数学建模能力的培养范例(12篇)

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数学建模能力的培养范文篇1

关键词:数学建模能力培养兴趣学习的能动性

一、引言

2003年教育部颁布的中学数学课程标准里,数学建模成了十分重要的组成部分,标志着数学建模正式进入我国中学数学教学中。中学生接触的大多数是传统的文字应用题,带有很强的人工化,形式化,对数学建模相对生疏。课本上传统的文字应用题往往条件清楚准确、不多不少、结果唯一确定,解出的结果很少要求学生思考是否符合实际。因此,就更加不会去考虑是否需要调整和修改已有的模型。而这些正是数学建模过程的难点和重点。数学建模强调用所学的数学知识解决问题,提倡的是“想用、能用、会用”的“用”数学的意识。这正是新课标指出的:“数学教学应从学生实际出发,创设有助于学生自主学习的问题情境,引导学生通过实践、思考、探索、交流,获得知识,形成技能,发展思维,学会学习,促使学生在教师指导下生动活泼地、主动地、富有个性地学习。”

二、如何培养和提高中学生建模能力

数学建模教学应结合正常的数学内容进行切入,把培养应用数学的意识落实在平时的教学过程中,以教材为载体,以改革教学方法为突破口,通过对教学内容的科学加工、处理和再创造达到在学中用,在用中学,进一步培养学生的用数学意识以及分析和解决实际问题的能力。要教会学生建模,培养学生如下几方面的能力是关键。

(一)培养“翻译”能力

1.审题。包括对题意的整体理解和局部理解,以及分析关系、领悟实质。就是弄清题目所述的事件和研究对象;抓住题目中的关键字句,正确把握其含义;根据题意,弄清题中各有关量的数量关系;抓住题目中的主要问题,正确识别其类型。

2.问题转化。将实际问题抽象为数学问题,建模的直接准备就是审题的最后阶段从各种关系中找出最关键的数量关系,将此关系用有关的量及数字、符号表示出来,即可得到解决问题的数学模型。一般有关系分析法,列表分析法和图像分析法。

(二)培养用数学分析意识和创造能力

第一,教师在教学中应注意在从具体到抽象的学习过程中,让学生对数学知识的来龙去脉有着清晰的认识,而非横空出世。即要结合学生熟悉的事物善于深入浅出地提出数学问题、讲解数学问题,把数学与生活紧密地结合起来;第二,教师要合理引导学生发挥主观能动性,体验数学的再创造过程,从而自我建构数学知识,形成数学思想方法的活动。即要营造一个激励探索和理解的气氛,让学生在观察体验、动手实践的基础上学会把眼前的问题与自己已有的知识体验之间发生关联,从中有效地学习方程思想、数形结合思想、分类思想,学习建模思想、转化思想、整体思想和概率统计思想等方法。

(三)培养想象力

想象力是人类特有的一种思维能力,是人们在原有知识的基础上,将新感知的形象与记忆中的形象相互比较、重新组合、加工处理,创造出新形象的能力。爱因斯坦曾说过:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”

实例一:某人平时下班总是按预定时间到达某处,然后他妻子开车接他回家。有一天,他比平时提早了三十分钟到达该处,于是此人就沿着妻子来接他的方向步行回去并在途中遇到了妻子,这一天,他比平时提前了十分钟到家,问此人共步行了多长时间?

这是一个测试想象能力的简单题目,似乎条件不够,无法回答。但只要换一种想法,问题就迎刃而解了。假设他的妻子遇到他后载着他仍旧开往会合地点,那么他就不会提前回家了。提前的十分钟从何而来?显然是由于节省了从相遇点到会合点,又从会合点返回相遇点这一段路的缘故,故由相遇点到会合点需开5分钟。而此人提前了三十分钟到达会合点,故相遇时他已步行了二十五分钟。

(四)培养发散性思维及创新能力

所谓发散性思维,是指针对同一问题,沿着不同的方向去思考,从不同角度、不同侧面对所给信息或条件加以重新组合,横向拓展思路、纵向深入探索研究、逆向反复比较,从而找出多种合乎条件的可能答案、结论或假说的思维过程和方法,即常说的“条条道路通罗马”。

实例二:华盛顿大学教授卡兰得卡给学生出了一道题:“试证明怎么能够用一个气压计测定一栋高楼的高度”。

一个学生给出了如下答案:“把气压计拿到高楼顶部,用一根长绳子系住气压计,然后把气压计从楼顶向楼下坠,直到坠到街面为止;然后把气压计拉上楼顶,测量绳子放下的长度。这长度即为楼的高度。”“把气压计拿到楼顶,让它斜靠在屋顶的边缘处。让气压计从屋顶落下,用秒表记下它落下的时间,然后用落下的距离等于重力加速度乘以下落时间的平方的一半算出建筑物的高度。”“可以在有太阳的日子在楼顶记下气压表的高度和它影子的长度,又测出建筑物影子的长度,就可以利用简单的比例关系,算出建筑物的高度。”“还有一个最基本的测量方法。拿着气压表,从一楼登梯而上,登楼时,用符号标出气压表上的水银高度,这样可以用气压表的单位得到这栋楼的高度。这个方法最直截了当。”“当然,如果还想得到更精确的答案,可以用一根弦的一端系住气压表,把它像一个摆那样摆动,然后测出街面和楼顶的g值(重力加速度)。从两个g值之差,在原则上就可以算出楼顶高度。”“如果不限制用物理学方法回答这个问题,还有许多其他方法。例如,拿上气压表走到楼房底层,敲管理人员的门。当管理人员应声时,你对他说下面一句话,‘亲爱的管理员先生,我有一个很漂亮的气压表。如果你告诉我这栋楼的高度,我将把这个气压表送给您。’”当然最后这个只不过是一个笑话。这种近乎抬杠的方法我们并不提倡,但他这种不被传统固有知识所限制,举一反三,努力提出新方案的思维方式,正是我们提倡的发散性思维。

(五)培养表达的能力

中学建模的结果常常需要以解题报告或论文的形式写出来,这就要求教师引导学生逐步达到能够将自己所做的工作用准确严密的语言表述出来,加强对学生的写作和表达能力的锻炼。教师可以通过一些具体的例子来分组锻炼学生合作建模并表述建模过程,之后分组指导并改进论文,选取较为优秀的论文作为建模课程的范例进行讲解,引导学生展开讨论,从而改进建模方法和解题过程,提高学生的解题能力和写作能力。

三、实例分析

(一)问题及分析

某油田计划在铁路线一侧建造两家炼油厂,同时在铁路线上增建一个车站,用来运送成品油的要求。两炼油厂的具置由附图所示,其中A厂位于郊区(图中的I区域),B厂位于城区(图中的II区域),两个区域的分界线用图中的虚线表示。图中各字母表示的距离(单位:千米)分别为a=5,b=8,c=15,l=20。

若所有管线的铺设费用均为每千米7.2万元。铺设在城区的管线还需增加拆迁和工程补偿等附加费用为21.4(万元/千米),油田设计院希望通过数学方法设计一种建设费用最省方案。

(二)建立模型及求解

由于A厂、B厂与铁路的位置一定,但由于A厂、B厂分别在郊区与城区,而铺设在城区管线还需要增加拆迁和工程补偿等附加费用。故可按如下情形进行讨论:车站可能建在Ⅰ区,可能建在Ⅱ区。为此,分如下情形讨论:

方案(1)设AT=x,TM=y,则x■=25+CT■,CT=■,TD=20-■由RtFMT∽RtBDT可得:■=■=■

则MD=20-■-y=5,BD=8,MF=■

可得BF=BT-FT

=■■,

总费用W=7.2(AT+TB)+21.4BF

=7.2(x+■+21.4■■,

由于W为关于x的一元函数,为使总费用最小,只需求导并令导数等于零即可。即解方程■=0,则可得x即转接点的位置,从而得到最佳设计方案及最省费用。

由计算得:x=6.69,Wmin=294.43。

方案(2)设MT=y,则DT=5-y,管线长度L=AQ+QT+BT,

由RtTQM∽RtTAC可得:■=■=■,

所以TQ=■■,QM=■,

则AQ=AT-QT=■■,BT=■=■,

因此,总费用W=7.2(AT+TB)+21.4(QT+TB)=7.2(■+■)+21.4(■■+■)

由于W是关于y的一元函数,对y求导并令倒数等于零即可。

从而可以得到最佳设计方案及最省费用:y■=0,W■=383.654。

四、结语

在中学数学教学过程中融入数学建模思想,一方面能使学生逐步熟悉和掌握利用数学方法来解决实际问题。这将使学生对数学方法的运用产生兴趣,并逐步提高解决实际问题的能力。另一方面对于从事多年传统数学教学的教师来说,也是一项转变教学观念,更新教学方法的实践,能使教师的数学教学从与实际脱节的理论传授方式向实际的应用数学模式转化。

参考文献:

[1]张奠宙,宋乃庆.数学教育概论[M].北京:高等教育出版社,2004.

数学建模能力的培养范文1篇2

1.1重视学科建设及人才培养

在医学院校,高等数学往往处在一个尴尬的位置,教育教学经费往往资助医学专业学科建设或是临床科研,而数学建模作为医学院校边缘学科的新兴方向,理应得到高度重视。另外,目前医药卫生高精尖人才较为缺乏,一些关键的核心技术我们还未掌握,这个情况与国内医学院校对医药卫生人才数理素质培养不够重视有直接关系。针对这个问题,我们应提高对数学建模教学的重视程度,加大对数学建模教学的投入,努力掌握核心技术。同时,重视人才培养,加强对医药卫生人才数理素质的培养。

1.2激发学生的学习兴趣

要想实现由“学数学”到“用数学”的跨越,就要选取实用性、开放性、趣味性强的数学建模案例。根据学生现有的数学知识、能力水平,创设案例情景,充分调动学生学习的积极性。在教学中还可引入计算机软件辅助教学,使数学变得生动有趣、贴近生活,激发学生学习数学的兴趣。

2有序组织,采用开放式教学模式

数学建模的特点就是集思广益,我们的教学也应如此。在数学建模选修课的授课过程中采用三阶段授课方式。初级阶段以讲授为主,讲解数学建模的定义、步骤、基本方法,根据学生的学习能力讲授一些简单的、具有趣味性的实际案例;中级阶段初步确定建模小组,在教学中采用讲授和讨论相结合的开放式教学方式,这个阶段教师应选取和医药学相关的案例,让学生以小组为单位,通过查阅资料、小组讨论等方式解决或是部分解决数学建模问题,同时引入数学软件,辅助运算;深入阶段是完全开放式的讨论教学,教师可以作为参与者,适当指导学生。数学建模教学需要由课内走向课外。笔者认为,组建数学建模社团是一个不错的方式,由教师策划、学生具体实施,每周有固定的活动时间,每位社员有参与和组织社团活动的机会,可在每学期组织两次大规模校内建模竞赛。另外,举办数学建模竞赛也是数学建模教学的重要手段。全国大学生数学建模竞赛从1992年创办至今,吸引了大量热爱数学、热爱科学的学生。通过数学建模竞赛,学生开阔了视野,成绩也得到了极大提高,从而使医学院校的数学建模教学逐渐走上了良性循环的发展道路。

3培养学生的综合能力

3.1思维的培养优秀数学模型的建立

需要具有创新意识、创造能力、快速获得信息和资料的能力、团队协作意识,且成功的模型都要经历反复的模型检验和模型修正。数学建模竞赛需要参赛的队员通力合作,各负其责,在规定时间内建立模型并检验模型,这对学生的思维意识提出了更高的要求。因此,我们应培养学生的创新意识、创造能力、立体性思维,使学生具有数学建模所应具备的素质,从而更好地开展数学建模教学。

3.2双向翻译能力的培养

数学建模的关键是将实际问题以数学模型的形式表达,而数学模型又可解释实际现象。因此,双向翻译是解决问题的关键。通过经典模型的讲授、实际医药数学模型的分析以及优秀参赛论文的讲解,让学生掌握双向翻译能力,并在实践中运用。

3.3处理数据能力的培养

数学建模能力的培养范文篇3

【关键词】应用型本科、数学建模、创新能力培养

近几年来,随着我国高等教育改革的推进,普通高校逐渐向应用型本科转型发展,应用型本科教育的核心是培养高素质的应用型人才,具体体现为通过课程体系的改革和教学模式的转变,达到学生的综合素质高和创新能力强的培养目标。

一、数学建模对大学生综合素质和创新能力的培养

传统数学教学体系和内容都侧重于理论,这使得本来比较枯燥乏味的数学让许多人望而却步。数学建模恰好起到了其他课程不能替代的作用,数学建模课程及活动就是培养学生用数学来解决实际问题的最好的训练。

1、数学建模有助于培养学生的数学应用意识与实践能力。

数学建模是将数学理论与实际问题相结合的一门科学。其内容来自于现实的实际问题,建模的教学过程不仅是传授数学知识,更多的是培养学生获取知识、运用知识和技术手段去解决实际问题的能力。因而开展大学生数学建模教学和实践不仅可以加强知识积累,更重要的是能提高大学生数学应用意识与实践能力。

2、数学建模有助于培养学生的自主能力与创造能力。

数学建模课程教学中,学生在解决数学建模问题时,必须亲自参加社会实践活动,从实践中提出问题,收集数据,得出结论从而解决问题。这样就转变了过去学生在学习中只是被动地学会如何做题和如何回答老师提出的问题,而学会了从实际中主动地学习,真正突出了他们的主体地位。因此数学建模的教学有利于发挥学生的自主能力和创造能力。

3、数学建模有助于培养探索精神。

数学建模所涉及的问题大都来源于现实生活,涉及面较广,这就需要对实际问题进行研究分析和探索,抓住主要方面的因素进行定量地讨论分析,建立数学模型。而后,对所建立的模型反复多次的计算、论证以及修订,使其达到比较符合实际需要的模型。数学建模是一个非常艰辛的探索过程,通过这一过程不仅可以培养学生刻苦勤勉的态度、坚毅不拔的毅力,还可以培养学生精益求精和锲而不舍的探索精神。

4、数学建模有助于培养学生的发散思维。

数学建模需要机智与思维的流畅性,需要克服头脑中僵化的思维框架,按照新的方向来思索问题,在数学建模教学实践中,建立模型的过程主要依靠自己的经验和努力,没有现成的答案和模式,要靠充分发挥自己的创造性去解决。学生必须运用发散思维,选择合适的思路和方法,巧妙而有效地解决问题,因此,数学建模课堂为学生提供了锻炼发散思维的环境和空间。

5、数学建模有助于培养学生的想象力、洞察力和创造能力。

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;同时要具有把握问题内在本质的能力,即洞察力。

二、应用型本科院校数学建模课程教学改革的探索

(一)教学目标的准确定位

数学模型课程不同于传统的数学课,是一门理论与实践结合的数学应用课程,旨在培养学生运用数学知识分析问题、解决实际问题的能力,通过数学建模竞赛等实践活动,培养学生创新能力、实践能力、科研能力和团队协作意识,提高学生综合素质,培养应用型人才。

(二)课程体系的合理设置

数学模型不是单一课程.它几乎渗透到所有的数学课程中。因此我们要建立合理、完善的课程体系.具体体现为:

(1)将数学建模思想渗透到数学专业基础课程中。

(2)开设运筹学、微分方程、概率统计、数学实验和数学软件等数学模型相关课程。

(3)加强数学模型课程的实践教学环节.着重培养学生的创新意识、查阅资料、应用数学软件动手解决实际问题的能力和学术论文的撰写能力。

(4)开设数学模型公选课。在全校范围内开设数学模型公选课让更多的理工科学生、甚至文科学生来学习数学模型,了解与认识数学建模。加强学科间的交流与合作,促进数学模型在更为广阔的领域中的应用与发展[1]。

(三)教学模式的改革

(1)模块化的教学方式。教学内容的模块化,比如优化模型、微分方程模型等建立相应的内容模块.相应的内容分割给相关教师.充分发挥各个老师的专长。做到精益求精,力求让学生达到最佳的学习效果[1]。

(2)采用“三个结合”的教学模式。即传统教学与现代化手段相结合;数学知识与其他专业知识相结合,课内教学与课外实习相结合,目的是引导学生学习数学建模的基本思路方法,提高学生应用数学和其他知识解决实际问题的综合能力。

(3)充分利用网络教学,发挥网络教学课堂的交互作用,实施作业快速提交及同学间和师生间的课程内容讨论;及时收集学生对教学内容和教学方式的意见和建议,改进教学,增强教学效果;并在网络教学课堂上链接数学建模的相关网站和文献信息,增大课程的信息量,扩大数学建模课的受益面。

(4)与数学建模竞赛紧密结合。相辅相成,融为一体。将数学模型的课程教学开展与数学建模竞赛有机地结合在一起。

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关键词:高中数学;构建模型;基本途径;素质教育;创新思维

中图分类号:G633.6文献标志码:B文章编号:1674-9324(2012)04-0125-02

高中数学作为基础教育中的重要学科,蕴含着丰富的创新教育素材,无疑是培养中学生创新思维能力最有力的工具。要想提高高中数学的教学质量,构建数学模型是一套行之有效的方法。著名数学家怀特海曾经说过,数学就是对于模型的研究。那么什么叫做数学模型呢?如何构建数学模型呢?笔者经过几年的教学实践,对此作了一些研究。

一、数学模型的含义

数学模型指的就是对于现实生活中的某一类特定的研究对象,为了某个目的,而作的一些简化的概括,并通过精炼的数学语言表述出来。高中数学中的各个基本概念,都是以相应的现实原型为背景抽象出来的,数学公式、定理、方程式和函数等都是一个个具体的数学模型。

高中数学的实质就是教给学生已构建好的数学模型,并帮助其学习构建模型的思想方法,指导其将这一方法运用到数学问题和实际生活当中。培养学生运用数学模型解决实际问题的关键就是把实际生活中的问题抽象化为数学问题,先观察分析、再提炼出问题、最后构建数学模型,并把其纳入知识系统中去。在这一过程中,我们可以培养学生的观察分析和总结的能力。

二、高中教师构建数学模型的基本途径

高中数学教师首先要提高自己的构建数学模型的意识。这就要求我们在教学过程中学习一些构建数学模型的理论,并且努力钻研,把其运用到现实生活当中去,以实效来激发学生的学习兴趣。如笔者在上班途中发现了某广告中有“A1号系列轿车”。什么是A1号轿车呢?笔者经过调查研究,发现A1型号系列指的就是“相似”的几辆轿车的总称。于是笔者在讲解“判定三角形的相似性”一节中就把这一概念引入到了教学中,起到了一石激起千层浪的效果。

三、教师还应该结合数学课本来构建数学模型

我们应该在哪一章节中构建哪些数学模型,教师都应该做到自己总结,比如在讲正方体和长方体时,就应该把相关问题放到模型中来解决;又如在讲到两点间的距离公式后,可以运用这一模块来解决一些具体性问题,还可以用数列模型来解决储蓄和信用贷款问题。总之,高中数学教师要经常向学生渗透模型概念,这样在潜移默化当中,学生就可以从构建模块中领悟到数学的真谛,从而激发学生学习数学的兴趣,提高其运用数学知识解决生活中问题的能力。

在高中数学教学中,教师还应该专题讨论一些建模的方法研究。笔者在本学期按排了如下几次讨论会,代数法构建模型、直线法构建模型、图解法构建模型等等。掌握这些基本的方法,可以引导学生从抽象到具体,从课堂到生活地运用数学的方法来思考问题。当学生品尝到了构建模型对生活的重大意义之后,就更有利于激发其学习数学的兴趣,拓宽学生的视野,增长其知识,积累其经验。

四、高中数学教师要把构建教学模型与创造性思维的培养结合起来

新课改要求提高学生的素质,而提高学生的素质最关键的一环就是要培养学生创造性思维。它是最高层次的思维活动,是创造性人才必备的能力之一。笔者认为培养学生创造性思维有三大途径,第一,教师要鼓励学生对周围的一切事物都有积极的态度,第二,要敢于提出自己的问题和想法,第三,要展开联想,理论联系实际地去思考问题。所以,在高中数学中实施构建模块的训练,实质上就是在培养学生的创新思维。它有很大的实践性,也有很强的理论性,在引导学生构建模块意识过程中,还可以培养学生独立自觉地思考问题,并运用猜测、论证等寻求解决方法的能力。

1.通过想象培养学生的直觉思维。直觉思维在数学史上有很多成就,如歌德巴赫猜想、欧拉定理等等。它们都是数学家通过观察、比较和领悟所习得的。通过想象培养直觉思维,从而构建数学模块教学,让学生用多样的思考方法来分析问题,有利于发现问题,沟通各类知识间的内在联系,这也是培养学生创造性思维的核心内容。

2.通过构建模块培养学生的转换能力。一位伟人曾说过,由一种形式转化为另一种形式的思考过程,不是无聊的游戏,而是数学杠杆,如果没有它的支撑,就不会走很远。数学构建模块就是要求我们把实际的问题转换成数学问题,运用这根杠杆来解决大问题,对培养学生的思维灵活性和品质有重要作用。这一思维过程也能提高学生开发智力、培养能力和提高解题速度的素质。

数学建模能力的培养范文篇5

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[5]杨桂元.财贸类院校数学建模的教学与实践[J].工科数学,2002,18(6):13-15.

[6]全国大学生数学建模竞赛赛题[EB/OL],[2012-09-20],

[7]乐励华等.数学建模教学模式的研究与实践[J].工科数学,2002,18(6):9-12.

数学建模能力的培养范文篇6

[关键词]初中数学;数学建模;函数;能力;培养

《初中数学新课程标准》指出:数学要致力于学生思维的培养、动手能力的提高,以及注重其数学实际运用能力,将形式化的数学通过学生主动的建构和自我认知,形成牢固的知识体系,并能在实际问题中熟练运用.结合笔者教学的经验,笔者认为数学实际运用能力相对于传统数学知识而言,体现在数学应用型问题和数学建模之上.何为数学建模呢?用数学教育家佛莱登塔尔的话来说:就是把实际问题转换为一种抽象情境下的数学问题,通过解决数学问题进而解决实际问题的一种模式,其基本思路如图1所示.

传统的数学课程比较注重理论性的数学知识,并且过于注重知识的连接性和反复性、熟练性,久而久之形成了我国特有的中学数学教学特色:即扎实的双基、创新的不足以及动手能力的缺失.近年来,新课程持续的开展正是为了解决上述问题,在教材中较多的出现了以应用型问题为背景的数学试题,这正是数学建模在初中数学中较为合理的表现形式.下面,笔者结合苏教版实际教学案例,浅谈初中生数学建模能力的培养.

■从几何图形中培养建模思想

例1如图2所示,一个长方体形的木柜放在墙角处(与墙面和地面均没有缝隙),有一只蚂蚁从柜角A处沿着木柜表面爬到柜角C1处.(1)请你画出蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径.(2)当AB=4,BC=4,CC1=5时,求蚂蚁爬过的最短路径的长.(3)求点B1到最短路径的距离.

分析?摇本题为中考原型问题,其将“教材最基本的对称模型思想”放到一个具体的几何图形模型中,解决此问题的关键是指导学生将实际问题(空间几何)转化为平面问题,利用对称最短路径思想基本原型求解.在这里,我们将实际问题蚂蚁爬行的最短路径转化为数学模型:两定点之间的最短距离问题.

解析?摇(1)如图3所示,木柜的可见表面展开图是两个矩形,即ABC1′D1和ACC1A1.蚂蚁能够最快到达目的地的可能路径有如图3所示的AC1′和AC1.

(2)蚂蚁沿着木柜表面经线段A1B1到C1,爬过的路径的长l1=■=■,蚂蚁沿着木柜表面经线段BB1到C1,爬过的路径的长是l2=■=■,l1>l2,最短路径的长是l2=■.

(3)作B1EAC1于点E,则B1E=■・AA1=■・5=■■为所求.

说明?摇本题以实际应用型问题为背景,将距离和最值隐藏于问题的情境之中,其建模的角度在于,要求学生以教材中最基本的模型知识为保障,在分析最值可能产生的前提下,将蚂蚁爬行的几何图形问题转化为数学建模之后的距离最小问题,即两边之和的最小值问题.

下面来看看教材中本实际问题的数学原型:(1)点M,N在直线AB的异侧,在AB上找一点P,使点P到点M,N的距离和最小.

解决方法:如图4所示,利用三角形两边之和大于第三边可知,三点共线时距离和最小.

(2)已知点M,N在直线AB的同侧,在AB上找一点P,使点P到点M,N的距离和最小.

解决方法:将同侧点问题转化为异侧点问题,作点M关于直线AB的对称点,问题转化为教材基本模型(如图5所示).

因此,培养学生将实际问题转化为抽象数学问题是值得教师不断研究的.

■从动态问题中培养建模思想

例2如图6所示,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,BC=16,DC=12,AD=21,一只毛毛虫(P)从点D出发,沿射线DA的方向以每秒2个单位长度的速度运动,一只蜗牛(Q)从点C出发,在线段CB上以每秒1个单位长度的速度向点B运动,毛毛虫(P)、蜗牛(Q)分别从D,C同时出发,当蜗牛运动到点B时,毛毛虫随之停止运动,设运动时间为t秒.

(1)设BPQ的面积为S,求S与t之间的函数关系式.

(2)当t为何值时,以B,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形?

分析?摇本题为背景经过包装的实际应用型问题,其实质是点运动问题,在教学过程中教师要引导学生将数学本质挖掘出来,使其跃然纸上.在解决问题的过程中,分类讨论数学思想也是必不可少的.

解析?摇(1)由图可知,S=■×12×(16-t)=96-6t.

(2)由图可知,CM=PD=2t,CQ=t,若以B,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形,分三种情况:

①若PQ=BQ,在RtPMQ中,PQ2=t2+122,由PQ2=BQ2,得t2+122=(16-t)2,解得t=■.

②若BP=BQ,在RtPMB中,BP2=(16-2t)2+122,由BP2=BQ2,得(16-2t)2+122=(16-t)2,无解,所以BP≠BQ.

③若PB=PQ,由PB2=PQ2得(16-2t)2+122=t2+122,解得t■=■,t■=16(不合题意,舍去).

综合上面讨论可知,当t=■秒或t=■秒时,以B,P,Q三点为顶点的三角形是等腰三角形.

说明?摇实际应用型问题在去情境时,要引导学生掌握抽象的数学化本质.正确处理中考中常见动态应用型问题,有助于提高其“去情境、知本质”的数学建模思想.在转化为数学问题之后,问题所需要的基础知识是一种动态函数的思想,正确的分类和运算是解决问题的保障.笔者曾经用中考问题做过测试,能全部将三种分类计算正确的学生少之又少,他们出现的错误主要集中在基本运算、勾股定理使用、因式分解运算等匪夷所思的错误,因此平时提高教学也不能忽视在运算环节给予学生更多方面的指导.

■从函数问题中培养建模思想

例3一次足球赛中,某人对着球门练习射门,如图7所示,足球运行的轨迹是抛物线,其飞行高度记为y(m),且y是关于时间x(s)的函数,已知足球飞行1s时,此时足球高度为2.44m,足球从飞出到落地共用3s.

(1)请写出高度y关于时间x的函数关系式.

(2)在飞行中足球高度能否达到4.88m?请解释依据.

(3)若最后足球沿着球门左上角飞入球门,球门的高为2.44m.请问:离球门左边框12m处的守门员至少要以多大的平均速度到球门的左边框才能将足球击出?

分析?摇围绕抛物线为数学本质建构的数学建模问题,是典型的中考应用型函数建模问题.关于此类函数建模的数学应用型问题,笔者建议:(1)了解与本类数学问题相关的函数模型;(2)建立合乎依据的数学函数类型;(3)将足球飞行轨迹的问题抽象为数学建模中的抛物线问题,极大地增强学生将实际问题数学化的能力.

解析?摇(1)由题意,将问题转化为坐标系中的抛物线问题,如图8所示,令y=ax2+bx,依题可知:当x=1时,y=2.44;当x=3时,y=0.所以a+b=2.44,9a+3b=0,解得a=-1.22,b=3.66,所以y=-1.22x2+3.66x.

(2)不能.理由:由4.88=-1.22x2+3.66x化简得x2-3x+4=0,因为(-3)2-4×4

(3)由2.44=-1.22x2+3.66x化简得x2-3x+2=0,解得x■=1(舍去),x■=2.所以平均速度至少为■=6(m/s).

说明?摇本题的实际背景是考查二次函数为背景的函数型数学建模问题,教师对应用型问题的教学指导要注重将学生从纯粹理论的解题中解放出来,善于从实际问题中抽象函数的本质,进一步提高其解决数学建模能力.对函数型建模问题要多研究、多训练,提高学生从实际应用型问题中提炼不同函数的能力.

总之,新课程下的初中数学不再像传统教学一样只注重纯粹理论性的数学解题,更注重生活中数学的应用和培养学生解决实际问题的能力.通过上述小结的三类问题,引发笔者产生了一些思考:

(1)数学建模在初中数学中的应用大都还是限于一些函数应用型问题的具体体现,在教学中教师要以这些应用型问题为背景,以学过的数学理论知识来解决实际问题,这对学生在脑海中产生数学建模的概念大有帮助.

数学建模能力的培养范文

关键词:数学建模素质应用

新课标下的数学素质归结成为“归纳、演绎、建模、创新”,但传统的数学教学往往偏爱“归纳、演绎”而轻视“建模、创新”。实际上数学来源于生活,又应用于生活。在科学链:基本背景―基础知识―基本应用中,我们不能只顾中间而忽略两头。我们既要重视产生基础知识背景的分析,又要重视基础知识、基础技能的转化应用。只有这样,才会使学生真正把握数学内涵,形成全面素质。提高学生数学建模能力已越来越为广大教师所重视。但由于教材、教学观念、教学方法等多种原因,学生实际的数学应用意识数学建模能力存在着较大差距。下面我就如何提高学生的数学应用意识,数学建模能力谈谈认识。

一、立足实际,多渠道、多层面培养学生应用意识。

数学问题源于现实生活,是从生活、生产实际问题中抽象而来。因而,在数学知识、数学方法、数学思想的传授中,应尽可能地联系生活、生产实际。

数学概念多是由实际问题抽象而来,大多有其背景,因此在教学中应重视概念从实际引入,通过实际问题抽象出数学概念,培养学生应用数学的兴趣。引入正负数概念时介绍古代人们如何用算筹进行计算的故事,引入有序数对时用去电影院看电影找座位的亲身经历,等等,此外应当补充一些有趣的实际问题,特别是对教材中没有给出的实际问题抽象概念,既加深学生对概念的理解,又培养学生对应用问题的兴趣。例如:“在讲解一元一次方程时,可从古代数学家阿尔・花剌子模写的《对消与还原》说起。”

二、把握教材,立足课本,为更好培养学生建模能力夯实基础。

要提高学生数学建模能力除了在教学中潜移默化地培养学生的数学应用意识外,还需要立足课本,夯实所学的基础知识。如果学生对所学的数学知识不及时加以巩固,则提高建模能力根本无从谈起。数学建模能力是学生解答数学问题的一种综合能力。无“知”便无“能”,部分学生在建模时所遇到的困难与所学课本知识不牢固直接有关。

三、突破题意阅读关,提高学生抽象概括能力,培养学生建模能力。

在教学中,我们经常可见部分学生在解决实际问题时,往往表现为无从下手、不知所措;思维主题束缚于旧知,苦思而不得突破,在已知与未知之间的鸿沟不能跨越而徘徊不前的情况。而解决实际问题的关键之一是将实际情况抽象转化为数学问题,即建立数学模型。要建立恰当的数学模型必须突破题意阅读关,捕捉题中的关键信息。由于应用题往往题目较长,久而久之,学生解应用题的能力得不到提高,因此越来越怕应用问题,逐渐失去解题信心,产生畏惧心理。要解决好上述问题,首先,教师应明确学生实际的认知水平,对所解决的问题把握好难度关。其次要积极引导学生主动理解题意,获取信息,重视从普通语言到数学语言的翻译过程。在从实际问题抽象出数学本质的关键一步不能为学生代劳,要启发学生自己总结数学模型;切忌贪多求快直接给出式子的做法。

三、系统归纳、总结经验,提高学生数学建模能力。

及时系统归纳、总结解题经验是提高学生建模能力的重要途径。在平常教学中要及时指导学生归纳整理形成能力,进一步消除畏难心理,提高建模能力。

(1)建立方程模型:其特点是题目往往涉及等量关系。

建模方法:认真审题,分析题意,找出题中的等量关系,进而转化为方程问题加以解答。

例2:某科技公司研制成功一种新产品,决定向银行贷款200万元资金用于生产这种产品。合同上约定两年到期一次性还本付息,利息为本金的8%,该产品投放市场后,由于产销对路,使公司在生产期间每一年比上一年资金增长的百分数相同,试求这个百分数?

分析:在阅读题目后应让学生明确这是一个以贷款为背景的典型增长率问题。

(2)建立函数模型:其特点是题中往往涉及两个变化量间的关系并涉及最优化问题。

建模方法:把问题中的所求视变量y,把题中与y相依的某一未知量视为另一变量x,然后建立目标函数,确定x的取值范围,进而转化为函数性质解之。

例3:某商场销售一批名牌衬衫,平均每天可售20件,每件盈利40元,为了扩大销售,增加盈利,尽快减少库存。商场决定采取适当的降价措施,经调查发现:如果衬衫每降价1元,商场平均每天可多售出2件。为获得最大利润,每件衬衫应降价多少元?

分析:阅读题目后应让学生明确一般商品价格上涨,销量减少;价格降低,销量增加,但利润不一定大。另外,总利润=每件利润×件数。

解:设每件降低x元,总利润为y元,则每件利润为(40-x)元,销售衬衫为(20+2x)件。

(3)建立不等模型:其特点是题中往往涉及“不超过……”、“不小于……”、“至少……”、“至多……”等叙述句。

建模方法:抓住有关变量词的内在联系,建立不等式(组)通过解不等式的基本方法进行求解。

例4:在“科学与艺术”的知识竞赛的预赛中共有20道题,对于每一道题,答对得10分,答错获不答扣5分,总得分不少于80分者通过预选赛。我校有25名学生通过了预选赛,他们分别可能答对了多少题?

数学建模能力的培养范文1篇8

关键词:数学建模思想;方法;趋势

数学建模思想,是要培养学生灵活运用数学知识解决实际中的问题的能力。在这一过程中,我们需要培养学生的抽象思维、简化思维、批判性思维等数学能力。数学建模关键是提炼数学模型,是运用科学抽象法,把复杂的研究对象转化为数学问题,经合理简化后,建立起揭示研究对象定量的规律性的数学关系式(或方程式)。

一、数学无处不在

数学是研究现实世界中的数量关系和空间形式的科学。随着知识经济时代的来临,数学的内涵已经大大拓展了,人们对现实世界中数量关系和空间形式的认识和理解也已今非昔比、大大深化和发展了。长期以来,在人们认识世界和改造世界的过程中,对数学的重要性及其作用逐渐形成了自己的认识和看法,而且这种认识和看法随着时代的进步也在不断发展。数学与我们的生活息息相关,数学无处不在。创立于于一九五八年的中华老字号鼎泰丰,因为制作的小笼包享誉中外。但大多数人也许不知道,鼎泰丰的小笼包不但有着极高的品质要求,还有着标准化的数字背景,据报道鼎泰丰自行研发的蒸包机完全由电脑控制,每一笼里的蒸汽都是均匀稳定充足的。不论是高科技含量极高的航天飞行器的设计,还是已经走入我们生活当中的指纹识别系统;无论是探索海洋秘密的海洋遥测数据处理,还是融入各行各业、千家万户的网络系统,无不闪现着数学的光辉。

二、数学建模的重要性

随着计算机技术的迅速发展,数学的应用不仅在工程技术、自然科学等领域发挥着越来越重要的作用,而且以空前的广度和深度向经济、金融、生物、医学、环境、地质、人口、交通等新的领域渗透,数学技术已经成为当代高新技术的重要组成部分。随着对数学应用能力要求的提高,数学建模将在数学教学中越来越受到人们的重视。相对于传统的教学,数学建模更贴近实际生活,有较强的趣味性、灵活性,更能激发大家学习兴趣。数学建模的重要性体现在,学生的想象力、洞察力和创造力得到锻炼和培养,计算机的编程能力得到锻炼和培养,学生的自主学习能力得到锻炼和提高,学生的文字与语言表达能力得到锻炼和提升。数学建模在技工学校的应用,将使有大量经过良好数学训练的毕业生走进各行各业,这是社会的需要,对数学的发展特别是应用数学的发展也必然起到积极的推动作用

三、技工学校培养数学建模思想与方法

1、为了培养学生的建模意识,数学教师需要提高自己的建模思想

数学建模的开展必然需要我们在教学内容和要求方面做出调整,因此,技工学校的教师要首先在思想意识和教学观念上有所转变,顺应形势,在以素质教育为目标的前提下,积极配合学校进行教改。数学建模思想可以与数学基础知识的教学相互依托,彼此渗透,逐渐升华。锻炼学生的动手能力,在涉及有关折叠、拼剪问题时就可以让学生折一折、摆一摆、拼一拼、画一画,费时不多,构造了各种模型,活动富于情趣,形象生动,不失为数学建模的起步活动和激发数学建模情趣的重要方式。数学教材只是为我们构筑了学习的框架,为了丰富教学内容,需要不断地搜集与教材相关的数学知识内容,只有我们深入钻研教材,挖掘教材所蕴涵的应用数学的材料,并从中总结提炼,这些都将是数学建模教学的素材。

2、数学建模的开展使学生对数学知识的理解有显著的提高

我国现有的数学教学模式过于学科化,视课程的科学性和系统性为主导,学生被动接受知识信息。数学建模为学生提供更多的数学知识的实际背景材料,使学生形成对数学的本质的认识,增强了学生创新能力的培养。数学建模的开展使学生达到深化、理解知识,发展数学思维能力,激发学习兴趣,强化应用意识的目的,促进数学素质的提高。培养学生观察生活的能力,在实际生活中进行搜集素材,使自身的视野更加开阔,知识水平在不断地提高,积累的经验更加丰富,使学生的学习能力得到锻炼,改变以往的被动学习状态,逐步学会主动学习。为使数学建模更贴近生活,教师应将具有时代气息的相关报道引入数学课堂,这种时代气息浓郁、真实感强烈的素材,必将调动学生学习的积极性,数学教学建模思想将得到更好的贯彻。

3、加强师资力量的岗位培训,重视数学建模教学的过程和方法

技工学校的学生文化程度普遍不高,对抽象的数学问题惧怕、厌烦,在思想上抵制数学的学习。教师应加强自身的业务学习,将建模思想深入到实际的教学当中。根据技工学校的学习现状,制定适合教学的建模课件,通过学生的讨论、探究,使学生把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学模型。培养学生主动探索、团结协作的精神,提高他们分析问题和解决问题的能力,增强他们的数学素质和创新能力,并在这个过程中享受学习数学、应用数学的乐趣。数学建模教学本身是一个不断探索、不断完善、不断提高和不断创新的过程。因此,要做到先简后难,重在参与,培养兴趣。教师课前设计的问题应具有:广泛性、趣味性、时代性和创新性。为进一步优化模型,应注重一题多模,鼓励学生多思考、多讨论、多比较,力求建立最优的数学模型,培养学生的创新精神和创新能力。

结语:新技术革命条件下科学技术在生产力形成和发展过程中起到了决定作用,科学技术是第一生产力。随着社会经济的迅猛发展,各个行业对技工的需求越来超大,技工学校教改是大势所趋。培养学生的创新思维,使学生在学习过程中构建数学建模意识,充分发挥主观能动性,变被动学习为主动学习,增强学生分析和解决问题的能力,也只有这样才能真正提高学生的创新能力,使学生学到有用的数学,在今后的学习与工作中学以致用。

参考文献

[1]李庆霞.在数学教学中注重培养学生的应用意识[A].2009无锡职教教师论坛论文集[C],2009年.

[2]朱春浩.数学建模的教学构想与实践[J].辽宁教育学院学报,2002年04期.

[3]熊志平.论数学建模的教学理念――关于知识、能力、素质的综合培养[J].考试周刊,2011年25期

[4]裴丽群.在数学教学中揭示数学的本质[A].低碳经济与科学发展――吉林省第六届科学技术学术年会论文集[C],2010年.

数学建模能力的培养范文篇9

关键词:数学建模;高等数学教学

中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1005-5312(2014)23-0223-01

一、引言

11世纪的数学家、物理学家和天文学家高斯曾说:“数学是科学之王。”数学贯穿于所有科学理论之中,任何科学理论如果不应用数学,它就是粗糙的,不懂数学的人是不能进行深层次的科学思维的。

在当今社会数学已经渗透向生活的各个领域,概率、比率、机会、误差、图像、逻辑、程序等等数学概念已进入日常生活;各行各业都在数量化、数字化、数学化,用到的数学知识越来越多。从科学技术的角度来看,大量与数学相关的交叉学科相继出现出现,迅速发展例如:数学化学、数学生物、数学地质学、数学心理学、数学语言学、数学社会学等。有研究者认为高科技技术本质上就是一种数学技术。例如财物、会计专业软件包都是大量应用现有的相关数学知识,开发数学模型以及应用数学技巧、方法的结果。高等数学对于培养大学生数学思维、数学意识提升逻辑思维能力有重要意义。

二、数学建模思想的重要性

传统高等数学教学注重训练学生的逻辑推理能力,而没有注意训练如何从实际问题中提炼出数学问题以及如何用数学来解决实际问题,其后果是学生们学了不少数学,但不会用,为此在高等数学的教学过程中如何提升教学效果成为教学改革的一个重要研究问题。当前高等数学教学不重视应用性,很多学生数学的学习仅仅以通过考试为目的,数学成为抽象的、枯燥的、无实际用途的科学。数学建模则以“数学的应用与模型化”为主线,重视数学建模意识和应用能力的培养。

数学建模的思想在高等数学发展的历程中很早就有,但是现代教育技术环境的发展和大学生数学建模赛事的举行为数学建模的教学发展提供了契机和更好的外部环境条件,同时也对现代高等数学的教学提出了新的要求。数学建模对于培养大学生数学能力的作用的相关研究较多,研究结果表明:数学建模能够提升大学生理论联系实际的能力、可以提升思维能力、概括能力、归纳能力、创新能力。

三、数学建模教育现状和改革思路

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。2012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、美国的1284所院校、21219个队(其中本科组17741队、专科组3478队)、63600多名大学生报名参加本项竞赛。竞赛能全面反应学生解决实际问题的能力、数学创造力、计算机使用能力、书面表达写作能力,特别强调创新意识、团队精神。已经成为我国大学生创新能力培养和提升的重要大型学术赛事之一。

郑州航空工业管理学院,在2008年至2010年累计有67支队伍,共计201名学生才加了全国的大学生建模大赛,并取得了良好的成绩荣获省级一等奖6项、省级二等奖8项、省级三等奖20项,但参赛学生来自全校各个不同院系,较多集中在数理与统计学院。

综上可见:通过数学建模对提升高等数学教学效果的实践研究,可以为高等数学的教学找到一条新模式,进而提升学生综合素质,培养出能更好适应社会的应用型专业人才。另外,对于数学建模教学实践还可提升高校的数学建模竞赛成绩,提升学校知名度,并影响到更多的学生,使学生们真正热爱数学学习,全面提升个人素质。

四、数学建模教学研究的相关成果

关于数学建模与提升提升高等数学教学效果的实践研究的相关研究主要集中在以下几个方面:

(一)数学建模的教学方法研究

许多研究者对数学建模的教学从不同角度和方面进行探讨,一些比较有影响的研究有:黄世华等,针对高专院系的建模教学现状,提出从指导思想、教学理念、教学内容、教学方法、考核方式出发,课程教学应采取以问题驱动研究式为主,以知识驱动讲授式为辅的教学方法才是行之有效的。刘浩等,认为数学建模应加强数学思维的互动训练,培养创新精神;加强信息素养的训练,开拓知识面;注重团队训练,提高团队合作意识。杨小钟讨论数学建模教育对高校数学教育改革的重要意义,以及存在的问题并提出了改变教学理念的改进措施。还有研究者通过具体的模型教学,讨论了建模思想的培养和相关的教学实践心得。柴中林、王航平等针对美国大学生数学建模竞赛提出了一些培训策略。

(二)数学建模教学意义研究

对数学建模的意义研究主要集中在数学建模与大学生能力培养和非智力因素发展等方面。沙元霞等提出学校可以通过增强数学建模意识、改进数学建模思想方法、提高数学建模能力,深化教育教学改革,培养数学应用型人才。蒋莉分析了数学建模对培养大学生数学素质的作用,并提出数学建模培养了大学生的抽象思维能力,提高了大学生的创新能力。杨太文等,研究数学建模竞赛与大学数学课程间的效用发现数学建模的学习可以明显提高学生的数学学习能力。

总之,当前我国大学生数学建模的教学水平相对落后,数学建模思想和高等数学相结合,可以提升学生的学习兴趣,进而促进学生主动学习和思考,养成独立思考学习的好习惯,从而培养学生的创新意识。数学建模大赛这个平台,有给了学生一个团队协作的机会,让学生能够提升自己的理论联系实际能力、应用写作能力和创造力。数学建模思想可以提高教学效果,而高等数学课程的开展为数学建模奠定了理论基础,两者相辅相成,密不可分。

项目来源:河南省教育厅人文社会科学研究项目资助“贾鲁河流域生态健康评价研究”(2014-qn-112)。

参考文献:

[1]范英梅.高等数学、计算机与数学建模教学的关系分析[J].广西大学学报(自然科学版),2004,9.

[2]何伟.在高等数学教学中如何体现数学建模的思想[J].数学的实践与认识,2003,10.

[3]马戈等.现代教育技术环境下高等数学教学改革的实践与思考[J].高等数学研究,2004,5.

[4]蒋莉.浅谈数学建模在培养大学生数学能力的作用[J].理论探索,2012,2.

[5]沙元霞.基于数学建模的应用型人才培养[J].长春师范学院学报(自然科学版),2012,9.

[6]黄世华等.数学建模教学的方法研究[J].科教研究,2012,2.

[7]刘浩,杨艳梅.大学生数学建模教育的几点思考[J].数学教育与研究,2012,4.

[8]杨小钟.初探高校数学建模课程改革[J].大观周刊.2012,8.

[9]徐茂良.在传统数学课中渗透数学建模思想[J].数学的实践与认知.2002,7.

[10]杨进峰.经济应用数学教学研究[J].陕西教育,2012,7.

[11]吴秀兰等.浅议数学建模思想如何与高等数学教学相结合[J].吉林省教育学院学报.2012,9.

数学建模能力的培养范文篇10

论文摘要:本文从我校数学建模竞赛推进数学建模课程开设的成功经验,浅淡了数学建模促进大学生能力的培养。

随着科学技术的迅速发展和计算机的日益普及,数学的应用越来越广泛和深入,数学科学的地位发生了巨大的变化,它正在从国民经济和科技的后台走到了前沿。

把数学与客观问题联系起来的纽带,首先是数学建模。应用数学去解决各类实际问题,首先是建立数学模型。数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学在各个领域广泛应用的媒介,是数学科学技术转化的主要途径,数学建模在科学技术发展中的重要作用越来越受到数学界和工程界的普遍重视,它已成为现代科技工作者必备的重要能力之一。

一、以竞赛推进数学建模课程化

数学建模作为一门崭新的课程在20世纪80年代进入我国高校,萧树铁先生1983年在清华大学首次为本科生讲授数学模型课程,他是我国高校开设数学模型课程的创始人,1987年由姜启源教授编写了我国第一本数学建模教材。在八十年代后期开设数学建模选修课或必修课只是少数老牌大学。但自1992年由中国工业与应用数学学会举办全国大学生数学建模竞赛(94年起由国家教委高教司和中国工业与应用数学学会共同举办)以来,随着参加竞赛高校的学生增加,各高校相继开设了数学建模课程。2008年全国有31个省/市/自治区(包括香港)1023所院校、12846个队(其中甲组10384队、乙组2462队)、3万8千多名来自各个专业的大学生参加竞赛。目前,在本科院校根据自己学校特点基本上开设数学课程。

我校从95年开始开设数学建模选修课,到97年学校决定在原有的基础上,从97级学生开始,在部分专业开设数学建模必修课,并同时对其他专业开设数学建模选修课。最初开设选修课是因为参加数学建模竞赛的需要,选修的学生数较少,而且必须是往年成绩较优的学生才允许选修。我们通过以竞赛为平台,加强引导与指导,充分激发学生的学习兴趣和热情。而且通过数学建模竞赛,促进了我校教学内容、教学方法、教学手段的创新,参加过训练和竞赛的学生们普遍感到,以往学多门课程的知识不如参加一次竞赛集训学得全面和扎实。因为数学建模竞赛需要全面掌握本领域相关知识,在深入理解、领会前人智能精髓的基础上,敢于提出自己的想法和观点。只有善于进行创造性地学习和运用知识,善于对已知知识进行融会贯通,注意知识积累的同时更注重对知识的处理和运用,才能取得成功。随着数学建模竞赛在我校影响的增加,同时参加竞赛过的学生能力的提高,要求选修数学建模课程的学生逐年增加?,使得开设数学建模必修课有了一定的群众基础,同时开设数学建模课程的目的也转向了竞赛与普及相结合,以提高大学生的综合素质和实践能力作为一个重要目标。目前,已在自动化、信息管理、统计、电子信息科学与技术、计算机、软件、通信等专业的学生开设不同层次的数学建模必修课与限选课,同时仍然在全校开设不同层次的数学建模选修课。对于不同层次,理论教学学时分别为34、50、66学时,并辅以上机实践训练,每年从当初几十名学生到目前每年近2000名学生修读此课。为了进一步提高实践动手能力,在软件工程、网络工程、信息与计算科学、应用数学专业开设数学建模课程设计,取得了比较明显的效果。

为了让信息与计算科学、应用数学专业的学生能更好的应用计算机工具和数学软件来解决各种实际问题,从2001年开始我们开设了数学实验课作为数学建模课程的补充和完善,并且目前面向全校开设数学实验选修课。为了进一步推广和普及数学建模,让更多的学生了解和参与数学建模,在原开设多种课程基础上,在学校以及教务部门的支持下,课程组于2000年起结合课程教学安排,在每年五月底举办全校大学生数学建模竞赛。该项活动得到了全校学生的积极响应,2009年有152个组,456人参赛。我校数学建模教学已经形成了多个品种、多种层次、多种方式的教学格局。

二、数学建模促进大学生能力的培养

数学建模活动包括数学建模课程、数学建模竞赛和数学实验课程等方面。建模活动本身就是一项创造性的思维活动,它既具有一定的理论性又具有较大的实践性;既要求思维的数量,还要求思维的深刻性和灵活性。著名数学家丁石孙副委员长对数学建模活动给予了很高的评价,他说:“我们教了几十年的数学,曾经花了很多力气想使大家能够认识到数学的重要性,但是我们没有找到一个合适的方法,数学建模活动是一个很好的方法,使很多的学生包括他们的朋友都能够认识到数学的真正用处”。李大潜院士也曾说过:“数学建模活动具有强大的生命力,并必将不断发展、日臻完善”。很多高校从当初为了竞赛的需要,但随着对数学建模对学生能力培养的认识,数学教学改革的深入发展,许多普通高校都在积极思考,大胆探索,取得了许多可喜的成果。特别是对数学教学改革以数学建模为突破口,在教学体系、方法和内容上都进行了实质性的改革,已取得了突破性的成果。如改革教学内容,教学与计算机结合,实行研讨式教学等,这也为数学建模网络教学奠定了很好的基础。我校从1997年开始,我校将数学建模的教育从面向少数优秀学生转变为面向更多的普遍学生。越来越多的学生从数学建模的学习中获得了进步,使数学建模教学在大学生素质培养中日益发挥着巨大的作用。

1.促进大学生逻辑思维能力与抽象思维能力的提高。建模是从实际问题到数学问题,从数学问题到数学解,从数学解到实际问题的解决,这一过程提高了大学生逻辑思维能力与抽象思维能力。

2.促进大学生的适应能力增强的。通过数学建模的学习及竞赛训练,他们不仅受到了现代数学思维及方法的熏陶,更重要的是对于不同的实际问题,如何进行分析、推理、概括以及利用数学方法与计算机知识,还有各方面的知识综合起来解决它。因此,他们具有较高的素质,无论到什么行业,都能很快适应需要。

3.促进学生自学能力。由于数学模型实际问题的广泛性,大学生在建模实践中要用到的很多知识是学生以前没有学过的,而且也没有时间再由老师作详细讲解来补课,只能由教师讲一讲主要的思想方法,同学们通过自学及相互讨论来进一步掌握。这就培养了学生的自学能力和分析综合能力。他们走上工作岗位之后正是靠这种能力来不断扩充和更新自己的知识。

4.促进大学生相互协作能力。在数学建模学习过程中,有大量的数学模型不是单靠数学知识就能解决的,它需要跨学科、跨专业的知识综合在一起才能解决,当今科学的发展也使得一个人再也没有足够精力去通晓每一门学科,这就需要具有不同知识结构的人经常在一起相互讨论,从中受到启发。数学建模集训、竞赛提供了这一场所。三位同学在学习、集训、竞赛过程是彼此磋商、团结合作、互相交流思想、共同解决问题,使得知识结构互为补充,取长补短。这种能力、素质的培养对他们的科学研究打下了良好的基础。

5.促进大学生分析、综合和解决实际问题能力的培养。这是由数学建模的任务,目的所决定的。建模过程大体都要经过分析与综合、抽象与概括、比较与类比、系统化与具体化的阶段,其中分析与综合是基础,抽象与概括是关键。而从数学解答与模型检验而言,要求大学生所学的数学知识与计算机知识还有其它方面知识综合起来,动手去解决,根据计算结果作出合理的解释。通过实践,明白学以致用,提高了分析、综合与解决实际问题的能力。

6.促进大学生的创造能力的提高。在数学建模实践中,大多问题没有现成的答案、没有现成的模式,要靠充分发挥自己(和队友)的创造性去解决。而面对一大堆资料、计算机软件等,如何用于解决问题,也要充分发挥自己的创造性。数学建模对大学生的创造性的培养是很有好处的。

三、开设数学建模课程取得的效应

数学建模活动十分有利于达到培养高素质创新人才的育人目标。我校开设的数学建模课程,在师资水平、普及程度、特色内容建设、校内竞赛以及全国竞赛等几个方面,在国内同类院校中处于领先地位,特别是每年全国大学生数学建模竞赛中,我校都取得了良好的成绩,而且在全国也有一定的影响,得到全国竞赛组委会专家的充分肯定。

在教学团队建设方面取得明显成效。从最初的4名教师,逐步扩大到涉及运筹与优化、微分方程、概率论与数理统计、计算科学、最优控制、计算机应用等在数学建模中常用的学科方向的十多名教师,不仅解决了课程教学的需要,也促进了教师教学科研水平的提高。

在课程设置研究方面。根据我们这样一类学校的实际情况,我们在不同专业的学生中开设了多种不同课时不同程度要求的数学建模课,满足了各种不同程度不同水平的学生的需要。并在个别专业开设数学实验必修课,同时面向全体开设了数学实验选修课,把数学理论教学与数学软件以及计算机实现进行了很好的结合,进一步丰富了数学建模教学的内涵。以及在几个不同专业中开设了数学建模课程设计环节,有效地解决了大量一般学生如何加强数学实践动手能力培养的问题。

在加强教学内容与方法的研究与实践方面,并取得明显成效。除了选用合适的优秀教材作为参考资料,更是投入精力编写了适合我校的教学用书(即将在高教出版社出版)以及学生自主学习材料。数学建模教学的目的是能够让学生知道到什么地方找什么工具来解决什么样的问题,我们坚持努力把研究式讨论式的教学方法应用到数学建模教学中去。2000年开始,每年结合春季的数学建模教学工作,在五月底进行校内大学生数学建模竞赛。该项活动推广普及了数学建模教学,使更多学生的研究能力和实践动手能力得到了锻炼,同时也有力促进了数学建模竞赛活动在地方性普通院校中的开展,促进了竞赛水平的提高。

在教学改革方面。将数学建模思想融入到其他工科数学课程中去,并且在教学中注意强调讨论式教学以及学生的自主学习。

在同类院校树范性方面。2003年,该课程被确定为浙江省首批省级精品课程。通过几年的建设,已初步建成较有特色的课程资源。充分提升了网络工具的辐射作用,一方面加强了我校数学建模教学和竞赛工作,以及数学建模课外活动的开展,另一方面对其他同类高校能起到较好辐射作用。另外,我校数学建模课程教师曾多次作为讲课教师参加浙江省数学建模教练培训工作,多次应邀到兄弟院校讲课,也曾有多所院校到我校参观调研。

通过几年努力,完成数学建模教改研究项目《数学建模提高大学生综合知识能力的探索与实践》、《在工科院校中开设数学建模必修课和选修课的实践》与《以学科竞赛促进学生创新能力培养的“四维互动”模式研究与实践》,三项成果皆获得浙江省教学成果二等奖。组织学生数学建模课外活动的开展,申报“新苗人才计划”、“创新杯”并取得成功。自1995年组织学生参加全国大学生建模竞赛以来,共获全国一等奖25项,全国二等奖41项,浙江省奖一等奖42项,二等奖48项,三等奖41项。2006年至今共获国际一等奖8项,国际二等奖14项。取得了省参赛高校与全国高校中的优异成绩。

通过参加数学建模活动,很多学生的自主学习和科研能力得到了显著提高,在毕业设计、实习和研究生阶段的学习中表现出了明显的优势,得到用人单位和研究生导师的普遍认可。从2001年至今获得“计算机世界奖学金”十几位学生中,清一色在数学建模竞赛中取得优异成绩。而且随着数学建模活动的不断深入开展,各级领导和各行业的用人单位逐渐对数学建模在实际中的应用和人才培养中的地位和作用都有了新的认识。目前,数学建模活动在我校的开展,得到了越来越多同学的欢迎。数学建模活动不断走向深入,由阶段性转向日常教学活动。在教学方面,由初期的只在优秀学生与部分专业学生开设选修课,发展形成了多个品种、多种层次、教学格局;在竞赛方面,由初期的只参加全国竞赛,发展到既参加全国竞赛,又将参加国际竞赛,同时每年举办校内竞赛;在撰写论文方面,由初期的只研究如何撰写竞赛论文,发展到现在与教师做课题与一般学术论文写作,参加新苗人才计划与创新杯等。

参考文献

数学建模能力的培养范文篇11

关键词:数学建模;高等数学;创新思想;教学手段;实践效果

引言

柏拉图说过:“数学是一切知识中的最高形式。”由此可见学好数学的重要性。高等数学是大学一年级的一门重要基础必修课,教学基本目标是让学生掌握高等数学中的基本定义、基本定理及应用定义、定理计算相关习题,为学好其专业课打下扎实的数学基础。但是高等数学课程的特点是抽象性和逻辑性都比较强,大部分的知识点学生理解起来比较吃力,上下两册书的难度呈递增趋势,即由一元函数的微积分学到多元函数的微积分学。随着课程的持续讲解,学生学习的兴趣会降低。如何在高等数学的教学中添加“活跃”因子,使高等数学的教学变得丰富多彩,是高等数学教学改革的重点。在充分考虑学生实际情况的基础上培养学生的应用技术能力,是适应新形势下高等数学教学改革的关键。

数学建模是从实际问题出发,首先作出基本假设、分析内在规律等前期工作;然后需要运用数学符号和语言得到目標函数,即数学模型;最后用计算机仿真方法计算出所需结果用来解释实际问题并且能够接受实际的检验。数学建模是理论与实际联系的一个重要桥梁,在教学中合理地加入数学建模解决实际问题的引例,彻底改变只是利用既定的公式和定理进行解题的形式,让学生真实地感受高等数学中公式和定理的用处,既能激发学生学习的兴趣,又能提高学生数学的实际应用能力。

把数学建模思想适当地融入到高等数学的教学中来,是提高教学效果的有效方法,也是教学改革的有效途径。通过在教学中添加数学建模这个“活跃”因子,不仅使得课堂的整体气氛变得活跃、生动。而且可以达到提高学生学习兴趣和综合能力的目的,拓展学生知识的广度,展示高等数学理论知识的实用性和应用性。

一、课上融入数学建模思想的教学手段与方法

(一)教学中融入数学建模思想的方法与作用

传统的教学模式,几乎都是老师一言堂式的教学模式。这种教学模式缺少老师与学生之间合理的互动,课堂逐渐变得枯燥无味,学生自然提不起学习的热情,久而久之教学效果会越来越不理想。并且这种模式很难跟上素质教育的脚步,很难为培养应用技术型本科人才做好数学基础。所以为了适应培养应用技术型本科人才的需要,高等数学课程的教学应打破传统的模式,适应时代的脚步。

在教学中适当地融入数学建模思想是打破传统教学模式的一种的有效方法。针对于不同专业的学生,适当地调整数学建模引入的实例,做到因材施教。比如,针对经济类专业的学生,教学中应多涉及与经济有关的数学建模实例;针对计算机类专业的学生,教学中应多涉及一些应用计算机软件编程的数学建模实例,使得学生在学习高等数学的同时还可以接触到Matlab,mathmatics,lingo等计算机软件方面的知识。这种教学方法,不仅可以提高学生的学习兴趣,促进学生学习高等数学基础知识的自觉性和主动性,而且对学生学习好本专业的后续课程有很好的帮助。

在高等数学教材中有许多知识点的教学可以用于融入数学建模思想,比如函数的极值及最值、导数的概念、微分方程、函数的极限等等。总体来说,无论是在几何上还是物理上的应用实例,都可以看成是一个简单的数学建模问题。通过不同的实例在教学中反复讲解数学建模的过程,不仅使学生对应用高等数学的知识来解决实际问题有了一定的了解,而且还使学生对数学建模有了初步的认识,培养学生将实际问题数学化的能力。

(二)高等数学教材中的数学建模案例分析

下面用教学中的一个具体例题谈谈在教学中数学建模思想的融入,在高等数学教材的下册第九章第八节多元函数的极值及其求法中的例6:有一宽为24cm的长方形铁板,把它两边折起来做成一断面为等腰梯形的水槽,怎样折法才能使断面的面积最大?求解此题时,首先设折起来的边长为xcm,倾角为α,则梯形断面的下底长为(24-2x)cm,上底长为(24-2x+2xcosα)cm,高为(xsinα)cm,这就是数学建模中的建立变量的过程;

断面面积,A=24xsinα-2x2sinα+x2sinαcosα这就是数学建模中的建立目标函数的过程;0<α≤π/2,0<α≤π/2这就是数学建模中的约束条件;下面求这个函数取得最大值的点Ax=24sinα-4xsinα+2xsinαcosα=0,Aα=24xcosα-2x2cosα+x2(cos2α-sin2α)=0..令Ax=24sinα-4xsinα+2xsinαcosα=0,Aα=24xcosα-2x2cosα+x2(cos2α-sin2α)=0.

解方程组,得α=60°,x=8这就是数学建模中的具体模型的求解过程;

根据题意可知断面面积的最大值一定存在,通过计算得知α=π/2时的函数值α=π/3,

x=8点的函数值小,又函数在D内只有一个驻点,因此可以断定,当α=60°,x=8时,就能使断面的面积最大。这就是数学建模中的对模型的分析与检验,找出模型的最优解;在课上讲解这道例题时,就可以以此为例拓展讲解关于数学建模的全过程,第一步模型的准备;第二步模型的假设;第三步模型的构成;第四步模型的求解;第五步模型的分析检验;第六步模型的应用,使学生初步了解数学建模的过程。

二、课下数学建模的组织与培训

有了课上融入数学建模思想作为前提,在课下时间选取部分学生对数学建模方面的知识进行培训与学习,每周固定时间进行数学建模的研讨课,然后学生自主分组,以团队形式进行小范围内的数学建模比赛。

第一阶段:老师具体讲解数学建模所用的基本方法,如层次分析法、模糊线性规划法、图论法插值拟合法等等。并针对每一种数学建模基本方法讲解一个具体的数学建模实例,让学生充分了解各种建模基本方法的应用;培训學习计算机软件能力,如Matlab、mathmatics等数学建模常用软件。使得学生可以有能力应用这些软件来解决数学建模中遇到的问题。

第二阶段:通过一段时间的具体培训,学生对自己在数学建模中的优势和劣势有了一定的了解。有些学生擅长计算机操作,有些学生擅长模型的建立与求解,有些学生则擅长撰写论文。通过一段时间研讨课的接触,学生们对彼此的优势相对比较了解,他们以三人为一团队的形式自主分组,尽量做到在团队中充分发挥自己的长处,并且可以互相配合完成整个数学建模的任务。由老师布置数学建模作业,小组内研究讨论并在规定时间内上交已完成的作业资料。学生通过自己查找相关资料解决问题有助于提高他们学习的主动性,将增强学生应用理论知识的能力,激发学生学习数学的兴趣。老师根据作业的具体情况查缺补漏,对大部分小组比较薄弱的数学建模知识再进行深入讲解与讨论。

第三阶段:开展小范围的数学建模比赛,有了第二阶段的上交数学建模作业作为基础,老师布置数学建模比赛题目,在选择题目时要做到循序渐进。通过比赛的开展,不仅使学生对所学的数学知识有了更加深刻的理解,计算机应用能力得到一定的提高,还培养了学生的协作精神。为举办关于数学方面的创新能力竞赛准备好后备力量,为参加全国大学生数学建模竞赛选拔优秀团队做好基础。

三、数学建模创新能力的实践效果

有了课上融入数学建模思想和课下数学建模的组织与培训作为前提,数学建模的实践效果可以说是水到渠成。近些年来一直持续举办关于数学方面的创新能力竞赛,如数学综合能力竞赛、大学生数学建模竞赛等。在学校及学院领导的大力支持下竞赛开展得十分顺利,在参赛学生及指导教师的不断努力和拼搏下,取得了优异的成绩,获奖范围从国家二等奖到省一、二、三等奖并不断创造着新的纪录。充分说明了培养学生数学建模创新能力的实效性。

下面用一个具体例题谈谈培养数学建模能力的实效性,在高等数学教材的上册第七章第五节中的例4:设有一均匀、柔软的绳索,两端固定,绳索仅受重力的作用而下垂,试问绳索在平衡状态时是怎样的曲线?这道题的求解方法是通过模型的假设,建立微分方程模型,应用高等数学中可降解微分方程的求解方法,就可以求解出此微分方程的特解,即曲线方程。这曲线叫做悬链线。这道题也是教材中一道典型的数学建模题,在课上的教学中会给学生拓展讲解数学建模中的微分方程模型。

2016年的全国大学生数学建模竞赛中的A题系泊系统的设计问题中,就应用到了这道例题中的悬链线方程,可见在高等数学课堂上加入数学建模思想的重要性。高等数学与数学建模相结合可起到相辅相成的作用。学生通过课上学习数学建模思想、课下参与数学建模研讨课、参加小范围内数学建模比赛和全校数学建模比赛等数学能力方面的竞赛,锻炼自己的数学创新能力。有了这些作为基础,才取得了全国大学生数学建模比赛的优异成绩。由此可见,数学建模创新能力的实践效果显著。在整个过程中全面训练学生的综合素质。

四、结语

本文在培养应用型本科人才的新形势下,针对学生的实际情况,提出了课上融入数学建模思想的教学方法和课下组织与培训数学建模的改革方案并加以实施。通过数学建模创新能力的实践效果可以明显看出,整个实施方案的效果显著。这需要求老师在具体的实施过程中做到不断地探索,时常总结具体实践中的宝贵经验,为更好地培养大学生的应用创新能力而努力。

参考文献:

[1]王涛,佟绍成.高等数学精品课程建设的研究与实践[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2007(10):44-46.

[2]同济大学应用数学系.高等数学(第七版)(上下册)[M].北京:高等教育出版社,2014.

[3]杨四香.浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透[J].长春教育学院学报,2014(3):44-46.

[4]丁素珍,王涛,佟绍成.高等数学课程教学中融入数学建模思想的研究与实践[J].辽宁工业大学学报,2008,10(1):133-135.

数学建模能力的培养范文

【关键词】浅谈;数学建模竞赛;高中学生;创新能力培养

山东省高等学校人文社会科学研究项目(J15WC78)

随着我国高职教育伴随着改革开放,对学生创新思维的培养逐步成为我国高职教育的一大培养目标,通过数学建模竞赛对提高学生的数学逻辑思维、锻炼学生创新意识具有非常重大的意义.目前我国数学建模竞赛在高职教育中的影响还相对较弱,通过数学建模竞赛来提高高职学生创新能力仍然有很长的路要走,笔者在总结前辈研究成果的基础上,从理论和实践两个维度上对我国数学建模竞赛对提高高职学生创新意识进行简单的探讨分析,以期对我国高职学生培养创新意识有所裨益.

一、数学建模竞赛

数学建模竞赛首先诞生于美国,在1985年美国几所高等院校的推动下建立了全球首个数学建模竞赛,数学建模竞赛出现在神州大地是在数学建模竞赛诞生四年后,国内几所高校数学建模教师组织并推动了我国数学建模竞赛的开展,并与当年参加了美国的数学建模大赛,在参与美国数学建模大赛中,师生的数学建模思维得到了极大发展,对于促进我国数学建模研究效率和水平打下了坚实的基础.1992年在我国相关单位的组织推动下,首届中国数学建模大赛召开,参赛队伍达到了惊人314支!数学建模研究的发展呈现出一派繁荣的壮观景象.截止目前,我国数学建模竞赛每年以20%的速度增长,到2009年共有来自全国33个省、直辖市、自治区、特区的共计1,137所院校和15,046支参赛对于参与到了数学建模竞赛之中.

二、当前我国数学建模竞赛的一般特点

1.数学建模竞赛自主性较强

数学建模竞赛自主性较强反映在以下两个方面:首先是学生自主性较强,学生可以在数学建模过程中按照学生建模的需要进行相关资料的查阅,利用一切可兹利用的工具、资源来进行资料的收集处理,在数学建模比赛过程中队员可以按照自己的思维进行解答,自由发表个人意见,队伍组织形式比较灵活多变;其次是数学建模竞赛的组织形式比较多元化、自主性较强,数学建模是一种分析思想,因而其没有标准答案可供分享,在数学建模组织制度上也较为灵活多变.

2.规模庞大,数学建模研究广泛分布于各类高职院校

从1992年首届中国数学建模大赛以来,数学建模竞赛的影响力随时间而与日俱增,参赛队伍和参赛院校越来越多,参赛学生的质量稳中有升,数学模型也日渐合理科学,各院校和社会各界对数学建模也更加重视,我国数学建模大赛在国际数学建模大赛中屡创佳绩,取得骄人战绩,数学建模大赛已然成为我国学校素质教育的重要组成部分.

3.培训时间较长,对学生综合素质要求较高

由于数学建模竞赛对学生数学知识的掌握及其灵活运用、口套表达和语言逻辑思维都要求较高,因而各院校在遴选参赛选手时都花费了不少的精力,从人员组织到人员培训,这是一个漫长的过程,此过程也是数学建模竞赛的重要环节.如果没法选择更优秀的参赛选手,没有很好的组织培训工作,那么在全国数学建模竞赛上去优异成绩无异成了天方夜谭.因而做好参赛选手选拔、组织和培训工作成为数学建模竞赛成功的前提.

三、数学建模大赛对于培养高职学生创新能力的培养的重要意义

1.数学建模竞赛的团队组织形式有力培养学生的团队协作能力和意识

数学建模大赛在组织形式上采取学生组队模式,高职学生在数学建模大赛中可以通过数学建模大赛锻炼学生的团队协作意识和能力.数学建模竞赛参赛队伍是一个整体,对数学模型的研究分析可以针对学生的特长和优点让学生分工完成整个数学建模,在此过程中学生需要养成很好团队意识,保障每个参赛学生人尽其才使之发挥各自最大优势和长处,保证数学建模能够取得最大的效用.

2.锻炼学生数学逻辑思维能力和灵活运用知识、临危不乱的能力

数学建模竞赛本身就是一个充满刺激和挑战性的项目,学生在数学建模竞赛过程中需要做好充分的思想准备以应对其他参赛选手的质问和评委们的问答,数学建模竞赛成就的确定除了数学建模本身更加符合实际、更有逻辑性以外,也取决于学生在竞赛过程中通过自己的表述使评委和其他参赛选手能够很好的理解参赛小组数学模型的含义,这对学生的数学逻辑思维和语言表达能力是一个很大的挑战.

3.有利于培养学生的自学能力,塑造学生坚强的意志力

数学建模竞赛对于参赛学生的综合知识要求之高是显而易见,在数学建模过程中,许多知识都是学生在日常学习过程中难以理解甚至于说是基本上接触不到的,因而在组建数学建模参赛小组后参赛成员往往需要自己去不断摸索和参阅资料来掌握数学建模所需要的基础知识,对学生自学能力的培养和锻炼是一个很好的机会.同时,在参与资料、学习数学建模知识的过程无疑是枯燥而乏味的,对学生的坚毅的求知品质是一个很好的锻炼.

四、以数学建模竞赛为跳板培养高职学生创新能力策略分析

1.在日常课堂教学中积极引入数学建模思想

在高职日常教学活动中教师积极引入数学建模思想,通过在日常教学活动中引入数学建模思想来充分激发学生学习数学建模知识的积极性和主动性,数学建模本书就是对学生数学逻辑思维以及数学知识运用能力的综合过程,对于提高高职学生的创新意识大有裨益.数学建模思想在很大程度上就是一种创新思想,其运用数学工具和数学逻辑达到特定的研究分析目的,对原有的特点现象或者理论进行创新研究.

2.以参加数学建模大赛为契机,加大对数学建模思想的实践力度,提高高职学生的创新意识

高职院校要以数学建模竞赛为契机,加大对数学建模思想的宣传力度,强化对学生数学建模能力的培养,努力践行数学建模思想,不断夯实数学理论基础知识,使数学建模思想能够成为不断提高高职学生创新能力的活的思想源泉.加大对数学建模的宣传,使更多的高职学生能够充分认识到数学建模对于提高其创新思想和能力的认识.高职院校还可以结合本院校的实际情况开展一系列的数学建模活动.例如在课堂上可以开展数学建模研讨班,在教师的积极引导下吸引更多的学生能够参与到数学建模的探讨活动中;还可以在校内开展许多富有个性的数学建模竞赛,多样化的宣传组织活动可以有效的帮助高职学生认识数学建模思想对提高其创新能力的重要性.

3.营造必要的教学环境,培养学生创新意识,夯实高职学生数学基础

高职学生创新思维的培养,借助于数学培养逻辑思维能力使学生能够充分认识创新思维的重要性,日程教学活动中教师要积极灌输给学生创新性思想,使学生不能仅仅只限于对建模知识的掌握、吸收以及运用,还需要对现有知识领域的突破和创新.培养创新意识要鼓励实证主义要摒弃以往本本主义思维,使学生能够按照数学建模的需要对知识进行一定的扬弃,使之能够适应数学建模的需要.除上述以外,夯实数学基础知识,是实现以数学建模为手段培养高职学生创新意识的必要保证,如果连最基本的微积分都不会运用何谈数学建模,因而务实数学基础知识对于提高学生的创新能力也显得格外重要.

【参考文献】

[1]孙浩:加强数学建模推动创新教育[J].高等数学研究2006(06).

[2]朱家荣:大学生数学建模竞赛培训问题的探索[J].职业时空2008(09),

[3]伍艳春:浅谈数学建模竞赛与工科数学教学[J].广西高教研究1997(04).

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