学生,他们是聪明孩子,对于书本上或课外有一定难度的思考题,能够顺利解出,但平时数学作业的正确率一直不高,数学测验考试的成绩也很少有满分的记录。导致这些学生作业正确率和测验考试成绩与其实际水平不相吻合的主要原因是,他们在练习的过程中,经常出现诸如23-7=18之类的低级错误。对此,老师和家长一再提醒他们做题时要细心。但这种教育的效果并不理想,学生的低级错误还是屡见不鲜。
目的、意义通过本课题的研究,在切实减轻学生负担的同时,培养学生良好的计算习惯,努力提高学生的计算能力,促使学生在生动活泼、轻松愉快的学习中对计算产生兴趣,增强数学学习的信心,从而提高学生的数学素养,为学生今后的学习奠定扎实的基础。
通过研究,发现学生计算中存在的问题,分析错误原因,找到提高学生计算能力的对策。进一步探索有关计算教学的教学模式和教学方法,初步建立数学计算教学课的资源库。
使学生掌握计算方法,形成计算技能,提高计算能力。同时促进学生思维的发展,培养学生耐心、细致、不畏困难的优秀品质以及踏实、求真的科学态度。
总结阶段(**年**月)整理研究过程中的材料进行分析、总结,撰写研究报告、结题论文。
申请人的研究水平.课题组成员的知识结构合理,有丰富的教育理论知识和教学经验,具有较强的科研能力,有能力完成本课题的研究工作。
组织能力和时间保证:
(2)活动时间安排:每两周活动一次,课题组每月进行一次交流总结,每次活动均应有书面记录。
人员安排:
**:结合本年级本班实际制定出详实的研究计划,并按研究计划定期开展课题研究工作。在实施过程中及时向课题组组长汇报研究情况,积极主动接受专相关的指导,对取得的阶段性研究成果及时书面报告课题组长。
数学论文开题报告(二)
意义:
(1)通过对若尔当标准型理论的深入研究,有助于对若尔当标准型的进一步和巩固,能更好的体现数学的思想方法在科技,生活各个方面的应用。通过对若尔当标准理论应用的学习,有助于更好地理解数学和生活的密切联系,提高逻辑思维能力,从而更好地处理问题。比如对若尔当标准形的推导过程和过渡矩阵的求法及在n阶矩阵中标准形的求法
研究状况:
若尔当标准型理论是以矩阵的若尔当标准型为基础的一种数学思想方法。矩阵其中有王莲花发表的关于若尔当标准形与有理标准形的探究及其他数学家在若尔当标准形上进行的一系列关于矩阵的秩和正交矩阵个方面的应用。
主要内容、研究方法和思路:
主要内容:
(1)矩阵的历史背景和发展状况,矩阵若尔当标准形的基本定义及计算;
(2)矩阵若尔当标准形的求法;
(3)依据具体实例论述若尔当标准形理论的应用,并阐述自己的观点见解。
研究方法:
(1)文献资料法:搜集整理相关研究资料,为研究做准备;
(2)总结说明法:对微积分中值定理的推广及应用进行逻辑分析。
思路:
首先说明若尔当标准形理论是以矩阵的若尔当标准形为基础的一种数学思想方法,矩阵的若尔当标准形是线性代数的一个重要组成部分,然后说明它通过数字矩阵的相似变换得到,那么可以知道矩阵的标准形具有结构简单、易于计算等优点,尤其关于化矩阵为若尔当标准形的理论及方法,然后着重总结说明矩阵的若尔当标准形在线性代数上的广泛应用,例如解矩阵方程,求矩阵的秩,分解矩阵等。
准备情况(已发表或撰写的相关文章、查阅过的文献资料及调研情况、现有仪器、设备情况等)
[1]王莲花,矩阵的若尔当标准形与有理标准形的关系探究[J],《河南教育学院学报(自然科学版)》,2009(03)
[2]王英,若尔当标准形问题新探[J],《湖南理工学院学报(自然科学版)》,2007(01)
[3]顾江永,若尔当标准形的一个标注[J],《河南教育学院学报(自然科学版)》,2009(04)
[4]高芳征,常瑾瑾;若尔当标准形的标注[J],《安阳师范学院学报》,2010(02)
[5]北京大学数学系几何与代数小组,高等代数[M].北京:高等教育出版社,1998..
[6]徐仲,张凯院;矩阵论简明教程[M].北京:科学出版社,2005..
[7]王萼芳,石生明;高等代数(第三版J[M],高等教育出版社,2003.9
[8]李桃生若尔当标准形的理论推导和过渡矩阵的求法《华中师范大学学报{自然科学版}》1991.3总体安排和进度(包括阶段性工作内容及完成日期)
1.20**年**月10日——20**年1月10日:选题及论文前期准备;
2.20**年1月10日——20**年3月5日:完成论文开题报告;
3.20**年3月5日——20**年4月10日:完成论文初稿;
4.20**年4月10日——20**年5月10日:完成论文二稿;
关键词:数学建模;教学改革;实践; 科学素质; 创新能力
数学思想已成为现代科技发展的原动力,微观的机理性研究离不开数学,宏观的决策也离不开数学,人们已逐渐习惯了用数学的思维去思考问题、用数学的语言去表述客观的现象、用数学的方法去分析和了解事物发展的客观规律。而架起各门科学与数学的桥梁,正是数学建模!大学生是未来的工程技术人员、科技工作者、工矿企业和政府机关管理人员,理应具备扎实的数学基础和良好的数学素质,数学建模教育也就成为培养大学生综合科学素质和创新能力的必经和有效途径。
一、数学建模对学生能力的培养
数模竞赛是培养学生综合科学素质和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等。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的塑造,都能得到很好地培养。通过数学建模的教学和训练,应对大学生从以下七个方面进行培养和引导[1,2]。
1.将实际问题抽象和简化成数学问题。引导学生在遇到实际问题时反复理解问题的本质,我们已有哪些条件?需要哪些相关的知识?与数学的哪些概念可能有关联?通过阅读题目,仔细推敲每一句话、每一个概念,客观正确地理解问题,根据研究对象的具体情况,抓住问题的核心和关键,进行必要的合理假设,然后根据自己已掌握或通过查阅而及时了解的相关知识,建立起相应的数学模型。同时,培养学生对其运用数学手段处理的研究结果做出通俗合理的解释,使读者较为容易地理解自己的思想。
2. 数学方法和思想的综合应用能力。随着数学向经济、人口、生态、地质等领域的渗透,一些交叉学科如计量经济学、人口控制论、数学生态学、数学地质学等应运而生,当用数学方法研究这些领域中的定量关系时,数学建模就成为首要的、关键的步骤和这些学科发展的基础。在国民经济和社会活动的诸多方面,数学建模都有着非常具体的应用,如通过药物浓度在人体内的变化以分析药物的疗效;数值模拟设计新飞机的机翼;预报与决策方法对产品质量指标的预报、气象预报、经济增长预报、经济收益最大的价格决策、费用最小的维修决策;控制与优化方法用于生产过程的最优控制、零件设计的参数优化;规划与管理模型用于生产计划、运输网络规划、排队策略、物资管理等[3]。这些都依赖于平时的积累,一方面要求学生有博览群书的习惯,更重要的是任课教师的知识扩展。例如,讲授微积分学课程的教师,不能仅仅介绍数学符号的运算,在讲到微分、级数等内容时应让学生知道它可用来做近似计算等。
3. 观察力,洞察力,想象力和创造性。学生面对的建模问题是一个没有现成答案和模式的问题,只能依靠充分发挥自己的创造性去解决。这就需要学生具有丰富的想象能力,从大量的文献资料中摄取有用的思想和方法,从貌似不同的问题中窥视出其本质的东西,加工处理,创造出新的形象;同时要具有把握问题内在本质的能力,即洞察力。例如,当你遇见诸如速度、变化率、衰减、增长、边际、弹性等字眼的时候,你是否想到了导数和微分?进而可建立一个微分方程模型来分析运动的机理?当你遇见诸如使什么最大(极大或尽可能大)、最小(极小或尽可能小)、最佳、最省等字眼的时候,你是否会想到要建立一个目标函数呢?进而去建立一个优化决策的数学模型?
4. 熟练使用计算技术手段。即运用计算机编程解决模型的数值解。学生在学习计算机课程时,教材所提供的问题只是为了熟悉掌握一些编程的命令和语句,计算机编程能力相对较差。数学建模教学的开展,给学生提供了综合运用各种命令和语言编写程序的机会,学生针对教师所精选出的不同模型编写出许多较大的程序,并通过运用程序求出模型问题的数值解,使学生编程能力和解模能力大大提高,为以后从事科研工作奠定必要的基础。
5.学生的自学能力和善于使用文献资料的能力。学生仅靠课堂上学习的知识远远不能满足建模工作的需要,一方面,通过集中的培训和讲授,可补充一些知识;另一方面,通过让学生实际做一些建模题目,给学生布置一些没有学过的数学内容和没有接触过的建模问题,有意识地培养其自学能力和善于使用文献资料的能力。并让学生尝试完成在网站上搜索他们感兴趣或认为比较重要的建模题目,以此提高其自我评价意识、自觉性、积极性和主动性。
6. 交流和表达能力,团结合作精神。竞赛是集体项目,现代的科技开发也越来越需要多人多方面的合作。应在平时就开始注重培养学生密切合作、集思广益、取长补短的团队精神,使其善于倾听别人的意见,并能从不同观点的讨论中综合出最优的方案。这种相互协作的集体主义精神,是学生在未来的工作和生活中非常需要的。
7. 科技论文写作能力。学生在参加数学建模学习之前,科技论文写作的能力普遍较弱,有的甚至是一片空白,对如何写摘要、提取关键词、使用数学公式编辑器等,都需要教师指导。不少学生初次写出的建模论文根本无法阅读。教师应手把手地教,一字一句地改,让学生知道为什么要这样写?这样写的目的和意义是什么?这样才能使学生的写作水平得到提高和稳定地发挥。
二、数学建模课程教学改革的实践探索
有了正确的认识和理念,才会有明确的行动方案和实效。我校的数学建模工作起步于1994年,通过数学建模工作者的不断探索,开辟了现在的良好局面。
1.好的政策和稳定的教师队伍是数学建模教改成功的保障。在我校的数学学科中有一批稳定而热情的数学建模教师队伍。他们团结、协作,从过去的三人发展到现在的十多人,并有主教练负责。学校出台了对学生和指导教师具有相当吸引力的鼓励和奖励政策,建立了校级数学建模实验室,指导学生成立了全校的数学建模协会,为数学建模工作在本校的深入开展提供了有力的保障。
2.教学内容的选取是提高学生参与度的核心环节。教学内容是培养目标和教学目的的直接反映,在提高教学质量和培养学生创新实践能力中具有决定性作用,教学内容的先进性和科学性,是直接关系到学生参与度的核心环节。
起步时期的建模教学内容,是以数学相关知识介绍为主。大致介绍数学建模的思想和一些简单的建模案例,让学生初步了解数学建模的意义、基本方法和步骤,了解数学建模的特点、分类和作用。内容较为平淡,其收效不大,当学生遇到真正的数学建模问题时,就难以下手解决,学与用存在脱节的现象,特别是学生参加全国大学生数学建模竞赛成绩不理想。
在数学建模教练小组的努力下,成功申报了一个省级教改项目“加强数学建模课程建设,提高大学生综合素质”,深入开展教学改革研究。首先,组织编写了数学建模竞赛培训资料,并作为该课程使用教材,这也有利于让该课程与大学生数学建模竞赛接轨;其次,教材依据数学建模中常用的一些方法,如数据分析方法、线性规划和非线性规划、概率统计、微分方程、方差分析、聚类和分类、图论、综合评价、预测方法、满意度评价以及科技论文的写作等,并有机地结合相关的一些典型建模案例的分析和求解。这样,使教材变得生动,大大提升了学生的学习兴趣。
3.好的教学方法和手段是提高教学质量的保证。培养学生的综合实践能力,是开展数学建模教育的根本目的。科学有效的教学方法,可以提高学生的效率和创新实践能力。因此,在教学活动中,注重理论教学的同时更应加强实践环节。
数学建模的整个过程是学生能力的综合体现。在教学过程中,按照数学建模竞赛的模式进行专题教学和训练,我们的具体作法是:(1)按照全国大学生参赛办法,将三个学生组成一个队,以队为单位和教师一起参与经常性的讨论,讨论地点放在数学建模实验室。(2)免费开放数学建模实验室,方便学生查阅资料和建模训练。(3)通过多媒体教学课件,介绍数学建模方法,让学生随时都可以反复学习和查阅。(4)精选训练题目,按竞赛要求,让学生在一定时间内完成并提交论文。(5)对完成较好的论文,让学生自己讲解所完成题目的思想、方法,提出解题中的优点和不足,达到互相学习的目的。(6)指导教师和学生一起讨论所写论文中存在的问题并进行修改。通过这种训练式的教学方式,学生无论是在分析问题处理问题方面,还是在论文写作方面,都有了很大提高。
4.数学建模课程的考评应不同于传统的考核模式。由于数学建模注重的是综合能力的培养,因此,在该课程考评方面,应不同于传统的考核模式,我们的具体作法是:(1)由老师提供若干论文题目。
这些题目尽可能没有现存的论文。(2)学生事先组好队,依据所学专业的性质,每队完成2~3篇论文。(3)为尽可能避免相互抄袭,每个题目最多不超过5个队做,如果出现雷同,则返工重做。(4)根据教师制定的评分标准,按质量高低给分,并对每篇论文写出评语,指出论文中的优缺点。(5)期末不再进行考试,该门课程的期末成绩由几次论文质量决定,每次论文在期末成绩中所占权重基本相同。
通过对数学建模教学改革的努力探索,我校在全国大学生数学建模竞赛中成绩发生了根本性变化。2006年以来共获得了国家一、二等奖13队,省级奖45项,平均获奖率达86%。
参考文献:
[1] 李凝. 数学建模竞赛缘何受大学生青睐[N]. 科学日报. 2007-01-18.