2016年大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文
2016年大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文
數(shù)學(xué)建模就是通過計(jì)算得到的結(jié)果來(lái)解釋實(shí)際問題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn),來(lái)建立數(shù)學(xué)模型的全過程。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于2016年大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文的范文,歡迎大家閱讀參考!
2016年大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇1
試論數(shù)學(xué)建模方法
目前數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)應(yīng)用脫節(jié)的現(xiàn)象很突出,以至于學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)沒用,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)失去興趣,如何改變目前這種教學(xué)與應(yīng)用脫節(jié)的現(xiàn)象,筆者認(rèn)為,可以用數(shù)學(xué)模型法指導(dǎo)數(shù)學(xué)應(yīng)用題教學(xué),為學(xué)生用數(shù)學(xué)來(lái)解決問題提供經(jīng)驗(yàn)和范式,從而探索出一條行之有效的教學(xué)途徑。
一、 什么是數(shù)學(xué)模型
要突出應(yīng)用,就應(yīng)站在數(shù)學(xué)模型法的高度來(lái)認(rèn)識(shí)并實(shí)施應(yīng)用題教學(xué)。什么是數(shù)學(xué)模型法?數(shù)學(xué)模型法就是把實(shí)際問題加以抽象概括,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,利用這些模型來(lái)研究實(shí)際問題的一般數(shù)學(xué)方法。教師在應(yīng)用題教學(xué)中要滲透這種方法和思想,要注重并強(qiáng)調(diào)如何從實(shí)際問題中發(fā)現(xiàn)并抽象出數(shù)學(xué)問題,如何用數(shù)學(xué)模型(包括數(shù)學(xué)概念、公式、方程、不等式函數(shù)等)來(lái)表達(dá)實(shí)際問題,如何用數(shù)學(xué)模型的解來(lái)解釋實(shí)際問題的解。以及為 科學(xué)決策提供可信的依據(jù)并預(yù)測(cè)其 發(fā)展趨勢(shì)。
二、 建模示范方法例談
在教學(xué)中我根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,選編一些應(yīng)用問題進(jìn)行例題教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生分析聯(lián)想、抽象建模,培養(yǎng)學(xué)生的建模能力,提供經(jīng)驗(yàn)和范式。選編數(shù)學(xué)應(yīng)用性例題的一般原則是:① 必須與教學(xué)內(nèi)容密切聯(lián)系;② 必須與學(xué)生的知識(shí)水平相適應(yīng);③ 必須符合科學(xué)性和趣味性;④ 取材應(yīng)盡量涉及目前社會(huì)的熱點(diǎn)問題,有時(shí)代氣息,有 教育價(jià)值。
1. 與其他相關(guān)學(xué)科有關(guān)的問題
題1:化學(xué)中甲烷CH4的鍵角109°28′是怎樣求出來(lái)的?
題2:在大樓底層有一控制室,有三條導(dǎo)線和樓上某電器相連,設(shè)三連導(dǎo)線的電阻分別為x、y、z,現(xiàn)手頭有一只電表可在控制室內(nèi)測(cè)量電阻,試沒計(jì)一種數(shù)學(xué)方法求這三根導(dǎo)線的電阻。
2. 發(fā)生在學(xué)生身邊的數(shù)學(xué)問題
題3:學(xué)校教學(xué)大樓,從一樓到二樓共13個(gè)臺(tái)階。一位同學(xué)上樓梯可以一步上一個(gè)臺(tái)階,也可以一步上兩個(gè)臺(tái)階。問從一樓走到二樓,有多少種不同走法?一年365天,每天選用一種走法,能否做到天天的走法均不相同?
題4:學(xué)校足球場(chǎng)地是一個(gè)102×68平方米的矩形,球門寬為8米,由邊線下底傳中是慣用的戰(zhàn)術(shù),請(qǐng)你幫助足球隊(duì)員確定離底線多少距離的地方起腳傳中效果最佳?
3. 從教材的例題和習(xí)題中改造而成的問題
課本中有一習(xí)題,稍加修改就可以形成以下應(yīng)用問題。 (1) 一輛貨車要通過跨度為8米,拱高為4米的單行拋物線形遂道(從正中通過),為保證安全,車頂離遂首頂部至少要有0.5米的距離,若貨車寬為2米,則貨車的限高應(yīng)為多少?(精確到0.01米)
(2) 一條遂道頂部是拋物拱形,在(1)中將單行道改為雙行道,即貨車必須遂道中線的右側(cè)通過,求貨車的限高應(yīng)是多少?
(3) 一輛貨車高3米,寬2米,欲通過高為4米的單行拋物線形遂道,為安全起見,車離遂道頂部至少要有0.5米的距離,試求拱口寬。
(4) 將上題中單行道改為雙行道,再回答上面的問題。
4. 一些典型的高考應(yīng)用問題及應(yīng)用知識(shí)競(jìng)賽問題
題5:國(guó)際乒聯(lián)為增加乒乓比賽的觀賞性,希望降低球的飛行速度?,F(xiàn)制比賽用球的直徑是38毫米。1996年國(guó)際乒聯(lián)接受了一項(xiàng)關(guān)于對(duì)直徑40毫米乒乓球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的提案,提案要求球的質(zhì)量不變。為了簡(jiǎn)化討論,設(shè)空氣對(duì)球的阻力與球的直徑平方成正比,并且球沿水平方面作直線運(yùn)動(dòng)。試估算一下若采用40毫米乒乓球,球從球臺(tái)這端飛往另一端所需時(shí)間能增加百分之多少?據(jù) 中國(guó)乒協(xié)調(diào)研組提供的資料,扣殺38毫米乒乓球時(shí),擊球速度約為26.35米/秒,球的平均飛行速度約為17.8米/秒。
三、 倡導(dǎo)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)的要求
首先,在教學(xué)中,結(jié)合教材精心選擇一些簡(jiǎn)單的實(shí)例,安排與教材內(nèi)容有關(guān)的典型案例,讓學(xué)生初步掌握建模的幾種常用方法。提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的興趣,體會(huì)到數(shù)學(xué)的價(jià)值,享受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,增強(qiáng)學(xué)好數(shù)學(xué)建模的信心。激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)好數(shù)學(xué)的熱情,開拓學(xué)生視野,接觸更多的社會(huì)知識(shí)和 科學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力。
其次,開展研究性學(xué)習(xí),搞好選修課和活動(dòng)課的試點(diǎn)。選修課開設(shè)著眼于拓寬知識(shí)面,培養(yǎng)能力,提高素質(zhì),也可深化必修課所學(xué)知識(shí),增強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用的能力。研究性課題的教學(xué)若能成功,則不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的情感,增強(qiáng)他們對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心和克服困難的意志力,培養(yǎng)他們的自主意識(shí)和合作精神,而且還能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。
最后,增加數(shù)學(xué)實(shí)習(xí)作業(yè),建立數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室。數(shù)學(xué)應(yīng)用教學(xué)不單是教學(xué)生在紙上解答現(xiàn)成的實(shí)際問題,更要讓學(xué)生到實(shí)際環(huán)境中去感受問題的存在性,實(shí)地考察它,提出問題,收集數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)習(xí)作業(yè)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)作業(yè)都是通過學(xué)生的操作,可培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,建模能力和應(yīng)用意識(shí),使學(xué)生進(jìn)入主動(dòng)探索狀態(tài),變被動(dòng)的接受學(xué)習(xí)為主動(dòng)的建構(gòu)過程。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)作業(yè)是一種活動(dòng)化教學(xué),它滿足不同學(xué)生的需求,使不同學(xué)生在各自的能力基礎(chǔ)上部得到較充分的 發(fā)展,既面向了全體學(xué)生,也激勵(lì)了學(xué)生的求知欲與好奇心,提高學(xué)習(xí)興趣。使學(xué)生形成“實(shí)踐——理論——實(shí)踐”的認(rèn)識(shí)論和方法論。逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題和明確探究方向的能力,讓學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)活動(dòng)的過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力。
2016年大學(xué)生數(shù)學(xué)建模論文篇2
淺談應(yīng)用數(shù)學(xué)與其建模思想
在應(yīng)用數(shù)學(xué)中主要涵蓋“應(yīng)用”以及“數(shù)學(xué)”兩大內(nèi)容。第一部分內(nèi)容即為和應(yīng)用相關(guān)的數(shù)學(xué)問題,是歸屬在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的范疇;第二部分即為與數(shù)學(xué)應(yīng)用相關(guān)的問題,也就是借助數(shù)學(xué)手段,研究以及解決各種問題的過程?,F(xiàn)在,數(shù)學(xué)這門科學(xué)和其他科學(xué)緊密融合、彼此影響,人們也開始更加關(guān)注應(yīng)用數(shù)學(xué)處理實(shí)際問題的巨大作用。與此同時(shí),數(shù)學(xué)建模思想不僅能充分顯示出數(shù)學(xué)的重要價(jià)值,同時(shí)也在其中慢慢得以滲透,逐漸變成現(xiàn)代應(yīng)用數(shù)學(xué)的關(guān)鍵組成部分之一。
一、應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
作為一門數(shù)學(xué),應(yīng)用數(shù)學(xué)更是屬于一門科學(xué)。很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),許多人都不知該如何將數(shù)學(xué)實(shí)際與理論充分結(jié)合,這主要是因?yàn)閷W(xué)生尚未在應(yīng)用數(shù)學(xué)中真正的融入數(shù)學(xué)建模思想。現(xiàn)在,我國(guó)數(shù)學(xué)教育主要還是教授單純的數(shù)學(xué),很少涉及應(yīng)用數(shù)學(xué)內(nèi)容。所以,人們就會(huì)覺得數(shù)學(xué)科目比較枯燥、沒有實(shí)用價(jià)值。為了改變現(xiàn)狀,在不改變傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)體系的基礎(chǔ)上,在其中合理的融入應(yīng)用數(shù)學(xué)有關(guān)知識(shí),可以有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,指導(dǎo)其借助數(shù)學(xué)知識(shí)合理的解決實(shí)際問題。
在應(yīng)用數(shù)學(xué)創(chuàng)建初期,僅僅具有幾個(gè)分支,然而隨著長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與沉淀,很多學(xué)科間出現(xiàn)了更多的交叉融合,于是應(yīng)用數(shù)學(xué)也慢慢發(fā)展為具有很多發(fā)展方向的學(xué)科,其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展,現(xiàn)在已融入到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)行業(yè)以及各個(gè)領(lǐng)域,基本上在所有的科學(xué)領(lǐng)域都已融入應(yīng)用數(shù)學(xué),而應(yīng)用數(shù)學(xué)和很多學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)日益緊密,發(fā)揮的作用的越來(lái)越大。其中包括保險(xiǎn)與金融等行業(yè),同時(shí)也包括生態(tài)學(xué)與信息學(xué)等學(xué)科。相信隨著科技的進(jìn)步,應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展?jié)摿εc空間都會(huì)越來(lái)越大。
二、數(shù)學(xué)建模思想
(一)數(shù)學(xué)建模思想的作用與意義
現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模思想已變成教學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。首先,數(shù)學(xué)建模思想能幫助學(xué)生更加了解應(yīng)用數(shù)學(xué),借助具體實(shí)例的作用引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)應(yīng)用數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,同時(shí)能夠自主的嘗試解決問題,在此過程中領(lǐng)悟應(yīng)用數(shù)學(xué)與建模思想的作用與價(jià)值;其次數(shù)學(xué)建模思想能夠?qū)?shí)際問題進(jìn)行描述。由于數(shù)學(xué)學(xué)科具有概念抽象、結(jié)論準(zhǔn)確、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)忍攸c(diǎn),同時(shí)其主要是研究數(shù)量存在關(guān)系以及空間形態(tài)等,因此應(yīng)該嚴(yán)格保證被描述現(xiàn)象的嚴(yán)密性與準(zhǔn)確性,數(shù)學(xué)建模思想能充分滿足此要求。其能夠?qū)⒊橄笈c復(fù)雜的問題具體化以及簡(jiǎn)單化,同時(shí)可以形象、生動(dòng)的展示數(shù)學(xué)圖像以及數(shù)學(xué)公式,完成理論基礎(chǔ)以及實(shí)際應(yīng)用數(shù)學(xué)的有機(jī)結(jié)合。
(二)數(shù)學(xué)建模的基本操作流程
在應(yīng)用數(shù)學(xué)中,數(shù)學(xué)建模具有非常關(guān)鍵的作用。其基本操作流程為:
(1)提出問題。借助提出的問題能夠準(zhǔn)確判定數(shù)學(xué)建模的目的與類型,此環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)學(xué)建模的成敗具有非常重要的意義;
{2}分析數(shù)據(jù)。此環(huán)節(jié)必須要保證數(shù)據(jù)的完整性以及準(zhǔn)確性,然后科學(xué)的處理與轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù),從而獲得其內(nèi)部隱藏的信息;
(3)提出假設(shè)。在確定數(shù)學(xué)建模的根本目的以后再實(shí)施此步驟,其屬于后續(xù)建模的重點(diǎn),所提出的假設(shè)不可太簡(jiǎn)練,也不可太繁瑣,不然就會(huì)拉大數(shù)學(xué)模型距離從而喪失自身意義;
(4)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。在此環(huán)節(jié)中,必須要在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)推理的作用下發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象的本質(zhì)特征,再借助于規(guī)范的數(shù)學(xué)語(yǔ)言將此進(jìn)行簡(jiǎn)練的描述,從而利于求解以及運(yùn)用模型;
(5)求解。此環(huán)節(jié)即為對(duì)初建的數(shù)學(xué)模型實(shí)施求解,從而保證在實(shí)際生活中可以對(duì)其有效應(yīng)用。必須要注意的是:建立模型并非是數(shù)學(xué)建模思想的終極目標(biāo);
(6)分析模型。此環(huán)節(jié)的目地即為減少誤差,從而提高模型的普遍性以及科學(xué)性;
(7)檢查。在一個(gè)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建完成以后,要嚴(yán)格的檢查其完整性與可行性;
(8)應(yīng)用。在確保所建數(shù)學(xué)模型的科學(xué)性與有效性以后,就可以合理的對(duì)其展開應(yīng)用。
三、結(jié)語(yǔ)
目前,在實(shí)際生活中,應(yīng)用數(shù)學(xué)中還尚未充分的滲透數(shù)學(xué)建模思想,特別是在教學(xué)過程中,很多學(xué)生都不了解數(shù)學(xué)建模思想的內(nèi)涵,覺得其無(wú)任何應(yīng)用價(jià)值。由此觀之,在數(shù)學(xué)教學(xué)中尚未充分融入數(shù)學(xué)建模思想,而且一些教師對(duì)此也了解甚少,其掌握的相關(guān)知識(shí)與進(jìn)行的練習(xí)都較少,這樣數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量也無(wú)法提高。因此,廣大數(shù)學(xué)教育工作者應(yīng)充分掌握數(shù)學(xué)建模思想以及應(yīng)用數(shù)學(xué)的根本內(nèi)涵,了解其應(yīng)用價(jià)值與操作流程,從而將數(shù)學(xué)建模思想充分的融入到應(yīng)用數(shù)學(xué)中,提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量,并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與創(chuàng)新能力,促使學(xué)生能夠借助數(shù)學(xué)知識(shí)更加有效的解決實(shí)際問題。