前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識(shí)范文,相信會(huì)為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:中等職業(yè)院校 數(shù)學(xué)教學(xué) 數(shù)學(xué)建模思想 教學(xué)改革
數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)可,在不同階段、不同層次的教學(xué)中取得了良好的教學(xué)效果。但是對于中職教育而言,數(shù)學(xué)教學(xué)體系的構(gòu)建并不完善,出于學(xué)生基本情況、數(shù)學(xué)教材使用情況、數(shù)學(xué)教學(xué)認(rèn)知與能力水平情況的影響,數(shù)學(xué)建模思想尚未完全運(yùn)用于中職數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中。為了中職數(shù)學(xué)更深層次的教學(xué)改革,本文以理論聯(lián)系實(shí)際的方式,從實(shí)踐教學(xué)的視角對數(shù)學(xué)建模思想在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析。
一、中職數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模思想運(yùn)用可行性分析
數(shù)學(xué)建模思想在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用是否具備可行性,需要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行調(diào)查驗(yàn)證。為了完成本文的研究,對筆者所在學(xué)校所開展的數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)際情況、學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)際情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查分析。調(diào)查采用問卷調(diào)查的方式,包括學(xué)校學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、數(shù)學(xué)建模思想解決實(shí)際數(shù)學(xué)問題的社會(huì)需求、數(shù)學(xué)建模思想在當(dāng)前中職院校數(shù)學(xué)教學(xué)中體現(xiàn)情況以及學(xué)生對數(shù)學(xué)建模思想的認(rèn)知四個(gè)方面。
調(diào)查結(jié)果顯示,筆者所在學(xué)校學(xué)生在數(shù)學(xué)建模正確率、驗(yàn)證模型正確率方面的表現(xiàn)差強(qiáng)人意,表明學(xué)生在數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用上并未表現(xiàn)出應(yīng)有的水平。對中職院校的數(shù)學(xué)課本抽樣調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn),雖然絕大多數(shù)數(shù)學(xué)教材的設(shè)計(jì)已經(jīng)涉及了數(shù)學(xué)建模思想,但是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力方面的內(nèi)容仍然欠缺;在中職數(shù)學(xué)所能夠涉及的社會(huì)崗位抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,比如資源環(huán)境領(lǐng)域、物流運(yùn)輸領(lǐng)域等對運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想解決實(shí)際數(shù)學(xué)問題的能力需求空間巨大。
對學(xué)生的綜合問卷調(diào)查結(jié)果則表明,超過80%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)建模能力的建立十分必要,對于其以后的就業(yè)具有積極的幫助,他們樂于接受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的數(shù)學(xué)建模能力構(gòu)建。從這些實(shí)際調(diào)查結(jié)果可知,當(dāng)前中職數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模思想具有較強(qiáng)的可行性。
二、數(shù)學(xué)建模思想在中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中的構(gòu)建
1.融入數(shù)學(xué)建模思想的中職數(shù)學(xué)課堂
融入數(shù)學(xué)建模思想的中職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)與其他教學(xué)模式一樣,同樣需要經(jīng)過五個(gè)基本步驟,而且在每個(gè)步驟中需要結(jié)合數(shù)學(xué)建模思想的特征、優(yōu)勢、原則、規(guī)律以及中職學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基本情況進(jìn)行針對性的課堂設(shè)置,并且課堂教學(xué)整體上要遵循構(gòu)建主義理論。
首先在備課階段,教師需要對構(gòu)建主義、人本主義以及數(shù)學(xué)建模思想、中職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容、中職學(xué)生基本情況具有充分的了解和認(rèn)知,以全新的數(shù)學(xué)建模教學(xué)觀念準(zhǔn)備教學(xué)材料;其次在課堂引入階段,教師在備課時(shí)已準(zhǔn)備的豐富教學(xué)素材的基礎(chǔ)上,以構(gòu)建主義要求導(dǎo)入新知識(shí),尤以數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行教學(xué)演示為宜;再次在引導(dǎo)教學(xué)階段,教師引導(dǎo)學(xué)生對新知識(shí)進(jìn)一步挖掘,遵循啟發(fā)引導(dǎo)、循序漸進(jìn)的原則;第四在課堂結(jié)束階段,通過一堂課的教學(xué),學(xué)生對所學(xué)的數(shù)學(xué)建模知識(shí)獲得了基本的了解和掌握,在結(jié)束階段需要進(jìn)一步總結(jié)以鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想;最后在課后的鞏固階段,以傳統(tǒng)的課外作業(yè)和學(xué)期測評方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價(jià),使學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并分析和解決問題,使數(shù)學(xué)建模知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固。
2.中職數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的鋪墊
從整體上來看,中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要經(jīng)歷一系列的步驟,而基礎(chǔ)知識(shí)的鋪墊則被視為第一步。在中職數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的鋪墊階段,通常所采取的教學(xué)方式為“講解-傳授”式,要求教師自身對數(shù)學(xué)建模思想具有足夠的了解和掌握,然后結(jié)合自己的了解和實(shí)踐,以講解的方式向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)知識(shí),以使學(xué)生對數(shù)學(xué)建模具有初步的認(rèn)知,進(jìn)而引導(dǎo)和幫助學(xué)生建立基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識(shí)體系和數(shù)學(xué)建?;A(chǔ)知識(shí)體系。此外,在教師進(jìn)行數(shù)學(xué)建模講解時(shí),除基礎(chǔ)認(rèn)知之外,還需要引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的基本運(yùn)用方法進(jìn)行初步的感悟,并建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)語言體系。
3.數(shù)學(xué)建模思想融入課堂的教學(xué)階段
在中職學(xué)生獲得初步的數(shù)學(xué)建模基礎(chǔ)知識(shí)后,應(yīng)在數(shù)學(xué)教師的引導(dǎo)下進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí),即課堂融入階段。在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)建模思想的課堂融入通常以“活動(dòng)―參與”的教學(xué)模式,其強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)中學(xué)生的主動(dòng)參與性,突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。數(shù)學(xué)建模融入課堂教學(xué)階段至關(guān)重要,對教師本身的素質(zhì)和要求較高,要求教師對課堂教學(xué)具有整體的、靈活的把握能力。課堂融入階段通常包括情景創(chuàng)設(shè)、師生合作活動(dòng)探索、師生交流和討論、師生總結(jié)與研究拓展、課后實(shí)踐活動(dòng)五個(gè)步驟。
4.中職學(xué)生數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用
中職教育對人才培養(yǎng)具有較高的實(shí)際運(yùn)用能力要求,這就需要中職數(shù)學(xué)教學(xué)同樣要求實(shí)際應(yīng)用能力的訓(xùn)練和鍛煉。經(jīng)過以上階段的教學(xué)實(shí)施之后,中職學(xué)生基本獲得了系統(tǒng)數(shù)學(xué)知識(shí)和基本的數(shù)學(xué)建模能力,接下來需要在教師的引導(dǎo)下進(jìn)入實(shí)踐應(yīng)用聯(lián)系階段。該階段的目的在于鍛煉學(xué)生自主完成數(shù)學(xué)實(shí)習(xí)作業(yè)、體會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想模擬解決實(shí)際數(shù)學(xué)問題的經(jīng)過,進(jìn)而鞏固學(xué)生的建模思想。
在該階段,教師應(yīng)該堅(jiān)持學(xué)生自主的原則,指導(dǎo)學(xué)生完成自我檢驗(yàn)和自我修正。學(xué)生的自主練習(xí)可采取獨(dú)立完成、小組合作完成等形式,數(shù)學(xué)實(shí)習(xí)作業(yè)題的設(shè)置則需要難易適中,能夠給學(xué)生預(yù)留足夠的發(fā)揮空間。
三、中職數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐
在中職數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,教師設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以日常生活中遇到的數(shù)學(xué)問題為例,這樣能夠強(qiáng)化學(xué)生的理解和記憶。
比如在基礎(chǔ)知識(shí)鋪墊階段,以城市用水收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為例來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)分段函數(shù),使其結(jié)合自身日常生活中經(jīng)常遇到的事情來加深對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生對日常生活中常見的涉及分段函數(shù)知識(shí)點(diǎn)的案例進(jìn)行常識(shí)性應(yīng)用和鞏固,比如出租車的收費(fèi)模式等。
而在數(shù)學(xué)建模思想融入課堂教學(xué)階段,可在學(xué)生已掌握知識(shí)點(diǎn)基礎(chǔ)上,教師設(shè)置情境進(jìn)行互動(dòng)性學(xué)習(xí),比如“函數(shù)知識(shí)在手機(jī)卡計(jì)費(fèi)中的應(yīng)用”,教師創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生通過建立函數(shù)模型來解決實(shí)際問題。
數(shù)學(xué)建模思想的實(shí)際應(yīng)用是中職數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的,在此階段,教師不妨將實(shí)際生活中的問題設(shè)計(jì)成數(shù)學(xué)案例,要求學(xué)生在課余時(shí)間獨(dú)立或以團(tuán)隊(duì)合作的方式完成練習(xí)。
例如:某蔬菜大棚黃瓜種植中,由于菜農(nóng)對于市場行情并沒有準(zhǔn)確合理地把握,因此對出售價(jià)格和時(shí)間的關(guān)系掌握不準(zhǔn),進(jìn)而無法確定最佳經(jīng)濟(jì)收入。在這個(gè)背景下,請學(xué)生結(jié)合歷年市場發(fā)展趨勢與行情解決如下問題:建立黃瓜市場出售時(shí)間與價(jià)格的函數(shù)關(guān)系,并解釋市場發(fā)展趨勢;建立黃瓜種植時(shí)間與成本的函數(shù)關(guān)系,并解釋成本的變化原因;在哪個(gè)時(shí)間段上市能夠使菜農(nóng)獲得最大收益?
學(xué)生通過團(tuán)隊(duì)配合所做出的最佳方案如下。
第一步,進(jìn)行市場調(diào)研,包括網(wǎng)絡(luò)資料搜集與蔬菜市場實(shí)地調(diào)研。經(jīng)過為期三天的調(diào)研,學(xué)生獲得了2015年2月15日起300天的市場資料和數(shù)據(jù),在經(jīng)過教師的指導(dǎo)后,學(xué)生通過直角坐標(biāo)系下的離散點(diǎn)圖找到了市場變化趨勢,成功地將日常生活中的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成為了數(shù)學(xué)問題。
第二步,學(xué)生結(jié)合300天的數(shù)據(jù)進(jìn)行了模型假設(shè),即假設(shè)一:所搜集到的數(shù)據(jù)為真實(shí)可靠的數(shù)據(jù);假設(shè)二:種植成本與市場售價(jià)間的差額為菜農(nóng)的實(shí)際純收益。
第三步,在該問題的關(guān)鍵點(diǎn)上引入建模思想,即種植成本與上市時(shí)間在2月15日起第150天時(shí)出現(xiàn)最低拐點(diǎn),而市場售價(jià)與上市時(shí)間關(guān)系函數(shù)則在2月15日起第200天時(shí)出現(xiàn)最低拐點(diǎn)。在該處引入建模思想,可以得出種植成本Q與時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系,以及市場售價(jià)P與時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系。
對所出現(xiàn)的兩個(gè)時(shí)間拐點(diǎn)而言,由于氣候的影響,黃瓜在資料時(shí)間起點(diǎn)后的150天進(jìn)入高產(chǎn)期,種植成本達(dá)到最低,此后黃瓜的市場供給開始增加,進(jìn)而在此后的50天左右,市場供給達(dá)到最大化,造成市場售價(jià)最低,之后隨著產(chǎn)量的減少,市場供需逐漸平衡,市場售價(jià)也開始回升。將生產(chǎn)成本與實(shí)踐的關(guān)系函數(shù)進(jìn)行整理,然后將其與銷售價(jià)格和時(shí)間的關(guān)系函數(shù)進(jìn)行整合,得出生產(chǎn)成本、銷售時(shí)間、市場售價(jià)之間的綜合函數(shù),在此函數(shù)的基礎(chǔ)上對時(shí)間區(qū)間進(jìn)行計(jì)算,便可得到最佳值。
第四步,討論分析,假設(shè)菜農(nóng)的最大收益為K,則K=P-Q,那么:
當(dāng)100≤P≤300而且0≤t≤200時(shí),那么當(dāng)P=250且t=50時(shí),K得到最大值為100;
當(dāng)100≤P≤300而且200≤t≤300時(shí),在P與t的限制條件下,P取值400無意義,因此P應(yīng)當(dāng)取值300,對應(yīng)的t取值300,此時(shí)K值為87.5;
由以上分析可知,當(dāng)從2月15日起第50天時(shí),菜農(nóng)選擇上市所獲得的收益最大。
在學(xué)生完成此案例之后,一方面可以使學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用獲得了直觀的認(rèn)知,另一方面也培養(yǎng)了中職學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。
四、實(shí)踐教學(xué)效果分析
在筆者所在學(xué)校數(shù)學(xué)建模思想實(shí)踐教學(xué)實(shí)施一段時(shí)間之后,采用問卷調(diào)查的方式分別對學(xué)生和教師進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果顯示,學(xué)生對于該模式的教學(xué)認(rèn)可度明顯提升,并表現(xiàn)出積極的興趣和主動(dòng)的參與,而且階段性的測試結(jié)果也表明其數(shù)學(xué)成績獲得了明顯的提升。實(shí)踐應(yīng)用結(jié)果表明,數(shù)學(xué)建模思想在中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用明顯改變了中職生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的態(tài)度,學(xué)習(xí)的積極性和興趣不斷提升,學(xué)習(xí)方式也由原來的被動(dòng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)模式,學(xué)生的綜合能力和學(xué)習(xí)成績大大提升。
此外,對教師的調(diào)查結(jié)果也顯示,教師也更樂于采用此類教學(xué)方式,更樂于引入數(shù)學(xué)建模思想來進(jìn)行中職數(shù)學(xué)教學(xué)。綜合實(shí)踐表明,中職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)模式具有推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
[1]李濤.中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)之研究[D].魯東大學(xué),2013.
[2]王娟,侯玉雙.數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)分析課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].科技信息,2013(23).
數(shù)學(xué)建模教學(xué)與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)有著很大的不同,它重視數(shù)學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合,把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為首要的教學(xué)目標(biāo),以此來讓學(xué)生更好地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題。數(shù)學(xué)建模使用數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)工具,通過演繹、推斷、分析、解釋等步驟對數(shù)學(xué)問題以及現(xiàn)實(shí)世界的信息進(jìn)行歸納整理。學(xué)生要在數(shù)學(xué)建模的過程中不斷培養(yǎng)自己的數(shù)學(xué)建模意識(shí)和數(shù)學(xué)建模的水平,只有這樣才能建立一個(gè)優(yōu)秀的數(shù)學(xué)模型。高校的數(shù)學(xué)教育除了要教給學(xué)生基本的數(shù)學(xué)知識(shí)外,還要用實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力,讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握數(shù)學(xué)知識(shí),以及數(shù)學(xué)的精神實(shí)質(zhì)和精髓,要讓學(xué)生利用數(shù)學(xué)建模的知識(shí)來解決現(xiàn)實(shí)中的問題。近年來,眾多高校開展了數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng),并舉辦了大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng),這些教學(xué)活動(dòng)和競賽活動(dòng)極大地推動(dòng)了高校數(shù)學(xué)建模教學(xué)的開展,高校在這一過程中,充分培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)以及創(chuàng)新能力[2]。
二、數(shù)學(xué)建模教學(xué)對于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要意義
高校的數(shù)學(xué)建模教學(xué)在很多大學(xué)正如火如荼地展開,數(shù)學(xué)建模教學(xué)的內(nèi)容較為新穎、有趣,因此吸引了較多的學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)[3]。數(shù)學(xué)建模教學(xué)以及大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽可以有效地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。高校通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)可以對學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行全方位的培養(yǎng)。
(一)有利于學(xué)生想象力的培養(yǎng)
高校進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué),主要是讓學(xué)生使用數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)工具來建立模型,進(jìn)而解決實(shí)際問題。學(xué)生要使用數(shù)學(xué)語言來描述相關(guān)的問題,這其中主要包括兩部分的內(nèi)容,即模型的假設(shè)和模型的架構(gòu)。學(xué)生在建立數(shù)學(xué)模型之前,需要學(xué)量的數(shù)學(xué)理論知識(shí),然后才能進(jìn)行數(shù)學(xué)的建模。在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)活動(dòng)中,最為常用的一個(gè)方法就是理想化的方法。理想化方法需要學(xué)生具有一定的想象力,因此教師的數(shù)學(xué)建模教學(xué)可以使學(xué)生在此期間不斷進(jìn)行思維的延伸,培養(yǎng)學(xué)生的想象力。想象力就是人們在原有的事物形象的基礎(chǔ)之上,添加一些新的形象,然后將這兩種形象進(jìn)行一定的加工處理,從而創(chuàng)造出了一種新的事物的形象,這就是想象力。數(shù)學(xué)建模教學(xué)也是如此,教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)時(shí),首先讓學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí),然后讓學(xué)生通過一定的數(shù)學(xué)工具構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,而構(gòu)成這種數(shù)學(xué)模型最關(guān)鍵的一個(gè)因素就是學(xué)生的想象力,想象力是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)組成部分,因而通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(二)有利于學(xué)生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)模型的成功建立需要學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力,在想象力的基礎(chǔ)之上才能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。發(fā)散思維是一種非常重要的創(chuàng)造性思維,是由某一具體條件或事實(shí)出發(fā),從各個(gè)不同角度、不同側(cè)面理解問題、思考問題,并探索解決方法,從而產(chǎn)生出各種結(jié)果,即它的思考方向是由各個(gè)方向發(fā)散的。數(shù)學(xué)建模本質(zhì)上就是對現(xiàn)實(shí)問題的數(shù)學(xué)描述的過程。在這個(gè)過程中,從不同角度出發(fā),考慮不同的條件,就可以得到同一問題的多種解決方法,甚至能得到同一問題在不同條件下截然不同的結(jié)果。運(yùn)用數(shù)學(xué)建模教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,需要教師在教學(xué)過程中適時(shí)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生針對實(shí)際問題提出合理的假設(shè),忽略掉一些次要因素,尋找主要因素之間的量化關(guān)系,運(yùn)用所學(xué)的相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)、科學(xué)規(guī)律、生活經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)知識(shí),建立數(shù)學(xué)模型。鼓勵(lì)學(xué)生考慮不同因素,運(yùn)用不同方法解決問題,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的意識(shí)和發(fā)散思維能力。
三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑
(一)優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)
基本的數(shù)學(xué)理論知識(shí),是高校進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的根基,學(xué)生只有掌握了數(shù)學(xué)的基本理論知識(shí),才能在數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)中,很快地掌握建模要領(lǐng)。因此在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生首先要學(xué)好數(shù)學(xué)基本理論知識(shí),形成完整的數(shù)學(xué)知識(shí)理論體系,并掌握好數(shù)學(xué)建模的要領(lǐng)[4]。以往的學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,只需要掌握與考試內(nèi)容相關(guān)的數(shù)學(xué)理論知識(shí),而這些數(shù)學(xué)理論知識(shí)對于數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)而言,知識(shí)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)越多,就越可以在數(shù)學(xué)建模的過程中充分發(fā)揮自己的想象力,根據(jù)數(shù)學(xué)建模的相關(guān)要求,找出更多的新思想、新方法,以此來更好地完成數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)。因此,高校需要在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)過程中,注重引導(dǎo)學(xué)生掌握更多的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí),不斷地優(yōu)化自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),從而在建模的過程中培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。
(二)重視知識(shí)認(rèn)知
在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)過程中,教師還要注重學(xué)生的知識(shí)認(rèn)知情況。學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論是其掌握數(shù)學(xué)建模要領(lǐng)的知識(shí)基礎(chǔ),因此學(xué)生要在數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)之前掌握較多的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)。在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)理論知識(shí)時(shí),教師要通過一定的手段,來檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,了解學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)認(rèn)知情況,只有這樣才能使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模時(shí),能夠很快地建立數(shù)學(xué)模型,充分考慮各項(xiàng)注意事宜。教師在數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,在教授了相關(guān)知識(shí)后,要留給學(xué)生一些思考的時(shí)間,讓學(xué)生在思考過程中形成自己的數(shù)學(xué)知識(shí)理論體系,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力,讓學(xué)生在創(chuàng)新能力的引導(dǎo)下,更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)。因此,教師要重視學(xué)生對于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的認(rèn)知情況,這是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的關(guān)鍵。
(三)設(shè)計(jì)教學(xué)情境
學(xué)生在剛開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的相關(guān)內(nèi)容時(shí),會(huì)有一些困難,因?yàn)閿?shù)學(xué)建模具有一定的抽象性,需要將形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維,這樣才可以突破具體實(shí)際問題的限制,抽象是適用于同類問題的一般化模型。因此教師要在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)活動(dòng)中,設(shè)計(jì)相關(guān)的教學(xué)情境,讓學(xué)生在教學(xué)情境中,能夠充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性,充分發(fā)揮自己的邏輯思維能力,從而更好地掌握數(shù)學(xué)建模的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生通過數(shù)學(xué)建模教學(xué)情境的學(xué)習(xí),可以更好地理解數(shù)學(xué)建模的知識(shí),以及數(shù)學(xué)建模的操作步驟,從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
四、對于數(shù)學(xué)建模教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的思考
數(shù)學(xué)建模教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生全面思考問題的能力,學(xué)生可以根據(jù)自己所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),來解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問題。數(shù)學(xué)建模要求學(xué)生從課本中解放出來,能夠真正地做到學(xué)以致用,達(dá)到其他學(xué)科和其它數(shù)學(xué)課程所達(dá)不到的高度。在現(xiàn)代高校的數(shù)學(xué)教學(xué)中,需要教師通過數(shù)學(xué)建模的教學(xué),來培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)以及建模的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),潛移默化地使用到日常生活問題的解決上面。很多高校畢業(yè)生認(rèn)為自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)無法有效地運(yùn)用到工作中,自己到工作崗位之后,需要重新學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)。對于接受了數(shù)學(xué)建模教學(xué)的學(xué)生,以及參加過大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生而言,他們可以將自己所學(xué)的知識(shí)有效地運(yùn)用到工作領(lǐng)域中,這是因?yàn)樗麄冊趨⒓訑?shù)學(xué)建?;顒?dòng)時(shí),教師已經(jīng)在有意地培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)建模意識(shí)、數(shù)學(xué)建模能力,以及創(chuàng)新能力,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,已經(jīng)有意識(shí)地將數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題的解決方面,所以他們能夠充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力,將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用到社會(huì)實(shí)踐中去。
關(guān)鍵詞:運(yùn)籌學(xué);數(shù)學(xué)建模;教學(xué);案例
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)08-0106-03
運(yùn)籌學(xué)應(yīng)用分析、試驗(yàn)、量化的方法,對經(jīng)濟(jì)管理系統(tǒng)中人、財(cái)、物等資源進(jìn)行統(tǒng)籌安排,為決策者提供有依據(jù)的最優(yōu)方案,以實(shí)現(xiàn)最有效的管理。該課程主要培養(yǎng)學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上,具備建立數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化計(jì)算的能力。本文提出一種新的教學(xué)改革思路,將運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)建模兩門課程合并為一門課程,即開設(shè)大容量交叉課程《運(yùn)籌學(xué)與數(shù)學(xué)建模》來取代《運(yùn)籌學(xué)》和《數(shù)學(xué)建?!穬砷T課程,采用案例教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法,數(shù)學(xué)建模和優(yōu)化算法理論并重的教學(xué)模式。這樣既可以避免出現(xiàn)極端教學(xué)和隨意選取教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)象,又可以將新穎的教學(xué)方法與傳統(tǒng)方法相結(jié)合,按照分析問題、數(shù)學(xué)建模、優(yōu)化算法理論分析及其方案制定、實(shí)施等解決實(shí)際問題步驟展開教學(xué)。下面就該課程開設(shè)的必要性、意義、可行性、注意事項(xiàng)及其存在問題等方面進(jìn)行分析。
一、開設(shè)《運(yùn)籌學(xué)與數(shù)學(xué)建?!氛n程的必要性
1.一般院校的運(yùn)籌學(xué)課程的教學(xué)課時(shí)大約為64或56(包含試驗(yàn)教學(xué)),所以教學(xué)中不能囊括運(yùn)籌學(xué)的各個(gè)分支。一方面,由于課時(shí)量不足,教師選取教學(xué)內(nèi)容時(shí)容易出現(xiàn)隨意性和盲目性;另一方面,教學(xué)中為強(qiáng)化運(yùn)籌學(xué)的應(yīng)用,消弱理論教學(xué),從而導(dǎo)致學(xué)生對知識(shí)的理解不透徹,在實(shí)際應(yīng)用中心有余而力不足。
2.運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的步驟是:(1)提出和形成問題;(2)建立數(shù)學(xué)模型;(3)模型求解;(4)解的檢驗(yàn);(5)解的控制;(6)解的實(shí)施。大部分教學(xué)只涉及步驟(3),即建立簡單數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)介紹運(yùn)籌學(xué)的算法理論,與利用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的相差甚遠(yuǎn)。因此,學(xué)生仍然不會(huì)應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題,從而導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為運(yùn)籌學(xué)無用。
3.數(shù)學(xué)建模課程包含大量的運(yùn)籌學(xué)模型;運(yùn)籌學(xué)在解決實(shí)際問題的環(huán)節(jié)中包含建立數(shù)學(xué)模型步驟。目前兩門課程分開教學(xué),部分內(nèi)容重復(fù)教學(xué),浪費(fèi)教學(xué)課時(shí)。
二、開設(shè)《運(yùn)籌學(xué)與數(shù)學(xué)建?!氛n程的意義
1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。該課程包含數(shù)學(xué)建模和運(yùn)籌學(xué)兩門課程的內(nèi)容,內(nèi)容容量大,教學(xué)課時(shí)豐富,教學(xué)過程中能夠以生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題為案例,分析并完整解決這些問題,創(chuàng)造實(shí)際價(jià)值,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到該課程不但對未來的工作很重要,而且還有可以利用運(yùn)籌學(xué)知識(shí)為企業(yè)或個(gè)人創(chuàng)造價(jià)值,改變運(yùn)籌學(xué)“無用論”的觀念。從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
2.合理處理教學(xué)內(nèi)容。運(yùn)籌學(xué)與數(shù)學(xué)建模的課時(shí)量相對充足,能夠安排更多的內(nèi)容,能夠系統(tǒng)、完整地介紹相關(guān)知識(shí),在一定程度上避免了運(yùn)籌學(xué)內(nèi)容安排的隨意性和盲目性。
3.促進(jìn)教學(xué)方法改革。運(yùn)籌學(xué)與數(shù)學(xué)建模的教學(xué)不再是簡單的數(shù)學(xué)建模和理論證明,教學(xué)內(nèi)容豐富、信息量大,傳統(tǒng)的一支筆一本教案一塊黑板的模式不再適用,需尋找新的教學(xué)方法,促進(jìn)了多種教學(xué)方法的融合。
4.培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。實(shí)際案例源于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)或生產(chǎn)領(lǐng)域,需要用到多方面的知識(shí),但學(xué)生不可能掌握很多專業(yè)知識(shí)。因而,在解決實(shí)際案例的過程中,需要查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料,并針對性閱讀和消化。而且,實(shí)際案例數(shù)據(jù)量大,需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)。因此,通過該課程的學(xué)習(xí),可以提高學(xué)生多學(xué)科知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的能力。
5.改變教學(xué)考核方式。教學(xué)改革后,教學(xué)內(nèi)容已延伸到運(yùn)用優(yōu)化知識(shí)解決實(shí)際案例的整個(gè)過程。教學(xué)過程中既有對實(shí)際案例分析、建模,又有算法介紹、求結(jié)果的檢驗(yàn)及其最終方案的實(shí)施。因而,傳統(tǒng)的單一閉卷考試改為筆試和課后論文相結(jié)合的方式。
三、開設(shè)該課程的可行性
1.運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)建模互補(bǔ)性、遞進(jìn)性使得開設(shè)該課程在理論上可行。數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)思想去分析實(shí)際問題,建立數(shù)學(xué)模型;運(yùn)籌學(xué)是利用定量方法解決實(shí)際問題,為決策者提供決策依據(jù)。由此可見,建立數(shù)學(xué)模型為運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)解決實(shí)際問題的重要步驟。所以,運(yùn)籌學(xué)可以認(rèn)為是數(shù)學(xué)建模的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。同時(shí),運(yùn)籌學(xué)模型為數(shù)學(xué)建模課程介紹的模型中的一部分,并且運(yùn)籌學(xué)處理實(shí)際問題的方法為數(shù)學(xué)建模提供了專業(yè)工具。因此,運(yùn)籌學(xué)與數(shù)學(xué)建模在內(nèi)容上是互補(bǔ)的。由此可知,開設(shè)該課程在理論上是可行的。
2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展使得開設(shè)該課程在操作上可行。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,能很快完成大數(shù)據(jù)量的計(jì)算,實(shí)際案例的數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)建模及其求解能快速實(shí)現(xiàn),從而使得該課程的教學(xué)工作能順利開展。
3.大學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備使得開設(shè)該課程在基礎(chǔ)上可行。學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生是高年級學(xué)生,通過公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的系統(tǒng)學(xué)習(xí),分析問題、解決問題的能力得到進(jìn)一步提高。同時(shí),運(yùn)籌學(xué)和數(shù)學(xué)建模所需基礎(chǔ)知識(shí)類似,學(xué)習(xí)該課程所需的線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、高等數(shù)學(xué)及微分方程等課程也已經(jīng)學(xué)習(xí),運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)與數(shù)學(xué)建模知識(shí)解決實(shí)際案例所需的基礎(chǔ)知識(shí)已經(jīng)具備。因此,開設(shè)該課程是可行的。
一、當(dāng)前高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
(一)學(xué)生整體素質(zhì)偏低
在高職院校中,學(xué)生數(shù)學(xué)成績出現(xiàn)整體較差的情況,對教學(xué)內(nèi)容難以理解,學(xué)習(xí)很吃力,很難接受帶有難度的新知識(shí).學(xué)生的抽象思維能力差,增加了正常教學(xué)的難度.
(二)教學(xué)方式機(jī)械化
這種教學(xué)方式嚴(yán)重制約了學(xué)生的思維開發(fā).在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,大部分院校仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,教師機(jī)械講授,學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí),學(xué)生沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行思考和想象,嚴(yán)重束縛了他們的創(chuàng)新思維的開發(fā).這種與現(xiàn)代化教育不相協(xié)調(diào)的教學(xué)方式不利于高素質(zhì)人才的培養(yǎng).
(三)教學(xué)內(nèi)容重理論,輕實(shí)踐
長期以來數(shù)學(xué)教師主要傳授給學(xué)生的就是讓他們會(huì)公式、會(huì)計(jì)算方法,能夠舉一反三地套用公式,與實(shí)際聯(lián)系甚少,忽視了理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練.學(xué)生不理解數(shù)學(xué)知識(shí)有什么用,被動(dòng)的學(xué)習(xí)只會(huì)降低他們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性.
二、數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想的重要性
(一)數(shù)學(xué)理論是為了滿足實(shí)際應(yīng)用的需求而產(chǎn)生的,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決實(shí)際問題就必須將數(shù)學(xué)模型,即數(shù)學(xué)建模,添加到數(shù)學(xué)教學(xué)中.數(shù)學(xué)建模即運(yùn)用數(shù)學(xué)思想、方法和知識(shí)解決實(shí)際中遇到的問題,是把實(shí)際問題和數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合在一起的橋梁和途徑.
(二)教師可以在完成基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)之后給學(xué)生介紹合適的數(shù)學(xué)模型,這樣可以讓學(xué)生在加深對基礎(chǔ)知識(shí)的理解的同時(shí),在實(shí)際生活中能更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí).數(shù)學(xué)模型憑借其實(shí)例廣闊的背景應(yīng)用,可以有效地提高高職數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量.學(xué)生可以根據(jù)模型中的實(shí)例進(jìn)行探究,了解數(shù)學(xué)知識(shí)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用.
(三)在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生分析問題、解決問題的積極性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,讓學(xué)生重新認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值.數(shù)學(xué)建??梢赃_(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的效果.
(四)在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透建模思想,可以提高學(xué)生相互協(xié)作的能力.這樣做不但可以使問題圓滿解決,還能讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中得到啟發(fā),得到補(bǔ)充.因此,數(shù)學(xué)建模有利于培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于攻關(guān)的意識(shí).
三、數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想的實(shí)現(xiàn)途徑
(一)應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù),在實(shí)踐中加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模理念
計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代化教學(xué)中必不可少的一種手段.在計(jì)算機(jī)中可以把建模的重點(diǎn)難點(diǎn)以簡單的形式呈現(xiàn)出來,如模型構(gòu)造、模型檢驗(yàn)和模型推廣應(yīng)用等.教師在講課過程中也可以向?qū)W生介紹一些實(shí)用的數(shù)學(xué)軟件,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,在操作過程中把被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),在“做”中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的魅力.
(二)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,滲透數(shù)學(xué)建模思想
高職數(shù)學(xué)課程在設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容上存在著一種弊端,即重視基礎(chǔ)理論知識(shí),輕視實(shí)踐應(yīng)用的重要性.然而數(shù)學(xué)建模所需要的是把數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方法和數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合起來,重新重視離散的數(shù)值計(jì)算等教學(xué)內(nèi)容.因此,調(diào)整課程教學(xué)內(nèi)容,把數(shù)學(xué)建模思想滲透到課堂教學(xué)中去已經(jīng)顯得尤為必要了.
(三)從習(xí)題方面著手,在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想
做習(xí)題對檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識(shí)的運(yùn)用能力,是一個(gè)重要環(huán)節(jié).教師可以在教材后面的每一章節(jié)中選出一些具有簡單性、綜合性的實(shí)例,供學(xué)生討論、學(xué)習(xí).例如,在學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)之后,教師可布置學(xué)生運(yùn)用導(dǎo)數(shù)、極值和最值的相關(guān)知識(shí),解決一些生活中常見問題,如資源管理、最大利潤、造價(jià)最低、征稅問題等.通過習(xí)題教學(xué)滲透數(shù)學(xué)建模思想,不但可以讓學(xué)生了解、掌握數(shù)學(xué)建模的方法,而且能讓學(xué)生在做習(xí)題的過程中鞏固所學(xué)的知識(shí),提高實(shí)踐能力.
(四)從考試方面著手,在考試方式和考試內(nèi)容上滲透數(shù)學(xué)建模思想
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模建模競賽工作總結(jié)
ˎ ̥ 【Abstract 】 this article through to our who took part in 2011 national college mathematical modeling contest and obtain the second prize in the some feeling and harvest was summarized. But because of the limitation, in order to mobilize most students study mathematics enthusiasm, to better carry out the mathematical contest in modeling the students' extracurricular science and technology activities, we have carried out a new attempt and exploration - established "mathematical modeling" student community, so that more students understand mathematical modeling, thus realize the extensive application of mathematics.
【 key words 】 mathematical modeling contest in modeling work summary
中圖分類號(hào):G623.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
“高教社杯”全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是國家教委和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)共同主辦的、面向全國大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng),目的在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的綜合能力,激勵(lì)廣大學(xué)生踴躍參加課外科技活動(dòng),開拓知識(shí)面,培養(yǎng)創(chuàng)新精神及合作意識(shí),推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。
2011年,武漢城市職業(yè)學(xué)院首次派代表隊(duì)參加全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,由于領(lǐng)導(dǎo)支持、組織得當(dāng),取得了全國??平M二等獎(jiǎng)的好成績??偨Y(jié)我院參賽經(jīng)驗(yàn),主要有以下幾個(gè)方面。
一、領(lǐng)導(dǎo)高度重視數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)
我院在全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)中取得優(yōu)異的成績,和學(xué)院、系部領(lǐng)導(dǎo)的高度重視是密不可分的。我院于2011年成立了“數(shù)學(xué)建模領(lǐng)導(dǎo)小組”和“數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)小組”,協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作,出臺(tái)了參加建模競賽的補(bǔ)助及獎(jiǎng)勵(lì)辦法,有專門的數(shù)學(xué)建模競賽實(shí)驗(yàn)室,集訓(xùn)和競賽期間,學(xué)院、教務(wù)處和經(jīng)管系領(lǐng)導(dǎo)親自動(dòng)員并多次親臨現(xiàn)場看望。各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門的重視和支持是這項(xiàng)競賽活動(dòng)取得成功的重要保障。
二、組建了一支強(qiáng)有力的輔導(dǎo)教師隊(duì)伍
在數(shù)學(xué)建模集訓(xùn)中,輔導(dǎo)教師是核心,輔導(dǎo)老師也是保證培訓(xùn)效果和競賽成功的關(guān)鍵。我們成立了數(shù)學(xué)建模教學(xué)小組,集體備課,大家群策群力,共同探討。在暑期集訓(xùn)期間,從不計(jì)較個(gè)人得失,放棄了周六、周日的休息時(shí)間,和同學(xué)們一起戰(zhàn)酷暑高溫。在競賽過程中,布置好競賽機(jī)房、網(wǎng)絡(luò),安排好學(xué)生的伙食、住宿、競賽必需品,在選題、督促進(jìn)度方面給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),在11日晚上陪學(xué)生熬夜奮戰(zhàn),最終經(jīng)過72小時(shí)的不懈努力,順利地解決了競賽題,提交了完整的論文,競賽圓滿結(jié)束。成績的取得離不開指導(dǎo)老師的辛勤耕耘。
三、在課程設(shè)置上給學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)
盡管我們是第一次參加比賽,但我院已于2001年開始在數(shù)學(xué)教育專業(yè)“二下”開設(shè)了“數(shù)學(xué)建?!闭n,每周四節(jié)。作為指導(dǎo)老師,深刻鉆研了近幾年的建模競賽??祁},經(jīng)常與兄弟院校進(jìn)行交流、取經(jīng),邀請?jiān)诮7矫嬗袑iL、有造詣的專家教授來院講學(xué)。
四、選拔優(yōu)秀學(xué)生組隊(duì)培訓(xùn)和參賽
數(shù)學(xué)建模競賽的主角是參賽隊(duì)員,選拔參賽隊(duì)員的成功與否直接影響到參賽成績,確定參賽后,在“二下”一學(xué)期的建模課中注意觀察學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力及計(jì)算機(jī)使用、編程能力,通過第一階段的培訓(xùn)后選拔出參加暑期集訓(xùn)的隊(duì)員,主要圍繞以下幾個(gè)方面選拔隊(duì)員:首先,選拔那些對數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)有濃厚興趣的同學(xué);其次,選拔那些有創(chuàng)造能力、勤于思考、數(shù)學(xué)功底好的同學(xué);最后,注意參賽隊(duì)員的能力搭配和團(tuán)結(jié)協(xié)作,參賽的每支代表盡可能由具有不同特長的學(xué)生組成。
五、科學(xué)、系統(tǒng)的培訓(xùn)方法
經(jīng)過摸索,筆者認(rèn)為具有特色又實(shí)用的建模培訓(xùn)方法應(yīng)分為三個(gè)階段:第一階段為基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)階段,包括:1. 補(bǔ)充學(xué)生欠缺的數(shù)學(xué)知識(shí)。2. 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)學(xué)軟件及文字處理軟件的使用。3. 簡單數(shù)學(xué)模型的建立與求解。第二階段為數(shù)學(xué)建模常用的方法和范例講評,包括網(wǎng)絡(luò)模型、運(yùn)籌與優(yōu)化模型、種群生態(tài)學(xué)模型、微分方程模型、隨機(jī)模型、層次分析法、數(shù)據(jù)擬合、計(jì)算機(jī)仿真。第三階段為歷年建模試題評析、討論、建模論文的撰寫。通過三個(gè)階段的培訓(xùn),學(xué)生已初步具備了參賽的能力,最終經(jīng)過測試選拔出參賽隊(duì)員。
六、重視參賽過程的指導(dǎo)
在學(xué)生參賽過程中,指導(dǎo)老師的及時(shí)指導(dǎo)是學(xué)生完成競賽的保證。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是作好參賽隊(duì)員的心理方面的指導(dǎo)。在競賽的三天里,要連續(xù)進(jìn)行72小時(shí)的奮戰(zhàn),并且要與同組的隊(duì)員合作,不可避免地會(huì)出現(xiàn)心里及身體方面的問題,因此,指導(dǎo)老師要及時(shí)給予鼓勵(lì)與關(guān)心,做好細(xì)致的思想工作,在整體培訓(xùn)過程中要不斷強(qiáng)調(diào)團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性,這將是學(xué)生完成競賽的動(dòng)力。二是作好論文細(xì)節(jié)方面的指導(dǎo)。在競賽的最后階段,指導(dǎo)老師要提醒學(xué)生注意論文的格式,檢查是否按要求撰寫論文,論文的摘要、關(guān)鍵詞是否寫得好,論文是否完整等,這些細(xì)節(jié)常常成為論文是否取得好成績的關(guān)鍵。
七、對建模競賽工作的探索---以學(xué)生社團(tuán)活動(dòng)帶動(dòng)數(shù)學(xué)建模競賽活動(dòng)的日常開展
數(shù)學(xué)建模競賽存在以下弊端:
1、學(xué)生參賽人數(shù)少,大多數(shù)學(xué)生得不到鍛煉。
2、在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中對數(shù)學(xué)應(yīng)用仍然重視不夠
3、學(xué)生對學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)缺乏興趣
為了調(diào)動(dòng)大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)積極性,更好地開展數(shù)學(xué)建模競賽這一學(xué)生課外科技活動(dòng),我們進(jìn)行了新的嘗試和探討---成立了“數(shù)學(xué)建?!睂W(xué)生社團(tuán),利用學(xué)生社團(tuán)開展了一系列活動(dòng):
1. 舉辦了關(guān)于“數(shù)學(xué)建模”的講座,使廣大數(shù)學(xué)愛好者了解數(shù)學(xué)建模;
2. 舉行了“數(shù)學(xué)建模經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”,邀請指導(dǎo)老師和參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生介紹建模心得體會(huì)。
3. 在校園中營造良好的文化氛圍、宣傳數(shù)學(xué)建模知識(shí)等,潛移默化地使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)建模,了解數(shù)學(xué)建模知識(shí),感覺數(shù)學(xué)建模并不陌生,而是與大家息息相關(guān)。充分展示了數(shù)學(xué)應(yīng)用廣泛性。
4. 嘗試將數(shù)學(xué)建模的思想引入高等數(shù)學(xué)課程教學(xué),使理論學(xué)習(xí)和應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合,讓學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)態(tài)度和數(shù)學(xué)興趣。
為推動(dòng)數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)在我院進(jìn)一步開展,我們將不斷開拓創(chuàng)新,克服困難,將日常的數(shù)學(xué)教學(xué)與建模培訓(xùn)聯(lián)系在一起,力爭再創(chuàng)佳績。
數(shù)學(xué)分析論文 數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)家論文 數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)初一論文 數(shù)學(xué)物理論文 數(shù)學(xué)簡史論文 數(shù)學(xué)思維論文 數(shù)學(xué)創(chuàng)新教學(xué) 數(shù)學(xué)初二論文 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀