数学建模方法论范例6篇

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数学建模方法论

数学建模方法论范文1

关键词:平职学院;多层次教学模式下;图书馆馆藏图书;快速检索方法;理论研究;实践

中图分类号:G254.241 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2017)015-0-02

一、平职学院概况简介

平职学院是平顶山工业职业技术学院的简称,是由原平顶山高级技工学校和原平顶山职工大学合并而成。平职学院是中平能化集团的下属单位,是首批国家示范性高职院校,长期以来,中平能化集团为平职学院的发展注入了上亿元的资金,这就为平职学院跨越式的发展提供了可靠的资金保障。而平职学院为中平能化集团经济的发展培养和培训了上万名的一线技术人才,为中平能化集团经济的发展提供了坚实的人才和技术保障,而中平能化集团经济的发展,对整个中原地区经济的发展又起着十分重要的作用。国家对示范性职业院校的要求是为地方经济的发展提供必要的技术和人才,而平职学院的办学宗旨是依托企业,服务企业是相同的,因此平职学院有义务为地方经济的发展,为中原经济的崛起发挥其示范和带动作用,为企业的发展提供可靠的人才和技术支撑。为更好的为地方经济服务,培养出更好服务经济建设的三型人才,2016年7月,平职学院又与河南理工大学合作开办了河南理工大学平煤工程技术学院的本科职业教育,并于2016年9月本科班正式开班,至此平顶山工业职业技术学院开办的有中技职业教育,高职职业教育和本科职业教育及三种职业教育成人大专和成人本科多层次教育模式。在多层次教学模式下图书馆馆藏图书快速检索方法就成为我院图书馆图书管理工作首要解决的问题,也是我馆图书馆为我院教学和科研创优质服务的具体体现。

二、平职学院图书馆概况简介

2001年两校刚合并时,有图书馆两个,原平顶山高级技工学校和原平顶山职工大学各一个三层楼的图书馆,为了满足当时对职业院校图书馆建筑面积要求的需要,当时用平顶山高级技工学校的几间大教室作为临时图书馆,两校合并后为满足当时开设专业的需要,通过对图书的筛选,筛选结果是可进行借阅流通的图书只有5万多册,为了读者能快速查找到所需图书,当时图书馆按图书种类不同分四个书库,每个小书库各放书架6-10架,采用闭架借阅,读者很快就能借到所需图书,为了学校更快更好的发展,2003年学院在南校区(也是主校区)建起了面积1.01万平方米的七层图书馆大楼,同时为满足对对高职院校的多次评估中对图书馆馆藏图书人均采购量的要求,学院连续几年采购了大量图书到目前为止平职学院图书馆藏书量达107万册,由于电子图书可在电子阅览室快速查到,加之我院刚刚成立之初,资金缺口大,图书馆在没有装修的情况下就投入使用,现在我们采购图书时虽然大专本科分别列单,但在图书管理过程中由于条件限制我们虽按中图分类法分类上架,无法分本科、专科上架,现在根据我院所开专业读者阅读需求(有些专业因为没有招来学生已停办其对应专业图书进行下架)为满足学院正常的教学和科研的需要经过筛选,现在可以正常流通的图书有34万册,在这多层次教学模式下如何使读者快速查找到自己所需图书,将是我院图书馆图书管理工作者应该思考并尽快解决的主要问题。

为了便于教学管理和学生管理,对学生进行分区集中管理,即中技生在三矿中技校区学,成人教育在工贸校区高职大专和本科在平职南校区。图书馆为满足不同层次的读者对图书的具体要求,为了满足这一要求,图书馆也进行相应的分类管理,即分别把适合中技教育,成人教育的图书挑选出后在各自校区各开一个小型图书馆,由图书馆派一专人负责,并根据各自教学特点适时开放,为了便于管理在图书馆内摆放有桌椅,供读者在馆阅读,不外借。这就很好解决了中技教育和成人教育的问题。

主校区的大专教育和本科教育由于所开设的专业相同,所需图书的深度(理论性和实用性虽有区别,本科教侧重于理论性,专科教育侧重于实用性,但从中图分类法的分类相同体现不出,图书在逐年增多,书架对应也在增多,但对于读者而言,他所需要的是其中的某一本图书,而如何从34万册书中能快速查找到,这一问题将是我们图书管理人员思考解决的问题。

三、目前图书馆图书管理中存在的主要问题

平职学院图书馆布局是从外楼梯直接进入二楼,二楼,三楼,四楼是书架摆放着34万册图书,五楼为期刊阅览部,摆放订阅的现刊和过期的过刊,六楼为电子阅览室,供读者查阅电子刊物,七楼摆放下架图书。通过观察,进入的图书馆的读者,发现会出现以下主要问题:

1.读者进入图书馆查找图书时,由于在不知道图书分类的具体情况下,也就是说读者不知到其要找的图书具体摆放在图书馆那一楼层的具体那一架,就从二楼开始,一架一架的找,二楼找到了就不上三楼,否则四楼也不放过,这样查找太费时间;

2.读者虽然在原查询导航系统中查找到他所需的图书在馆,但由于归还的图书没有及时上架,而是在归还工作台上,被别的图书压着看不见,这就因图书没有及时上架造成读者查找图书费时;

3.由于我们实行全开架借阅,有时由于读者在馆内阅读图书后没有把阅读后的图书正确归位,造成读者查找图书费时;

数学建模方法论范文2

谈到建模,大家首先联想到数学建模。数学建模是把一个称为原型的实际问题进行数学上的抽象,在作出了一系列的合理假设以后,原型就可以用一个或者一组数学方程来表示。

本文讨论的财务建模包括财务问题的数学建模,但是也包括下文谈到的计算机建模。因此我们定义,财务建模是用数学术语或者计算机语言建立起来的表达财务问题各种变量之间关系的学科。将一个问题用模型表述以后可以检验特定问题在不同假设条件下的不同结果,也可以用来预测在不同条件下特定问题未来的发展。

对于一个复杂的财务问题,有时要写出它的数学模型可能是不现实的或者不可能的。在此情况下如果我们能够用计算机来模拟该问题并且分析它的运行结果,就可以了解和掌握它的内在规律,预知它的未来发展。在这种情况下,虽然我们没有找到精确的数学模型,但是可以说找到了它的计算机模型。因此在上面财务建模的定义中我们增加了计算机模型的内容。

因此,财务建模是利用数学方法以及计算机解决财务问题的一种实践,是研究分析财务数量关系的重要工具。通过对实际问题的抽象、简化,再引入一些合理的假设就可以将实际问题用财务模型来表达。财务模型可以表现为变量之间关系的数学函数,也可以在完全不清楚数学表达式的情况下用计算机来模拟或者推测变量之间的依赖关系。前者是数学模型,后者是计算机模型。找出变量之间关系的数学模型可以为实际问题的解决提供非常方便的条件,但是面对当今复杂的经济问题和现象,并非所有的问题和现象都有明确的数学模型。在这种情况下,找出问题的计算机模拟模型也是非常有意义的。财务建模既包括财务问题的数学建模,也应包括相应问题的计算机建模。举一个例子,当前非常热点的问题:如何根据企业财务数据和其他有关数据对企业的风险作出评估,即如何建立企业财务预警模型就是一个典型的财务建模的例子。当然如果能够找到企业财务数据和风险之间的确定的数学关系对企业财务预警有很大的意义。但是如果这个关系一时不能找到,那么建立风险预警的计算机模拟系统对此问题的解决也是非常有帮助的。另外,文献[5]和[6]提供了一个股票估价模型的例子。在该例中,使用者可以输入贴现率、股利增长率、所要求的最低回报率等参数,然后模型可以计算出该只股票的价值,从而为股票投资提供参考。

财务建模是研究如何建立财务变量之间关系的理论和方法的科学。通过财务建模,我们可以找出财务变量之间的相互依存关系。现实世界中财务变量之间的关系有两种:一种是确定性的关系,另一种是随机性的关系。因此,财务模型也可分为确定性模型和随机性模型。确定性模型研究财务变量之间的确定定量关系,例如折现现金流模型等。随机性模型反映的是财务变量之间在一定概率意义下的相互依存关系,例如资本资产定价模型。因此,财务建模不仅讨论确定性模型建立的理论和方法,也探讨随机性模型建立的理论和方法。

财务建模是一门理论性很强的学科,具有坚实的理论基础和理论依据。它的理论基础包括数学、统计学、财务管理学、金融学、会计学、计算机程序设计等等,因此财务建模是一门交叉性很强的学科。

财务建模又是一门实用性很强的学科,是各级学生包括研究生、本科生都应掌握的一项技能。财务建模的基本内容应该包括:现金流计算模型、最优化模型、投资组合模型、估价模型、统计建模以及财务数据时间序列分析等[1]。这些内容在财务与金融计算中是非常有用的,是将来学生走上工作岗位以后必不可少的技能,因此应该在大学或者研究生阶段予以学习和掌握。

二、财务建模的意义

财务建模的意义可以总结为如下几点:

1.财务建模可以推动财务理论的向前发展

首先,财务问题的模型研究本身在财务理论研究中就占有非常重要的地位。文献[4]讨论了很多会计学和财务管理中非常重要的模型,例如,资本资产定价模型(CAPM)、投资组合模型、证券估价模型、Black-Scholes期权定价模型等。这些模型既是财务理论重要的内容,又是该学科最活跃的研究领域。很多作者由于对某个模型的研究而获得了很高的学术地位,有的甚至获得了诺贝尔奖。从理论上深入研究如何建立财务模型不仅可以追溯前人科学研究的足迹,而且可以为自己的财务研究打下良好的基础。财务建模对推动会计和财务理论的发展将起到不可忽视的作用。

另外,财务建模在财务理论与实际问题之间架起了一座桥梁。财务建模着力于用定量的方法刻画和解决实际问题。当找到了实际问题的数学模型,那么一个新的理论可能就宣告诞生;当将一个理论应用于实践并得出了与实践相辅的结论,那么该理论在这一经济体中就得到了验证。如果一个理论不能在一个经济体中得到很好的应用,那么我们就要思考对于当前的问题什么样的理论才是适合的理论。于是通过财务建模我们就去寻找符合实际的模型。该模型或者是原理论的修正,也可能是一个完全不同的新的结果。在这种情况下同样可能预示着一个新理论的诞生。当然,在一个模型上升为一个理论之前,可能该模型只适合于一个特定问题,但是我们也可以说财务建模为解决这一特定问题起到了巨大作用。财务建模不仅可以用于验证已有理论的观点和方法的正确性和严密性,同时也可以成为新理论诞生的土壤、契机和工具。

2.财务建模方法的讨论也可以为实证研究提供很好的方法论基础

财务建模不仅可以验证规范研究所提出的观点和方法的正确性和严密性,同时财务建模方法的讨论也可以为实证研究提供很好的方法论基础。在文献[3]中,作者深入研究并总结了当今实证会计研究的理论和方法。由于现在实证研究愈来愈受到重视,因此掌握实证研究的方法至关重要。财务建模的方法很多都可以用于实证研究,甚至可以说财务建模本身就是一种实证研究。因此,学习财务建模可以为实证研究打下非常好的基础。

财务建模的工具对于财务建模问题的研究至关重要。过去财务建模大多通过微软办公软件Excel来完成。对于统计建模,大家采用较多的有SAS、SPSS等。现在用MATLAB应用软件包建模使财务建模更加得心应手。MATLAB是一个功能完备,易学易用的工具软件包。MATLAB的主要特点是:计算能力强,绘图能力强,编程能力强。MATLAB的使用扩充了财务建模研究的内容,并为财务建模提供很好的计算机支持。用MATLAB作为工具不仅可以提高财务建模的效率,而且可以以非常直观的方式将自己的模型表现出来,更可以创造出适合于特定企业和特定情况的模型系统。笔者在总结多年财务建模研究的心得和体会的基础上,为研究生开设了“MATLAB财务建模与分析”课程并出版了同名教材[1]。在为研究生讲授此课的过程中,深感财务建模对研究生今后实证研究的重要作用,也体会到学生学习该门课程的热情和投入精神。同学们通过该课程的学习不仅掌握了财务建模的基本理论和方法,也提高了进一步学习会计和财务理论的兴趣和热情。MATLAB统计建模为财务随机模型的建立提供了非常强的工具。对财务数据进行统计分析或者根据统计分析的原理建立财务变量之间的相互依存关系是统计建模的重点内容。我们知道,在自然界和人类社会中,有些变量和变量之间表现出了确定的依存关系,但是大量的变量之间存在的却是不确定的,有时需要重复出现多次才能表现出来的关系。这样的关系就是变量之间的随机关系。随机关系需要根据统计原理应用统计分析的方法来建立。

MATLAB提供了专门用于统计分析和统计建模的统计工具箱。利用统计工具箱提供的标准函数,使用者可以完成统计上的绝大部分数据分析任务,如:假设检验、方差分析、回归分析、多元统计分析等。而且MATLAB还提供了易学、易用的图形用户界面,使用户在最短的时间内就可以掌握较复杂的统计分析技术。如果将MATLAB的编程能力和图形能力充分利用起来,那么用户还可以设计出能够完成特定功能、特定任务的模型系统。因此,笔者认为,财务建模的较理想的软件平台是MATLAB。建议在财务建模的理论研究和实践中使用MATLAB作为其工具。

3.新会计准则下财务建模对会计人员的意义

在新会计准则下,财务与会计的界线更加不明确。所以,财务建模在新会计准则下具有更重要的意义。过去会计人员可能只需要了解借贷原理就可以当好会计。但是新会计准则下如果只了解借贷就可能不会成为一名合格的会计。例如,在文献[2]中,作者论述了公允价值的引入使资产价值的计量和入账复杂化了。如果不了解如何利用现金流量模型估计公允价值,在某些情况下就不能准确入账。在文献[1]中,笔者还给出了其他一些新会计准则下财务建模的例子。

因此,新会计准则的采用使得原来只有财务管理人员才去考虑的问题现在会计人员也不得不考虑。财务建模可以帮助会计人员或者财务管理人员更好地、准确地贯彻新会计准则,提供更可信的会计信息。

4.财务建模可以作为管理决策的辅助工具

通过财务建模可以将大量的报表数据转化为更有价值的财务决策信息,因此财务建模可以作为管理决策的辅助工具。决策者可以利用模型输出的信息进行决策,提高决策的科学性和

财务建模为实际问题的解决提供了定量分析和计算的方法。有助于人们全面、系统地把握实际问题的特征、性质和结构,有助于对实际问题做出更进一步的认识。当将实际问题抽象为一个财务模型以后,人们就可以根据此财务模型对该实际问题的未来发展作出预测。因此,建模的目的不是为了建模而建模,而是为了利用模型对实际问题加以抽象,从而更好地把握问题。特别是为更好地把握实际问题未来的发展提供帮助。比如说,价值分析是当今财务理论研究中的一个非常重要的领域。如果我们能够找出一个根据财务数据及其他资料计算企业价值的分析模型,那么我们就可以根据此模型在股市中找出价值被低估的股票,从而指导我们的投资实践。另一方面这样的模型也可以为资本市场的监管部门提供股票异动及监管的客观依据,从而为资本市场的规范提供保障。

5.财务建模可以作为经济、管理等社会系统反复试验的重要工具

建模的另一个重要作用就是对于复杂的实际问题,当不可能对其做试验或试验代价太昂贵时,采用模拟建模可以有效地避免或减少试验的破坏程度和代价。例如,当评估一项财务决策对企业的未来发展有何影响时,显然不可能采取试验的方法或者试验带来的损失可能是巨大的、无可挽回的。在这种情况下,如果我们能建立一个模型用来模拟财务决策对企业的未来发展到底有何影响,那么就可以在不承担任何风险、花很少费用的情况下对财务决策的影响作出评估,从而避免盲目决策所付出的代价,为科学决策奠定基础。

根据宏观经济环境的变化和会计处理方法的不同,有些理论和模型可能需要进行不断地更正和调整使其符合特定的环境和特定的历史条件。因此,模型具有鲜明的地域性和时效性特征,而财务建模的理论和方法是使理论和模型适应这种变化的有力武器。财务建模必将成为未来财务人员的一项重要技能。不掌握这项技能,财务人员便不能适应社会的发展和环境的变化,最终将被历史所淘汰。

三、高等财经院校财务建模课程的建设设想

综上所述,财务建模在财务理论和实践中具有非常重要的意义和作用。财务建模是财务专业和相关专业学生应掌握的一项基本技能。因此,为财经院校的学生开设有关课程已势在必行。

首先,可以在有条件的院校为研究生开设选修课。笔者所在的院校属于财经院校。财经院校的学生对于掌握财务建模的知识和技能的要求更加迫切,因此首先应该在财经院校开设此课程。“十一五”以后国家加大了高校的投入力度,因此现在大多数院校都建立了自己的经济实验室、金融实验室、统计实验室或者会计实验室等。因此开设财务建模课程的硬件条件在大多数院校都已具备,只要再配以合适的软件系统即可。

第二步,待条件成熟以后,将财务建模课逐步推向本科生。财务建模的技能在本科阶段就应该全面掌握,不必等到研究生阶段。对于高年级的本科生,他们已经具备了学习财务建模的基本知识和必要的理论基础,因此在高年级本科生中开设此课程既有必要又有可能。笔者计划待条件成熟时首先为会计和金融专业的大四学生开设财务建模的选修课。

第三步,建议有关部门成立财务建模专业或者专业方向,使财经院校可以培养出财务建模的专门人才,为社会作出更大的贡献。新晨

主要参考文献

[1]段新生.MATLAB财务建模与分析[M].北京:中国金融出版社,2007.

[2]段新生.新会计准则的原则性及其影响[J].会计之友,2007(3).

[3]罗斯·瓦茨,杰罗尔德·齐默尔曼.实证会计理论[M].陈少华等译.大连:东北财经大学出版社,2006.

[4]RichardABrealey,StewartCMyers.PrinciplesofCorporateFinance[M].NY:4thEd.McGraw-Hill,1991.

[5]段新生.MATLAB股票估价模型研究[J].中国管理信息化,2007(9).

[6]段新生.基于MATLAB的股票估价模型设计[J].中国管理信息化,2008(4).

数学建模方法论范文3

关键词:小学生;数学建模思考;问题

中图分类号:G623.5 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2012)09-0181-01

《数学课程标准》指出:“数学教学应该从学生已有生活经验出发,让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并理解运用。”数学模型不仅为数学表达和交流提供有效途径,也为解决现实问题提供重要工具,可以帮助学生准确、清晰地认识、理解数学的意义。在小学数学教学活动中,教师应采取有效措施,加强数学建模思想的渗透,提高学生的学习兴趣,培养学生用数学意识以及分析和解决实际问题的能力。现结合自己的教学实践谈谈如何在小学数学教学中渗透数学建模思想。

1.数学模型的概念

数学模型是对某种事物系统的特征或数量依存关系概括或近似表述的数学结构。数学中的各种概念、公式和理论都是由现实世界的原型抽象出来的,从这个意义上讲,所有的数学知识都是刻画现实世界的模型。狭义地理解,数学模型指那些反映了特定问题或特定具体事物系统的数学关系结构,是相应系统中各变量及其相互关系的数学表达。数学建模就是建立数学模型来解决问题的方法。《数学课程标准》安排了“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四块学习领域,强调学生的数学活动,发展学生的数感、符号感、空间观念、以及应用意识与推理的能力。这些内容中最重要的部分,就是数学模型。在小学阶段,数学模型的表现形式为一系列的概念系统,算法系统,关系、定律、公理系统等。

2.积极创设让学生感知数学建模思想的情境

因为数学来源于生活,又服务于生活,所以,要将教材上的内容通过生活中熟悉的事例,以情境的方式在课堂上展示给学生,描述数学问题产生的背景,将现实生活中发生的与数学学习有关的素材及时引入课堂。情景的创设要与数学问题有关的各种因素与社会生活实际、自然、社会文化、时代热点问题等相结合,让学生感到有趣、新奇、真实、可操作,满足学生好奇好动的心理要求。这样很容易在学生的头脑中激活已有的生活经验,也容易使学生用积累的经验来感受其中隐含的数学问题,极大地激发起学生的兴趣,从而促使学生将生活问题抽象成数学问题,感知数学模型的存在,感知数学建模思想。

如在教学平均数一课过程中,新授开始出示甲、乙两组一分钟做题道数:

老师提问:哪一组获得胜利,为什么呢?

然后老师再出示,甲组请假的一位同学回来后又参加比赛。

教师:根据以上成绩我们判定甲组获胜。

这时有的学生会提出异议:虽然甲组做对的总道数比乙组多,但是甲、乙两队的人数不相同,这种方法比较不够公平。

教师:那该怎么办才比较公平呢呢?

学生:可以利用求平均数的方法进行比较。教师:那谁能说一说什么是平均数?

学生根据自己的理解和生活经验进行概括归纳,然后由教师总结。

这节课的教学内容平均数是一个抽象的知识,它隐藏在具体的问题情境之中,通过教师创设的情境,使学生在两次评判中进行解读、整理数据,产生了思维冲突,从而推进了数学思考的有序进行。学生从具体的问题情境中抽出平均数这一数学问题的过程就是一次建立数学模型、感知数学建模思想的过程。

3.渗透模型思想的方法

3.1 分析与综合。分析与综合是重要的思维方式,同样是重要的数学方法,是学习数学过程中建立数学模型的重要途径之一。分析是对所获得的数学材料或数学问题的构成要素进行研究,把握各要素在整体中的作用,找出其内在的联系与规律,从而得出有关要素的一般化的结论的思维方式。综合是将对数学材料、数学问题的分析结果和各要素的属性进行整合,以形成对该对象的本质属性的总体认识的思维方法。因而,分析与综合相结合,在建立起具有本质特征和方法论意义的数学模型上具有重要的意义。

3.2 比较与分类。比较是对有关的数学知识或数学材料,辨别它们的共同点与不同点。比较的目的是认识事物的联系与区别,明确彼此之间存在的同一性与相似性,以便揭示其背后的共同模型。分类是在比较的基础上,按照事物间性质的异同,将具有相同性质的对象归入一类,不同性质的对象归入另一类的思维方法。因此,比较与分类常常是联系在一起的,在建立数学模型的诸多思维方法中,比较与分类有着重要的作用,它往往是抽象概括、合情推理的前提,而正确地进行比较与分类的基础是仔细、深入的观察。

数学建模方法论范文4

【关键词】高职学生 数学应用意识 数学应用能力

高等职业教育对学生更加注重能力的培养,以培养一些具有一定理论知识和丰富实践能力能够满足社会需求的实用性和技术型人才的职业教育。高职教育中数学占据重要地位,为后期其他课程的学习做好铺垫,同时学生通过学习高等数学,培养了一定数学思维,对学生的创新思维的形成具有重要意义。

一、转变思想意识,体现高等数学的重要地位

当今社会数学思维涉及到各个领域,数学知识正在转换成人们日常生活中所必须的技术方法和工具,其中最突出的特点就是数学应用需求的增加。数学并不是作为一个单独的科目存在,而是和其他的知识体系有重要的联系。数学知识还深入到经济、金融等领域,充分发挥其应有的作用。所以要求高职的学生在学习数学知识时不能靠传统的观念进行学习,必须不断改进学习的意识,更新学习的方法。做好知识架构的更新,掌握新技术、新知识,并不断增强自己的实践能力。同时要求教师在教学的过程中,注重学生实用能力的培养,正确引导学生将教学中所学习到的知识应用到现实社会中,让学生感受到数学知识在实际生活中的应用价值。加强学生的思想意识,充分认识到数学的重要性。

二、通过活动培养学生的数学应用意识和能力

兴趣是最好的老师。学生对数学的兴趣是增强学生数学应用意识和提高应用能力的关键因素。因此教师在教学的过程中要注重实用性知识的教学。在高职数学的教学中,加强实用性环节的教学,把抽象的数学理念通过一定的方法具体化,把教学内容和现实生活中一些具体的事例进行联系,这样做能培养学生学习数学的兴趣,不断拓宽学生的视野,加深学生应用数学的能力,使学生利用数学知识解决问题的能力得到一定程度的提高。教师注重知识应用性的教学,把培养高职学生解决实际问题的能力作为教学的主要内容,通过课堂活动提高学生的应用意识和能力。学生学习到的知识最终要作用于实践上。在教学中使用一定数量的开放性的问题,贴近生活,教师指导学生进行实践,引导学生处理问题,锻炼学生独立完成现实问题的能力。还可以进行一系列的讲座活动,激发学生学习数学知识的兴趣。这项工作一般从新生入学开始进行,因为在这个时候打下良好的基础,为以后学生学习数学奠定良好的基础。通过一系列的讲座,学生可以更加系统的了解数学的应用价值以及数学和各专业的联系,从而加深学生对数学知识的认识,增强学生应用数学的自觉性和主动性。教师还通过社会活动提高学生的应用意识,可以带学生进行一些行业进行实地考察,让学生有充分体验的机会,并要求学生在考察的过程中观察哪些实践活动是利用专业的数学知识解决的,不断提高学生数学的应用意识。为进一步提高学生的应用能力打下基础。

三、通过数学实验提高学生应用意识和能力

数学实验是使用数学软件根据所学习的数学知识解决问题的一种方法。在数学实验的教学过程中,要求学生以自己动手为主,同时教师给予一定的指导。好的数学实验更能增强学生的兴趣,提高学生学习数学知识的欲望。让他们的头脑中始终保持着数学思维,加深他们应用数学知识解决问题的意识。一般情况下,数学实验都是从实际问题出发,通过一个系统的过程去解决问题,而不仅仅是简单的计算。在数学实验的过程中,计算机技术得到很好的应用,成为解决数学问题的主要途径。因此数学实验有助于学生掌握先进的数学工具。最终通过数学实验促进学生在实际工作中应用意识和综合能力的提高。同时经过调查研究发现,使用计算机技术解决数学问题比较便捷,减轻了人们在解决实际问题时的负担,进一步增强学生的兴趣和信心。大量的数学实验会增强学生的应用意识,同时学生在实验的过程中动手能力得到很大的提高,因此应用能力在一定程度上有很大的增强。

四、通过建模活动提高创新能力

数学的建模活动就是把现实生活中的问题理论化,抽象为数学模型。并利用该模型解决问题,这个过程称之为建模。高职院校数学课的建模主要内容主要是建模的方法和一些关于建模的典型的案例。要求学生掌握一些建模的方法。建模这个环节是非常关键,同时这个步骤也十分困难。学生想要做好这个环节,要进行资料的查询和收集,还要对研究对象进行分析,发现其内在的规律。找到问题的主要矛盾,通过建立起反应实际问题的数量关系,然后根据自己所学习的数学的理论很方法进行分析和研究。这个时候才能进行建模,建模是把抽象的数学知识和现实的问题联系起来。因此建模这个过程越来越受到重视。在数学界和建筑工程界得到广泛的重视。学生通过建模这个过程进一步增强学习数学的兴趣,同时学生的查阅知识能力和创新能力会得到很好地锻炼,最终会提高学生的创新能力、独立解决问题的能力。

五、结束语

高职教育要求学生掌握一定的数学理论知识,同时掌握能够用数学软件解决现实生活中问题的方法,这个模式在很多的高职院校得到实践。通过实践,学生应用数学的意识和应用能力得到很大程度的提高。当今对应用性人才的需求比较大,给数学应用能力强的人才提供一个很大的平台。让更多的高职学校的学生满足社会的需求,为社会主义社会的可持续发展提供大量的人才,促进我国社会的不断向前发展。

参考文献:

[1]袁华春.高职数学教学改革的思考与实践[J].教育与职业, 2004,(12).

数学建模方法论范文5

关键词 现代教育理念;医学院校;数学建模

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)22-0111-02

Mathematical Modeling Teaching Reform of Medical Colleges under Guidance of Modern Education Ideas//QI Dequan, ZHANG

Ruodong

Abstract Modern educational ideas, such as inter-subjectivity concept,

quality education concept, and individualization concept and syste-

matize concept, transcend the traditional educational ideas. Under

the guidance of modern education ideas, mathematical modeling tea-

ching of medical colleges should take the following measures: rea-sonably returning the status of teachers and students; strengthening the training of medical students’ practical operation ability; imple-

menting hierarchic and sub-professional teaching mode; streng-thening the coordination and cooperation of the various departments of the college.

Key words modern education ideas; medical colleges; mathematical modeling

1 引言

医学生是未来的医务工作者,一个优秀的医务工作者不仅要掌握渊博的知识、精湛的医术,更要具备创新能力。创新能力能够在临床治疗、新药品开发和公共卫生体系建设等领域发挥重大作用,促进医学的进步。数学建模是运用数学化的语言和方法来表述现实生活中研究对象的内在规律,引导学生将求解到的数学结论返回到实际对象的问题中的过程[1],它是提高医学生创新能力的一个重要途径。但是,在传统教育理念影响下,现有高等医学院校数学建模课程的教学实效性不强。因此,迫切需要转变教学理念,在现代教育理念指导下改革高等医学院校的数学建模课程教学模式。

2 现代教育理念对传统教育理念的超越

理念的转变是教学改革的先导。现代教育理念是对现代西方人本主义教育理念精髓和我国基础教育改革精神的提炼和整合,它是对传统教育理念的超越,为高等医学院校数学建模教学改革指引了方向。比较重要的现代教育理念主要包括主体间性理念、素质教育理念、个性化理念和系统性理念。

主体间性理念 传统教育理念对教育主体的认识经历了由“以教师为中心”到“以学生为中心”转变的轨迹。这两种观点在理论上各存偏颇,都根本否认了教育^程中教师与学生之间的平等关系。现代教育理念则认为由于教育活动是教与学的统一,因此教育主体呈现出“一体两面”的性质。作为教育活动基本要素的教师和学生都是教育主体,双方在教育教学过程中,无时无刻不在进行主体性活动,体现了“主体间性”。

素质教育理念 传统教育理念过于重视知识的讲授与传递,忽视受教育者实践和操作能力的培养,结果导致只关注学生考试分数而忽视学生综合素质培养的弊端。现代教育理念则主张学生全面素质的培养和训练,认为能力与素质是比知识更重要、更稳定、更持久的要素。它特别注重教育过程中知识向能力的转化工作以及学生实践能力的培养,旨在造就全面发展的人才。

个性化理念 传统教育理念过于强调教育形式的统一性。在个体培养目标方面,与总体教育目的整齐划一。在人才培养模式方面,传统教育通过统一的教学计划、统一的课程与教学大纲、统一的课表与同步的教育进程及标准化的教育管理塑造不同的学生[2]。现代教育理念则尊重学生的个性,认为每个学生由于其遗传因素、成长的社会环境、家庭条件和生活经历的不同,必然导致他们在兴趣爱好、动机需要、气质、性格、智能和特长等方面存在不同。因此,现代教育理念主张针对学生不同的个性特点采用不同的教育方法和评估标准,为每一个学生的发展创造条件。

系统性理念 传统教育理念提出“三中心论”,即书本中心、教师中心和课堂中心,主要关注学校的课堂教育这一构成要素。现代教育理念则主张把教育活动看作一个有机的生态系统过程,需要家庭、学校和社会的共同努力。就家庭、学校、社会各自而言,又分别构成一个子系统。

3 现代教育理念指导下的高等医学院校数学建模教学改革致效方略

合理归位教师和学生的地位 现代教育理念中的主体间性理论主张教育活动是教师教和学生学的统一,矫正了传统教育理念中“重教轻学”和“重学轻教”的教学价值观的褊狭。在现代教育理念中的主体间性理念指导下,高等医学院校的数学建模教学应当对教师和学生的地位进行合理归位,以“主体间性的师生观”消解“以教师为中心”和“以学生为中心”的两极对立观。

以现代教育理念中的主体间性理论为指导,高等医学院校的数学建模教学活动应加强数学建模指导教师与医学生之间的双向互动。作为指导教师,不是简单地对学生进行数学知识灌输,而是尊重学生的主体地位,激发学生的主体意识。通过参与式教学、启发式与提问式教学、讨论式教学、辩论式教学等一系列方法相结合,加强师生之间的互动,调动学生学习的积极性。另外,要通过举办学术讲座、建设数学建模课程学校网站等形式,积极拓展和构建课堂外的师生平台。

注重实践操作能力的培养 现代教育理念中的素质教育理念强调知识、能力、素质在人才培养过程中的有机统一,更重视教育过程中知识向能力的转化工作以及内化为学生的自身素质。数学建模的过程,本身就是理论知识运用和实践操作过程相结合的过程。数学建模教育,更应注重培养学生的创新思维和增强学生的综合素质。因此,高等医学院校的数学建模教学,不应仅仅进行理论知识的讲授,更应注重实现理论知识讲授与实践操作能力培养的统一。为强化医学生的实践操作能力,高等医学院校可组织医学生组建数学建模社团,积极鼓励医学生参加各个级别的数学建模竞赛,在各种活动和竞赛中锻炼提高自己的实践操作能力。在数学建模活动和数学建模竞赛过程中,教会医学生如何运用书籍、网络等工具查阅相关资料,如何运用统计方法整理数据,如何运用SPSS、MATLAB等数学软件分析数据,如何撰写论文。通过大学生数学建模竞赛锻炼医学生的毅力和耐力,提高医学生的计算机应用能力、自学能力、对科技新成果的使用能力以及收集、分析、利用信息的能力。

实行分专业、分层次的教学模式 现代教育理念中的个性化理念尊重学生的个性,个性意味着差异性。在现代教育理念的指导下,必须正视医学生存在的差异性。这种差异性不仅体现在医学生个体之间的差异,更体现在医学生与其他专业大学生之间的差异,以及不同医学专业之间的差异。因此,要提高高等医学院校数学建模教学的实效性,可在尊重这种差异性的基础上,提出分层次、分专业的教学模式。比如在数学建模案例库的建设过程中,可根据不同年级和不同医学专业的特点选择或编写案例。在案例教学的过程中,则根据实际情况选用适合不同专业的数学建模教学案例。例如:针对临床医学专业,可选用“艾滋病的疗法评价与疗效预测模型”;针对预防医学专业,可选用“传染病模型”;针对药学专业,可选用“药物动力学模型”;针对生物医学工程R担可选用“DAN序列分类模型”;针对口腔医学专业,可选用“牙弓生长模型”;等等。

切实加强学校各部门的协调和配合 现代教育理念中的系统性理念主张教育是一个系统工程,学校是教育生态系统中的一个重要子系统。因此,要增强医学院校数学建模课程的教学实效性,首先要发挥高等医学院校数学建模课堂教育的主渠道作用,加强数学建模的课程建设、教材建设和指导教师的队伍建设。同时,还应上下齐动,加强医学院校系统内部各个部门和各环节的协调运作,取得党政管理部门、教学辅助部门、学生管理部门的积极配合与支持。

4 结语

现代教育理念中的主体间性理念、素质教育理念、个性化理念和系统性理念为高等医学院校数学建模教学改革指引了方向。在现代教育理念指引下,应当合理归位教师和学生的地位,注重对医学生实践操作能力的培养,实行分专业、分层次的教学模式,切实加强学校各部门协调和配合,从而提高高等医学院校数学建模教学实效性。

参考文献

[1]许万银.数学建模方法论[M].北京:科学出版社,

数学建模方法论范文6

高等数学和小学数学之间存在着密切的联系,小学数学的教学中渗透着高等数学的思想. 二者之

间在思想上是相通的.

1. 化归思想

化归思想是数学方法论中常用基本思维方式,特殊性化归为高等数学的问题提供了一种基本方法,一

般性化归更是创新数学理论的基本手段. 其基本思想是:将待解决的问题甲,通过某种转化过程,归结为

一个已经解决或者比较容易解决的问题乙,然后通过乙问题的解答返回去求得原问题甲的解答. 它的基本

形式有:化难为易,化生为熟,化繁为简,化整为零,化曲为直等. 在小学数学中蕴藏着各种可运用化归

的方法进行解答的内容,让学生初步学会化归的思想方法. 如:教学圆面积的计算方法,这里要推导出圆

面积公式,在推导过程中,采用把圆分成若干等份,然后拼成一个近似长方形,从而推导出圆的面积公式.

这里把圆剪拼成近似长方形的过程,就是把曲线形化归为直线形的过程. 这一思想在高等数学中的例子比

比皆是. 例如,利用拉氏变换求解微分方程,利用截痕法来研究三元二次方程所表示的曲面特征. 在定积

分的应用过程中,利用化归原则,将曲边梯形面积、旋转体体积巧妙转换成求解矩形面积和薄圆柱体积,

使问题简单化,达到求解目的.

2. 分类和比较

分类,是通过比较建立集合的思维方法. 比较,是从具有同一性的事物间寻找其差异性,或者从具有

差异性的事物间寻找其同一性的思维方法.

小学生由于年龄特征,思维往往表现出单一性,各种知识交错出现,一时也难以分辩. 应不断强化学

生分类讨论的意识,让学生认识到这些问题,只有通过分类后,再通过比较才能系统完整的理解它们,如

不分类,就很容易出现混淆. 在解题教学中,通过分类还有利于帮助学生概括,总结出规律性的东西,从

而增强学生思维训练.

案例:教学三角形的分类

教师第一步先让学生把现实中的三角形分类:

(1)出示不同类型的三角形.

(2)小组合作学习,分组讨论三角形分类情况. (强调分类就得找一个分类的标准)

(3)组织学生汇报情况:你们是从什么角度分类的?怎么分?

可能情况:a. 按角的特征进行分类;b. 按边的特征进行分类先归纳,再分别根据角的特征去定

义:锐角三角形、直角三角形、钝角三角形.

(4)教师在肯定的情况下,同时板书集合图进行分类. (强调我们今天是按角的特征分类. )

然后让学生观察手中的三角形,将表格填完整:

以上是按三角形角的大小来分的,在这一过程中,为学生提供了观察、操作、思考和讨论的空间,通

过学生间的交流使学生悟出“一个三角形中最多只能有一个直角或一个钝角”的道理,把前面学过的角的

分类的方法正确地迁移到三角形的分类中来,实现了三角形的正确分类,并给这三类三角形取出了合适的

名字,这不仅激发了学生的创新热情和创新意识,还培养了学生的思维变通力和独创力.

而在高等数学中可以把整数与多项式、矩阵与线性变换、多面体和平面图等建立联系,这就是比较、

分类的方法.

3. 建模思想

数学建模思想就是把现实世界中有待解决或未解决的问题,从数学的角度发现问题、提出问题、理解

问题,通过转化过程,归结为一类已经解决或较易解决的问题中去,并综合运用所学的数学知识与技能求

得解决的一种数学思想和方法. 小学数学教学中有的内容实际上可以看做数学模型的教学. 如在“空间与

图形”领域的教学中就渗透了数学建模思想.

课上可以设计这样的环节:用16根1厘米长的小棒围成长方形或正方形,你能围出多少个?其中面

积最大的是多少?并填写如下表格.

学生经过研究可以得到“长7 cm,宽1 cm”,“长6 cm,宽2 cm”,“长5 cm,宽3

cm”,“长4 cm,宽4 cm(正方形)这四种长方形,其中正方形的面积最大. 在研究过程中学生

会渐渐地认识到:要想得到最大的面积,就要把所有的长方形一一列举出来去比较;而要想得到不同的长

方形,必须在保持周长不变的情况下改变长方形的长和宽,由于长逐渐地减小,在周长不变的情况下,宽

必须跟随着不断地增大. 这样就把“静态”的学习变成了“动态”的研究. 整个教学过程经历了“问题情

境──建立数学模型──解释与应用”的基本过程,引导学生主动参与、亲身实践、独立思考、合作探究

,实现了学习方式的转变,改变了单一的记忆、接受、模仿的被动学习方式,培养学生的能力. 数学建模

思想在高等数学中更是体现得淋漓尽致,还专门开设了数学建模课程,进行数学建模竞赛培训.

4. 数形结合思想

数形结合最早是出现在华罗庚先生在1964年撰写的《谈谈与蜂房结构有关的数学问题》的科普小

册子中,提出“数无形时少知觉,形少数时难入微”. 数和形是数学研究的两个主要对象,两者既有区别

又有联系,在解答数学问题时,数形结合,有利于学生分析题中数量之间的关系,丰富表象,引发联想,

启迪思维,拓宽思路,迅速找到解决问题的方法. 既分析了数式特征,又了解了几何含义. 如:一艘货船

运货,已经运走了10吨,剩下的部分是全部的一半,这批货共有多少吨?画出线段图后,题中数量之间

的对应关系就非常清楚. 通过数形结合,把题中给出的数量关系转化成图形,由图直观地揭示数量关系,

有利于活跃学生的思维,提高解题能力. 高等数学中常常用到数形结合思想,像利用维恩图来理解概率论

中的概念, 微积分中第一积分中值定理的讲解及运用.

综上所述,高等数学和小学数学之间确实存在着密切的联系. 正如《数学课标(实验稿)》中指出:

“学生通过学习,能够获得适应未来社会生活和进一步发展所必需的重要数学知识以及基本的数学思想方

法. ”小学数学是义务教育的一门重要学科,它是为学生后续学习打基础的,它蕴含着许多与高等数学相

通的数学思想方法. 如果在小学数学的教学过程中能科学地认识高等数学与小学数学在思维形式上的相通