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数学建模评价问题

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数学建模评价问题范文第1篇

关键词:翻转课堂;数学建模;微课

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0237-02

一、引言

进入21世纪,数学建模培养是理工科人才运用数学知识解决各种实际问题的重要工具。如何高效地开展数学建模教育是高校数学教育面临的一项重要课题。在实际教学中,数学建模主要面临教学内容多,学时有限,学生知识结构和能力水平参差不齐等问题,传统的课堂教学已经很难满足数模人才培养的需要,也不利于学生创新能力和综合素质的提高。为此,科学合理地利用微课、慕课等新型教学手段以及互联网等传播媒介,采取翻转课堂等新颖的教学模式能够有效地解决这些问题。

二、翻转课堂与微课概述

翻转课堂是一种起源于美国林地高中的教学模式,它一改传统教学中教师主导知识的传授,学生被动接受的固有模式,而是将课堂教学中的知识传授与知识内化过程颠倒过来。在这种模式中,学生利用信息技术手段变为学习过程中的主动探究者,教师变为学生学习过程中的组织者、指导者和评估者,负责组织安排翻转课堂的各个学习环节,指导学生完成各个环节的学习任务,解答学生在学习过程中出现的疑惑,评估学生的学习效果等。

翻转课堂实施的基本过程主要分课前活动、课堂活动和课后活动等。课前活动主要包括教师创作教学微视频;编制课前任务单,布置学习任务;教学微视频给学生自主观看学习。课堂活动主要包括师生共同探究问题;学生独立解决问题;开展协作探究活动等。课后活动主要包括教学效果评估与反馈,教学内容的延伸与补充。

微课是一种以教学微视频为核心载体,基于一个学科知能点(如知识点、技能点、情感点等)或结合某个教学要素和环节(如目标、导入、内容、活动、过程、评价等)而精心教学设计和开发的一种短小精悍的优质学习资源。微课是以教学微视频为核心,包括课件素材、学习任务单、教学设计、测试及反馈、教学反思等内容在一起,以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元。微课具有教学时间较短、教学内容较少、资源容量较小、主题突出、内容具体、反馈及时、针对性强等特点。微课在翻转课堂中部分替代了传统课堂教学模式中教师的作用,它不仅实现知识的传递,还能包含测试、反馈、探究拓展等功能。

三、翻转课堂教学在数学建模教育中实施的可行性

1.从数学建模的培养目标看,翻转课堂是培养学生创新能力和综合素质的恰当手段。数学建模不同于数学分析、高等代数等其他理工科专业课程,它的目标不仅是数学知识的累积,更重要的是培养学生运用数学知识解决实际问题的自学能力、探究能力、创新能力和实践能力。翻转课堂一改过去以教师为中心的教学模式,而以学生自主的学习探究为主,教师的地位转化为组织者、引导者、辅助者和评价者,这些地位的转化给培养学生的上述能力提供了良好机会及很大空间。

2.从数学建模的教学内容看,翻转课堂是适合开展多层次、开放式教学的有利工具。数学建模中很多模型的求解思路不是唯一的,运用的数学方法也可以有不同的选择,题目的答案更是可以在一定范围内有差异。此外,学习数学建模、参加数学建模竞赛的学生也来自于不同专业、不同年级。他们的知识结构、能力水平、专业背景各有不同。传统教学模式很难照顾到学生的这些不同因素,这种“一刀切”的培养模式,往往导致有的学生学不懂,同时又有一部分学生不够学。而在翻转课堂的教学模式下,学生的自主学习成为学习的主要形式,他们可以根据自己的能力、水平和知识结构,在力所能及的范围内学习数学建模知识,也有利于教师根据学生的不同专业背景有针对性地开展数学建模教育。

3.从数学建模教育及竞赛的组织形式看,非常符合翻转课堂教学模式的开展。翻转课堂常以小组协作探究的形式展开,教师根据学生的不同特点进行分组,小组成员之间通过交流、协作共同完成学习目标。数学建模作业及竞赛的完成形式也是三人一组,每人既有明确分工,又互相协同合作。可以说在组织形式上数学建模与翻转课堂是基本一致的。

4.从数学建模的评价与考核方式看,翻转课堂的教学模式适用于数学建模的教学效果的评价。传统的课程考试形式大多是闭卷笔试的形式,这种形式对于数学建模教学效果的考核来说是不合适的,由于数学模型的种类众多,适用范围非常广,专业背景复杂,题目的难度也相当大,在有限的几个小时内凭个人的能力是很难完成的。此外,数学建模在培养人才方面注重培养建模能力、编程能力、自学能力、论文写作能力、团队协作能力等,这些能力的考核都可以在翻转课堂的教学模式中,通过合理设置评价考核环节来实现。

四、翻转课堂在数学建模教学中的几点原则

1.在制作微课时一定要明确微课的分类与目的,切忌“大而全”。一个数学建模的完整过程包含了解实际问题背景、提出假设、模型的建立与求解、模型检验、模型评价与改进等。这么多环节要通过一个仅有十分钟左右的微课体现出来是很困难的。韦程东等根据数学建模课程教学的内容和特点,将数学建模的微课分为课前知识背景引入式微课、重要知识点讲解式微课、经典数学建模案例分享式微课、课后习题归纳总结式微课、案例分类专题式微课、演示实验操作式微课类等多种类型。因此,我们在制作数学建模的微课之前,首先要明确这节微课是属于整个建模过程中的哪个环节,只着眼于这一个环节制作相应的微课,切不可包罗万象,面面俱到。

2.学习任务单要按照数学建模的整个流程进行设计。在翻转课堂的教学模式中,学习任务单是以任务驱动、问题导向为基本方式,根据教学目标设计出的学习路线、任务及资源表单,它可以帮助学生明确自主学习的内容、目标和方法。没有设计合理的学习任务单,学生在翻转课堂中将缺乏明确的目标和路线,学习质量无法保证,教师也无法组织课堂教学。数学建模的学习任务单在设计时要按照数学建模的流程进行整体设计,将教学内容合理划分,形成课前、课堂、课后学习任务单。例如问题背景、准备知识、数学软件的相关用法等内容可以安排在学前任务单里,让学生在课前充分了解问题背景,做好知识储备;在课堂任务单中,将焦点集中在基本模型的建立以及求解;至于模型的改进、推广和评价可以将其放到课后任务单里,也可以安排模型的一题多解等内容在其中。

3.翻转课堂的教学设计要注重从多方面培养学生的建模能力、创新能力、软件应用能力、文献检索能力、论文书写能力。数学建模不同于其他数学类课程,它的开放性、能力培养的多样性都是独有的。如果没有在微课制作、学习任务单设计、学习效果评价等方面注重多种能力的培养与考核,那就没有充分发挥翻转课堂的功效。尤其是在对学生进行学习效果评价时,既要从完成论文的整体水平出发,也要注重小组成员在不同分工中体现出的水平差异。针对学生在完成题目过程中暴露出来的弱项,有的放矢地设计后续课程的教学内容。

五、结语

综上所述,翻转课堂教学模式无论从培养目标、教学内容、组织形式还是评价与考核方式,都与数学建模教学非常契合。只要教师遵循翻转课堂以及数学建模的教学规律,科学合理地制定教学计划,恰当地组织教学活动,就一定能够在这种教学模式下充分发挥数学建模在人才素质能力培养方面的巨大作用。

参考文献:

数学建模评价问题范文第2篇

关键词 数学建模 高职 马尔可夫链

中图分类号:G420 文献标识码:A

高职院校的培养目标是为生产、建设、服务和管理第一线培养实用型人才。根据这个目标,高职数学课程的改革应以突出数学的应用性为主要突破点。因此,将数学建模思想融入高职数学课程是适应时代要求,符合高职院校培养人才目标需要,有利于提高学生学习数学的积极性和综合素质。把数学建模思想融入到土木专业数学课程教学过程中是培养学生创新能力和实践能力的一种有效方法,是当前大学数学课程改革的一个重要方向。

由于不同班级的学生基础存在差异,只是以学生的期末考试成绩为依据来判断数学课程改革的成效,具有很大的片面性。为了公正地评价教学效果,需要采用一种定量分析方法。目前评价学习的有效性的量化方法有统计分析法、综合评价法和随机分析法。马氏链模型在经济、社会、生态、遗传等许多领域中有着广泛的应用,值得提出的是,虽然它是解决随机转移过程的工具,但是一些确定性系统的状态转移问题也能用马氏链模型处理。学生学习过程中学习主动性带有随机性,因此用马尔可夫链建立的数学模型进行评价能较好地反映学习主动性的转变对学习效率的影响。

1相关定义

马氏链模型在教学评价中得到广泛的应用,其优点在于考虑了评价要消除基础差异。利用马尔可夫链相关理论,对教学工作进行量化的评价。马尔可夫链在教学评价中的应用是基于两次考试基础上的,通过分析学生两次考试在不同成等级间的变化,构建转移矩阵。进步度:即学生是进步还是退步,也就是一个班级学生的成绩是进步大于退步,还是退步大于进步,把握其整体进步情况。若把i等生培养成j(i>j)等生就是进步,把i等生培养成j(i

3小结

通过对实验班和对照班的马尔可夫链方法的评价,得到一组量化的效率度:E(SA)=6.3983,E(SB)=-4.7960。从中可以看出实验班的教学效果明显比对照班好。而且可以看出,实验班学生有正向进步,但对照班学生有负向进步。从马尔可夫链方法得到一组量化的效率度,与这两个班级的学生的相互评价是相符的。这说明在数学课程的教学中渗透数学建模思想,得到的教学效果是显著的,实验班的学生深刻体会到数学对解决实际问题起到巨大的作用,是可以让数学的学习进入“理论联系实际,实际又促进理论”的良好循环,并且掌握一定的数学软件知识,可以帮助学生提高解决问题的能力。

参考文献

[1] 刘冬梅.大学生数学建模竞赛与教学策略研究[D].山东师范大学,2008.

[2] 戴朝寿,孙世良.数学建模简明教程[M].高等教育出版社,2007.

[3] 王品悦.将数学建模融入高职数学模块化教学改革的思考与实践[J].天津职业院校联合学报,2012(11).

[4] 李明.将数学建模的思想融入高等数学的教学―对高职高专高等数学教学方法的研究与实践[D].首都师范大学,2009.

数学建模评价问题范文第3篇

关键词数学建模思想医药数理统计教学模式改革

1数学建模思想概述

1.1数学建模内涵

数学建模可以描述为针对一个特定目标或者一个特定对象,按照其特有的内在规律,给出必要的问题假设,以适当辅助工具作为支撑,最终架构起数学框架。数学建模在解决实际问题中扮演重要角色,将其转化为数学问题,达到解决实际问题的目的。数学建模实施的规范化步骤是模型准备阶段———模型假设阶段———模型建立阶段———模型求解阶段———模型分析阶段———模型检验阶段———模型应用阶段。这一系列数学建模过程主要从表述、解答及验证等方面开展,在应用过程中重复演示从现实对象到数学模型,然后再回归现实对象等循环流程[2]。数学建模和传统数学有所区别,数学建模和生活联系密切,其涉及的对象也都是生活中常见事物及现象。但是传统数学主要解决纯理论数学问题,重视发展学生的逻辑思维能力,培养其抽象性思维。因此数学建模在高等数学教育中具有独特价值,有着很强的应用性和实践性。尤其是对于药学院校,如果能在医药数理统计中渗透数学建模思想,有助于向社会传输高质量综合型人才。

1.2数学建模思想渗透于医药数理统计中的重要性

首先激发了学生学习的主动性和积极性,调动学生兴趣。医药数理统计作为一门应用性较强的学科,理论内容相对抽象,学生学习难度大,因此如何调动学生学习的自主性和参与性是教师需要思考的重点问题。数学建模围绕解决问题为中心,体现出学生思考应用数学的过程,加强了数学和医药数理之间的联系,加深了学生对数理统计的认知,扩大学习的广度和深度,让学生充满学习动力。其次数学作为辅助工具,培养学生应用能力。基于数学建模思想来对医药数理统计教学模式进行改革,可以让学生感受到不同数学模型解决不同问题,转变数学角度、数学思维,就会有不同模型的求知求解,有效培养了学生解决问题的能力。最后激发学生的创新精神和科研意识。医学院校培养出来的人才大多是在一线工作,在改革中高校必须富有勇于创新、勇于进取的先锋精神。数学建模本质是一种创造性思维活动[3],只有灵活、深刻和广泛的思维才是当今时代所需要的,因此教师在医药数理统计教学中渗透数学建模思想,将数学建模思想转移到医药数理统计教学中,培养起学生的创新精神和科研意识。

2基于数学建模思想的医药数理统计教学模式改革方法

2.1运用数学建模思想优化教学内容

数学建模思想渗透于教学改革内容中主要是深化理解数学概念、公式等内容,这是一个渐变的过程,最终让明确数学思想,达到解决实际问题的目的。首先对医药数理统计课程内容进行增删,在不影响课程体系完整性的前提下,压缩概率知识内容,减少缩短教学课时。同时转变以往教学中重理论轻实践的教学现象,训练学生掌握计算技巧,减少大量理论讲授时间,注重统计思想和统计方法解决实际问题部分,突显其应用性。其次在教学内容中渗透数学建模思想,尤其是在概念、原理内容来源背景上渗透数学建模思想,培养起学生应用数学的意识。最后加强数学建模思想与医药数理统计之间的密切联系,主动向学生展示数学建模在医药学中应用的现实案例,建模思想在医药数理统计中应用的真实案例较多,优化了数理统计的效率,解决了更多的现实性问题,促进了社会的发展,让学生感受到社会中的价值,因此一定要不断优化教学内容,调整教学课时,尤其是有关数理统计在社会中应用广泛及和数学建模联系密切的内容,提高对数学建模思想的认识,激发出学习兴趣。

2.2运用数学建模思想改革医药数理教学方式和手段

传统医药数理统计课堂教学中以满堂灌和填鸭式教学为主,不利于培养学生的创造性思维,忽视了学生学习主体的地位,同时打击了学生解决实际问题的积极性。数学建模思想内涵在于用数学知识来解决实际问题,我们在改革中重视通过鲜活案例来教学,养成学生解决实际问题的能力[4]。案例式教学首先选取有关医药数理统计的真实案例,然后利用现代化信息技术展示给学生,学生分别给出解决问题的方法,这一过程要注意教师引导的作用,积极从数学建模思想来启发学生。例如在讲解假设检验内容时,查找数据库资料文献,在案例中阐释假设检验的基本原理及推理方法,然后向学生一点点渗透数学建模思想,让学生深刻体会数学和医药数理统计相结合的必要性,激发出数学学习的兴趣,让学生培养起解决实际问题的能力。例如应用SPSS、MATLAB软件来辅助医药数理统计实验课教学,在询问中毒患者与正常人脉搏次数是否存在统计学意义时,直接简化了复杂的统计计算。

2.3改革医药数理统计考核评价方式

由于向学生渗透数学建模思想是一个渐变的过程,因此对于以往医药数理统计课程的考核评价方式也要进行改革,避免学生养成临时抱佛脚的习惯。在内容上调整理论知识和应用能力部分的考查比例,减少大量考试记忆能力内容,重视实际问题的解决。在考试方式上将平时上课出勤、课下作业完成质量、小测验及课堂表现等指标纳入到考核体系中,考查学生灵活运用的能力。在开始题型上,减少客观性试题比例,增加应用能力等综合性思考分析题目,在题型中渗透数学建模思想[5]。

数学建模评价问题范文第4篇

关键词:数学建模;高等数学;层次分析法;评价

高等数学是高职院校的一门基础课程,也是一门重要的课程。高等数学的学习能够为其他课程的学习打好基础,并且开阔了学生们的数学视野,同时也为学生们更多提供了一项能够解决实际问题的工具。目前,一些高职院校的学生普遍反映高等数学的课程学习过于枯燥且困难,而且教师也经常反映高等数学课程中的学生们课堂表现不佳,明显具有厌学方案的情绪。这反映出了高职院校高等数学课程设计与学生学习不对口的现状。

为了改变这种现状,可以采用数学建模课程的设立来使学生和高等数学知识产生联系。通过数学建模课程,学生们可以学到很多实用知识,而教师也可以将枯燥的知识讲述变为一种互动性更强,课堂气氛更加活跃的过程。教师不但可以传授知识,同时还能够教会学生们去运用所学习到的数学模型去解决更加实际的问题,这样学生们在对模型的逐步学习和运用的过程中也会逐步产生对数学的主动兴趣。

1.高等数学教学中结合数学建模课程的必要性

在高等数学学习中,最理想的方式就是通过教师的引导和帮助,使学生们能够去自助的理解和解决问题,分析问题,并且将平时所学到的知识应用到具体问题的解决中。在目前的高职院校高数课程中,很少有太多的互动与实际应用的教授环节,教师与学生也缺乏了解,使得很多高职院校的高数课程沦为了摆设,甚至出现了一些高职院校的学生与教师都参与到了帮助学生作弊的恶性事件中来。

基于这种现状,目前急需一种途径来实现学生与教师,学生与数学的纽带,建模则可以很好的起到这个作用。学生在建模课程中能够摆脱以往那种枯燥的学习与听讲,而是进入到一种相对开放式的学习环境中,学生们和学生们是相对自由的,也没有了平时课程中的条条框框,学生们需要根据老师的基本讲授和基本的公式模型的讲解,来与同学分成小组,进行小组学习,这种方式能够使得课程变得非常灵活且兴趣化,学生们会主动的参与到学习中来。因此,高职院校发展数学建模课程显得尤为重要。

2.以层次分析与评价模型的案例研究

层次分析法是一种能够将抽象问题数值化,定量定性分析的方法,能够将生活中的一些无法直接用数字来表示,并且将指标的重要程度进行计算,通过评价模型对进行评分的方法。层次分析法相对简单,并且能够解决许多生活中的实际判断问题,因此,这种实用性非常受到人们的青睐。层次分析法的步骤相对简单,首先要对研究的分析划分层次,一般讲目标划分为3个层次,目标层、评价层和因子层。目标层主要指的是评价目标的主体,评价层主要指的是具有一定区分度的次级指标,因子层主要指的是更加细化的指标,用来形容评价层的指标,如表1所示。

其次要构造判别矩阵,通过更加简单的专家问卷发放的方式来确定指标的权重,1-9为正向的重要,19-1表示负向的重要程度,如表2所示。

这个权重的计算过程要相对复杂。我们更鼓励学生学会使用成熟的专业计算软件,而不是呆板地使用纸笔计算的方式来进行计算,层次分析法的矩阵判别计算可以通过多种软件实现,如YA-AHP软件,SPSS软件,Matlab仿真软件,甚至通过Excel软件也可以实现层次分析法的计算,通过计算可以确定指标的权重。

将整理出来的指标权重列出表格,如表3所示。

通过设计调查问卷,可以获取被调查者对因子层Ni的评分Qi

最后通过评价模型Q=∑Mi=1Pi・Qi可以计算出某一问卷被调查者对目标层的评分,从而达到将复杂问题具体化形象化的过程。

如上节所述,对于模型的运用不但能够提高学生们的学习兴趣,同时还能够令学生初步的解决一些实际问题,最重要的是,能够增强学生们的学习信心,给学生们带来自豪感。高职院校的学生们由于基础相对较差,并且学习热情不高,因此更加需要数学建模课程来给他们带来强的信心与鼓励。

开展数学建模活动是渗透数学建模思想的最重要的形式,它既可以体现课内课外知识的结合,又可以满足普及建模知识与提高建模能力结合的原则,为培养学生综合运用数学知识分析和解决实际问题的能力提供了实践平台,有效地提升了学生的数学综合素质。(作者单位:沈阳师范大学)

参考文献:

[1] 刘瑶.课堂提问教学刍议[J].现代技能开发.2002(08)

[2] 周雅琼.教师的心态和幽默在教学中的作用[J].卫生职业教育.2006(22)

[3] 姜衍仓.在高职教育中应大力提倡问答实践式教学[J].职业技术.2006(20)

[4] 王巧峰,郭玉军.教学反思是教师成长的必由之路[J].卫生职业教育.2007(23)

[5] 李存法,任敏.改进教学模式培养创新人才[J].郑州牧业工程高等专科学校学报.2007(04)

数学建模评价问题范文第5篇

1.数学建模教学中目标定位偏颇。应试教育的影响使得一些教师在教学课程的教学设计上特别重视基础知识和基本技能的培养和训练,学生在学习的过程中也多是简单的接受知识,或者是一些形式上的数学探究,对于数学思想方法的理解也仅仅是接受为主。在这种情况下,数学建模的思想的渗透就很容易被一些教师所忽略,没有将数学建模的纳入到正常的教学计划之中,进而导致学生接受数学建模的学习机会较少,数学建模的学习效率不高,数学建模没有得到应有的重视。

2.数学建模教学中形式大于了实质。一些数学老师在进行教学的过程中虽然注重了数字知识和日常生活的联系,但大多是为了联系而联系,没有达到数学教学应用的效果。在教学中还有一些老师非常的注重算法多样化的操作,简单的认为多样化的程度越高越好,缺少对于多样化算法进行优化的过程,这种情况使得在小学数学教学过程中很难形成算法的一般模型,不利于数学建模思想在教学中的渗透。

3.考核和评价过于单一。在小学数学学生考试的评价过程中,很难看到教师以培养学生建模意识和检测学生建模为目的的数学题目,那些有着一定建模思维的学生很难得到应有的鼓励和启发,这在一定程度上影响了学生开展数学建模的兴趣。小学生的特点是特别注重教师对于自己的评价,教师在教学中改变传统的评价方式,对在数学建模方面表现突出的学生进行鼓励,与时俱进的对建模思维进行考察,这对于促进学生建模思想的形成有着很好的帮助。小学数学建模思想渗透的不够主要在于教师在教学中教学观念和教学方法还比较落后,对于数学建模的重要性认识不足,没有从学生今后更高阶段的数学学习和学生综合素质的提升方面进行问题的考虑。

二、小学数学渗透建模思想的主要实施策略

1.从感知积累表象。建立数学模型的前提就是要充分的感知和模型有关的对象,从很多具有共同特点的同一类的事物中,抽象出这一类事物的具体特征和内在的关联,不断地对表象的经验积累是进行数学建模最为重要的基础。小学的数学代课老师在进行建模的过程中,首先要进行情景的创设,使得学生在学习中能够积累多种多样的感性材料,通过这些材料的归类和分析,了解这一类事物的具体特征和相互之间的关系,为开展准确的建模提供必要的准备。例如,在学习分数的初步认识的时候,教师就可以让学生观察平均分割的苹果、不同水杯的水、使用一半的铅笔等,让学生从不同的角度进行分析,而不仅仅是局限于长度方面的思考,同时还可以从面积、体积、重量等角度去分析部分和整体之间的关系。对表象充分的积累有助于学生形成比较丰富的感性认识,帮助学生完成分数这一数学模型的建构,提升学生对于数学知识的理解,促进学生自身综合素质的提升。

2.对事物的本质进行抽象,完成模型构建。小学数学建模思想的渗透,并不是说建模思想和数学的学习完全割裂,相反,建模思想和数学的本质属性之间联系十分的紧密,两者之间是相互依存的有机整体,有着十分密切的关系。所以在数学教学中,教师一方面要利用学生已经掌握的一些数学知识开展教学,同时还要帮助学生对数学模型的本质进行理解,将生活中的数学提升到学科数学的层面,以便更好地帮助学生完成数学模型的建构,促进从感性认识到理性认识的升华,这是小学数学老师所应当面对的重要数学教学任务。例如,在学习“平行和相交”这一部分内容的时候,如果教师仅仅让学生感知五线谱、火车道、高速路、双杠等一些素材,而没有透过这些现象提炼出一定的数学模型,那就丧失了数学学习的意义。教师在教学中可以让学生提出问题,为什么平行的直线不能相交?然后再让学生亲自动手学习,量一量平行线之间垂线段的距离。经过这些理解和分析,学生就会构建起一定的数学模型,将本质从众多的现象中提炼出来,使得平行线能够在学生思想中完成从物理模型到数学模型的构建的过程。

3.优化建模的过程。在数学的学习过程中,不管是数学规律的发现,还是数学概念的建立,最为核心的是要建立一定的数学思维方法,这是数学建模在小学数学中进行渗透的原因所在,学生通过进行一定的数学建模的方法的学习和应用,久而久之会形成有利于自身学习的数学思维方法,提升自身数学学习的效果。例如,在学习圆柱的体积的教学过程中,在进行体积公式构建时就要突出数学思想的建模过程,首先可以利用转化的思想,将之前的知识联系起来,将未知变成已知。另外就是利用极限的思想,圆柱体积的获得方法和将一个圆形转化为一个长方形的方法类似。在小学数学的教学过程中,重视教学方法的提炼和构建,能够有效促进数学模型的建构,进而提升学生在数学模型的构建过程中的理性高度。

数学建模评价问题范文第6篇

【关键词】数学建模;应用数学;结合

前言:

应用数学不单单指数学的的公式含义,其在实际的生活问题解决中也有着较强的实践性,而数学建模是通过计算的结果来解决实际的问题,然后根据实际的结果对其进行检验,最后来建立一个数学模型。应用数学与数学建模的相互结合,能够更加有效的解决社会中的现实问题,对经济的发展起到了推动的作用。

一、应用数学的价值和现状

数学这门学科的来源就是通过人们对生活中各种规律进行总结和分析,所整理出的一种学术形式,在这种情况下我们可以看出,数学来自生活,所以人们可以利用数学来解决现实中的各种问题,应用数学的最大价值就体现在这个地方,另外,应用数学的价值还体现在这样几个方面:首先是应用数学能够利用各种现实数学问题,来使人们掌握并且灵活使用这些数学知识,使之形成数学思维模式,拥有自主学习和思考方式;其次,通过对应用数学的学习可以帮助人们提高自身的学习能力,而且这种学习能力不仅仅体现在对数学的学习上,还体现在其它学科的学习当中;最后,通过对应用数学中各种实际问题的学习和分析当中,能够使人们更快的进行学习的状态,加强对知识的掌握。

应用数学的价值体现在这样几个方面,但是目前,这样的价值只是在学习方面得以体现,而应用数学的主要内涵是人们对于实际问题的解决能力和实践能力,需要人们在实际问题中分析得出数学数据,然后加以解决,目前,应用数学的发展现状如下:应用数学的特点体现在“应用”上,这就说明在对应用数学进行学习的过程中,要注意实践,另外,通过对应用数学的学习所形成的思维模式,可以帮助人们从多个方面对问题进行分析,目前,应用数学不仅仅在教育行业中进行发展,其应用的范围也在渐渐扩大,其中包括金融、人文和经济等各个方面,展现出极大的作用,在这种应用价值的体现中,使得人们迫切的需要展现应用数学的更多功能和价值,在人们的不断研究当中,应用数学和数学建模的相互结合能够满足人们在生活中的需求,这就使应用数学与数学建模的相互结合成为应用数学的发展趋势。

二、数学建模和应用数学的结合

为了体现出应用数学的功能和应用价值,需要将数学建模和应用数学相互结合,具体的结合策略体现在以下几个方面:

1.发挥数学建模的功能。数学建模是将数学中复杂的理论和公式等抽象的内容,应用到实际生活中的关键桥梁,在数学建模的应用当中,是通过将实际的问题进行分析,建立相应的模型,将其中的数据进行导出,然后利用应用数学中的相应解决方法,通过所建立的数学模型,来对实际问题进行解决。在建立数学模型的过程中,需要注意的是,要对这些实际问题进行全面的分析,保证其中数据的准确性和可靠性,并且对数据的影响因素和其中的变量进行确定,这样才能对问题中各个数据中之间的规律进行分析,保证利用应用数学所解决的问题的结果与实际结果相差不大。

2.在数学的教学课程中应用数学建模。目前,在数学的教学课程中,教师通过教材中的数学公式的使用方法进行讲解,使学生能够理解其含义,并且掌握这些数学知识,为了能够使学生能够灵活的应用数学知识来解决实际问题,教师可以在教学的过程中引入数学建模思想,以实际的问题为例,建立相应的数学建模,使学生利用相应的数学知识,通过建立的数学模型来解决问题。在实际的操作过程中,教师应该对问题的背景进行介绍,以学生为主体,来引导学生导出数学建模中的数据,分析问题中各个因素之间的规律,从而使学生能够更加深入的了解应用数学的知识内容,同时也加强了学生的实践能力,给学生解决实际问题提供了经验,促进应用数学和数学建模充分结合。

3.通过相应的比赛来推动数学建模和应用数学的结合。为了加强学生们的动手实践能力,发挥应用数学的价值,推动数学建模和应用数学的发展趋势,可以借助相应的数学建模比赛,来达到这些目的。在这些比赛的过程中,可以使学生根据实际问题,独立的建立相应的数学建模,应用自己所学习的数学内容,来对此数学建模中的各个数据进行分析,然后得出相应的结论。在此数学建模比赛结束之后,教师应该对每个人所计算得出的结果与实际的结果进行比较和评价,并且对其中的要点进行分析,使学生能够更加深入的了解数学建模与应用数学之间的关系,从而更好的促进数学建模与应用数学的相互结合。

结束语:

应用数学由于本身的价值和特点,使其本身具有较强的应用性和实践性,而数学建模与应用数学的相互结合,可以使人们更好的理解应用数学其中的内涵,并且利用应用数学解决各种实际问题,我们可以通过发挥数学建模的作用、在应用数学教学中引进数学建模和借助数学建模比赛,来促进数学建模和应用数学的结合,保证应用数学的快速发展。

参考文献:

数学建模评价问题范文第7篇

一、 数学建模课程目标与教学现状

数学建模的根本任务是以数学方法建立起数学结构来解决某一实际问题,其教学目标是培养学生利用数学手段主动探索具体现象中内在规律的能力,以及在这一探索过程中形成的创新意识和创新能力。数学建模课程在我国高校大规模开设只有十余年时间,一方面由于数学建模和实际问题联系紧密,专业背景强,模型形式灵活,涉及数学理论众多;另一方面存在授课课时少、现有教材模型选取较大等问题;第三,高职高专数学基础课程开设比较少,学生数学基础相对比较薄弱。以上种种原因导致课堂教学难度很大。在初期阶段,各院校并没有针对数学教师进行培训就广泛开设了数学建模课程,导致大部分教师还没有了解这门课程的特点,就走上讲台,沿用其他数学课程的教学方式,每个模型从头分析到尾。虽然给学生展现了数学的魅力,可对学生的观察发现、分析总结、主动探索、创新意识、解决问题、团队协作等方面的能力培养帮助甚微。授课教师也逐渐认识到这一问题,在教学方法上有了很大的改进,各种教学方法走进了课堂,在提高学生参与度、模型选取难度上有了很大的改进,学生的学习热情提升了,数学建模课程也逐渐发挥了其应有的作用。

二、项目学习在高职高专数学

建模课程中的运用

项目学习是建构主义教学理论下的学习和教学方法。项目学习的数学建模课程教学实践主要的操作点是以下三个环节。

1.创建学习小组。

在高职高专数学教学中备受关注的数学建模竞赛是三个人的活动,参加竞赛首先就要组队。因此创建学习小组在数学建模教学中显得尤为重要。创建学习小组有利于协作学习。形成学习小组后有了共同的学习目标,就容易发挥学生的主体作用,调动学生学习的积极性,做到分工合作,相互补位,共同完成学习任务,分享学习成果。另一方面,分组后有利于教师了解、熟悉学生,做到因材施教。按照大学生数学建模竞赛的要求,以桐城师专为例,理工系班级学生一般在30人以下,最多分为10个小组,一个小组3名同学,相对固定,教学过程一般以项目推进,团队表现的机会很多,教师对学生非常容易熟悉。在项目制作过程中,教师可以根据学生的特点提供适当的学习帮助,方便教师对学生进行个性化教育。

分组是一个重要环节。分组的方法有很多,如教师指定分组、随机分组、自愿分组、同质分组和异质分组等。在数学建模教学中,第一节课的首要任务就是对学生进行分组。根据数学建模竞赛的分工,三个人分别负责计算、电脑(编程、图像)、论文三部分。学生根据自己的特长按照自愿的原则进行分组,教师再根据分组情况结合学生已修课程的成绩进行微调。

2.划分主题项目。

划分主题项目是项目学习的重要一环。其重要性在于创设真实任务,让学生在完成任务的过程中,积极主动地学习,建构知识和培养能力。主题项目要根据课程标准和学生情况来划分。项目的主题要反映学科的核心知识,能让学生的学科能力有所提高,有助于学生构建自己的知识系统。以桐城师专初等教育专科生为例,学生的数学基础相对薄弱,若打好数学基础后再进行建模,这样势必导致教学时数严重不足,因此要找到一种合理的解决方案,模块化就是一个很好的解决途径。根据教学经验和学生的实际情况,具体可构建如下七个模块:数学建模基础知识、微分方程建模、概率统计建模、数学规划建模、层次分析法建模、LINGO软件编程、MATLAB软件及其程序设计。每一模块在讲授数学基础知识之后,即可开展项目学习。

在实施过程中要把握好建模项目的选择。用数学建模方法解决实际问题势必会涉及一些专业知识,过于专业或过于宽泛的专业问题都会增加学生的信息负担,增加认知难度,影响学生学习本课程的兴趣。应当选取一些贴近生产、生活、学习实际的原始问题,经过加工使其简单明了,语言表达要清晰,难度适中,开放性和趣味性要强,最好选取需借助计算机软件才能解决的问题。教师先要对问题解决的可能方案作尽可能多的探索,做到心中有数。其次在学生建模的全过程中,教师应及时给予指导,对学生在软件编程过程中出现的错误予以及时订正。最后对所建模型加以评述和引导反思,比较各种解决方案的优劣,逐步优化模型。

3.项目实施流程。

项目学习是依据项目的特点,让学生参与到真实的项目设计制作过程中,加强学生实际操作能力的训练,并充分发挥教师的主导和学生的主体作用。在项目实施过程中,学生可以充分利用各种工具和资源,分工合作、讨论交流,共同完成项目设计制作。项目教学的一般流程如下。

【导入】由教师根据教学模块内容,并结合实际情况来引入项目。

【实例参考】由教师提供一系列有关项目的具体实例供学生学习参考,即学习支架的一部分。

【实例分析】学生以小组的形式对实例进行讨论、分析、归纳,归纳出实例的特点、制作的方法和难点等内容,并制作成PPT。

【小组分析汇报】小组把分析结果以论文的形式展现,上传到教师指定的服务器共享目录,使全班同学能够共享。

【小组互评1】要求学生填写项目评价表一,主要由组内互评和组间互评两部分构成。组内互评主要是评价组员学习的能力和态度,组间互评主要从项目的要求出发,评价项目分析的完成情况、PPT制作、语言表达和组员的协作能力等。

【教师点评1】主要是就学生的小组分析汇报进行综合点评,突出项目特点、制作的方法和难点,起到补讲和精讲的作用。

【完成作品】学生以组为单位,根据任务制订计划,分工合作,在规定时间内,完成对应项目的论文,并制作一个说明文档,内容包括制作思路、制作过程和方法以及收获等。

【小组作品汇报】每组在规定时间内进行汇报,汇报内容包括创作思路、方法、困难和收获等,同时展示最终作品。

【小组互评2】要求学生填写项目评价表二。这部分也主要由组内互评和小组间互评两部分构成。组内互评主要是评价组员在作品完成过程中的能力和态度,组间互评主要从作品的要求出发,评价完成作品的质量、语言表达和组员的协作能力等。

【教师点评2】主要是就学生的汇报进行综合点评。从学生完成项目的态度、作品的质量、语言的表达等方面进行全方位点评,肯定优点,指出不足和差距,提供参考意见和解决方法。通过比较,找出优秀作品供学生学习参考。

【反思完善】学生对自己完成项目的整个过程进行反思,找出不足和改进的方法。借鉴其他小组学生使用或者教师提到的方法对本组作品进行修改和完善。

数学建模评价问题范文第8篇

关键词:数学建模;高职院校;发展趋势

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)43-0224-02

数学家华罗庚曾说过:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。科研工作者通过实际调研,探索规律,用数学语言建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学方法和科学技术分析和解决问题,这就是数学建模的过程。数学建模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,使得数学建模思想已成为当代高新技术的重要组成部分。

数学建模的广泛应用已经激起大学生的学习兴趣和研究积极性,各个高职院校纷纷将数学建模思想融入数学课的教学中,对学生数学素养和专业素养的提高取得积极的效果。

一、高职院校数学建模工作的意义

(一)现代职业教育人才培养需求

2014年6月,《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)明确指出:提高人才培养质量,推进人才培养模式创新。现代职业教育的关于“实践能力强、具有良好职业道德的高技能人才”培养目标,要求学生既具备扎实理论基础知识和实践操作能力,又具备数学应用能力、创新能力、解决问题能力等职业核心能力。数学建模教育以其独特的学习内容和实践方法培养学生必需的应用能力和数学素养,契合高技能人才的培养要求。因此,推进数学建模教育,对改革人才培养模式影响深远、意义重大。

(二)职业核心能力提高的表现

数学建模是一个学数学、做数学、用数学的过程,注重获取新知能力和解决问题的过程,体现学和用的统一。作为一种创造性活动,数学建模教育活动可以培养学生敏锐的洞察力、严谨的抽象力、严密的逻辑思维、较强的创新意识,使学生在实践活动中能够发挥很好的作用。同时,数学建模又是一种量化手段,锻炼学生知识应用能力和实践能力。数学建模思想的学习过程,是学生积极探索、求真务实、不畏艰辛、努力进取的过程,他们在解决实际问题的同时,既可以学习科学研究的方法步骤,又能增强数学应用和创新能力,进而提高自身的全面素质。

(三)高职数学改革的必经之路

高职数学课程内容曾存在“重经典、轻现代,重连续、轻离散,重分析推导、轻数值计算,重运算技巧、轻数学思想方法”的“四重四轻”现象,这与高职培养的高技能人才目标不适应,所以,将数学建模思想融入数学课程是高职数学改革的必经之路,因为新的教学模式和教学内容能有效地将数学知识体系拓展到技能体系中,有效地增强学生综合应用数学知识的能力。

二、高职院校数学建模工作的特征

近年来,许多高职院校正在将数学建模工作与贯彻落实素质教育有机地结合起来,通过数学建模来提高学生的综合素质以及研究与实践能力。

(一)竞赛带动课程建设,活动锻炼学生技能

1994年,由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛。2004年前后,北京市高职院校纷纷开始参加这项竞赛。每年一届的竞赛活动在大学生中受到关注与喜爱,数学建模很快以选修课的形式应运而生。目前,北京市的几所国家示范校和骨干校每年每校都有大约100名学生报名参加数学建模选修课,每年大约有10支队伍参加全国大学生数学建模竞赛。开展数学建模课程教学和参加全国大学生数学建模竞赛,基于数学建模思想进行教学改革,能为探索数学建模教育和培养新型应用型人才相结合开辟一种新思路、新模式。

(二)课题加强跨学科合作,科研提升师生能力

2008年以来,北京市高职院校纷纷开始组织学院数学建模竞赛,赛题的设计把不同学科领域的专家和专业教师联系到一起,加强跨专业的合作,促进教学团队的建设。良效的研讨机制可以提高教师的整体素质,逐步形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的指导教师梯队,培养一支紧密围绕专业培养目标需求、锐意改革创新的教师队伍。

来自专业课或者生活实际的课题,可以引起学生浓厚的兴趣和参与的积极性,使得他们通过查找资料、调查研究、抽象本质、合理建模、软件求解、验证实际等一系列科研步骤,培养科学研究、谨慎全面的学习态度,锻炼合作创新、解决问题等职业核心能力。

(三)思想推动数学课改,实践优化教法设计

数学建模思想是“实际问题+实用方法+实验模拟+实时检验”的过程,其精髓在于用科学的方法解决实际问题,用合理的分析解释事实现象。这不仅会改变教师向学生单向传授的教学方式,还使教师的引导性、指导性与学生的积极性、主动性得到充分的结合,达到师生互动的良好效果。信息化的实验室授课,使得学生通过设计数学实验,运用数学技术操作计算机模拟,进而实现实际问题的解决,极大程度地调动学生主动学习数学的积极性,提升学生学习数学的成就感与信心。

三、高职院校数学建模工作的发展趋势

(一)与现代职业教育特色相符,不断优化数学类课程结构

开设微积分、数学建模、数学实验等数学类课程,多元化、多角度地培养学生的数学应用意识。根据学生基础和能力采用分层教学,按专业培养方案要求进行模块化教学,既符合学生的能力水平,又与不同专业有机结合。课程多元化,活动多样化,数学建模思想应成为贯穿数学类课程的应用主线,使高职数学类课程一体化。数学建模的目的不仅是为了解决一些具体问题,也不仅为了给学生扩充大量的数学知识,而应普及学生应用数学的意识,提高数学应用能力。对于传统数学教学模式,学生已经厌倦,大部分学生提出的改变教学模式与考试方法的多年来的实践显示,全国大学生数学建模竞赛是数学知识和应用能力共同提高的最佳结合点,是启迪创新意识和创新思维、锻炼创新能力、培养高层次人才的一条有效途径,是激发学生学习积极性,培养他们主动探索、努力构筑奋发进取良好学风及团结协作精神的有力措施。

(二)以学生为中心,充分发挥学生的学习能动性

微积分、数学建模、数学实验等数学类课程的教学内容可进行模块化,根据不同专业的实际需求进行选学,教学方法也可依据不同模块采用不同的方式,以满足学生的个体需求,激发学习积极性,帮助他们在自主探索和合作交流的亲身体验中真正理解和掌握数学的知识与技能、数学应用的思想与方法。教学设计可增加训练活动和实践操作内容,让学生边做边学,学以致用。贯彻“以能力为本位”、“以学生为中心”、“教学做一体”等高职教育理念,采用项目教学、案例教学、角色扮演等多种教学方法,使学生的综合素质在不断参与和体验中提高。

(三)以信息化教学为载体,提高互动教学质量

信息化教学的蓬勃发展为数学建模实践操作带来革新的变化,重视运用信息化教学,不断更新前沿的学习资源,把网络和计算机作为学生分析问题和解决问题的强有力工具,使学生融入实际数学活动中去,体现“学以致用”的教学理念。跨学科的教学内容和现代教学案例要求教师须不断学习新知识,更新教学理念,相互研讨交流,不断提升业务能力。利用信息化网络课程教学平台,教师共享不断更新的案例、图片、视频等教学资源,与学生实时互动。丰富的教学视频为学生提供补充学习的机会,充足的题库也给学生准备自我检验的资源,信息化使学生的学习不拘泥于时间和空间,极大地满足学习需求。

(四)以能力为本位,全面考评学生的“输出”能力

建立多元化的评价方法和以实践能力为核心的评价体制,全面了解学生的学习态度、实践能力和自我提高程度,既可以激励学生学习,更能满足学生探索和成功的需求,让他们在实践中给予重视。结合课堂中的应用,在对数学建模学习评价时要关注学生学习结果,重视学生学习过程,考查数学知识的掌握,也要体现数学建模思想的运用。

四、结束语

高职院校数学建模工作的开展正如火如荼地进行,将数学建模思想融入数学课程改革,在以学生为中心的教育理念的指导下,充分考虑学生的个体情况,运用互动教学软件、网络平台资源等信息化教学手段,采取案例教学、项目教学等多种方式,意在普及学生的数学应用意识,重在提高学生团队合作、自主探究等可持续发展的职业核心能力。在此基础上,开展学院数学建模竞赛,选拔选手进行集中训练,参加全国大学生数学建模竞赛,充分锻炼学生吃苦耐劳、自主创新、团结协作、勇于挑战的职业素养,为培养现代职业人才提供挑战与实践。

参考文献:

[1]李大潜.将数学建模思想融入数学类主干课程[J].中国大学教学,2006,(1):9-11.

[2]陈绍刚.大学数学教学过程中数学建模意识与方法的培养[J].中国大学教学,2010,(12):44-46.

[3]安建业.以数学建模竞赛为切入点,强化学生创新能力培养[J].数学建模及其应用,2014,3(4):27-30.

[4]庞坤.大学数学建模方法的有效教学策略[J].求实,2010,(11):251-252.