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数学建模及应用精选(九篇)

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数学建模及应用

第1篇:数学建模及应用范文

【关键词】:高考应用题数学建模

在江苏数学高考题中,应用题每年都会有,大多处于第17题的位置(也就是解答题的第三题的位置,但也有时也会适当调整其位置,例如2009年高考题中应用题为第19题,南京市2012届高三二模中调到第18题。大多数情况下,从多高考卷的构成看,本题具有承上启下的作用,在本题之前的题目属于简单题,而之后的题目属于较难题,而本题正处于中档题,难度适中。

一、 高考中应用题的意义和作用

高考题为什么要设定应用题,主要是因为体现教育部高中数学课程标准中对数学建模与数学应用能力的考查,数学课程标准中明确指出,要发展学生的数学应用意识。

数学应用的巨大发展,是数学发展的显著特征之一。当今知识经济时代,数学正在从幕后走向台前,数学和计算机技术的结合使得数学能够在许多方面直接为社会创造价值,同时,也为数学发展开拓了广阔的前景。因此,高中数学在数学应用和联系实际方面需要大力加强。开展数学应用的教学活动符合社会需要,有利于激发学生学习数学的兴趣,有利于增强学生的应用意识,有利于扩展学生的视野。

而数学建模可以具体规范地展示数学的应用方法,体现数学在现实生产生活中的意义。

二、 解数学应用题目前存在的问题

在江苏目前的高考方案中,语文、数学和英语无疑处于非常重要的地位,一般而言,考生的语文和英语成绩会相对稳定一点,而数学成绩变化往往较大,当数学成绩的波动时,发挥较为平稳的学生往往能取得很好的成绩,而应用题在数学高考题的作用更是不可替代,如果失去应用题的分数,就会影响数学的成绩,从而影响整个高考的成绩。

而在高考中,主要存在的问题是学生解题能力不足,大题得分率不高,得分不多,解题不规范,缺少解题意识。究其原因,主要由以下几个方面:

1、考生对数学应用题有一种恐惧感;

2、考生没有掌握数学应用题求解的一般分析方法;

3、是考生的应试策略与表述方面还存在一些问题。

三、如何解决数学应用题教学的困扰

对于数学应用题的教学,很多教师在觉得比较麻烦,而对学生数学意识及数学思维方式的培养又比较困难。那么,在教学中,我们对于应用题与数学建模相关的内容应如何处理呢?

1、要重视数学模型及应用题的相关章节的教学

在数学教学中,有很多环节是和应用题相联系的,例如函数模型及应用,三角函数的应用,数列中的分期付款问题,不等式中基本不等式在实际生活中的运用,算法案例,统计与概率,导数的应用,等等,这些问题展示了数学的应用,在教学这些章节的时候,我们要注意认真仔细地教学,要引起重视,而在实际教学中往往不够重视,有时一带而过,有的教师甚至讲都不讲,但从最后高考的结果看,这其中就有很大的缺陷了,因此,我们不能等到高三的时候才对数学应用题加以重视,而是要在高一、高二时要对学生的数学应用意识打好基础,到高三时在进行相应的强化训练,这样就可以对数学应用题的整体教学有一个系统的安排,系统的做好数学应用题教学意识,强化背景知识的引入,使学生的成绩得到充分的提高。

2、重视用数学建模的方法来处理数学应用题

数学建模是一个比较规范科学的数学处理方式,解决数学应用题教学困扰突破口的重要方法就是要学会数学建模的数学思维方式。

一般来说,数学建模分析的步骤是:

1)读懂题目。应包括对题意的整体理解和局部理解,以及分析关系、领悟实质。 “整体理解”就是弄清题目所述的事件和研究对象; “局部理解”是指抓住题目中的关键字句,正确把握其含义; “分析关系”就是根据题意,弄清题中各有关量的数量关系; “领悟实质”是指抓住题目中的主要问题、正确识别其类型。

2)建立数学模型。将实际问题抽象为数学问题,建模的直接准备就是审题的最后阶段从各种关系中找出最关键的数量关系,将此关系用有关的量及数字、符号表示出来,即可得到解决问题的数学模型。

3)求解数学模型。根据所建立的数学模型,选择合适的数学方法,设计合理简捷的运算途径,求出数学问题的解,其别注意实际问题中对变量范围的限制及其他约束条件。

4)检验。既要检验所得结果是否适合数学模型,又要评判所得结果是否符合实际问题的要求,从而对原问题作出合乎实际意义的回答。

四、数学建模教学的实施步骤

数学建模的教学是一个系统的工程,不能一蹴而就,而我们数学建模的教学却需要一个长期的教学,对此,我们设想可以推广数学建模相关的校本课程开发,其中包括数学建模思维方式的培养和数学建模的相关步骤,可以与课本相关的章节联系到一起,也可以独立开设,一般可以这样安排:

第一阶段主要培养学生对数学模型的认识及对数学思维方式的培养。

我们主要以高一学生为研究对象,在课堂教学中给学生展示数学模型,重视此类课程的教学,如《函数模型及应用》。

第二阶段主要培养学生建模能力。

主要以高二学生为研究对象,教给学生数学建模的方法,例如在曲线方程的教学中,求曲线的轨迹,我们可以让学生建立直角坐标系,根据要求写成曲线满足的数学条件,再进行化简,得到曲线的方程,解答提出的问题。

第三阶段是综合提高的阶段。

我们以高三学生为研究对象,综合对学生的数学模型意识及建模能力的培养,以高考题及统测试题的应用题为模型,充分让学生建模解模,体会数学带给学生的能力的提高和用数学解决实际问题的快乐,让学生体会数学的价值。

参考文献

第2篇:数学建模及应用范文

图1 数学建模基本流程

随着计算机技术的发展,人们设计开发了多种数学应用软件。这些软件充分利用计算

机的高速运算能力,对于海量数据的处理,复杂而又烦琐的数值计算,以及复杂数学模型的求解,提供了有力的工具。

一、数学建模的常用软件及其主要功能

(一)Matlab,利用它可绘制已知函数的图形,完成符号运算、精确到任意精度的计算。可以求解对数学中的微积分、线性代数、概率统计、解析几何、(偏)微分方程、神经网络、小波分析、模糊逻辑、动态系统模拟、系统辨识等诸多领域的常见问题。其在矩阵计算和图形绘制方面的优势尤其受到数学建模爱好者的青睐。

(二)社会学统计软件包SPSS由IBM公司推出,可针对社会科学、自然科学各个领域的问题完成基本统计分析、相关性分析、回归分析、聚类分析、因子分析、非参数检验等统计功能。

(三)LinGO/LinDO是数学规划软件,长于线性规划、二次规划和整数规划中求最优解,也可以用于一些非线性或线性方程组的求解以及代数方程求根等。因此在数学、科研和工业界得到广泛应用。

(四)几何画板等动态几何软件,一般用来制作一个想象中的图像,也可以采用PHOTOSHOP、Flash 等制图工具,可以将建模内容形象化的展示与呈现,便于人们理解与接受。作图工具可以说是完善和提高建模内容的有效手段,不仅可以生成学生难以绘制的图形,而且提供了图形的动感“变换”,模型的“动画”效果,视觉感受耳目一新,许多解决问题的方法和依据可从画面中去寻求。

(五)Word、Excel等编辑软件的应用,使学生在数学建模论文的格式编排、图表文混排、公式编写,以及图表数据的处理方面得心应手。

上述计算机软件,能够有针对性的解决相应领域的普遍性问题,各有所长。在数学建模的过程中,常常需要结合应用多个软件包问题才能解决问题,甚至有些问题,还需要高级语言(如C、C++和 Java 等等)编程才能解决。

二、数学建模过程中计算机软件应用案例

案例――利用几何画板直观展示数学模型及其变化。利用几何画板对数学现象进行展示或对命题进行检验的过程,往往通过学生自己动手操作,进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动,最后获得理解概念或解决问题效果。

在初三学生学习函数知识的时候,曾经学习过一个点关于坐标轴或原点对称时,对称的两个点坐标的变化规律;高中学生学习函数的过程中,对抽象函数符号表示的函数y=F(x) 的研究,一直以来是学习的难点,特别是在给定条件时研究该函数的性质,更是感到困难重重。利用几何画板探究一个函数的图象,寻找函数解析式的变化与图象之间的关系,有利于帮助学生理解抽象问题,探索一般性结论。

操作过程中可先要求学生通过几何画板作出y=x这一直线,然后作出y=x-2,y=x+2,y=2x+4,体会其不同规律,再按要求分别通过几何画板找到对称点,建立各种对称直线方程。

在学生使用几何画板过程中,引导他们体会:(1)直线关于坐标轴、原点对称时,其对称图形的方程只是自变量和函数值的符号发生了变化;(2)关于直线 y=x和y= -x 对称时,对称图形的方程中自变量 x 和函数值 y 位置发生互换;(3)关于直线 y= -x 对称时符号发生了变化,那么如果在 y=x及y=-x 后面加上一个常数C,即关于直线 y=x+C或y=-x+C对称的直线方程会发生怎样的变化呢?(4)对于高中学生,还可进一步提出问题,一个二次曲线 f (x,y)=0 关于斜率绝对值为 1 的直线y=x+C或y=-x+C对称的曲线方程与原曲线方程之间有何位置关系。

借助动态几何软件,在计算机上进行大量的方程构建实验,让学生在数学建模过程中探究规律,提出猜想,再进行论证。引发学生的好奇心,从而激发学生的求知欲。将“讲授知识”的权威模式向以“激励学习”为特色的顾问模式转变。

三、结语

第3篇:数学建模及应用范文

【关键词】 数学建模 建模方法 应用

【中图分类号】 G424 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)06(b)-0035-01

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。当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时,人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上,用数学的符号和语言,把它表述为数学式子,也就是数学模型,然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题,并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。

1 数学模型的基本概述

数学模型就是对于一个特定的对象为了一个特定目标,根据特有的内在规律,做出必要的简化假设,运用适当的数学工具,得到的一个数学结构。数学结构可以是 数学公式,算法、表格、图示等。数学模型法就是把实际问题加以抽象概括,建立相应的数学模型,利用这些模型来研究实际问题的一般数学方法。教师在应用题教学中要渗透这种方法和思想,要注重并强调如何从实际问题中发现并抽象出数学问题,如何用数学模型(包括数学概念、公式、方程、不等式函数等)来表达实际问题。

2 数学建模的重要意义

电子计算机推动了数学建模的发展;电子计算机推动了数学建模的发展;数学建模在工程技术领域应用广泛。应用数学去解决各类实际问题时,建立数学模型是重要关键。建立教学模型的过程,是把错综复杂的实际问题简化、抽象为合理的数学结构的过程。要通过调查、收集数据资料,观察和研究实际对象的固有特征和内在规律,抓住问题的主要矛盾,建立起反映实际问题的数量关系,然后利用数学的理论和方法去分折和解决问题。数学建模越来越受到数学界和工程界的普遍重视,已成为现代科技工作者重要的必备能力。

3 数学建模的主要方法和步骤:

3.1 数学建模的步骤可以分为几个方面

(1)模型准备。首先要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的各种信息,尽量弄清对象的特征。(2)模型假设。根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。(3)模型构成。根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。(4)模型求解。可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术。(5)模型分析。对模型解答进行数学上的分析,特别是误差分析,数据稳定性分析。

3.2 数学建模采用的主要方法包括

a.机理分析法。根据对客观事物特性的认识从基本物理定律以及系统的结构数据来推导出模型。(1)比例分析法:建立变量之间函数关系的最基本最常用的方法。(2)代数方法:求解离散问题(离散的数据、符号、图形)的主要方法。(3)逻辑方法:是数学理论研究的重要方法,对社会学和经济学等领域的实际问题解决对策中得到广泛应用。(4)常微分方程:解决两个变量之间的变化规律,关键是建立“瞬时变化率”的表达式。(5)偏微分方程:解决因变量与两个以上自变量之间的变化规律。

b.数据分析法:通过对量测数据的统计分析,找出与数据拟合最好的模型

可以包括四个方法:(1)回归分析法(2)时序分析法(3)回归分析法(4)时序分析法

c.其他方法:例如计算机仿真(模拟)、因子试验法和人工现实法

4 数学建模应用

数学建模应用就是将数学建模的方法从目前纯竞赛和纯科研的领域引向商业化领域,解决社会生产中的实际问题,接受市场的考验。可以涉足企业管理、市场分类、经济计量学、金融证券、数据挖掘与分析预测、物流管理、供应链、信息系统、交通运输、软件制作、数学建模培训等领域,提供数学建模及数学模型解决方案及咨询服务,是对咨询服务业和数学建模融合的一种全新的尝试。例如北京交通大学在校学生组建了国内第一支数学建模应用团队,积极地展开数学建模应用推广和应用。

5 努力倡导数学建模活动的要求

5.1 积极开展数学建模活动,鼓励大家积极参与

为了提高学生的数学建模能力,学校可以开展数学建模活动,可以是竞赛制的和非竞赛制的,应当对成绩比较优秀的学生给予一定的奖励,从而提高学生的积极性。建模活动要有规章制度,要比较正规化,否则可能会达不到预期效果,而且建模过程竞赛要保证公平、公开,保证学生不受干扰影响。

5.2 巩固数学基础,激发学生学习兴趣

首先数学建模需要扎实学生的数学基础,同时学生要具备较好的理论联系实际的能力以及抽象能力,还有就是要激发学生的学习兴趣,兴趣是学习的最好老师,假设教学课堂中过于枯燥无味,学生容易产生厌倦情绪,不利于学习。数学建模过程本质是比较有趣的过程,是对实际生活进行简化的一个过程,生动和有实际价值的。鼓励学生相互交流,促使学生用建模的思维方法去思考和解决生活中的实际问题,表现优秀的同学可以适度给予奖励评价。

总之,数学建模能力的培养应贯穿于学生的整个学习过程,积极地激发学生的潜能。数学应用与数学建模目的是要通过教师培养学生的意识,教会学生方法,让学生自己去探索?研究?创新,从而提高学生解决问题的能力。 随着学生参加数模竞赛的积极性广泛提高,赛题也越来越向实用性发展。可以说正是数学建模竞赛带动了数模一步一步走向生产和实践中的应用。所以,数学建模广泛应用必成为了社会的发展趋势。

参考文献

[1] 郑平正.浅谈数学建模在实际问题中的应用[J].考试(教研版).2007(01).

第4篇:数学建模及应用范文

关键词:数学建模;计算机技术;计算机应用

随着经济的快速发展,我国的科学技术也有了长足的进步,而与之密不可分的数学学科也有着不可小觑的进步,与此同时,数学学科的延伸领域从物理等逐渐扩展到环境、人口、社会、经济范围,使得其作用力逐渐增强。不仅如此,数学学科由原本的研究事物的性质分析逐渐转变到研究定量性质范围,促进了多方面多层次的发展,由此可见,数学学科的重要性质。在日常生活中,运用数学学科去解决实际问题时,首要完成的就是从复杂的事物中找到普遍的规律现象存在,并用最为清晰的数字、符号、公式等将潜在的信息表达出来,再运用计算机技术加以呈现,形成人们所要完成的结果。笔者以数学建模为例,分析了数学建模与计算机应用之间的关系,与此同时,也探寻了计算机应用技术在数学建模的辅助之下发挥的作用,并对数学建模进行概念定义,使得读者能够对数学建模的意义有着更深层次的了解,希望能够起到促进二者之间的良性发展。

1 数学建模的特质

从宏观角度上来讲,数学建模是更侧重于实际研究方面,并不仅仅是通过数字演示来完成事物的一般发展规律,与一般的理论研究截然不同。其研究范围之广,能够深入到各个领域当中,从任何一个相关领域中都能够找到数学学科的发展轨迹,从中不难看出数学学科的实际意义与鲜明特点。数学为一门注重实际问题研究的学科,这一性质方向决定了其研究的层次,其研究范围大到漫无边际的宇宙,小到对于个体微生物或者单细胞物体,综合性之强形成了研究范围广的特点。多个学科之间互相影响,从中找到互相之间存在的相互联系,其中有许多不能够被忽视的数学元素,且这些元素都是至关重要的,所以这个计算过程十分复杂,计算量与数据验算过程也十分耗费时间,因此需要充足的存储空间支持这一过程的运行。在数学建模的过程当中,所涉猎的数学算法并不是很简单,而建立的模型也遵循个人习惯,因此建成的模型也不是一成不变的,但是都能够得出相同的答案。 正因如此,在数学建模的过程当中,就需要使用各种辅助工具来完成这一过程。由于计算机软件具有的高速运转空间,使得计算机技术应用于数学学科的建模过程当中,与数学建模过程密不可分息息相关。由此可见,计算机技术的应用水平对于数学学科的重要作用。

2 数学建模与计算机技术之间的联系

2。1 计算机的独特性与数学建模的实际性特点 计算机的独特性与数学建模的实际性特点,使得二者之间有着密不可分的联系,正是因为这种联系使得双方都能够有长足的发展,在技术上是起着互相促进的作用。计算机的广泛应用为数学建模提供了较为便利的服务,在使用过程当中,数学建模也能够起到完成对计算机技术的促进,能够在这一过程中形成更为便捷高速的使用方法与途径,使得计算机技术应用更为灵活,也可以说数学建模为计算机技术的实际应用提供了更为广阔的应用空间,从中不难发现,数学建模对于计算机应用技术的支持性。计算机应用技术需要合成的是多方面的技术支持,而数学建模则是需要首要完成的,二者之间是相互影响共同促进的作用。

第5篇:数学建模及应用范文

【关键词】计算机专业;应用数学;模块化设计;教学实践

关于高职数学和计算机数学基础的课程改革、课程设计、教学模式设想等探索已经进行了许多年,相关的文章很丰富[1][2],其中大部分从数学课程的重要性、现状剖析和存在的问题、课程改革的意义、改革设想[3]等方面阐述了作者的见解.这些问题已基本形成共识,但宏观论述的较多,拜读文章之后,读者对作者理念的实践效果及如何借鉴实施的认识仍然比较模糊.本文尝试将课程组多年的教学实践和对课程改革的不断探索进行总结,在厘清理念的同时,对实践做法和效果进行较为详尽的介绍,愿抛砖引玉,与基础课教师和专业课教师共同学习探讨.

计算机技术的特点之一就是日新月异,人们不由自主地被裹进数字化、智能化、网络化、多媒体化的技术进步浪潮里,高职计算机专业人才培养受到层出不穷的新技术的影响.如何使学生掌握未来职业所需的专业知识与技能,使之具备适应职场技术快速变化的能力?数学课程在培养学生的学习能力和应用能力上有怎样的作用?又该怎样做?这是计算机专业导向下应用数学课程建设关心和思考的问题.

一、学情教情调查

为了解学生的数学基础状况及学习情况,我们设计了两份问卷调查表,分别在学生大学入学时和第一学期结束时进行调查,调查内容包括个人中学数学学习兴趣和水平的自我评价,对数学的认识,对大学数学学习的期待,大学数学学习途径和学习情况自我评价,对大学数学教学内容、教学方法和考核方式等的评价,以及对老师教学的意见和建议.抽样调查了2009级、2010级、2011级和12级软件专业、网络专业、信息管理专业若干班级.调查结果如下:

1.入学初调查

76%的同学对数学学习有兴趣并在中学数学学习中感到充实愉快,但成绩一般.90%的同学都认为学数学有必要,86%的学生相信能继续学好数学或能改变现状,75%的学生期待大学数学能提高数学应用能力,80%的同学喜欢思考,有一定独立学习的能力和习惯,62%乐于和同学共同探讨.

2.第一学期末调查

60%左右的学生仍然有兴趣,65%认为数学课程训练了思维,教学内容比较合适,影响数学学习的主要因素是自身基础和学习方法,对老师的教学15%表示很满意,70%表示满意,7%表示不满意.对自己的学习状况,3%表示很满意,42%表示满意,50%表示不满意.对老师教学的意见和建议是:改变一言堂占16%,少讲多练占26%,增加课堂互动占34%,改革教学内容占24%.学生学习数学的途径基本在课堂内,边听边看书,以完成作业为度.大部分学生很少或从不借阅数学参考书,说明在数学学习上学生缺乏探索钻研,自我要求不高,仅凭课内的90分钟时间,课外复习方式就是完成作业.软件和网络专业近20%学生抄作业或懒得做作业.

3.调查统计后的若干结论

软件专业学生在数学兴趣、理解消化知识的能力、挑战自我上表现更为突出,软件专业32%的学生有参加数学建模学习比赛的意愿.信管专业学生习惯听从老师的安排,自律性、学习积极性更高.网络专业学生的学习状态相对更平淡,但是对学习内容和教师教学的期待比其他两个专业学生高,所谓有心向学,无力“杀敌”.在数学学习兴趣、学习能力上呈现的整体性差异,间接反映出数学课程与各专业课程的相关性.计算机各专业人才培养方向和职业岗位目标不同,需要的数学知识与技能训练不同,分配在数学上的总学时不同,因此应用数学课程在教学中需进行适当的模块划分,加强针对性以适应不同专业的需要.

二、计算机专业导向下应用数学课程的教学理念与设计

应用数学是高职计算机类专业的基础能力课程模块中的必修课程.从短期看,为学生的专业课程学习服务,要适应计算机专业培养人才的任务导向、项目驱动等工学结合的教学模式.从长期看,为学生继续学习提供具有数学特色的思考方式和技能训练,包括抽象化、最优化、逻辑分析、数据整理推断、运用符号、量化能力、建模能力、人工计算能力、数学软件运用能力等.但数学课程的教学时数受到制约,不可能面面俱到地为学生准备所有的知识和进行系统全面的数学能力训练,让不同的专业侧重选择不同的学习内容,实施模块化教学成为必然选择,为此,我们从教学内容、教学方法、教学组织形式、考核评价等方面提出一种模块化教学设计的理念.

1.优化课程知识结构

课程设计遵循“学有所用、够用为度”的原则,以整合计算机专业背景知识、程序设计思想方法、应用问题为主线,将课程教学内容设计成三大模块和若干子模块,各模块知识有独立性和适用性,便于计算机各专业根据需要和课时限制针对性选择.恰当案例是教学核心,通过模块学习和案例分析来训练学生的思维能力和应用能力,使学生获得新的知识和新的经验,并在新知识经验的基础上建立个人的理解力,扩展智力框架.[4]

2.教学方法

课程形式上有理论讲授课、数学实验课、数学建模实践指导课,各部分课时约占1/3.各部分的逻辑关系是:理论知识模块实操模块综合应用模块.教学方法以综合应用模块中的项目为导向,根据项目需要选择理论知识模块的学习深度,兼顾内容衔接和层次递进,应用实验课程强化巩固,使数学理论知识学习、数学实验操作和数学建模形成一个项目式整体.

有数学家说过:“数学素质中最重要的是数学建模意识和基本的数学头脑.”实践表明,数学实验和数学建模实践是扩展学生学习途径、提高学生参与学习的广泛性、提升学生查阅资料能力和团队合作精神的有效形式.

3.教学组织方式

以问题解决为核心组织教学,教学的问题可分为概念问题、方法问题、思想问题、计算问题、推论问题、应用问题、实际操作以及模拟实现等问题.通过项目化分组实施“模块案例+MATLAB软件实现”教学做一体化,逐步解决上述问题,实现教学目标.

4.构建课程新的评价体系

评价的主要目的是为了全面了解学生的数学学习过程,考查学生的“输出”能力,同时督促学生学习和改进教师教学.但以往的评价手段“期末一考定终身”过于单一,不能全面反映学生的真实情况.

对数学学习的评价要关注学生学习的结果,更要关注学习的过程,所以采用过程考核与目标考核、笔试与机试相结合,通过强化项目化分组的过程监控,将作业、小组讨论、实验报告、论文写作、资料查阅等任务的完成情况纳入考核系统,加权计算数学成绩,更能反映学生学习成果的真实情况,同时也能提高学生平时学习的积极性.

三、计算机专业导向下应用数学课程模块化教学实践经验

1.进一步明确了模块化教学的思路

通过研究,教师更清楚地把握了要教什么,教到什么程度,什么教学形式更有效果.学生普遍比较喜欢MATLAB上机学习的形式和体验,新鲜有趣,在老师布置的任务驱动下能全神贯注,通过阅读实验指导,向老师提问和相互交流,大多数学生都能完成任务,特别是听理论课有些吃力的学生,发现自己也能读懂教材,可以动手操作,自然而然就有收获参与的良好心理体验,学生“尝试应用数学”的愿望得到最基本满足.因此加大实践实践教学环节的学时比重成为共识.

2.项目导向,教学做一体化,锻炼和提高了学生的能力

从教学实践来看,在实验室教学,讲解操作演示模仿练习项目训练的方式比较有效果.把一个建模任务以数学论文的形式完成,学生首先感到很困难,但坚持下去,通过查阅资料,小组合作完成的过程带给学生与以往不一样的体验.有的学生在数学学习的总结中写道:“这次写的小论文给我收获蛮大,一来提高了我的思维,那是一次真正思想上自由的思考,虽然一开始摸不着头脑,找不到头绪,只能到处去查资料、看书、查看相关专题,在短时间要理解运用知识,这是平时我们学习很难得到的,真正锻炼到了思维.二来又锻炼了我的计算机应用能力、检索文献的能力、学习新知识的能力和论文写作能力等.这次写论文对我来说是一次很好的经历,这段日子的体会和收获,相信对我今后的学习会有一定影响,让我不断努力进步.”教学做的方式同时促进了学生计算机专业课程的学习和知识的运用.有学生反馈:“这次实训使我对计算机编程有了新认识,虽然我是学计算机的,平时写过很多程序,不过那是事先设计好的题目,要么是课本上的,要么是老师限定好所有条件的,虽然做出来了,却不知道在现实中有什么用,然而这次写程序却给了我很大挑战,感觉写得很辛苦,但是蛮有成就感,因为是自己第一次联系现实用计算机解决问题.”

计算机专业课程(如数据结构、C语言程序设计)教师对应用数学课程中讲授算法逻辑结构、递归算法、最短路算法等的做法大加肯定,在他们传授相关知识时学生理解接受得比较快,数学课程为计算机专业课程教学起到一定的先导作用.

数学教学的层次性更加鲜明.通过课堂普及性教学建模选修提高性教学全国大学生数学建模竞赛集训三级渐次提高的教学链,使具有创新精神和独立钻研能力的优秀学生突颖而出.从2009年开始参加的每届全国大学生数学建模竞赛,均取得全国一等奖、二等奖的佳绩,尤其是2010年,五个参赛队中两个获得全国一等奖并获“高教社”杯,已有三篇学生数学竞赛论文在《数学工程学报》上发表.

3.考核评价方式改变,降低了学习压力,改变学习状况

通过强化项目化分组的过程监控,以数学建模论文写作作为考查学生掌握和运用知识的能力的主要依据,使得学生改变平时混课,学习没有压力也没有动力,考前抱佛脚的情况.把考试压力分解到日常的学习中,学生感到只要平时认真上课,就不会畏惧考试,消除了有句话说的“大学有一棵树叫‘高数’,许多人都挂在上面”的大面积考试不及格现象.

结束语

虽然本课程在教学上取得一些令人鼓舞的改变,摸索出一点适合高职计算机类的数学教学理念、设计和实践经验,学生对数学教学的认可度也得到提高,但要达到“数学学习对每名学生有用”的境界,仍然艰巨.当今数学的范畴不再是几何、代数、微积分.数学扎根于数据,展现于抽象形式中,对诸如表格、图形、趋势分析、财务报告、逻辑辩论、概率推断等等生活、新闻报刊、例行公事中的数学概念的理解展现了数学基本能力,这些能力的掌握程度必然影响到学生未来的职业能力.愿与同行们共同探讨基础课程贴近生活实际和专业需要的教学改革问题,不断改进数学教学工作.

【参考文献】

[1]张秀英,王艳萍,李海燕.计算机数学基础课程改革的探讨[J].郑州铁路职业技术学院学报,2007,3:47.

第6篇:数学建模及应用范文

1 应用型高校特征

应用型高校指的是那些以应用为办学定位,而不是以科研为办学定位的本科院校(研究型高校)。同时,应用型高校是相对于研究型高校和教学研究型高校而言的,它拥有一种独特的教育模式,它对人才的培养目标、培养过程、培养规格和评价标准都有独立的体系。具体有如下五类特征:

1.1 办学宗旨的特点。应用型高校的办学宗旨是为地方区域经济发展服务,优化当地资源配置和帮助当地形成自己的特色优势产业服务。

1.2 办学目标的特点。应用型高校办学目标是培养高质量的应用型人才,以培养面向生产、建设、管理、服务第一线的高级技术应用型本科人才为主要目标。

1.3 专业设置的特点。应用型高校培养的人才应顺从社会的广大需求,直接服务于生产、经济前线和地方大众生活,所以其专业设置不是固定不变,而是根据当前不断变化和创新的新兴产业为指导设置相关专业。

1.4 学科发展思想。应用型高校的学科发展思想是构建应用学科体系,即高校改革的出发点转向市场,更好地服务社会才是最终的应用型高校学科发展思想。

1.5 保障体系的特点。应用型高校高度重视产学研结合、引导大学生就业创业是实现应用型人才培养的根本保障。

本研究对应用型高校的定义为,以体现时代精神和社会发展要求的人才观、质量观和教育观为先导,以适应当地经济社会发展为目标,构建新型的学科方向、课程体系、教学方法和教学手段,力求培养出具有社会竞争力和适应能力的高水准应用型人才的高校,实践教学是其核心环节。

2 模型潜在变量的选取

结构方程模型(简称SEM)的核心概念在20 世纪70年代初期被相关学者提出,到80年代末期得以快速发展,成为多元数据分析的重要工具,它在心理学、社会学和管理学等领域得到了广泛的应用。结构方程模型包括两个部分:结构模型和测量模型。测量模型反映了观察变量与潜在变量之间的关系,其构成的数学模型是验证性因子分析;结构模型通过它可以使潜在变量之间的关系用路径分析的概念来讨论。结构模型的构建包括潜在变量的选取及潜在变量之间关系的建立两个部分。

虽然,国内对于学生满意度的影响因素方面已有了一定研究,但现有文献仅仅从整体上研究了高校学生满意度,并未依据高校办学定位和教育培养侧重点的不同,深入探讨我国应用型高校学生满意度问题。此外,影响学生满意度的因素多涉及潜变量的研究,因此科学的测评手段和测量工具是开展应用型高校学生满意度影响因素研究的前提。基于此,本研究应用结构方程模型技术,处理潜变量及其指标,并通过对影响应用型高校学生满意度的关键因素进行研究,以得到更为科学的影响结果。影响应用型高校学生满意度的因素主要分为前因变量、结果变量和控制变量。

2.1 前因变量的选取

本文借鉴当前应用型高校满意度的相关研究成果,结合上文中关于应用型高校特点分析,综合国内外学者有关学生满意度的前因变量的研究观点,本文选取了教师服务质量、学校服务质量、结果质量作为前因变量。

2.1.1 教师服务质量。教师服务质量是指应用型高校教师的教学方式、教学内容、教学能力。在测量变量的设计上主要参考了沈勇(2008)[2]、刘慧(2011)[3]等人的研究主要从教师态度、教学能力、教学方法和教学内容来测量。

2.1.2 学校服务质量。学校服务质量是指学校对学生的关注程度,提供的课程设置、学习设施、就业指导以及住宿、饮食等后勤管理各个方面的服务质量。主要从课程设置合理性、校园生活丰富性、对学生的关怀性、服务设施齐全性和就业指导性来测量。

2.1.3 结果质量。这个潜变量分别从个人能力提升、实践创新能力、知识和实践技巧、预期收获方面来测量。

2.2 结果变量的选取

学生忠诚和社会反馈是应用型高校学生满意度的重要结果变量,在学生满意度研究中引入学生忠诚和社会反馈两个概念可以更好地研究学生满意度的影响效应。

2.2.1 学生忠诚。对母校的发展前景很有信心,甚至会在有所成就后资助母校的建设,这都表现为忠诚于母校。这个潜变量可以从行为性忠诚、情感性忠诚等方面来测量。

2.2.2 社会反馈。社会反馈是指学生步入社会以后,通过在社会中的表现对曾在学校教育优劣程度的评价。本文选取了工作适应能力、工作绩效、综合评价等方面来测量。

2.3 控制变量的选取

在教育领域,不努力学习很难取得理想的结果,因此感知努力因素可以视为影响服务结果的一个前提因素。学生努力程度不是教育者所容易控制的,从性质上讲,这一变量主要反映的是服务接受者的贡献,因此把它作为控制变量。

个人感知努力。对于个人感知努力程度这个潜变量,是指学生在学校学习过程中的实际努力程度,包括课前必要的准备、积极参与课堂讨论、课后作业练习、出勤率等。本研究从参与教学实践活动积极性、出勤率、课程任务完成情况三个方面来测量。

3 模型构建

在变量选取的基础上,本文构建如下的潜在变量因果关系假设。

3.1 教师服务质量、学校服务质量与结果质量

教育服务质量的特征之一是过程性。学生对教育服务的实际感知不仅包括服务的最终结果,而且还涉及服务的整个过程。服务的过程会影响到服务的结果,这符合逻辑关系。因此,应用型高校学生结果质量的好坏很大程度上受到学校服务质量和教师教学质量的影响,若学校以应用性人才培养为目标、专业设置以新兴专业或新的专业培养方向为主体、合理安排理论课与实践课的比例,同时教师在培养学生方面注重实际操作能力、创新创业方面的培训、学生与社会接轨的能力,那么必然会导致好的结果。基于此,本文提出以下研究假设:

H1:教师服务质量对结果质量有显著的积极影响。

H2:学校服务质量对结果质量有显著的积极影响。

3.2 教师服务质量、学校服务质量、结果质量与学生满意

当学生选择应用型高校,而非研究型高校时,其注重的是自身应用性的培养。对于过程质量来说,若学校和教师在设置课程及教学过程中,以市场为导向,根据社会需要重点培养学生的实践能力、适应能力、就业和创业能力,此时学生对学校服务的预期与实际接受到的相一致,学生的预期得到了满足,必然导致学生满意。对于结果质量,若应用型高校学生在学校、教师合理的安排和培养下,取得了优秀的实践与操作成绩,创新能力和就业能力也相应提高,达到学生的理想状态,必然导致学生满意。基于此,本文提出以下研究假设:

H3:教师服务质量对学生满意有显著的积极影响。

H4:学校服务质量对学生满意有显著的积极影响。

H5:结果质量对学生满意有显著的积极影响。

3.3 学生满意、社会反馈与学生忠诚

对于应用型高校,学生满意度越高,说明学生通过学校所获得的知识和技能与社会的需求相一致,学生踏入社会后能够很好应用所学技能投入到工作中去。因此,学生满意度越高,所获得的社会反馈效果越好。由于应用型高校学生是面向社会、服务社会的,当在社会中能够学有所用,取得较好的社会反馈后,该学生必然会对学校产生一种认同感,同时给予学校良好的口碑。因此,社会的评价反馈能够增强学生的忠诚度。基于此,本文提出以下研究假设:

H6:学生满意对社会反馈有显著的积极影响。

H7:社会反馈对学生忠诚有显著的积极影响。

对于应用型高校,学生满意意味着获得了与预期相一致或比预期还要好的结果,那么该学生可能会向别人推荐母校,这表现为忠诚于母校。基于此,本文提出以下研究假设:

H8:学生满意对学生忠诚有显著的积极影响。

3.4 感知努力与结果质量

学生选择应用型高校,必然重视应用型高校对自身实践创新能力的培养、实践环节的训练、就业创业能力的增强等,学生在教学过程中积极性越高、参与度越高、学习越努力,最终获得的学习成绩、实践能力也越高,即结果质量较高。基于此,本文提出以下研究假设:

H9:学生个人感知努力程度对结果质量有显著的积极影响。

3.5 应用型高校学生满意度的概念模型

基于以上假设,结合前人研究和相关理论基础,本文构建了研究应用型高校学生满意度的概念模型(如图1)。

其中外生潜变量有“教师服务质量”,是指学生在学习过程中对教师的教学态度、教学能力、教学方法、教学内容的实际感知;“学校服务质量”,是指学生在学习过程中对学校提供的教育教学服务的实际感知;“感知努力”,是指学生在学习过程中的实际努力程度,包括课前必要的准备、积极参与课堂讨论、课后实践实习、出勤率等。内生潜变量有“结果质量”,是指学生对学习后的收获与自身的期望比较的实际感受;“学生满意度”是指学生对高校的总体满意程度,反映学生对高校服务满足自身需要程度的总体态度;“社会反馈”是指学生步入社会以后,通过在社会中的表现对曾在学校教育优劣程度的评价。“学生忠诚”是指学生对高校的忠诚程度,是学生对教学服务满意的行为表现。

第7篇:数学建模及应用范文

一、建立经济数学模型的步骤

模型的建立要遵循可行性和实用性,同时在设计的时候要按照一定的方法和步骤进行操作。一是深入地探知经济问题,总结经济问题的相关数据和资料。二是使用假设的途径把研究的问题进行简化,运用数学的方法,将各种复杂的变量进行归纳建立模型。因为模型要真实地反映客观经济,所以不能过于简单。考虑模型实施的难易程度,进而又不能太复杂。这需要分析人员对于所得资料的判断程度和准确的把握,将直接影响到这个模型的难易程度。通常根据模型和经济的关系通常分为经济模型、计量经济模型、投入产出模型、数学规划经济模型四种。用数学语言描述经济问题,进而得到某种经济意义的模型我们通常称之为数理经济模型。它是以定义形式而存在的,就是运用理论和规则表述经济问题中的量的关系。用数学数量相关的理论和方法结合建立模型我们通常称之为计量经济模型,它是统计、数学和经济三种理论知识结合产生出来的。以统计学为基础是它的主要特性。数据的完整是这种理论存在的前提。投入和产出的分析为基础是投入产出模型的理论的主要特性。投入条件和产出的数据是这种模型的主要探讨对象。这种模型存在的条件就是遵循恒等式关系。以系统的部分与总体存在线性关系为假设主要以线性代数为研究工具。各个部门之间的关系,产品地区间的平衡关系和相关的经济活动,都会在这种模型下反应出来。以数学规划理论和方法建立的模型称之为数学规划经济模型。研究对象的数值会被这种模型进行优化,同时反映出经济活动中的存在的问题,选取最佳的方案进行解决。

二、构建和运用经济数学模型时应注意的问题

数学模型对现实的反映是相对而言的,相关的经济范畴的建设是否合理,模型得出的结论是否有着科学性和说服力。在建立数学模型时要注意到以下几点。

1. 对所研究的对象要做严谨的数据采集和分析工作。

2. 在经济实际中只能对可量化的事物进行数学分析和构建数学模型而模型概念是无法进行数量分析的。尽管经济模型是反映事物的数量关系的离开具体理论所界定的概念就无从对事物的数量进行研究。经济上的量是在一定的界定下的量不是数学中抽象的量。

3. 在模型建立的初期要顾及到相关的约束条件。数学方法有着逻辑紧密和推算准确的特性,这决定着数学模型会受到很多条件的制约。如果要确立模型的成立,大多需要假设条件的满足。

4. 动态的经济现象用建造的经济模型去分析要注意,时空中不可量化条件的影响,这种影响有一般处于次要因素,但有时会上升到主要因素。

三、建立经济数学模型应遵从的主要原则

1. 假设原则。这种原则不是独立存在的,相对而言经济问题的存在不是一种矛盾造成的,复杂的矛盾进行交错,所以在解决问题的时候要理清思路分清主次。排除干扰因素这样的假设在更接近实际的情况。假设的时条件的影响的大小、变量的大小和模型的适用范围等都是我们要考虑到的问题。

2. 最优原则。这个原则分为两个方面。一个是经济变量和体系相互作用并且优化使得达到最佳。二是无约束条件极值存在而达到效率的最优、资源配置的最佳、消费效用或利润的最大化。

第8篇:数学建模及应用范文

关键词 模拟电子技术;案例式教学;创新能力

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)24-0094-02

Practice and Application of Case Teaching Mode to Analog Electronic Technology//LI Wen

Abstract Combined with Analog Electronic Technology course teaching, interacting mode between teachers and students was discussed, the existing problems and corresponding solutions were summarized. It has some inspiration for case teaching of other courses.

Key words analog electronic technology; case teaching; innova-tive ability

1 前言

随着电子技术的飞速发展,创新意识已经深入人心。总理提出的“大众创业、万众创新”理念促使创新型人才的培养成为高等教育的一个焦点[1-2]。案例式教学是培养学生创新意识和创新能力的有效途径,是由20世纪20年代美国哈佛商学院(Harvard Business School)所倡导的一种区别于传统教学方法的独特教学模式。这种教学方法把商业管理的真实情境或事件引入教学,激发学生兴趣,培养和引导学生主动参与课堂讨论,实施之后的效果表明该方法颇具成效。该教学方法于20世纪90年代开始引入我国教育界并引起重视,在探究案例式教学过程中不断丰富和发展[3]。本文结合模拟电子技术课程的教学体会,从准备、实施等几个重要环节阐述案例式教学经验。

2 课前准备

明确课程特点 模拟电子技术是高等院校电子信息及自动化类的专业基础课,具有较强的理论性和实践性。以内容多、难度大、工程性强的特点成为学生学习困难的课程之一。其内容主线是以半导体(二极管、三极管)器件为基础,以模拟信号的放大为核心,研究典型放大电路(基本放大电路、反馈放大电路、功率放大电路、集成运算放大电路等)、信号产生与处理电路和直流稳压电源等。二极管和三极管的非线性是其显著特点,放大电路由于交、直流信号并存增加了分析的复杂性。器件参数分散性大,电路调试困难。在整个课程体系中,模拟电子技术起着承前启后的重要作用,成为许多院校的考研课程。

选择典型案例 选取课程中应用广泛、学生易于接受的内容作为教学案例。在课程开始前,教师需要统筹安排好每次课的专题,使学生一开始对整个案例有整体了解,方便学生选择课堂研讨的题目和内容,有利于把握各个专题之间的承接关系。如放大电路、稳压电源、信号发生电路等,起到以线带面的作用。如电压比较器分为单限比较器、滞回比较器和窗口比较器,学生需要掌握三种比较器的特点和电路原理,可以和冰箱自动制冷保温这一实际问题相联系。引导学生分别使用三种比较器作对比,重点体会滞回比较器的应用场合,同时对比使用窗口比较器的异同。通过这种案例分析对比,学生可以充分理解三种比较器的优缺点。

设计环节与任务 确定案例内容后,如何逐步引导学生发现问题、分析问题和解决问题?需要精心设计教学环节,明确学生的任务。仍以电压比较器为例,首先要求学生通过查阅资料,以冰箱压缩机制冷为例,设计温度控制系统,使冷藏室温度保持在0~5 ℃。学生自愿结成小组,选用不同的比较器分别设计方案,并讨论各种方案的优缺点。教师课件要精美简洁,主要是对内容分好层次,对方法进行分类比较,力图让学生在较短的时间内理清思路,认识到位。这样既可以尽可能涉及更广阔的领域,又可以提高讲解效率。

3 实施过程

适当的引导与提示 课堂以学生为主,增强师生之间、组组之间的互动,调动学生的积极主动性和参与性。教师需要提高教学技能和技巧,写出部分案例内容。学生要充分了解案例内容和要求,并使之具有实用性和可操作性。在开始部分可以使用5~8分钟或回顾上一堂课的内容,或介绍本节课的主要意图。这一环节虽然短暂,却必不可少,有助于学生回忆所学相关知识,解决新问题或者理解新知识。由于讲解时间有限,要求教师讲解效率高,形式可以多样化,采取多种方式综合使用,既增加学生兴趣,又突出课堂内容特色。在学生讨论过程中,教师进一步引导学生的研究思路,或启发,或设问,或留出悬念,鼓励学生一步步深入下去。

联系实际问题,激发学生兴趣 案例式教学的出发点就是联系实际,因此,在教学中注重工程应用型人才的培养是目前本科教学改革的方向,更是社会用人单位对学生综合素质考核的重要方面。其实践能力的培养就是通过教学中紧密联系实际来实现的。但是大多数院校受到教学资源和教学环境的限制,实验课程的内容无法突出学生自身专业学科的相关应用,由于学习目的缺失,学生逐渐失去学习兴趣。

因此,案例式教学增加了学生自身思考的时间,由被动变为主动,通过工程化应用的讲解和实际操作,使学生了解所学领域的行业特点和发展动向,通过实际问题认识所学理论及专业知识是如何关联的。例如:使用窗口比较器能够实现冰箱保温吗?在滞回比较器中,滞回压差代表什么含义?单限比较器可用来控制冰箱的自动保温吗?这些问题在联系实际时都具有重要的物理含义,学生可以体会得更深刻。

借助现代网络,延伸教学范围 模拟电子技术是一门综合性课程,实践环节包含仪器使用、器件应用和工程实践常识等。仅凭借实验室往往达不到目的,借助现代教学技术,引入多媒体、软件仿真、局域网教学等多种教学手段,可以激发学生学习兴趣,提高教学效率与质量,是保证案例式教学顺利进行的有力手段。大力开展计算机辅助教学,开发并完善实验课件,鼓励学生将自己的想法和设计方案进行模拟和仿真,以便S时发现设计思路和设计方案等方面存在的错误,可以避免造成不必要的资源浪费。如在课堂教学中引入仿真软件EWB,既可以在课堂上随时仿真出动态的结果,又可以活跃课堂气氛,给学生留下深刻印象。

重视课后总结,培养科研意识 随着时代的发展和科技的进步,相当多的本科学生需要进一步深造,因此,在本科学习阶段有意识地培养学生的科研意识具有重要意义。即使学生本科毕业后直接就业,这种主动思考、独立学习的能力对培养他们的工作作风也是非常有益的。案例式教学完成以后,要求学生规范而详细地写出总结报告,既是整理学习思路的过程,也是培养细致耐心的科研精神的过程。

4 结语

笔者结合长期从事模拟电子技术课程教学的体会,对案例式教学的特点及重要环节的实施经验进行梳理和分析。总之,对处速发展的电子技术而言,教师需要思考教学工作如何适应现代化教育,要求改变传统的教学思维模式和教学方式,紧密联系实际问题,充分了解专业领域的前沿知识,充分利用现代教学手段,激发学生的学习兴趣,提高学生的专业技能和综合能力。

参考文献

[1]陈芳林,周宗潭.研讨式教学在“计算机视觉”课中的应用探索[J].中国电力教育,2013(26):65-66.

第9篇:数学建模及应用范文

关键词:软件技术;面向应用;模块化

中图分类号:G42 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)09-0055-02

一、引言

“软件技术基础”课程原本是本科院校非计算机专业学生在学习完计算机基础和VB、C等程序设计课程之后,为提高其利用计算机软件技术解决所处专业领域实际问题的能力而开设的一门软件技术综合课程,淮南联合大学是一所高职高专类院校,考虑到高职高专类学校学制时间短、专业课程多等实际情况,目前“软件技术基础”课程的开设主要限于我校计算机系相关专业二年级的学生,其目的是在较短时间内培养学生计算机软件方面的综合素养,提高他们的软件应用开发能力。技能教育是高职教育的主要特点之一,面向应用的教学方式是提高学生实际应用技能的有效途径,为此我们在“软件技术基础”教学实践中,面向应用、积极探索,采取了一种模块化、项目驱动和学生自主学习相结合的教学模式。

二、教学内容

根据工科计算机基础课程教学指导委员会制定的计算机软件技术基础教学要求,《软件技术基础》的教学内容中包括程序设计语言、算法与数据结构、软件开发与软件工程、多媒体与用户界面、操作系统、数据库、网络、工具与环境等,内容庞杂知识面广,如何针对我校计算机系的专业特点和学生情况,从面向应用的角度选择合适的教学内容是一个需要思考的问题。

我校计算机系相关专业学生在学习“软件技术基础”这门课程之前,已经学习过的计算机方面的课程仅包括计算机文化基础、C语言,VB等,而计算机软件技术基础教学要求的其他方面的内容基本没有涉及,在此基础上学习“软件技术基础”,如果简单采取“黑板”+上机传统教学方法,全面介绍“软件技术基础”教学要求的内容,虽然可以使学生系统地掌握软件技术的有关知识,但时间短、任务重,即使能够完成,也只能泛泛地学习,教学质量难以保证,更不用说培养软件开发技能了。因此在教学内容方面必须有所选择,既要注意知识的系统性又要注意教学的实际效果。

教材方面,我校“软件技术基础”课教学使用的教材是高等教育出版社出版,麦中凡、吕庆中、李巍、何玉洁主编的《计算机软件技术基础》(第二版),属于“十五”国家级规划教材,该教材的主要特点是内容较为系统全面,教材内容的顺序为:第一章 导论;第二章 程序设计设计语言;第三章 算法与数据结构;第四章 VB环境下编制应用程序;第五章 多媒体与多媒体应用开发;第六章 软件开发活动;第七章 软件工程与软件过程管理;第八章 操作系统;第九章 几种常见的操作系统;第十章 关系数据库系统;第十一章 数据库应用系统的设计与实现;第十二章 网络编程;第十三章 网络协议与网络操作系统;第十四章 网络程序设计。可以看出,教材章节内容并不是按软件开发活动的过程来安排的,如果采用传统的教学方法,依照教材的顺序开展教学,则每周一次的上机实验时间在学期开始阶段将因为实验内容不足而浪费,而且上机实验的内容随章节不同而不同,学生得到的技能训练也必然是间断不连续的,无法体现软件开发过程的系统性和工程化原则。

为此我们采用了项目驱动+模块化组织教学内容的方式:首先将教学内容必须包含的部分分成四大模块,分别是数据结构模块、数据库管理系统模块、操作系统模块和软件工程模块,在数据库管理系统模块中主要介绍关系数据库系统和数据库应用系统的设计与实现;在操作系统部分重点介绍操作系统的特性、功能、种类、结构和资源管理;在软件工程模块则包括软件开发活动和软件工程与软件过程管理。四个模块在内容上相互独立,教学时可以根据需要确定教学的先后顺序。同时考虑到“软件技术基础”是一门实践性很强的课程,实际的软件开发活动与上述四个模块关系密切,为此我们在教学内容中安排了一个实际的数据库管理系统项目,以项目开发过程作为教学的主线,根据项目开发过程需要使用的四个模块中主要内容的先后顺序,决定四个模块教学的顺序。在四大教学模块中未能介绍到的一些内容如程序设计、界面设计等则融入到项目的实际开发过程中,这样既保证了知识的系统性,同时又便于学生软件开发技能的培养。另外,为了更进一步提高学生的自主学习能力,培养学生学习掌握软件技术技能的兴趣,结合学校每年一次的软件作品展示,我们把教材中“多媒体与多媒体应用开发”、“网络程序设计”这两部分内容安排作为学生自学的内容。

三、教学方法

(一)“软件技术基础”常用教学方法

“软件技术基础”课程教学内容涉及多门计算机专业课程,内容多而杂,但作为一门课程学时安排有限,在有限的教学时间内,既要完成软件技术基础知识的传授,又要达到培养学生软件开发技能的目的,的确是一件较为困难的事情。目前国内主要采用三种做法:

1、“浓缩型”。这种方法是将教学内容的每一个部分压缩成一个简单的教程,但这种教程对教师的要求较高,在教学时容易产生内容讲授不深不透的问题。

2、“概括型”。这种教学方法以实际应用项目的开发展开,围绕项目开发介绍知识点,能覆盖多少就覆盖多少,这种方法的优点是可以做到“学以致用”,缺点是讲解的内容不够系统和全面,容易产生明显的薄弱环节。

3、“分散型”。这种方法是一种技术一门课,因此需要安排较多的学时,同时需要精练的系列教材。