序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)學(xué)建模論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

一、開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)及競(jìng)賽的意義

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽問題涉及面廣，不僅對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)要求高，對(duì)學(xué)生綜合能力方面要求更高。通過比賽的方式，可以有效地檢驗(yàn)一個(gè)學(xué)校學(xué)生綜合素質(zhì)能力及創(chuàng)新能力等方面是否過硬，從而可以側(cè)面反映出該學(xué)校教學(xué)過程中存在哪些問題，對(duì)學(xué)校教學(xué)方面改革發(fā)展具有重要作用。從2004年開始，我院積極組織號(hào)召學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，該項(xiàng)賽事組織以來，在我院得到快速發(fā)展，并且取得了驕人的成績(jī)，其中獲得國(guó)家獎(jiǎng)項(xiàng)6項(xiàng)，省級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)70余項(xiàng)，培養(yǎng)了許多創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力強(qiáng)的優(yōu)秀畢業(yè)生。學(xué)生各方面能力提升的同時(shí)，更重要的一點(diǎn)，這對(duì)于我院數(shù)學(xué)教學(xué)方面改革指明方向，教學(xué)中如何有效促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽作為一個(gè)學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用及創(chuàng)新方面起到很好的作用，而將建?；顒?dòng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，無形中提升學(xué)生綜合能力，十分符合我院實(shí)行項(xiàng)目化教學(xué)的要求，也符合社會(huì)上用人單位對(duì)學(xué)生基本能力的要求。通過對(duì)我院參加建模競(jìng)賽活動(dòng)學(xué)生調(diào)查問卷追蹤并進(jìn)行訪談得出，82%的學(xué)生認(rèn)為，通過建?；顒?dòng)，自身綜合能力得到極大地提高，工作后查閱資料等方面學(xué)習(xí)能力進(jìn)一步提升；14%的學(xué)生認(rèn)為一般，并不是說數(shù)學(xué)建模不好，主要在于自己學(xué)習(xí)能力弱，壓根不想學(xué)新知識(shí)，有份工作就好；4%的學(xué)生表示不關(guān)心，沒興趣，工作中很難遇到相關(guān)數(shù)學(xué)問題。根據(jù)調(diào)查結(jié)果及數(shù)學(xué)建模指導(dǎo)教師長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)，本文得出一些結(jié)論值得肯定：（1）數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)及能力的提高；（2）數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生以后小組合作能力及交往能力的提高；（3）數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生探索、創(chuàng)新能力的提高；（4）數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽及活動(dòng)有利于學(xué)生自身自學(xué)能力的提高。

二、開展課堂有效數(shù)學(xué)建模活動(dòng)，提高學(xué)生綜合能力策略

（一）課堂教學(xué)采取建模競(jìng)賽活動(dòng)方式使學(xué)生

學(xué)習(xí)觀念轉(zhuǎn)變，提升興趣高等職業(yè)學(xué)校學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)明顯欠缺，且高等數(shù)學(xué)課程體系已成，傳統(tǒng)的圍繞定義、定理、公式等理論填鴨式教學(xué)方式已不再適合學(xué)生學(xué)習(xí)，即使學(xué)生被認(rèn)為掌握了非常重要的數(shù)學(xué)知識(shí)，卻難以在實(shí)際生活中應(yīng)用或根本不會(huì)應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣降低或毫無興趣。課堂開展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)，則可以為數(shù)學(xué)和實(shí)際問題架起一座橋梁，通過該活動(dòng)，可以促進(jìn)學(xué)生想方設(shè)法將實(shí)際問題歸納、整理并轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題，并加以解決，這樣學(xué)生也感到有成功感。讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的同時(shí)，更感受到數(shù)學(xué)真的有用，無處不在。因而，利用數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生興趣是很有必要的。

（二）數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目多是從工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)、管理等方面遇到的實(shí)際問題提煉而成，而建立模型求解的過程就是對(duì)這些問題進(jìn)行合理解決。針對(duì)實(shí)際問題從分析開始，到建立模型、求解模型及最后對(duì)結(jié)果分析，這一系列過程沒有固定的方法可用，也沒有相同模式遵循，求解過程主要依賴學(xué)生知識(shí)掌握的功底及充滿想象力的思路和方法，這就要求學(xué)生必須具有良好的獨(dú)立思考的能力，極大地發(fā)揮自己創(chuàng)造力的能力。所以，教師在實(shí)際的教學(xué)過程中，利用數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽活動(dòng)教學(xué)方式對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)具有很好的效果。不斷地重復(fù)引導(dǎo)學(xué)生分析問題、收集資料、建立模型，逐步使學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)有針對(duì)性地、創(chuàng)造性地解決問題，這樣，既拓展學(xué)生視野，又能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

（三）數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)可以促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力

既然大學(xué)生數(shù)學(xué)建模題目從工學(xué)、農(nóng)學(xué)、社會(huì)科學(xué)等實(shí)際問題提煉而成，那么學(xué)生要想真正意義上解決一個(gè)實(shí)際問題，就必須了解掌握該問題的相關(guān)背景，進(jìn)而必須查閱行業(yè)相關(guān)資料，自學(xué)并掌握行業(yè)相關(guān)方面知識(shí)，這樣才可以做到游刃有余。這一過程，學(xué)生不知不覺中自學(xué)能力得到較大提高，其綜合能力潛移默化中得到增強(qiáng)，因此，數(shù)學(xué)建模活動(dòng)教學(xué)方式對(duì)學(xué)生自學(xué)能力培養(yǎng)很有必要。

（四）數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)可以促進(jìn)學(xué)生之間互相合作

篇（2）

二數(shù)學(xué)建模對(duì)培養(yǎng)學(xué)生就業(yè)能力的作用

筆者在指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的過程中，體會(huì)到數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)對(duì)高職院校的學(xué)生的綜合素質(zhì)和就業(yè)能力的提升起著十分重要的作用，有利于高職教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽賽題所涉及的知識(shí)面較廣，甚至有許多是學(xué)生未曾涉及過的領(lǐng)域（如，2012年賽題中的C題：“腦卒中發(fā)病環(huán)境因素分析及干預(yù)”與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有關(guān)），學(xué)生僅憑已有的知識(shí)是難以甚至不能完成競(jìng)賽，這就要求學(xué)生不僅需要復(fù)習(xí)好已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)，還必須積極、主動(dòng)去學(xué)習(xí)新知識(shí)，擴(kuò)大知識(shí)面，如，數(shù)學(xué)軟件的使用、論文寫作方法、不包括在高職人才培養(yǎng)方案中的一些數(shù)學(xué)內(nèi)容（如數(shù)值計(jì)算等）、查找相關(guān)文獻(xiàn)資料并從大量文獻(xiàn)中吸取所需知識(shí)的技巧等知識(shí)，學(xué)生都須通過自主學(xué)習(xí)的途徑來掌握。這個(gè)過程有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。

2提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力

數(shù)學(xué)建模是一個(gè)將錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問題簡(jiǎn)化、抽象為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。在建模過程中，就是要針對(duì)生產(chǎn)或生活中的實(shí)際問題，通過觀察和研究實(shí)際對(duì)象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律，抓住問題的主要矛盾，結(jié)合數(shù)學(xué)及其他專業(yè)知識(shí)的理論和方法去分析、建立起反映實(shí)際問題的數(shù)量關(guān)系。這個(gè)過程就是運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和其他專業(yè)知識(shí)的過程。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題涉及的數(shù)據(jù)量往往大且復(fù)雜，求解、運(yùn)算過程十分繁瑣，手工計(jì)算很難甚至無法得到結(jié)果，需要使用計(jì)算機(jī)來輔助解決問題，例如，常使用MATLAB等數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行模型初建、模型合理性分析、模型改進(jìn)等；使用SPSS等數(shù)理統(tǒng)計(jì)類軟件，完成數(shù)據(jù)處理、圖形變換和問題求解等工作，這是個(gè)運(yùn)用計(jì)算機(jī)知識(shí)的過程。可見，數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)及其他專業(yè)知識(shí)、計(jì)算機(jī)知識(shí)等解決實(shí)際問題的能力，有利于拓寬學(xué)生的就業(yè)技能。

3提升學(xué)生分析問題和創(chuàng)造性解決問題的能力

培養(yǎng)創(chuàng)新能力數(shù)學(xué)建模賽題來自于實(shí)際問題之中，有極強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用背景，而對(duì)競(jìng)賽選手完成的答卷（論文）的評(píng)價(jià)一般沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，評(píng)價(jià)時(shí)主要是看對(duì)問題所做假設(shè)的合理性、建模的創(chuàng)造性、結(jié)論的正確性和文字表述的清晰程度，評(píng)審者更青睞有獨(dú)特創(chuàng)意的論文。這就要求參賽學(xué)生充分發(fā)揮想像力、創(chuàng)造力，在通過分析、討論，迅速洞察問題的實(shí)質(zhì)和特征之后，做出合理的假設(shè)，并綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和其他相關(guān)知識(shí)，創(chuàng)造性地確定或建立數(shù)學(xué)模型?？梢?，數(shù)學(xué)建模過程是個(gè)提升學(xué)生的分析問題能力，創(chuàng)造性解決問題的能力的過程，具有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的作用。

4提升學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽不同于一般競(jìng)賽，單獨(dú)一個(gè)隊(duì)員是無法完成競(jìng)賽的，必須通過團(tuán)隊(duì)三隊(duì)員共同的努力，才能在72個(gè)小時(shí)內(nèi)完成論文，交上答卷。這要求在競(jìng)賽的過程中，需要根據(jù)隊(duì)員的特點(diǎn)，進(jìn)行分工合作，發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的整體綜合實(shí)力。在團(tuán)隊(duì)中，由有較強(qiáng)組織協(xié)調(diào)能力的隊(duì)員來負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)三人的關(guān)系，安排工作流程和工作任務(wù)；由有較強(qiáng)寫作能力的隊(duì)員來保證寫出較流暢的論文；由有較強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的隊(duì)員來使用數(shù)學(xué)軟件，負(fù)責(zé)建立、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型；競(jìng)賽過程中，隊(duì)員間必須精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、相互配合、集體攻關(guān)，才能在競(jìng)賽中取勝。因此，數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽過程是個(gè)提升學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神的過程，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力起到積極的作用。

篇（3）

關(guān)鍵詞：認(rèn)知心理學(xué)；思想；數(shù)學(xué)建模；認(rèn)知結(jié)構(gòu)；學(xué)習(xí)觀

認(rèn)知心理學(xué)（CognitivePsychology）興起于20世紀(jì)60年代，是以信息加工理論為核心，研究人的心智活動(dòng)為機(jī)制的心理學(xué)，又被稱為信息加工心理學(xué)。它是認(rèn)知科學(xué)和心理學(xué)的一個(gè)重要分支，它對(duì)一切認(rèn)知或認(rèn)知過程進(jìn)行研究，包括感知覺、注意、記憶、思維和言語等[1]。當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)主要用來探究新知識(shí)的識(shí)記、保持、再認(rèn)或再現(xiàn)的信息加工過程中關(guān)于學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)觀。而這一認(rèn)識(shí)觀在學(xué)習(xí)中體現(xiàn)較突出的即為數(shù)學(xué)建模，它是通過信息加工理論對(duì)現(xiàn)實(shí)問題運(yùn)用數(shù)學(xué)思想加以簡(jiǎn)化和假設(shè)而得到的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。本文通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型將“認(rèn)知心理學(xué)”的思想融入現(xiàn)實(shí)問題的處理，結(jié)合教學(xué)案例，并提出建立良好數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)以及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀的原則和方法，進(jìn)一步證實(shí)認(rèn)知心理學(xué)思想在數(shù)學(xué)建模中的重要性。

一、案例分析

2011年微軟公司在招聘畢業(yè)大學(xué)生時(shí)，給面試人員出了這樣一道題：假如有800個(gè)形狀、大小相同的球，其中有一個(gè)球比其他球重，給你一個(gè)天平，請(qǐng)問你可以至少用幾次就可以保證找出這個(gè)較重的球？面試者中不乏名牌大學(xué)的本科、碩士甚至博士，可竟無一人能在有限的時(shí)間內(nèi)回答上來。其實(shí)，后來他們知道這只是一道小學(xué)六年級(jí)“找次品”題目的變形。

（一）問題轉(zhuǎn)化，認(rèn)知策略

我們知道，要從800個(gè)球中找到較重的一個(gè)球這一問題如果直接運(yùn)用推理思想應(yīng)該會(huì)很困難，如果我們運(yùn)用“使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化”這一認(rèn)知策略，問題就會(huì)變得具體可行。于是，提出如下分解問題。問題1.對(duì)3個(gè)球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作[2]。問題2.對(duì)5個(gè)球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。問題3.對(duì)9個(gè)球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。問題4.對(duì)4、6、7、8個(gè)球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。問題5.如何得到最佳分配方法。

（二）模型分析，優(yōu)化策略

通過問題1和問題2，我們知道從3個(gè)球和5個(gè)球中找次品，最少并且保證找到次品的分配方法是將球分成3份。但這一結(jié)論只是我們對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的感知策略。為了尋找策略，我們?cè)O(shè)計(jì)了問題3，對(duì)于9個(gè)球的最佳分配方法也是分為3份。因此我們得到結(jié)論：在“找次品”過程中，結(jié)合天平每次只能比較2份這一特點(diǎn)，重球只可能在天平一端或者第3份中，同時(shí)，為了保證最少找到，9個(gè)球均分3份是最好的方法。能被3除盡的球我們得到均分這一優(yōu)化策略，對(duì)于不能均分的球怎么分配？于是我們?cè)O(shè)計(jì)了問題4，通過問題4我們得到結(jié)論：找次品時(shí)，盡量均分為3份，若不能均分要求每份盡量一樣，可以多1個(gè)或少1個(gè)。通過問題解決，我們建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)：2～3個(gè)球，1次；3+1～32個(gè)球，2次；32+1～33個(gè)球，3次；……

（三）模型轉(zhuǎn)化，歸納策略

通過將新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)運(yùn)用到生活實(shí)踐，我們知道800在36～37之間，所以我們得到800個(gè)球若要保證最少分配次數(shù)是7次。在認(rèn)知心理學(xué)中，信息的具體表征和加工過程即為編碼。編碼并不被人們所覺察，它往往以“刺激”的形式表現(xiàn)為知覺以及思想。在信息加工過程中，固有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)密的邏輯思維能力以及抽象概況能力將為數(shù)學(xué)建模中能力的提高產(chǎn)生重要的意義。

二、數(shù)學(xué)建模中認(rèn)知心理學(xué)思想融入

知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)是認(rèn)知心理學(xué)的兩個(gè)基本概念[3]。數(shù)學(xué)是人類在認(rèn)識(shí)社會(huì)實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)成果，它起源于現(xiàn)實(shí)生活，以數(shù)字化的形式呈現(xiàn)并用來解決現(xiàn)實(shí)問題。它要求人們具有嚴(yán)密的邏輯思維以及空間思維能力，并通過感知、記憶、理解數(shù)形關(guān)系的過程中形成一種認(rèn)知模型或者思維模式。這種認(rèn)知模型通常以“圖式”的形式存在于客體的頭腦，并且可以根據(jù)需要隨時(shí)提取支配。

（一）我國(guó)數(shù)學(xué)建模的現(xiàn)狀

《課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》將模型思想這一核心概念的引入成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要方向。其實(shí)，數(shù)學(xué)建模方面的文章最早出自1982年張景中教授論文“洗衣服的數(shù)學(xué)”以及“壘磚問題”。雖然數(shù)學(xué)建模思想遍布國(guó)內(nèi)外，但是真正將數(shù)學(xué)建模融入教學(xué)，從生活事件中抽取數(shù)學(xué)素材卻很難。數(shù)學(xué)建模思想注重知識(shí)應(yīng)用，通過提取已有“圖式”加工信息形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的方式內(nèi)化形成客體自身的“事物結(jié)構(gòu)”，其不僅具有解釋、判斷、預(yù)見功能，而且能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用意識(shí)[4]。

（二）結(jié)合認(rèn)知心理學(xué)思想，如何形成有效的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)

知識(shí)結(jié)構(gòu)與智力活動(dòng)相結(jié)合，形成有效認(rèn)知結(jié)構(gòu)。我們知道，數(shù)學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)是前人在總結(jié)的基礎(chǔ)上，通過教學(xué)大綱、教材的形式呈現(xiàn)，并通過語言、數(shù)字、符號(hào)等形式詳細(xì)記述的。學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，通過將教材中的知識(shí)簡(jiǎn)約化為特定的語言文字符號(hào)的過程叫作客體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，這一過程中，智力活動(dòng)起了重要作用。復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系、內(nèi)心體驗(yàn)以及有限的信息加工容量讓我們不得不針對(duì)內(nèi)外部的有效信息進(jìn)行篩選。這一過程中，“注意”起到重要作用，我們?cè)谶M(jìn)行信息加工時(shí)，只有將知識(shí)結(jié)構(gòu)與智力活動(dòng)相結(jié)合，增加“有意注意”和“有意后注意”，才能夠形成有效的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同構(gòu)造方式，形成有利認(rèn)知結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)遵循循序漸進(jìn)規(guī)律，并具有嚴(yán)密的邏輯性和準(zhǔn)確性，它是形成不同認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。學(xué)生頭腦中的認(rèn)知結(jié)構(gòu)則是通過積累和加工而來，即使數(shù)學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)一樣，不同的人仍然會(huì)形成不同的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這一特點(diǎn)取決于客體的智力水平、學(xué)習(xí)能力。因此若要形成有利認(rèn)知結(jié)構(gòu)，必須遵循知識(shí)發(fā)展一般規(guī)律，注重知識(shí)的連貫性和順序性，考慮知識(shí)的積累，注重邏輯思維能力的提高。

三、認(rèn)知心理學(xué)思想下的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀

學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者已知的、所碰到的信息和他們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)所做的之間相互作用的結(jié)果[5]。如何將數(shù)學(xué)知識(shí)變?yōu)閭€(gè)體的知識(shí)，從認(rèn)知心理學(xué)角度分析，即如何將數(shù)學(xué)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)吸收為個(gè)體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，即建立良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀，這一課題成為許多研究者關(guān)注的對(duì)象。那么怎樣學(xué)習(xí)才能夠提高解決數(shù)學(xué)問題的能力？或者怎樣才能構(gòu)建有效的數(shù)學(xué)模型，接下來我們將根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)知識(shí)，提出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀的構(gòu)建原則和方法。

（一）良好數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀應(yīng)該是“雙向產(chǎn)生式”的信息

加工過程學(xué)習(xí)是新舊知識(shí)相互作用的結(jié)果，是人們?cè)谛畔⒓庸み^程中，通過提取已有“圖式”將新輸入的信息與頭腦中已存儲(chǔ)的信息進(jìn)行有效聯(lián)系而形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程[6]?？墒?，當(dāng)客體對(duì)于已有“圖式”不知如何使用，或者當(dāng)遇到可以利用“圖式”去解決的問題時(shí)不知道去提取相應(yīng)的知識(shí)，學(xué)習(xí)過程便變得僵化、不知變通。譬如，案例中，即使大部分學(xué)生都學(xué)習(xí)了“找次品”這部分內(nèi)容，卻只能用來解決比較明確的教材性問題，對(duì)于實(shí)際生活問題卻很難解決。學(xué)習(xí)應(yīng)該是“雙向產(chǎn)生式”的信息加工過程，數(shù)學(xué)的靈活性在這方面得到了較好的體現(xiàn)。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)遵循有效記憶策略，將所學(xué)知識(shí)與該知識(shí)有聯(lián)系的其他知識(shí)結(jié)合記憶，形成“流動(dòng)”的知識(shí)結(jié)構(gòu)。例如在案例中，求800個(gè)球中較重球的最少次數(shù)，可以先從簡(jiǎn)單問題出發(fā)，對(duì)3個(gè)球和5個(gè)球進(jìn)行分析，猜測(cè)并驗(yàn)證出一般分配方法。這一過程需要有效提取已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過擬合構(gòu)造，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且能夠增強(qiáng)知識(shí)認(rèn)識(shí)水平和思維能力。

（二）良好數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀應(yīng)該具有層次化、條理化的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

如果頭腦中僅有“雙向產(chǎn)生式”的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，當(dāng)遇到問題時(shí)，很難快速找到解決問題的有效條件。頭腦中數(shù)以萬計(jì)“知識(shí)組塊”必須形成一個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)可以大大提高檢索、提取效率的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。如案例，在尋找最佳分配方案時(shí)，我們可以把8個(gè)球中找次品的所有分配情況都羅列出來。這樣做，打破了“定勢(shì)”的限制，而以最少稱量次數(shù)為線索來重新構(gòu)造知識(shí)，有助于提高學(xué)生發(fā)散思維水平，使知識(shí)結(jié)構(gòu)更加具有層次化、條理化。在學(xué)習(xí)過程中，隨著頭腦中信息量的增多，層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)越來越復(fù)雜。因此，必須加強(qiáng)記憶的有效保持，鞏固抽象知識(shí)與具體知識(shí)之間的聯(lián)系，能夠使思維在抽象和現(xiàn)實(shí)之間靈活轉(zhuǎn)化。而這一過程的優(yōu)化策略是有效練習(xí)。

（三）良好數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀應(yīng)該具有有效的思維策略

要想形成有效的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)觀，提高解決實(shí)際問題的能力，頭腦中還必須要形成有層次的思維策略，以便大腦在學(xué)習(xí)和信息加工過程中，策略性思維能夠有效加以引導(dǎo)和把控。通過調(diào)節(jié)高層策略知識(shí)與底層描述性及程序性知識(shí)之間的轉(zhuǎn)換，不斷反思頭腦思維策略是否恰當(dāng)進(jìn)而做出調(diào)整和優(yōu)化。譬如，在案例中，思維經(jīng)過轉(zhuǎn)化策略、尋找策略、優(yōu)化策略、歸納總結(jié)四個(gè)過程，由一般特殊一般問題的求解也是思維由高層向底層再向高層轉(zhuǎn)換的層次性的體現(xiàn)。

篇（4）

高等職業(yè)教育作為教育類型得到了空前發(fā)展．高職教育在于培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高素質(zhì)技能型人才不僅成為人們的一種共識(shí),而且逐步滲透到高職院校的辦學(xué)實(shí)踐中．?dāng)?shù)學(xué)課程作為一門公共基礎(chǔ)課程如何服務(wù)于這個(gè)目標(biāo)成為高職基礎(chǔ)課程改革中的熱點(diǎn)．將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)是一個(gè)重要取向之一．

一、數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)大學(xué)生能力培養(yǎng)的重要性

大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽起源于美國(guó),我國(guó)從1989年開始開展大學(xué)生數(shù)模競(jìng)賽,1994年這項(xiàng)競(jìng)賽被教育部列為全國(guó)大學(xué)生四大競(jìng)賽之一,每年都有幾百所大學(xué)積極參加．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽與以往主要考察知識(shí)和技巧的數(shù)學(xué)競(jìng)賽不同,是一個(gè)完全開放式的競(jìng)賽．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽的主要目的在于“激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的綜合能力,鼓勵(lì)學(xué)生踴躍參加課外科技等活動(dòng),開拓知識(shí)面,培養(yǎng)創(chuàng)造精神及合作意識(shí),推動(dòng)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和方法的改革”．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽的題目沒有固定的范圍和模式,往往是由實(shí)際問題稍加修改和簡(jiǎn)化而成,不要求參賽者預(yù)先掌握深入的專門知識(shí)．題目有較大的靈活性供參賽者發(fā)揮其創(chuàng)造性,參賽者從所給的兩個(gè)題目中任選一個(gè),可以翻閱一切可利用的資料,可以使用計(jì)算機(jī)及其各種軟件．競(jìng)賽持續(xù)3天3夜,參賽者可以在此期間充分地發(fā)揮自己的各種能力．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽也是一個(gè)合作式的競(jìng)賽,學(xué)生以小組形式參加比賽,每組3人,共同討論,分工協(xié)作,最后完成一份答卷論文．?dāng)?shù)學(xué)建模涉及的知識(shí)幾乎涵蓋了整個(gè)自然科學(xué)領(lǐng)域甚至涉及到社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域．而且愈來愈多的人認(rèn)識(shí)到學(xué)科交叉的結(jié)合點(diǎn)正是數(shù)學(xué)建模．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽是能夠把數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)以外學(xué)科聯(lián)系的方法．通過競(jìng)賽把學(xué)生學(xué)過的知識(shí)與周圍的現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來,培養(yǎng)了學(xué)生的下列能力:

（一）有利于大學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)

高等教育的重要目的是培養(yǎng)國(guó)家建設(shè)需要的中高層次人才,而許多教育工作者認(rèn)識(shí)到目前的高等學(xué)校教學(xué)中還存在著許多缺陷,其中一個(gè)重要的問題是培養(yǎng)的學(xué)生缺乏創(chuàng)造性的思維,缺乏一種原創(chuàng)性的想象力．這是我國(guó)高等教育的一個(gè)致命弱點(diǎn),嚴(yán)重制約了我國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)力．我國(guó)高等學(xué)校的教學(xué)還是以灌輸知識(shí)為主,這種教育體制嚴(yán)重扼殺了學(xué)生的能動(dòng)性和創(chuàng)造性．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽并不要求求解結(jié)果的唯一性和完美性,而是重點(diǎn)要求學(xué)生怎樣根據(jù)實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)關(guān)系,并給出合乎實(shí)際要求的結(jié)果和方案,重點(diǎn)考察的是學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力．

（二）有利于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)

目前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,大多是教師給出題目,學(xué)生給出計(jì)算結(jié)果．問題的實(shí)際背景是什么?結(jié)果怎樣應(yīng)用?這些問題都不是現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教學(xué)能夠解決的．

數(shù)學(xué)模型是一個(gè)完整的求解過程,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際問題,抽象和提煉出數(shù)學(xué)模型,選擇合適的求解算法,并通過計(jì)算機(jī)程序求出結(jié)果．在這個(gè)過程中,模型類型和算法選擇都需要學(xué)生自己作決定,建立模型可能要花50%的精力,計(jì)算機(jī)的求解可能要花30%的精力．動(dòng)手實(shí)踐能力有助于學(xué)生畢業(yè)后快速完成角色的轉(zhuǎn)變．

（三）有利于學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的完善

一個(gè)實(shí)際數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建涉及許多方面的問題,問題本身可能涉及工程問題、環(huán)境問題、生殖健康問題、生物競(jìng)爭(zhēng)問題、軍事問題、社會(huì)問題等等,就所用工具來講,需要計(jì)算機(jī)信息處理、Internet網(wǎng)、計(jì)算機(jī)信息檢索等．因此數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有利于促進(jìn)學(xué)生知識(shí)交叉、文理結(jié)合,有利于促進(jìn)復(fù)合型人才的培養(yǎng)．另外數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽還要求學(xué)生具有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和英文寫作能力．

（四）有利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)

學(xué)生畢業(yè)后,無論從事創(chuàng)業(yè)工作還是研究工作,都需要合作精神和團(tuán)隊(duì)精神．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)形式參加,3個(gè)人為一組,共同工作3天．在競(jìng)賽的過程中3位同學(xué)充分的分工與合作,最后完成問題的解決．集體工作,共同創(chuàng)新,榮譽(yù)共享,這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神,培養(yǎng)學(xué)生將來協(xié)同創(chuàng)業(yè)的意識(shí)．任何一個(gè)參加過數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生都對(duì)團(tuán)隊(duì)精神帶來的成功和喜悅感到由衷的鼓舞．

二、將數(shù)學(xué)建模思想融入高職數(shù)學(xué)教學(xué)中

通過數(shù)學(xué)建模,給我們的教學(xué)模式提出了更多的思考,使我們不得不回過頭重新審視一下我們的教學(xué)模式是否符合現(xiàn)代教學(xué)策略的構(gòu)建?現(xiàn)代的教學(xué)策略追求的目標(biāo)是提倡學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力.只有遵循現(xiàn)代的教學(xué)策略才能培養(yǎng)出適應(yīng)新世紀(jì)、新形勢(shì)下的高素質(zhì)復(fù)合型人才.知識(shí)的獲取是一個(gè)特殊的認(rèn)識(shí)過程,本質(zhì)上是一個(gè)創(chuàng)造性過程.知識(shí)的學(xué)習(xí)不僅是目的,而且是手段,是認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)、訓(xùn)練思維能力、掌握學(xué)習(xí)方法的手段,在教學(xué)中應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是發(fā)現(xiàn)知識(shí)的過程,而不是簡(jiǎn)單地獲得結(jié)果,強(qiáng)調(diào)的是創(chuàng)造性解決問題的方法和養(yǎng)成不斷探索的精神.在學(xué)習(xí)、接受知識(shí)時(shí)要像前人創(chuàng)造知識(shí)那樣去思考,去再發(fā)現(xiàn)問題,在解決問題的各種學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)中盡量提出有新意的見解和方法,在積累知識(shí)的同時(shí)注意培養(yǎng)和發(fā)展創(chuàng)新能力.數(shù)學(xué)建模恰恰能滿足這種獲取知識(shí)的需求,是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的一個(gè)極好的載體,更是建立現(xiàn)代教學(xué)模式的一種行之有效的方法.因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該融入數(shù)學(xué)建模思想.如何將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)課程中,我認(rèn)為要合理嵌入,即以科學(xué)技術(shù)中數(shù)學(xué)應(yīng)用為中心,精選典型案例,在數(shù)學(xué)教學(xué)中適時(shí)引入,難易適中．以為要抓好以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):

（一）在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想

滲透數(shù)學(xué)建模思想的最大特點(diǎn)是聯(lián)系實(shí)際.高職人才培養(yǎng)的是應(yīng)用技術(shù)型人才,對(duì)其數(shù)學(xué)教學(xué)以應(yīng)用為目的,體現(xiàn)“聯(lián)系實(shí)際、深化概念、注重應(yīng)用”的思想,不應(yīng)過多強(qiáng)調(diào)灌輸其邏輯的嚴(yán)密性,思維的嚴(yán)謹(jǐn)性.學(xué)數(shù)學(xué)主要是為了用來解決工作中出現(xiàn)的具體問題.

而高職教材中的問題都是現(xiàn)實(shí)中存在又必須解決的問題,正是數(shù)學(xué)建模案例的最佳選擇.因此,作為數(shù)學(xué)選材并不難,只要我們深入鉆研教材,挖掘教材所蘊(yùn)涵應(yīng)用數(shù)學(xué)的材料,從中加以推廣,結(jié)合不同專業(yè)選編合適的實(shí)際問題,創(chuàng)設(shè)實(shí)際問題的情境,讓學(xué)生能體會(huì)到數(shù)學(xué)在解決問題時(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,激發(fā)學(xué)生的求知欲,同時(shí)在實(shí)際問題解決的過程中能很好的掌握知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用和解決問題、分析問題的能力.數(shù)學(xué)教學(xué)中所涉及到的一些重要概念要重視它們的引入，要設(shè)計(jì)它們的引入,其中以合適的案例來引入概念、演示方法是將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)教學(xué)的重要形式．這樣在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),使學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思想方法,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的精神實(shí)質(zhì),知道數(shù)學(xué)的來龍去脈,使學(xué)生了解到他們現(xiàn)在所學(xué)的那些看來枯燥無味但又似乎天經(jīng)地義的概念、定理和公式,并不是無本之木、無源之水,也不是人們頭腦中所固有的,而是有現(xiàn)實(shí)的來源與背景,有其物理原型和表現(xiàn)的．在教學(xué)實(shí)踐中,我們依據(jù)現(xiàn)有成熟的專業(yè)教材,選出具有典型數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用案例,然后按照數(shù)學(xué)建模過程規(guī)律修改和加工之后作為課堂上的引例或者數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用例題．這樣使學(xué)生既能親切感受到數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛,也能培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)解決問題的能力．總之,在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,等于教給學(xué)生一種好的思想方法,更是給學(xué)生一把開啟成功大門的鑰匙,為學(xué)生架起了一座從數(shù)學(xué)知識(shí)到實(shí)際問題的橋梁,使學(xué)生能靈活地根據(jù)實(shí)際問題構(gòu)建合理的數(shù)學(xué)模型,得心應(yīng)手地解決問題.但這也對(duì)數(shù)學(xué)教師的要求就更高,教師要盡可能地了解高職專業(yè)課的內(nèi)容,搜集現(xiàn)實(shí)問題與熱點(diǎn)問題等等.

（二）在課程教學(xué)及考核中適度引入數(shù)學(xué)建模問題

實(shí)踐表明,真正學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的方法是用數(shù)學(xué),為此不僅要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)有用,還要鼓勵(lì)他們自己用數(shù)學(xué)去解決實(shí)際問題．同時(shí)越來越多的人認(rèn)識(shí)到,數(shù)學(xué)建模是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一個(gè)極好載體,而且能充分考驗(yàn)學(xué)生的洞察能力、創(chuàng)造能力、數(shù)學(xué)語言翻譯能力、文字表達(dá)能力、綜合應(yīng)用分析能力、聯(lián)想能力、使用當(dāng)代科技最新成果的能力;學(xué)生們同舟共濟(jì)的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)調(diào)組織能力,以及誠(chéng)信意識(shí)和自律精神．在教學(xué)實(shí)踐中,在數(shù)學(xué)課程的考核中增加數(shù)學(xué)建模問題,并施以“額外加分”的鼓勵(lì)辦法,在平常的作業(yè)中除了留一些鞏固課堂數(shù)學(xué)知識(shí)的題目外,還要增加需要用數(shù)學(xué)解決的實(shí)際應(yīng)用題．這些應(yīng)用題可以獨(dú)立或自由組合成小組去完成,完成的好則在原有平時(shí)成績(jī)的基礎(chǔ)上獲得“額外加分”．這種作法,鼓勵(lì)了學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué),提高了邏輯思維能力,培養(yǎng)了認(rèn)真細(xì)致、一絲不茍、精益求精的風(fēng)格,提高了運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理現(xiàn)實(shí)世界中各種復(fù)雜問題的意識(shí)、信念和能力,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)造力,團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,從而獲得除數(shù)學(xué)知識(shí)本身以外的素質(zhì)與能力．

（三）、適時(shí)開設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實(shí)驗(yàn)》課

數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽之所以在世界范圍內(nèi)廣泛發(fā)展,是與計(jì)算機(jī)的發(fā)展密不可分的,許多數(shù)學(xué)模型中有大量的計(jì)算問題,沒有計(jì)算機(jī)的情況下這些問題的實(shí)時(shí)求解是不可能的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)學(xué)的思想和方法與計(jì)算機(jī)的結(jié)合使數(shù)學(xué)從某種意義上說已經(jīng)成為了一門技術(shù)．為使學(xué)生熟悉這門技術(shù),應(yīng)當(dāng)增設(shè)《數(shù)學(xué)建模和實(shí)驗(yàn)》課,主要以專題講座的形式向同學(xué)們介紹一些成功的數(shù)學(xué)建模實(shí)例以及如何使用數(shù)學(xué)軟件來求解數(shù)學(xué)問題等等．與數(shù)學(xué)建模有密切關(guān)系的數(shù)學(xué)模擬,主要是運(yùn)用數(shù)字式計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)模擬．它根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)或過程的特性,按照一定的數(shù)學(xué)規(guī)律,用計(jì)算機(jī)程序語言模擬實(shí)際運(yùn)行狀況,并根據(jù)大量模擬結(jié)果對(duì)系統(tǒng)和過程進(jìn)行定量分析．在應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的方法解決實(shí)際問題時(shí),往往需要較大的計(jì)算量,這就要用到計(jì)算機(jī)來處理．計(jì)算機(jī)模擬以其成本低、時(shí)間短、重復(fù)性高、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn),被人們稱為是建立數(shù)學(xué)模型的重要手段之一,由此也可以看出數(shù)學(xué)建模對(duì)提高學(xué)生計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力的作用是不言而喻的．

當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)是高科技的競(jìng)爭(zhēng),是人才綜合素質(zhì)與能力的競(jìng)爭(zhēng)．?dāng)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和適應(yīng)社會(huì)應(yīng)變能力,具有不可低估的作用．所以說進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與實(shí)踐,既適應(yīng)了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)高等學(xué)校人才培養(yǎng)的要求,同時(shí)也為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)開辟了一條新的途徑．

參考文獻(xiàn)

篇（5）

一、數(shù)學(xué)建模課程對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的作用

（一）提高實(shí)踐能力

數(shù)學(xué)建模課程案例主要來源于多領(lǐng)域中的實(shí)際問題，它不僅僅是單一的數(shù)學(xué)問題，具有數(shù)學(xué)與多學(xué)科交叉、融合等特點(diǎn)。課程要求學(xué)生掌握一般數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)要進(jìn)一步學(xué)習(xí)如微分方程、概率統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化理論等數(shù)學(xué)知識(shí)。這就需要學(xué)生有自主學(xué)習(xí)“新知識(shí)”的能力，還要具備運(yùn)用綜合知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。因此，數(shù)學(xué)建模課程對(duì)于大學(xué)生自學(xué)能力和綜合運(yùn)用知識(shí)能力的培養(yǎng)具有重要作用。

（二）提高創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)建模方法是解決現(xiàn)實(shí)問題的一種量化手段。數(shù)學(xué)建模和傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程相比，是一種創(chuàng)新性活動(dòng)。面對(duì)實(shí)際問題，根據(jù)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象分析，用數(shù)學(xué)語言描述建模問題，再進(jìn)行科學(xué)計(jì)算處理，最后反饋到現(xiàn)實(shí)中解釋，這一過程沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)模式，可以采用不同方法和思路解決同樣的問題，能鍛煉學(xué)生的想象力、洞察力和創(chuàng)新能力。

（三）提高科學(xué)素質(zhì)

面對(duì)復(fù)雜的實(shí)際問題，學(xué)生不僅要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，還要將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，利用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算軟件提出方案用于解釋實(shí)際問題。由于數(shù)學(xué)建模知識(shí)的寬泛性，需要學(xué)生分工合作完成建模過程，各成員的知識(shí)結(jié)構(gòu)側(cè)重點(diǎn)有所不同，彼此溝通、討論有助于大學(xué)生相互交流與協(xié)作能力的培養(yǎng)，最終的成果以科學(xué)研究論文的形式體現(xiàn)，科學(xué)論文撰寫過程提高了學(xué)生科學(xué)研究的系統(tǒng)性。

二、基于數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)全方位推進(jìn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐

（一）分解教學(xué)內(nèi)容增強(qiáng)課程的適應(yīng)性

根據(jù)學(xué)生的接受能力及數(shù)學(xué)建模的發(fā)展趨勢(shì)，在保持課程理論體系完整性和知識(shí)方法系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，教學(xué)內(nèi)容分解為課堂講授與課后實(shí)踐兩部分。課堂教師講授數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)理論和基本方法，精講經(jīng)典數(shù)學(xué)模型及建模應(yīng)用案例，啟發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)建模思維，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)建模興趣；課后學(xué)生自己動(dòng)手完成課堂內(nèi)容擴(kuò)展、模型運(yùn)算及模型改進(jìn)等，教師答疑解惑。課堂教學(xué)注重?cái)?shù)學(xué)建模知識(shí)的學(xué)習(xí)，課后教學(xué)重在知識(shí)的運(yùn)用。隨著實(shí)際問題的復(fù)雜化和多元化，基本的數(shù)學(xué)建模方法及計(jì)算能力滿足不了實(shí)際需求。課程教學(xué)中還增加了圖論、模糊數(shù)學(xué)等方法，計(jì)算機(jī)軟件等初級(jí)知識(shí)。

（二）融入新的教學(xué)方法提高學(xué)生的參與度

1.課堂教學(xué)融入引導(dǎo)式和參與式教學(xué)方法。數(shù)學(xué)建模涉及的知識(shí)很多是學(xué)生學(xué)過的，對(duì)學(xué)生熟悉的方法，教師以引導(dǎo)學(xué)生回顧知識(shí)、增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)為主，借助應(yīng)用案例重點(diǎn)講授問題解決過程中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模過程；對(duì)于學(xué)生不熟悉的方法，則要先系統(tǒng)講授方法，再分析講解方法在案例中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題尋找方法。此外，為了增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和效果，組織1～2次專題研討，要求學(xué)生參與教學(xué)過程，教師須做精心準(zhǔn)備，選擇合適教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)建模過程、引導(dǎo)學(xué)生討論、糾正錯(cuò)誤觀點(diǎn)。

2.課后實(shí)踐實(shí)施討論式和合作式教學(xué)方法。在課后實(shí)踐教學(xué)中，提倡學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組，教師參與小組討論共同解決建模問題。學(xué)生以主動(dòng)者的角色積極參與討論、獨(dú)立完成建模工作，并進(jìn)行小組建模報(bào)告，教師給予點(diǎn)評(píng)和糾正。對(duì)那些沒有徹底解決的問題，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)討論完善。通過學(xué)生討論、教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生完善這一過程，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生參與討論、團(tuán)隊(duì)合作的熱情。同時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生自己尋找感興趣的問題，用數(shù)學(xué)建模去解決問題。

3.課程綜合實(shí)踐推進(jìn)研究式教學(xué)方法。指導(dǎo)學(xué)生在參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)、做畢業(yè)設(shè)計(jì)及參與教師科研等工作中，學(xué)習(xí)深入研究建模解決實(shí)際問題的方法，通過多層次建模綜合實(shí)踐能提高分析問題、選擇方法、實(shí)施建模、問題求解、編程實(shí)踐、計(jì)算模擬的綜合能力，進(jìn)而提高創(chuàng)新能力。

（三）融合多種教學(xué)手段，提高課程的實(shí)效性

1.利用網(wǎng)站教育平臺(tái)實(shí)施線上課堂教學(xué)。線上教學(xué)要選取難易適中，不宜太專業(yè)化，便于自學(xué)，并具有與課堂教學(xué)承上啟下功能，服務(wù)和鞏固課程的需要的內(nèi)容，利用互聯(lián)網(wǎng)云教育平臺(tái)，學(xué)習(xí)多媒體課件、教學(xué)視頻，及通過提供的相關(guān)資料來學(xué)習(xí)。教師還可通過網(wǎng)站問題、解答疑難、組織討論，學(xué)生通過網(wǎng)站學(xué)習(xí)知識(shí)、提交解答、參與討論。學(xué)生能更有效地利用零散時(shí)間，培養(yǎng)自我約束、管理時(shí)間的意識(shí)和能力。

2.充分利用多媒體課件與黑板書寫相結(jié)合的課堂教學(xué)手段。根據(jù)課堂教學(xué)要求，規(guī)劃設(shè)計(jì)制作課件與黑板書寫的具體內(nèi)容，同時(shí)連接好線上的學(xué)習(xí)成效推進(jìn)課堂教學(xué)。課件主要介紹問題背景、分析假設(shè)、建模方法、算法程序和模型結(jié)果，而模型推導(dǎo)和分析求解的具體過程，則通過板書展示增加了課堂教學(xué)的信息量，也促進(jìn)學(xué)生消化理解難點(diǎn)和技巧。

3.指導(dǎo)學(xué)生小組學(xué)習(xí)的課后教學(xué)手段。指導(dǎo)學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位開展建模學(xué)習(xí)與實(shí)踐活動(dòng)，提倡不同專業(yè)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)、取長(zhǎng)補(bǔ)短，通過學(xué)習(xí)與討論增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。數(shù)學(xué)建模過程不是解應(yīng)用題，雖然沒有唯一途徑，但也有規(guī)律可循，在小組學(xué)習(xí)中發(fā)揮團(tuán)隊(duì)力量、提高建模能力。

（四）構(gòu)建多層次建模問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

案例選擇、教學(xué)設(shè)計(jì)、知識(shí)銜接是數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵。

1.課堂教學(xué)建模問題。課堂教學(xué)通過應(yīng)用案例講解有關(guān)建模方法，所選問題包括兩類：一是基本類型，圍繞大學(xué)數(shù)學(xué)課程主要知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單建模問題，如物理、日常生活等傳統(tǒng)領(lǐng)域中的建模問題，學(xué)生既能學(xué)習(xí)建模方法又能感受數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值；二是綜合類型，涵蓋幾個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的綜合建模問題，如SAS的傳播。問題要有一定思考的空間，且在教師的分析和引導(dǎo)下學(xué)生能夠展開討論。

2.課后實(shí)踐建模問題。課后學(xué)生要以學(xué)習(xí)小組為單位完成教師布置的數(shù)學(xué)建模問題。問題要圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容，難易適當(dāng)，層次可分，以便學(xué)生選擇和討論。同時(shí)，問題還要有明確的實(shí)際背景，能將數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計(jì)算有機(jī)結(jié)合起來。另一方面，鼓勵(lì)學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)日常生活和專業(yè)學(xué)習(xí)中的建模問題，引導(dǎo)學(xué)生提出正確的思考方向，幫助學(xué)生給出解決問題的方案。

（五）組織多元化過程考核，注重學(xué)習(xí)階段效果

1.課堂內(nèi)外考試與網(wǎng)上在線考試相結(jié)合的過程考核。教師按照教學(xué)要求將考試可以分解兩種形式：課堂內(nèi)結(jié)合應(yīng)用案例組織課堂討論，通過學(xué)生參與情況實(shí)施考核；課堂外針對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)可實(shí)施在線測(cè)試，對(duì)綜合知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一定量的大作業(yè)，根據(jù)學(xué)生完成情況實(shí)施考核，也允許學(xué)生自主選題完成大作業(yè)。

2.課程教學(xué)結(jié)束的綜合考核。課程綜合考核重點(diǎn)在于測(cè)試學(xué)生知識(shí)綜合運(yùn)用能力，可以采取兩種形式之一。一是集中考試法，試題包括有標(biāo)準(zhǔn)答案的基礎(chǔ)知識(shí)、課堂講授的建模案例、完全開放的實(shí)際問題；考試采取“半開卷”形式，即可以攜帶一本教材，但不能與他人討論。二是建模競(jìng)賽實(shí)踐的考核法。數(shù)學(xué)建模選修課期間剛好組織東北三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽和校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生參加競(jìng)賽，依據(jù)競(jìng)賽論文實(shí)施考核。

在考核成績(jī)?cè)u(píng)定上，采用綜合計(jì)分方式，弱化期末考核權(quán)重，加大過程考核分量，注重過程學(xué)習(xí)，提高考核客觀性。

篇（6）

教師作為教育工作的直接參與者，對(duì)提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮著重要的作用，這就需要教師具有實(shí)踐教學(xué)的教育理念，既要精通理論知識(shí)和實(shí)踐能力，又要親自指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。在教學(xué)模式上，打破傳統(tǒng)的講授教學(xué)模式，突出教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性，讓實(shí)踐教學(xué)模式滲透到學(xué)生的財(cái)經(jīng)學(xué)習(xí)過程中，使學(xué)生能夠充分利用所學(xué)知識(shí)提升自己的職業(yè)技能。

(二)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)手段

學(xué)校應(yīng)該緊跟時(shí)展，引進(jìn)新的教學(xué)手段，把傳統(tǒng)的講授教學(xué)方式逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用多媒體、電子教程、投影儀等現(xiàn)代化教學(xué)方式上來，擺脫以往學(xué)習(xí)的枯燥乏味，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生對(duì)于所學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。師生之間加強(qiáng)交流溝通，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的改進(jìn)。再者，中職院校應(yīng)充分利用已有的教學(xué)資源，提高教學(xué)效率。建立財(cái)經(jīng)類綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地，不斷進(jìn)行實(shí)訓(xùn)基地各種教學(xué)制度的完善，明確自身管理職責(zé)，進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn)基地的統(tǒng)一規(guī)劃和管理，實(shí)現(xiàn)規(guī)范、科學(xué)的教學(xué)管理[3]。

(三)強(qiáng)化教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力

在學(xué)校教學(xué)過程中，教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者和領(lǐng)導(dǎo)者，強(qiáng)化教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)是提高學(xué)生實(shí)踐能力的關(guān)鍵。在日常實(shí)踐教學(xué)過程中，應(yīng)設(shè)立專業(yè)對(duì)口的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目或是與校企單位進(jìn)行合作，經(jīng)過專業(yè)教師的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生真正上崗實(shí)踐，通過所學(xué)理論在實(shí)際工作過程中的運(yùn)用，能夠加快學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力的整合，增強(qiáng)學(xué)生自身對(duì)財(cái)經(jīng)類工作崗位的認(rèn)識(shí)，樹立積極的職業(yè)觀和價(jià)值觀。實(shí)踐上崗教學(xué)模式，能夠培養(yǎng)學(xué)生的探索實(shí)踐能力，能夠在實(shí)際的實(shí)踐工作過程中，按照企業(yè)規(guī)定嚴(yán)格約束自己的行為，培養(yǎng)更多符合社會(huì)需要的實(shí)踐型人才。通過上崗實(shí)踐教學(xué)使學(xué)生在學(xué)習(xí)態(tài)度上有了重大的轉(zhuǎn)變，體驗(yàn)到在企業(yè)中生存的基本法則，這種壓力激勵(lì)著他們不斷進(jìn)取，使得學(xué)生的探究、分析問題、解決問題的能力得到了很大程度的提升[4]。

篇（7）

2高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)出現(xiàn)的問題

目前許多高中數(shù)學(xué)課本中將有關(guān)數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容都分散于各個(gè)教學(xué)單元中，使其內(nèi)容失去了連貫性，學(xué)生不能靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，大大降低了數(shù)學(xué)建模教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和目的．另外許多高中生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的過程中存在或多或少的障礙．高中生由于地區(qū)或者其他原因，對(duì)于現(xiàn)實(shí)問題的洞察能力和數(shù)據(jù)的處理能力均有限，導(dǎo)致數(shù)學(xué)建模教學(xué)不能順利地進(jìn)行．另外，許多教師對(duì)于建模的教育理念存在偏差，不重視數(shù)學(xué)建模，因此，教學(xué)效果也就可想而知．

3加強(qiáng)高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的對(duì)策

1）重視各章前問題教學(xué)

高中數(shù)學(xué)課本在每章前面均有一個(gè)關(guān)于本章教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際問題，而通過重視各章前問題教學(xué)，可以引發(fā)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)建模的興趣，從而使得學(xué)生明白數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意義．例如，某公園有個(gè)大型摩天輪，該摩天輪可以吊起78個(gè)客艙，一次能運(yùn)載350個(gè)乘客．坐該摩天輪從開始到最后需要耗時(shí)30min，轉(zhuǎn)速為5m•min－1．問，乘客乘坐該摩天輪時(shí)，從摩天輪的最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，他所處的高度h與所坐的時(shí)間t的關(guān)系，并用數(shù)學(xué)模型解釋．這個(gè)章前問題就是典型的運(yùn)用數(shù)學(xué)模型來解決生活中的問題，因此，高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)章前問題教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生重視數(shù)學(xué)建模的意識(shí)．

2）加強(qiáng)數(shù)學(xué)開放題教學(xué)

高中數(shù)學(xué)教師可以通過加強(qiáng)數(shù)學(xué)開放題的教學(xué)提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)效果．因?yàn)閿?shù)學(xué)開放題可以鍛煉學(xué)生開放性思維和創(chuàng)造性思維．開放題可以接近生活中的現(xiàn)實(shí)問題，例如，隨著科技的發(fā)展和能源的消耗過剩，現(xiàn)今市場(chǎng)上出現(xiàn)3種汽車類型，一是傳統(tǒng)的以汽油為原料的汽車，二是以蓄電池為動(dòng)力的車，三是用天然氣作為原料的汽車．通過對(duì)這3種類型的車使用原料成本進(jìn)行分析比較，并建立數(shù)學(xué)模型，分析汽油價(jià)格的變化對(duì)這3種車所占市場(chǎng)份額的影響．這種開放性的試題，沒有具體的答案，只要學(xué)生所建的數(shù)學(xué)模型能夠?qū)栴}說得通，都算是成功的數(shù)學(xué)建模．

3）注重案例式教學(xué)

注重案例式教學(xué)是值得教師學(xué)習(xí)的提高教學(xué)效果最有效的方法．通過分析典型的數(shù)學(xué)案例理解建模的優(yōu)勢(shì)，提高數(shù)學(xué)建模的教學(xué)效率．例如，甲、乙2人相約到某地相遇，該地距離出發(fā)點(diǎn)為20km，他們約定一個(gè)人跑步，而另外一個(gè)人步行，當(dāng)跑步者到達(dá)某個(gè)地方后改為步行，接著步行的人換成跑步，再步行，如此反復(fù)轉(zhuǎn)換，已知跑步的速度是10km•h－1，步行的速度是5km•h－1，問至少花多少時(shí)間2人都可以到達(dá)目的地．這種相遇問題在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)該經(jīng)常見到，這是一種典型的案例題，通過典型案例的數(shù)學(xué)建模教學(xué)，不僅可以讓學(xué)生對(duì)問題更加印象深刻，而且可以使得學(xué)生更容易接受數(shù)學(xué)建模教學(xué)的方式，從而提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)的效果．

篇（8）

二、數(shù)學(xué)模型融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的必要性

（一）人才培養(yǎng)創(chuàng)新的需要

根據(jù)獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)目標(biāo)和實(shí)際情況，有針對(duì)性的加大基礎(chǔ)課和實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的比重，側(cè)重于實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在專業(yè)課程體系中適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)與社會(huì)實(shí)體的聯(lián)系。力求培養(yǎng)出具有實(shí)際操作能力的高素質(zhì)大學(xué)生。數(shù)學(xué)建模是將一個(gè)實(shí)際問題，對(duì)其作出一些必要的簡(jiǎn)化與假設(shè)，將其轉(zhuǎn)化成一個(gè)數(shù)學(xué)問題，借助數(shù)學(xué)工具和數(shù)學(xué)方法精確或近似地解決該問題，并用數(shù)學(xué)結(jié)果解釋客觀現(xiàn)象、回答實(shí)際問題并接受客觀實(shí)際的檢驗(yàn)。數(shù)學(xué)建模能彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)在實(shí)際應(yīng)用方面的不足，促進(jìn)數(shù)學(xué)教師在現(xiàn)代化教學(xué)手段、教學(xué)模式方面的更新。數(shù)學(xué)建模有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)方面都有著非常大的作用，以便學(xué)生將來能更好地適應(yīng)工作崗位。

（二）高校教學(xué)改革的需要

當(dāng)今社會(huì)信息高度發(fā)達(dá)，競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，必須具備一定的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，否則很難適應(yīng)社會(huì)信息時(shí)代的要求。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以課堂理論講授為主，學(xué)生絕大部分時(shí)間都集中學(xué)習(xí)書本知識(shí)，很少有機(jī)會(huì)接觸社會(huì)，也難做到學(xué)以致用。絕大多數(shù)課程都是教師的一言堂，考試也是以教師講課內(nèi)容為主。學(xué)生忙于記錄和背誦而閑置其聰慧的頭腦。長(zhǎng)期的灌輸式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生明顯缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，會(huì)聽從而不會(huì)質(zhì)疑，更不會(huì)形成開創(chuàng)性的觀點(diǎn)，很難適應(yīng)企事業(yè)單位動(dòng)態(tài)的工作環(huán)境。數(shù)學(xué)作為一門傳統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科,對(duì)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)上有一定的難度。我們的教學(xué)應(yīng)以“必需，夠用”為度。數(shù)學(xué)建模從形式到內(nèi)容，都與畢業(yè)后工作時(shí)的條件非常相近，是一次非常好的鍛煉，學(xué)生通過自主的學(xué)習(xí)，把實(shí)際的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)理論解決，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)動(dòng)手能力的提高，這也正是獨(dú)立學(xué)院院校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的方向。

（三）學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的需要

獨(dú)立學(xué)院學(xué)生思維活躍，且比較注重個(gè)人能力素質(zhì)的提高。很多學(xué)生愿意在學(xué)校參加一些競(jìng)賽來提高自己。全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽尤其受學(xué)生重視，但仍有很多大學(xué)生不了解這類競(jìng)賽，因此，在數(shù)學(xué)課堂上引入數(shù)學(xué)建模思想，學(xué)生既了解了數(shù)學(xué)建模，又對(duì)數(shù)學(xué)公式提起了興趣，還有助于獨(dú)立學(xué)院學(xué)生在全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中取得優(yōu)異成績(jī)。

篇（9）

目前數(shù)學(xué)廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、現(xiàn)代化醫(yī)療器械、醫(yī)療診斷方法、藥物動(dòng)力學(xué)以及心血管病理等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。數(shù)學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用引起了醫(yī)學(xué)的劃時(shí)代變革，而這些應(yīng)用基本上都是通過建模得以實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)期以來，醫(yī)學(xué)院校的高等數(shù)學(xué)課在學(xué)生心目中成為可有可無、無關(guān)緊要的課程。問題在于課程體系中缺乏一門將數(shù)學(xué)和醫(yī)學(xué)有機(jī)結(jié)合的課程——數(shù)學(xué)建模。它為醫(yī)學(xué)和數(shù)學(xué)之間架設(shè)起橋梁，教學(xué)內(nèi)容注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)促進(jìn)理論知識(shí)形式，加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念定理本質(zhì)的直觀理解，最大限度激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育模式是個(gè)沖擊，相應(yīng)教學(xué)方法必須進(jìn)行改革。

1、醫(yī)用數(shù)學(xué)建模課教學(xué)設(shè)計(jì)改革

1.1 通過醫(yī)學(xué)問題，設(shè)計(jì)模型數(shù)學(xué)情境

本著“學(xué)以致用”的原則,醫(yī)學(xué)院校開設(shè)數(shù)學(xué)建模課與傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)不同，數(shù)學(xué)建模課以實(shí)際醫(yī)學(xué)問題為出發(fā)點(diǎn)，學(xué)生在具備一定高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，以醫(yī)學(xué)實(shí)際問題出發(fā)點(diǎn)，要求收集必要的數(shù)據(jù)，這部分可以留給學(xué)生作為課前預(yù)習(xí)。在處理復(fù)雜問題的時(shí)候，這個(gè)環(huán)節(jié)關(guān)鍵是：抓住問題的主要矛盾，舍去次要因素，對(duì)實(shí)際問題做適當(dāng)假設(shè)，使復(fù)雜問題得到必要的簡(jiǎn)化，為下一步模型建立打下基礎(chǔ)，從而在醫(yī)學(xué)問題中抽象出數(shù)學(xué)問題情境。

1.2 運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)模型建立[1]

這是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)成敗的關(guān)鍵，醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)有別于理工科，理工科高等數(shù)學(xué)的學(xué)時(shí)較多，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性強(qiáng)，醫(yī)學(xué)高等數(shù)學(xué)更側(cè)重于數(shù)學(xué)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，并通過醫(yī)學(xué)問題的解決加深鞏固對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，更深刻掌握。在上一步去粗取精把握主要矛盾的基礎(chǔ)上，設(shè)置變量，利用數(shù)學(xué)工具刻畫數(shù)量之間的關(guān)系，從而建立數(shù)學(xué)模型。同樣的問題可以有不同的數(shù)學(xué)模型，衡量一個(gè)模型的優(yōu)劣全在其作用的效果，而不是采用多么高深的數(shù)學(xué)方法。模型可以通過理論推導(dǎo)得到結(jié)果，也可以運(yùn)用mathematics或matlab求數(shù)值解，教學(xué)設(shè)計(jì)核心問題應(yīng)設(shè)計(jì)如何引導(dǎo)學(xué)生分析問題，建立模型，發(fā)現(xiàn)問題解決方程式。

1.3 檢驗(yàn)合理性，設(shè)計(jì)模型完善

建模后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)結(jié)果進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)分析求解結(jié)果的正確性，求解方程的優(yōu)越性，知識(shí)運(yùn)用的綜合性分析及求解模型的延續(xù)性、穩(wěn)定性、敏感性分析。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)、誤差分析等，從而檢驗(yàn)?zāi)Ｐ秃侠硇裕⒎磸?fù)修改模型有關(guān)內(nèi)容，使其更切合實(shí)際，這使學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深化并結(jié)合醫(yī)學(xué)實(shí)際，溫習(xí)醫(yī)學(xué)知識(shí)，為臨床實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.4 分析結(jié)論，設(shè)計(jì)模型回歸實(shí)踐

數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，解決醫(yī)學(xué)實(shí)際問題，利用已檢驗(yàn)的模型，設(shè)計(jì)、分析、解釋已有的現(xiàn)象，并預(yù)測(cè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。啟發(fā)學(xué)生這樣的模型代表特點(diǎn)是什么?可以解決哪類醫(yī)學(xué)實(shí)際問題，并引出運(yùn)用相同方法可以解決的數(shù)學(xué)模型問題留做學(xué)生課后練習(xí)。

2、實(shí)例檢驗(yàn)

在2003年流行性的傳染病SARS爆發(fā)，對(duì)于復(fù)雜的醫(yī)學(xué)問題適當(dāng)假設(shè)：某地區(qū)人口總數(shù)N不變;每個(gè)病人每天有效接觸平均人數(shù)常數(shù)λ ;人群分兩類易感染者(S)和已感染者(I);根據(jù)假設(shè)，建立SARS數(shù)學(xué)模型NdIdt=λNSI ,得到解I(t)=11+(1I0-1)e-λI ;通過實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)∞時(shí)，I1 ，即所有人都被感染，這顯然不符合實(shí)際，因?yàn)楹雎粤吮桓腥維ARS后，個(gè)體具有一定的免疫能力，人群還分出一類移出者R(t),設(shè)μ 為日治愈率，此時(shí)微分方程為：dIdt=λSI-μI

dSdt=λSI

I(0)=I0，S(0)=S0 ,

解得I=(S0+I0)-S+μλ ln SS0 ;引導(dǎo)學(xué)生代入北京4月26日到5月15日SARS上報(bào)的數(shù)據(jù)基本復(fù)合實(shí)際。獲得的結(jié)論我們可以運(yùn)用指導(dǎo)目前蔓延的禽流感疾病，預(yù)測(cè)流行病的傳播趨勢(shì)，及時(shí)有效的采取防御措施。

3、采取有效措施，重視教學(xué)方法改革

3.1 變革課內(nèi)教學(xué)環(huán)節(jié)

以學(xué)生為主體，把學(xué)生知識(shí)獲取，個(gè)性發(fā)展，能力提高放在首位。課堂強(qiáng)化“啟發(fā)式”教學(xué)，采用“開放式教學(xué)方法，減少課堂講授，增加課堂交流時(shí)間，將授課變成一次學(xué)生參加的科學(xué)研究來解決實(shí)際問題，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐的嘗試，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)表見解，選用的案例都是醫(yī)學(xué)實(shí)際問題，并通過設(shè)計(jì)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模的適用性、有效性，在某些案例的講授環(huán)節(jié)注重講解深度，注意為學(xué)生留有充分想象空間，并引導(dǎo)學(xué)生思考一系列相關(guān)問題，這種建模方法還可以使用到哪類問題中?建模成功的關(guān)鍵是什么?運(yùn)用到哪些數(shù)學(xué)知識(shí)?該數(shù)學(xué)知識(shí)還能解決什么樣的醫(yī)學(xué)實(shí)際問題?

3.2 深化課外實(shí)踐改革[2]

數(shù)學(xué)建模課應(yīng)通過案例卜椒í踩砑彩道彩笛檎飧鲇行У慕萄模式，建模是一個(gè)綜合性的科學(xué)，涉及廣泛的數(shù)學(xué)知識(shí)、醫(yī)學(xué)知識(shí)等，采取導(dǎo)學(xué)和自學(xué)的相結(jié)合教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力和自學(xué)能力，在課內(nèi)引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，通過留作業(yè)、出開放性思考題的方法引導(dǎo)學(xué)生積極收集資料，自學(xué)知識(shí)的盲點(diǎn)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;組建建模小組，小組成員分工合作，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決醫(yī)學(xué)實(shí)際問題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。

4、循序漸進(jìn)，實(shí)施課程考核方式改革

4.1 開卷和閉卷相結(jié)合[3]

開卷是布置一個(gè)大作業(yè)，三、四道醫(yī)學(xué)類實(shí)際問題，同學(xué)自由組合3人一組，從資料收集、模型準(zhǔn)備、模型假設(shè)、計(jì)算方法、模型改進(jìn)、推廣到論文撰寫，教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面跟蹤，指導(dǎo)是有度的，教師不干預(yù)學(xué)生的個(gè)性思維，鼓勵(lì)尊重個(gè)人意見，只是關(guān)鍵時(shí)刻指出問題所在，在開放開始中使學(xué)生成為主體，以小組為單位協(xié)作完成一個(gè)科研課題，并以書面形式上交，作為開卷考試的成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)。

4.2 鼓勵(lì)性加分作為補(bǔ)充

篇（10）

摘要。文稿必須有不超過300字的內(nèi)容摘要，摘要內(nèi)容字體為常規(guī)，仿宋，五號(hào)。摘要應(yīng)具備獨(dú)立性和自含性，應(yīng)是文章主要觀點(diǎn)的濃縮。摘要前加“[摘要]”作標(biāo)識(shí)，字體為加粗，黑體，五號(hào)。

正文。用五號(hào)宋體，1.5倍間距。文稿以10000字以下為宜。

文內(nèi)標(biāo)題。力求簡(jiǎn)短、明確，題末不用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)(問號(hào)、嘆號(hào)、省略號(hào)除外)。層次不宜超過5級(jí)。第1級(jí)標(biāo)題字體為常規(guī)，楷體，小四；第2級(jí)標(biāo)題字體為加粗，宋體，五號(hào)；次級(jí)遞減。層次序號(hào)可采用一.(一).1.(1).1)，不宜用①，以與注釋號(hào)區(qū)別。文內(nèi)內(nèi)容字體為常規(guī)，宋體，五號(hào)。

數(shù)字使用。數(shù)字用法及計(jì)量單位按GBT15835—1995《出版物上數(shù)字用法的規(guī)定》和1984年12月27日國(guó)務(wù)院的《中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位》執(zhí)行。4位以上數(shù)字采用3位分節(jié)法。5位以上數(shù)字尾數(shù)零多的，可以“萬”、“億”作單位。標(biāo)點(diǎn)符號(hào)按GBT15835—1995《標(biāo)點(diǎn)符號(hào)用法》執(zhí)行。

附表與插圖。附表應(yīng)有表序、表題、一般采用三線表；插圖應(yīng)有圖序和圖題。序號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)注。常規(guī)，楷體，五號(hào)。圖序和圖題的字體為加粗，宋體，五號(hào)。

引用。引用原文必須核對(duì)準(zhǔn)確，注明準(zhǔn)確出處；凡涉及數(shù)字模型和公式的，務(wù)請(qǐng)認(rèn)真核算。

參考文獻(xiàn)。論文應(yīng)附有參考文獻(xiàn)并遵循相應(yīng)的格式。參考文獻(xiàn)放在文末?！癧參考文獻(xiàn)]”字體為加粗，黑體，五號(hào)；其內(nèi)容的漢字字體為常規(guī)，仿宋，小五。

參考文獻(xiàn)中書籍的表述方式為：

序號(hào)作者書名版本(第1版不標(biāo)注)出版地出版社出版年頁碼

參考文獻(xiàn)中期刊雜志論文的表述方式為：

序號(hào)作者論文名雜志名卷期號(hào)出版年頁碼

參考文獻(xiàn)中網(wǎng)上資源的表述方式為：

序號(hào)作者資源標(biāo)題網(wǎng)址訪問時(shí)間(年月日)

頁眉，頁腳。團(tuán)隊(duì)序號(hào)位于論文每頁頁眉的左端。頁碼位于每頁頁腳的中部，用阿拉伯?dāng)?shù)字從“1”開始連續(xù)編號(hào)。

論文用A4紙打印出來，并將論文首頁和論文裝訂到一起，一齊上交。

數(shù)學(xué)建模論文格式

(一)論文形式：科學(xué)論文

科學(xué)論文是對(duì)某一課題進(jìn)行探討、研究，表述新的科學(xué)研究成果或創(chuàng)見的文章。

注意：它不是感想，也不是調(diào)查報(bào)告。

(二)論文選題：新穎，有意義，力所能及。

要求：

有背景.

應(yīng)用問題要來源于學(xué)生生活及其周圍世界的真實(shí)問題，要有具體的對(duì)象和真實(shí)的數(shù)據(jù)。理論問題要了解問題的研究現(xiàn)狀及其理論價(jià)值。要做必要的學(xué)術(shù)調(diào)研和研究特色。

有價(jià)值

有一定的應(yīng)用價(jià)值，或理論價(jià)值，或教育價(jià)值，學(xué)生通過課題的研究可以掌握必須的科學(xué)概念，提升科學(xué)研究的能力。

有基礎(chǔ)

對(duì)所研究問題的背景有一定了解，掌握一定量的參考文獻(xiàn)，積累了一些解決問題的方法，所研究問題的數(shù)據(jù)資料是能夠獲得的。

有特色

思路創(chuàng)新，有別于傳統(tǒng)研究的新思路；

方法創(chuàng)新，針對(duì)具體問題的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)方法的改進(jìn)和創(chuàng)新；

結(jié)果創(chuàng)新，要有新的，更深層次的結(jié)果。

問題可行

適合學(xué)生自己探究并能夠完成，要有學(xué)生的特色，所用知識(shí)應(yīng)該不超過初中生(高中生)的能力范圍。

(三)(數(shù)學(xué)應(yīng)用問題)數(shù)據(jù)資料：來源可靠，引用合理，目標(biāo)明確

要求：

數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，不是編的數(shù)學(xué)題目；

數(shù)據(jù)分析合理，采用分析方法得當(dāng)。

(四)(數(shù)學(xué)應(yīng)用問題)數(shù)學(xué)模型：通過抽象和化簡(jiǎn)，使用數(shù)學(xué)語言對(duì)實(shí)際問題的一個(gè)近似描述，以便于人們更深刻地認(rèn)識(shí)所研究的對(duì)象。

要求：

抽象化簡(jiǎn)適中，太強(qiáng)，太弱都不好；

抽象出的數(shù)學(xué)問題，參數(shù)選擇源于實(shí)際，變量意義明確；