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数学建模教学法,数学建模课程论文

2024-03-20  本文已影响 687人 
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  毕业论文(设计)是实现培养应用型人才培养 目标的一个重要实贱环节。在毕业论文(设计)中应用数学 建模教学法是一个有效手段。可通过毕业论文选题、数学建模教学思想在数学专业基础课程中的应用,在实践教学体 系中渗透数学建模思想,建设一支有应用数学意识及创新能力的指导教师队伍等手段来现实。

  —、前言

  数学与统计学教学指导委员会在2005年作的数学学 科专业发展战略研宄报告中指出:今后五年和五年以后,以 数学和计算机为主要工具的、国民经济各领域所需要的应 用型人才的需求数量很大,这一类数学人才的需求估计将 占总需求的一半左右,五年以后,将占总需求的一半以上。可见,培养具有应用数学和计算机来解决实际问题能力的 应用型人才,对社会的发展具有重要意义,而毕业论文(设 计)是实现应用型人才培养目标的一个重要实贱环节。本文 就如何将数学建模教学法思想贯穿于应用数学毕业论文 (设计)教学中进行了研宄。

  二、 应用型人才须要有数学建模意识和能力

  应用型人才指的是在一线工作岗位上,能把理论付诸 实贱,能承担转化应用、实际生产和创造实际价值的任务, 为社会经济发展服务。应用型人才的基本素质为综合应用 知识、创新应用与开拓创业的精神。

  对于应用数学的应用型人才来说,要求具备从现实问 题中抽象出数学规律,应用已知的数学规律来解决实际问 题的能力。学生应受到严格的科学思维训练,具有比较扎实 的基础理论知识,初步掌握科学研宄的方法,能应用数学知 识去解决实际问题。

  而数学建模是应用数学知识解决实际问题的重要实贱 手段,它要求学生能把实际问题转化成用公式、图表、程序 来描述的数学模型,然后利用数学理论、计算机求解建模, 并对结果进行解释,达到解决实际问题的目的。数学建模是 强化应用数学意识、提高应用数学能力的重要手段。因而, 数学建模对培养数学应用型人才具有重要意义。

  三、 数学建模教学法思想在应用数学毕业论文(设计) 教学中的实践

  1.在毕业论文选题中增加应用型题目的比例

  应用数学专业毕业论文的题目一般从基础数学、应用 数学和数学教育等方面去选择。学生根据自己的兴趣、工作 的意向、所具备的能力选择大小、深浅、适度的课题。通常从以下三个方面去选题:联系数学教学实贱有关的课题;结合 所学的专业知识,进行某一专业方向上的学术探讨;结合自 己所学的专业知识,联系实际解决一些应用问题。

  目前多数院校都由指导教师拟定题目。这些题目中,大 多数题目与现实生活脱节,能给学生进入社会做准备的题 目并不多。要实现应用型人才的培养目标,指导教师的选题 应尽可能贴近生产实际、生活实际。指导教师可以考虑一些 校企合作的项目,选取最适合教学内容又贴近生产实际的 课题,如以一些企业的生产任务为课题,共同开发一些有实 用价值、适合学生设计的课题。

  同时,由于近几年在校外完成毕业论文的学生越来越 多,我们应鼓励学生承担实习单位的部分科研项目,并结合 实习单位的实际,自行选题。在指导教师拟题或学生自行选 题时,应尽量从以下几个方面去考虑:将与生产实际密切相 关的数学课程进行延伸。应用数学专业中,概率论与数理统 计、最优化方法、运筹学等课程,可以将其应用到生活实际 中。如利用运筹学,让学生设计学生干部选拔方案、设计生 产的最优方案及运输的最佳路线,等等。

  此外,全国大学生数学建模竞赛也给毕业论文(设计) 选题提供了丰富的资源。近十年来的全国大学生数学模型 竞赛题目涉及各个领域,包括工业、生物、医学、工程设计、 交通运输、农业、经济管理和社会事业等内容。这些赛题对 学生学习使用数学知识,解决以前他们没有接触过的新领 域中的问题,起到很好的锻炼作用,能比较好地模拟学生走 上社会后,利用数学知识解决实际问题的情景。部分学生参 加过数学建模竞赛,也取得不俗的成绩,但由于时间有限, 一些问题并没有得到很好的解决,可以考虑进一步进行完 善;另外,对这些题目,还可以改变一些条件,进行进一步深 入研宄。

  2.将数学建模教学思想贯穿于数学专业基础课程中

  毕业论文(设计)是学生综合几年所学知识,将数学建 模思想融入选题的极好的锻炼机会,是对学生在几年本科 专业学习期间,建模能力和建模意识的综合反映。在毕业论 文(设计)这个环节中,为了能让学生更好地将建模思想应 用于较为复杂的实际问题,在数学专业基础学习阶段,就应 注意使用数学建模的教学方法,将数学建模思想贯穿于数 学专业基础课程的教学。

  在教学手段上,教师应注重使用数学建模教学法,通过 使用实践——理论——实践的循环教学手段,使学生在基 础学习阶段,就能够初步了解数学建模的思想。在教学中, 结合基本的数学概念与原理,引导学生使用数学语言和工 具,对现实生活中的问题用数学语言进行翻译,转化为数学 上的问题,建立模型,求解,给出数学上的解释与方案。

  如在《数学分析》教学中,可以考虑从基本概念上、定理 证明中、应用问题上、习题课上及考试中渗透数学建模的思想。

  3. 构建实践教学体系,为毕业论文设计打下良好基础

  实贱性教学环节,主要包括实验、实习、调查、实贱、毕 业论文设计等。通过实贱教学环节,可以培养学生善于发现 问题、分析问题并综合使用所学理论知识解决问题的能力。我们应构建良好的实践教学体系,将实践教学贯穿在本科 学习的几年中。数学建模是利用数学这个工具,通过调查收 集数据,归纳研宄对象的内在规律,建立反映现实问题的数 量关系,最后利用数学知识去分析和解决问题。在实贱教学 环节中,能够很好地锻炼学生的数学建模意识与能力,因 而,在实贱教学环节中,应注重数学建模思想的渗透及数学 建模方法的应用。

  在社会实贱或社会调查这个环节,可要求学生对社会 热点问题进行调查,使用数学建模方法,提出初步解决方 案。例如,可以让学生对学校食堂进行调查,提出合理的管 理及收费方案;对教育收费问题进行调查,分析现状,给出 一个调整的建议等等。

  在数学实验这个环节,能让学生了解知识发生的过程, 概念变得形象直观,复杂的运算用计算机迎刃而解。学生能 学习到如何使用计算机处理大量的数据,体会到计算机与 传统数学完美的结合。

  4. 建立一支有数学应用意识及创新能力的指导教师队伍

  目前大部分指导教师不够重视学生数学应用能力的培 养,在课程上渗透数学建模思想的意识比较淡薄,加上其自 身知识、能力有限,因而在日常教学及毕业论文设计指导中,较少去挖掘与教学内容相关的实际例子,采用的还是传 统的教学方法,没有很好地实施数学建模教学方法。我们应 采取各种措施,加强师资队伍的建设。可以开设数学建模研 讨班,选派教师参加各种数学建模学习班与会议,选派老师 参加各类职业技能的培训,开展骨干教师的技能培训班,使 教师了解工程技术、生产新方法、新技术对数学的要求等。增强教师应用数学的意识。

  我们要培养一批有高度的责任感、事业心,有奉献精神 及良好师德师风的创新型指导教师。他们知识广博,善于学 习新知识,积极进行教学改革,有先进的教育理念、教学水 平、科研能力及综合应用能力。在日常教学及毕业论文(设 计)指导中,使用数学建模教学法,引导学生使用数学解决 实际问题,增强学生应用数学的意识与能力。

  作者;罗朝晖(广西百色学院数学与计算机信息工程系533000)

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