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高等数学建模教学探讨(4篇)

高等数学建模教学探讨(4篇)

第一篇:高等数学建模思想和计算机技术应用教学改革研究

摘要:高等数学作为一门重要的理论基础课,对于培养学生的数学应用能力和创新能力具有重要作用。文章以数学建模思想和计算机技术应用为切入点,从改革教学内容,改革教学方法,改革单一的课堂教学模式和改革考核方式四个方面对高等数学教学改革进行了有益的探索。

关键词:高等数学;数学建模;计算机技术应用;改革

高等数学是大学教育的一门重要的理论基础课,是学习其它后续课程的基础。一提起高等数学,人们首先想到的是它的深奥和难懂,以及它的严密的推理和证明,抽象的理论。但这只是高等数学的一个方面。另一方面,高等数学在社会经济和日常生活中有着广泛的应用。事实上,数学从一开始就是为了解决实际问题而产生的,随着社会的发展,科学技术的日益进步,特别是计算机技术的飞速发展,数学的应用也越来越广泛。在这种形势下,高等数学教育就不能还是按照传统固有的教学模式,即老师在讲台上靠黑板和粉笔不厌其烦地讲解,学生靠纸和笔被动地学习。学是为了用,高等数学教学要加强实际应用,要与计算机技术结合起来。学生不能只靠听课和看书接受数学知识,更要自己动手借助计算机,尝试数学的应用,提高自己的数学应用能力。数学建模着眼于应用,为实际问题建模,为高等数学的学习和应用打开了天窗。数学建模就是建立数学模型的过程,数学模型是指对于一个现实对象,为了一个特定的目的,根据其内在的规律,做出必要的简化假设,运用适当的数学工具(由数字、字母或其他数学符号组成的,描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法)得到一个数学结构。把数学建模思想方法和计算机技术融入高等数学教学是培养学生数学应用能力的有效途径,是当前高等数学教学改革的一个重要方面。

一、改革教学内容

我国高等数学教学内容,沿用了前苏联的模式,过分强调知识的系统性和严密性,弱化了应用。教材较大篇幅安排了公式的推导,定理的证明以及冗长的计算过程,这部分内容在教学中占用了大量的时间。学生学起来枯燥乏味,晦涩难懂,觉得学习高等数学很吃力,并没有什么实际作用,从而极大地挫伤了学生对高等数学学习的积极性。这就需要我们对高等数学教学内容进行改革。改革的目标是在重视知识传承的同时,建立优化、实用的高等数学知识结构。在改革高等数学教学内容时,保留高等数学中那些对了解与掌握本门课程所必需的基础知识,剔除较为繁琐的定理证明和理论推导,适当地增加数学建模和计算机技术应用方面的内容。教师在增加数学建模和计算机技术应用方面的内容时,对“量”和“度”应有一个整体的把握,并不是越多越好,可根据章节内容,学生的专业特点形成以应用为主的结合型知识体系。

二、改革教学方法

目前,许多高校的高等数学教学仍采用传统的教学方法,“填鸭”式的教学方法仍占主导地位。教学方法落后,学生被动地学习,容易造成“思维惰性”,不利于探究精神和创新能力的发展。教学过程重逻辑推理,重运算技巧,缺乏应用性,学生学习积极性不高。学生不能很好地参与课堂教学,自主探究,合作学习的机会少之又少。教师也未能重视引导学生经历观察问题,发现问题,探究和解决问题这一完整的学习过程。将数学建模思想和计算机技术融入高等数学教学中可以有效地解决传统教学方法中存在的许多弊端,能够激发学生的学习兴趣,有利于培养学生的数学素养,提高数学应用能力和创新能力。首先,在概念理论中渗透数学建模思想方法。高等数学的许多概念都是在解决实际问题过程中产生的。例如极限、导数、定积分以及二重积分等概念。教师在讲授有关概念时,应尽量结合实际,设置适宜的问题情境,提供观察、实验、操作、联想、归纳、验证等方面的背景材料,引导学生积极参与教学活动。

通过“建模———解模———验模”这一过程,使学生弄懂,搞透概念的意义,体会探究的乐趣,以及数学应用的价值。比如通过求瞬时速度和平面曲线切线斜率这两个实例,引出导数的概念。其次,在应用部分引进数学建模思想方法。“人人需要数学,不同的人学习不同的数学”。在应用部分选择数学建模案例时,要结合专业特点。经济管理类专业重点选择经济学方面和生活方面的案例。例如复利、年金、边际分析、弹性分析等案例。通过具体的建模范例,介绍数学建模的思想方法,引导学生进行分析,通过抽象、简化、假设、确定变量、参数、确立数学模型,验证模型,从而解决实际问题,提高学生分析问题,解决问题的能力。在数学模型求解时,可以借助计算机技术,减少复杂的运算。既可以培养学生的动手操作能力,又可以激发学生的学习兴趣。将数学建模思想和计算机技术融入高等数学教学中,有效地推动了教学方法的改革。数学建模的过程就是提出问题、分析问题、解决问题的过程。在提出问题时,教师要设置恰当的问题情境,激发学生探究的欲望,引导启发学生通过分析、讨论、归纳、总结、抽象出数学模型,体会探究的乐趣。教师要将探究式、启发式、讨论式教学法充分应用到课堂教学中,使学生认真思考、积极参与、热烈讨论,变被动学习为主动学习,提高教学效果。

三、改革单一的教学模式

纯理论的课堂教学模式,已不能适应高等数学教学,不利于培养高素质应用型人才。这就需要我们改革传统的教学模式。将习题课从理论课中分离出来,单独开设,同时新开数学实验课。习题课和实验课统称实践课。理论课和实践课按3:1的比例开设。实践课以数学建模与掌握科学计算方法为主要内容,强调学生的主观能动性。在实践课上,进行计算机技术和数学建模技能训练。选取数学研究中的经典问题和数学建模竞赛部分真题,或者与专业课程紧密结合的课题作为实验内容,使学生体验从“实际问题———数学模型———数学实验———模型求解———结果分析———实验报告”的全过程。教师只给予实验题目及要达到的目的,中间过程需要学生查阅资料和设计方案,直到最后调试完成。另外,针对高等数学中的一些重要内容,围绕目前广泛使用的Matlnb软件,设计一些实验使学生能够顺畅地应用数学软件完成诸如求导数、积分,解微分方程等的计算方法。

四、改革考核方式

多少年来,高等数学的考核方式是将学生的总评成绩分成两部分,一部分是平时成绩,占30%-40%,另一部分是期末考试成绩,占70%-60%。随着教学模式的改革,考核方式也应改革。改革的基本思路是缩小理论考试比例,强化应用能力的考核。主要增设数学建模和计算机技术应用能力方面的考核。数学建模和计算机技术应用能力方面的考核采用开放方式(或数学建模竞赛方式),教师拟定开放性题目,学生自由组合,三五个人一组,针对教师拟定的题目,学生查找资料,经过分析、讨论、得到结果,最后以论文的形式上交,教师评分。

五、结束语

为了培养高素质应用型人才,高等数学教学改革势在必行。数学建模思想和计算机技术应用为高等数学教学改革打开了天窗,广大教师经过不懈的努力,收到了很好的教学效果。值得注意的是,在将数学建模思想融入高等数学教学时,“我们不应该采取形而上学的思维方式,简单地在所有的概念或命题之前都机械地装上一个数学建模的实例,把一个完整的数学体系变成处处用不同的数学模型驱动的支离破碎的大杂烩。”

参考文献

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[2]杨军,蒋慕容.基于开放性实验室建设的学生科技创新能力培养[J].高等理科教育,2010(3):84-87.

[3]李大潜.将数学建模思想融入高等数学类主干课程[J].中国大学数学,2006(1):9-11

作者:邱永利 单位:河套学院

第二篇:高等数学教学融入数学建模思想

[摘要]高等数学是理工科院校非数学专业的一门基础课程.指出目前高校高等数学教学中存在的主要问题,针对目前存在的问题,结合数学建模思想,给出了在高等数学教学中引入数学建模思想的具体研究内容,以便更好地将数学建模的思想渗透到高等数学教学中.

[关键词]高等数学;数学建模;教学研究;建模思想

高等数学是理工科院校非数学专业的一门工具课程,对学生的知识体系与创新能力的形成,以及对学生后继课程的学习,都起着其它学科无法比拟的重要作用.鉴于这种特殊的地位和作用,科学地整合教学内容,选择合适的教学方法以及教学手段,培养具有较高综合素质的人才就显得十分重要.本文主要讨论了目前的高等数学教学现状,并针对存在的问题提出如何将数学建模思想融入到高等数学的教学中.

1高等数学教学现状

就目前的高等数学课程教学而言,虽然已取得了较好的成果,但仍存在一些问题,有待进一步的改善和提高.

1.1教学内容结构的合理性有待进一步提高

高等数学的内容较多,但课时较少,老师只能拼命赶进度,对数学的背景和应用涉及得比较少,使得学生虽然记住了大量的公式和定理,但不知道对实际问题有什么作用,不能学为其用,与学生的需求还存在一些差距.

1.2教学方法有待进一步改善

高等数学的教学,摒弃了传统的“填鸭式”的教学方法,进行了一些必要的应用性例子,但所举的例子比较单一,没有根据学生所学专业选取一些热门话题,学生并不都感兴趣,从而导致学生并不能真正地参与到教学中.

1.3教学手段有待进一步提高

多媒体技术的应用,为高等数学的教学提供了重要的手段,这一技术一定程度上改进了教学手段,但是仅仅依靠多媒体教学效果并不是特别明显,学生往往跟不上节拍,对所讲的问题并没有基本的解题思路,只是会做原题,题目哪怕变了一点点,学生就无从下手了.传统的黑板板书是整个数学问题解决的基本思路,对于培养学生的逻辑思维能力以及抽象思维能力有着很重要的作用,所以应该进一步加强板书和多媒体教学的结合,使其相得益彰.

2在高等数学教学中引入数学建模思想的研究内容

高等数学的教学虽然已取得了较好的成果,但是仍然存在一些问题,有待进一步提高和改善.针对目前高等数学的教学存在的上述问题,以及我们在高等数学的教学和全国大学生数学建模竞赛的指导经验,将以学生为主的数学建模思想融入到传统的以教师为主的高等数学的教学中,进一步优化教学方法,提高学生应用数学解决实际问题的能力,从而为培养创新型人才奠定基础.提高教学效果必须从教和学两方面入手,在教学中,灵活运用恰当的教学方法,有效调动学生积极参与学习.同时,联系学生的实际,将数学建模思想融入到高等数学的教学中,具体研究内容如下.

2.1优化传统的内容

删除一些复杂难懂的推理过程,精简一些深奥的数学理论,淡化运算技巧,强调运算方法.改变传统教学中只注重数学知识的系统性,而忽略许多数学知识的应用,注重融入数学建模思想,强调微积分的数学模型特征和微积分中数学模型的应用.

2.2注重数学建模思想的渗透融合

2.2.1重视数学方法的介绍

在介绍定义、原理时,要注重数学建模思想的渗透,重视数学方法的介绍.在阐述极限、导数、积分等概念时,将新问题转化成以前解决过的问题,化未知为已知.例如,在介绍导数的概念时,根据各个专业的学生,给出不同的引例.如针对物理专业的学生,导数可以看作是速度或者加速度的变化率;而针对化学专业的学生,导数可以看作是化学反应的速率的变化率.

2.2.2重视函数关系建立的实例

在函数这一章,过去我们仅仅把它作为中学知识的回顾,没有从数学建模的角度去考虑和讲解这个问题,不能对实际问题不同变量之间的关系,建立彼此的联系.我们就可以对实际问题进行建立数学模型,同时要告诉学生,构造数学模型要忽略一些次要因素,做一些必要假设.这样,既灌输了学生数学建模的思想,又增加了他们学习的兴趣.

2.2.3重视导数、积分、微分的应用

在教学中,讲到导数、积分、微分这些章节时,可以适当向数学建模的题目引伸.“微元法”的思想根植于定积分的概念,明确“欲积先分”的思想,分析微元是利用定积分解决实际问题的关键.在数学建模中,“微元法”思想也被广泛应用.

2.2.4强调数学概念与实际问题的联系与应用

在阐述概念后,要重视概念与实际结合,加强概念应用方面的举例,让学生理解数学概念的实际意义以及它们的应用价值.例如对于第二类曲线积分,理解起来很抽象,但我们将第二类曲线积分这个概念与物理中的变力所做的功这个实际问题联系起来,用变力所做的功作为第二类曲线积分的引例,那么第二类曲线积分就非常容易理解了,相应的第二类曲线积分的一些性质,例如方向性,也就容易理解和记忆.

2.2.5培养理论与实际相结合的思维方式

增加许多现实生活中的例题,养成多观察、多思考身边现实生活中数学问题的习惯,培养理论与实际相结合的思维方式.例如在讲到微分方程的时候,可以把全国大学生数学建模的2007年A题的中国人口的增长预测问题或2011年A题的城市表层土壤重金属污染分析问题拿出来,把其中一道题进行应用的举例,让同学们对微分方程有个更好的理解与认识,以便让学生将学习到的理论知识与实际问题联系起来.把另一道题作为学生的课后作业练习,进一步培养学生的应用创新能力,加深对微分方程的理解,以及对微分方程的应用.

3结束语

南京邮电大学的全国学生数学建模竞赛每年都取得非常好的成绩,今年更是取得了“大满贯”的优异成绩,曾有“数模建模哪家强,中国江苏找南邮”的美誉,这些成绩的取得,是对我们将数学建模思想融入到高等数学教学中的一个有力证明,也更加坚定了我们在现有高等数学教学的基础上融入数学建模思想的信心.

[参考文献]

[1]唐小峰,姚云飞.数学建模案例融入高等数学教学的研究[J].阜阳师范学院学报(自然科学版),2013(2).

[2]谢凤艳,杨永燕.高等数学教学中融入数学建模思想[J].齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014(2).

[3]郑金山.高等数学教学中渗透数学建模思想的研究[J].高师理科学刊,2015(4).

[4]南京邮电大学高等数学教研室.高等数学(上、下)[M].北京:高等教育出版社,2010

作者:杨真真,胡国,雷周华 单位:南京邮电大学理学院

第三篇:高等数学建模方法在茶树合理密植的

摘要:本文就茶树合理密植进行探究,找到一种适合解决问题的办法,即高等数学建模方法,并对高等数学建模方法在茶树合理密植的应用方面进行分析,总结其优势,指出其不足,除了在时间上没有办法改变的情况下,可以优化其他方面的不足,使得高等数学建模方法在茶树合理密植的技术中应用得更加自如灵活。

关键词:茶树;数学建模;密植

中国是茶的故乡,汉人饮茶最早要始于神农时期,伴随着华夏五千年的悠长历史,茶文化绵延至今。我国是世界上茶树种植面积最大的国家,也是茶树产量最大的国家之一,但却不是饮茶人数最多的国家,这不仅在于人们日常的生活习惯,也在于茶文化在我国的传播,而若想要茶树在中国有好的市场,茶树的产量和品质就必须达到一个很高的高度,这样才能满足人们对茶品的需求和用量。

1茶树种植

在科学不断进步的今天,科学化和规范化的茶树种植方法也正是当今时代的新需求。所以现代茶树种植不仅是一种农业种植技术,更是一种讲究科学的种植技术,不仅要了解茶树生产中的各种影响因素,还要考虑到所有因素所占的影响比例,优化各方面种植条件,以实现种植经济利益的最大化。

1.1茶树种植方法

茶树种植方法的探究尤为重要,制定出一套适合大多数茶树种植的方法,让未来的茶园成园速度快,茶树产量高质量好,是我们应该不断探究的问题所在。而在过去的十年期间,有一套茶树密植理论非常流行,并且也已经适用于了大部分茶树种植中,如今我们将高等数学的建模方法引入到茶树密植中,加以电脑智能计算,使得茶树密植理论和实际更加变得合理。我国的茶树种植方法大多是从古代相传至今的方法,种植方法不断升级改良,有些更是根据不同地区生产条件和茶种不同而特别实施的种植方法,大体分为三种:

1.1.1直播法

直播法是我国最最古老的种植茶树的方法,将茶籽按每公顷的比例播撒,统一覆土,再在上面盖上一层利于土壤疏松的作物,以便利于出苗。但由于直播技术受到经验、播种深度、寒旱害等影响比较大,不易快速成园,但由于方法简单,所以至今仍然有保留;此方法的弊端在于,在大量的繁殖种苗过程中,茶籽易烂,不便于贮藏,且茶苗后代比较杂乱,个体间的性状差异比较大。

1.1.2丛播育苗移栽法

随着优良品种的不断推广,在我国目前的茶树栽培种植中,大多是利用丛播育苗移栽法进行育苗繁殖,将大片播种的茶苗选出比较适合移栽的二龄茶苗,选其休眠期进行移栽,移栽时连同土壤一起,保护好茶苗的根部则容易存活。移栽法的优点是成活率高,移栽后方便成园管理,可以提高产量。

1.1.3嫁接扦插种植法

嫁接扦插种植法是指在进行扦插之前,同时对插穗进行嫁接繁殖的一种新方法。茶花的营养繁殖方法排除了雌雄两性配子的异质结合,其后代能完全保持亲本的优良性状,并能在短期内繁育出大量的良种苗木,此法便于事先大规模、优质产量的茶树种植。

1.2茶树密植

茶树密植是一种速成高产的栽培技术,该技术利用将茶苗矮化、密化、多行条栽培,提高茶树的种植密度,以求达到茶园快速投产、缩短资金回笼。考虑到整个茶树收入和栽培的茶树树龄问题考虑,一批密植种植的茶树的盈利收益至少要以10年为一周期的最佳经济寿命,解决了过去茶园成园慢的问题,有利于资金回本,是我国最为理想的茶园种植模式之一。

2高等数学建模方法

随着我国科技的不断进步,数学不再仅仅是一门单一应用的学科,它已经变成了一种资源,应用到了各个行业、领域中,以解决日常生活中的实际问题。

2.1高等数学建模方法

所谓高等数学建模方法,就是一种将某个领域或某个行业中遇到的实际问题,经过抽象的简化后,明确自变量和因变量的关系,并根据数学的某种“规律关系”,将自变量和因变量统一起来,从而达到解决问题的最终目的,其中所运用某种“规律关系”将自变量和因变量统一起来的这一方法就是高等数学建模方法。

2.2高等数学建模方法的实际应用

利用高等数学建模的方法可以解决许多生活中遇到的实际问题,小到一些效率问题、方案问题、距离问题、分配问题,大到一些数据问题。当然高等数学建模方法应用到茶树种植上也是完全可行的,比如说,利用数学建模可以计算出根据市场销售情况要求,几种蔬菜之中哪一种的定期利润最大;也可以计算出什么时间收割产品可将滞留损耗降至最低等等,反正可以根据具体相关系的几个变量之间的关系函数,配以不同影响因素的数据统计值,即可以得到想要的结果。

3高等数学建模方法

在茶树密植方面的应用想要利用茶树密植的方法达到理想的茶园效果,就要对茶树密植的方法不断的完善和分析,考虑到所建立模型中的不同变量的变化,进行数据统计收集。

3.1高等数学建模方法

在茶树密植方面的应用可行性茶树密植包括每亩地的基本苗数、单位面积茶苗和行间距配置这几个部分,合理的进行茶树密植既能充分地利用每一寸土地,同时也能使得群体茶苗相互调节性,减少茶树的群体内行间距、使得茶树生长竞争激烈,也避免茶树生长向四周扩大,这样便于其向上的生长。比如,在前人的研究中通过计算和试验表明,无性系良种茶园的种植密度,其行距以1.5m为宜,单行或双行种植,丛距0.33m,双行植的小行距0.33m(含在1.5m行距内)。单行植每丛用苗3株,即:每亩需苗4000株;双行植每丛用苗2-3株,即:每亩需苗5400-8000株。这种利用高等数学建模方法计算过的数据不仅省略掉了大量试验成本和试验时间,同时又保证了每一颗茶树能够充分地利用光能进行光合作用从而达到最适合的生长状态。利用高等数学建模方法进行茶树密植,可以通过大量的研究数据推演出最适合茶树生长的行间距和株间距,也可以计算出播撒茶籽的密度和覆土高度,这些都可以利用高等数学建模的方法进行推理延伸计算,如此便可以达到一个最科学化的现代化生产模式。

3.2高等数学建模方法

在茶树密植方面的应用优势将高等数学建模方法应用在茶树密植技术上时,可以根据目标函数的不同影响因素所设计的自变量而进行系统的数学模型分析,这样一来,所分析的数据结果理论和实际结合得充分;其次,之前有些人担心的密植茶树的经济年限不足这一问题,已经在过去几年的生产实验中得以证实,所以足以证明茶树密植是适合未来资源发展模式,是必须坚持的方向,茶树密植,可以很好地协调茶树个体于个体之间的关系,在生长期有较高的叶面积,能够有效地获取阳光,进行光合作用,使得茶树产量提高,产品优化。3.3高等数学建模方法在茶树密植方面的应用不足在将高等数学建模方法应用在茶树密植领域中是,需要进行大量的建模方案和演算分析,需要有一批学科带头人担当起这个艰巨而伟大的重任,为了能够归纳和总结出几套适合于茶树密植的计算方法,需要收集许多品类和产量等等的数据,然后耐心地进行整理归纳,找出不同变量之间的关系,然后才能建立起一套适用于茶树密植的特殊数学建模方案,这其中要花费大量的时间和经历。其次,茶树密植栽培的方法进行了数学建模后,计算出的不同结果和分类方案,需要通过大量的时间来验证其成效,而这个实验周期往往是几年甚至几十年,所以在时间上具有较长的实验周期,不便于不断改良。不过任何的实验在初期都要经过漫长的不断实验阶段,所以说这是高等数学建模方法在茶树密植方面应用的不足之处。

4结语

充分的利用高等数学建模方法,可以合理化地进行茶树密植,而茶树密植又是未来大规模茶园生产必不缺少的一个环节,在资源极为紧张的今天,如何利用科学的手段将生活中的问题归类总结,并进行量化分析最终解决这些问题,是我们当今社会发展中不可回避的问题,而随着高等数学建模方法在茶树密植问题上的应用,可以很好地解决产能结构调整和产品结构优化这一问题。

参考文献

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[7]谢小兵.基于黄金分割法的水稻合理密植优化及试验验证[D].湖南农业大学,2013.

作者:吴小艳 单位:苏州工业职业技术学院

第四篇:财经类院校数学建模课程研究

摘要:文章论述了财经类院校数学建模课程的教学现状及特点,结合财经类院校学生的特点讨论了相应的数学建模课程的教学方法和手段,并提出了相应的课程考核方式。

关键词:财经类院校;数学建模;教学方法和手段;考核方式

数学建模是利用数学方法解决实际问题的一种有益实践。因此,这门应用性很强的课程究竟应该怎么讲,应采用怎样的教学手段和教学方法才能使学生在较短的时间内,掌握数学建模的基本知识和基本方法,从而培养学生的应用数学和科学思维能力等。由于财经类院校学生中文科生源比较多,多数学生对数学有畏难情绪,但是几乎所有专业的学生以后的工作和学习都需要数学建模的能力,因此针对财经类院校学生的特点,探索其相适应的教学方法和手段具有重要的意义。

一数学建模课程的教学特点

数学建模课程的特点决定了其与其他课程不同的教学特点。它所用到的数学知识涉及到数学的几乎各个领域,同时它的处理手段又与计算机密不可分;它所要解决的问题又波及到数学与计算机以外的各学科的相关领域。所以,要讲授这样一门“四不象”的课程势必要有不同于传统课程的教学方法。数学知识要讲,但又不能讲成纯粹的数学课,相关问题所波及到的背景学科知识也不能回避,但又要从数学工具的角度去分析它,这不但对教师提出了极高的要求,对来自不同专业背景的学生理解建模相关知识也是一项严峻的挑战,系统掌握建模知识更需要学生一边动脑一边动手才能取得更好的教学效果。这些特点决定了数学建模课势必要和他其他实践环节紧密联系在一起。因此,数学建模课程教学的鲜明特点应该是基本上脱离了传统的主要以教师板书讲授为主,学生被动学习的教学方法。课程内容教学应该采用以教师简略讲解理论,学生为主动手实验的教学方式。数学建模课程的练习和考核方式应该明显有别于传统数学课程。平时练习很多采用上机、案例分析和论文等方式,采用综合考核,即平时练习、阶段论文、期末考试三部分综合评定成绩,而不是简单靠一张试卷。目前,我们的教学方法离要求还有一定差距。除了个别专业开设了少量的选修课外,大部分的学生要参加数学建模竞赛,只有利用假期参加快餐式的短期培训,这样的教学效果就大打折扣,同时也就不可避免地影响参赛成绩。

二财经类院校数学建模课程的教学现状

首先,从学生的参与度来讲,财经类专业的学生往往把数学建模课“误”为数学课,开设的院系比较少,并且通常作为公共选修课,选修的学生面也不是很广,所以有点缺少群众基础的感觉。以我校为例,各个院系独立几乎没有开设数学建模课,由数学学院开设的数学建模选修课,参选的多数是理工科的学生,经管文专业的学生少之又少。当然,造成这个原因是多方面的,有必要加大建模思想的宣传力度,让学生、老师和相关部门的管理者能正确认识数学建模课程的重要性。其次,课堂教学方法和手段相对陈旧。受学时和硬件的限制,讲课多是采用传统的讲授方式,给学生互动的时间比较少;并且只能普通讲授,学生无法及时动手模拟课堂讲授的内容,使学生在理解和接受知识方面难度增加。同时,由于财经学专业学生的数学基础较弱,抽象理解能力较差,所以对其中的数学工具的理解和掌握上有难度,而老师讲授又不能回避这些内容,所以有时数学建模课的课堂教学数学味比较浓,这样的教学状况使得许多学生对该课程望而怯步。最后,是建模课程考核方式单一。多数院校还是采用传统的统一命题考核方式,也有部分院校采用开放式考核,如提前给出题目,让学生交论文,作为考核依据。统一命题考试,在限定的考试时间内考核,不能反映数学建模课程考核的宗旨。数学建模课程主要考核学生把实际问题转化为数学应用模型的能力,而建一个复杂模型通常不可能在短短的2小时内完成的。开放式考核又因缺乏过程监控有流于形式之嫌,所以有必要探索适当的考核方式。

三探索财经类院校数学建模课程教学方法的意义

数学建模课程的学习不仅能提高学生对数学课程的兴趣,也将促进学生后续专业课程的学习,提高学生的专业素质。简而言之,数学建模课程是连接数学知识与其后续专业知识的一个重要纽带。然而,传统的教学方法已经十分不适应财经类学生的特点:财经类学生的数学底子比较薄,如何把这门数学味较浓的课程讲好,能够适合财经类学生的专业特点,其课堂教学方法显得十分重要。

四财经类院校数学建模课程的课堂教学方法

任何课程的教学都离不了讲授,面对财经类专业背景的学生,如何讲授才能收到好的效果。我们认为区别于理工科学生,财经类的学生的数学建模课应该从低起点出发,数学工具的讲解应与学生学过的数学知识衔接,中间不要有太大的跨度,然后循序渐进,慢慢深入,这样不至于学生因为无法接受而产生畏难情绪。对于模型的讲解,需要先分析问题的背景,然后导入建立模型所应用到的方法或工具,最后应用工具求解实际问题的数学模型。比如,讲人口模型时,首先分析人口的增长因素,然后在简单假设下建立了指数模型;通过分析指数模型的特点及其与实际不符的原因,进一步增加假设条件得到马尔萨斯模型。一方面让学生体验建模的过程由简到繁,同时也让学生了解到建模的过程就是一个逐步完善的过程,并学会这种由简到繁的建模思考过程。这个模型最终得到的是一个伯努利方程。此时再复习一下微积分课程里的伯努利方程解法。

其次,设置互动环节,由学生对刚才的讲解提出问题,并由学生互相回答,再由教师补充完整;如果学生提不出问题,可由教师引导提出问题。这样通过这个环节,引导学生主动思考,从而加深对数学模型的理解,同时也提高了学生的兴趣。最后是作业反馈环节,结合财经类学生的起专业特色,课后习题的布置先从学生熟悉的相关领域选取,比如可以选择有管理、经济、金融背景的题目,再逐步推广到其他领域。课后习题可尝试以三人小组为单位合作完成。在教学手段上,由于数学建模课程具有知识更新快、信息量大、涉及的专业知识多等特点,因此特别适合引入多媒体教学手段,利用PPT课件、网页资料、软件等展示教学案例或背景材料,使得许多教学内容更丰富和具有趣味性,许多难以理解的东西更直观,同时能让学生接受更多的新知识。由于财经类专业学生抽象思维能力相比理工类学生稍差,教师应尽可能把抽象的过程用多媒体方式具体化和形象化。比如讲到图论的行遍性问题中著名的中国邮递员问题,为了让学生理解邮递员的最佳路线,在讲解理论的同时,可以结合动画,在屏幕上形象地动态展示其路线的行走轨迹。特别是理解欧拉环游和哈密尔顿圈的区别时,用图象展示更容易理解。课后练习应该在计算机实验室进行,让学生亲手实践模型的建立和求解过程,加深对具体问题的理解。

五财经类院校数学建模课程的考核方式

数学建模课程主要考核学生应用数学知识和工具解决实际问题的能力,所以考核环节应以这个目标为核心,重过程,重实践,减少对理论和结果的考核比例。同时考查方法在一定程度上直接影响着教学的效果,放松考查环节可能导致学生的敷衍,但传统的考查方法显然是不合适的,为此我们在考查方式上做了一些改革和探索。提高本院校学生的就业竞争力。

参考文献

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作者:李霄民,闻道君 单位:重庆工商大学