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数学建模目的精选(九篇)

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数学建模目的

第1篇:数学建模目的范文

关键词:中职数学;项目教学;模式探析;实践运用;合作意识

中职数学教学过程不同于其他的教学,这一课程的设置与教学过程都具有很大的针对性,因而在我们教学的过程中更加应当注重知识性与使用性的结合。将数学知识与实际的中职学生学习任务相结合,能更好地体现中职教学过程中数学教学的实用性与重要性。作为中职教师,我们应当完善好中职数学项目教学模式的实践教学过程,为学生能在中职数学课程中获得更多、更有益于实际应用的数学知识而努力。

一、中职数学教学的特点要求我们更要注重理论知识与实践运用的联系

在中职教学中,我们并不应当一味追求知识的深度,而应将教学的重点放在知识的实用性与实践性上,并且要多用实践来教学,这样才能更有效地促进学生对知识的应用性。我们应当针对课堂上的数学知识有重点地进行实践分析与探讨,这样也能让学生学习一些就吸收一些,可以更有效地增加他们的知识。在课堂上真正做到理论联系实际,才是我们教学过程中的重要内容。我们在中职教育的数学知识教学内容设置上应当针对不同的学科有针对性地进行不同的知识安排教学,把最适合于学生运用的数学知识教授给该专业的学生。

例如针对会计专业的有关培训,我们可以就数学计算在Excel中的使用进行展开教学。Excel不仅是会计学员的必学内容,也是一种很好的数学计算工具。这种有针对性的中职数学教学,对学生日后的工作是有很大帮助的。

在这样的数学知识与职业内容有机结合的过程中,我们可以极大地提高课堂知识的有用性。在课堂上,我们同样需要针对这些知识进行展开教学与实践培养。这样,在有关的实践中可以更好地培养学生的实践能力,避免他们只顾学习或用死记硬背的方法来学习课本上的知识,让他们知道自己所学知识的应用的位置及用处。这种实践可以在提高学生专业应对能力的同时更好地理解数学问题,培养数学应用能力。同时,也可以在专业内容的吸引下提高课堂教学的趣味性,为学生更好地学习中职数学教学内容提供一个良好的保证。

二、中职项目数学教学的开展需要培养学生的探索精神与合作意识

在我们现在的中职教学过程中,更加急需的是培养一批有合作精神与知识探求能力的新青年。中职学生很多都习惯了在家庭中以自我为中心的生活方式,因而团队合作意识差,不能很好地应对以后在工作实践中的问题。我们在开展教学的过程中,要想办法帮助学生建立团队合作意识,尤其是在这个有许多同学的大集体中,更要鼓励学生之间的团结性。在课堂教学中,我们可以让学生分组练习,并提出一些针对性的问题分别让每个小组来回答,这样能让小组之间的成员更积极地思考,既能增加团队之间的竞争性,也能间接地增加学生之间的团队协作能力,使他们能更好地应对日后在实践中的问题。在项目数学教学中,我们要培养学生这种团队精神与探索意识。项目教学法是让学生实施一个具体的项目,使他们学习的目的明确、兴趣浓厚。在项目实施过程中,学生时常会感受到成功的喜悦,这更能提高他们的学习积极性。项目教学大多要分小组完成,实施项目的过程分为布置任务、小组自学和讨论、项目实施、小组汇报、总结发言,通过小组内及小组间的充分交流、讨论、决策等,能提高学生的合作能力,强化学生的团队意识。而合作能力和团队意识恰恰是当前社会化大生产所要求的基本素质。

中职学生学好专业的目的明确,与专业结合进行数学教学,更能调动学生的积极性。我们在教学中可以适当地布置与学生专业有关的内容,进行小组讨论完成学习任务。我们可以预设几个不同的题目分给几个小组,让学生以小组为单位完成数学问题。为督促学生建立小组意识,我们可以适当增加题目的难度,以确保学生只有在小组合作的前提下才能完成任务。这种小组的合作,每个学生都会被分配到不同的项目,在学生独立探求答案的前提下同样需要小组整合每个人的答案,才能完成一个整个的数学项目计划。我们这种以小组为单位的数学教学可以培养学生良好的合作精神,并且能培养学生探寻知识的能力。同时,这种小组式的合作更能激发课堂的趣味性,引导学生主动去学习数学。

在我们的中职数学教学内容中,不仅仅应当注重知识的传授,更应当注重培养学生的实践能力与学习能力。而且学生在日后会自己独立面对许多的问题,我们在教学过程中更多的是要教会学生如何去应对这些问题。在这种教学的前提下,在进行数学项目教学过程中,我们应当安排学生针对自己的专业特点进行相关的训练。同时,我们要注重培养学生的团队合作精神,因为学生在日后的工作中免不了与他人合作完成项目。总之,在中职教学过程中,我们应当有针对性地进行项目教学,以帮助学生更好地应对日后的实际问题。

参考文献:

[1]李强.论项目教学理论在中职数学教学中的应用[J].课程教育研究,2012(3).

第2篇:数学建模目的范文

1 硬件、软件与通讯与、触摸屏界面设计

LED数码显示项目的触摸屏选择三菱公司的GOT1000系列型号,触摸屏设计和仿真软件分别为GT Designer2,GT Simulator2,PLC选择三菱FX2N系列,PLC编程软件为GX Developer[2]。

控制系统主要由电脑、PLC、触摸屏三个设备构成,实现通讯接线,过程如下:PLC程序设计好后,将电脑COM端和PLC的编程接线通讯口用专用数据线连接起来,把程序下载到PLC中;触摸屏界面设计好后,将电脑COM端和触摸屏RS232口用专用数据线连接起来,把界面设计文件下载到触摸屏中;下载完毕后,将触摸屏的RS485口和PLC的编程接线通讯口用专用数据线连接起来,可通过触摸屏开关元件控制触摸屏负载元件,以及PLC的输出,同时,PLC输出还可连接到相关负载设备上,如LED彩灯等,从而实现对负载设备的控制;在PLC输入端也可连接实际开关,实现实际开关和触摸屏开关的双控制。通讯时要注意,数据线的插拔时最好为断电状态,否则可能会损坏设备。

每一个触摸屏元件都需设置软元件编号,如I/O点端子号。在PLC程序设计里,触摸屏输出软元件用输出继电器Y表示,而触摸屏输入软元件用中间继电器M表示,与实际开关输入软元件用输入继电器X软元件表示相区别,这样可以用触摸屏和实际开关来控制整个系统,组成双控制系统。触摸屏控件软元件设置与PLC程序相对应。

启动和循环开关均为位开关控件,动作设置为交替,启动按钮文本设置在开关为ON时设置为"启动",为OFF时设置为"停止",可通过交替按按钮选择启动或停止功能;循环按钮文本设置在开关为ON时设置为"循环",为OFF时设置为"单字",可通过交替按按钮选择所需功能模式。右下角箭头为画面切换按钮,按下可以切换回欢迎界面;右上角"Help"为帮助按键,按下可以切换到帮助界面,显示功能说明。普通点动位开关控件排列成4×4按键键盘,普通位指示灯控件在画面左侧排列成8字形。通过按键输入和模式选择,在8字形LED上显示出所要求的按键数字或字母。

2 仿真与实现

LED数码显示项目的PLC程序可以编写梯形图程序,或状态转移图(SFC)程序。LED数码显示结果最终可通过仿真或下载来实现。

第3篇:数学建模目的范文

[关键词] PBL; 信息技术与课程整合; 人类学; 教学模式

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 田阡(1973—),男,湖北荆州人,教授,博士,主要从事文化人类学研究。E-mail:wonderstq@yahoo.省略。

一、信息技术与人类学课程整合

教学模式研究的现实意义

人类学是一门研究“人的学科”,以人类自身及其文化为对象,研究人类起源和发展。[1]人类学专业培养掌握人类学、社会学、文化学基本理论和方法的德智体全面发展、具有现代科学思想和优良人文素质的专门人才。人类学注重田野调查方法与技术的训练,注意提高研究技能以及进行应用研究的能力,强调如何去探索知识和观念的形成,而不仅仅是对事实的修饰和给出正确答案。20世纪60年代初,美国国家科学委员会(NSF)的“课程内容改进小组”(CCIS),赞助加州大学伯克莱分校的“人类学教育资源中心”(ERA),举行一连串对于大学院校人类学课程与教学的讨论。[2]但是,关于如何改进人类学教学方式和教学模式,一直是学者们比较忽略的内容,Kurti(2004)引用人类学家Ulf Hannerz在1996年的欧洲社会人类学协会(EASA)上的发言来强调,人类学家们往往更多的是谈论在田野调查中的知识,几乎不去关注教室里的教学状况,而且这种现象从20世纪90年代中期至今都没有改变过。[3]在我国,人类学教学也几乎不被人类学家们提及,仅有一、两篇文章关注了这个主题。[4][5]

信息技术不仅为人类学研究提供了丰富的信息来源、新的传播载体和新的信息互动平台,也拓宽了人类学的研究视角,而信息技术与人类学课程整合更为人类学课程的创新提供了契机。所谓信息技术与学科课程的整合,就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种新型教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用,又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学方式,从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使传统的以教师为中心的课堂教学结构发生根本性变革,从而使学生的创新精神与实践能力的培养真正落到实处。[6]美国教育技术CEO论坛的第3个年度(2000年)报告指出:“数字化学习的关键是将数字化内容整合的范围日益增加,直至整合于全课程,并应用于课堂教学。当具有明确教育目标且训练有素的教师把具有动态性质的数字内容运用于教学的时候,它将提高学生探索与研究的水平,从而有可能达到数字化学习的目标。……为了创造生动的数字化学习环境,培养21世纪的能力素质,学校必须将数字化内容与各学科课程相整合。”这一权威论述阐明了整合的目标——培养具有21 世纪能力素质的创新人才,也揭示了整合的内涵——创造生动的数字化学习环境。

人类学学者曾在信息技术与人类学课程整合的教学资源建设与利用、网络平台建设等方面做过探索性研究。[7][8]但是,怎样创建一种体现人类学学科特点、既能发挥教师主导作用又能充分体现学生认知主体地位的“主导—主体相结合”教学结构的相关研究却很少。如何创造生动的数字化学习环境,培养具有21 世纪能力素质的创新人才,实现信息技术与人类学课程整合的目标,有待我国人类学教育工作者的逐步探索。因此,本文尝试围绕信息技术环境下人类学课程教学模式的创建展开探讨。

二、信息技术与人类学课程

整合教学模式的理论背景

田野调查不仅是人类学研究的基石,同样是学生获得知识的第二课堂。[9]文化人类学在研究不同文化现象的基础上总结出一般理论,文化习得亦一直是文化人类学领域中的重要内容之一。学生也可以通过模拟社区成员的文化习得方式来获得知识,这就要求将田野调查纳入到人类学课程之中。在田野调查所特有的“异文化环境”中,学生们可以采用沉浸式学习模式完成小组合作和课程要求的内容,促进学习效率的提高。学生通过设计项目和田野调查中的互动以及与教师的沟通交流来解决问题,令自身在人际交往的技能、解决问题的技能、知识的获得等方面得到更大的发展,而信息技术环境不仅会为学习搭建适宜的脚手架,更会帮助学生强化和巩固技能、促进发展,达成数字化的人类学课程学习目标,并逐渐形成数字化环境所需的生存与发展能力。

(一)“主导—主体相结合”教学结构

教学结构是指在某种教育思想、教学理论和学习理论指导下的、在一定环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式,是教学系统四个组成要素(教师、学生、教学内容和教学媒体)相互联系、相互作用的具体体现。[10]教学结构决定着教师以怎样的教育思想、教学观念、教与学理论来组织教学活动进程。“主导—主体相结合”教学结构既强调发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的主体地位,其最终目标是要通过这种新的教学思想来优化教学过程以取得最佳的教学效果。在双主教学结构中,教师、学生、教学媒体、教学内容四要素存在强交互作用。学生处于开放、互动的学习环境中,进行互动和积极自主性学习,有利于创造性思维和实践能力的培养。教师则在内容、媒体、活动设计和指导学习过程中有很强的主导性,保证了学习的方向和指导性,从而有效地提高教与学的质量和效率。

第4篇:数学建模目的范文

关键词:高职;艺术设计专业;工作室

随着我国人才需求的多元化发展,使高职教育得到了空前的重视,其中高职艺术设计专业经过近十年的发展,虽然取得了一些成绩,但是由于办学时间短,相关经验缺乏,该专业的人才培养模式基本上沿袭了大学本科的教学模式,忽视了学生的实践操作能力的培养。且在教学形式上,仍以传统的课堂教学为主,学生的动手能力和实际操作能力的培养被严重的忽视。这弊病不但严重阻碍了高职院校艺术设计专业的发展,还使高职院的毕业生很难适应艺术设计企业对高技能人才的要求。本文对高职艺术设计专业项目工作室制教学模式进行了研究,希望能够为改进我国高职院校的教学模式,提高高职院校毕业生的动手能力和实际操作能力做出贡献。

一、工作室教学模式的概念和特点

1.概念

工作室制教学模式是以工作室为载体。将课程、教室与生产实践融为一体,将传统的学校封闭式教学变为面向生产实际的开放式教学,以课程知识为基础,以专业技术的应用为核心,以专业教师为主导,以承接技术项目为主要任务,将生产与教学紧密结合,由教师带领学生在承接和完成生产技术项目的过程中完成综合专业技术的训练。

2.特点

(1)开放式的教学,淡化“教室”的概念

工作室的突出特点是面对市场,学生由教师带领直接参与实际的生产实践。将传统的封闭式课堂教学转化为面向市场需求的开放式教学。在工作室教学模式下教学课堂得以无限延伸,由课堂延伸到资料室、图书馆、电子网络甚至客户的市场,这样可以使学生更深刻地了解社会,也使学生得到了更多的自主学习时间,使他们变被动地接受为主动地探索。

(2)项目式的教学,淡化“课程”的概念

工作室制教学模式一般采用项目式教学。以实际的项目为主要懂得教学内容。这完全突破了课程教学的内容,学生的教学内容不再依赖教学大纲和教科书,而是以完成项目为目标,在项目中学习知识,淡化了“课堂”的概念。

(3)教师与学生充分互动,使双方的专业技术能力都能得到提高

工作室制教学模式完美的继承了“师傅带待弟”的言传身教的教学方式。它特别强调教师和学生的教学互动,通过教师的示范性教学提高学生的学习效率,也通过教师指导学生的实践,实现了理论与实际的相结合,在提高学生的理论水平的同时,也使学生的实际操作能力得到了提高。

(4)注重学生适应社会能力的培养,缩短了学生毕业后的职业适应期

在工作室项目教学模式下,由于紧紧结合市场需要,学生与企业直接交流,参与的企业的生产实践活动,使学生所学知识和技能能够很好地适应企业和市场的需求。同时也通过和企业、社会的直接交流,使学生的社会能力得到了磨炼。这样也缩短了学生的职业适应期,提高了毕业生的就业率。

(5)产学发展与企业合作的新模式

工作室是学校教学与市场的桥梁,它起到了促进校企合作的纽带作用。通过工作室制教学可学校直接获得经济效益,也提高了企业的研发水平。另外,学生也可以通过参与项目得到一定的酬金,减轻学生的负担,起到助学的作用。

二、高职艺术设计类专业“工作室制”教学模式的构建

“工作室制”教学模式一般将学生的学习过程分解为以下三个阶段:第一阶段即学生入校的第一学年,学生的主要工作以基础课程学习为主,学习方式以校内课堂教学为主,这一年以培养学生的基础素质与专业素质为主要目的:第二阶段即学生入校的第二学年,学生的工作以学习基于工作过程的专业课程为主,在这一年里常常对学生进行岗位技能知识学习、职业素质培养与岗位技能实训;第三阶段即学生入校的第三学年,学生的工作主要是基于企业岗位的需求,以实际工作任务为主要形式的生产性实训教学为主,这一阶段学生主要在校内外“工作室”里进行顶岗实习,教师以企业设计师的身份来对学生进行管理和业务指导,学生以准员工的身份参与实际生产过程,定期轮岗,适应不同工作岗位的要求。

高职院校的“工作室制”教学模式的构建可采用以下操作过程:首先认真分析国内外艺术设计专业院校的成功经验,同时结合高职艺术设计类专业的现状对“工作室制”教学模式进行可行性分析。其次建立类似于“工作室建设改革领导小组”和“工作室建设工作小组”等组织机构,对工作室的系列规章制度进行起草,通过对建立过程进行整体规划。再次对企业和兄弟院校的意见进行充分调研,再认真分析这些意见的基础上,邀请国内外专家小组进行认证,开始试点运行。然后在认真分析试点运行经验的基础上,组织召开企业、教师、学生座谈会和“工作室建设专家小组”会议,听取各方意见就工作室制教学模式如何进一步的开展进行探讨。同时开展师资培训、技术培训及职业技能鉴定,然后对相关合作企业的运营情况进行分析,找到校企契合点,全面推行“工作室制”模式。最后再运营过程中,企业、教师、学生和“工作室建设专家小组”要随时总结和分析“工作室制”模式的运营情况,及时发现问题解决问题。

三、“工作室制”教学模式的具体实践措施

高职艺术设计类专业进行“工作室制”教学模式的实践,主要目的就是培养具有创新思维、职业素养和专业技术能力的复合型人才,这不但满足了市场的需求还提高了学生的就业率。根据笔者多年的教学经验,一般来说“工作室制”教学模式有以下几条实践措施:

(1)理顺课程体系,推行完全学分制,设立工作室

课程体系和学分制的构建是“工作室制”建设的前提,也是“工作室制”教学的主要内容。学校应该组织学校专业教师和企业技术骨干,在认真分析当前环境艺术设计专业所对应岗位所需的技能的基础上,以实际岗位技能要求为标准,构建“工作室制”课程体系。然后以学分制为基础,开发相关的课程模块,学生可在各个课程模块中进行自由选择,完成自己的课程教学。

(2)建设一支高水准的教学团队

高水准的师资队伍是“工作室制”教学模式成功的关键。相关学校应该聘请业内专家担任学生的指导教师,加强对校外指导教师的管理与聘任,理顺与校内教师的关系,实现优势互补;通过引进和培养专业带头人、专业骨干教师、专业骨干教师培训等途径,建设一支具有较高教学水平和较强实践能力、专兼职结合、结构合理的教师团队。

(3)建立与工作室相配备的公共技能实训室

与工作室配套的公共技能实训室,是学生学习的重要平台,也是“工作室制”教学模式的物质基础。一般可以从专业建设的实际出发,建立与专业紧密结合的公共技能实训室,如计算机辅助设计实训室、摄影工作室、造型工艺室、制图实训室等,为学生了创造良好的实训教学环境。

(4)是通过职业技能鉴定来促使学生专业实践技能的提高

职业技能鉴定和设计具有一定的权威性,通过职业技能的鉴定可以提高学生的专业职业技能。对于艺术设计专业,一般有以下的职业技能鉴定,如:室内装饰设计员、广告设计师、Adobe设计师、包装设计师、陈列展览设计师和景观设计师等。鼓励学生参加这些职业技能鉴定,可以促使学生专业实践技能的提高,也可以使学校的教学与社会行业进行充分接轨。

(5)是加强组织建设,制订切实可行的管理制度

建立强有力的组织机构是“工作室制”项目能顺利实施的关键,要积极通过实践教学管理部门进行统一协调、各专业教研室、办公室各司其职,定期进行讨论落实,做好“工作室制”实施的具体工作,并通过制定切实可行的制度,对项目建设的管理、绩效评估、奖惩等方面进行细化,对专业建设指导委员会制度、教学管理制度、完全学分制度、绩效考核制度、设备管理制度:学生管理制度进行完善与修订,充分调动各部门的积极性,为专业建设提供制度保障。

参考文献:

[1]王 丽.构建有专业特色的工作室制教育群们.高教教育与评估,2007,(5):59-61.

第5篇:数学建模目的范文

【摘 要】“慕课+翻转课堂”是线上教育和线下教育完美结合的教学模式,它旨在促进优质教育资源全民共享,助推教育公平。为了实现提高教育质量,让学生学习更加自主、让教育从知识本位走向综合素质本位、让学生远离家教等价值追求,华师慕课探索了诸多路径,如持续探讨“慕课+翻转课堂”的本土化实践、建设与完善在线学习平台、微视频资源结构化、招募师范生志愿者提供在线答疑等。

关键词 翻转课堂;慕课;微视频

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384(2014)11-0010-04

慕课(MOOCs),即大规模开放在线课程英文Massive Open Online Courses简称的音译。翻转课堂(Flipped Classroom),是相对于传统的课堂上以教师讲授、学生听讲,课后学生完成作业为主的教学模式而言的;它是指课前学生在家观看教学微视频,完成知识的理解与把握,课堂上完成作业,深化讨论,动手操作,探究创新的课堂教学模式。“慕课+翻转课堂”是线上教育和线下教育的完美结合,因为慕课教学可以高效地传递知识,而课堂上面对面的讨论式教学则更有利于思维的深化与拓展、情感的沟通、体验的丰富等,二者优势互补。

华师慕课:从初步建立到茁壮成长

中国基础教育取得的成就让全世界瞩目,这一点毋庸置疑。但是在就学人口多、资源相对有限的条件下,大班额的班级授课制带来的弊端也显而易见,学生的个性化学习需求得不到满足,兴趣、爱好等很难得到激发和发展。课堂上以教师讲、学生听为主的教学模式,使得学生的学习较为被动,问题和困惑很难得到及时解决。如何解决这些难题,让学生的学习更为主动,让教学更能满足学生个性化的学习需求,始终是让我们困惑的问题。

2012年,一场由哈佛、斯坦福、麻省理工等世界顶尖名校掀起的教育风暴——慕课,震动了整个高等教育界。无独有偶,在基础教育界,借助于数字化技术,一场以“翻转课堂”为手段的变革也迅速地到来。华东师范大学陈玉琨教授敏锐地意识到,信息技术催生的这些实践对于满足学生的个性化学习需求、激发学生的学习主动性等会有重要帮助。

与此同时,随着第三次信息技术浪潮的到来,不得不承认,我们的社会也已经从工业文明时代开始步入信息文明时代,信息化已经改变了人们的生产、生活与交流方式,教育不可能不受这一趋势的影响,否则教育就是自甘落后于时代潮流。为顺应这一时代的要求,华东师范大学于2013年8月专门成立了慕课中心,探索与研究新时期慕课的发展。华东师大慕课中心牵头,联合清华大学附中、华东师大二附中等全国20余所知名高中,北京三十五中初中部、上海育才中学等20余所知名初中,上海一师附小、成都泡桐路小学等20余所知名小学,分别组建了C20慕课联盟(高中)、C20慕课联盟(初中)与C20慕课联盟(小学)。华东师大慕课中心和慕课联盟学校一起,共同探索开发基础教育阶段各学科的教学微视频,推动全国各地“慕课”的建设;借助于“慕课”平台,促进学校“翻转课堂”的实施;积极探索个别化、自主性与互动式的创新型人才培养模式,革新传统课堂教学模式,推动我国基础教育的改革。

从2013年8月至今,华东师范大学慕课中心与C20慕课联盟分别在广东省深圳南山实验教育集团、上海市七宝中学、浙江省杭州市学军中学、江苏省镇江外国语学校、江苏省苏州国际外国语学校、青岛二中、青岛经济开发区实验初中、常州北郊初中、上海金山第二实验小学、上海大宁国际小学等地先后召开了19场“慕课与翻转课堂现场观摩与研讨会”,逾6000名中小学教师与会。这些活动受到联盟校教师极大的欢迎。

2014年6月,鉴于更多的学校有志于从事慕课与翻转课堂的教学改革实践,上海市静安区教育局、广州市教育局、苏州市教育局与华东师范大学慕课中心协商,联合发起成立C20慕课联盟(地市教育局)。该联盟旨在共同探讨“慕课+翻转课堂”的教学模式,以实现我国基础教育从知识本位向综合素质本位的转化,推动教育公平,实现优质教育资源的共享,全面提升我国基础教育质量。该倡议很快得到了众多地区教育部门的响应,目前已有20家地市教育局加盟,共同参与慕课与翻转课堂教学模式的改革实验。

基于一年的实践,联盟学校发现“慕课+翻转课堂”教学模式对改变特殊儿童具有显著的效果,无论是学生的学业成绩,还是人际交流方面的表现,都非常令人惊喜。为此,华东师大慕课中心正酝酿成立C20慕课联盟(特殊学校),共同探索“慕课+翻转课堂”的教学模式对特殊儿童的教育影响。

华师慕课的价值追求开发高质量在线课程,使优质教育资源为全社会共享;改善人才培养模式,提高教育质量,这是华师慕课永恒的追求。

1. 优质教育资源全民共享

华师慕课具有“分享”的情怀,华师慕课网站(c20mooc.cn)上无论是 “名师名课”“名校名栏”,还是“获奖佳作”“翻转课堂精选”等,一律都可以无障碍免费观看;凡是华师慕课中心举办的活动,无论是慕课与翻转课堂教学观摩研讨会、专家讲座,都会免费对外开放。“审视今日,慕课带来的是超时空的变革。不仅在全球各个角落我们都能学到优质的教育资源,而且还是移动的,可以走到哪学到哪,甚至可以反复学,十年、二十年后再学。这就是一个巨大的变革,是‘继班级授课制以后最大的一次革命’,它使教育超越了时空的界限,使得优质教育资源全球共享、全民共享。”

陶夏新(全国政协委员、黑龙江省政协副主席)在全国两会上提出,教育不公平主要是优质教育资源分配的不平衡,其核心还是优质教师资源的不平衡。他建议转换发展思路,借助慕课促进教育公平。

2. 让学生的学习更加自主

每个孩子都是不同的,其学习的方式、学习节奏、对学习材料的要求等都是不同的。教育应尽可能提供适应每个孩子需要的教育,激发和发展个体的最大潜能。在班级授课制的背景下,一个班几十人甚至上百人,教师无法满足学生个性化学习的需求。“慕课+翻转课堂”的教学模式为改善这一状况提供了可能。课前学生一个人在家里或是学校内,学会了可以快进,学不会可以反复学,在线或当面求助教师或同学,自主性大大提高。课堂上,基于学习程度学生分组学习,教师的指导也会更具针对性和实效性。

3. 让教育从知识本位走向综合素质本位

“让教育从知识本位走向综合素质本位”是指,教育要从以往只注重知识的掌握走向既注重学生知识的掌握又注重学生能力发展,其中主要是学生高级思维能力的发展;更注重学生情感态度价值观的形成;还有注重学生身体与心理的健康。重视学生综合素质的培养,尤其是价值观的养成,是基础教育阶段自始至终的重要任务,当前越来越受到世界各国的重视。2012年9月,联合国总部启动了《教育第一》的全球倡议行动,倡议指出:教育应充分发挥其培育为人之道的核心作用,培养全球公民意识,帮助人们构建更公平、和谐和包容的社会。在教育内容上更加强调价值观的培养。

有不少人一直在质疑:慕课是否适合于中小学教育。在他们看来,中小学是孩子们人生观、世界观与价值观形成的主要阶段,虚拟的网络世界阻断了师生之间,甚至阻断了生生之间面对面的交往,这种交往的缺失,必然地导致学生在情感态度价值观方面的教育缺失。事实上,在中小学,慕课一开始就是以“微视频+翻转课堂”为基本模式的,这一模式为师生与生生之间的更深入交流提供了充分的时间,为他们之间更深刻地相互影响提供了难得的机会。

4. 让学生远离家教

在中国,慕课还有着特殊重要的意义:让学生远离家教。网上或者下载下来的视频材料,可以方便地将世界上最优秀的教师、最生动的课程带回家给学生学习。有便捷网络的家庭,学生学习或者做练习遇到困难时,可以随时请教老师或者寻找其他同学的帮助。如此,则可以免去家教带来的高昂成本和由各种原因(比如遥远的路途、滥竽充数的教师,甚至还有商业欺诈)产生的低效学习,切实减轻学生的学业负担,促进学生身心的健康发展。

“慕课+翻转课堂”:华师慕课的实践探索

慕课,起源于国外的高等学校,学习主体往往是大学生或成年人,学员主要是在网上学习,网上观看视频、完成作业、讨论交流等,课程学完后,学员获得学分或讲课教师的认可。显然,单纯慕课的学习形式不适合中小学生,中小学生需要在课堂上和同伴、教师共同交流、研讨等。如何利用慕课学习的优势,弥补课堂教学的不足,将慕课学习与课堂学习有机结合,就成了主要的课题。我们认为,在中小学比较理想的实施方案,就是“慕课+翻转课堂”的教学形式。学生在课余时间,自主学习教学微视频和其他学习资料,达到对知识点的基本理解,完成进阶作业。课堂上师生、生生一起解决没有学会的内容,完成作业,进行更深入和有针对性的讨论等。

华师慕课从成立之初起,就认为基础教育阶段学生的慕课学习不能代替课堂内学习,视频教学不能替代师生交流。慕课学习和课堂内学习是两种重要的学习形式,各有优势与不足,“慕课+翻转课堂”的教学形式旨在充分发挥两种学习的优势,做到优势互补。当然,国内基础教育和国外的基础教育在教学制度、学生管理等方面有着很多不同,国外的翻转课堂教学模式也不能完全照搬到国内的学校中来,探索适应我们本土实践需求的“慕课+翻转课堂”教学形式,是华师慕课的重要使命。

从现有的实践来看,通过微视频学习和实施翻转课堂,学生的变化主要表现在以下几个方面。

1. 学生学习兴趣的提高

通过学习微视频和实施翻转课堂,提高了学生学习的兴趣,这是师生反映最多的一个方面。教学微视频知识讲解清楚,富有条理,呈现形式生动活泼。学生可在家自主观看,还可以和家人分享。通过微视频和教材等多种形式学习,以及网上的交流和求助,学生基本掌握了知识内容。在这种背景下,课堂学习的形式更加灵活,课堂氛围更活跃,学生参与和表现的机会更多,对学生的帮助更具针对性。“学生当然喜欢这样的课堂”,是教师们普遍的反映。

2. 学生学习参与度的提高

传统的课堂上,由于时间限制,孩子们在课堂上思考问题,难以进入深度思考状态;现在,孩子们有了前期的学习过程,更有基础和条件进行深度思考,学生课堂参与的机会更多了,参与的愿望也更强了。深圳麒麟中学的杨哲老师对此也深有体会:“在翻转课堂的第一节课上,有一个以前从来不肯认真上课的孩子,举手回答对了一个颇有难度的问题,这就是点燃翻转实验热情的星星之火!”

3. 学生学业质量的有效保障

实施微视频学习和翻转课堂,学生的知识学习和作业完成在程序上有了足够的保障。视频教学资源可以反复看;进阶作业完不成,就不能进入下个环节的学习;如果还没有学会,课堂上还可以再请教老师和同学。因而,学生学业质量可以有充分的保障。

青岛二中高一语文老师郝敬宏给自己教的两个班出了一份针对前段知识学习的10道小测查题,一个班18位学生全对,另一个班则有27位。“即使排除两个班的差异,这个结果也可以说明慕课与翻转课堂的魅力。”郝老师说,因为前者沿用着传统的教学模式,后者则采用了慕课与翻转课堂的形式。杭州市第十四中学邱锋校长更是尝到了在高三学段学生进行微视频学习和翻转课堂实验的甜头,在平行班和实验班两个班级的比较中,阶段性学业诊断测试彰显出了实验的积极成效,学生学习的自主性在提升。

4. 学生创造力的发展

在深圳南山实验教育集团八年级的科学课“流体流速与压强的关系”课堂上,如何通过应用所学知识,使用通气软管把桌上的碎屑清除掉?学生们又是往软管里面吹气,又是用力吸气,又是使用电吹风,效果不甚理想。在学生们困惑与苦恼之际,教师提醒一句:“别忘了我们学过的‘物体的运动是相对的’”。学生们深受启发,开始稍稍用力晃动软管,碎屑开始陆续被摇出。紧接着的一个实验“如何解决深圳滨海大道地下通道不通风的问题”,学生在iPad上画出了各种方案,在展示研讨中,有的方案很有想象力,有的方案和专家设计出来的基本一样,这大大增加了孩子们的信心和成就感。在此过程中,我们看到的是学生创造意识和创造能力的发展。

除了上述学生的变化,学生自主学习能力的增强、自我管理能力的提升,也被不少教师所提及。深圳南山实验教育集团进行慕课建设与翻转课堂的实施已经将近一年,该校校长程显栋说:翻转课堂实验不到一年,学校已实现了教学方式的深刻变革,课堂显现出减负增效、快乐激增的新变化。“翻转课堂”真正做到了“以人为本,以生为本”,尊重孩子的差异,努力实现每位学生获得课堂学习机会的均等和有效。

实验的初步成功让我们兴奋不已,也让部分C20盟校尝到了甜头,慕课和翻转课堂实践的学科从最初的数学、物理、化学等学科延伸到了语文、英语、政治、历史、地理等。

华师慕课发展展望

为期一年的实践,为追求优质教育资源为全社会共享、推进教育公平的教育理想,华师慕课付出了很多,也取得了一定的成效。展望未来,我们将持续开展几个方面的工作。

1. 持续研讨“慕课+翻转课堂”的本土化实践

华师慕课每月在联盟学校组织1~2次“慕课+翻转课堂”的课例观摩研讨会,将全国各地有志于教学改革的教师聚到一起,相互交流,把问题呈现出来,听取专家有针对性的建议,促使其更加成熟、更加完善。研讨的问题多种多样,如教学微视频如何制作与完善、课前学习的成效、在线交流如何有效实施、翻转后的课堂如何上、教师角色如何转变、哪些学科的哪些主题便于实施该教学模式等。

2. 建设与完善在线学习平台

在线学习平台是“慕课+翻转课堂”教学模式的载体,载体是否完善直接决定“慕课+翻转课堂”教学的成功与否。“华师慕课”学习平台(c20.org.cn/portal/login)的开通意味着更广范围的学生将有机会享受更多的优质教育资源,目前已有不少学校开始使用。当然,对平台逐步进行完善,让它更适合中小学师生的需要,更好地服务于中小学教学,是我们一直以来的追求。

华师慕课学习平台以“孩子身边的名师”与“师生交流平台”为己任,旨在更好地服务更多孩子的成长,满足教师实现自身价值的需要,更好地促进教育公平,实现优质资源的全民共享。

3. 微视频资源结构化

没有微视频资源的学习平台只是一个空壳,缺乏内在逻辑的微视频资源库就像缺乏设计的高楼大厦,经不起岁月的推敲。眼下,我们的C20慕课联盟正紧锣密鼓地厘清知识图谱,制作高质量的微视频,为翻转课堂的实施提供必要的优质教学资源。在基础教育领域,我们的慕课与西方并不完全相同,我们的慕课课程是有体系的,是建立在学校教育的逻辑性、系统性之上的,它呈现出的不是零散的知识片段,而是有逻辑层次的知识体系。因此我们的课程设置将以知识单元来划分,让有需要的学生按照知识图谱学习。

另外,我们举办的全国中小学教师/高等院校师范生大奖赛也越来越趋向于征集模块化的教学微视频,即以一个知识模块为基础,由一组微视频组成,每个微视频一般不超过10分钟。微视频资源库的充实和结构化,为学习平台的优化,为更多孩子更好地学习奠定了基础。

4. 招募师范生志愿者,提供在线答疑

华师慕课平台上的慕课将每一个知识单元分解为若干个知识点,并按知识点制作微视频,每一个微视频大约在7~10分钟。学生在看完后必须完成几道测试题,只有全部答对通过了,才能进入下一个微视频的学习;如果答错没有通过,那么需要重新学习。如果视频学习和进阶作业遇到困难,学生除了咨询自己的同学或教师,还可以咨询我们强大的师范生志愿者团队。师范生志愿者团队是我们的一大特色,他们都是来自各个学校不同学科的佼佼者,具备学科知识最基本的素养,可以为学生提供及时、有效的现场反馈,完成为学生答疑解惑的工作。师范生志愿者的招募,可以帮助全国各地的中小学生更有效地学习,能够最大程度地发挥优质教育资源的作用。

“让优质教育全民共享,促进教育公平;让教学更具个性,提升教育质量”是华师慕课的永恒追求,我们将为此不懈努力!

参考文献

1于天贞.从“督者”到“学者”——基础教育翻转课堂背景下家长角色重新定位及其路径[J].中小学信息技术教育,2014(5).

2田爱丽,吴志鋐.翻转课堂的特征及其有效实施——以理科教学为例[J].中国教育学刊,2014(8).

3陈玉琨,田爱丽.慕课与翻转课堂导论[M].上海:华东师范大学出版社,2014.6.

4慕课与翻转课堂:数字化时代中小学教学模式的变革——华东师范大学慕课中心主任陈玉琨教授专访[J].教学月刊(中学版),2014(9).

5陈玉琨.慕课:一场正在到来的教育变革[J].上海教育,2013(10).

第6篇:数学建模目的范文

关键词:小学数学;数学建模;教学策略探究

中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)17-139-01

数学教育是引导学生形成具有缜密逻辑性的思想方式。建立和解析数学模型能够有效提高学生的数学学习热情,降低数学学习的难度,使学生运用数学知识更加轻松自然。然而,在小学的数学教育内容中,就已经包含许多初级的数学模型。所以,在研究“数学建模”的过程中,教育界的学者们认为,小学的“数学建模”需要注意三个方面:小学“数学建模”的意义与目标;小学“数学建模”的定位;小学“数学建模”的教学演绎。

一、小学“数学建模”的意义与目标

1、小学“数学建模”的意义

小学的“数学建模”活动早已经有学校展开研究。从目前研究资料来分析,小学数学建模是指:学生在教师设计的生活情景之中,通过一定的数学活动建立能够解读的数学模型并以此为学习数学的基本载体,进行学习相关的数学知识。

小学数学建模在建模目的、活动方式、背景知识三方面,与传统数学模型存在较大差异。(1)建模目的方面:小学的数学建模目的是让学生了解数学知识,通过数学模型掌握新吸收的数学知识和争强对数学知识的正确应用,使学生在潜移默化中形成数学思考能力。(2)活动方式方面:小学的数学建模是为了培养学生的学习数学兴趣和更好掌握数学知识的教学方式,所以在教学活动方式上需要教师精心设计活动内容,由教师引导逐渐参与和体会数学世界的丰富和与现实生活的紧密联系。(3)知识背景方面:小学的数学建模,是在小学生毫无数学基础的情况下进行构建数学模型,所以在小学的数学建模中,需要简单的数学知识,以此为学生的数学知识结构打下良好基础。

通过上述三个方面的分析,小学“数学建模”的意义,在于通过数学教育方式的改进,引导小学生发现数学与生活的紧密联系,提高小学生对数学知识的兴趣,培养小学生数学思维能力和学习能力,为日后的数学学习打下结实基础。

2、小学“数学建模”的目标导向

小学的数学建模,其目标导向是培养小学生的建模意识。通过培养建模意识来提升数学思维能力,积累数学知识,提升数学素养。建模意识的培养需要通过挖掘教学内容中蕴涵的建模元素,采用教师引导、学生寻找、以生活内容加强记忆的方式,使学生掌握数学建模的过程和通过数学模型解决生活问题的能力,在不断反复的学习和锻炼中组建使学生提升数学建模的意识。

二、小学“数学建模”的定位

数学建模,是建立数学模型并且通过使用数学模型,解决生活中存在的数学问题,整体过程的简称。

如果通过大学或高中的教学视角审视数学建模,无疑会对学生日后学习和工作产生积极的影响。不过,从小学生的视角考虑数学建模,就需要特别注意建模的合理性定位,既不能失去数学建模的意义,又不能过于拔苗助长,导致教学效果的反向反弹。所以“数学建模”的定位要适合小学生的生活经验和环境,同时适合小学生的思维模式。

1、定位于儿童的生活经验

在小学对小学生的数学教学过程中,提供学生探讨研究的数学问题,其难易程度和复杂程度需要尽量贴近小学生的日常生活。在设计教学内容的时候,需要多设计小学生常见的生活数学问题,使学生因为好奇心而对学习产生动力,通过思考探索,体会数学模型的存在。

同时,在教学的过程中需要循序渐进,随着学生的年龄争长,认知度的加强,生活关注内容的变化,适时地增加数学问题的难度。在此过程中,既需要照顾学生们的学习差异性,又要尊重学生的学习兴趣和个性。

2、定位于儿童的思维模式

小学生的思维模式比较简单。在小学数学的建模过程中,需要根据学生的具体学习程度循序渐进,通过由简入深的学习过程,让学生具有充分的适应过程。只有适应学生思维模式的教学定位,才能使学生的数学意识得到提高,并且通过循序渐进的学习过程掌握运用数学模型解决实际问题的能力。

举例:在小学二年级,关于认知乘法和除法的过程中,将时间、路程、速度引入教学场景之中。学生跟随教师引导,逐渐发现时间与路程的关系,并且结合所学的数学知识,乘法与除法,找到了“一乘两除”的数学原型。从而使学生通过“数量关系”中,认知到生活与数学的关系。

三、小学“数学建模”的教学演绎

小学“数学建模”的教学演绎,主要分析以下两个方面。

1、在小学“数学建模”中促进结构性生长

因为小学生的逻辑思维能力还处于发展构成阶段,所以必须在数学建模教学过程中从学生的“逻辑结构图式”出发,充分考虑小学生的知识结构和认知规律,通过整合实际问题,从数学问题角度为学生整合抽象的、具有清晰结构认知性的,数学教育模型,从而使小学生能够直接清晰地对数学模型拥有直观深刻的认知。

2、在小学“数学建模”中促进学生自主性建构

在小学“数学建模”中教师需要引导和帮助学生,运用已学习的数学知识,构建具有应用性的数学模型。在教学过程中,教师需要对学生们习以为常的事物进行剖析,使事物露出具有吸引性的数学问题,通过激发学生的好奇心,引导学生探索生活中存在的数学问题,帮助学生发现生活中隐藏的数学问题和解决问题,最终促使学生能够独立自主地根据实际问题建立数学模型。

小学数学的“数学建模”是教学方式中新的尝试,它作为一种学习数学的方式、方法、策略和将生活与数学紧密联系的纽带,对引导学生更好的认识数学、学习数学、运用数学、具有十分积极的作用。小学生学习建模过程,实际就是锻炼逻辑思维能力的过程,对学生日后学习学习知识和兴趣爱好都有显著的帮助。

参考文献:

[1] 陈进春.基于数学建模视角的教学演绎[J].江苏教育,2013(4).

第7篇:数学建模目的范文

关键词:数学建模; 小学数学教学; 渗入

【分类号】G623.5

一、前言

按照小学数学教学的实际需要,在小学数学教学过程中,数学建模思想的渗入关系到小学生数学意识的培养,对小学数学课堂教学质量的提高有着重要的现实意义,从这一点来看,在小学数学教学中,应当做好数学建模思想的渗入,具体应当从创设情境,感知数学建模思想,参与探究,主动建构数学模型,解决问题,拓展应用数学模型这些方面入手,保证小学数学建模思想的渗入能够取得积极效果。

二、小学数学教学中建模思想的渗入,应创设情境,感知数学建模思想

1、小学数学应在课堂中做好情境创设,为建模思想的引入打下基础

结合小学数学课堂教学实际,在建模思想的渗入过程中,首先应当做好情境创设,通过创设良好的数学情境,为建模思想的引入打下坚实的基础,考虑到小学生的思维特点及数学基础,在数学建模思想引入之前,一定要做好情境的创设,通过课堂情景的创设和构建,营造良好的数学教学氛围,为建模思想的引入做好铺垫。

2、小学数学应鼓励学生感知数学建模思想

在做好了前期的铺垫之后,就是应当根据小学数学课堂教学内容和相应的教学案例,鼓励学生感知数学建模思想,从数学思想的角度向学生介绍数学建模的内涵及意义,并且向学生剖析数学建模思想的重要性,以及数学建模思想对日后数学学习的重要意义,让学生对数学思想有全新的认知,做到在后续的学习过程中,能够根据学习需要提高数学建模思想的渗入效果。

3、小学数学教师应做好数学建模思想教学的指导

由于小学生年龄较小,在刚接触数学建模思想的时候,对数学建模思想的内涵和意义认识还不够全面,在此过程中,小学数学教师应当做好数学建模思想教学的指导,通过对学生学习兴趣的引导以及数学建模思想内涵的解读,让学生对数学建模思想有全面正确的认识,减轻在后续教学过程中的压力,避免由于学生认知不足而造成数学建模思想渗入效果不理想的问题。

三、小学数学教学中建模思想的渗入,应参与探究,主动建构数学模型

1、小学数学应在课堂教学中鼓励学生参与问题探究

按照小学数学课堂教学的实际需要,在数学教学过程中,建模思想的渗入应当与课堂教学融合在一起,其中可以通过鼓励学生参与问题探究的方式,以问题探究教学为切入点向学生介绍数学模型建构的意义和作用,并鼓励学生参与到问题探究中来,通过学生自己的问题设定和问题探究,一步一步地引导学生进行数学模型的建构,进而达到提高数学建模思想渗入效果的目的。

2、通过问题探究的方式引导学生主动建构数学模型

在课堂教学中,做好了前期的铺垫之后,就可以通过问题探究的方式引导学生主动建构数学模型,并且利用学生建构的数学模型,解决相应的问题,使学生能够树立信心,并且对数学模型的建构有正面积极的认识,从这一点来看,通过问题探究的方式引导学生主动建构数学模型,是做好数学建模思想渗入的重要措施,也是提高数学建模实践渗入效果的重要手段。

3、教师应当及时的做好指导,解决学生在数学模型建构中存在的问题

由于小学生年纪较小,虽然可以主动参与到数学模型的建构过程当中,但是由于小学生的数学基础相对薄弱,在数学模型建构中还存在较多的问题,在这一过程中,教师应当及时的做好指导,解决学生在数学模型建构中存在的问题,达到有效的指导数学模型的建构,鼓励学生通过数学模型建构的方式解决存在的数学问题,为学生的问题探究提供有力的方式方法。

四、小学数学教学中建模思想的渗入,应解决问题,拓展应用数学模型

1、鼓励学生利用数学模型建构,解决数学问题

从数学建模思想的渗入来看,其目的是教会学生利用数学模型建构的方式解决相应的数学问题,基于这一目的,在做好了前期的铺垫之后,学生从数学模型建构中也积累了一定的经验,在这一过程中,就应当鼓励学生利用数学模型建构解决目前遇到的数学问题,达到拓展应用数学模型的目的,使学生能够获得更多的解决数学问题的手段。

2、引导学生在其他领域有效运用数学模型

从小学数学教学过程来看,建模思想的渗入对小学数学教学人员具有重要作用,做好建模思想的渗入不但能够提高学生的解题能力,同时也有助于拓展学生的解题思路,因此,在建模思想的渗入过程中,应当引导学生在其它领域有效运用数学模型,特别是在生活领域中,应当鼓励学生运用数学模型解决相应的生活问题,使数学模型的应用范围能够得到不断的拓展。

3、培养学生正确的数学建模思维

结合小学数学教学实际,在数学建模思想的渗入过程中,培养学生正确的数学建模思维是十分重要的,同时,培养学生正确的数学建模思维也是解决问题和拓展应用数学模型的基础和关键,为此我们应当认识到小学阶段数学建模思想渗入的重要性,并且重点做好数学建模思维的渗入,为小学数学课堂教学提供更多的教学支持。

五、结论

通过本文的分析可知,在小学数学教学过程中,建模思想的渗入十分重要。要想做好数学建模思想的渗入,就应当根据小学数学教学的实际需要,从创设情境,感知数学建模思想,参与探究,主动建构数学模型和解决问题,拓展应用数学模型等方面入手,保证数学建模思想的渗入能够达到预期目标。为小学数学课堂教学提供数学建模思想,使小学数学教学能够在数学建模思想的渗入方面更加成熟有效。以此达到提高数学建模思想渗入效果的目的,为小学数学教学提供更多的支持。

参考文献:

[1] 蔡新镇;;浅谈小学生建立数学模型活动[J];中国教育技术装备;2011年22期

[2] 刘永文;;在小学数学教学中渗透数学建模思想[J];山东教育;2010年28期

[3] 伍仁刚;;课堂教学有效渗透数学建模思想例谈[J];小学教学参考;2009年23期

[4] 章颖;;在解决实际问题的过程中培养学生的建模能力[J];小学教学参考;2009年32期

第8篇:数学建模目的范文

【关键词】数学建模 原则 应用

一、数学模型的定义

现在数学模型还没有一个统一的准确的定义,因为站在不同的角度可以有不同的定义。不过我们可以给出如下定义:“数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。”具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其他数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。今天,数学在许多领域上起着十分关键的作用,数学建模被时代赋予更为重要的意义。

二、数学建模的方法和步骤

1.模型准备

要了解问题的实际背景,明确建模目的,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,对问题进行必要地、合理地简化,用精确的语言做出假设,是建模至关重要的一步,高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,使问题简单化。

3.模型构成

根据所做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他数学结构。

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数学方法,对问题进行合理地验证。

5.模型分析

对模型解答进行数学上的分析。“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,能否对模型结果做出细致精当地分析,决定了你的模型能否达到更高的档次。

三、数学建模案例分析

在教学过程中,为了让学生认识到学习数学的重要性,了解数学在实际生产、生活中的应用,用数学建模来解决实际问题就是数学在生活中的重要应用,这里以一个数学案例来说明数学建模思想。

例:码头工人以每天30吨的速度往一艘轮船上卸载货物,卸载完毕恰好用8天时间:

(1)轮船到达目的地后开始卸货,卸货速度与卸货时间之间有怎样的函数关系?

(2)由于遇到紧急情况,船上的货物必须在不超过5天内卸载完毕,那么平均每天至少要卸载多少吨货物?

对于问题(1)我设计如下问题:①这艘轮船上装有多少货物?

②轮船到达目的地后,卸下的货物是多少吨?变量和常量是什么?

设计这些问题的目的是让学生明白,货物重量是240吨,是一个常量,变量时卸货速度和卸货时间。

③若设卸货的速度是V,时间为t,那么V与t之间有什么函数关系呢?

设计意图是通过对问题的抽象,应用“工作量=工作速度×工作时间”,建立V与t之间的数学模型(反比例函数)。

对于(2)设计问题如下:①如果用5天时间卸完240吨货物,那么每天卸货多少吨?

②当变量t的取值小于5时,对应的函数V的值比48大还是小?

③当t的值不超过5时,对应的函数V的值是大于48还是小于48?

设计意图是让学生明白,t的取值越小,V的值越大。

四、数学建模教学应遵循的几个原则

应该如何培养学生在掌握数学的同时又能解决实际问题、提高学生数学建模能力?通过教学实践,我认为主要应该把握好以下几点:

1.要解决数学建模能力中的核心层――数学化

学生解决“应用”问题,有两个“拦路虎”,首先就是学生不会将实际问题转化为数学问题,即数学化过程。这里需要解决学生怎样通过阅读理解将文字语言转化为数学符号语言,这一点恰恰是教学的一个盲点,学生不能对应用问题进行有效的阅读理解。日常教学中,我们要注意指导学生在阅读中形成阅读想象、阅读联想、阅读思维、阅读情感等稳定的阅读心理要素,持之以恒地训练,使学生形成良好的阅读理解能力。其次,应加强学生的运算(特别是近似计算)能力培养,应鼓励学生使用计算机、计算器等工具。

2.要突出学生的主体地位

学生主体地位是指学生应是教学活动的中心,教师、教材以及一切的教学手段,都应为学生的学习服务,让学生应积极参与到教学活动中去,充当教学活动的主角。教师要鼓励学生大胆尝试,鼓励学生不怕挫折失败,鼓励学生动口表述、动手操作、动脑思考。鼓励学生要多想、多读、多议、多讲、多练、多听,让学生始终处于主动参与、主动探索的积极状态。如在“打包问题”教学中,可让学生自己制作模型,自己测量有关数据,自己动手摆列模型,有助于学生深入思考问题的实质,教师要在讲解过程中不断渗透建模的思想,由师生共同探讨得到数学建模的结果。

3.要把握适应性原则

数学建模的设计应与课堂教学内容相配套,体现数学建模的思想方法。设计所涉及的数学知识可有所拓宽,但课堂教学中建模问题要与教学目标和课堂教学进度相适应,不可任意地拓宽和加深,以免加重学生学习负担。选题时可以结合教学内容构造实际模型。

比如函数、不等式等问题,可以从教材的例题和习题中改造而成。如:《抛物线》中有一道例题,“抛物线形拱桥如图所示,当拱顶离水面2.5m时,水面宽4.5m。如果水面上升0.5m,水面宽多少(精确到0.01m)?”(此处图略)稍加改变就可以形成一系列从应用到建模的问题:(1)一辆货车要通过跨度为8m,拱高为4m的单行抛物线形隧道(从正中通过),为保证安全,车顶离隧道顶部至少要有0.5m的距离,若货车宽为2m,则货车的限高应为多少(精确到0.01m)?(2)一条隧道顶部是抛物拱形,在(1)中将单行道改为双行道,即货车必须由隧道中线的右侧通过,那么货车的限高应是多少?(3)一辆货车高3m,宽2m,要通过高为4m的单行抛物线形隧道,为安全起见,车离隧道顶部至少要有05m的距离,那么拱口宽应是多少米(精确到0.01m)?(4)将上题中的单行道改成双行道,再回答上面的问题;(5)将(1)中的抛物线拱改为圆拱,再解问题(1);(6)将(2)、(3)、(4)中的抛物线拱改为圆拱,重解这三题;(7)如果开口向下的抛物线下的面积可以用公式s=2ab/2计 算(其中2a是抛物线开口宽度,b是抛物线高度),问分别开凿满足问题(1),(5)等长的公路隧道,哪一种拱线的土方工程量更小?(8)请你设计一条抛物线拱,它满足(4)中双行要求,且拱曲线下的面积最小,从而开凿的土方量最小。

另外也可以联系实际生活,引导学生建立一些简单的数学模型。日常生活是应用问题的源泉之一,现实生活中有很多问题可以通过建立数学模型加以解决。如购房问题,市场经济中涉及如成本、利润、储蓄等方面的问题是数学建模的好素材,适当选取后融入教学活动中,让学生“跳一跳可以把果子摘下来”即可。

4.要注重渗透数学思想方法

数学思想方法是数学知识的精髓,是知识、技能转化为能力的桥梁。建模过程应该是渗透数学思想方法的过程。比如化归的思想,函数的思想,方程的思想,数形结合的思想,等价转化思想,消元法、换元法、待定系数法、配方法、反证法、解析法等数学方法。教学中注重全方位渗透数学思想方法,才有可能让学生从本质上理解数学建模的思想。

五、数学建模思想的应用

1.在数学概念教学中应用数学建模思想

在数学概念的教学中,运用数学建模思想也能取得较好的实效。比如,在讲授“轴对称”概念时,可以给出“奶站”模型,让学生熟知此类问题的实际应用。对于不同的模型,一旦抛开其实际意义,可以单纯地从数学结构上来看待,能让学生体验到数学的魅力。

2.在作业布置中应用数学建模思想

现行的教材,涉及应用方面的问题很少,这对于培养学生的创新能力是十分不利的。为尽量弥补这一缺憾,可补充一些数学建模的素材到习题之中,这样不但能够丰富教学的内容,而且又能让学生体验到学习数学建模的全过程。

3.在考试考核中应用数学建模思想

数学考核的方法正在从单一的闭卷考试转变为多样化形式,可见,客观公正、尊重个体能力及差异变得更加重要,而创新意识的培养则是数学建模学习的宗旨之一。因此,在考核中,要充分展现学生各方面的创新能力。

总之,数学建模思想的应用,对于数学教学改革具有非常重要的意义。将数学建模思想引入数学教学,其目的是更好地促进学生的数学学习,提高他们运用数学思想分析问题、解决问题及抽象思维的能力。教师要通过数学建模思想的应用,使学生初步掌握从实际问题中概括数学内涵的方法,激发学生的数学学习兴趣,并为将来学生的专业课学习奠定坚实的数学基础。

六、总结

数学以高度的抽象性、严密的逻辑性以及广泛的应用性,渗透于科学技术及实际生产生活的各个领域。建模能力是解题者对各种能力的综合应用,它涉及文字理解能力,对相关知识的掌握程度,良好的心理素质,创新精神和创造能力,以及观察、分析、综合、比较、概括等各种科学思维方法的综合应用。数学建模教学在以上适度的原则下也不应该拘泥于形式,受缚于教条,我们应密切关注生活,结合课本,改变原体,将知识重新分解组合,使之成为立意高、情境新、设问巧、并赋予时代气息的问题,这对培养学生思维的灵活性、敏捷性、深刻性、广阔性、创造性是大有益处的。数学建模是一种新的学习方式,顺应了社会发展及教育改革的需要,有助于培养学生学习的兴趣,也可以增强学生应用数学的意识。

【参考文献】

[1]白其峥.数学建模案例分析[M].北京:海洋出版社,2000.

[2]朱道元.数学建模案例精选[M].北京:科学出版社,2003.

[3] 陈理荣.数学建模导论[M].北京:北京邮电大学出版社,1999.

第9篇:数学建模目的范文

【关键词】数学建模;数学实验;创新能力;微课;翻转课堂

随着大学生数学建模竞赛的不断开展,各高校也越来越重视数学建模和数学实验课程的教学工作,并通过围绕该赛事组织本校的预赛等工作,大力推广数学建模的参与面.分析历年来大学生数学建模竞赛赛题,可以发现近年的赛题有如下一些特点:题目的难度逐年升高,对数学知识的要求超出书本范围;问题越来越接近解决生活中遇到的实际问题,题目应用性很强;题目中常常会出现大数据,这些数据的处理和合理应用直接影响题目的求解;题目经常是命题专家的课题的一部分或简化,要求有一定的专业背景知识;解决问题的手段与计算机的联系也越来越密切,数学软件的使用趋于普遍,对学生的计算机能力要求越来越高;问题的综合性要求较高,对学生的数学应用能力和创新能力也要求更高.

一、当前数学建模和数学实验课程的特点及不足

目前已有的数学建模和数学实验的教学工作,主要是针对典型的教学案例,讲授如何建立适当的数学模型的理论知识,以及分析问题和解决问题的过程.教学中,教师还是以电子课件的课堂讲授为主,学生的实验活动主要是在课外完成,练习作业也基本以较为简单的题目为主,学生难以获得系统的、全面的训练.因此,数学建模与数学实验课程传统的教学内容、教学手段、教学方法与近年数学建模竞赛和学生对竞赛辅导的要求的距离较大.学生在面对大学生数学建模竞赛的真题时,普遍感觉题目较难,难以下手;很多学生在建模的过程中有一些好的想法,但是由于数学软件基础较弱,难以实现自己的算法.同时,由于这两门课程通常分期开设,加之学时有限,使学生很难把两门课程有效地联系起来.

二、数学建模与数学实验课程改革内容

(一)教学形式多样化

1.高等代数和数学分析等数学主干课程的教学中,要融入数学建模和笛实验的内容,增加一些简单建模的例题,强调运用数学知识解决实际问题的教学.

2.我校每年举办多次数学建模系列讲座,对更多的学生进行数学建模启蒙教育,宣传数学建模的基本思想,激发了学生们对数学建模的兴趣.

3.同时,基于微课的翻转课堂模式,开设数学实验和数学建模公共选修课,系统介绍数学建模的基本内容和数学软件的功能,培养学生的数学建模能力.

4.每年组织开展1次校内数学建模竞赛、2次建模夏令营,选拔优秀学生参加全国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛.2016年获得美赛二等奖3项、国赛一等奖1项、国赛二等奖6项、国赛省一等奖11项.目前我校数学建模成绩在吉林市名列前茅.

5.从数学建模和数学实验出发,为学生开设创新实验,建立数学建模工作室,鼓励学生申请数学建模的大学生创新项目,培养优秀学生的数学建模的素养和能力.

(二)教学内容多样化

1.结合课程的特点,在数学主干课程中穿插具有建模思想的例题.例如,在常微分方程课程中,增加对汽车碰撞模型的介绍.这类教学主要是让学生了解和体会数学建模的基本思想和基本概念,激发学生应用数学知识解决问题的兴趣.

2.数学建模讲座可以选取某种模型,使学生全面理解模型的适用范围、典型特征、建模及求解过程.通过对该模型比较深入的理解,能了解数学建模的全过程,能举一反三.

3.数学建模和数学实验的选修课可以比较系统地讲授常用的数学模型的基本知识,介绍一种数学软件的使用.通过该课程的学习,使学生能比较系统地了解数学建模的基本过程,掌握数学建模的基本技能,能运用数学模型解决较为简单的实际问题.

(三)将数学建模与数学实验课程合并

将数学理论知识、数学建模的思维方法与数学实验融为一体,充分体现了数学的应用价值.

1.学生在学习各种典型案例的同时,可以利用数学软件及时开展实验.这样既弥补了单独开设的缺点,又在一定程度上节省了课时,效果也有了明显改观.

2.合并后的课程强调淡化理论,特别注重学生实践动手能力的培养.

3.教学方式采用的是分专题的案例教学法,比如,在数据处理专题中,会介绍数据拟合、插值、线性回归和非线性回归分析的相关案例以及实验工具.

4.课程宗旨就是让学生通过课程学习,在分析问题,应用数学方法原理建立数学模型,并综合应用计算机技术解决实际问题的能力培养上有质的飞跃.

(四)考核方式多样化

本着以学生为主体,以能力考查为中心,以提高教学质量为根本的理念,我们对课程的考核方式进行了改革,具体的成绩评定方案如下:

1.平时成绩占最终成绩的10%;

2.实验课考核占最终成绩的30%;

3.实践论文(模型+求解+排版)占最终成绩的60%.

总体看,新的考核方式更看重实践环节的考核.这里的实践有两层含义:一是学数学,用数学,尝试解决一些生活实际问题;二是上机实践,要求熟练掌握各种基本的数学软件工具,并能辅助学生对实际问题进行探究和求解.