關於數學建模的論文

  在我國倡導素質教育的今天,數學建模受到的關注與日俱增。數學建模已成為國際、國內數學教育中穩定的內容和熱點之一。下面是小編為大家整理的,供大家參考。

  範文一:數學建模思想下高等數學論文

  1高等數學教學中數學建模思想應用的優勢

  1.1有助於調動學生學習的興趣

  在高等數學教學中,如果缺乏正確的認識與定位,就會致使學生學習動機不明確,學習積極性較低,在實際解題中,無法有效拓展思路,缺乏自主解決問題的能力。在高等數學教學中應用數學建模思想,可以讓學生對高等數學進行重新的認識與定位,準確掌握有關概念、定理知識,並且將其應用在實際工作當中。與純理論教學相較而言,在高等數學教學中應用數學建模思想,可以更好的調動學生學習的興趣與積極性,讓學生可以自主學習相關知識,進而提高課堂教學質量。2.2有助於提高學生的數學素質隨著科學技術水平的不斷提高,社會對人才的要求越來越高,大學生不僅要了解專業知識,還要具有分析、解決問題的能力,同時還要具備一定的組織管理能力、實際操作能力等,這樣才可以更好的滿足工作需求。高等數學具有嚴密的邏輯性、較強的抽象性,符合時代發展的需求,滿足了社會發展對新型人才的需求。在高等數學教學中應用數學建模思想,不僅可以提高學生的數學素質,還可以增強學生的綜合素質。同時,在高等數學教學中,應用數學建模思想,可以加強學生理論和實踐的結合,通過數學模型的構建,可以培養學生的數學運用能力與實踐能力,進而提高學生的綜合素質。

  1.3有助於培養學生的創新能力

  和傳統高等數學純理論教學不同,數學建模思想在高等數學教學中應用的時候,更加重視實際問題的解決,通過數學模型的構建,解決實際問題,有助於培養學生的創新精神,在實際運用中提高學生的創新能力。數學建模活動需要學生參與實際問題的分析與解決,完成數學模型的求解。在實際教學中,學生具有充足的思考空間,為提高學生的創新意識奠定了堅實的基礎,同時,充分發揮了學生的自身優勢,挖掘了學生學習的潛能,有效解決了實際問題。在很大程度上提高了學生數學運用能力,培養了學生的創新意識,增強了學生的創新能力。

  2高等數學教學中數學建模思想應用的原則

  在進行數學建模的時候,一定要保證例項簡明易懂,結合日常生活的實際情況,創設相應的教學情境,激發學生學習的興趣。從易懂的實際問題出發,由淺到深的展開教學內容,通過建模思想的滲透,讓學生進行認真的思考,進而掌握一些學習的方法與手段。在實際教學中,不要強求統一,針對不同的專業、院校,展開因材施教,加強與教學研究的結合,不斷髮現問題,並且予以改進,達到預期的教學效果。教師需要編寫一些可以融入的教學單元,為相關課程教學提供有效的數學建模素材,促進教師與學生的學習與研究,培養個人的教學風格。除此之外,在實際教學中,可以將教學重點放在大一的第一學期,加強教師引導與教育,根據實際問題,重視微積分概念、思想、方法的學習,結合數學建模思想,讓學生充分認識到高等數學的重要性,進而展開相關學習。

  3高等數學教學中融入數學建模思想的有效方法

  3.1轉變教學觀念

  在高等數學教學中應用數學建模思想,需要重視教學觀念的轉變,向學生傳授數學模型思想,提高學生數學建模的意識。在有關概念、公式等理論教學中,教師不僅要對知識的來龍去脈進行講解,還要讓學生進行親身體會,進而在體會中不斷提高學習成績。比如,37支球隊進行淘汰賽,每輪比賽出場2支球隊,勝利的一方進入下一輪,直到比賽結束。請問:在這一過程中,一共需要進行多少場比賽?一般的解題方法就是預留1支球隊,其它球隊進行淘汰賽,那麼36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在實際教學中,教師可以轉變一下教學思路,通過逆向思維的形式解答,即,每場比賽淘汰1支球隊,那麼就需要淘汰36支球隊,進而比賽場次為36。通過這樣的方式,讓學生在練習過程中,加深對數學建模思想的認識,提高高等數學教學的有效性。

  3.2高等數學概念教學中的應用

  在高等數學概念教學中,相較於初高中數學概念,更加抽象,如導數、定積分等。在對這些概念展開學習的時候,學生一般都比較重視這些概念的來源與應用,希望可以在實際問題中找出這些概念的原型。實際上,在高等數學微積分概念中,其形成本身就具有一定的數學建模思想。為此,在匯入數學概念的時候,藉助數學建模思想,完成教學內容是非常可行的。每引出—個新概念,都應有—個刺激學生學習欲的例項,說明該內容的應用性。在高等數學概念教學中,通過實際問題情境的創設與匯入,可以讓學生了解概念形成的過程,進而運用抽象知識解決概念形成過程,引出數學概念,構建數學模型,加強對實際問題的解決。比如,在學習定積分概念的時候,可以設計以下教學過程:首先,提出問題。怎樣求勻變速直線運動路程?怎樣計算不規則圖形的面積?等等。其次,分析問題。如果速度是不變的,那麼路程=速度×時間。問題是這裡的速度不是一個常數,為此,上述公式不能用。最後,解決問題。將時間段分成很多的小區間,在時間段分割足夠小的情況下,因為速度變化為連續的,可以將各小區間的速度看成是勻速的,也就是說,將小區間內速度當成是常數,用這一小區間的時間乘以速度,就可以計算器路程,將所有小區間的路程加在一起,就是總路程,要想得到精確值,就要將時間段進行無限的細化。使每個小區間都趨於零,這樣所有小區間路程之和就是所求路程。針對問題二而言,也可以將其轉變成一個和式的極限。這兩個問題都可以轉變成和式極限,拋開實際問題,可以將和式極限值稱之為函式在區間上的定積分,進而得出定積分的概念。解決問題的過程就是構建數學模型的過程,通過教學活動,將數學知識和實際問題進行聯絡,提高學生學習的興趣與積極性,實現預期的教學效果。

  3.3高等數學應用問題教學中的應用

  對於教材中實際應用問題比較少的情況而言,可以在實際教學中挑選一些實際應用案例,構建數學模型予以示範。在應用問題教學中應用數學建模思想,可以將數學知識與實際問題進行結合,這樣不僅可以提高數學知識的應用性,還可以提高學生的應用意識,並且在填補數學理論和應用的方面發揮了重要作用。對實際問題予以建模,可以從應用角度分析數學問題,強化數學知識的運用。比如,微元法作為高等數學中最為重要、最為基礎的思想與方法,是高等數學普遍應用的重要手段,也是利用微積分解決實際問題,構建數學模型的重要保障。為此,在高等數學教學中,一定要將其貫穿教學活動的始終。在實際教學中,教師可以根據生命科學、經濟學、物理學等實際案例,加深學生對有關知識歷史的瞭解,提高學生對有關知識的理解,培養學生的數學建模意識。又比如,在講解導數應用知識的時候,教師可以適當引入切線斜率、瞬時速度、邊際成本等案例;在講解極值問題的時候,可以適當引入徵稅、造價最低等案例。這樣不僅可以激發學生學習的興趣與積極性,還可以創設良好的教學氛圍,對提高課堂教學效果有著十分重要的意義。

  4高等數學教學中應用數學建模思想的注意事項

  4.1避免“題海戰術”

  數學是一個系統學科,需要從頭開始教學,為此,教師一定要注意循序漸進。首先,在教學過程中,教師可以從教材出發,對概念、定理等進行講解,讓學生進行掌握與運用,轉變教學模式,讓學生牢記教材知識。其次,慎重選擇例題練習,避免題海戰術,培養學生的數學建模思想,逐漸提高學生的數學素質。

  4.2強調學生的獨立思考

  在以往高等數學教學中,均是採用“填鴨式”的教學模式,不管學生是否能夠接受,一味的講解教材知識,不重視學生數學建模思想的培養。目前,在教學過程中,教師一定要強調學生獨立思考能力的培養,通過數學模型的構建,激發學生的求知慾與興趣,明確學習目標,培養學生的數學思維,進而全面滲透數學建模思想,提高學生的數學素質。

  4.3注意恐懼心理的消除

  在高等數學教學中,注意消除學生學習的恐懼心理及反感,提高課堂教學效果。在實際教學過程中,培養學生勇於面對錯誤的品質,讓學生認識到錯誤並不可怕,可怕地是無法改正錯誤,為此,一定要提高學生的抗打擊能力,幫助學生樹立學習的自信心,進而展開有效的學習。學習是一個需要不斷鞏固和加強的過程,在此過程中,必須加強教師的監督作用,讓學生可以積極改正自身錯誤,並且不會在同一個問題上犯錯誤,提高學生總結與反思的能力,在學習過程中形成數學思想,進而不斷提高自身的數學成績。

  5結語

  總而言之,高等數學課堂教學是培養學生數學品質的主要場所之一,通過高等數學教學和數學建模思想的結合,可以加深學生對高等數學知識的理解,進而可以提高學生對高等數學知識的運用能力。目前,在高等數學教學中,一定要重視數學建模思想的融入,改進教學模式,促使教學內容的全面展開,完成預期的教學任務,提高學生的數學水平。

  範文二:數學教學中的數學建模能力的培養

  一、在高等數學教學中運用數學建模思想的重要性

  ***1***將教材中的數學知識運用現實生活中的物件進行還原,讓學生樹立數學知識來源於現實生活的思想觀念。

  ***2***數學建模思想要求學生能夠通過運用相應的數學工具和數學語言,對現實生活中的特定物件的資訊、資料或者現象進行簡化,對抽象的數學物件進行翻譯和歸納,將所求解的數學問題中的數量關係運用數學關係式、數學圖形或者數學表格等形式進行表達,這種方式有利於培養、鍛鍊學生的數學表達能力。

  ***3***在運用數學建模思想獲得實際的答案後,需要運用現實生活物件的相關資訊對其進行檢驗,對計算結果的準確性進行檢驗和確定。該流程能夠培養學生運用合理的數學方法對數學問題進行主動性、客觀性以及辯證性的分析,最後得到最有效的解決問題的方法。

  二、高等數學教學中數學建模能力的培養策略

  1.教師要具備數學建模思想意識

  在對高等數學進行教學的過程中,培養學生運用數學建模思想,首先教師要具備足夠的數學建模意識。教師在進行高等數學教學之前,首先,要對所講數學內容的相關例項進行查詢,有意識的實現高等數學內容和各個不同領域之間的聯絡;其次,教師要實現高等數學教學內容與教學要求的轉變,及時的更新自身的教學觀念和教學思想。例如,教師細心發現現實生活中的小事,然後運用這些小事建造相應的數學模型,這樣不僅有利於營造活躍的課堂環境,而且還有利於激發學生的學習興趣。

  2.實現數學建模思想和高等數學教材的互相結合

  教師在講解高等數學時,對其中能夠引入數學模型的章節,要構建相關的數學模型,對其提出相應的問題,進行分析和處理。在該基礎上,提出假設,實現數學模型的完善。教師在高等數學的教學中融入建模意識,讓學生潛移默化的感受到建模思想在高等數學教學中應用的效果。這樣有利於提高學生數學知識的運用能力和學習興趣。例如,在進行教學時,針對學生所學專業的特點,選擇科學、合理的數學案例,運用數學建模思想對其進行相應的加工後,作為高等數學講授的應用例題。這樣不僅能夠讓學生髮現數學發揮的巨大作用,而且還能夠有效的提高學生的數學解題水平。另外,數學課結束後,轉變以往的作業模式,給學生布置一些具有專業性、數學性的習題,讓學生充分利用網路資源,自主建立數學模型,有效的解決問題。

  3.理清高等數學名詞的概念

  高等數學中的數學概念是根據實際需要出現的,所以在數學的教學中,教師要引起從實際問題中提取數學概念的整個過程,對學生應用數學的興趣進行培養。例如在高等數學

  教材中,導數和定積分是其中的比較重要的概念,因此,教師在進行教學時,要引導學生理清這兩個的概念。比如導數概念是由幾何曲線中的切線斜率引匯出來的,定積分的概念是由區域性取近似值引出的,將常量轉變為變數。

  4.加強數學應用問題的培養

  高等數學中,主要有以下幾種應用問題:

  ***1***最值問題

  在高等數學教材中,最值問題是導數應用中最重要的問題。教師在教學過程中通過對最值問題的解題步驟進行歸納,能夠有效地將數學建模的基本思想進行反映。因此,在對這部分內容進行教學時,要增加例題,加大學生的練習,開拓學生的思維,讓學生熟練掌握最值問題的解決辦法。

  ***2***微分方程

  在微分方程的教學中運用數學建模思想,能夠有效地解決實際問題。微分方程所構建的數學模型不具有通用的規則。首先,要確定方程中的變數,對變數和變化率、微元之間的關係進行分析,然後運用相關的物理理論、化學理論或者工程學理論對其進行實驗,運用所得出的定理、規律來構建微分方程;其次,對其進行求解和驗證結果。微分方程的概念主要從實際引入,堅持由淺入深的原則,來對現實問題進行解決。例如,在對學生講解外有引力定律時,讓學生對萬有引力的提出、猜想進行探究,瞭解到在其發展的整個過程中,數學發揮著十分重要的作用。

  ***3***定積分

  微元法思想用途比較廣泛,其主要以定積分概念為基礎,在數學中滲入定積分概念,讓學生對定積分概念的意義進行分析和了解,這樣有利於在對實際問題進行解決時,樹立“欲積先分”意識,意識到運用定積分是解決微元實際問題的重要方法。教師在佈置作業題時,要增加該問題的例項。

  三、結語

  總之,在高等數學中對學生的數學建模能力進行培養,讓學生在解題的過程中運用數學建模思想和數學建模方法,能夠有效地激發學生的學習興趣,提高學生的分析、解決問題的能力以及提高學生數學知識的運用能力。