数学建模作业

发布 2020-04-15 14:03:28 阅读 2499

谈数学建模课程对学科教学(数学)专业研究的影响。

数学建模是一门注重理论联系实际的课程,其以加强本科生教育中的实践性环节、培养学员应用能力与创新意识、提高学员解决实际问题的能力为宗旨。课程具有“面向问题”、“多学科知识交叉运用”及“以学员实践为主”三大特征,是对数学课程设置上实践性环节不足的有效补充。数学建模课程的开设具有其必要性。

李大潜院士曾指出“数学教育本质上是一种素质教育,数学建模的教学及竞赛是实施素质教育的有效途径”。作为一名跨专业的学科教学(数学)研究生,对数学建模课程的学习有效提高了我利用数学解决实际问题的能力,也进一步的加深了我对数学的理解。

首先,我发现数学建模课程与数学基础课程具有一定的关系。

第一,它们在课程目标上具有一致性。数学建模课程与数学基础课程只是发挥作用的角度和侧重点有所不同,基础课程的目标侧重于让学生掌握基础的系统文化知识和技能,在此基础上致力于学生基本素质全面和谐的发展;建模课程的目标则在于让学生在应用数学的过程中使理论与实践相结合,提高学生对数学知识的实际应用能力和解决实际问题的能力,培养学生的主动性和创造性,发展学生的兴趣爱好和个性特长。

第二,它们在课程内容上具有互补性。基础课程在课程的设置及知识内容的编排上,有着严密的逻辑顺序,是比较完备的知识系统,具有较强的稳定性,不宜随时推陈纳新,而建模课程则不同,其内容的选择有较大的开放性和灵活性,可以根据需要因时因地迅速调整,纳入一些有价值的“即时信息”。例如,在数学建模中经常要遇到求极值的问题,所以象lagrange乘数法、最小二乘法等方法是学生必备的知识,而在数学分析等基础课程中,这方面的应用几乎很少涉及,因此在数学建模课的教学中,就可以选择相应的问题就这方面的内容适当展开,使学生熟悉各种求极值的方法,补充基础知识的不足。

再如,在常微分方程的教学中,教学的重点往往放在方程的精确求解和方程可解性的讨论上。而在实际问题中遇到的方程一般都是可解的,只是大量的方程很难达到精确解,所以主要问题是如何求出其数值解。这样,在数学建模课上,就可以引导学生学习一些求方程近似解的方法及解的性质的讨论方面的知识。

从。而克服了课本知识与实际应用相脱节的弊端。另外,基础课程在内容上往往注意知识体系的系统性和完整性,而忽视了知识产生的实际背景和知识的应用过程,数学建模课程恰恰弥补了这个缺憾。二者相互结合,共同完成了认识的“实践—认识—再实践—再认识”的循环上升过程。

数学建模课程更加侧重于综合性知识、应用性知识,这在现实生活中更为需要。然而,良好的数学基础知识也是必不可少的。没有扎实的数学功底,何谈数学的应用呢?

基础课程与建模课程中不同形式的知识内容相互补充、有机渗透,才能形成完整的知识结构,使学生既可以系统地学“深”,又能联系实际地学“活”。

第三,它们在学习形式上具有互促性。在基础课程中,学生的学习方式主要是接受学习。在建模课程中,学生的学习方式主要是研究性学习。

那么二者是如何相互促进的呢?根据美国教育心理学家奥苏贝尔的学习分类理论,两种学习方式的互促关系是通过二者对学生产生的不同影响在彼此之间迁移而实现的。迁移是一种学习对另一种学习的影响。

一方面,基础课程中的接受学习适合于学生学习大t的间接经验,培养逻辑思维能力,为建模提供了重要的知识基础和基本的思考方法。另一方面,建模课程中的研究性学习,强调学生亲自**和自主创造,有利于培养学生学习的积极性、主动性,发展学生的创造性思维。学生的主动性和主体意识用于接受学习,有利于克服过去在接受学习中常有的死记硬背、机械学习的弊病,达到对学习材料进行有意义学习的良好效果。

第。四、它们在功能上具有整体优化性。两类课程在功能上的区别是由二者在课程目标、课程内容和学习方式上的特点决定的。

数学基础课程所传授的知识内容是人类文明长期以来积淀下来的精华,它采用的接受式学习方式,便于教师经济有效地传授知识。具体到学生个体,数学基础课程有利于他们掌握基础知识、基本技能,培养抽象思维能力和逻辑推理能力。但是,基础课程只能给学生提供很少的实践机会,内容难以密切联系社会生活,在发挥学生学习的自主性方面有一定的局限性,建模课程内容的应用性、实践性和研究性学习方式,具有可以弥补基础课程不足的突出功能。

充分发挥数学建模课程的独特功能,不仅可以发展学生的兴趣、培养学生的主体意识和自我教育能力,还可以开阔学生的视野、培养创造才能,同时加强课程的社会适应性。这是基础课程和建模课程在功能上的相互补充。同时,二者还相互促进,任。

何一类课程功能发挥得好,都会促进另一类课程功能的发挥。两类课程这种整体优化的特点,使得学校课程的整体功能远远大于两类课程各自的功能之和,从而收到最佳的教育效果。

既然数学建模课程与数学基础课程如此相关,那么应该如何在基础教育中融入数学建模课程的学习呢?我以初中为研究范畴,基于建构主义的学习理论作出如下认识:

第一,应当在课堂中向学生渗入数学建模思想,这是我国传统教学模式所决定的。中国同西方国家不同,西方国家注重实践,而我国注重理论教育,所以我国的教学过程主要是在课堂上完成。学生学到的知识基本上都来自课堂上老师的教学。

所以教师应充分利用课堂来向学生渗入数学思维。现在我国已把数学建模知识写入高中课本里,所以我们教师应当认真的把这种数学思维教给学生。

第二,在课堂教学的融入中,应当注重教学的方法。建构主义认为教学过程不再是简单的教师将知识传授给学生,而是要学生自己去建构知识。学生不再像传统那样被动的接受知识,而是自己主动的去建构所学的知识的意义。

所以在教学过程中,教师应该充分的信任学生。教师只需耍在进行数学建模教学过程中,对学生进行必要的指导以及创设一个有利于学生学习的好的情境。让学生在已有知识的基础上完成对新知识的理解。

学生利用自身的经验对数学建模的信息进行选择、加工和处理,以及通过与他人的交流与合作来完成对述模过程的意义建构。在这一个过程中学生可以自己加入一些自身的理解,进而对知识进行同化和顺化,最后完成有意义的构建。元认知的元认知知识中的一个重要组成部分是学习对象,就是主体要学习的任务。

学习任务有大小、难揚之分。所以教师在数学建模教学过程中应考虑到学生的差异性,对不同层次的学生有不同要求的学习对象。以求学生在数学建模过程中有一个好的情绪体验。

在建模过程中也要注重培养学生对自身建模过程的监控。元认知监控:指个体在学习过程中,不断的对自己的认知状态进行监测和调整,以期达到顺利完成任务的的。

当学生具有良好的监控能力时,在建模过程屮,学生可以更好的完成模型的建立。

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