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2017數(shù)學建模一等獎論文

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2017數(shù)學建模一等獎論文

  數(shù)學建模的模型是對于現(xiàn)實世界的一個特定對象,一個特定目的,根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律,做出一些必要的假設,運用適當?shù)臄?shù)學工具,得到的一個數(shù)學結(jié)構(gòu)。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關(guān)于2017數(shù)學建模一等獎論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!

  2017數(shù)學建模一等獎論文篇1

  談中學生數(shù)學建模思想的培養(yǎng)

  【摘 要】現(xiàn)如今的中學數(shù)學在新課程標準下要講背景,重應用。本文主要從數(shù)學建模的本質(zhì)和如今中學的數(shù)學建模教學的現(xiàn)實情況出發(fā),主要講述了中學數(shù)學建模一些基本的方法和題型。在教育部頒布的《全日制普通高級中學數(shù)學教學大綱(試驗修訂版)》中對學生提出新的教學要求,包括學會提出問題和明確探究方向;體驗數(shù)學活動的過程; 培養(yǎng)創(chuàng)新精神和應用能力共3點內(nèi)容。所以在高中階段可以利用假期時時間指導學生展開研究性學習的活動,要使學生學會自己提出實際問題和它的探究方向,講實際問題抽象為數(shù)學問題,運用已有的數(shù)學知識嘗試初步解決這些問題,這本身就是個建模的過程。

  【關(guān)鍵詞】數(shù)學建模;數(shù)學建模思想;建模能力

  本世紀初世界上很多國家的課程改革都把培養(yǎng)學生的數(shù)學建模思想作為教育的重要目標。如德國的課程改革中,數(shù)學建模的能力位列學生的六大能力之一。

  相比之下,我國的學生在數(shù)學建模這方面的能力要更弱一些,比如2010年廣東省高考題一道營養(yǎng)配餐的問題,就是用高中數(shù)學知識中的線性規(guī)劃的方法求解,題目中涉及的實際條件,問題限制很多很雜,這就需要學生有將實際問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學問題的能力,也就是建模的能力。近幾年高考的出題方向也在向這方面傾斜,應用題是一個常見的題型。

  那么如何將如此重要的一種能力培養(yǎng)給學生掌握呢?本文就這個問題進行進一步的探討:

  1.數(shù)學建模的基本內(nèi)涵

  當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時,人們就要在深入調(diào)查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內(nèi)在規(guī)律等工作的基礎上,用數(shù)學的符號和語言,把它表述為數(shù)學式子,也就是數(shù)學模型,然后用通過計算得到的模型結(jié)果來解釋實際問題,并接受實際的檢驗。這個建立數(shù)學模型的全過程就稱為數(shù)學建模。

  在具體的教學當中,數(shù)學建模也是方式之一。其核心是數(shù)學知識的應用,生活中的很多事情,都可以用數(shù)學的眼光去觀察和分析,運用一定的數(shù)學知識和方法加以解決。比如修路修橋問題,氣象預報問題,最短路程問題,商店利潤問題,貸款買房問題等等。在處理這些問題的教學中,能夠更好的把握教材,提高教師的自身專業(yè)水平。

  2.數(shù)學建模在中學教學中的意義

  中學數(shù)學建模是個形式,數(shù)學的應用才是實質(zhì)。有些老師和學生認為中學生不夠能力完成建?;顒?,以生活素材少,浪費時間,對考試沒有幫助為由,并不積極參與,這是對中學生建模問題的嚴重誤解。我重視的是學生的探究,探索的過程。從中感受數(shù)學的無窮魅力。

  所以我先談談數(shù)學建模的意義:

  (1)有助于培養(yǎng)學生應用數(shù)學的意識,將數(shù)學融入生活,讓學生學會用已學的知識解決身邊的問題。

  (2)有助于增強學生主動積極的學習態(tài)度和學習方式,學生在探索數(shù)學問題的過程中,會產(chǎn)生興趣,在解決問題的過程中會有一定的成就感,真正化被動學習為主動學習。

  (3)有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,開放式的數(shù)學問題,大量的數(shù)據(jù)信息,紛繁的變量關(guān)系,讓學生猶如置身數(shù)學的海洋,要想遨游的彼岸,可以有不同的方法,充分發(fā)揮想象力,創(chuàng)造力。

  (4)有助于教會學生從各種渠道獲得知識和自學解決問題的能力,這種能力在學生將來的求學和人生道路中有重要的幫助。所謂師父領進門,修行在個人。

  (5)有助于培養(yǎng)學生的研究報告和論文的撰寫能力。

  (6)有助于培養(yǎng)學生間的協(xié)作能力,我們都知道復雜的數(shù)學建模問題是需要好幾個不同專業(yè)的人互相合作完成的。中學中研究性學習的活動中我們也是把學生分成小組進行合作的。

  3.中學生數(shù)學建模能力的培養(yǎng)

  3.1充分利用教材

  高中課本中有很多的閱讀材料,其中包涵一些數(shù)學實際問題,講導數(shù)的時候的高臺跳水問題,氣球膨脹問題;又比如銀行存錢問題。教材中的這些寶貴的素材我們要好好利用,而不是從不過問,一句高考不會考就直接跳過去。

  3.2在每個數(shù)學知識分支中介紹相印的數(shù)學模型

  比如:一次函數(shù):成本、利潤、銷售收入;

  二次函數(shù):優(yōu)化問題、用料最省、收益最大、投入最低;

  指數(shù)函數(shù):細胞分裂、病毒感染;

  三角函數(shù):測繪、力學、運動學問題

  不等式:線性規(guī)劃

  3.3實際問題解決過程中培養(yǎng)建模能力

  比如高中課本幾何概型那一節(jié)內(nèi)容中的“送報紙問題”

  一人早上8:30-9:30出門上班,郵遞員早上9:00-10:00送報紙,問這個人出門上班前收到報紙的概率。這是個生活中的問題,學生對此十分興趣,躍躍一試,卻又找不到思路,主要原因是沒能建立數(shù)學模型。經(jīng)教師啟發(fā)指導、學生終于建立了面積模型。

  又比如古典概型中的同一天生日問題:

  在一個足球場上的22名球員當中有兩個人是同一天的概率是多少?

  像這個問題可以實際操作一下,在用數(shù)學模型嚴謹?shù)乃阋幌?,我們會有驚人的發(fā)現(xiàn),原來概率是這么的大。

  在建模中充分感受到數(shù)學的神奇。

  3.4通過假期的研究性學習活動提高數(shù)學建模能力

  教師可以找一些實際問題共學生選擇,也可以從課本中選取問題。

  4.從高考命題中看數(shù)學建模問題的考察方向

  (2011年江蘇17)設計一個包裝盒(主要考查函數(shù)的概念、導數(shù)等基礎知識,考查數(shù)學建模能力、空間想象力、數(shù)學閱讀能力及解決實際問題的能力。)

  (2011年湖南理20)淋雨量問題(主要考查函數(shù)的概念、單調(diào)性、最值等基礎知識,考查數(shù)學建模能力、數(shù)學閱讀能力及解決實際問題的能力。其中包括一些分段函數(shù)知識。)

  (2011年四川理9)某運輸公司運輸貨物最大利潤問題(線性規(guī)劃問題)

  從以上的幾道高考題的考察形式和內(nèi)容上看,可以發(fā)現(xiàn)實際問題的解決是現(xiàn)今中學數(shù)學教學中的熱點,難點。因為實際問題復雜,設計問題多,考慮的影響因素也多,所以最能考察學生的解決問題的能力。光知道些死知識,而不知如何運用的學生將難以適應以后的考試形式。所以作為高中教師,我們要培養(yǎng)他們的這種能力。“授之以魚不如授之以漁”。

  【參考文獻】

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  [6]葉其孝主編.中學數(shù)學建模[M].湖南教育出版社,1998葉其孝主編.中學數(shù)學建模.湖南教育出版社,1998.

  2017數(shù)學建模一等獎論文篇2

  談談數(shù)學建模中的課程改革

  摘要: 數(shù)學建模課程可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手操作的能力。其現(xiàn)狀主要包括數(shù)學建模課程的設置,教材和教學內(nèi)容,教學方法與教學手段,組織學生參加競賽和師資建設等五個方面,并結(jié)合實際問題進行分析及改革,同時提出相應的對策來提高學生知識解決問題的能力。對此,應該在教學過程中選擇具有代表性的案例來進行分析,使用多媒體技術(shù)來教學,重視軟件的講解與練習,強化學生的能力,加強課后練習,同時提高師資水平來提高數(shù)學建模課程的教學質(zhì)量。

  關(guān)鍵詞: 數(shù)學建模 課程改革

  引言

  數(shù)學建模,從宏觀上講是人們借助數(shù)學改造自然、征服自然的過程,從微觀上講是把數(shù)學作為一種工具并應用它解決實際問題的教學活動方式。數(shù)學建模通過建立數(shù)學模型解決各種實際問題,即用數(shù)學的語言刻畫和描述實際問題,然后經(jīng)過數(shù)學的處理得到定量的結(jié)果。數(shù)學建模教學與競賽是提高學生運用所學知識解決實際問題的有效途徑。隨著數(shù)學建模的廣泛應用,其重要性也得到認可,逐漸由非主干課轉(zhuǎn)化為主干課,課時和實踐環(huán)節(jié)也隨之增加,但同時,在各種教學實踐和參賽實踐中,數(shù)學建模也暴露了許多問題,這就引發(fā)了數(shù)學建模的改革高潮。

  1.數(shù)學建模課程的存在的問題以及引起這些問題的原因

  1.1數(shù)學建模存在的問題

  1.1.1教學內(nèi)容選擇不合理,具有很大的隨意性

  目前數(shù)學建模在教學中還沒有形成比較完整嚴密的教學體系,教學資料的編排也各不相同,有些教材以實際問題為主線編排,有些教材則以所使用的數(shù)學方法為主線編排。以實際問題為主線的編排體系,主要是羅列問題,過分突出問題的解決,教材中涵蓋了大量難度較大的現(xiàn)成的數(shù)學模型,這些模型應用了大量的非數(shù)學領域的知識和方法,照搬這類教材進行數(shù)學建模教學,學生接受難,教師駕馭難。而以數(shù)學方法為主線的編排體系,則過分突出了數(shù)學知識的介紹,由于數(shù)學建模所用到的數(shù)學知識十分廣泛,幾乎涉及到數(shù)學的各個分支,因此對教師的知識結(jié)構(gòu)提出了很高的要求;同時此體系還存在很多課程內(nèi)容重復現(xiàn)象。

  1.1.2教師教學方法不得當,模型講解過于機械

  高校開設數(shù)學建模課程的時間較短,缺乏應有的教學經(jīng)驗來借鑒,大多數(shù)教師仍然采用一般數(shù)學課程的教學方法,對各種模型按照所用數(shù)學知識機械講解,對問題的形成背景,建模過程中可能用到的不同數(shù)學思想和方法很少顧及。實際上,數(shù)學建模課程和一般的數(shù)學課程有很大不同。在建模中,近似解也許比解析解更合理,窮舉法也不再是笨辦法。因此照搬一般數(shù)學課程中的教學方法是行不通的,數(shù)學建模的教學應該更靈活、更主動,否則會使得學生難以掌握數(shù)學建模的精髓。

  1.1.3學生學習方法不靈活,學習過程過于死板

  與教師在教學方法上的問題相似,學生在學習數(shù)學建模課程中也會沿用在學習其他數(shù)學課程中的方法,但到了數(shù)學建模,很多學生發(fā)現(xiàn)這些學習方法應多一線數(shù)學建模教師也不善于引導學生靈活地應用已掌握的基礎數(shù)學知識求解建模問題,使得學生覺得數(shù)學建模過于復雜而產(chǎn)生畏懼。應付不了數(shù)學建模這門課程的學習,從而是學生學習起來非常吃力。

  1.2引起這些問題的原因

  根據(jù)多方面的了解以及研究,我們可以發(fā)現(xiàn),引起以上這些問題的原因可以總結(jié)為以下幾個幾點:

  第一、在日常的學習中,學生對于數(shù)學建模的學習熱情不高,積極性也不高,總是抱著臨陣磨槍的心態(tài)來應對數(shù)學建模課程的學習。

  第二,在參加競賽培訓的學生中,學生的專業(yè)比較單一,數(shù)學建模課程沒有在高校學生中得到廣泛的推廣,這些雖與宣傳力度以及缺少必要的教學環(huán)節(jié)都存在或多或少的關(guān)系。

  第三,高低年紀的學生參加比例與獲獎人數(shù)不成比例。對于高年級的同學,特別是大四的同學來說,他們擁有較厚的數(shù)學基礎,但由于面臨著畢業(yè),考研、工作、出國的等各種壓力,參賽的學生較少,但獲獎的比例卻很大;而低年級的同學,參加的人數(shù)較多,且積極性很高,但成績不突出,獲獎的人數(shù)也很少。這些從側(cè)面反映了低年級課程安排不合理,有些課程開設的太晚。

  第四,還有很多人把數(shù)學建模課程的重點放在了具有復雜背景的實際問題的解決上,他們忽略了數(shù)學專業(yè)的特點以及培養(yǎng)目標,數(shù)學建模課程的重點應該放在樹立信念、培養(yǎng)意識和能力上。

  第五,數(shù)學建模課程的開設以及使用的教材也存在著很多不足。大部分的高校數(shù)學教育專業(yè)的數(shù)學建模課程照搬理工類專業(yè)數(shù)學建模教材,而這些教材主要存在以下問題:首先,教材中包含大量難度較大的現(xiàn)成的數(shù)學模型,要理解這些問題很困難,導致了大部分學生的死記硬背; 再者,這些教材主要是采用以問題為主線的塊狀編排體系,重點是問題的列,過分突出問題解決??梢?,照搬這些教材給數(shù)學建模課程的教學帶來了較大的負面影響,老師難以駕馭,學生也難以理解,更重要的是難以落實數(shù)學教育專業(yè)數(shù)學建模課程應使學生樹立“數(shù)學具有廣泛應用性”的信念,培養(yǎng)學生數(shù)學應用的意識和能力,使學生掌握一套數(shù)學建模方法等目標,難以適應高等學校數(shù)學教育改革的需要。

  綜上所述,我們可以看出,解決數(shù)學建模課程實施中所存在的問題是課程建設與改革的重中之重,建構(gòu)符合數(shù)學教育專業(yè)實際和特色的教材以及形成一套與數(shù)學教育專業(yè)特點相適應的、科學的教學方法是當務之急。

  2.數(shù)學建模課程的改革

  數(shù)學建模課程在大學的日常學習中得到了廣泛的應用,但同時也存在許多方面的缺點,為此,我們需要來改善數(shù)學建模課程中存在的問題,來方便學生日常生活的使用。我們可以通過以下途徑來完成數(shù)學建模課程的改善:

  首先,要精心設計教學案例,開展案例教學法。教學案例的選取要具有代表性、原始性、趣味性、創(chuàng)新性,要能使學生很好的融入這個案例中。對于案例的課堂教學,應該注重兩方面,第一個方面要從實際問題出發(fā),講清問題的背景、建模的要求和已掌握的信息,如何通過合理的假設和簡化分析建立優(yōu)化的數(shù)學模型。另外一個方面就是老師的講授必須和學生的討論相結(jié)合。

  其次,把好課后建模實踐訓練關(guān),鞏固和深化課堂教學。為了是學生更好的學習,老師可以通過布置課后作業(yè),組織同學們在課堂上討論,讓學生們上機操作,來熟練各種數(shù)學軟件的具體使用,做到手和腦的結(jié)合使用,以及在學完一部分知識后給同學們做定時的小測試。

  再者,就是不斷提高數(shù)學老師自身的水平。為了提高老師的水平,一方面可以多派老師走出去進行專業(yè)培訓學習和學術(shù)交流。另一方面可以多請著名的專家教授走進來做建模學術(shù)報告,使師生增長知識,拓寬視野,了解科學發(fā)展前沿的新趨勢、新動態(tài)。另外,數(shù)學老師還必須更新教育理念,不斷積累和更新專業(yè)知識,其中包括較寬廣的人文和科學素養(yǎng)。數(shù)學老師只有不斷創(chuàng)新,努力提高自身素質(zhì),才能適應新的形勢,符合時代發(fā)展的要求。

  3.結(jié)語

  總而言之,數(shù)學建模的內(nèi)容具有很實用的價值,對于提高學生綜合的素質(zhì),培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力具有重要的意義,它不僅為學生提供了一個參與實踐、勇于創(chuàng)新的平臺,也為學生的進一步發(fā)展打下了良好的基礎。至于數(shù)學建模課程的推廣以及進一步的改革始終是數(shù)學建模這門課程的關(guān)鍵,并有待大家進一步的思考和探索。

  參考文獻:

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  3.李曉毅,徐兆棣.概率統(tǒng)計教學與數(shù)學建模思想的融入沈陽師范大學學報

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