高等數(shù)學(xué)、計算機與數(shù)學(xué)建模教學(xué)分析

時間:2022-04-04 09:56:11

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高等數(shù)學(xué)、計算機與數(shù)學(xué)建模教學(xué)分析

【摘要】高等數(shù)學(xué)以及計算機方面的知識是完成數(shù)學(xué)建模過程的基礎(chǔ),也就是說要提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量和效率,我們除了從教師本身教學(xué)能力方面入手以外,還要不斷提高學(xué)生對高等數(shù)學(xué)、計算機知識的掌握程度。由此可知,探究《高等數(shù)學(xué)、計算機與數(shù)學(xué)建模教學(xué)的關(guān)系分析》這一課題具有重要的研究意義。為此,筆者從數(shù)學(xué)建模相關(guān)概述入手,對高等數(shù)學(xué)、計算機與數(shù)學(xué)建模教學(xué)關(guān)系進行了全方位、深層次地探究,并在此基礎(chǔ)上探究了提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量和效率的策略,給出了筆者具有代表性的個人建議。

【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);計算機;數(shù)學(xué)建模教學(xué);關(guān)系;策略

1數(shù)學(xué)建模相關(guān)概述

數(shù)學(xué)建模其實就是根據(jù)實際問題來建立數(shù)學(xué)模型,并且建立的數(shù)學(xué)模型進行求解,然后再根據(jù)計算結(jié)果去解決實際問題。也就是說,數(shù)學(xué)建模有其真實的應(yīng)用背景,一般而言都不是憑空想象的。建立數(shù)學(xué)模型不僅要求建模人員具備扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),而且還要具備一定計算機能力,懂得編程。數(shù)學(xué)對于社會的發(fā)展有著極其重要的作用,很多科學(xué)技術(shù)都與數(shù)學(xué)息息相關(guān),比如對飛機流行線的設(shè)計、彈道的軌道設(shè)計等都需要數(shù)學(xué)作為支撐。實際上,數(shù)學(xué)建模也是一種模擬,能夠用數(shù)學(xué)符號、公式、計算機程序等內(nèi)容把事物的客觀規(guī)律表現(xiàn)出來,為人類開展后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。完成數(shù)學(xué)建模也需要一個很漫長的過程,其中涉及到對數(shù)學(xué)模型的準備、對數(shù)學(xué)模型的假設(shè)、對數(shù)學(xué)模型的建立、對數(shù)學(xué)模型進行求解、對數(shù)學(xué)模型進行分析、對數(shù)學(xué)模型進行檢驗,如果所建立的數(shù)學(xué)模型符合假設(shè)并且滿足實際情況,那么就可以把所建立的數(shù)學(xué)模型進行應(yīng)用并且推廣。而在這建模的過程中,必然會涉及到有關(guān)數(shù)學(xué)以及計算機等方面的知識,可以說,整個建模過程都需要數(shù)學(xué)和計算機知識作為支撐,這樣才能保證數(shù)學(xué)建模過程能夠有序進行。

2高等數(shù)學(xué)、計算機與數(shù)學(xué)建模教學(xué)關(guān)系

高等數(shù)學(xué)是大部分高校學(xué)生的必修課程之一,其對于開展大學(xué)物理教學(xué)、數(shù)學(xué)建模教學(xué)以及后續(xù)的考研過程都有極其重要的作用。而計算機的發(fā)展勢頭極其猛烈,如果一個大學(xué)生不具備一定的計算機基礎(chǔ),那么其發(fā)展空間將會縮小很多。數(shù)學(xué)建模教學(xué)一直以來都是很多專業(yè)的教學(xué)重點和難點,因為數(shù)學(xué)建模是一個非常復(fù)雜的過程,屬于綜合性學(xué)科,對于學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ),尤其是高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),和計算機都有著較高的要求。我們知道,高等數(shù)學(xué)有兩個很重要的內(nèi)容:微分、積分,在我們進行數(shù)學(xué)建模的過程中必然會涉及到微分、積分等內(nèi)容,因為很多時候我們都必須理想化,通過微分的形式才復(fù)雜的問題進行簡化,用簡單明了的數(shù)學(xué)公式進行表示,這樣才能保證所建立的數(shù)學(xué)模型精簡而且質(zhì)量高。數(shù)學(xué)建模不僅要求學(xué)生有一定的知識儲備,同時還要求學(xué)生有一定的悟性,能夠根據(jù)實際情況準確判斷出完成建模所需要的知識體系,然后通過研究它們之間的相互聯(lián)系而完成建模過程。有些數(shù)學(xué)建模教學(xué)教師都忽視了學(xué)生所具備高等數(shù)學(xué)以及計算機基礎(chǔ),所以在開展教學(xué)工作時不僅進程緩慢,而且學(xué)生對知識的掌握程度也并不理想,很多時候都只是一知半解,并不具備獨立建模的能力。高等數(shù)學(xué)以及計算機對于提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)效率,保證教學(xué)質(zhì)量有非常重要的作用。具備扎實的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),學(xué)生不僅可以提高建模的效率,而且還能保證他們具備很好的建模素養(yǎng),提高所建立數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量。并不是說只要完全按照數(shù)學(xué)建模的要求進行建模就可以保證數(shù)學(xué)模型能夠在計算機上運行,其對于學(xué)生使用計算機的能力也有著較高的要求。數(shù)學(xué)模型教學(xué)不僅需要教授學(xué)生基本的建模知識,同時還要幫助他們復(fù)習(xí)一些高等數(shù)學(xué)、計算機方面的知識,這樣才能讓他們有足夠的知識基礎(chǔ)完成數(shù)學(xué)建模過程。但是你如果學(xué)生具備足夠的高等數(shù)學(xué)以及計算機基礎(chǔ)知識,那么就可以有效提高課堂教學(xué)效率,同時減輕教師教學(xué)負擔。

3提高數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量和效率的策略

數(shù)學(xué)建模是個綜合性很強的科目,要從根本上提高其教學(xué)質(zhì)量和效率,就必須從學(xué)生知識基礎(chǔ)方面入手,要求學(xué)生在課下加強對高等數(shù)學(xué)、計算機科目的學(xué)習(xí),多做練習(xí),看清三者直接的聯(lián)系,有意識地在課堂上給學(xué)生補充一些高數(shù)、計算機方面的知識,教會他們?nèi)绾螌⑦@些內(nèi)容應(yīng)用到數(shù)學(xué)建模過程,逐步提高學(xué)生數(shù)學(xué)模型建立能力。具體來說:3.1對教學(xué)內(nèi)容進行精選,完善課程體系。教材作為學(xué)生學(xué)習(xí)過程中最重要的學(xué)習(xí)媒介,它對數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量和效率的提高具有重要的價值意義。由此可知,對教材的選擇、對教學(xué)內(nèi)容的精選是開好一門課程的重要手段。因此,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)打破教材的界限,注重內(nèi)容與專業(yè)銜接,加強對高等數(shù)學(xué)、計算機科目的學(xué)習(xí),精選與相關(guān)專業(yè)相符合的數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容,從而形成不同專業(yè)類型的課程體系。3.2對學(xué)生進行引導(dǎo)、鼓勵,促使其積極參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽。鼓勵學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模大賽有利于培養(yǎng)學(xué)生團隊合作的意識與精神,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的習(xí)慣與能力,有利于提高學(xué)生論文寫作能力以及文獻快速查找能力。除此之外,對提高學(xué)生應(yīng)用計算機解決具體實際問題的實踐能力具有重要的價值作用。

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作者:劉藝林 單位:湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院