数学建模的概念精选(九篇)

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第1篇：数学建模的概念范文

关键词：数据库课程；实践教学；MOOC；翻转课堂

DOIDOI：10.11907/rjdk.161910

中图分类号：G434

文献标识码：A文章编号：16727800（2016）010018302

0引言

在教育信息化快速发展的大数据时代，开放共享的教育资源和教学理念逐渐成为教育热点 [1]。大规模开放式网络课程MOOC（massive open online courses）是开放式教育领域的一种新型教学模式，是通过互联网散布的开放式大规模课程，具有大规模的教学资源和分布式学习伙伴，体现了从单纯的课堂教学资源到开放式共享教学资源的转变，得到越来越多媒体、企业、学校的关注。近年来推出并开设了许多具有特色的MOOC课程，取得了较好效果[2]。

1MOOC对传统教育模式的影响

1.1MOOC特点

大规模开放式网络课程MOOC（massive open online courses）最显著的特点就是大规模、开放式和在线。其中，大规模表现在分布式学习伙伴人数上。传统教学中，学习伙伴一般局限于一个班级或多个班级，人数几十到几百人，而一门MOOC课程的学习伙伴少则成百上千人，多则上百万人，规模相当庞大。开放式主要表现在资源对所有人开放，在世界上任何地方只要能够接入互联网，都可以观看、学习和使用MOOC平台提供的课程资源。在线表现在学习者必须在网络上完成学习过程，任何时间地点都可以通过网络访问MOOC的课程资源，不受时间和空间限制。所以，MOOC挑战并颠覆了传统的教学模式，其巨大的在线开放式教学资源给高等教育带来了机遇与挑战[3]。

1.2MOOC对传统教育的冲击

MOOC的出现对传统教育冲击很大。传统教育集中在教室或者机房进行，授课过程以教师为主，教学方法以“填鸭式”教学为主，学生是被动地接受知识，不利于创新能力的培养。MOOC的每门课程都有教师和学习伙伴互动，学习者互相交流讨论，改变了教师为主角的模式，学生主动参与学习过程，激发了学习积极性。只要能接入互联网，就能在任何时间任何地点访问MOOC课程资源，无需在规定的时间和地点与固定的学习伙伴一起学习，可以根据个人情况进行自助学习，极大方便了不同学习需求。

2数据库课程实践教学改革重要性

数据库技术是信息系统的核心技术，近年来，数据库技术和计算机网络技术相互渗透、相互促进，已成为当今计算机领域发展迅速、应用广泛的技术[4]。数据库技术学了要掌握基础知识、基本原理和相关技术外，实践能力培养是不可或缺的部分，因此，数据库课程实践教学非常重要，只有通过有效的实践教学环节才能帮助学生深入理解并掌握数据库相关知识和技能。

MOOC的兴起，用新思想和新方法对传统的数据库课程实践教学进行改革十分重要。传统的实践教学是安排学生在专门的实验室，在规定时间内完成教师布置的实践任务，无论是否掌握相关实践内容，时间一到必须离开实验室，这种传统的实践教学不能对学生进行个性化教育，不利于学生能力的提高。在MOOC理念下，对数据库课程实践教学进行改革，有助于正确理解计算和计算机，更好地揭示表象背后的核心问题，揭示不同现象之间的共同本质，提高教学质量。

3基于MOOC的数据库课程实践教学改革

3.1改革思路

MOOC让学生可以对不同高校相同课程进行分析比较，选择最优的课程资源进行学习，没有掌握的地方可以反复多次观看视频，习题可以反复练习，通过时间表直接跳到感兴趣的内容。在开放共享环境下，优质课程不断涌现，对教师也提出了更高要求。手段落后、理念陈旧的课程将被淘汰，教师必须不断学习，提高教学水平和教学能力。

数据库课程在线实践主要包括建立在线题库、在线评测等。在线评测模块包含用户注册和管理、题库管理、实时评测和在线提交功能。在线评测模块能根据学习者提交的操作数据实时进行实践内容的检查和评测，实现差异化教育。

MOOC平台还可以基于大数据分析，全面跟踪并掌握每个学习者的个性特点和学习行为习惯，更好地满足个性化学习需求。利用MOOC教学资源后，教师的工作量会大大减少，工作效率大幅提高。学生能从被动接受知识转变为主动学习，随时随地利用互联网访问、观看、学习和使用全世界优质的教学资源，为终身学习打下基础。

3.2改革方法

以翻转课堂为切入点进行教学方法改革。翻转课堂教学是MOOC课程的特征[6]。学生主要通过观看网上优质的MOOC教学资源，先行掌握相关知识点，然后通过和学习伙伴讨论，参加教师主导组织的重难点问题研讨，再在MOOC平台上参加相应的课程实践。通过翻转课堂，改变了传统的教室讲授、课后复习模式，学生能充分利用MOOC教学资源，完成自主学习。

第2篇：数学建模的概念范文

一、高等数学教学中数学建模思想应用的原则

在进行数学建模的时候，一定要保证实例简明易懂，结合日常生活的实际情况，创设相应的教学情境，激发学生学习的兴趣。从易懂的实际问题出发，由浅到深的展开教学内容，通过建模思想的渗透，让学生进行认真的思考，进而掌握一些学习的方法与手段。在实际教学中，不要强求统一，针对不同的专业、院校，展开因材施教，加强与教学研究的结合，不断发现问题，并且予以改进，达到预期的教学效果。教师需要编写一些可以融入的教学单元，为相关课程教学提供有效的数学建模素材，促进教师与学生的学习与研究，培养个人的教学风格。

二、高等数学教学中融入数学建模思想的有效方法

（1）转变教学观念

在高等数学教学中应用数学建模思想，需要重视教学观念的转变，向学生传授数学模型思想，提高学生数学建模的意识。在有关概念、公式等理论教学中，教师不仅要对知识的来龙去脉进行讲解，还要让学生进行亲身体会，进而在体会中不断提高学习成绩。比如，37支球队进行淘汰赛，每轮比赛出场2支球队，胜利的一方进入下一轮，直到比赛结束。请问：在这一过程中，一共需要进行多少场比赛？一般的解题方法就是预留1支球队，其它球队进行淘汰赛，那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在实际教学中，教师可以转变一下教学思路，通过逆向思维的形式解答，即，每场比赛淘汰1支球队，那么就需要淘汰36支球队，进而比赛场次为36。通过这样的方式，让学生在练习过程中，加深对数学建模思想的认识，提高高等数学教学的有效性。

（2）高等数学概念教学中的应用

在高等数学概念教学中，相较于初高中数学概念，更加抽象，如导数、定积分等。在对这些概念展开学习的时候，学生一般都比较重视这些概念的来源与应用，希望可以在实际问题中找出这些概念的原型。实际上，在高等数学微积分概念中，其形成本身就具有一定的数学建模思想。为此，在导入数学概念的时候，借助数学建模思想，完成教学内容是非常可行的。每引出―个新概念，都应有―个刺激学生学习欲的实例，说明该内容的应用性。在高等数学概念教学中，通过实际问题情境的创设与导入，可以让学生了解概念形成的过程，进而运用抽象知识解决概念形成过程，引出数学概念，构建数学模型，加强对实际问题的解决。其次，分析问题。如果速度是不变的，那么路程=速度×时间。问题是这里的速度不是一个常数，为此，上述公式不能用。最后，解决问题。将时间段分成很多的小区间，在时间段分割足够小的情况下，因为速度变化为连续的，可以将各小区间的速度看成是匀速的，也就是说，将小区间内速度当成是常数，用这一小区间的时间乘以速度，就可以计算器路程，将所有小区间的路程加在一起，就是总路程，要想得到精确值，就要将时间段进行无限的细化，使每个小区间都趋于零，这样所有小区间路程之和就是所求路程。针对问题二而言，也可以将其转变成一个和式的极限。这两个问题都可以转变成和式极限，抛开实际问题，可以将和式极限值称之为函数在区间上的定积分，进而得出定积分的概念。解决问题的过程就是构建数学模型的过程，通过教学活动，将数学知识和实际问题进行联系，提高学生学习的兴趣与积极性，实现预期的教学效果。

（3）高等数学应用问题教学中的应用

对于教材中实际应用问题比较少的情况，可以在实际教学中挑选一些实际应用案例，构建数学模型予以示范。在应用问题教学中应用数学建模思想，可以将数学知识与实际问题进行结合，这样不仅可以提高数学知识的应用性，还可以提高学生的应用意识，并且在填补数学理论和应用的方面发挥了重要作用。对实际问题予以建模，可以从应用角度分析数学问题，强化数学知识的运用。

三、高等数学教学中应用数学建模思想的注意事项

（1）避免“题海战术”：教师一定要注意循序渐进。首先，在教学过程中，教师可以从教材出发，对概念、定理等进行讲解，让学生进行掌握与运用，转变教学模式，让学生牢记教材知识。其次，慎重选择例题练习，避免题海战术，培养学生的数学建模思想，逐渐提高学生的数学素质。

（2）强调学生的独立思考：在以往高等数学教学中，均是采用“填鸭式”的教学模式，不管学生是否能够接受，一味的讲解教材知识，不重视学生数学建模思想的培养。教师一定要强调学生独立思考能力的培养，通过数学模型的构建，激发学生的求知欲与兴趣，明确学习目标，培养学生的数学思维，进而全面渗透数学建模思想，提高学生的数学素质。

（3）注意恐惧心理的消除：一定要提高学生的抗打击能力，帮助学生树立学习的自信心，进而展开有效的学习。学习是一个需要不断巩固和加强的过程，在此过程中，必须加强教师的监督作用，让学生可以积极改正自身错误，并且不会在同一个问题上犯错误，提高学生总结与反思的能力，在学习过程中形成数学思想，进而不断提高自身的数学成绩。

第3篇：数学建模的概念范文

一、建模思想在概念讲授中的渗透

我们知道，广义上看，学习数学分析的基础知识与一些基本概念其实都是数学建模的过程，这是由于我们看到的函数、极限、导数、积分、级数等概念都是从实际事物以及关系中抽象出来的数学模型。正因为如此，我们就应当在教学讲授这些关键性基本概念的时候，主动引导学生从概念的实际来源来深刻理解概念与定理，这个过程也是学生真正体会建模思想、建模方法的好的体验。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、猜想、归纳、验证等方面的丰富直观的背景材料，引导学生参与教学活动。而教师引导学生进行的数学建模活动一般是这样的：学生运用模型方法对实际问题做出解答后，往往还要回到实际当中去，判断所得的解答是否与基础概念相符合，如果不相符合的话就必须进行检查，看看究竟是数学推理有误，还是选择的数学模型不恰当。有时所建立的模型与原模型差距较大，这时就要建立全新的数学模型。

二、建模思想在定理证明中的渗透

笔者在讲授数学分析的时候，往往能碰到这样的情形，就是上课讲过的定理以及证明学生上课时能够听得懂，但是课下学生会常常说基本上都不懂了，其实这样的情况也是可以理解的，毕竟对于低年级的大学生来讲，真正掌握数学分析并且学好用好数学分析是比较难的事情，是需要一定时间积累的过程。

针对上述情况，教师在讲授新课的时候，应当着重注意授课的方式，应当先介绍定理形成的背景，让学生大概对定理的形成有一个形象的大致的了解，然后介绍定理产生的时代原因，即这个定理之所以产生是为了解决什么问题，让学生在心理上对所讲的定理感兴趣，在做好这些准备工作后，就开始讲解定理的内容定理的证明以及定理的几何意义等。这样教学的方式，让学生感受到学习定理的过程正如定理的形成过程一样，是数学问题存在进而建立数学模型解决问题的过程。著名数学教育家波利亚指出，一个长的证明常常取决于一个中心思想，而这个思想本身却是直观的和简单的。因此，对于一些定理的证明也可采取“淡化形式、注重实质”的方式进行，往往可直观易懂且收到事半功倍的教学效果，这正是体现出数学建模并没有标准模式方法和思路灵活多样的特点。

三、建模思想在考试命题中的渗透

当前数学分析课程的考试命题一般以课本中的例题和习题的形式为主，学生平时只注重盲目做题，机械地学习，而不重视对概念的深刻理解，也不注意在知识的学习中体会和提炼数学思想和方法，数学建模对数学学习有促进作用，另一方面，数学学习是也是数学建模的基础。只有掌握了一定的数学基础知识，才能在遇到实际问题时用数学建模的方法简化假设，建立模型和分析解决模型。因此，数学建模与数学学习之间相辅相成，不可分割。只有将数学建模与数学学习结合在一起，才能在学好数学的同时解决实际问题。

采取与传统考试不同的考核方式，为考查学生对所学内容的理解程度，可通过命题小论文等方式，让学生对所学的知识进行重新整理，归纳和组织，写出自己的学习体会及见解，从而使学生在反复的读书过程中，加深了对所学知识的理解，初步锻炼了学生的写作能力，是建模思想的渗透与升华。

当代高等数学教育的首要任务之一就是提高大学生的素质，其中就包括提升学生的数学应用意识，培养学生运用数学思维来解决实际问题。其实，目前无论是国家还是各个大学都比较重视这方面的工作，全国每年会举行大学生数学建模竞赛，这对于推动大学生数学专业或者其他非数学专业的学生的数学建模能力有很大的促进作用。为尽早让大学生接受数学建模思想的训练，把建模思想方法渗透到数学分析的教学环节中去，无疑是教学改革的一项积极举措。

第4篇：数学建模的概念范文

从数学建模的角度分析高中数学教材，很容易发现教材中包含了丰富的数学建模思想的资料，从知识点的引进，数学理论体系的构建，以及数学知识的广泛应用等各个方面，都充分体现了数学建模的过程和思想方法，数学建模教学与现在高中数学教学秩序其实不相矛盾.最关键的就是授课教师要转变教学观念，将数学建模思想充分融入到整个数学教学过程中，从新的角度，构建数学教学体系，为高中数学课堂注入新的活力和生机.在教学过程中应注意以下几个方面：教师要根据实例引入新的数学知识点，并最终回归到数学应用中，充分体现了数学建模和数学应用过程的思想；注重教学的基本概念和基本方法，加强培养学生正确使用数学原理以及方法分析和解决生活中实际问题的能力；遵循必要的基本理论知识，并且要以够用为度的原则，不过分追求理论的严谨性，保持数学本身的适度性、逻辑性和系统性.

二、在教学方法上体现数学建模思想

在高中数学课堂教学当中，要充分发挥学生的主体地位以及教师在课堂教学中的主导作用.教师必须要创新教学方法，要讲练结合，运用多元化的教学方式进行教学，注重引导学生掌握正确的学习方法，来分析和解决问题，充分展示数学发现的思维过程.教师要把课堂教学的中心转到学生的身上，充分地调动学生进行积极思考的主动性，让学生变被动为主动，有意识地培养学生的创新跟你管理和自主学习的能力.

三、在教学内容上贯穿数学建模思想

注重学生观念的形成，通过贴近学生生活的以及非常熟知的实际案例引入数学概念，让学生从多方面、从多角度来感受数学概念，是一个抽象的数量关系中的客观事物所体现的数学模型，充分体现了概念的还原性.通过对比实际的原型和筛选出的有用信息和数据，建立数学模型，然后解决问题.使学生不仅要深化对数学概念本质的认识，而且认识到数学不是孤立的，它与其他领域有着密切的联系.发现在数学课程中含有丰富的数学建模的资料，应适当引入数学建模思想方法，对一些数学题建立模型求解，通过建模说明数学思维的形成过程，淡化了严格的形式化和推理过程，注重实际应用，这是高中数学教学改革的一个新方向.例如三角函数类型的题.

四、在知识运用过程中突出建模思想

根据高中数学课程教学内容的特点，必须要做到科学合理，从应用数学的角度出发，去理解数学、处理数学、充分的展现数学，必须加强数学课堂实践活动环节，注重学生实际实践的过程，重视解决学生身边的数学问题，用学生容易接受的教学方式，对其展开合理的教学，将数学中的思想和方法传授于学生，培养学生解决实际问题的能力，并以此为课堂的主要教学内容.

第5篇：数学建模的概念范文

关键词：高职院校 数学教学 数学建模

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2016）03-0029-01

高职学生的基础相对薄弱，知识水平参差不齐，他们的学习往往情绪化较强，对感兴趣的东西学习积极性比较高，而对枯燥的内容学习积极性和效率都很低。鉴于这种现状，高职院校必须对高等数学教学的传统思想观念和教学方法加以改革，在高职数学教学中渗透数学建模的思想与方法，教师不仅要教会学生一些数学概念和定理，更要教会他们如何运用手中的数学武器去解决实际问题，激发学生学习数学的兴趣。

1 在高职数学教学中融入数学建模思想的意义

高职教育的主要目的是为地方、行业的经济和社会发展服务，为各行各业培养不同层次的生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。根据高职院校这一培养目标定位，高职数学课程的教学改革应以突出数学的应用性为主要突破点，培养学生用数学原理和方法解决实际问题的能力，同时，为学生的终身学习打下基础。在高职院校中开展数学建模教学，以此推动高职数学课程的改革应该是一个很好的方法。在高等数学的教学中融入数学建模思想，在讲解数学概念和相关定理之前，将它与实际问题联系起来，在学完数学概念和定理后在应用其解决实际问题，通过这样的讲授方式，有助于提高学生的思维能力，还可以在一定程度上培养学生的应用能力和创新能力，同时让学生感觉到高等数学不是枯燥无味的概念讲解和繁琐深奥的定理推论，而是与实际问题紧密相连的一门具有实际应用的基础学科，在应用数学知识求解实际问题的过程中体验到高等数学的独特魅力，了解高等数学广泛的应用性，从而引起学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望。

在高职数学教学中融入数学建模思想和开展数学建模活动的意义在于：首先，推动教学内容的改革。通过数学建模活动，将数学建模的思想和方法融入高等数学课程中，打破了原有高职数学课程只重视理论、忽视应用的教学内容安排。在教学过程中，教师通过挖掘数学教材与学生实际生活相关的联系，将数学内容生活化，根据学生专业的实际需求编排教学内容和教学重点。其次，推动教学方法的改革。数学建模问题具有开放性，一般不具有唯一的答案。在数学建模活动中，需要运用讨论式的教学方法，让学生参与到教学环节中，发挥学生的主体作用。再次，推动教学手段的改革。数学建模的过程，需要运用计算机技术解决实际问题，这就势必要对传统教学手段进行改革，特别是推动了数学实验课程在高职院校的发展。在教学过程中中引入多媒体技术，利用多媒体课件展示一些有趣的数学故事、历史数据、图片、视频等，作为课堂导入的有力环节，让数学问题转化为具体的教学情境，将趣味性、知识性、实用性以及现代化等技术融为一体。

2 在高职高等数学教学中融入数学建模的基本思路

2.1概念讲授中融入数学建模思想

在高职高等数学教学中融入数学建模，首先在概念讲授中要融入数学建模思想。从实际问题出发引出概念可以激发学生的求知欲。例如，为帮助学生理解函数极限概念中“无限接近”的涵义，可以向学生介绍Matlab和Mathematica等国际通用的数学软件，应用这些软件做数学模拟实验，可使学生很形象地理解怎样才能“无限接近”，进而理解什么是“极限”。心理学研究表明：学习内容和学生熟悉的生活背景越贴近，学生自觉接纳知识的程度就越高。在课堂教学中，要尽可能地将教学内容与学生的生活背景结合起来，建构数学概念的应用情境以调动学生学

习数学的兴趣。高等数学存在大量现成的数学模型，如导数、微分、定积分的概念及它们的计算方法等。以引入定积分的定义式为例，需要介绍曲边梯形面积的计算和变速直线运动路程的求法。这样，在高等数学教学中通过实际问题引入概念，不仅加深学生对概念实际意义的理解，使学生深刻认识到引入概念的合理性与必要性，还有肋于培养学生应用数学解决问题的意识。

2.2重视案例教学

案例教学是指在课堂教学中，教师本着理论与实际相结合的原则，依据教学目的和教学内容的需要，以典型案例为素材，将学生引入一个特定的真实的情形中，通过案例的分析、讨论，以及师生、生生之间双向和多向互动，极积参与，平等对话和研讨，引导学生进行自主探究性学习，以提高学生分析和解决实际问题能力的一种教学方法。它不仅强调教师的“教”（引导），更强调学生的“学”（研讨）。例如，在介绍条件极值的时候，可以与“奶制品的生产与销售”这个建模例子结合起来讲解，通过教师的引导，将条件极值和这个问题联系起来，找到它们之间的关系，用数学建模的思想解决这个实际问题。在讲解极值定理时，可以增加简单的优化模型，例如与“存贮模型”、“易拉罐形状和尺寸的最优设计”、“买客机还是租客机”等数学模型相结合。通过这些实际问题的模型，学生能更好理解高等数学中定理，并学会应用定理解决实际问题。案例教学并不是课堂上简单的举例，而是以实际工作中遇到的问题为背景，发挥学生的想象力和创造力，根据不同的假设进行数学建模，然后对所建立的模型求解。学习数学的目的在于应用数学思想方法解决实际问题，案例教学法能促进高职学生更好地理解、掌握及应用高等数学知识。

2.3开展小组建模活动

教师制定适当的建模目标，把学生分成几个小组，以小组为单位进行数学建模活动。通过相互讨论、相互学习促进组员间的交流，提高表达能力，培养组员团结合作的精神。在这一过程中，还要有意识的培养学生独立解决问题的习惯，让学生学会自己搜集信息，根据自己搜集的信息，建立数学模型，借助数学软件，解决问题。最后，要求学生自主检验自己得到的结果，通过反复的修正，以论文或报告的形式上交。

实践证明，在高职数学教学实践中将数学建模活动与数学教学有机地结合起来，将数学建模教学与学生专业课程的相关内容结合起来，是培养学生创新意识和实践能力的一种有效途径，让学生由被动学习转变为主动学习，达到良好的教学效果。

参考文献：

第6篇：数学建模的概念范文

数学建模思想

数学建模就是指为了实现某一个特定的目标，借助各类数学符号、公式以及图表，将特定的客观世界事物本质与内在联系进行表达的过程。数学建模可以用于解决生活中的很多实际问题，其利用实际事物之间的数量关系以及内在规律，将其转化为数学问题，并借助数学方法进行求解，以达到解决实际问题的目的。随着计算机技术的不断发展，在数学知识与计算机技能相结合下，数学建模思想在解决实际问题方面效果越来越明显。

数学建模按照建立模型的数学方法可以分为初等模型、几何模型、微分方程模型、统计回归模型、数学规划模型等。按照模型的表现特性又有几种分法，可以分为确定性模型和随机性模型，静态模型和动态模型，线性模型和非线性模型，离散模型和连续模型。

数学建模思想与高等数学教学融合的必要性

数学建模思想对于打破传统的教学模式非常有效果，其能够充分调动学生的学习主体性和探究性。在数学建模的过程中，学生需要对教师提出的实际问题进行分析、并借助数学知识将其转化为数学问题，然后，构建解决该数学问题的数学模型，并最终得出模型的解决方法。这些过程中，学生的实际动手能力以及创新能力得到了显著的提升。不仅如此，数学建模过程，并不是一个学生可以独立完成的，其需要小组成员相互配合，依靠团队的力量共同完成。所以，数学建模过程中，学生的团队合作能力也是有所增强。这对于学生将来的工作和生活都是有所帮助的。

数学建模思想在高等数学教学中的应用

1 数学概念以及定理教学中数学建模思想的应用

高等数学中相关的数学概念有很多。而且，都具有很强的抽象性。例如：导数概念以及微积分概念等。解决生活中的实际问题很多都会用到导数的概念，导数可以用来表示变速直线运动的即时速度以及经济生产中的成本变化率等。教师在教学过程中，可以对这些问题进行数学建模，在建模的过程中，引出导数的概念。

2 数学建模思想在实际问题解决中的应用

高等数学中，很多公式都是具有实际意义的。所以，教师在教学过程中，要尽量选取一些实际问题，并借助数学建模思想加以解决。例如：高等数学中涉及到的一阶微分方程：

这个常微分方程可以用来表示某一生产企业的新产品销售模型，同时，其也可以看做是销售机构的销售模型，在生物研究领域，其亦被称为是Logistic模型。是用来描述在某特定约束条件下，生物数量的增长情况。

3 实例分析

常微分方程是高等数学课程中的重要教学内容，其是高等数学知识解决实际问题的重要手段。下面以实际例子对数学建模思想在高等数学教学中的应用进行分析。

例1：在产品供应链中，甲厂是负责为乙厂生产零部件的。乙厂将甲厂生产的设备零件进行组装，制成成品，并进行销售。二者形成了供给关系。如果没有甲厂的零配件，乙厂就无法进行产品生产，面临着供货困难的局面。而甲厂需要靠提供零部件，来维持生产经营，从中获利。所以，二者是相互依存的关系。现在利用数学模型讨论二者之间的量化关系。

模型建立：假设甲厂生产的零配件数量为x（t），乙厂的产品数量为y（t），甲厂的零件生产增长率为r，乙厂产品生产能力为a，乙厂不依靠甲厂生产产品的生产率为d，甲厂供给乙厂生产零件的能力为b。则有：

微分方程组的求解通常在高等数学中往往局限于某几种特定模型，但远远不能满足实际需求，该方程无解析解，可采用MATLAB进行求解得到数值解。

从这个实例中我们看到了数学知识在实际问题中的应用，微分方程知识的具体应用，从提出问题到最终得到周期有规律的曲线都表明引入数学建模思想是使得高等数学教学具体化、形象化的有效工具。

结论

第7篇：数学建模的概念范文

在高职数学教学过程中融入数学建模思想，必须要改变传统的教学模式，采用开放式的实验教学，让学生自己为主体，在教师的指导下，提取相应的专业知识，运用数学建模的方法解决实际问题，掌握适当的数学技能，与此同时还可以培养学生的创造性，提高学生的创造能力．除此之外，采用实验教学方式，可以让学生在学习数学理论知识的过程中，看到数学知识的应用背景，将数学理论与具体的工作实践相结合，加深学生对数学知识的印象，深化学生对数学知识的理解．采用开放式实验教学，可以解决数学课程的不足，向学生介绍高职院校所引入的基础数学建模，更好地将高职数学建模思想融入到数学教学过程中．

二、高职数学课程与数学建模的结合路径

1．在数学概念教学中运用数学建模思想

在数学概念教学过程中运用数学建模，可以达到更好的教学效果．例如，在讲“导数的概念”时，可给予两种模式:一种是变速直线运动的瞬时速度，另一种是非恒定电流的电流强度．在建立模型的过程中，可以使用简单的物理知识，教师和学生一起努力，共同分析和讨论．通过分析问题，对于上述提到的两个不同的模型，如果能抛开其实际的意义，只是看数学结构，它们具有相同的形式，同样可以归结为一个数学模型，换言之就是函数的自变量与改变量之间的比值．当其中的自变量以及改变量都趋向零的时候，就突破形式的极限，这在数学的定义上为函数的导数．当有了导数的定义之后，前面的两个模型就容易解决．这不仅衍生了导数的概念，也可以让学生发现数学的魅力．

2．利用问题情境，以建模的方式，加强学生对数学问题的解释和应用

根据教学内容的特点，教师可以利用数学建模的原则来进行复杂的、抽象的概念和组合领域的教学．在教学过程中，教师可以引入多媒体技术，利用多媒体课件展示一些有趣的数学故事、历史数据、图片、视频数据等，作为课堂导入的有力环节，让数学问题转化为具体的教学情境，从而使学生建立数学问题意识．这要求教师注重材料和现实生活与大自然中的数学建模接触的多样性．例如，在函数教学过程中，可以分析银行存款的复利问题;在学习极值问题后，可以将最优价格设计引入．如此，设计问题情境，让学生在具体的模型演练以及对知识的分析中解决问题．利用建模方式进行问题情境导入，可以打破传统的高职数学教学过程中的片面化认识，全方位地释放学生的数学思维．

3．数学建模的载体———优化教学内容

在高职数学教学过程中，教师要以应用为目的，优化教学内容．因此高职数学教师应该积极展开相关的课程理论研究，在数学教学的过程中挖掘数学教材与学生实际生活相关的联系，将数学内容生活化，将数学教材生活化，根据学生专业的实际需求编排高职数学课程教学内容和教学重点．与此同时，高职数学教师还需要增加数学实验等辅的教学内容，将趣味性、知识性、实用性以及现代化等技术融为一体．如此，可以提高学生学习数学的兴趣，开拓学生的知识视野，还可以突出高职数学应用型的培养目的，提高高职学生的数学水平．

三、结语

第8篇：数学建模的概念范文

关键词：建模思想；反比例函数；人教版；研究方法；函数

中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）07-205-01

一、在对反比例函数的学习认识中，要首先研究了解其概念

就反比例函数概念而言，通俗来讲，一般而言，如果说两个变量的每一组对应值的乘积都是一个不为0的常数，则可以就说这两个变量成反比例。其形式可以写为y=k/x（k为常数，k≠0，x≠0），当这个函数关系成立时，该函数就叫做反比例函数。相比较一次函数，二次函数，反函数有它自己的特征和概念，二次函数的函数是二次的，而反比例函数的函数是一次的，一次函数是另外的一种函数。

在教学过程中，把建模思想运用到教学过程中，对学生的教育可以对比记忆、绘图记忆，努力融入数学思想，这样可以更好的把握反比例函数的概念，理解的也可以更深刻。

二、利用数学的建模思想，研究反比例函数的图像，然后再根据图像判断其性质，这对数学的学习和研究使很有必要的

研究反比例函数，来研究其性质和图像的特征和函数的单调性，根据反比例函数的概念和函数的表达式来研究其单调性。

根据反比例函数的表达式，描点来画其图像，可以看出反函数的图像是一条双曲线，从图像上来看，可以发现它是关于原点对称，由奇偶函数的概念可知反函数是奇函数。

而一次函数的图像是一条直线，二次函数的图像是一条抛物线，根据每个函数的表达式的不同，每种函数的图像也不相同，当然，其性质也不可能相同。反比例函数是九年义务教育中学的最后一种函数，同学们通过对其他函数的学习，对这一类函数多少已经有些了解，了解如何去研究这一类函数的性质，去研究这一类函数的图像，在教学过程中，融入数学中的建模思想，亲手自己画图像，并且研究图像，通过与一二此函数的对比研究和反复记忆，来更深刻的理解和明白反比例函数，加深对反比例函数的进一步的研究，更深刻地理解和记忆反比例函数。

三、在反比例函数的学习过程中，要充分将建模思想融入进去，并且能够根据实际情况来举例研究，这样对反比例函数本身的学习会有很大的帮助，对理解也会有很大的帮助

建模思想是数学研究中一个很重要的思想，也是在学习中对学习和知识的研究和掌握很有帮助的一种思想，学习反函数的过程中，充分运用建模思想，在学习完其基本知识后，再出一些相关的题目，或者根据生活中的一些情况进行讲解，这对反函数的认知有很大的帮助。

实时的针对反比例函数出一些题目，例如，根据性质如何来判断它是哪一种函数，或者，告诉学生们某一函数的表达式，让他们来判断是什么函数，说明其性质，并且能够准确的画出图像。性质、图像、表达式之间能够灵活的转换是学习函数、弄明白函数的一个重要的方法，一个重要的要求，这也是在数学中建模思想的要求，是数学建模思想中一项很重要的思想，即建模思想中的模型分析和模型检验。

四、数学学习中，还有很重要的一项要求即要列出重点，强调重点，这是一项很重要的工作。当然，对于反比例函数的研究与学习，也是一样的

数学建模是一种数学的思考方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象，简化建立能近似刻画并解决实际问题的一种强有力的数学手段。所以在学习中要强调一些很重要的东西，比如说函数性质等，在反比例函数中，要突出强调其表达式，反比例函数的性质，关于原点对称，是奇数函数，并且重点研究一下它的图像，让同学们可以明白哪部分是重点，如何学习，并且要好好的学习记忆。建模思想本身就是数学类的思想，强调重点、重点记忆更是学习的一个重要手段。所以，在研究中，要把建模思想很好的融入进来。

总之，当今时代的发展，建模思想早已是数学中很重要的思想，对于九年义务的教育，对于反比例函数的学习，要掌握其概念、表达式、性质和特点，数学本身就是一门很枯燥的学科，过多的都是理论化的东西，将建模思想融入学习，对掌握反比例函数是很有帮助的，也是很有必要、很重要的。

参考文献：

[1] 朱宸材；3.4 反比例函数[J]；中学生数理化（初中版）（中考版）；2014年01期

[2] 刘玉红；反比例函数图像的一个结论及其应用[J]；中学数学杂志；2014年02期

[3] 王建霞；反比例函数的图像和性质（第二课时）[A]；河北省教师教育学会第一届教学设计创新论坛论文集[C]；2011年

[4] 刘 军；从反比例函数的易错题谈函数的学习[J]；数理化解题研究（初中版）；2014年05期

第9篇：数学建模的概念范文

关键词：数学建模；高等数学；教学方法

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）52-0199-02

一、引言

21世纪是知识经济时代。这个时代的最主要特征是知识与科技将成为主要资源，知识的生产、科技的创新和应用是社会发展的核心，高素质的创新人才是知识经济发展的关键。同志曾在全国科学技术大会上提出：创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力，一个没有创新能力的民族难以屹立于世界先进民族之林。而教育是创新的生存之本，高等教育则是其发展之源[1]。在高校教育中，高等数学的教学被认为是其他各门学科教育的基础，它所提供的数学思想、数学方法、理论知识不仅是学生学习后继课程的重要工具，也是培养学生创造能力的重要途径。

二、大学高等数学教学中存在的问题及原因分析

高等数学是理工科其他专业构建专业知识体系的基础，高等数学传播的基本概念与方法、包含的数学思想以及数学文化，不仅是学生学习后继课程的重要工具，也对培养大学生的自学能力和创新能力具有重要的意义。然而目前大学里每年参加高数补考的学生人数却在不断增加，而且随着年级的增加与《高等数学》相关的学科补考率也逐渐提高，这些学生中不乏中学阶段数学成绩较为优秀的学生。为什么会出现这种现象呢？通过校内对学生进行问卷调查，发现进入大学后，由于各专业对《高等数学》的要求不一致，虽然大多数学生知道数学很重要，但对学习数学的兴趣却不大。“有很多题目，老师讲的时候觉得不难，当时听懂了，但到自己去做的时候却无从下手；老师没有讲的，那就完全不会做。”所以觉得数学学习起来特别枯燥、乏味，再加上大学教学中老师没有中学老师的监督力度，从而使得学生失去了学习数学的压力和动力。还有些学生，在学习过程中由于不清楚学数学到底有什么实际用处，在面对数学抽象理论时产生厌学情绪，想认真学的同学，无非是想在期末考试中或为将来考研时取得一个好的分数，其结果也仅仅是学了一堆的定义及理论知识却不知道其在实际问题中的作用，更不会用所学的知识去解决相关问题，缺乏利用数学知识解决实际问题的能力。我们对本校部分理工科学生进行了一个问卷调查，统计结果显示：真正对数学有浓厚兴趣，喜欢学习《高等数学》的人很少，不到四分之一；能够了解《高等数学》的应用价值的只有5%左右；而能够灵活运用数学知识解决实际问题的同学更少，不到3%；但同时在调查中发现高达80%的同学表示希望了解数学建模的思想与方法，并渴望学习如何使用《高等数学》知识来解决实际问题。

三、在教学中引入数学建模思想

1.数学建模定义及发展。数学模型（Mathematical Model）作为模型的一类，也是一种模拟，是以数学符号、数学表达式、程序、图形等为工具对现实问题或实际课题的本质属性的抽象而又简洁的刻画，它或能解释某些客观现象，或能预测未来的发展规律，或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略或较好策略等。数学模型一般并非现实问题的直接翻版，它们的建立常常既需要人们对现实问题有比较深入细微的观察和分析，又需要人们能灵活巧妙地利用各种数学知识。这种应用各种知识从实际课题中抽象、提炼出数学模型的过程被称为数学建模（Mathematical Modeling）。[2]数学建模最早在20世纪60～70年代进入一些西方国家大学，我国高校于20世纪80年代初由复旦大学将数学建模引入教学，1982年，朱尧辰、徐伟宣翻译出版了E.A.Bender的“数学模型引论”，正式将数学建模概念在国内规范化。而大学生数学建模竞赛最早是1985年在美国举办的，我国于1989年起由北大、清华、北理工首次组织部分学生参加了美国的竞赛。1990年，上海市率先在本市举办了大学生数学建模竞赛，1992年由中国工业与应用数学学会组织举办了国内10座城市的大学生数学模型联赛，70多所高校的300多支队伍参加。从1994年起由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办全国大学生数学建模竞赛，每年一届。十几年来这项竞赛的规模以平均年增长25%以上的速度发展，参赛队伍也已扩展到包括港澳在内的全国30多个省、市、自治区的上千所高校[3]。经过三十多年的发展，现在很多的本科院校甚至专科学校都开设了各种形式的数学建模课程和讲座，不少学校成立了数学建模小组。这些都为提高学生对数学学习的兴趣，加强利用数学方法分析、解决实际问题的能力创建了一条有效的途径。

2.数学建模在教学中的应用。①数学建模思想在高等数学教学中的应用。许多数学概念都是在现实需要的基础上产生的，是其他理论和实际应用的基础。因此，在高等数学的教学过程中，应从实际问题出发，从数学概念的产生背景和产生原因说起，使学生从较为抽象的数学模型中认识到数学概念在解决实际问题中的作用，由此增强他们的数学建模意识，培养其利用高等数学原理解决实际问题的能力。魏晋时期的刘徽将“割圆术”理论描述为：“割之弥细，所失弥少，割之又割，以至于不可割，则与圆合体而无所失矣。”这就是“化整为零取近似，聚整为零求极限”的思想，可以说古人已经开始使用数学建模的思想解决实际问题了。在实际教学过程中，针对各专业对学生的不同要求，选取合适的数学建模内容，将其融入教学过程。特别是在数学应用性例题解答时，可利用数学建模方法，教学过程中应当注意尽可能精简计算和推导过程，强化模型的建立。对于多数计算问题而言，如极限、导数、积分的求解时，可使用Matlab、Spss、Lingo等计算软件进行运算，不仅简化了推导过程，还提高了学生的动手能力，实现了学生数学建模意识及方法的逐步养成。②开设数学建模课程。在高等数学课堂引入相关数学建模思想的基础上，可以适当开设数学建模及建模实验课等选修课，进一步提高学生对于数学建模的认识。数学建模选修课一方面可以提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，另一方面可以为学校参加数学建模竞赛打基础并提供选拔人才。建模实验课的开设不仅可以使学生受到高等数学式的思维训练，而且可以激发学生的自主意识，提高其自我思考能力，从而激发学生学习高等数学的兴趣和热情，增强学生的自学能力和创新能力。在数学建模和实验课程中，除了引导学生全面掌握课程知识及方法以外，还需要掌握现代数学工具及相关计算软件的操作，如Matlab、Mathematics、Spss、Lingo等，以便解决实际问题及求解数学模型时使用。例如，在高等数学课程中可以利用Mathematics软件解决极限、导数和积分的运算；概率统计中可利用Matlab软件处理概率分布、统计回归等问题；线性代数课中使用Matlab软件进行矩阵运算。因此，在课堂上需要加强对学生计算软件使用的培养，并结合教学内容和习题进行讲解。③改革传统教学方法。数学建模存在以下特点：问题的多样性、解决方法的灵活性以及知识需求的广泛性等。因此在教学过程中，教师应该放弃以往的填鸭式教学方法，积极实施启发式、探究式、问题驱动式的新式教学方法。这样，可以更加有效地激发学生的求知欲，促使学生将被动学习转化为主动学习、自主学习，改变传统教学中学生只能被动接受的情况，让他们参与到教学过程中，有助于学生了解所学的数学知识该如何用于实际问题。④把数学建模能力的考察放入考试。习题课是高等数学教学中必不可少的关键手段，也是培养学生数学建模能力的重要方法。因此，教师在上习题课时应该在解题的过程中注意培养学生的建模意识，循序渐进地选择一些难度适宜且递进的问题作为例子，尽量让学生自己发现问题，并利用已经掌握的数学知识加以解决。另外，教师应针对正在学习的课程内容，选择一些简化了的数学建模题当作课外作业，进一步提高学生理论分析及解决问题的能力，这样可以让学生有更多机会接触数学建模方法，巩固课堂所学知识。此外，在高数考试中，也可适当增设一些较为开放性的试题，尝试多种考查形式，如让学生写小论文作为平时分评定标准等方法，对学生的分析、创新、归纳、实践能力进行测评。

四、取得的成绩

我校进行数学建模的试点教学和参加全国数学建模大赛虽然较迟，但是在广大教师的共同努力下也取得了优异的成绩。在2013年的全国大学生数学建模竞赛上，获得国家一等奖1项、二等奖3项，省级一等奖7项、二等奖5项、三等奖12项，在全省院校中名列前茅。参加数学建模选修课以及数学建模兴趣小组的同学，其数学成绩比起之前都有不小的进步。将数学建模思想引入教学的实验班级考试平均成绩比普通班级高了接近10分，不及格率明显下降，后期问卷显示学生对高数的学习兴趣和了解程度比普通班级都有显著提高。

高等数学的教学在整个高校人才培养中起着极其重要的基础性作用。随着计算机技术及数学计算软件的普及，数学建模思想越来越多地为人们了解。将数学软件和数学建模融入高等数学的教学可以进一步提高学生对于数学的兴趣，打好学习基础，实现人才培养目标。

参考文献：

[1]萧树铁.高等数学改革研究报告[J].数学通报，2002，（9）：3-8.