摘要:从数学建模教学内容设计、课堂教学及实验教学等角度,讨论了如何培养学生解决实际问题和创新能力。
关键词:数学建模;数学软件;创新能力。
现阶段,许多的数学建模课程教学仅仅是局限于理论教学、课堂教学。但众所周知的是,首先数学建模这一课程涉及到数学理论中很多方面的专业知识,不仅包括线性代数、高等数学、概率与数理统计、线性和非线性规划、图论和数值计算等数学理论知识,还包含一定的计算机应用,如:计算机图形学,数学软件matlab,lingo,spss的应用。
显然对学生来说,要掌握这么多的知识是比较困难的。其次,数学建模解决的是实际生活中的许多问题,就必然还要涉及很多的其他学科的知识背景,就更增加了学习的难度。于是有学生说仅有课堂上的学习,感觉是对于数学建模竞赛以及实际问题的解决还是有无从下手的感觉。
那么,应如何解决数学建模课堂教学与培养学生处理实际问题的能力的关系呢?本文对此进行了一定的**分析。
一、教学内容设计。
首先,课程的教学内容设计注重系统性、应用性、针对性,强调系统化的学习,掌握各类常用的数学模型,包括经典的数学模型和近代发展的数学模型。内容涵盖代数模型、差分方程模型、微分方程模型、数学规划模型、概率模型、回归模型、图论与网络模型、神经网络模型等。其次,课程设置强调数学理论与实际应用并重,既重视理论的完整性又兼顾应用的适用性,内容组织充分考虑学生的数学基础,同时加深拓展学生的数学基础和知识面,可以适用于各个年级不同专业的各种水平的要求。
强调案例教学,在掌握各种模型的基础上,通过案例学会分析问题,建立模型并求解答,提高解决实际问题的能力。通过课内外数学建模案例分析与实践,训练学生建立数学模型解决实际问题的动手能力,以及独立、开阔的思考和勇于创新的精神和意识。比如,在课堂教学中,教材《数学模型》(姜启源)中有案例:
人口增长**。此案例虽然是出现在绪论部分,但其中所涉及的方法、思想极具代表意义。其中,建立人口指数增长模型用到的微分法,在“制动器试验台的控制方法分析”建立电动机驱动电流依赖于可观测量的数学模型,一方面,可以通过大学物理中理论物理的专业知识找到现有的力矩平衡的微分方程模型,另一方面,也可利用微分法由题设所给条件“能量消耗误差始终一致”这一条件从较简单的动力学(中学具有的知识)角度建立微分方程模型。
显然这两种解决问题的方法其特点是不言而喻的。
数学建模与实验教学大纲
课程名称 数学建模与实验 mathematical modelling and experiments 课程性质 选修。课程 fn116120b 学时 学分 48 3 开课单位 理学院。先修课程 解析几何 数学分析 高等代数 概率论与数理统计 常微分方程。适用专业 年级 数学与应用数学和信息与计算科...
数学建模与数学实验教学大纲
总学分 4总上课时数 48上机时数 16 东南大学数学系。一 课程的性质与目的。本课程是面向理工科学生开设的一门选修课。本课程的教学目的,是让学生增加一些用数学的感性认识,初步掌握一些基本的建模方法 建模原理和数学软件的应用。学生通过这门课的学习,在数学知识的综合运用,将实际问题转化为数学问题的能力...
数学建模与数学实验课程教学改革与实践
作者 马辉张雪。新教育时代 2014年第21期。摘要 通过实际教学与竞赛工作总结的经验,为提高同学们的学习兴趣,充分理解所学内容,对这两门学科进行教学改革与实践有着很重要的现实意义。本文通过近年来课程特色和实践经验,简要阐述改革方式和实践内容。关键词 数学建模数学实验教学改革教学实践。一 课程的特点...