经济数学与数学建模体系的结合

经济数学与数学建模体系的结合

一、简要论述数学建模思想及其在经济数学教学中应用的重要性

在笔者多年的教学工作中,真切的体会到专业课堂体系建设不完善,课程比较孤立,经济数学教育无法与专业课密切联系,学生学习积极性不高、课堂兴趣低,整体数学素养比较差,严重影响专业课的学习。这一薄弱环节成为了经济人才培养中必须重视的环节。在经济数学教学中,积极引入数学建模体系,一方面能够使学生获得基本的运算技能与数学知识,更好的促进专业课程的学习;一方面提高了学生的创新意识与思维能力,与社会工作岗位需求相结合。数学建模的过程,是演绎思辨、归纳、判断等多种理性思维相结合的过程,对于学生严谨态度、实践能力、创新精神的培养非常重要,这与财经类专业经济数学科目开设的意义、目的相吻合。

二、在经济数学教学中融入数学建模体系

1.在经济数学教学绪论课中积极引入数学建模思想

兴趣是学生学习最好的老师。由于受到多方面因素影响,经济类院校主要以文科生招收为主,相对来说,学生的数学基础比较薄弱,普遍对数学持有抵触、消极态度。因此,必须在绪论教学中,让学生真正意识到经济数学学习的必要性与重要性。全面、详细的让学生了解知识的历史渊源与来龙去脉,有助于激发学生学习积极性,促进经济数学教学的顺利开展。在绪论课中,可以向学生讲解微积分历史,从17世纪产生微积分以来,精密科学极大促进了社会生产力的发展,航海、天文、导弹、机械制作、造船等领域蓬勃发展。曲线切数求解,最大、最小值求解,瞬间速度求解,不规则图形弧长、面积、体积求解等成为当时科学急需解决的问题,这些都是变量的问题。但当时一直延续下来的数学都是常量数学,必须对数学进行彻底革新,将变量引入,才能真正适应科技发展对数学的需求。在这种大环境下,微积分应运而生。通过对数学历史的了解,激发学生们积极探讨真理的勇气,有效克服数学学习以及数学建模中遇到的困难。

2.数学概念讲解中引入建模思想

在传统经济数学教学过程中,对于概念的讲解一般是通过物理学、几何学问题引入的或是直接给出,前者的概念推导比较抽象,学生很难透彻理解,学生专业课管理、经济类案例引入较少,学生学习积极性偏低。通过数学经济模型的建立,积极引入相关概念,能够从课堂伊始锻炼学生的数学思维,提高学生分析问题与解决问题的能力。与此同时,提高了学生数学建模能力与建模应用能力。比如说,可以通过经济学中汇率变化现象,引入导数概念;从物资的调配问题,引入矩阵概念。

3.数学定理应用与数学建模思想相结合

在传统的数学教学过程中,比较重视定理的计算、推导,忽略理论的应用,对于理论应用的讲解也比较少。比如说,在“闭区间上函数的连续性”为例,通常来说,学生都会应用零点存在定理、介值定理以及最值定理判断给定区间上方程的实根。但是,学生对这部分知识的理解只限定在表面层次,与学生实际的生活设定无直接关联,即不能通过数学知识的学习指导生活实践。此时,可以加强数学定理应用与数学建模思想相结合,将学生身边的实际案例引入教学中:在不平的地面上放一把椅子能放平稳吗?进一步引导学生思考,在不平的地面上,一般只有三只椅子脚着地,放不平稳。那么,需要移动多少次,可以将椅子放稳四角同时着地?指导学生通过这个想象的思考,建立数学模型,设立变量与函数,用数学知识解决生活实际。

4.在应用推广环节中积极引入数学建模思想

经济数学教学过程中的推广环节,指的是将探究方法、思维方法用于实际问题解决的环节,通过这个环节的学习,能够提高学生的实际应用能力,与此同时,这个环节也非常适合数学模型的引入。比如说,在“函数极值”知识点学习之后,就可以提出“设计易拉罐”这个问题,为什么330ml容积的易拉罐其外形都是一样的呢?就可以通过求极值的方式,计算出容积一定情况下,且不考虑层面厚度、顶盖厚度、底盖厚度等因素下,所需要的表面积最小的方式。通过与实际易拉罐外形相对比,发现设计方案有出入。带领学生一起研究,进一步发现实际易拉罐其底盖厚度、顶盖厚度均要比侧面要厚,那么,在这种情况下怎样设计易拉罐外形?通过测量、求解设计出的易拉罐外形与实际易拉罐比较相符。通过数学建模思想的应用,锻炼了学生的观察力,提高了学生理论与实际相结合的能力。

5.学习质量评价中积极引入建模思想

在传统学习质量考核过程中,采用单一的笔试形式,这种考核方式很容易导致学生机械式的套用公式、定理等定向思维习惯,这种标准化、限时化的考核方式,无法真正评价学生的学习质量。可以进一步借鉴数学建模竞赛方式,初步改革评价方式,将学生成绩分为三部分:20%的平时成绩,30%的闭卷成绩,50%的开放式考试成绩。通过实践证实,这种评价方式有利于加深学生对知识的理解程度与应用能力,同时,端正学生学习态度。

三、结语

综上所述,本文从数学建模思想及其在经济数学教学中应用的重要性开始入手分析,从五个方面:在经济数学教学绪论课中、在数学概念讲解中、在数学定理应用中、在应用推广环节中、在学习质量评价中积极引入建模思想,详细了如何在经济数学教学中融入数学建模体系。经济数学教学中,建模思想应用效果显著,需要教师进行深入研究与探讨。

作者:葛家宝 单位:吉林市广播电视大学