数学建模与创新教育的探索与研究
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数学建模思想融入高中数学教学的探索与实践我国教育体制改革的逐步开展下,如何提高学生核心素养和综合创新能力已成为当前高中教育的主要任务。
为了更加有效地引导学生学习,教师要通过建模方法来指导学生把数学知识整理得有条理,从而帮助学生形成问题意识,勇于提出问题,从而帮助他们更加深刻地理解数学知识,并通过合理的方法将数学知识与实际问题联系起来,提高自身的数学学科素养。
一、数学建模的内涵数学建模是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,是数学教育教学的基本内容。
数学建模是从实际问题中建立数学模型的过程,是指经过对数据专业知识及其他专业知识的实际运用,能将数据学科的外部功能与内部应用层次加以统一衍射。
在数学模型上将所有的数据编程语言及其他元素都加以外部运用,将数学本身的实用、功用加以深入体现和演绎。
从数学教学、核心素质训练等方面分析,数学模型属于把数据专业知识和语言运用到外部环境中的一个表现方式,使学生对具体数据及各种功能应用有更深层次的认识。
同样,数学教学中模型能够使单调沉闷的几何教材显得更为充实、活泼有趣,能对学生积极主动学习产生积极影响。
从各个方面来说,数学模型对于全方位提高学生素质能力都具有重要的促进意义。
二、将数学建模思想融入高中数学教学的意义(一)借助模型,有助于理解由于学生在学习的过程当中难免出现一些学生不理解的问题,所以通过建模有助于孩子理解是非常关键的。
就如简单的计算,很可能学生在实际应用问题当中根本就很难掌握,可是经过实际地训练学生很快就会找到许多一开始忽略的细节点。
比如,在游泳池进水与放水这种很单纯的问题当中,学生对这两种变量之间的关系根本就无法判断,经过实际建模地训练学生却很轻松地就能够掌握。
而实际上在日常生活当中,也有许多建模训练能够用于表现某些数学概念与内容,数学根本就来自日常生活当中,学生不管在任何时候都不能离开了和实际生活的联系。
模块的建立可以帮助学生认识某些抽象的概念,也有助于学生获得更多的提高。
探索新课程标准下的中学数学建模教学改革随着时代的发展和教育理念的更新,中学数学教学也在不断地进行着改革和探索。
新课程标准下的中学数学建模教学改革,成为了当前教育界关注的焦点。
数学建模教学是一种将数学知识与实际问题相结合的教学方法,在培养学生的问题解决能力、创新意识和综合素质方面具有独特的优势。
本文将探讨新课程标准下中学数学建模教学改革的现状与挑战,并对未来的发展方向进行探讨。
新课程标准下的中学数学建模教学改革呼唤教师和学生的转变,教师要从传统的知识传授者转变为学习指导者,学生要从被动的接受者转变为主动的学习者和问题解决者。
中学数学建模教学改革面临着多方面的挑战和困难。
教师在教学中需要不断地更新知识和提高技能。
传统的数学教学更多地侧重于知识的传授和应试技能的培养,而数学建模教学要求教师不仅仅要有扎实的数学基础,还要具备丰富的实际问题解决经验和跨学科的知识。
教师需要积极主动地学习和探索,提高自己的知识储备和解决问题的能力。
学生的学习动机和学习兴趣也是中学数学建模教学改革的一大挑战。
在传统教学模式下,学生更多地是被动接受知识,而数学建模教学要求学生主动参与问题的提出、分析和解决过程,需要学生具备较强的观察力、分析能力和创新意识。
由于学生的学习习惯和兴趣的培养需要时间,学生的学习动机和兴趣成为了中学数学建模教学改革中需要解决的一个难题。
教材和教学资源也是中学数学建模教学改革的一大难题。
传统的数学教材更多地是按照数学知识的体系和规律编写的,而数学建模教学需要结合实际问题进行教学,需要有一批适合数学建模教学的教材和教学资源。
教学资源的开发和更新也需要时间和精力,这也是中学数学建模教学改革中需要克服的一大困难。
为了更好地推进中学数学建模教学改革,我们需要在以下几个方面进行探索和实践。
教师需要积极主动地参与专业发展。
教师需要不断地更新知识储备和提高解决问题的能力。
可以通过参加相关学术研讨会、开展教学研究和实践等方式,不断地提升自己的能力和水平。
数学建模与大学生创新能力的培养探索作者:王秀梅冯爱芬来源:《中国电力教育》2013年第34期摘要:以数学模型课程为载体,以数学建模综合实验为实践依托,以数学建模竞赛培训为突破口,研究在高等教育下如何利用数学建模对大学生进行素质教育与创新能力的培养。
关键词:数学建模;数学建模竞赛;创新能力作者简介:王秀梅(1972-),女,山东曹县人,郑州大学数学与统计学院,副教授。
(河南郑州 450001)冯爱芬(1968-),女,河南洛阳人,河南科技大学数学与统计学院,副教授。
(河南洛阳 471003)基金项目:本文系2013年国家级大学生创新训练计划立项项目(项目编号:201310464008)、河南科技大学实验技术开发基金项目(项目编号:SY1213014)、河南科技大学SRTP 项目(项目编号:2012136)、河南科技大学精品课程项目的研究成果。
中图分类号:G642.421 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)34-0044-02数学建模是架于数学理性探索与实际应用之间的桥梁,在各种领域都发挥着重要的作用,如工程技术、通讯、航天、微电子、自动化等高新技术领域以及计量经济学、数学生态学和数学地质学等新兴的学科领域。
对大学生进行数学建模教育也是实施素质教育和创新教育的有效途径。
开展数学建模教学与实践这项活动将有助于大学生创新能力、实践能力等能力的培养,从而有助于提高大学生的综合素质。
本文结合多年来组织参加全国大学生数学建模竞赛的经验和教训,以数学模型课程为载体,以数学建模综合实验为实践依托,以数学建模竞赛培训为突破口,研究了在高等教育下如何利用数学建模对大学生进行素质教育与创新能力的培养。
一、利用数学建模对大学生进行创新能力培养的途径和方法1.开设数学建模综合实验课程,创建数学模型素材库,为大学生创新能力的培养提供实践操作基础平台我们在河南科技大学开设数学模型选修课,在数学类专业开设数学模型公共基础课,另开设16~32学时的综合实验课程,为培养学生动手能力提供实践操作平台。
数学建模与数学探究活动教学策略的研究数学建模和数学探究活动是现代数学教育中的重要组成部分。
它们不仅可以培养学生的数学思维能力和解决问题的能力,还可以提高学生对数学的兴趣和学习动机。
本文旨在研究数学建模与数学探究活动的教学策略,以提供给教师们更好地开展这两项活动的参考。
一、数学建模的教学策略数学建模是将数学与实际问题相结合,利用数学方法解决实际问题的过程。
在数学建模的教学过程中,教师应该采用以下策略:1. 培养问题意识:教师可以通过引入富有挑战性的实际问题,激发学生对问题的兴趣和好奇心,培养他们的问题意识。
2. 提供实践机会:教师应该为学生创造数学建模的实践机会,例如让学生参与实际问题的调研、数据的收集与整理等。
3. 指导建模过程:教师在指导学生进行数学建模时,应注重引导学生思考问题的解决思路和方法,培养他们的逻辑思维能力。
4. 强调团队合作:数学建模通常需要学生进行小组合作,教师应鼓励学生之间的合作与交流,培养学生的团队合作精神。
5. 鼓励创新思维:数学建模强调对知识的应用和创新,教师应鼓励学生在解决问题的过程中,勇于尝试新的思维方式和方法。
二、数学探究活动的教学策略数学探究活动是一种探索性学习方式,它以学生为主体,通过发现问题、探索规律和总结结论,培养学生的数学思维和创新能力。
在数学探究活动的教学过程中,教师应该采用以下策略:1. 设计引导性问题:教师应根据学生的认知水平和学习目标,设计引导学生探究的问题,引发学生的思考和探索。
2. 提供学习资源:教师可以提供相关的学习资源,如教学课件、实物模型等,帮助学生更好地进行探究活动。
3. 提供适当的支持:教师应根据学生的学习进度和需求,及时给予必要的指导和支持,引导学生有效地进行探究。
4. 提倡合作学习:数学探究活动鼓励学生之间的合作与交流,教师应创设良好的合作学习环境,激发学生的合作精神。
5. 强调反思总结:在数学探究活动的最后,教师应引导学生对整个活动进行反思和总结,帮助学生深化对数学概念和方法的理解。
“三新”背景下高中数学建模教学的探索与实践摘要:随着信息技术的迅速发展和教育改革的推进,高中数学教育面临着新的挑战和机遇。
在这一背景下,高中数学建模教学逐渐成为一种被广泛关注和推崇的创新教学方法。
数学建模教学通过将数学知识应用于实际问题的解决,培养学生的综合素养、创新思维能力和团队合作精神。
然而,高中数学建模教学在实践中还面临一些挑战,如教学资源整合、理论与实践的结合以及评价方式等。
因此,对于“三新”背景下高中数学建模教学的探索与实践,具有重要的研究和实施意义。
本文旨在总结相关经验和问题,以期为数学教育改革提供有益的参考和借鉴。
关键词:“三新”背景下高中数学建模教学的探索与实践引言:随着信息技术的快速发展和教育改革的推进,我国高中数学教学也面临着新的挑战和机遇。
在“三新”背景下,高中数学建模教学作为一种创新教学方法逐渐受到重视和推广。
本文通过对高中数学建模教学的探索与实践,总结了相关经验和问题。
一、培养学生的综合素养和创新思维能力数学建模教学注重培养学生解决实际问题的能力。
教师可以引导学生从实际生活中选择并分析感兴趣的问题,帮助他们建立问题意识和解决问题的动机。
数学建模强调学生积极主动地进行探索和实践。
教师可以提供适当的学习环境和资源,鼓励学生主动收集数据、进行实地考察和实验,并通过实践来验证数学模型的有效性。
数学建模通常需要学生进行小组合作,共同解决问题。
教师可以设计合适的小组活动,培养学生的团队合作精神、沟通能力和协作能力。
同时,教师也应该关注个体学生的思考和贡献,鼓励个人创新和独立思考。
数学建模教学应该关注多个学科领域和实际生活中的应用场景。
教师可以引导学生运用数学知识和技能解决与科学、工程、经济、社会等领域相关的问题,激发学生的兴趣和创新思维。
数学建模教学可以帮助学生培养批判性思维能力,包括问题分析、模型建立、解决方案评估等方面。
[1]二、关注教学资源的整合和创新数学建模涉及多学科的知识和技能,教师应该积极整合相关学科的资源,如物理、化学、生物、经济等,以便学生能够全面理解和应用数学建模的内容。
数学教学中的创新与探索:如何用新思路和教学方法让数学变得更加有意思2023年,数学已经成为全球教育体系中不可或缺的一部分。
与过去不同的是,现今的数学教学注重学生的实际应用能力,并不只是单纯地追求高分数。
在这样一个背景下,我们迎来了数学教学中的创新与探索。
如何用新思路和教学方法让数学变得更加有意思呢?本文将从三个角度进行探讨。
一、数字化教学为数学教学注入新活力数字化教学是近年来流行的新型教学模式。
学生可以通过听觉、视觉、触觉等多种感官形式接受知识,使得传统的黑板教学进一步拓展。
数字化教学不仅提高了学生的兴趣和积极性,而且可以为数学教学注入新活力。
在数字化教学中,一些数字工具可以被广泛地使用,这样就可以帮助学生理解计算和数据分析的过程。
例如,学生可以使用数学软件,如Matlab、R、Stata等进行数学建模、数据预测等。
这些技能将是未来职场和生活中的核心技能,数字化教学也让数学知识更加实用和有价值。
此外,数字化教学也提供了更多的个性化学习选择。
学生们可以在课堂之外使用在线资源,例如Khan Academy、Mathway等数学资源,自主地学习和巩固知识点。
在数字化教学中,每个学生都可以按照自己的节奏和方式进行学习,教师则可以在这个过程中扮演更好的辅助者。
二、实践的教学方法能激发学生的兴趣实践的教学方法是另一个创造性的教学方法。
数学与实际应用紧密相关,因此,使用实际案例和问题来帮助学生更好地理解数学原理将会很有意思。
这样一来,学生将会感受到数学知识的实用性,并能够更好地运用数学知识进行思考和解决问题。
例如,在解决经济问题时,学生可以尝试使用微积分方法来计算附加价值增加率,并且通过数据可视化来展示这一过程。
这样做不仅可以提高学生的数学技能,还可以加强其对其它学科的理解。
另一个实际案例可以是使用概率来计算不同的运动员的个人数据,以便确定哪个运动员更适合加入某个特定的团队。
这样的实际应用可以激发学生的兴趣,在追求解决问题的过程中进一步了解数学的理论和方法。
stem教育理念下培养高中生数学建模素养的实验研究STEM教育理念强调科学、技术、工程和数学四个学科的整合,通过跨学科的学习方式,培养学生的创新能力和解决问题的能力。
以下是在STEM教育理念下培养高中生数学建模素养的实验研究建议:
1. 确定实验目的:首先,要明确实验的目的,例如:研究STEM教育理念
对高中生数学建模素养的影响;探究STEM教育理念下数学建模的教学方法;比较STEM教育与传统教育在数学建模方面的差异等。
2. 选择实验对象:可以选择一个班级或一组学生作为实验对象,确保实验对象的数量和代表性。
3. 设计实验课程:根据STEM教育理念,设计数学建模实验课程,注重跨
学科的知识整合和实践操作。
4. 实施教学:在教学过程中,可以采用项目式学习、探究式学习等教学方式,引导学生主动探究、合作学习,提高他们的数学建模素养。
5. 收集数据:通过测试、问卷调查、观察等方式收集数据,了解学生在实验过程中的表现和变化。
6. 分析数据:对收集到的数据进行分析,评估STEM教育理念下数学建模
教学的效果。
7. 撰写实验报告:将实验过程和结果进行整理,撰写实验报告,为今后的教学提供参考。
8. 反馈与改进:根据实验结果,对教学方式进行反馈和改进,不断完善实验方案,提高教学效果。
在实验过程中需要注意,STEM教育理念强调跨学科的整合和实践操作,因此在数学建模教学中要注重与其他学科的结合,同时也要注重学生的实际操作和体验。
另外,由于实验周期较长,需要耐心和恒心,不断调整和完善实验方案,确保实验结果的准确性和可靠性。
第1篇一、引言数学建模作为一种跨学科的研究方法,在我国高等教育中得到了广泛的应用。
数学建模教学旨在培养学生的数学思维、创新能力、团队协作能力以及解决实际问题的能力。
本文将对数学建模教学实践进行总结,分析教学过程中的成功经验和不足之处,以期为今后的教学提供借鉴。
二、教学实践过程1. 教学目标(1)掌握数学建模的基本理论和方法;(2)提高学生运用数学知识解决实际问题的能力;(3)培养学生的创新意识和团队协作精神。
2. 教学内容(1)数学建模的基本概念、原理和方法;(2)数学建模的常用软件和工具;(3)数学建模案例分析;(4)数学建模竞赛培训。
3. 教学方法(1)讲授法:讲解数学建模的基本理论和方法,为学生提供理论基础;(2)案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解数学建模的应用;(3)实践操作法:让学生亲自动手进行数学建模,提高实践能力;(4)竞赛培训法:组织学生参加数学建模竞赛,锻炼学生的团队协作和创新能力。
4. 教学评价(1)课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的能力;(2)作业完成情况:检查学生完成作业的质量和进度;(3)实践操作:评估学生在数学建模实践过程中的表现;(4)竞赛成绩:根据学生在数学建模竞赛中的成绩进行评价。
三、教学实践总结1. 成功经验(1)注重理论基础:在教学中,注重数学建模基本理论和方法的教学,为学生提供坚实的理论基础;(2)结合实际案例:通过分析实际案例,让学生了解数学建模的应用,提高学生的实践能力;(3)实践操作:鼓励学生亲自动手进行数学建模,提高学生的实践操作能力;(4)团队协作:通过组织学生参加数学建模竞赛,培养学生的团队协作和创新能力。
2. 不足之处(1)教学资源不足:部分学生缺乏数学建模所需的软件和工具,影响了教学效果;(2)学生基础差异较大:学生在数学基础、编程能力等方面存在较大差异,导致教学进度难以统一;(3)实践操作时间不足:由于课程时间有限,学生进行数学建模实践的时间较少,影响了实践效果。
数学建模方法融入初中数学课堂的实践研究因刘成英(山东省淄博市沂源县历山中学)目前,新课标不断对学科教学提出新要求,数学新课标多次提到数学建模思想,明确了将数学建模教学作为培养初中数学核心素养的重要途径。
在实际课堂教学中,在对数学建模思想的认识和应用上存在着一些问题,笔者根据实际教学研究,提出了数学建模的方法和步骤,对推动当前阶段初中数学建模思想的落实,具有一定的借鉴意义。
一、初中数学常用的建模模型数学建模是通过科学假设简化问题,运用数学公式表示问题内在联系的过程。
(一)最优化模型解决现实生活中的问题时,常需要消耗最少资源来达到最好效果,为达到这个目标就需要最优化模型。
比如社区要解决最大限度降低环境消耗成本的问题,这时需要社区制订相关标准,明确影响环境消耗成本的一个或几个关键变量,通过控制某些关键变量,使其他变量达到最佳状态,这就是最优化模型的运用过程。
(二)动态模型这个模型可以解决时间发展过程中一些动态的变量、动态变化过程的演变。
动态模型的构造容易,但是求解很难,多数情况下需要借助计算机技术模拟分析动态模型。
(三)概率模型人们在解决现实问题时,往往会受到某些不确定因素的干扰,需要用数学语言表述随机变量的不确定性,这时需要运用概率模型的方式解决此类问题。
连续概率模型和离散概率模型是常见的概率模型。
二、建模思想在初中数学课堂教学中应用的意义我国对数学教学重视程度不断增加,数学知识与日常生活的联系成为重要的研究课题,数学建模思想将数学知识和学生的日常生活相联系,拓展了数学知识的学习范围,为培养社会主义科技人才奠定了综合基础。
数学建模与初中数学课堂教学相融合,形成应用数学知识解决生活难题的全新思路,培养学生应用数学建模知识解决生活现实问题的数学思维方式,有助于培养中学生基本科学素养,提升数学综合创新能力促进学生全学科的成长。
三、建模思想在初中数学课堂教学中应用现状及存在的主要问题(一)应用现状随着数学课堂改革的深度推进,初中数学教师不断探索适合社会发展的数学课堂教学方法,数学应用的宽度、广度得到了全面发展,数学建模成为培养中学数学课程素养的重要途径。
第1篇一、活动背景随着我国教育事业的不断发展,数学建模作为一种培养学生创新思维、实践能力和团队合作精神的重要手段,越来越受到广泛关注。
为提高数学建模教学质量,我校数学建模教研组于近期组织了一次教研活动。
本次教研活动旨在总结过去一学期数学建模教学经验,探讨教学方法,促进教师之间的交流与合作。
二、活动目标1. 总结过去一学期数学建模教学经验,分析存在的问题,为今后教学工作提供借鉴。
2. 探讨有效的数学建模教学方法,提高教学质量。
3. 加强教师之间的交流与合作,形成良好的教研氛围。
4. 提高学生对数学建模的兴趣和参与度,培养创新型人才。
三、活动内容1. 教学经验交流本次教研活动首先由各教师分享过去一学期在数学建模教学中的成功经验和遇到的困难。
在交流过程中,教师们针对以下问题进行了深入探讨:(1)如何激发学生对数学建模的兴趣?(2)如何培养学生团队合作精神?(3)如何提高学生解决问题的能力?(4)如何引导学生进行创新性思考?2. 优秀案例分享在交流环节结束后,教研组邀请了具有丰富教学经验的教师分享优秀案例。
这些案例涵盖了数学建模教学的各个环节,如选题、建模、求解、论文撰写等。
通过优秀案例的分享,教师们对数学建模教学有了更深入的了解。
3. 教学方法探讨针对数学建模教学中存在的问题,教研组组织教师们进行了教学方法探讨。
主要内容包括:(1)优化教学内容,注重理论与实践相结合。
(2)采用多元化教学手段,提高学生参与度。
(3)加强师生互动,关注学生个体差异。
(4)培养学生自主学习能力,提高综合素质。
4. 教研组工作总结与展望教研组长对过去一学期的教研组工作进行了总结,并对今后的工作进行了展望。
主要包括:(1)加强数学建模师资队伍建设,提高教师教学水平。
(2)开展数学建模竞赛辅导,提升学生竞赛成绩。
(3)加强与校外专家的合作,引进优质教学资源。
(4)拓宽学生实践渠道,提高学生创新能力。
四、活动成果1. 教师们对数学建模教学有了更深入的了解,明确了今后教学工作的方向。
福建商业高等专科学校学报2009年4月第2期创新教育与数学建模陈希(福建商业高等专科学校基础部,福建福州350012)摘要:大学教育的核心是创新教育,但在部分文科类高校中这种创新教育却流于表面。
文科类教学常采用定性分析的认识方法,它与定量分析方法的各有优劣。
由于定量分析方法依赖于数学建模,而数学建模又是培养创新能力的一个极好的裁体。
通过阐述教师创优与数学建模,来建构一种创新式的大学数学建模教学模式。
关键词:创新教育;创新能力;数学建模;案例教学;教师创优.中图分类号:G642.O文献标识码:A文章编号:1008—4940(2009)02—0050—004党的十七大报告提出:“提高自主创新能力,建设新兴国家。
……注重培养一线的创新人才,使全社会创新智慧竞相迸发,各方面创新人才大量涌现。
”然而在当今大学教育中,不少人忽视正确的大学理念,功利主义和浮躁作风成为一些大学质量提高的主要障碍,如缺乏创新意识、缺乏激励创造的机制,教学方式简单、填鸭式教学,缺乏教学互动,忽视学生创造力的发挥和个性的发展。
大学教育的核心和灵魂是创新教育,可以说没有创新的教育是不完整的教育。
创新教育就是为了使人能够创新而进行的教育。
凡是以培养人的创新素质、提高人的创新能力为主要目的的教育都可以称之为创新教育。
对于大学教育来说,创新教育是指把提高人的创新性当作重要培养目标之一,并在全部教育教学过程中有意识地加强学生各种创新素质的培养,使学生和教师的创新性都得到有效提高的教育。
大学教育应以创新教育为根本特征,以培养具有创新精神和能力的人才为己任。
创新教育在于营造适宜产生创意的教学情境,探讨实施创造性教学的有效方式,研究创造型人才的特征,总结培养创造型人才的规律。
通过开展各种创新教学活动,激励创新精神,培养创新能力,塑造创新性的个性素质。
创新教育进行了多年,确实取得了一定的成绩和社会效果。
但综观大学生创新教育成果,主要是工科类大学实现越来越多的产学研的结合,而经济管理等文科类大学创新还只是停留在表面。
数学建模活动研究报告全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:数学建模是一种将现实问题抽象化、数学化并对其进行分析、求解的过程。
数学建模活动在当今社会得到越来越广泛的应用,不仅在科研领域,也在商业运营、政府管理、社会规划等各个领域都有着重要的作用。
本文将通过对数学建模活动的研究,探讨其定义、意义、应用及发展趋势,以期为读者提供对数学建模活动的全面了解。
一、数学建模活动的定义数学建模活动是指利用数学方法和工具对现实问题进行抽象、模型化和求解的过程。
具体来说,数学建模活动将实际案例中的各种数据、变量、条件等进行量化描述,并通过建立数学模型来分析问题的本质,从而为问题的解决提供理论依据和决策支持。
数学建模活动通常包括问题定义、模型建立、求解和结果验证等步骤,需要深入了解问题背景、建立适当的数学模型,并运用数学知识和技巧进行分析和求解。
1. 提高问题解决效率:数学建模活动可以帮助人们更快、更准确地理解和分析问题,从而提高问题解决的效率。
通过建立数学模型,可以将实际问题简化为数学问题,利用数学方法进行求解,为问题解决提供科学的依据。
2. 促进学科交叉融合:数学建模活动涉及到多个学科领域,如数学、物理、计算机科学等,促使不同学科之间的交叉融合,加深学科间的合作与交流,带动学科发展与创新。
3. 培养综合素质:数学建模活动需要综合运用数学知识、问题分析能力、编程技巧等多方面的能力,参与者在活动中可以培养团队合作精神、创新思维和解决问题的能力,提升综合素质。
4. 推动科研与产业发展:数学建模活动将学术研究与实际问题相结合,为科研成果的转化和产业发展提供新思路和支持,推动科研成果的应用和产业的创新。
1. 科研领域:在科学研究中,数学建模活动被广泛应用于生物医学、天文学、地球科学等领域,帮助研究人员分析和解决复杂的科学问题,推动科学研究的进展。
2. 工商管理:在企业运营管理中,数学建模活动可以帮助企业进行生产排程优化、供应链管理、风险评估等方面的决策,提高企业的效益与竞争力。
解析高校数学教学中数学建模思想方法的研究论文(优秀4篇)数学教学中应用数学建模的具体方法和措施篇一在数学教学中引入数学建模思想需要以实例为中心,让学生在学习体验过程中掌握数学建模的中心思想和步骤,老师应丰富数学课堂的教学内容,将学生视为课堂主体,采用启发式教学为主、实践教学为辅的多种形式相结合的教学模式,充分让学生体验用数学知识解决实际问题的全部过程,并感受其中的学习乐趣。
(一)从实例的应用开始学习学生对数学的学习不能只局限于对数学概念、解题方法和结论的学习,而更应该学习数学的思想方法,领会数学的精神实质,了解数学的来源以及应用,充分接受数学文化的熏陶。
为了达到教学目的,高校数学老师应结合教学课程,让学生认识到平时他们所学的枯燥无味的教学概念、定理及公式并非空穴来风,而都是从现实问题中经过总结、归纳、推理出来的具有科学依据的智慧成果。
将教学实例引入课堂,从教学成果来看,数学建模思想可以充分的让学生理解数学理论来源于实际,而学习数学的最终目的却是将数学理论回归到实际生活应用中去,学生明白了学习数学的实际意义,有助于提高学习数学的兴趣,促进创新意识的培养。
(二)在实际生活中对数学定理进行验证高校数学教材中的很多定理是经过实际问题抽象化才得出来的,但正是因为定理和公式过于抽象使得学生们在学习时特别枯燥和乏味。
因此数学老师在讲授定理时,首先要联合实际应用对数学定理进行大概的讲解,让学生们有个直观的印象,然后结合数学建模的思想和方法,把定理当中的条件当作是模型的假设,根据先前设置的问题情境一步步引导学生推导出最终结论,学生经过运用定理解决实际问题切实的感受到了定理运用的实际价值。
例如,作为连续函数在闭区间上性质之一的零点存在定理,在高等数学的学习中有着非常重要的意义。
零点定理的应用主要有两个方面:其一是为了验证其他定理而存在,其二是为了验证方程是否在某区间上有根。
学生学习这个定理时会有这样的疑问:一个定理是为了验证另一个定理而存在,那么这个定理还有没有实际的应用价值呢?所以我们高校数学老师在讲完定理证明之后,最好能够结合现实生活中的问题来验证定理的实际应用。
2020年第19卷第21期基于STEAM理念的数学建模创新教育探索□赖玉华李华群罗旺【内容摘要】随着数学以空前的广度和深度向一切领域渗透,数学建模的运用领域越来越广泛,数学建模教育面临了更多的挑战和更大的压力。
本文借鉴STEAM融合多学科的教育理念,通过渗透数学建模思想,整合多学科知识,以综合创 新的形式建立数学模型等措施,进行数学建模创新教育。
【关键词】STEAM;数学建模;创新教育【基金项目】本文为江西省教育厅科学技术研究项目“基于STEAM理念的科学创新实验室构建研究”(编号:17丨553)成果。
【作者简介】赖玉华(丨973.10 ~ ),女,江西赣州人,赣南师范大学科技学院高级实验师;研究方向:数学、物理教育 李华群,赣南师范大学科技学院副教授;罗旺,赣南师范大学科技学院助教不同于传统的教学活动设计,STEAM教育坚持以学习者 为中心。
教师不仅让学生学会怎么做,而且引导学习者体验 解决实际问题的过程,在探索中开启学习者的创造力。
为了 更好地实现用数模思想解决实际问题和创新能力的培养,参 考STEAM教育知名学者亚克门教授及其团队提出的STEA M 教学过程卡,对数学建模创新教育教学实施环节,提出了数学 建模创新教育教学模式:What-材料有什么、要素是什么、问 题是什么;H em-模型假设、模型准备(学科知识、约束条件、算 法工具)、工艺完善;M odel -建立模型、算法设计、编程求解;Test-模型检验、评价与推广、论文写作。
在教学模式设计体 系中,围绕着STEAM的核心理念,包涵了三个主要的特定内 容,即利用数学建模思想,整合多学科知识,以综合创新的形 式建立数学模型,解决实际生活中的问题,并加以推广和运用。
_、数学建模思想培养将建模思想培养渗透到STEAM教育领域的“做什么”和 “怎么做”(W hat and How)中,从对题目材料的读取分析获得 信息,材料有什么,要素是什么,问题是什么,通过对材料的 解读将现实问题“翻译”成抽象的数学问题,即用数学方法和 数学手段进行模型假设、准备、建立、求解,并最终加以解释 和验证,直到探究出问题的解,其中所要用到的归纳和演绎 等方法无不是围绕数学建模的方法论展开,因此建模思想培 养是主线。
数学建模与创新教育的探索与研究
【摘要】数学建模作为一门课程,它的定位是培养学生的动手能力和解决实际问题的能力.我校定位于“技术应用型本科院校”,如何使学生将所学的课堂内容应用于解决实际问题,如何使他们在解决实际问题时大胆地去探索、去创新正是数学建模所要培养的.在数学建模的授课过程中,贴近学校的定位,将学校办学指导思想贯穿在整个教学中,成为具有现实意义的课题.本文旨在通过对数学建模和创新教育的研究,能够有针对性地解决问题,同时提高我校数学建模竞赛水平,也可为其它同类型本科院校提供教学参考.
【关键词】数学建模;创新教育;技术应用
全国大学生数学建模竞赛经过21年的发展,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.此项竞赛旨在培养应用书本知识解决实际问题的能力、培养创新意识和创造能力、培养团队合作意识和团队合作精神、训练逻辑思维和开放性思考方式.上海电机学院自2005年参加全国本科组比赛以来,在数学建模教育的改革与发展方面,做着不懈地努力,经过多年的探索与研究,已经形成了较为完整的数学建模教育体系。
为了以数学建模为平台,增强大学生的素质教育,丰富学生的第二课堂,我们采用了课堂教学、课外教学、学生教学的教学方式.课堂上,教师将数学相关的知识点进行展开,跳过理论推导与证明,重点讲述其应用相关的事例,启发学生对其应用性的思考,引出所要解决的实际问题,将学生分成若干组进行讨论.课下,采用答疑、讲授等其他第二课堂的方法将学生向正确的方向引导,并给出相关的指导意见.考核时,学生以小组为单位进行互讲互评,最后每个班级给出一份包括问题分析、解决方案、可行性报告的建模论文,并作为公共资源存档。
为了增强数学建模教学的实践性与竞赛性,我们投入资金进行相关软硬件的购置,建成了一个集教学、实践、培训、竞赛于一体的机房.并形成了一套相对承受的竞赛机制,即校内宣传、基本培训、校内竞赛、上机实践、暑期培训、全国比赛.上海电机学院从组织学生参加全国大学生数学建模竞赛以来,从初期的每年3、4支队伍到现在17支队伍,从数量到质量都得到了极大的提高.就数学建模的普及程度而言,数学建模协会、数学联合学习社等社团已经变成全校规模最大,涉及面最广的社团,数学建模及建模竞赛已经深入学生中。
自2005年举办首届上海电机学院校内数学建模竞赛以来,经过8年的成长与发展.在硬件上,我们建立了数学建模实验室;在软件上,我们已经形成了一套完整的机制,包括宣传机制、竞赛机制、评阅机制、选拔机制、培训机制、后勤保障机制、奖励机制等。
数学建模实验室可以容纳50名学生同时上机、查阅资料、参加竞赛、创新实验.内部配备充足的数学建模资料、独立的服务器并开设讨论区和休息区.修改和完善相关的规章制度确保数学建模基地安全平稳运行.每年参加数学建模竞赛
指导的教师达到11人,具有硕士及以上学位的指导教师达百分之九十以上.这些条件为以数学建模实验室为依托开展数学建模创新教育打下了坚实基础.组织机制:成立了校数学建模竞赛组委会,负责宣传、后勤保障、征题命题及审核解答、评阅、赛后指导、数模课程建设、创新团队建设等工作.宣传机制:每年3月中旬开始,通过开展数学建模宣讲会向学生系统地介绍什么是数学模型、数学建模竞赛、数学建模的方法、步骤和一般过程、数学建模所能培养能力以及参加竞赛对个人综合能力的提升等.通过学校主页、部门网站、散发传单、张贴海报,教师辅导员到班级宣传等形式发布信息.确保将建模和建模竞赛推广到每个学生.竞赛机制:根据全国大学生数学建模竞赛上海赛区的相关要求制定了上海电机学院数学建模竞赛章程.全校统一竞赛题目,将图书馆机房及数学建模专用机房开放,并开放通宵建模教室.评阅机制:由命题小组等相关教师成立评审专家组,坚持公平、公正、的原则,在成绩反馈监督机制下,以上海赛区的阅卷流程为规范,制定了评卷方法与步骤,筛选出优秀论文,并采用上机检验及论文答辩的方式确定优秀的参赛小组.培训机制:重在培训,突出培训,从而蕴含竞赛期间参赛学生能够独立自主地完成竞赛.后勤保障机制:数学建模组委会竞赛前召开相关职能部门及各负责领队会议,协调解决学生上机问题、竞赛场地问题、网络连通问题、读书馆查阅资料问题、打印论文问题、伙食保障问题、安全问题、以及相关应急预案。
数学建模能够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.很多高校当初为了竞赛的需要而开设了数学建模课程,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,数学建模教学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: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。
培养学生创新能力方面:
1、发挥学生的想象能力,培养学生的直觉思维.通过数学建模教学,使学生有独到的见解和与众不同的思考方法,如善于发现问题,沟通各类知识之间的内在联系等。
2、构建建模意识,培养学生的转换能力由于数学建模就是把实际问题转换成数学问题,因此我们在教学中应该注重问题的转化,培养学生思维的灵活性、创造性.鼓励学生对问题的深入研究,激发其学习数学的主动性,开拓学生创造性思维能力,促使其养成善于发现问题,独立思考的习惯。
构建数学建模教学模式方面:
1、平时按数学建模的观点分析组织教学内容.经济数学基础课程中含有丰富的数学建模素材,其中许多概念本身就是从客观事物的数量关系中抽象出来的数
学模型,它必对应着某实际原型.因此,我们专门加以挖掘整理,从全新的角度重新组织经济数学基础的教学体系。
2、针对教材中实际应用问题较少的现状,在教学中尽量精选一些实际例题进行建模示范,通过具体问题的建模范例,突出数学建模的思想方法,帮助学生理论联系实际并在课后练习中也突出数学建模思想.通过经济数学基础的教学,可以落实日常语言变为数学语言的训练,使每个学生受到将实际问题抽象成数学问题的训练,促使学生学会用数学的眼光透视问题,从数学的角度去思考周围的实际问题,培养用数学的意识,学会用数学的理论、思想、方法分析处理问题,培养数学建模能力。
参考文献
[1] 陈国华,廖小莲,以数学建模竞赛为载体培养应用型人才实践创新能力,价值工程,2010,29.
[2] 刘唐伟,熊思灿,乐励华,大学生数学建模竞赛与创新能力培养,东华理工大学学报(社会科学版),2008,1.
[3] 孙浩,叶正麟,西北工业大学数学建模创新教育之探索,高等数学研究,2008,4.
注:
上海电机学院2013年一般教研教改项目(2013YBJYJG-20)资助。