将数学建模思想与方法融入高等数学教学中
将数学建模思想与方法融入高等数学教学中作者:马凤敏宋从芝李娟
来源:《新课程·中旬》2012年第02期
摘要:数学建模的目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。
为了提高学生数学建模能力,在数学教学中融入数学建模思想和方法显得尤为重要。
从导数概念教学为例,阐述了把数学建模思想和方法融入高等数学教学的方法。
关键词:数学建模;高等数学;能力
我院从2002年开始参加全国数学建模竞赛,到现在已整整十年,怎样培养学生数学建模能力,提高学生综合素质成了摆在每一位数学教师面前的非常重要的问题。
一、数学建模的教学方法
第一种形式是开设数学建模和数学建模选修课。
第二种形式是组织数学建模协会,营造一定的数学建模氛围,通过会员一起学习、交流、开展活动,以推动全院乃至全校的数学建模成绩。
第三种形式是开展数学建模培训,利用暑期开设数学建模专题课,通过对学生的强化辅导训练,提高学生理论联系实际的能力,目的是培养学生的参赛能力。
二、现在数学建模的教学方法有很多不足
1.普及推广不够,受益面小
任何一个高校的各专业,都会开设高等数学数学课,而数学建模课只有很少一部分学生参与。
2.疲于应付竞赛,忽视技能训练
由于受到组织条件,培训时间,以及参加全国大学生数学建模竞赛的人数限制,很多高校只是以得奖为目的,把精力放在分析以往的考题以及标准答案上,并没有真正将数学建模竞赛作为一项培养学生综合素质能力的活动。
3.缺乏与实践结合,不利于数学学科的发展
目前,为参赛而开设的建模培训班,事实上还仅限于纸上谈兵。
鉴于目前数学建模教学的状态,在数学主干课的教学中融入数学建模的思想和方法是非常必要的。
三、如何把数学建模的思想和方法融入高等数学教学中
模型I:变速直线运动的瞬时速度
1.提出問题
设有一物体在做变速直线运动,如何求它在任一时刻的瞬时速度?
2.建立模型
设一物体做变速直线运动,物体的位移s与经过的时间t之间的函数关系为s=s(t),现求t0时刻的瞬时速度v(t0)。
物体在t0时刻的位移为s(t0),在t0+Δt时刻的位移是s(t0+Δt),则在Δt这段时间内,物体经过的路程为Δs=s(t0+Δt)-s(t0)。
有了导数的定义,前面问题可重述为:(1)变速直线运动在t0时刻的瞬时速度,就是位移函数s=s(t)在t0处对时间t的导数,即v(t0)=s′(t0)。
(2)非恒定电流在t0时刻的电流强度,是电量函数Q=Q(t)在t0处对时间t的导数。
即i(t0)=Q′(t0)。
如果函数y=f(x)在区间(a,b)内每一点都可导,称函数f(x)在区间(a,b)内可导。
这时对于每一个点x∈(a,b),都有一个导数值与之对应,于是构成一个x的新函数,称为函数y=f(x)的导函数,记作y′或f′(x),显然,y=f(x)在x0处的导数f′(x0)就是导函数f′(x)在点x0处的函数值。
由导函数的定义,我们可以推导出一系列的求导公式、求导法则。
有了求导公式、求导法则后,我们再返回去求解前面的模型就容易多了。
3.求解模型
我们就以自由落体运动为例来求解。
设它的位移函数为s=gt2,求它在2秒末的瞬时速度?由导数定义可知:v(2)=s′(2)=2gt| t=2=4g。
4.模型检验
上面所求结果与高中物理上所求得的结果一致,从而验证了前面所建立模型的正确性。
5.模型的推广
前面两个模型的实质,就是函数在某点的瞬时变化率。
由此可以推广为:求函数在某一点的变化率问题都可以直接用导数来解,而不需像前面那样重复建立模型。
除了在概念教学中可以渗透数学建模的思想和方法外,还可以在习题教学中渗透这种思想和方法。
在这里就不一一列举。
将数学建模的思想引入高等数学的教学中,其主要目的是通过数学建模的过程来使学生进一步熟悉基本的教学内容,培养学生的创新精神和科研意识,提高学生应用数学解决实际问题的思想和方法。
参考文献:
[1]同济大学应用数学系.高等数学(上册).6版.高等教育出版社,2007.
[2]缪素萍.例谈数学模型的建立.江苏教育,2008(3).
(作者单位河北工业职业技术学院)。
数学建模思想与《高等数学》教学融合
数学建模思想与《高等数学》教学的融合摘要:本文针对当前大学数学教育,提出把数学建模思想渗透到《高等数学》教学中,激发学生学习欲望、培养学生自学能力,提高学生的数学素质和创新能力。
这样,有利于学生更好地掌握数学理论知识,提高学生的自身素质和数学素养。
关键字:数学建模思想数学教学数学素养进入20世纪以来,随着电子计算机的出现和飞速发展,数学以前所未有的广度和深度应用于其他学科领域,数学建模也越来越受到人们的重视。
数学建模,是连接数学和现实世界的桥梁,即用数学的语言——公式、符号、图表等刻画和描述一个实际问题,然后经过数学的处理——计算、迭代等得到定量的结果,为人们分析、预报、决策和控制提供依据。
实际上,数学从一开始,就是在不断进行数学建模。
学校的数学教育不能单纯是老师教学生听,而是要让学生自己动脑动手,借助于计算机,尝试数学的应用,以便在毕业后更快更好地适应社会。
一、数学建模的发展与普及数学建模竞赛最早是由美国工业与应用数学学会在1985年发起的一项大学生竞赛活动,目的在于激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创新精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。
我国大学生数学建模竞赛是由教育部高教司和中国工业与数学学会主办、面向全国高等院校的、每年一届的通讯竞赛。
其宗旨是:创新意识、团队精神、重在参与、公平竞争。
自1992年在中国创办以来,每年一届,呈现出迅速的发展发展势头,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。
2011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1251所院校、19490个队(其中本科组16008队、专科组3482队)、58000多名大学生报名参加本项竞赛。
可以说,数学建模已经成为全国高校规模最大课外科技活动。
数学建模思想在高等数学教学改革中的融入与应用
数学建模思想在高等数学教学改革中的融入与应用
数学建模思想是以实际问题为基础,利用数学方法和技术对问题进行分析、建立数学模型,并从模型中得到解决问题的结论和方法。
在高等数学教学改革中,将数学建模思想融入和应用于教学中,不仅可以更好地培养学生的数学思维能力和实际运用能力,还能增强学生的兴趣和学习动力,提高教学效果。
数学建模思想的融入与应用可以使高等数学教学更加贴近实际。
传统的高等数学教学注重理论推导和计算,学生往往难以将数学知识与实际问题联系起来,缺乏实际运用的能力。
而数学建模思想的引入,将问题的现实情境与数学知识相结合,使学生能够更加深入地理解数学原理和方法,并能够将其应用到实际问题中,提高解决问题的能力。
数学建模思想的融入与应用可以培养学生的综合能力。
数学建模过程中,学生需要从问题中提取相关信息,分析问题的特点和要求,选择适用的数学方法进行求解,并对求解结果进行验证和解释。
这一过程需要学生具备综合运用数学知识和技巧的能力,培养学生的问题分析、建模和解决能力,提高其综合运用数学知识解决问题的能力。
优秀的数学建模论文范文(通用8篇)
优秀的数学建模论文范文第1篇摘要:将数学建模思想融入高等数学的教学中来,是目前大学数学教育的重要教学方式。
建模思想的有效应用,不仅显著提高了学生应用数学模式解决实际问题的能力,还在培养大学生发散思维能力和综合素质方面起到重要作用。
本文试从当前高等数学教学现状着手,分析在高等数学中融入建模思想的重要性,并从教学实践中给出相应的教学方法,以期能给同行教师们一些帮助。
关键词:数学建模;高等数学;教学研究一、引言建模思想使高等数学教育的基础与本质。
从目前情况来看,将数学建模思想融入高等教学中的趋势越来越明显。
但是在实际的教学过程中,大部分高校的数学教育仍处在传统的理论知识简单传授阶段。
其教学成果与社会实践还是有脱节的现象存在,难以让学生学以致用,感受到应用数学在现实生活中的魅力,这种教学方式需要亟待改善。
二、高等数学教学现状高等数学是现在大学数学教育中的基础课程,也是一门必修的课程。
他能为其他理工科专业的学生提供很多种解题方式与解题思路,是很多专业,如自动化工程、机械工程、计算机、电气化等必不可少的基础课程。
同时,现实生活中也有很多方面都涉及高数的运算,如,银行理财基金的使用问题、彩票的概率计算问题等,从这些方面都可以看出人们不能仅仅把高数看成是一门学科而已,它还与日常生活各个方面有重要的联系。
但现在很多学校仍以应试教育为主,采取填鸭式教学方式,加上高数的教材并没有与时俱进,将其与生活的关系融入教材内,使学生无法意识到高数的重要性以及高数在日常生活中的魅力,因此产生排斥甚至对抗的心理,只是在临考前突击而已。
因此,对高数进行教学改革是十分有必要的,而且怎么改,怎么让学生发现高数的魅力,并积极主动学习高数也是作为教师所面临的一个重大问题。
三、将数学建模思想融入高等数学的重要性第一,能够激发学生学习高数的兴趣。
建模思想实际上是使用数学语言来对生活中的实际现象进行描述的过程。
把建模思想应用到高等数学的学习中,能够让学生们在日常生活中理解数学的实际应用状况与解决日常生活问题的方便性,让学生们了解到高数并不只是一门课程,而是整个日常生活的基础。
融入数学建模思想的高等数学教学研究
融入数学建模思想的高等数学教学研究
数学建模是一种将具体问题抽象化并从中得出结论的数学方法。
在现代社会中,数学建模已成为重要的应用数学领域。
高等数学是数学建模的基础,而数学建模也是高等数学教学中的重要内容之一。
因此,在高等数学教学中融入数学建模思想具有重要意义。
首先,融入数学建模思想可以帮助学生更好地理解抽象数学知识。
数学建模是将具体问题抽象化并将其表示为数学模型的过程,这与高等数学中的抽象概念有些相似。
通过将具体问题抽象为数学模型,并在模型中运用高等数学知识求解问题,有助于学生理解抽象数学知识的内涵和应用。
其次,融入数学建模思想可以促进学生的实践能力和创新思维。
数学建模过程中,需要学生对具体问题进行分析、构造数学模型,并在模型中运用高等数学知识进行求解。
这样的过程可以锻炼学生的实践能力和创新思维,培养学生在实际问题中运用数学知识解决问题的能力。
最后,融入数学建模思想可以提高学生的学习兴趣和应用能力。
在高等数学教学中,学生往往容易产生学习兴趣的疲劳感。
通过融入数学建模思想,可以让学生在解决具体的实际问题中感受到数学的实用价值,提高学生的学习兴趣和应用能力。
浅谈在高等数学教学中渗透数学建模思想
浅谈在高等数学教学中渗透数学建模思想
渗透数学建模思想就是在高等数学教学的各个环节中,融入数学建模的方法,使学生
能够体会建模的过程,理解具体应用的背景和意义,从而提高学生的数学建模能力。
首先,要在教材的编写和选取上注重应用和建模,将数学知识和实际应用联系起来,让学生了解
数学在实际中的作用和价值。
其次,在教学过程中,要注重培养学生的数学建模思想,启发学生积极思考,提高他
们的分析和解决问题的能力。
例如,在教学微积分中,可以通过讲解物理问题或经济问题
等具体应用,让学生理解微积分的概念和原理,体会微积分在实际应用中的作用。
同时,
教师可以引导学生思考问题,鼓励他们独立解决问题,提高他们的数学建模能力。
最后,在课外活动中,可以组织一些数学建模比赛或研讨会等活动,让学生在实践中
提高自己的数学建模能力。
这些活动可以帮助学生更好地了解数学建模的思想和方法,同
时也可以培养他们的团队合作精神和创新能力。
总之,在高等数学教学中渗透数学建模思想,可以帮助学生更好地理解数学知识,提
高他们的数学建模能力,从而更好地应对未来的职业挑战。
教师在教学过程中应重视数学
知识的实际应用,注重培养学生的分析和解决问题的能力,鼓励学生参与课外活动,提高
他们的团队合作精神和创新能力。
数学建模思想在高等数学教学改革中的融入与应用
数学建模思想在高等数学教学改革中的融入与应用随着信息技术的飞速发展和全球化的进程,数学建模思想在高等数学教学改革中的融入与应用愈发凸显出其重要性。
数学建模是指通过数学的方法解决实际问题的过程,它需要结合实际问题中的数学模型、数学方法和计算机技术,为实际问题的解决提供更科学、更精准的数学分析和定量研究。
在高等数学教学中,引入数学建模思想可以使学生更好地理解和应用数学知识,培养其解决实际问题的能力和实践创新的意识,为学生将来在科研和工作中的应用提供有力支撑。
一、数学建模思想及其在高等数学教学中的意义在高等数学教学中,要将数学建模思想有机地融入到教学内容与教学方法中,通过更贴近实际问题的教学案例和具体问题的解决,吸引学生的兴趣,增强学习动力,提高学习效果。
教师可以通过引入实际问题进行案例讲解。
在高等数学课程教学中,教师可以结合实际生活中的问题进行案例授课,通过引入实际问题,引导学生思考问题的背景和意义,提高学生的学习兴趣;通过具体的案例分析、模型建立和数学方法的运用,培养学生对数学建模的思维方式和方法;通过实际问题的解决,引导学生树立实际应用数学知识的价值观念,提高学生的实际应用能力。
教师可以通过数学建模竞赛培养学生的实践创新精神。
在高等数学教学中,教师可以利用数学建模竞赛的契机,鼓励学生积极参与,通过数学建模竞赛的方式,培养学生的合作精神、实践创新意识和团队协作能力,提高学生的实际应用能力和综合素质。
通过数学建模竞赛,可以更好地激发学生学习数学的热情和兴趣,提高他们的自主学习能力和实践动手能力。
数学建模在教学中的应用固然对学生有着诸多的益处,但同时也面临一些挑战与困难。
学生对实际应用问题的缺乏兴趣、学生的数学基础薄弱、教师的教学素养等。
面对这些挑战,教师应该积极应对,采取相应的对策。
教师应鼓励学生养成主动学习的习惯,培养学生对数学建模的兴趣。
在教学中,教师可以通过举一反三,引导学生主动思考实际问题,鼓励学生提出自己的想法和见解,让学生参与到解决实际问题的过程中,从而提高学生实际应用数学的兴趣。
在高等数学教学中融入数学建模思想
浅谈在高等数学教学中融入数学建模思想摘要:高等数学教学中普遍存在教学内容多、抽象性强、重点偏离实际应用等问题,因此,需要在高等数学教学中融入数学建模思想;探讨在高等数学教学中融入数学建模思想的途径,从而提高学生应用数学思想、知识、方法解决实际问题的能力。
关键词:高等数学;教学;数学建模在日常生活中我们随处都能找到数学的影子。
正如毕达哥拉斯所说的“数学统治着宇宙”,要解决实际问题就必需建立数学模型,即数学建模。
数学建模是指对于现实世界的一些特定对象,为了一个特定目的,根据特有的内在规律,做出一些必要的简化假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构。
在传统的高等数学教学中数学知识与实践脱节,没有体现出数学知识的“应用型”特色。
大多数教师局限于把数学看成是学习其他课程的工具,往往忽略它在培养学生创新能力方面所具有的重要作用,在教学方法上不注意挖掘创新能力的培养素材,课堂讲授方法呆板,甚至满堂灌,调动不了学生的学习积极性。
致使大多学生常常感到学了大量的数学知识和方法但是不会用或者用不上。
由此可见有必要将数学建模思想融入高等数学的教学之中,加强学生的数学建模能力具有十分重要的意义。
一、在高等数学教学中融入数学建模的重要性21世纪是一个充满竞争的年代,由于计算机的普及,加速了当今社会的“数学化”。
越来越多的实际问题可以归结为用计算手段处理的数学问题。
数学建模作为现代应用数学的一个重要组成部分,被越来越多的人所重视,并逐渐成为数学向各个领域渗透的主要媒介,在新世纪高等数学教育中起着积极的作用。
在高等数学教学中数学建模课程的开设及数学建模活动的开展,能有效地激发学生学习的自觉性和积极性,提高学生的基本素质和学生解决实际问题的创新能力,成了强化素质教育的一种举措。
1.数学建模可以激发学生学习数学的兴趣传统的高等数学教学内容多,课时较少,过多地讲述一些理论性的东西,具有较高的抽象性。
导致很多学生对学习高等数学缺乏兴趣,认为学数学就只为了考试,因此造成一种恶性循环,渐渐对数学产生厌学情绪。
将数学建模思想渗透到数学教学中的几点做法
将数学建模思想渗透到数学教学中的几点做法【摘要】本文探讨了将数学建模思想融入数学教学的几点做法。
首先介绍了将数学建模思想引入数学教学的重要性,指出通过设计具有实际背景的数学问题可以增强学生的学习兴趣和动力。
强调了引导学生提出问题和解决问题的思路的重要性,培养学生的逻辑思维和创新能力。
接着,探讨了鼓励学生团队合作,共同解决复杂问题可以培养学生的团队合作精神和沟通能力。
提到利用现代技术辅助数学建模教学可以提高教学效果和学生学习的趣味性。
通过这些做法,可以使数学教学更加生动有趣,培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。
.【关键词】数学建模思想、数学教学、实际背景、学生思路、团队合作、现代技术辅助、引言、结论1. 引言1.1 引言数统计、分析等。
感谢配合!数学建模是现代数学教学中一种重要的教学方法,它能够帮助学生将数学理论与实际问题相结合,更好地理解数学知识的应用价值。
在数学教学中将数学建模思想渗透进去,能够提高学生的综合素养和解决问题的能力,培养学生的创新思维和团队合作意识,使他们在未来的学习和工作中具有更强的竞争力。
本文将探讨如何将数学建模思想引入数学教学中,并给出具体的几点做法,希望能够引起广大教育者对数学建模教学的重视和认可。
2. 正文2.1 将数学建模思想引入数学教学将数学建模思想引入数学教学是为了帮助学生更好地理解数学知识,并将其运用到实际问题中去解决。
在教学中,可以通过以下几点做法来实现这一目标:1. 引导学生思考:在教学中,可以通过提出实际问题或场景来引导学生思考,让他们意识到数学是一个可以帮助解决实际问题的工具。
可以提出一个关于交通流量的问题,让学生分析并给出解决方案。
2. 探究数学模型:引导学生了解数学模型的基本概念和应用,让他们明白数学建模是通过建立数学模型来描述和解决实际问题的过程。
可以通过实际案例或模拟实验来帮助学生理解数学模型的重要性和应用价值。
3. 实践应用能力:通过设计一些具有实际背景的数学问题,让学生运用所学知识和技能来解决问题,培养他们的数学建模能力和实际应用能力。
浅谈在高等数学教学中渗透数学建模思想
浅谈在高等数学教学中渗透数学建模思想高等数学是大学的数学基础课程,其内容涵盖了微积分、线性代数、概率统计等诸多领域,是大学数学教育中非常重要的课程。
而数学建模是数学与实际问题相结合的应用领域,是发展创新的重要途径。
因此,在高等数学教学中渗透数学建模思想,不仅有助于提升学生的数学素养,还有助于培养实际问题解决能力和创新思维。
数学建模是将现实问题抽象化,使用数学语言和方法进行分析与求解的过程。
在高等数学教学中,可以将课程中的具体问题进行抽象化,引导学生使用数学语言和方法进行分析和求解,从而提高学生的数学理解能力和计算能力。
例如,微积分中的最值问题、面积与体积计算问题等可以通过数学建模的方式,将问题转化为数学模型,通过求导等方法进行求解。
二、利用实际案例培养学生实际问题解决能力在高等数学教学中,可以通过引入实际案例,培养学生实际问题解决能力。
例如,在微积分中,可以引入曲线运动问题、最小二乘拟合问题等实际案例,通过讲解和解决问题,帮助学生理解和应用相关概念和方法,从而提高其实际问题解决能力。
三、提高学生创新思维和创新能力数学建模中的解决方案多种多样,需要具备创新思维和创新能力。
在高等数学教学中,可以通过开展数学建模竞赛等活动,引导学生进行创新思考和解决问题的尝试,从而激发学生的兴趣和动力,并促进其创新能力的发展。
四、培养学生的数学素养数学建模需要较高的数学素养。
在高等数学教学中,通过引入数学建模思想,可以进一步提高学生的数学素养。
例如,在微积分中,引入数学建模思想可以帮助学生建立数学模型,通过求解问题,深入理解微积分的概念和方法,从而提高学生的数学素养。
综上所述,在高等数学教学中渗透数学建模思想,可以提高学生的数学素养和实际问题解决能力,培养学生的创新思维和创新能力,有助于学生的综合发展和未来职业发展。
数学建模思想在高等数学教学改革中的融入与应用
数学建模思想在高等数学教学改革中的融入与应用数学建模思想是指将数学方法和技巧应用到实际问题中进行建模、分析和解决的思维方式和方法。
随着社会的发展,数学建模在各个领域得到了广泛的应用,因此在高等数学教学改革中,将数学建模思想融入与应用是非常重要的。
数学建模思想可以培养学生的综合能力。
传统的高等数学教学注重数学概念和公式的灌输,学生对于数学的理解停留在理论层面上。
而数学建模要求学生将数学知识应用到实际问题中,要求学生具备问题分析、数学建模、求解和结果分析等能力。
通过数学建模,学生能够培养科学研究的思维方式,提高解决实际问题的能力。
数学建模思想可以增强学生的学习兴趣。
传统的高等数学教学往往只注重理论的推导和计算,让学生产生乏味、枯燥的感觉。
而通过数学建模,将数学知识与实际问题相结合,可以增加教学的趣味性和实用性,激发学生学习的兴趣。
学生在解决实际问题的过程中,能够深刻感受到数学的应用和实际价值,从而主动性地参与到学习中去。
数学建模思想可以培养学生的团队合作精神。
数学建模往往需要学生组成团队合作,共同解决实际问题。
通过团队合作,学生能够学会分工合作、互相交流和共同协作,提高团队合作的能力。
在团队合作中,学生能够相互促进和学习,形成良好的学习氛围,培养学生的合作精神和团队意识。
将数学建模思想融入与应用到高等数学教学改革中,可以培养学生的综合能力,提高学习兴趣,增强实际操作能力,培养团队合作精神。
这对于培养学生的创新意识、实践能力和综合素质具有非常重要的意义。
在高等数学教学中,应该加强对数学建模思想的引导与应用,提高数学教学的质量和水平,培养高素质的数学人才。
