序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇數(shù)學(xué)建模論文范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；應(yīng)用能力；發(fā)展

一、開(kāi)展數(shù)學(xué)建?；顒?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(wèn)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(guò)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(guò)硬，從而可以側(cè)面反映出該學(xué)校教學(xué)過(guò)程中存在哪些問(wèn)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(kāi)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(lái)，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，而將建模活動(dòng)貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，無(wú)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(guò)對(duì)我院參加建模競(jìng)賽活動(dòng)學(xué)生調(diào)查問(wèn)卷追蹤并進(jìn)行訪談得出，82%的學(xué)生認(rèn)為，通過(guò)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(shuō)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(méi)興趣，工作中很難遇到相關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)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(kāi)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(wú)興趣。課堂開(kāi)展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)，則可以為數(shù)學(xué)和實(shí)際問(wèn)題架起一座橋梁，通過(guò)該活動(dòng)，可以促進(jìn)學(xué)生想方設(shè)法將實(shí)際問(wèn)題歸納、整理并轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問(wèn)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(wú)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?；顒?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(wèn)題提煉而成，而建立模型求解的過(guò)程就是對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行合理解決。針對(duì)實(shí)際問(wèn)題從分析開(kāi)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(guò)程沒(méi)有固定的方法可用，也沒(méi)有相同模式遵循，求解過(guò)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(guò)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題，就必須了解掌握該問(wèn)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(guò)程，學(xué)生不知不覺(jué)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?；顒?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

從參加該項(xiàng)賽事開(kāi)始，我院積極鼓勵(lì)學(xué)生參與，吸引不同專業(yè)數(shù)學(xué)愛(ài)好者參加，并成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)。針對(duì)數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)，我們數(shù)學(xué)教師利用暑期對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，并根據(jù)學(xué)生特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，將其三人分組，進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)性訓(xùn)練，有效發(fā)揮學(xué)生所學(xué)。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽解決的是一個(gè)綜合性問(wèn)題，相關(guān)背景、明確問(wèn)題、建立模型等涉及學(xué)科方面很廣，一個(gè)人很難完成，這就要求小組成員互相合作，充分信任，取長(zhǎng)補(bǔ)短，并得出相對(duì)完善結(jié)論。通過(guò)這一系列活動(dòng)，既增加了學(xué)生間感情，更讓他們體會(huì)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。

篇(2)

高職院校目前在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中只注重理論學(xué)習(xí)，學(xué)生處于被動(dòng)接受狀態(tài)，參與度低。忽略了用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的培養(yǎng)，缺失了應(yīng)用性。教師在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中往往采用滿堂灌，填鴨式的教學(xué)方式，學(xué)生只有大量重復(fù)的機(jī)械訓(xùn)練，才能掌握一些基礎(chǔ)知識(shí)，套用現(xiàn)成公式做一些計(jì)算。教師的這種教學(xué)方式大大的影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)長(zhǎng)生厭惡情緒，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性也受到影響。另外，高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)過(guò)程教學(xué)模式落后，缺少多樣化，不能適應(yīng)不同專業(yè)學(xué)生的要求。學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)思維僵化，無(wú)從下手。為了解決這一問(wèn)題，在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)建模思想顯得尤為重要。

2數(shù)學(xué)建模教學(xué)要以學(xué)生為主體，注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)手段也發(fā)生了變化?，F(xiàn)代的要改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，須以學(xué)生為主體，突出學(xué)生的主體地位，使他們成為課堂教學(xué)活動(dòng)的主角，并積極對(duì)他們進(jìn)行引導(dǎo)，讓他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，對(duì)教堂中的問(wèn)題積極進(jìn)行探索，主動(dòng)思考，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。由于我國(guó)教育模式一直為應(yīng)試教育，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中只是被動(dòng)的接受知識(shí)，獨(dú)立思考能力和動(dòng)手能力較差，并且應(yīng)用意識(shí)薄弱。所以，在教學(xué)過(guò)程若想實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主體地位，教師必須要培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。此外，不論在課堂上或者是課外教師要充分尊重學(xué)生的個(gè)人意見(jiàn)，并適當(dāng)?shù)慕o予鼓勵(lì)，不要輕易否定他們思考問(wèn)題的方式。在學(xué)生發(fā)表自己的意見(jiàn)之后，教師對(duì)他們進(jìn)行表?yè)P(yáng)，鼓勵(lì)他們善于思考、勇于提問(wèn)和辯論，讓他們始終處于主動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，使他們成為教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的主體。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中，要對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方面的培養(yǎng)，既培養(yǎng)他們應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)的解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又要培養(yǎng)他們的綜合素質(zhì)，使他們具有強(qiáng)烈的求知欲、堅(jiān)強(qiáng)的意志、寬廣的興趣、堅(jiān)定不移的信念及積極主動(dòng)進(jìn)取的品質(zhì)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，還可以引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，對(duì)他們進(jìn)行分組然后進(jìn)行討論或者是競(jìng)賽，通過(guò)這樣的方式既可以增加他們之間的同學(xué)友情，又可以讓他們共同進(jìn)步。每組學(xué)生還可以布置一些比較難的題目，他們合作解決問(wèn)題，最終完成題目的解答。在解決問(wèn)題過(guò)程中，讓他們意識(shí)到創(chuàng)新的價(jià)值和合作的重要性，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。另外，當(dāng)今學(xué)生的薄弱方面主要是語(yǔ)言能力及表達(dá)能力，所以對(duì)他們進(jìn)行特定的培養(yǎng)，提高他們這兩方面的能力。在教學(xué)過(guò)程中，教師要盡量給予學(xué)生更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行語(yǔ)言表達(dá)，包括表述自己對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和解題思路等，從而完成數(shù)學(xué)建模論文。在訓(xùn)練他們語(yǔ)言表達(dá)能力的過(guò)程中，教師要有耐心，在語(yǔ)言的準(zhǔn)確性、邏輯性、簡(jiǎn)潔性等方面及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)和糾正錯(cuò)誤，從而提高他們的語(yǔ)言表達(dá)能力。

3教師采用多媒體教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

教師在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)方法要由傳統(tǒng)的黑板加粉筆轉(zhuǎn)化為利用多媒體教學(xué)，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，也提高教學(xué)效果。多媒體教學(xué)可以包含大量信息，可以直觀形象的呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情也得到很大程度的提高。采用多媒體教學(xué)手段，增加了師生之間的互動(dòng)性，課程教學(xué)過(guò)程變得順利，授課速度變快，教學(xué)效果也變得更好。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中為了實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果，采用大量貼近生活的案例進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)。

4開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,培養(yǎng)應(yīng)用型人才

近幾年來(lái)，全國(guó)高職院校開(kāi)展數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽成為大學(xué)生最重要的課外科技活動(dòng)。大學(xué)生通過(guò)競(jìng)賽，可以提高查閱收集資料的自學(xué)能力，可以運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，提高了自身運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)模型問(wèn)題的能力，使學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和探索研究精神增強(qiáng)，為成為全面性的高技能應(yīng)用型人才打下基礎(chǔ)。在競(jìng)賽活動(dòng)中，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)的同時(shí)也有助于自我提高各方面能力。高職數(shù)學(xué)教師指導(dǎo)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽可以改變其缺乏研究主動(dòng)性的現(xiàn)狀，可以摒棄老舊的知識(shí)學(xué)習(xí)。有利于開(kāi)展理論聯(lián)系實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)模式，對(duì)高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革創(chuàng)新有很大的推動(dòng)作用。

5總結(jié)

篇(3)

所謂數(shù)學(xué)建模，從字面意思看，其以數(shù)學(xué)理論與實(shí)際生活的關(guān)聯(lián)為教學(xué)重點(diǎn)，其教學(xué)內(nèi)容的設(shè)定目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力，力求幫助學(xué)生從實(shí)踐中深入體會(huì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)．對(duì)于高中數(shù)學(xué)中的建模教學(xué)，在國(guó)外被重視的時(shí)間早于國(guó)內(nèi)，我國(guó)1993年的數(shù)學(xué)課程改革研討會(huì)上才首次提出“建立數(shù)學(xué)模型”的議題，2003年的高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中才明確了數(shù)學(xué)建模這一學(xué)習(xí)活動(dòng)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)大綱中的必要性．

雖然我國(guó)正式明文提出有關(guān)高中數(shù)學(xué)中的建模教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，但在實(shí)踐效果來(lái)看并不理想．不少高中對(duì)于這一議題的實(shí)施常常會(huì)因不同學(xué)校的差異、這樣那樣的實(shí)際情況限制等條件而不完全落實(shí)指導(dǎo)思想．加之高中學(xué)習(xí)階段的緊張性，常常會(huì)形成建模被冠以浪費(fèi)時(shí)間的名號(hào)而不被應(yīng)用．然而，就現(xiàn)狀分析來(lái)看，高中生們對(duì)高中數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力遠(yuǎn)不如預(yù)想的好．相關(guān)教育者及研究人員也逐漸意識(shí)到這一嚴(yán)峻問(wèn)題，終于將眼光投入到建模教學(xué)對(duì)于高中生思維發(fā)展的重要性．

以“高中數(shù)學(xué)，建?！睘殛P(guān)鍵詞查詢2000年至2014年十余年時(shí)間內(nèi)的研究理論文獻(xiàn)，得出結(jié)果29600篇，這一結(jié)果是值得我們欣慰的，越來(lái)越多的人們關(guān)注到高中數(shù)學(xué)建模的重要性，并不斷探索其有效實(shí)踐方式及效果分析．就建模教學(xué)對(duì)于高中數(shù)學(xué)的意義而言，具有多重性．首先，建模教學(xué)的內(nèi)容特殊性可以在學(xué)生與老師之間形成良性制動(dòng)系統(tǒng)，也就是說(shuō)，老師們?cè)谘芯拷＝虒W(xué)具體操作時(shí)，會(huì)多方面權(quán)衡各方條件及因素，對(duì)于課堂設(shè)計(jì)有促進(jìn)意義．此外，通過(guò)以小組學(xué)習(xí)為主要教學(xué)方式的建模教學(xué)過(guò)程，可以培養(yǎng)學(xué)生們對(duì)于高中數(shù)學(xué)的非智力因素．目前，數(shù)學(xué)建模在高中數(shù)學(xué)中的實(shí)施難點(diǎn)在于多數(shù)教師并不具備數(shù)學(xué)建模的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教師們?cè)诓粩鄧L試，因此，數(shù)學(xué)建模的收效性一般．

二、高中數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生的多方位影響

(一)拓寬學(xué)習(xí)范圍，以數(shù)學(xué)為中心融合進(jìn)其余學(xué)科的知識(shí)，有利于學(xué)生視野范圍的擴(kuò)大．?dāng)?shù)學(xué)學(xué)科以基礎(chǔ)學(xué)科的身份在其余學(xué)科中常常出現(xiàn)，比較常見(jiàn)的包括物理、化學(xué)、生物，而表面看關(guān)聯(lián)不大的語(yǔ)文學(xué)科也處處體現(xiàn)著數(shù)學(xué)的思想．原本傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，往往忽視了這一點(diǎn)，造成學(xué)生們的思維局限性．而數(shù)學(xué)建模的出現(xiàn)對(duì)這一現(xiàn)狀的改善有促進(jìn)作用．其中，通過(guò)有效的課堂教學(xué)模式及教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)，建模教學(xué)可以集合數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物甚至是美術(shù)的問(wèn)題來(lái)供學(xué)生們思考．換言之，在教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的呼應(yīng)關(guān)系，既可以幫助學(xué)生鞏固數(shù)學(xué)知識(shí)，更能起到輔助學(xué)生進(jìn)一步理解其余學(xué)科內(nèi)涵的作用．學(xué)科間的交叉無(wú)形中培養(yǎng)學(xué)生自主建立建模意識(shí)，有利于學(xué)生們思維的發(fā)散性發(fā)展．

(二)以創(chuàng)新性思維影響學(xué)生的思維過(guò)程，在潛移默化中提升學(xué)生的思維水平．建模教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)的明顯特征在于其創(chuàng)新思維的引入．通過(guò)課堂上的多元化教學(xué)方式的促進(jìn)，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，在面對(duì)貼合實(shí)際的理論問(wèn)題時(shí)，學(xué)生們會(huì)受到建模思想的印象而自發(fā)地運(yùn)用多維度分析、辨別能力，這對(duì)于學(xué)生們發(fā)散性思維的養(yǎng)成很有益處．而建模教學(xué)中的創(chuàng)新性并不是空談，其有實(shí)際的理論支撐以及豐富的知識(shí)源儲(chǔ)備作依托．同時(shí)，建模教學(xué)對(duì)于學(xué)生的思維深刻度與靈活度也有一定要求，可以在過(guò)程中鍛煉學(xué)生獨(dú)立、自覺(jué)尋求問(wèn)題最佳解決方案的能力，對(duì)其今后的工作、生活能力的提升也有幫助．

(三)以倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐的操作過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生自主探索問(wèn)題解決方法的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣．區(qū)別于傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)單一的教學(xué)方式，建模教學(xué)不再將學(xué)生們的學(xué)習(xí)過(guò)程局限于接受傳輸、記憶要點(diǎn)、模仿練習(xí)的枯燥過(guò)程，而是將自主探索、主動(dòng)實(shí)踐、合作學(xué)習(xí)、多樣性自學(xué)等教學(xué)模式融入到高中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中．從學(xué)生心理?xiàng)l件的分析中我們可以看到，上述幾種建模教學(xué)的常用方式有助于學(xué)生在思維養(yǎng)成中的主動(dòng)性的培養(yǎng)，改變傳統(tǒng)教什么做什么的呆板模式，令學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程成為教師初期引導(dǎo)、學(xué)生后期再創(chuàng)造的愉快過(guò)程．此外，多樣性、多元化、信息化的教學(xué)過(guò)程也符合現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于高中生思維的鍛煉有很大幫助，在學(xué)習(xí)能力提升的同時(shí)，可以令學(xué)生掌握很多學(xué)習(xí)之外非常有用的實(shí)踐能力，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生們各方面能力的綜合提高．

三、議題要點(diǎn)概括

建模對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生思維能力及實(shí)踐能力有重要意義，在當(dāng)前建模思想被廣泛重視的時(shí)代背景下，相關(guān)教育工作者及研究人員需要注意自身對(duì)于學(xué)生們的引導(dǎo)方式及方向．以對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象分析的原則對(duì)教學(xué)內(nèi)容建立對(duì)應(yīng)的、恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型．值得注意是，在當(dāng)前建模教學(xué)依舊處于探索期的階段，教師們或許需要借助于傳統(tǒng)教學(xué)與建模教學(xué)的對(duì)比方式，在效果及便捷性方面給學(xué)生提供直觀感受，以明顯的實(shí)踐結(jié)果令學(xué)生自主體會(huì)建模教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)．此外，在建模教學(xué)對(duì)學(xué)生思維發(fā)展的影響的探究過(guò)程中，需要注意不能忽視學(xué)生的非智力因素的培養(yǎng)與課堂教學(xué)的融合．

高中數(shù)學(xué)的建模過(guò)程所包含的問(wèn)題應(yīng)該來(lái)源于學(xué)生的生活實(shí)際，而不能以學(xué)生較難接觸到或不具備普遍性的生僻現(xiàn)象作為建模對(duì)象，否則將因與實(shí)際生活脫節(jié)而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)建模過(guò)程的反感情緒．此外，高中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備與解決問(wèn)題能力水平相對(duì)不高且具有一定局限性，因此，高中數(shù)學(xué)中的建模過(guò)程不能設(shè)計(jì)得過(guò)于復(fù)雜．

篇(4)

教師在數(shù)學(xué)建模課堂上的引導(dǎo)作用首先體現(xiàn)在教師對(duì)新課的引入上。教師一段精彩的導(dǎo)入會(huì)點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、喚起學(xué)生的好奇心，能把學(xué)生的注意力迅速集中到要學(xué)的知識(shí)上來(lái)。這對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果起著不可估量的作用。同時(shí)，新課前的導(dǎo)入環(huán)節(jié)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感教育的最佳時(shí)刻。學(xué)生只有在教師的引導(dǎo)下才能夠體會(huì)到數(shù)學(xué)建模的價(jià)值、增強(qiáng)學(xué)好數(shù)學(xué)建模的信心。俗話說(shuō)：“好的開(kāi)始是成功的一半?！睌?shù)學(xué)建模課堂也是這樣。因此，在新課引入時(shí)要充分發(fā)揮教師的作用。

二、在教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)上需要發(fā)揮教師的作用

數(shù)學(xué)建模課堂一般應(yīng)采用任務(wù)型教學(xué)模式，是讓學(xué)生通過(guò)自主探究、合作學(xué)習(xí)、交流展示的方式完成一系列學(xué)習(xí)任務(wù)來(lái)達(dá)到特定的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生在課堂中的主體作用能否得到有效發(fā)揮取決于教師對(duì)問(wèn)題設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低。教師應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)一系列高質(zhì)量的問(wèn)題把復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題分解成若干簡(jiǎn)單問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生更好地發(fā)揮其主動(dòng)性。學(xué)生也只有在這些問(wèn)題的正確引導(dǎo)下才能突破難點(diǎn)并向著學(xué)習(xí)目標(biāo)努力，有效防止學(xué)生思考、探究、交流的內(nèi)容偏離學(xué)習(xí)目標(biāo)等現(xiàn)象的出現(xiàn)。這些任務(wù)的制訂需要充分發(fā)揮教師的作用。

三、在新舊知識(shí)的聯(lián)系點(diǎn)上需要發(fā)揮教師的作用

建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)新知識(shí)是在學(xué)生已有知識(shí)的基礎(chǔ)上通過(guò)學(xué)生自身有意義的建構(gòu)獲得的。筆者認(rèn)為，學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)應(yīng)在教師的科學(xué)引導(dǎo)下進(jìn)行。尤其是對(duì)于數(shù)學(xué)建模這樣高難度的知識(shí)更是這樣。失去了教師的科學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生易產(chǎn)生疲倦感，久而久之會(huì)喪失學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的興趣和信心。因此，在新舊知識(shí)聯(lián)系點(diǎn)上應(yīng)發(fā)揮教師的作用。教師應(yīng)在準(zhǔn)確掌握教學(xué)目標(biāo)、難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，充分考慮學(xué)生的認(rèn)知能力、習(xí)慣、思維方式，通過(guò)有針對(duì)性的具體問(wèn)題喚起學(xué)生對(duì)舊知識(shí)的回憶，再通過(guò)啟發(fā)性問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)溫故知新的目的。在教師引領(lǐng)下學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)可以使學(xué)生少走彎路，從而使學(xué)生更加高效地自主探究、掌握新知識(shí)。

四、在教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)上需要教師的引導(dǎo)

篇(5)

數(shù)學(xué)建?？梢蕴岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生不怕吃苦、敢于戰(zhàn)勝困難的堅(jiān)強(qiáng)意志，培養(yǎng)自律、團(tuán)結(jié)的優(yōu)秀品質(zhì)，培養(yǎng)正確的數(shù)學(xué)觀。具體的調(diào)查表明，大部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模比較感興趣，并不同程度地促進(jìn)了他們對(duì)于數(shù)學(xué)及其他課程的學(xué)習(xí)．有許多學(xué)生認(rèn)為："數(shù)學(xué)源于生活，生活依靠數(shù)學(xué)，平時(shí)做的題都是理論性較強(qiáng)，實(shí)際性較弱的題，都是在理想化狀態(tài)下進(jìn)行討論，而數(shù)學(xué)建模問(wèn)題貼近生活，充滿趣味性"；"數(shù)學(xué)建模使我更深切地感受到數(shù)學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系，感受到數(shù)學(xué)問(wèn)題的廣泛，使我們對(duì)于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性理解得更為深刻"。數(shù)學(xué)建模能培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)進(jìn)行分析、推理、證明和計(jì)算的能力；用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)實(shí)際問(wèn)題及用普通人能理解的語(yǔ)言表達(dá)數(shù)學(xué)結(jié)果的能力；應(yīng)用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)數(shù)學(xué)軟件的能力；獨(dú)立查找文獻(xiàn)，自學(xué)的能力，組織、協(xié)調(diào)、管理的能力；創(chuàng)造力、想象力、聯(lián)想力和洞察力。由此，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模知識(shí)是很有必要的。

那么當(dāng)前我國(guó)高中學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)和建模能力如何呢？下面是節(jié)自有關(guān)人士對(duì)某次競(jìng)賽中的一道建模題目學(xué)生的作答情況所作的抽樣調(diào)查。題目?jī)?nèi)容如下：

某市教育局組織了一項(xiàng)競(jìng)賽，聘請(qǐng)了來(lái)自不同學(xué)校的數(shù)名教師做評(píng)委組成評(píng)判組。本次競(jìng)賽制定四條評(píng)分規(guī)則，內(nèi)容如下：

（1）評(píng)委對(duì)本校選手不打分。

（2）每位評(píng)委對(duì)每位參賽選手（除本校選手外）都必須打分，且所打分?jǐn)?shù)不相同。

（3）評(píng)委打分方法為：倒數(shù)第一名記1分，倒數(shù)第二名記2分，依次類推。

（4）比賽結(jié)束后，求出各選手的平均分，按平均分從高到低排序，依此確定本次競(jìng)賽的名次，以平均分最高者為第一名，依次類推。

本次比賽中，選手甲所在學(xué)校有一名評(píng)委，這位評(píng)委將不參加對(duì)選手甲的評(píng)分，其他選手所在學(xué)校無(wú)人擔(dān)任評(píng)委。

（Ⅰ）公布評(píng)分規(guī)則后，其他選手覺(jué)得這種評(píng)分規(guī)則對(duì)甲更有利，請(qǐng)問(wèn)這種看法是否有道理？（請(qǐng)說(shuō)明理由）

（Ⅱ）能否給這次比賽制定更公平的評(píng)分規(guī)則？若能，請(qǐng)你給出一個(gè)更公平的評(píng)分規(guī)則，并說(shuō)明理由。

本題是一道開(kāi)放性很強(qiáng)的好題，給學(xué)生留有很大的發(fā)揮空間，不少學(xué)生都有精彩的表現(xiàn)，例如關(guān)于評(píng)分規(guī)則的修正，就有下列幾種方案：

方案1：將選手甲所在學(xué)校評(píng)委的評(píng)分方法改為倒數(shù)第一名記1+分，倒數(shù)第二名記2+，…依次類推；（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）

方案2：將選手甲所在學(xué)校評(píng)委的評(píng)分方法改為在原來(lái)的基礎(chǔ)上乘以；

方案3：對(duì)甲評(píng)分時(shí)，用其他評(píng)委的平均分計(jì)做甲所在學(xué)校評(píng)委的打分；

然而也有不少學(xué)生為空白，究其原因可能除了時(shí)間因素，學(xué)生對(duì)于較長(zhǎng)的文字表述產(chǎn)生畏懼心理、不能正確閱讀是重要因素。同時(shí)，一些學(xué)生由于不能正確理解規(guī)則（3），得出選手甲的平均得分為，其他選手的平均得分為，從而得出錯(cuò)誤結(jié)論.不少學(xué)生出現(xiàn)“甲所在學(xué)校的評(píng)委會(huì)故意壓低其他選手的分?jǐn)?shù)，因而對(duì)甲有利”的解釋，而沒(méi)有意識(shí)到作出必要的假設(shè)是數(shù)學(xué)建模方法中的重要且必要的一環(huán)。有些學(xué)生在正確理解題意的基礎(chǔ)上，提出了“規(guī)則對(duì)甲有利”的理由，例如：排名在甲前的同學(xué)少得了1分；甲所在學(xué)校的評(píng)委不給其他選手最高分（n分），所以甲得最高分的概率比其他選手高；相當(dāng)于甲所在學(xué)校的評(píng)委把最高分給了甲；甲少拿一個(gè)分?jǐn)?shù)，若少拿最低分，則有利；若少拿最高分，則不利；等等。以上各種想法都有道理，遺憾的是大部分學(xué)生僅僅停留在這些感性認(rèn)識(shí)和文字說(shuō)明上，沒(méi)能進(jìn)一步引進(jìn)數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)符號(hào)去進(jìn)行理性的分析。如何衡量規(guī)則的公平性是本題的關(guān)鍵，也是建模的原則。很少有學(xué)生能夠明確提出這個(gè)原則，有些學(xué)生在第2問(wèn)評(píng)分規(guī)則的修正中，提出“將甲所在學(xué)校的評(píng)委從評(píng)判組中剔除掉”，這種辦法違背實(shí)際的要求。有些學(xué)生被生活中一些現(xiàn)象誤導(dǎo)，提出“去掉最高分和最低分”的評(píng)分規(guī)則修正方法，而不去從數(shù)學(xué)的角度分析和研究。

通過(guò)對(duì)這道高中數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用競(jìng)賽題解答情況的分析，我們了解到學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)和建模能力的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。學(xué)生在數(shù)學(xué)應(yīng)用能力上存在的一些問(wèn)題：（1）數(shù)學(xué)閱讀能力差，誤解題意。（2）數(shù)學(xué)建模方法需要提高。（3）數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)不盡人意數(shù)學(xué)建模意識(shí)很有待加強(qiáng)。新課程標(biāo)準(zhǔn)給數(shù)學(xué)建模提出了更高的要求，也為中學(xué)數(shù)學(xué)建模的發(fā)展提供了很好的契機(jī)，相信隨著新課程的實(shí)施，我們高中生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)和建模能力會(huì)有大的提高！

那么高中的數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)如何進(jìn)行呢？數(shù)學(xué)建模的教學(xué)本身是一個(gè)不斷探索、不斷創(chuàng)新、不斷完善和提高的過(guò)程。不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，數(shù)學(xué)建模課程指導(dǎo)思想是：以實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心、以問(wèn)題為主線、以培養(yǎng)能力為目標(biāo)來(lái)組織教學(xué)工作。通過(guò)教學(xué)使學(xué)生了解利用數(shù)學(xué)理論和方法去分折和解決問(wèn)題的全過(guò)程，提高他們分折問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)與能力。數(shù)學(xué)建模以學(xué)生為主，教師利用一些事先設(shè)計(jì)好的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料和學(xué)習(xí)新知識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極開(kāi)展討論和辯論，主動(dòng)探索解決之法。教學(xué)過(guò)程的重點(diǎn)是創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境去誘導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)他們的自學(xué)能力，增強(qiáng)他們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力，強(qiáng)調(diào)的是獲取新知識(shí)的能力，是解決問(wèn)題的過(guò)程，而不是知識(shí)與結(jié)果。

（一）在教學(xué)中傳授學(xué)生初步的數(shù)學(xué)建模知識(shí)。

中學(xué)數(shù)學(xué)建模的目的旨在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，掌握數(shù)學(xué)建模的方法，為將來(lái)的學(xué)習(xí)、工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)時(shí)將數(shù)學(xué)建模中最基本的過(guò)程教給學(xué)生：利用現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材，向?qū)W生介紹一些常用的、典型的數(shù)學(xué)模型。如函數(shù)模型、不等式模型、數(shù)列模型、幾何模型、三角模型、方程模型等。教師應(yīng)研究在各個(gè)教學(xué)章節(jié)中可引入哪些數(shù)學(xué)基本模型問(wèn)題，如儲(chǔ)蓄問(wèn)題、信用貸款問(wèn)題可結(jié)合在數(shù)列教學(xué)中。教師可以通過(guò)教材中一些不大復(fù)雜的應(yīng)用問(wèn)題，帶著學(xué)生一起來(lái)完成數(shù)學(xué)化的過(guò)程，給學(xué)生一些數(shù)學(xué)應(yīng)用和數(shù)學(xué)建模的初步體驗(yàn)。

例如在學(xué)習(xí)了二次函數(shù)的最值問(wèn)題后，通過(guò)下面的應(yīng)用題讓學(xué)生懂得如何用數(shù)學(xué)建模的方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。例：客房的定價(jià)問(wèn)題。一個(gè)星級(jí)旅館有150個(gè)客房，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的經(jīng)營(yíng)實(shí)踐，旅館經(jīng)理得到了一些數(shù)據(jù)：每間客房定價(jià)為160元時(shí)，住房率為55%，每間客房定價(jià)為140元時(shí)，住房率為65%，

每間客房定價(jià)為120元時(shí)，住房率為75%，每間客房定價(jià)為100元時(shí)，住房率為85%。欲使旅館每天收入最高，每間客房應(yīng)如何定價(jià)？

[簡(jiǎn)化假設(shè)]

（1）每間客房最高定價(jià)為160元；

（2）設(shè)隨著房?jī)r(jià)的下降，住房率呈線性增長(zhǎng)；

（3）設(shè)旅館每間客房定價(jià)相等。

[建立模型]

設(shè)y表示旅館一天的總收入，與160元相比每間客房降低的房?jī)r(jià)為x元。由假設(shè)（2）可得，每降價(jià)1元，住房率就增加。因此

由可知

于是問(wèn)題轉(zhuǎn)化為：當(dāng)時(shí)，y的最大值是多少？

[求解模型]

利用二次函數(shù)求最值可得到當(dāng)x=25即住房定價(jià)為135元時(shí)，y取最大值13668.75（元），

[討論與驗(yàn)證]

（1）容易驗(yàn)證此收入在各種已知定價(jià)對(duì)應(yīng)的收入中是最大的。如果為了便于管理，定價(jià)為140元也是可以的，因?yàn)榇藭r(shí)它與最高收入只差18.75元。

（2）如果定價(jià)為180元，住房率應(yīng)為45%，相應(yīng)的收入只有12150元，因此假設(shè)（1）是合理的。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)。

首先，學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是面對(duì)實(shí)際問(wèn)題，能主動(dòng)嘗試從數(shù)學(xué)的角度運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和方法尋求解決問(wèn)題的策略，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過(guò)程中能夠認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)是有用的。二是認(rèn)識(shí)到現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)含著大量的數(shù)學(xué)信息，數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中有著廣泛的應(yīng)用：生活中處處有數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)就在他的身邊。其次，關(guān)于如何培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)：在數(shù)學(xué)教學(xué)和對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的指導(dǎo)中，介紹知識(shí)的來(lái)龍去脈時(shí)多與實(shí)際生活相聯(lián)系。例如，日常生活中存在著“不同形式的等量關(guān)系和不等量關(guān)系”以及“變量間的函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系”、“變相間的非確切的相關(guān)關(guān)系”、“事物發(fā)生的可預(yù)測(cè)性，可能性大小”等，這些正是數(shù)學(xué)中引入“方程”、“不等式”、“函數(shù)”“變量間的線性相關(guān)”、“概率”的實(shí)際背景。另外鍛煉學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述周圍世界出現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象。數(shù)學(xué)是一種“世界通用語(yǔ)言”它能夠準(zhǔn)確、清楚、間接地刻畫(huà)和描述日常生活中的許多現(xiàn)象。應(yīng)讓學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行交流的習(xí)慣。例如，當(dāng)學(xué)生乘坐出租車時(shí)，他應(yīng)能意識(shí)到付費(fèi)與行駛時(shí)間或路程之間具有一定的函數(shù)關(guān)系。鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問(wèn)題。首先通過(guò)觀察分析、提煉出實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型，然后再把數(shù)學(xué)模型納入某知識(shí)系統(tǒng)去處理，當(dāng)然這不但要求學(xué)生有一定的抽象能力，而且要有相當(dāng)?shù)挠^察、分析、綜合、類比能力。學(xué)生的這種能力的獲得不是一朝一夕的事情，需要把數(shù)學(xué)建模意識(shí)貫穿在教學(xué)的始終，也就是要不斷的引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)思維的觀點(diǎn)去觀察、分析和表示各種事物關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)學(xué)信息，從紛繁復(fù)雜的具體問(wèn)題中抽象出我們熟悉的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而達(dá)到用數(shù)學(xué)模型來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，使數(shù)學(xué)建模意識(shí)成為學(xué)生思考問(wèn)題的方法和習(xí)慣。通過(guò)教師的潛移默化，經(jīng)常滲透數(shù)學(xué)建模意識(shí)，學(xué)生可以從各類大量的建模問(wèn)題中逐步領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)建模的廣泛應(yīng)用，從而激發(fā)學(xué)生去研究數(shù)學(xué)建模的興趣，提高他們運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行建模的能力。

（三）在教學(xué)中注意聯(lián)系相關(guān)學(xué)科加以運(yùn)用

在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中應(yīng)該重視選用數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物、美學(xué)等知識(shí)相結(jié)合的跨學(xué)科問(wèn)題和大量與日常生活相聯(lián)系(如投資買賣、銀行儲(chǔ)蓄、測(cè)量、乘車、運(yùn)動(dòng)等方面)的數(shù)學(xué)問(wèn)題，從其它學(xué)科中選擇應(yīng)用題，通過(guò)構(gòu)建模型，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決該學(xué)科難題的能力。例如，高中生物學(xué)科以描述性的語(yǔ)言為主，有的學(xué)生往往以為學(xué)好生物學(xué)是與數(shù)學(xué)沒(méi)有關(guān)系的。他們尚未樹(shù)立理科意識(shí)，缺乏理科思維。比如：他們不會(huì)用數(shù)學(xué)上的排列與組合來(lái)分析減數(shù)分裂過(guò)程配子的基因組成；也不會(huì)用數(shù)學(xué)上的概率的相加、相乘原理來(lái)解決一些遺傳病機(jī)率的計(jì)算等等。這些需要教師在平時(shí)相應(yīng)的課堂內(nèi)容教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。因此我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)注意與其它學(xué)科的呼應(yīng)，這不但可以幫助學(xué)生加深對(duì)其它學(xué)科的理解，也是培養(yǎng)學(xué)生建模意識(shí)的一個(gè)不可忽視的途徑。又例如教了正弦函數(shù)后，可引導(dǎo)學(xué)生用模型函數(shù)寫(xiě)出物理中振動(dòng)圖象或交流圖象的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

最后，為了培養(yǎng)學(xué)生的建模意識(shí)，中學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)首先需要提高自己的建模意識(shí)。中學(xué)數(shù)學(xué)教師除需要了解數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展歷史和發(fā)展動(dòng)態(tài)之外，還需要不斷地學(xué)習(xí)一些新的數(shù)學(xué)建模理論，并且努力鉆研如何把中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活。中學(xué)教師只有通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)建模的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究，才能準(zhǔn)確地的把握數(shù)學(xué)建模問(wèn)題的深度和難度，更好地推動(dòng)中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

1.《問(wèn)題解決的數(shù)學(xué)模型方法》北京師范大學(xué)出版社，1999.8

2.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)），人民教育出版社，2003.4

篇(6)

目前對(duì)電磁鐵的分析方法有限元法、磁路法以及試驗(yàn)法等［3－4］，本文采用磁路法對(duì)圖1所示的電磁鐵進(jìn)行等效磁路分析。從圖1中可以看出，由于該結(jié)構(gòu)為圓柱對(duì)稱形結(jié)構(gòu)，所以采用二維簡(jiǎn)化的等效磁路數(shù)學(xué)模型對(duì)電磁鐵的靜特性進(jìn)行分析，忽略繞組漏磁通和鐵芯渦流的影響，則該電磁鐵即可用圖2所示的等效磁路來(lái)表示。圖2中，F(xiàn)代表電磁鐵繞組輸入總磁勢(shì)，準(zhǔn)為匝鏈繞組總磁通，Λ1和Λ2、Λ3分別為電磁鐵磁路分段磁阻。具體含義以及計(jì)算公式如下：磁路分析過(guò)程中，該電磁鐵機(jī)械尺寸的具體數(shù)值如圖3所示。等效電路中磁阻Λ1計(jì)算公式見(jiàn)式（1），是動(dòng)鐵芯與上部鐵軛之間的計(jì)算磁導(dǎo)。

2、Ansoft仿真結(jié)果

有限元分析是根據(jù)數(shù)學(xué)理論變分的原理，采用剖分插值的微元?jiǎng)澐址?，建立各微剖分區(qū)間的相互關(guān)系。有限元法的計(jì)算步驟包括建立所求解結(jié)構(gòu)的幾何模型、定義其幾何邊界條件、定義材料屬性、加載荷、設(shè)定計(jì)算參數(shù)以及后處理等。電磁鐵結(jié)構(gòu)的材料屬性如表1所示。在Ansoft仿真后處理程序中得出的普通電磁鐵二維求解場(chǎng)域的磁力線分布如圖4所示。從圖4中可以看出，在工作氣隙區(qū)域有2個(gè)磁分路。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以分析電磁鐵繞組自感特性，即通電繞組電感隨動(dòng)鐵位置和相應(yīng)電流變化而變化的規(guī)律。自感的計(jì)算公式為：L（i，x）=ψ（i，x）/i（7）根據(jù)式（7）和磁鏈特性可計(jì)算出動(dòng)鐵芯在整個(gè)行程中動(dòng)鐵位置與繞組自感特性曲線（見(jiàn)圖5）。從圖5可以得出如下結(jié)論：繞組電流不變時(shí)，動(dòng)鐵芯離極靴越遠(yuǎn)氣隙越大，自感變小；氣隙越小，在不飽和的情況下，自感越大。具體到該電磁鐵，當(dāng)繞組電流在0.2A以下范圍時(shí)，由于電流較小，電磁鐵內(nèi)磁場(chǎng)尚處于線性區(qū)，自感特性僅是動(dòng)鐵位置的函數(shù)，而與電流無(wú)關(guān)，因此在電流0.2A以下自感特性曲線基本重疊；當(dāng)電流逐漸增加時(shí)磁場(chǎng)逐漸飽和，相同動(dòng)鐵芯位置，電流越大自感越小。以上仿真結(jié)果與理論分析和數(shù)學(xué)解析結(jié)果一致。方形極靴時(shí)，采用有限元法計(jì)算解出的電磁鐵電磁力與動(dòng)鐵芯位置的關(guān)系曲線見(jiàn)圖6。從圖6可以看出，電磁鐵方形極靴電磁力特性比較陡峭一些，由于磁路的非線性，導(dǎo)致隨著位移的變化電磁力呈非線性變化。

3、結(jié)語(yǔ)

篇(7)

論文關(guān)鍵詞：供水管網(wǎng)，三鹵甲烷，EPANET水質(zhì)模型

 

水經(jīng)氯消毒進(jìn)入供水管網(wǎng)后與水中有機(jī)前驅(qū)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成消毒副產(chǎn)物[1]。三鹵甲烷(THM)是飲用水中含量最大的消毒副產(chǎn)物，具有致癌、致畸作用，會(huì)引起肝、腎等器官的病變。許多供水行業(yè)學(xué)者對(duì)三鹵甲烷的生成規(guī)律進(jìn)行了研究，試圖建立THM生成模型，以便于對(duì)供水管網(wǎng)中的THM含量進(jìn)行預(yù)測(cè)。本文介紹了供水管網(wǎng)THM動(dòng)力學(xué)模型的建立原理，首次應(yīng)用EPANET建立真實(shí)供水管網(wǎng)三鹵甲烷(THM)的生成模型，并對(duì)該水質(zhì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，得到整個(gè)供水管網(wǎng)各點(diǎn)三鹵甲烷濃度的水質(zhì)模型。

1 給水管網(wǎng)THM動(dòng)力學(xué)模型

當(dāng)氯氣加到水中數(shù)學(xué)建模論文，它與水中天然有機(jī)物(NOM)發(fā)生反應(yīng)生成三鹵甲烷以及其他消毒副產(chǎn)物，飲用水氯化消毒生成三鹵甲烷反應(yīng)可以寫(xiě)成：

Cl2+P→THM(1-1)

式中P――表示三鹵甲烷形成的前驅(qū)物質(zhì)。

根據(jù)質(zhì)量作用定律，THM生成的速率表達(dá)式為：

(1-2)

式中[Cl2]――水中余氯的濃度；

[C]――形成三鹵甲烷的前驅(qū)物質(zhì)濃度；

n――相對(duì)于氯的反應(yīng)級(jí)數(shù)；

m――相對(duì)于前驅(qū)物質(zhì)的級(jí)數(shù)；

k­――THM生成的速率常數(shù)cssci期刊目錄。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[2]：三鹵甲烷的形成相對(duì)于氯和前驅(qū)物都是一級(jí)n=1、m=1，總的反應(yīng)級(jí)數(shù)是二級(jí)。

THM生成潛能(THMFP)是在一定的加氯量下，在足夠的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)原水體中的天然有機(jī)物與氯反應(yīng)生成THM的能力[1]，將THMFP代入(1-2)，可得：

(1-3)

式中t――反應(yīng)時(shí)間(h)；

K――反應(yīng)速率常數(shù)(L/mgh)；

[THMFP]――THM的界限濃度(μg/L)。

在配水管網(wǎng)中，當(dāng)t=0時(shí)，[THM]= [THM0]，式(1-3)積分得：

(1-4)

2 EPANET給水管網(wǎng)THM生成模型

EPANET跟蹤供水系統(tǒng)THM的增長(zhǎng)，通過(guò)管道內(nèi)部(主流區(qū))和管壁處兩個(gè)區(qū)域反應(yīng)來(lái)處理的[3]。在主流區(qū)，自由氯(HOCL)與水中天然有機(jī)物(NOM)反應(yīng)；在管壁處，氯與附著在管壁上的藻類等其它前體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，存在管壁生長(zhǎng)環(huán)作用[2]。

2.1 主流區(qū)反應(yīng)

EPANET模擬具有n級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的主流區(qū)水體反應(yīng)，其中反應(yīng)的瞬時(shí)速率依賴于濃度，同時(shí)也考慮到THM極端增長(zhǎng)中存在著極限濃度反應(yīng)數(shù)學(xué)建模論文，THM屬于一級(jí)飽和增長(zhǎng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，n=1，Kb＞0，[THMFP]＞0，即

R=Kb ([THMFP]-[THM]) [THM] (n-1) = Kb ([THMFP]-[THM]) (2-1)

式中R­――濃度反應(yīng)的瞬時(shí)速率(μg/L/d)；

Kb――主流區(qū)反應(yīng)速率系數(shù)(d-1)；

n――反應(yīng)級(jí)數(shù)；

[THMFP]――THM的界限濃度(μg/L)；

[THM]――THM的濃度(μg/L)。

主流區(qū)的反應(yīng)系數(shù)Kb常常隨著溫度的增加而增加，取決于原水的水質(zhì)，可通過(guò)棕色玻璃瓶中的水樣靜置來(lái)估計(jì)，分析瓶中三鹵甲烷濃度與時(shí)間的關(guān)系。對(duì)于屬于一級(jí)飽和增長(zhǎng)反應(yīng)的THM，自然對(duì)數(shù)([THMFP]-[THM0]) / ([THMFP]-[THM t])與時(shí)間t的曲線為一條直線，其中[THMFP]為THM的界限濃度，[THM t]為t時(shí)刻THM的濃度，[THM0]為零時(shí)刻THM的濃度，于是Kb由該直線的斜率來(lái)估計(jì)。

2. 2 管壁處反應(yīng)

靠近管壁處的水質(zhì)反應(yīng)速率，可認(rèn)為取決于主流區(qū)的濃度，THM管壁反應(yīng)級(jí)數(shù)n= 1，即采用以下公式[3]：

R = (A/V) Kw C n= (A/V) Kw C(2-2)

式中 Kw――管壁反應(yīng)速率系數(shù)；

(A/V)――管道內(nèi)單位容積的表面積。

管壁反應(yīng)系數(shù)Kw取決于溫度數(shù)學(xué)建模論文，與管齡和管材相關(guān)，由模擬人員設(shè)置。

3 管網(wǎng)THM生成模型的應(yīng)用與驗(yàn)證

3.1 實(shí)例簡(jiǎn)介

本研究所用的是橫山橋鎮(zhèn)配水管網(wǎng)，橫山橋鎮(zhèn)用水由西石橋水廠供給，輸水管線長(zhǎng)達(dá)17km，在橫山橋進(jìn)行二次增壓并二次加氯，通過(guò)兩條輸水管線供給全鎮(zhèn)（自來(lái)水普及率100%），管徑為100～600mm，節(jié)點(diǎn)數(shù)248，管段數(shù)261。管網(wǎng)除鎮(zhèn)區(qū)為環(huán)狀外，周邊農(nóng)村均為枝狀。在此供水管網(wǎng)中設(shè)置了7個(gè)水質(zhì)調(diào)查點(diǎn)，分別位于供水干管和管網(wǎng)末梢(見(jiàn)圖1)。

圖1 實(shí)際管網(wǎng)水流方向及7個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)調(diào)查點(diǎn)

Fig.1 The actual flowdirection of pipe network and 7 water quality monitoring sites

注：1. 增壓站；2. 橫山家苑；3. 營(yíng)業(yè)所；4.加油站；5.曹巷村；6. 龍?zhí)链澹?. 謝家村cssci期刊目錄。

3.2模型建立與驗(yàn)證

3.2.1模型建立

在EPANET模型中選擇模擬周期為96h，水力步長(zhǎng)為30min，水質(zhì)步長(zhǎng)為5min，每5min輸出一組水質(zhì)數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比模型計(jì)算結(jié)果和管網(wǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)整模型輸入數(shù)據(jù)，使模型計(jì)算誤差達(dá)到最小數(shù)學(xué)建模論文，模型校核后輸入初始參數(shù)見(jiàn)表1及THM時(shí)變曲線圖2。局部管網(wǎng)的THM水質(zhì)模型結(jié)果見(jiàn)圖3。

表1 THM模型的輸入數(shù)據(jù)

Tab. 1 Input data in THM model

 

THM平均

濃度/μg/L

主流區(qū)的反應(yīng)系數(shù)

Kb­/ d-1

管壁反應(yīng)系數(shù)

Kw/m/d

16.2