數(shù)學(xué)建模論文(精選5篇)
數(shù)學(xué)建模論文范文第1篇
在過去常規(guī)的數(shù)學(xué)分析教學(xué)課程只要以公式推導(dǎo)、定理證明為主要教學(xué)內(nèi)容,卻對數(shù)學(xué)分析的應(yīng)用思想以及融合貫通少有講授。這就導(dǎo)致學(xué)生們雖熟練掌握這門課程的理論知識,但是學(xué)生們將掌握的知識應(yīng)用于實(shí)際問題的解決過程中卻存在效果不滿意,或無法學(xué)以致用。因此學(xué)生會形成數(shù)學(xué)的掌握僅僅是為了考試而學(xué)習(xí),無現(xiàn)實(shí)意義等錯誤思想。若在數(shù)學(xué)分析的教學(xué)過程中融合數(shù)學(xué)建模方式進(jìn)行教學(xué),利用數(shù)學(xué)建模思想來熏陶學(xué)生,通過通過將數(shù)學(xué)的意義思想完整的進(jìn)行介紹,將數(shù)學(xué)概念與公式的實(shí)際源頭與應(yīng)用情況進(jìn)行宣教,使學(xué)生充分了解數(shù)學(xué)與實(shí)際生活之間存在的密切關(guān)系。首先,通過利用數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)分析的教學(xué)課程中可有效促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)的行使效果。適當(dāng)配合數(shù)學(xué)模型方式糅合數(shù)學(xué)分析的理論知識與實(shí)際方法,可幫助學(xué)生迅速理解數(shù)學(xué)分析的內(nèi)容概念,全面掌握理論知識與實(shí)踐能力。其次,利用數(shù)學(xué)建模思想促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,以改善在教學(xué)過程中因理論性復(fù)雜、定義生澀難懂導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高以及枯燥乏味等數(shù)學(xué)教學(xué)問題。因此,在數(shù)學(xué)分析的教學(xué)中融合數(shù)學(xué)建模教學(xué)方式具有巨大的應(yīng)用價值。
2數(shù)學(xué)建模思想在概念教學(xué)中的滲透
按照大范圍來講,數(shù)學(xué)分析的內(nèi)容中包含了函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、積分等數(shù)學(xué)概念,這類概念均屬于實(shí)際事物數(shù)量表現(xiàn)或空間形式概括而來的數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程我們可以根據(jù)概念的具體事物原型或平時生活中易見到的事物進(jìn)行引用,讓學(xué)生了解到理論上的概念性知識不僅僅存在與課本中,更與日常生活中具有緊密的關(guān)系。對此,老師在教學(xué)相關(guān)概念知識時,最好聯(lián)系實(shí)際,創(chuàng)造合適的學(xué)習(xí)環(huán)境,為學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中通過適當(dāng)?shù)挠^察、想象、研究、驗(yàn)證等方式來主導(dǎo)學(xué)生的教學(xué)活動。例如微積分教學(xué)中,剛開始感覺其較為抽象籠統(tǒng),不過仔細(xì)觀察其形成過程會發(fā)現(xiàn)其實(shí)具有較多的基礎(chǔ)原型,通過旋轉(zhuǎn)體體積、曲邊梯形面積等具體問題緊密聯(lián)系,應(yīng)用微元法求解即可得出積分這個較為抽象的概念。通過適當(dāng)?shù)娜〔,建立概念模型,引?dǎo)學(xué)生對教學(xué)的積極興趣,可比簡單的利用數(shù)學(xué)符號來描述抽象概念要具體生動得多。
3數(shù)學(xué)建模思想在定理證明中的滲透
在數(shù)學(xué)分析課程中存在較多的定理,而怎樣在教學(xué)過程中讓學(xué)生熟練掌握帶來并應(yīng)用則成為目前數(shù)學(xué)分析教學(xué)中較為困難的。其實(shí)在書本中大部分定理是有著具體的意義,不過在通過籠統(tǒng)的刻印組書本中后導(dǎo)致定理創(chuàng)造者實(shí)際想法無法清晰表現(xiàn)在其中,致使學(xué)生在接受定理教學(xué)中感到茫然。對此,在定理教學(xué)過程老師應(yīng)結(jié)合該定理知識的源指出處以及歷史淵源,從而促進(jìn)學(xué)生的求知欲取進(jìn)一步了解該定理的意義與作用。同時應(yīng)用建模思想將定理作為模型的一類,利用前期設(shè)計的特定問題引導(dǎo)學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)定理定論,通過這種方式讓學(xué)生在吸收定理知識的過程中體驗(yàn)到研究探索發(fā)現(xiàn)的重要性,為學(xué)生樹立的創(chuàng)新觀念。
4數(shù)學(xué)建模思想在課題中的滲透
數(shù)學(xué)分析教學(xué)中需要講解大量課題,通過對具有代表性的課題進(jìn)行講解以達(dá)到促進(jìn)應(yīng)用知識解題的能力并鞏固。但是在過去傳統(tǒng)的課題講解中,與應(yīng)用相關(guān)的問題教學(xué)較少,僅有的少部分也是條件滿足解答肯定的情況,這不利于學(xué)生創(chuàng)新性思維培養(yǎng)。因此,在課題講解中盡量選取以具體應(yīng)用的問題作為例題,設(shè)置相應(yīng)的問題來引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中存在的錯誤,并結(jié)合自身知識來解決其錯誤,通過建立模型的方式來進(jìn)一步鞏固自身知識。
5數(shù)學(xué)建模思想在考試命題中的滲透
目前數(shù)學(xué)分析的教學(xué)考試中試題的設(shè)置普遍以書本課題為主,又或者直接將某些例題設(shè)置成選擇或填空的答題方式,卻缺少開放型的試題或全面考察學(xué)生是否掌握數(shù)學(xué)知識應(yīng)用解決實(shí)際問題的試題?赡苣壳斑@種考試設(shè)題方式對老師的閱卷提供了便利,但是往往也造成部分學(xué)生在課本考試中分?jǐn)?shù)較高,但在解決實(shí)際具體問題往往存在不足,對學(xué)生思維中形成了為考試而學(xué)習(xí),忽略了對數(shù)學(xué)概念的理解,導(dǎo)致具體問題解決能力不足。對此,可利用數(shù)學(xué)建模思維去設(shè)置一部分開放型試題,利于學(xué)生在解題過程中將所學(xué)的數(shù)學(xué)建模方式應(yīng)用與具體中,以此來觀察學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)以及知識水平并適當(dāng)修改教學(xué)方案。又或者通過命題論文的方式來了解學(xué)生綜合水平,學(xué)生通過將自身所學(xué)知識進(jìn)行適當(dāng)?shù)目偨Y(jié),探討自身學(xué)習(xí)體會,來加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識的進(jìn)一步理解,深化了數(shù)學(xué)建模思想的滲透。
6結(jié)語
數(shù)學(xué)建模論文范文第2篇
數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并"解決"實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段。建立教學(xué)模型的過程,是把錯綜復(fù)雜的實(shí)際問題簡化、抽象為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。要通過調(diào)查、收集數(shù)據(jù)資料,觀察和研究實(shí)際對象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律,抓住問題的主要矛盾,建立起反映實(shí)際問題的數(shù)量關(guān)系,然后利用數(shù)學(xué)的理論和方法去分析和解決問題。
工具/原料
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步驟/方法
數(shù)學(xué)建模建模理念為:
一、應(yīng)用意識:要解決實(shí)際問題,結(jié)果、結(jié)論要符合實(shí)際;模型、方法、結(jié)果要易于理解,便于實(shí)際應(yīng)用;站在應(yīng)用者的立場上想問題,處理問題。
二、數(shù)學(xué)建模:用數(shù)學(xué)方法解決問題,要有數(shù)學(xué)模型;問題模型的數(shù)學(xué)抽象,方法有普適性、科學(xué)性,不局限于本具體問題的解決。
三、創(chuàng)新意識:建模有特點(diǎn),更加合理、科學(xué)、有效、符合實(shí)際;更有普遍應(yīng)用意義;不單純?yōu)閯?chuàng)新而創(chuàng)新。
當(dāng)我們完成一個數(shù)學(xué)建模的全過程后,就應(yīng)該把所作的工作進(jìn)行小結(jié),寫成論文。撰寫數(shù)學(xué)建模論文和參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模時完成答卷,在許多方面是類似的。事實(shí)上數(shù)學(xué)建模競賽也包含了學(xué)生寫作能力的比試,因此,論文的寫作是一個很重要的問題。建模論文主要包括以下幾個部分:
一、摘要800字,簡明扼要(要求用一兩字左右,簡明扼要(字左右句話說明題目中解決的問題是什么、用什句話說明題目中解決的問題是什么、么模型解決的、求解方法是什么、么模型解決的、求解方法是什么、結(jié)果如何、有無改進(jìn)和推廣)。有無改進(jìn)和推廣)。
二、問題的重述簡要敘述問題,對原題高度壓縮,切記不要把原題重述一遍。
三、假設(shè)1.合理性:每一條假設(shè),要符合實(shí)際情況,要合理;2.全面性:應(yīng)有的假設(shè)必須要有,否則對解決問題不利,可有可無的假設(shè)可不要,有些假設(shè)完全是多余的,不要寫上去。
四、建模與求解(60~70分)1.應(yīng)有建模過程的分析,如線性規(guī)劃、非線模型中目標(biāo)函數(shù)的推導(dǎo)過程,每一個約束條件的推導(dǎo)過程,切記不要一開始就抬出模型,顯得很突然。2.?dāng)?shù)學(xué)符號的定義要確切,集中放在顯要位置,以便查找。3.模型要正確、注意完整性。4.模型的先進(jìn)性,創(chuàng)造性。5.敘述清楚求解的步驟。6.自編程序主要部分放在附錄中(所用數(shù)學(xué)自編程序主要部分放在附錄中。7.結(jié)果應(yīng)放在顯要的位置,不要讓評卷人到處查找。
五、穩(wěn)定性分析、誤差分析、1、微分方程模型穩(wěn)定性討論很重要。2、統(tǒng)計模型的誤差分析、靈敏度分析很重要。
六、優(yōu)缺點(diǎn)的討論1.優(yōu)點(diǎn)要充分的表現(xiàn)出來,不要謙虛,有多少寫多少2.對于缺點(diǎn)適當(dāng)分析,注意寫作技巧,要避重就輕。大事化小,小事化了。
七、推廣和改進(jìn)這是得高獎很重要的一環(huán),如有創(chuàng)新思想即使不能完全完成也不要放棄,要保留下來。
八、文字?jǐn)⑹鲆喢鞫笠l理清楚、步驟完整,語言表達(dá)能力要強(qiáng)。
九、對題目中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理問題對題目中數(shù)據(jù)不要任意改動,因問題求解需要可以進(jìn)行處理。如何處理,應(yīng)注意合理性。1.先按題給條件作一次。2.發(fā)表自己見解,合理修改題目。
注意事項
數(shù)學(xué)建模論文范文第3篇
論文摘要:為增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,分析了高中數(shù)學(xué)建模的必要性,并通過對高中學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用及數(shù)學(xué)建模方面存在的問題,并針對問題提出了關(guān)于高中進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點(diǎn)意見。
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),在它產(chǎn)生和發(fā)展的歷史長河中,一直是和各種各樣的應(yīng)用問題緊密相關(guān)的。數(shù)學(xué)的特點(diǎn)不僅在于概念的抽象性、邏輯的嚴(yán)密性,結(jié)論的明確性和體系的完整性,而且在于它應(yīng)用的廣泛性,自進(jìn)入21世紀(jì)的知識經(jīng)濟(jì)時代以來,數(shù)學(xué)科學(xué)的地位發(fā)生了巨大的變化,它正在從國家經(jīng)濟(jì)和科技的后備走到了前沿。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全球化、計算機(jī)的迅猛發(fā)展,數(shù)學(xué)理論與方法的不斷擴(kuò)充使得數(shù)學(xué)已成為當(dāng)代高科技的一個重要組成部分,數(shù)學(xué)已成為一種能夠普遍實(shí)施的技術(shù)。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力也成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要方面。
目前國際數(shù)學(xué)界普遍贊同通過開展數(shù)學(xué)建;顒雍驮跀(shù)學(xué)教學(xué)中推廣使用現(xiàn)代化技術(shù)來推動數(shù)學(xué)教育改革。美國、德國、日本等發(fā)達(dá)國家普遍都十分重視數(shù)學(xué)建模教學(xué),把數(shù)學(xué)建;顒訌拇髮W(xué)生向中學(xué)生轉(zhuǎn)移是近年國際數(shù)學(xué)教育發(fā)展的一種趨勢!拔覈臄(shù)學(xué)教育在很長一段時間內(nèi)對于數(shù)學(xué)與實(shí)際、數(shù)學(xué)與其它學(xué)科的聯(lián)系未能給予充分的重視,因此,高中數(shù)學(xué)在數(shù)學(xué)應(yīng)用和聯(lián)系實(shí)際方面需要大力加強(qiáng)。”我國普通高中新的數(shù)學(xué)教學(xué)大綱中也明確提出要切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,要求增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,能初步運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題。這些要求不僅符合數(shù)學(xué)本身發(fā)展的需要,也是社會發(fā)展的需要。因此我們的數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要使學(xué)生知道許多重要的數(shù)學(xué)概念、方法和結(jié)論,而且要提高學(xué)生的思維能力,培養(yǎng)學(xué)生自覺地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識去處理和解決日常生活中所遇到的問題,從而形成良好的思維品質(zhì)。而數(shù)學(xué)建模通過"從實(shí)際情境中抽象出數(shù)學(xué)問題,求解數(shù)學(xué)模型,回到現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行檢驗(yàn),必要時修改模型使之更切合實(shí)際"這一過程,促使學(xué)生圍繞實(shí)際問題查閱資料、收集信息、整理加工、獲取新知識,從而拓寬了學(xué)生的知識面和能力。數(shù)學(xué)建模將各種知識綜合應(yīng)用于解決實(shí)際問題中,是培養(yǎng)和提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力的必備手段之一,是改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式的突破口。因此有計劃地開展數(shù)學(xué)建;顒,將有效地培養(yǎng)學(xué)生的能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
數(shù)學(xué)建模可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生不怕吃苦、敢于戰(zhàn)勝困難的堅強(qiáng)意志,培養(yǎng)自律、團(tuán)結(jié)的優(yōu)秀品質(zhì),培養(yǎng)正確的數(shù)學(xué)觀。具體的調(diào)查表明,大部分學(xué)生對數(shù)學(xué)建模比較感興趣,并不同程度地促進(jìn)了他們對于數(shù)學(xué)及其他課程的學(xué)習(xí).有許多學(xué)生認(rèn)為:"數(shù)學(xué)源于生活,生活依靠數(shù)學(xué),平時做的題都是理論性較強(qiáng),實(shí)際性較弱的題,都是在理想化狀態(tài)下進(jìn)行討論,而數(shù)學(xué)建模問題貼近生活,充滿趣味性";"數(shù)學(xué)建模使我更深切地感受到數(shù)學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系,感受到數(shù)學(xué)問題的廣泛,使我們對于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性理解得更為深刻"。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、推理、證明和計算的能力;用數(shù)學(xué)語言表達(dá)實(shí)際問題及用普通人能理解的語言表達(dá)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力;應(yīng)用計算機(jī)及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力;獨(dú)立查找文獻(xiàn),自學(xué)的能力,組織、協(xié)調(diào)、管理的能力;創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力。由此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模知識是很有必要的。
那么當(dāng)前我國高中學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識和建模能力如何呢?下面是節(jié)自有關(guān)人士對某次競賽中的一道建模題目學(xué)生的作答情況所作的抽樣調(diào)查。題目內(nèi)容如下:
某市教育局組織了一項競賽,聘請了來自不同學(xué)校的數(shù)名教師做評委組成評判組。本次競賽制定四條評分規(guī)則,內(nèi)容如下:
(1)評委對本校選手不打分。
(2)每位評委對每位參賽選手(除本校選手外)都必須打分,且所打分?jǐn)?shù)不相同。
(3)評委打分方法為:倒數(shù)第一名記1分,倒數(shù)第二名記2分,依次類推。
(4)比賽結(jié)束后,求出各選手的平均分,按平均分從高到低排序,依此確定本次競賽的名次,以平均分最高者為第一名,依次類推。
本次比賽中,選手甲所在學(xué)校有一名評委,這位評委將不參加對選手甲的評分,其他選手所在學(xué)校無人擔(dān)任評委。
(Ⅰ)公布評分規(guī)則后,其他選手覺得這種評分規(guī)則對甲更有利,請問這種看法是否有道理?(請說明理由)
(Ⅱ)能否給這次比賽制定更公平的評分規(guī)則?若能,請你給出一個更公平的評分規(guī)則,并說明理由。
本題是一道開放性很強(qiáng)的好題,給學(xué)生留有很大的發(fā)揮空間,不少學(xué)生都有精彩的表現(xiàn),例如關(guān)于評分規(guī)則的修正,就有下列幾種方案:
方案1:將選手甲所在學(xué)校評委的評分方法改為倒數(shù)第一名記1+分,倒數(shù)第二名記2+,…依次類推;(評分標(biāo)準(zhǔn))
方案2:將選手甲所在學(xué)校評委的評分方法改為在原來的基礎(chǔ)上乘以;
方案3:對甲評分時,用其他評委的平均分計做甲所在學(xué)校評委的打分;
然而也有不少學(xué)生為空白,究其原因可能除了時間因素,學(xué)生對于較長的文字表述產(chǎn)生畏懼心理、不能正確閱讀是重要因素。同時,一些學(xué)生由于不能正確理解規(guī)則(3),得出選手甲的平均得分為,其他選手的平均得分為,從而得出錯誤結(jié)論.不少學(xué)生出現(xiàn)“甲所在學(xué)校的評委會故意壓低其他選手的分?jǐn)?shù),因而對甲有利”的解釋,而沒有意識到作出必要的假設(shè)是數(shù)學(xué)建模方法中的重要且必要的一環(huán)。有些學(xué)生在正確理解題意的基礎(chǔ)上,提出了“規(guī)則對甲有利”的理由,例如:排名在甲前的同學(xué)少得了1分;甲所在學(xué)校的評委不給其他選手最高分(n分),所以甲得最高分的概率比其他選手高;相當(dāng)于甲所在學(xué)校的評委把最高分給了甲;甲少拿一個分?jǐn)?shù),若少拿最低分,則有利;若少拿最高分,則不利;等等。以上各種想法都有道理,遺憾的是大部分學(xué)生僅僅停留在這些感性認(rèn)識和文字說明上,沒能進(jìn)一步引進(jìn)數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)符號去進(jìn)行理性的分析。如何衡量規(guī)則的公平性是本題的關(guān)鍵,也是建模的原則。很少有學(xué)生能夠明確提出這個原則,有些學(xué)生在第2問評分規(guī)則的修正中,提出“將甲所在學(xué)校的評委從評判組中剔除掉”,這種辦法違背實(shí)際的要求。有些學(xué)生被生活中一些現(xiàn)象誤導(dǎo),提出“去掉最高分和最低分”的評分規(guī)則修正方法,而不去從數(shù)學(xué)的角度分析和研究。
通過對這道高中數(shù)學(xué)知識應(yīng)用競賽題解答情況的分析,我們了解到學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識和建模能力的現(xiàn)狀不容樂觀。學(xué)生在數(shù)學(xué)應(yīng)用能力上存在的一些問題:(1)數(shù)學(xué)閱讀能力差,誤解題意。(2)數(shù)學(xué)建模方法需要提高。(3)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識不盡人意數(shù)學(xué)建模意識很有待加強(qiáng)。新課程標(biāo)準(zhǔn)給數(shù)學(xué)建模提出了更高的要求,也為中學(xué)數(shù)學(xué)建模的發(fā)展提供了很好的契機(jī),相信隨著新課程的實(shí)施,我們高中生的數(shù)學(xué)建模意識和建模能力會有大的提高!
那么高中的數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)如何進(jìn)行呢?數(shù)學(xué)建模的教學(xué)本身是一個不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷完善和提高的過程。不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,數(shù)學(xué)建模課程指導(dǎo)思想是:以實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以問題為主線、以培養(yǎng)能力為目標(biāo)來組織教學(xué)工作。通過教學(xué)使學(xué)生了解利用數(shù)學(xué)理論和方法去分折和解決問題的全過程,提高他們分折問題和解決問題的能力;提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識與能力。數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主,教師利用一些事先設(shè)計好的問題,引導(dǎo)學(xué)生主動查閱文獻(xiàn)資料和學(xué)習(xí)新知識,鼓勵學(xué)生積極開展討論和辯論,主動探索解決之法。教學(xué)過程的重點(diǎn)是創(chuàng)造一個環(huán)境去誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)他們的自學(xué)能力,增強(qiáng)他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,強(qiáng)調(diào)的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結(jié)果。
(一)在教學(xué)中傳授學(xué)生初步的數(shù)學(xué)建模知識。
中學(xué)數(shù)學(xué)建模的目的旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,掌握數(shù)學(xué)建模的方法,為將來的學(xué)習(xí)、工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)時將數(shù)學(xué)建模中最基本的過程教給學(xué)生:利用現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材,向?qū)W生介紹一些常用的、典型的數(shù)學(xué)模型。如函數(shù)模型、不等式模型、數(shù)列模型、幾何模型、三角模型、方程模型等。教師應(yīng)研究在各個教學(xué)章節(jié)中可引入哪些數(shù)學(xué)基本模型問題,如儲蓄問題、信用貸款問題可結(jié)合在數(shù)列教學(xué)中。教師可以通過教材中一些不大復(fù)雜的應(yīng)用問題,帶著學(xué)生一起來完成數(shù)學(xué)化的過程,給學(xué)生一些數(shù)學(xué)應(yīng)用和數(shù)學(xué)建模的初步體驗(yàn)。
例如在學(xué)習(xí)了二次函數(shù)的最值問題后,通過下面的應(yīng)用題讓學(xué)生懂得如何用數(shù)學(xué)建模的方法來解決實(shí)際問題。例:客房的定價問題。一個星級旅館有150個客房,經(jīng)過一段時間的經(jīng)營實(shí)踐,旅館經(jīng)理得到了一些數(shù)據(jù):每間客房定價為160元時,住房率為55%,每間客房定價為140元時,住房率為65%,
每間客房定價為120元時,住房率為75%,每間客房定價為100元時,住房率為85%。欲使旅館每天收入最高,每間客房應(yīng)如何定價?
[簡化假設(shè)]
(1)每間客房最高定價為160元;
(2)設(shè)隨著房價的下降,住房率呈線性增長;
(3)設(shè)旅館每間客房定價相等。
[建立模型]
設(shè)y表示旅館一天的總收入,與160元相比每間客房降低的房價為x元。由假設(shè)(2)可得,每降價1元,住房率就增加。因此由可知于是問題轉(zhuǎn)化為:當(dāng)時,y的最大值是多少?
[求解模型]
利用二次函數(shù)求最值可得到當(dāng)x=25即住房定價為135元時,y取最大值13668.75(元),
[討論與驗(yàn)證]
(1)容易驗(yàn)證此收入在各種已知定價對應(yīng)的收入中是最大的。如果為了便于管理,定價為140元也是可以的,因?yàn)榇藭r它與最高收入只差18.75元。
(2)如果定價為180元,住房率應(yīng)為45%,相應(yīng)的收入只有12150元,因此假設(shè)(1)是合理的。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識。
首先,學(xué)生的應(yīng)用意識體現(xiàn)在以下兩個方面:一是面對實(shí)際問題,能主動嘗試從數(shù)學(xué)的角度運(yùn)用所學(xué)知識和方法尋求解決問題的策略,學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中能夠認(rèn)識到數(shù)學(xué)是有用的。二是認(rèn)識到現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)含著大量的數(shù)學(xué)信息,數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中有著廣泛的應(yīng)用:生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)就在他的身邊。其次,關(guān)于如何培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識:在數(shù)學(xué)教學(xué)和對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)中,介紹知識的來龍去脈時多與實(shí)際生活相聯(lián)系。例如,日常生活中存在著“不同形式的等量關(guān)系和不等量關(guān)系”以及“變量間的函數(shù)對應(yīng)關(guān)系”、“變相間的非確切的相關(guān)關(guān)系”、“事物發(fā)生的可預(yù)測性,可能性大小”等,這些正是數(shù)學(xué)中引入“方程”、“不等式”、“函數(shù)”“變量間的線性相關(guān)”、“概率”的實(shí)際背景。另外鍛煉學(xué)生學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)語言描述周圍世界出現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。數(shù)學(xué)是一種“世界通用語言”它能夠準(zhǔn)確、清楚、間接地刻畫和描述日常生活中的許多現(xiàn)象。應(yīng)讓學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用數(shù)學(xué)語言進(jìn)行交流的習(xí)慣。例如,當(dāng)學(xué)生乘坐出租車時,他應(yīng)能意識到付費(fèi)與行駛時間或路程之間具有一定的函數(shù)關(guān)系。鼓勵學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問題。首先通過觀察分析、提煉出實(shí)際問題的數(shù)學(xué)模型,然后再把數(shù)學(xué)模型納入某知識系統(tǒng)去處理,當(dāng)然這不但要求學(xué)生有一定的抽象能力,而且要有相當(dāng)?shù)挠^察、分析、綜合、類比能力。學(xué)生的這種能力的獲得不是一朝一夕的事情,需要把數(shù)學(xué)建模意識貫穿在教學(xué)的始終,也就是要不斷的引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點(diǎn)去觀察、分析和表示各種事物關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)學(xué)信息,從紛繁復(fù)雜的具體問題中抽象出我們熟悉的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而達(dá)到用數(shù)學(xué)模型來解決實(shí)際問題,使數(shù)學(xué)建模意識成為學(xué)生思考問題的方法和習(xí)慣。通過教師的潛移默化,經(jīng)常滲透數(shù)學(xué)建模意識,學(xué)生可以從各類大量的建模問題中逐步領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)建模的廣泛應(yīng)用,從而激發(fā)學(xué)生去研究數(shù)學(xué)建模的興趣,提高他們運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行建模的能力。
(三)在教學(xué)中注意聯(lián)系相關(guān)學(xué)科加以運(yùn)用
在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中應(yīng)該重視選用數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物、美學(xué)等知識相結(jié)合的跨學(xué)科問題和大量與日常生活相聯(lián)系(如投資買賣、銀行儲蓄、測量、乘車、運(yùn)動等方面)的數(shù)學(xué)問題,從其它學(xué)科中選擇應(yīng)用題,通過構(gòu)建模型,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決該學(xué)科難題的能力。例如,高中生物學(xué)科以描述性的語言為主,有的學(xué)生往往以為學(xué)好生物學(xué)是與數(shù)學(xué)沒有關(guān)系的。他們尚未樹立理科意識,缺乏理科思維。比如:他們不會用數(shù)學(xué)上的排列與組合來分析減數(shù)分裂過程配子的基因組成;也不會用數(shù)學(xué)上的概率的相加、相乘原理來解決一些遺傳病機(jī)率的計算等等。這些需要教師在平時相應(yīng)的課堂內(nèi)容教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。因此我們在教學(xué)中應(yīng)注意與其它學(xué)科的呼應(yīng),這不但可以幫助學(xué)生加深對其它學(xué)科的理解,也是培養(yǎng)學(xué)生建模意識的一個不可忽視的途徑。又例如教了正弦函數(shù)后,可引導(dǎo)學(xué)生用模型函數(shù)寫出物理中振動圖象或交流圖象的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
最后,為了培養(yǎng)學(xué)生的建模意識,中學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)首先需要提高自己的建模意識。中學(xué)數(shù)學(xué)教師除需要了解數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷史和發(fā)展動態(tài)之外,還需要不斷地學(xué)習(xí)一些新的數(shù)學(xué)建模理論,并且努力鉆研如何把中學(xué)數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。中學(xué)教師只有通過對數(shù)學(xué)建模的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究,才能準(zhǔn)確地的把握數(shù)學(xué)建模問題的深度和難度,更好地推動中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1.《問題解決的數(shù)學(xué)模型方法》北京師范大學(xué)出版社,1999.8
2.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)),人民教育出版社,2003.4
數(shù)學(xué)建模論文范文第4篇
物理問題來源于社會生活的眾多領(lǐng)域,通過建立數(shù)學(xué)模型,學(xué)生學(xué)會了獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料獲取知識,并重新組合處理這些信息。因此通過在物理課程中引入數(shù)學(xué)建模,可以極大地訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維、發(fā)散性思維。不僅可以拓寬學(xué)生的眼界,而且能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)技能和分析問題和解決問題的能力。數(shù)學(xué)建模需要大量信息,集思廣益,因此數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)注重團(tuán)隊分工合作。作為學(xué)生個體,每個人必須學(xué)會與人合作,與人交流,既要不斷提高知識儲備和解決問題的能力,又要學(xué)會資源共享、能力互補(bǔ),這也是學(xué)生走上社會和工作崗位不可或缺的基本能力之一。
二、將數(shù)學(xué)建模引入高職物理的設(shè)計原則
針對高職物理教學(xué)的現(xiàn)狀,在引入數(shù)學(xué)建模的教學(xué)實(shí)踐中,總體思路是由淺入深、循序漸進(jìn)地講解各種數(shù)學(xué)建模的方法和解題思路,以避免學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中產(chǎn)生畏難的情緒,逐步引導(dǎo)學(xué)生使用數(shù)學(xué)建模方法學(xué)習(xí)物理知識,這是在物理教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模的總體原則。
(一)分層次、分階段在高職物理教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模通過采用高中物理應(yīng)用題為高職學(xué)生進(jìn)行物理數(shù)學(xué)建模能力的初始階段培養(yǎng),充分考慮高職學(xué)生的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)不夠扎實(shí)、其他領(lǐng)域知識不夠完善,保護(hù)了學(xué)生參與建;顒拥姆e極性。通過在物理教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模,學(xué)生體會到物理學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義,認(rèn)識到數(shù)學(xué)知識的價值,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣與欲望。在學(xué)生熟練后,可以由淺入深、循序漸進(jìn),通過對物理問題的思考,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)建模的方法探尋解決問題的思路。
(二)以點(diǎn)帶面、點(diǎn)面并重促進(jìn)整體教學(xué)質(zhì)量的提高將物理基礎(chǔ)教育作為“面”,數(shù)學(xué)建模教育作為“點(diǎn)”,物理學(xué)科是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新能力的重要學(xué)科,而數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)應(yīng)用與創(chuàng)新能力的有效途徑。它是一種嶄新的教學(xué)模式,是培養(yǎng)學(xué)生物理應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和科研合作能力的一個較好平臺。通過數(shù)學(xué)建模來解決實(shí)際問題需要的正是學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力,而貫穿于數(shù)學(xué)建;顒尤^程的也正是訓(xùn)練學(xué)生如何攝取和運(yùn)用已有知識和經(jīng)驗(yàn)的能力。數(shù)學(xué)建模的引入使物理學(xué)習(xí)中趣味性提高,使物理課程更具實(shí)用性,形式多樣,容易激發(fā)學(xué)生的興趣,通過這樣的方式吸引學(xué)生對物理課程的興趣,將數(shù)學(xué)建模的思想滲透到物理學(xué)的教學(xué)中去,用數(shù)學(xué)建模教學(xué)帶動高職物理教學(xué)的發(fā)展。
三、將數(shù)學(xué)建模思想引入高職物理教學(xué)的實(shí)施策略
(一)在物理課堂中引入數(shù)學(xué)建模的步驟“數(shù)學(xué)建!本褪沁\(yùn)用數(shù)學(xué)思想、方法和知識解決實(shí)際問題的過程,也是物理問題解決的橋梁和途徑。為了把握數(shù)學(xué)建模的思想內(nèi)涵,確!叭谌搿蔽锢碚n堂不流于形式,數(shù)學(xué)建模的過程大致分為幾步:(1)物理問題或案例引入;(2)用數(shù)學(xué)工具處理問題(數(shù)學(xué)建模),也就是運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維將問題“提純”;(3)用數(shù)學(xué)知識解決問題(數(shù)學(xué)解模);(4)將數(shù)學(xué)問題的結(jié)論與現(xiàn)實(shí)進(jìn)行比較(模型的驗(yàn)證),從而幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)內(nèi)在的聯(lián)系和規(guī)律,并以此探究解決實(shí)際問題的途徑和對策(模型的應(yīng)用)。數(shù)學(xué)建模過程也可用圖表表示,在數(shù)學(xué)建模的過程中,學(xué)生通過對物理問題的觀察、假設(shè),將其轉(zhuǎn)化為一個數(shù)學(xué)問題,然后求解數(shù)學(xué)問題,得到所求,再回到物理問題中,看是否能解釋物理問題,是否與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或數(shù)據(jù)相吻合,若吻合,那么數(shù)學(xué)建模過程就完成了。這樣的過程,符合學(xué)生認(rèn)知過程的發(fā)展規(guī)律,能極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,使學(xué)生的創(chuàng)造潛能得到了充分的開發(fā)。
數(shù)學(xué)建模論文范文第5篇
教育國的核心是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽是高校中參加人數(shù)最多、影響最廣泛的學(xué)科競賽之一,此項賽事由教育部高教司和中國工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會聯(lián)合主辦,迄今已舉辦21屆,它對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起到了不可估量的作用,未來也將日益顯現(xiàn)它這方面的作用。長春理工大學(xué)從1996年開始參賽,成績斐然,已累計獲得部級獎40余項,年均3項,2023年我校共有51隊153人參加全國賽,是吉林省除吉林大學(xué)外參賽隊數(shù)最多的高校。其中9隊獲得國家一等獎,11隊獲得省一等獎,21隊獲省二等獎,8隊獲省三等獎,獲獎率位居吉林省參賽高校前列。這主要?dú)w益于以下幾方面:
一、賽前的動員及組織情況
賽前周密的宣傳組織工作是本次大賽取得成功關(guān)鍵因素之一。我校一直把組織數(shù)模競賽作為一項重要的教學(xué)活動納入了全年工作日程,專門成立了數(shù)學(xué)建模競賽領(lǐng)導(dǎo)小組,協(xié)調(diào)、督促、組織數(shù)學(xué)建模競賽各項準(zhǔn)備活動。通過海報、課堂、網(wǎng)站等多種形式宣傳開展數(shù)學(xué)建;顒,鼓勵各學(xué)院學(xué)生踴躍報名。
二、競賽具體過程管理和實(shí)施情況
由專人統(tǒng)籌負(fù)責(zé)競賽工作。從每年四、五月份開始采取校級、省級競賽層層選拔的制度,把最優(yōu)秀、最渴望參賽、最有能力的隊員吸納進(jìn)來組成國家賽參賽隊伍。對于國賽隊員將認(rèn)真組織賽前培訓(xùn)和輔導(dǎo)工作。
三、本年度競賽獲獎情況分析
今年我校共有51個隊參加了全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,獲得國家獎9項,省級獎40項,獲獎率幾近100%。
四、競賽過程中存在的問題及擬解決的措施
1.競賽過程中存在的主要問題還是數(shù)學(xué)軟件使用和寫作兩方面,在今后的培訓(xùn)和其他級競賽中應(yīng)加強(qiáng)這兩方面的訓(xùn)練。另外宣傳力度也有待加強(qiáng)。
2.今年全國賽我校51隊中有35支代表隊選擇了A題,此題是交通占道問題對城市交通能力的影響問題,實(shí)質(zhì)是利用數(shù)學(xué)方法建立模型,需要學(xué)生有較好的微積分、常微分方程、運(yùn)籌學(xué)等課程基礎(chǔ),正是由于我校平時對大一大二的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的精心講解和嚴(yán)格要求才使得我校學(xué)生有信心也有能力作出此題并取得了如此好的成績,今后我們將繼續(xù)加強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)科的教學(xué)工作,同時注意在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模的思想、方法,培養(yǎng)學(xué)生參加建模的興趣。并希望以數(shù)學(xué)建模工作為平臺,通過多種形式大力開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)與研究活動,以賽促學(xué)、以賽促教,以競賽推動教學(xué)研究,以教學(xué)研究提高競賽質(zhì)量。B題選擇隊數(shù)相對較少,原因主要是該題是關(guān)于碎紙文字的拼接復(fù)原模型,需要隊員熟悉算法,精于編程,大多數(shù)同學(xué)不敢碰此題原因就是編程能力過弱。
3.國家賽獲獎結(jié)果反映出理學(xué)院、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、光電工程學(xué)院、電子信息工程學(xué)院的學(xué)生獲獎人數(shù)占到98%,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班參賽人數(shù)并不多,僅占總?cè)藬?shù)的33%,特別是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班僅有8人參加,不及總?cè)藬?shù)的6%。
五、對學(xué)校的建議和意見
1.認(rèn)真組織各級數(shù)學(xué)建模競賽,建議提前到3月中旬組織校數(shù)學(xué)建模競賽,改進(jìn)選拔方式,通過評審、教師推薦、答辯精選國賽參賽隊員,加大對數(shù)學(xué)軟件、算法的培訓(xùn);5月下旬到7月中旬,利用周六對選拔出的學(xué)生進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn),建議全體隊員模擬實(shí)戰(zhàn),完成3-4道往年的競賽題目,并提交論文,指定專門教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。
2.進(jìn)一步宣傳發(fā)動,動員更多的學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競賽,特別是加大對計算機(jī)學(xué)院的宣傳力度,爭取更多的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,特別是動員計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班的同學(xué)參賽。
3.繼續(xù)舉辦大學(xué)生數(shù)學(xué)建模培訓(xùn),切磋技藝,交流經(jīng)驗(yàn),提高水平。組織教師精講獲國家獎的學(xué)生論文。同時每年選派2至3名指導(dǎo)教師參加建模交流會議及理論學(xué)習(xí),也讓更多教師參與數(shù)學(xué)建模類教改科研項目,將數(shù)學(xué)建模作為一件可持續(xù)發(fā)展的項目開展。
4.抓好數(shù)學(xué)建;亟ㄔO(shè),定期做講座和研討,打造一支高素質(zhì)建模指導(dǎo)教師隊伍。
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