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關於數學建模思想下高等數學論文

欄目: 論文 / 發佈於: / 人氣:1.07W

1、高等數學教學中數學建模思想應用的優勢

關於數學建模思想下高等數學論文

1.1有助於調動學生學習的興趣

在高等數學教學中,如果缺乏正確的認識與定位,就會致使學生學習動機不明確,學習積極性較低,在實際解題中,無法有效拓展思路,缺乏自主解決問題的能力。在高等數學教學中應用數學建模思想,可以讓學生對高等數學進行重新的認識與定位,準確掌握有關概念、定理知識,並且將其應用在實際工作當中。與純理論教學相較而言,在高等數學教學中應用數學建模思想,可以更好的調動學生學習的興趣與積極性,讓學生可以自主學習相關知識,進而提高課堂教學質量。

1.2有助於提高學生的數學素質隨着科學技術水平的不斷提高,社會對人才的要求越來越高,大學生不僅要了解專業知識,還要具有分析、解決問題的能力,同時還要具備一定的組織管理能力、實際操作能力等,這樣才可以更好的滿足工作需求。高等數學具有嚴密的邏輯性、較強的抽象性,符合時代發展的需求,滿足了社會發展對新型人才的需求。在高等數學教學中應用數學建模思想,不僅可以提高學生的數學素質,還可以增強學生的綜合素質。同時,在高等數學教學中,應用數學建模思想,可以加強學生理論和實踐的結合,通過數學模型的構建,可以培養學生的數學運用能力與實踐能力,進而提高學生的綜合素質。

1.3有助於培養學生的創新能力

和傳統高等數學純理論教學不同,數學建模思想在高等數學教學中應用的時候,更加重視實際問題的解決,通過數學模型的構建,解決實際問題,有助於培養學生的創新精神,在實際運用中提高學生的創新能力。數學建模活動需要學生參與實際問題的分析與解決,完成數學模型的求解。在實際教學中,學生具有充足的思考空間,為提高學生的創新意識奠定了堅實的基礎,同時,充分發揮了學生的自身優勢,挖掘了學生學習的潛能,有效解決了實際問題。在很大程度上提高了學生數學運用能力,培養了學生的創新意識,增強了學生的創新能力。

2、高等數學教學中數學建模思想應用的原則

在進行數學建模的時候,一定要保證實例簡明易懂,結合日常生活的實際情況,創設相應的教學情境,激發學生學習的興趣。從易懂的實際問題出發,由淺到深的`展開教學內容,通過建模思想的滲透,讓學生進行認真的思考,進而掌握一些學習的方法與手段。在實際教學中,不要強求統一,針對不同的專業、院校,展開因材施教,加強與教學研究的結合,不斷髮現問題,並且予以改進,達到預期的教學效果。教師需要編寫一些可以融入的教學單元,為相關課程教學提供有效的數學建模素材,促進教師與學生的學習與研究,培養個人的教學風格。除此之外,在實際教學中,可以將教學重點放在大一的第一學期,加強教師引導與教育,根據實際問題,重視微積分概念、思想、方法的學習,結合數學建模思想,讓學生充分認識到高等數學的重要性,進而展開相關學習。

3高等數學教學中融入數學建模思想的有效方法

3.1轉變教學觀念

在高等數學教學中應用數學建模思想,需要重視教學觀念的轉變,向學生傳授數學模型思想,提高學生數學建模的意識。在有關概念、公式等理論教學中,教師不僅要對知識的來龍去脈進行講解,還要讓學生進行親身體會,進而在體會中不斷提高學習成績。比如,37支球隊進行淘汰賽,每輪比賽出場2支球隊,勝利的一方進入下一輪,直到比賽結束。請問:在這一過程中,一共需要進行多少場比賽?一般的解題方法就是預留1支球隊,其它球隊進行淘汰賽,那麼36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在實際教學中,教師可以轉變一下教學思路,通過逆向思維的形式解答,即,每場比賽淘汰1支球隊,那麼就需要淘汰36支球隊,進而比賽場次為36。通過這樣的方式,讓學生在練習過程中,加深對數學建模思想的認識,提高高等數學教學的有效性。

3.2高等數學概念教學中的應用

在高等數學概念教學中,相較於初高中數學概念,更加抽象,如導數、定積分等。在對這些概念展開學習的時候,學生一般都比較重視這些概念的來源與應用,希望可以在實際問題中找出這些概念的原型。實際上,在高等數學微積分概念中,其形成本身就具有一定的數學建模思想。為此,在導入數學概念的時候,藉助數學建模思想,完成教學內容是非常可行的。每引出—個新概念,都應有—個刺激學生學習欲的實例,説明該內容的應用性。在高等數學概念教學中,通過實際問題情境的創設與導入,可以讓學生了解概念形成的過程,進而運用抽象知識解決概念形成過程,引出數學概念,構建數學模型,加強對實際問題的解決。比如,在學習定積分概念的時候,可以設計以下教學過程:首先,提出問題。怎樣求勻變速直線運動路程?怎樣計算不規則圖形的面積?等等。其次,分析問題。如果速度是不變的,那麼路程=速度×時間。問題是這裏的速度不是一個常數,為此,上述公式不能用。最後,解決問題。將時間段分成很多的小區間,在時間段分割足夠小的情況下,因為速度變化為連續的,可以將各小區間的速度看成是勻速的,也就是説,將小區間內速度當成是常數,用這一小區間的時間乘以速度,就可以計算器路程,將所有小區間的路程加在一起,就是總路程,要想得到精確值,就要將時間段進行無限的細化。使每個小區間都趨於零,這樣所有小區間路程之和就是所求路程。針對問題二而言,也可以將其轉變成一個和式的極限。這兩個問題都可以轉變成和式極限,拋開實際問題,可以將和式極限值稱之為函數在區間上的定積分,進而得出定積分的概念。解決問題的過程就是構建數學模型的過程,通過教學活動,將數學知識和實際問題進行聯繫,提高學生學習的興趣與積極性,實現預期的教學效果。

3.3高等數學應用問題教學中的應用

對於教材中實際應用問題比較少的情況而言,可以在實際教學中挑選一些實際應用案例,構建數學模型予以示範。在應用問題教學中應用數學建模思想,可以將數學知識與實際問題進行結合,這樣不僅可以提高數學知識的應用性,還可以提高學生的應用意識,並且在填補數學理論和應用的方面發揮了重要作用。對實際問題予以建模,可以從應用角度分析數學問題,強化數學知識的運用。比如,微元法作為高等數學中最為重要、最為基礎的思想與方法,是高等數學普遍應用的重要手段,也是利用微積分解決實際問題,構建數學模型的重要保障。為此,在高等數學教學中,一定要將其貫穿教學活動的始終。在實際教學中,教師可以根據生命科學、經濟學、物理學等實際案例,加深學生對有關知識歷史的瞭解,提高學生對有關知識的理解,培養學生的數學建模意識。又比如,在講解導數應用知識的時候,教師可以適當引入切線斜率、瞬時速度、邊際成本等案例;在講解極值問題的時候,可以適當引入徵税、造價最低等案例。這樣不僅可以激發學生學習的興趣與積極性,還可以創設良好的教學氛圍,對提高課堂教學效果有着十分重要的意義。

4、高等數學教學中應用數學建模思想的注意事項

4.1避免“題海戰術”

數學是一個系統學科,需要從頭開始教學,為此,教師一定要注意循序漸進。首先,在教學過程中,教師可以從教材出發,對概念、定理等進行講解,讓學生進行掌握與運用,轉變教學模式,讓學生牢記教材知識。其次,慎重選擇例題練習,避免題海戰術,培養學生的數學建模思想,逐漸提高學生的數學素質。

4.2強調學生的獨立思考

在以往高等數學教學中,均是採用“填鴨式”的教學模式,不管學生是否能夠接受,一味的講解教材知識,不重視學生數學建模思想的培養。目前,在教學過程中,教師一定要強調學生獨立思考能力的培養,通過數學模型的構建,激發學生的求知慾與興趣,明確學習目標,培養學生的數學思維,進而全面滲透數學建模思想,提高學生的數學素質。

4.3注意恐懼心理的消除

在高等數學教學中,注意消除學生學習的恐懼心理及反感,提高課堂教學效果。在實際教學過程中,培養學生勇於面對錯誤的品質,讓學生認識到錯誤並不可怕,可怕地是無法改正錯誤,為此,一定要提高學生的抗打擊能力,幫助學生樹立學習的自信心,進而展開有效的學習。學習是一個需要不斷鞏固和加強的過程,在此過程中,必須加強教師的監督作用,讓學生可以積極改正自身錯誤,並且不會在同一個問題上犯錯誤,提高學生總結與反思的能力,在學習過程中形成數學思想,進而不斷提高自身的數學成績。

5、結語

總而言之,高等數學課堂教學是培養學生數學品質的主要場所之一,通過高等數學教學和數學建模思想的結合,可以加深學生對高等數學知識的理解,進而可以提高學生對高等數學知識的運用能力。目前,在高等數學教學中,一定要重視數學建模思想的融入,改進教學模式,促使教學內容的全面展開,完成預期的教學任務,提高學生的數學水平。