为您找到与财务数据建模相关的共19个结果:
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本文在阐述X3D虚拟现实技术的基础上,介绍并分析了基于X3D虚拟植物建模的关键技术和优势,进一步探索了基于X3D虚拟现实技术植物建模的原理和方法,最后,针对国内外应用目前状况,提出了应用中出现的新问题,并为未来的研究方向进行了展望。
2.2.1 三维结构建模方法 利用 X3D创建虚拟植物,生成三维模型的方法大致如下摘要:
(1)利用 X3D节点直接编写程序 。对于植物都具有根 、茎 、叶三个主要部 分 ,叶子这种 复杂 的造型可以采用挤压节点一Extrusion来实现。具体语句结构可参考有关文献。但仅仅根据 X3D语法构造准确的三维空间模型是很困难的,对于复杂模型的构造和修改就 比较不方便。
(2)除了使用节点直接编程之外,还要考虑使用其它辅助建模软件创建模型。由于一些结构和外形的复杂性,直接用 X3D建模比较困难,可以利用第 三方的造型软件来建模.然后通过相应的接口导出X3D文件,最后编辑 X3D 源程序 的相关部分来实现。通常的做法是,利用 AutoCAD建立复杂模型后,假如希望有更好的效果,可以输入到 3DMAX 中赋予材质、色彩建立光照效果、合成,最后转成 X3D文件 ,插入到虚拟环境 中。
2.2.2 交互编程方式在建模过程中.X3D 中常用的编程方式主要有以下二种摘要:
(1)用X3D中的script节点编程。script节点可以帮助X3D完成复杂的交互过程.它有以下4个功能摘要:可感应环境的变化及用户的操作摘要:从其它节点接收事件并进行一些处理;内部 的程序块可完成一些计算工作;通过发送事件使外界产生相应的变化。Scrip节点可以像其它的X3D节点一样放置在场景中的任何地方,可以重命名,可以从它那里移走事件,也可以把事件传给它。这是最常用的编程方法,目前用的较多的描述性语言是 Javascript和VRMI_script。目前大多X3D浏览器都支持Javascript编程.而支持VRMLSeript编程的浏览器主要是 BS Contact Player。
(2)通过X3D的外部编程接口API进行编程。这种编程方式答应虚拟场景和其它对象沟通,因而可以实现虚拟场景和其它对象的结合,达到令人满足的效果。
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截止至今,我国对于高等教育事业重视程度逐渐加深,其中独立学院作为创新机制与教学布置模式代表,对于内部学生个体实践应用能力培养工作可说是煞费苦心;而概率、数理统计作为大学数学基础课程内容,对于学生日后专业发展道路产生至关重要的引导功效。但是实际上大部分学生对于此类课程知识的理解程度却不尽可观。目前相关教学主体核心任务指标就是联合概率与数理统计知识进行主体教学场景布置,同时结合各类实践经验遏制一切模糊认知结果。
因为概率统计课程主张研究事件产生的随机特性,依照内部规律与实际生活规则判断,学生一时之间会陷入混乱状态,对于眼前各类事物产生抽象视觉效果,一时难以透过标准知识予以科学解读。面对这类现象,在开展概率统计教学环节中,教师需要主动结合逻辑推理与时代背景因素进行数学传统概念阐述,相对激发学生感知兴致,并灌输其长久理解概念的动力,善于联想应用何种手段解决现实问题,而最终得到结论又该怎么应用到后期考核项目之中。面对大部分独立学院学生,因为生源基础差异现象广布,而现下概率统计学知识着重于逻辑推理程序的演绎,内容设置上未免遗留单一感官隐患,加上这类群体本身对于深度理论内容产生排斥心理,所以在教学模式上适当更新,全面凸显数学科学引导思想显得极为重要。
概率统计学科应用性能较强,包括生物、经济学等都得到广泛布置,所以怎样在教学环节中彰显概率统计应用绩效显得特别重要。结合独立学院办学特征与教师引导模式观察,学生若在创新应用能力上有所建树,就必须遵照案例教学手段进行理论、实际内容衔接,令学生能够独立分析一切现实问题。例如,在讲解随机现象过程中,教师可以利用投掷骰子、元件使用寿命鉴定结果进行事物共通性提炼;再就是涉及泊松分布现象理解时,须事先讲述二项分布在现实应用情境中的困难之处,之后提出在n足够大的时候实际二项分布近似为泊松分布结果,方便学生自由进行前后知识点联系,进而快速消化特定概念。具体说来,透过学生高中时期已经触碰的内容进行创新知识点挖掘,稳定学生积极态度与感知兴趣,最终为其日后应用意识拓展奠定方便适应条件。
过往概率统计学课堂教学活动注重挖掘学生对理论推导与实际计算技巧,涉及概率统计应用技能培训绩效无法兼顾,使得学生今后在实际生活中难以独立应对各类困境,因此教师有必要结合建模工序进行课程深度讲解。这类建模理论相对简易,就是联合问题与结论搭接技巧进行建模程序开发,尤其在案例背景映照下,学生便能够事先搜集各类生活线索,从中提取有趣的现象进行解析。例如:在讲解贝叶斯公式过程中,可以透过伊索寓言中狼来了的故事进行信任度问题陈述,其中小孩说谎结果定义为A,而选择其说话可信现实为B,那么P(A/B)强调的便是在信任他话语基础上又略有怀疑概率;经过后期计算发现起初村民相信小孩话语的概率为0.9,而被欺骗之后就下降至0.6,那么在此前提下重复被骗后对相同话语信任程度即为0.2,因此在最后狼真的出现时候,几乎不会有人再做出积极回应了。结合这类例子讲解能够令学生轻松理解贝叶斯公式时结合计算结果进行概率检验,也就是透过A事件产生的信息进行B结果状态的修改,确保各类解题步骤通俗易懂,引发学生无限遐想,进而选择在日常生活中大力应用。
此外,作为新时代独立学院教师,有义务督促学生进行各类资料手动搜集,依照实际调查分析行动进行多元概念解析,包括异质化专业阶段考核成绩差异现象等,令学生透过不同个体成绩进行统计分析,将细化内容整理为论文格式,并计入平时成绩之中以提高学生积极态度。长此以往,可以确保学生及时联合标准统计知识进行现实应用问题克制,强化数据搜集与分析技巧,确保最终决策结果的科学性;同时教师经过与学生系统交流后,能够一改过往传统教学弊端,一切行为活动都力争开拓学生个体思维创造性潜质,而绝非仅仅限制于书本体系与应试内容之上。
综上所述,针对独立学院学生进行理论知识灌输,需要联合创新型人才培养要求进行建模工序与理论的衔接,令统计概率课题内容瞬间变得有趣起来;尤其在课堂现场独立思维与小组合作情感氛围之中,任何疑难问题都将快速被转化为概率数据,令学生自觉克制模糊认知与实践应用能力低下问题。
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摘 要:文章依据创新教育背景下对高校人才培养的要求及传统数学教育存在的问题,指出数学建模对学生创新能力培养的重要性,以延安大学为例,按照“分层次、分模块”模式组织教学和竞赛指导,按照课程教学及考核与学科竞赛、数学类专业与计算机类专业、两个竞赛与毕业论文及大创项目、精品网站与数模协会及第二课堂等“四融合”的方式进行学生创新意识和创新能力培养,在人才培养、课程建设、团队建设、专业建设等方面取得了显著成效。
关键词:数学建模课程教学 数模竞赛 创新能力培养 改革举措
高等学校的大学生是国家科技发展的主力军,大学生的创新能力决定着国家未来的科技创新能力。数学建模课程教学与竞赛的广泛开展对高等学校大学生的创新能力培养具有十分重要的作用。如何在数学建模课程教学与实践中,既能增强大学生的数学应用意识,又能提高大学生运用数学知识和计算机技术分析和解决问题的能力,从而达到提高大学生综合素质和创新能力的目的,这个问题是近年来众多高校关注的问题。延安大学作为一所地方高校,在近几年数学建模课程教学与实践过程中,进行了一系列卓有成效的探索和改革,学生的创新意识和创新能力得到大幅度提升。
数学作为一门基础学科,它涉及的领域相当广泛,如经济、计算机及软件、管理、国防等,虽然数学在高校教育教学中的地位不断提高,人们对其认识也不断加深。但是,人们对数学类课程、数学学科在创新型人才培养中的重要性仍认识不够深入,在教学内容、教学方法、教学手段、评价措施等诸多方面,仍然沿用传统数学类课程的教学模式和思维方式,导致高校人才培养与创新教育背景下的人才培养需求完全脱节。正如著名的数学家王梓坤院士所说“今天的数学科学兼有科学和技术两种品质,数学科学是授人以能力的技术。”面向21世纪,高等教育在高度信息化的时代培养具有创新能力的高科技技术人才,数学作为一门技术,现已成为一门普遍实施的技术,也是未来高素质人才必须具备的一门技术。因此,在数学建模课程教学与实践过程中,必须转变传统数学类课程的教育教学理念,不能将其简单地当作工具和方法,而要将其当作是一门技术,而且是一门普遍适用的高新技术,在保证打牢基础的同时,力求培养学生的应用意识与应用能力、创新意识与创新能力,真正实现培养高素质创新人才的目的。
一是在数学建模专业课、专业选修课、公共选修课教学中按照知识点及教师研究方向,将课程内容分为两个层次九个模块。第一层次包括数学软件、初等模型、优化模型、数学规划模型、微分方程模型等五个模块;第二层次包括离散模型、概率模型、统计回归模型、数值计算与算法设计等四个模块。第一层次针对公共选修课教学,第一层次+第二层次针对专业课和专业选修课教学。具体措施是:由数学建模课程教学团队集体制定课程教学大纲和实施计划,每位教师按照课程教学大纲和实施计划主讲自己所从事的方向模块,在保证课程教学内容完整性和系统性的同时,根据学生知识层次,充分发挥每位教师专业优势,有效地提升了课程教学质量;二是在大学数学课程教学中,按知识点将数学建模思想融入其中,在激发学生学习数学兴趣的同时,强化学生的数学应用能力培养;三是在校内数学建模竞赛中,按照“建模知识+专题讲座+模拟+竞赛”的模式组织校内建模竞赛,主要以数学建模的基本思路、基本方法、基本技能为内容,使学生对数学建模有更加深入的感知和认识,在激发学生学习数学兴趣和积极性的同时,培养学生的科研意识和创新意识;四是在全国数学建模竞赛中,按照“集训+软件应用+旧题新做+模拟选拔+强化训练”的模式组织全国建模竞赛,主要以培养学生的洞察力、联想力、创新能力、团队协作精神和吃苦精神为内容,使学生的创新意识、团队协作精神得到良好培养。
网站将数学建模课程教学与数模竞赛有机地融合,为学生全方位了解、学习和掌握数学建模的相关知识、相关技能开辟第二条通道。网站包括:课程介绍【课程描述、教学内容、教学大纲、建设规划】、教学团队【整体情况、课程负责人、主讲教师】、教学资源【教学安排、多媒体课件、授课录像、电子教案、课程作业、课程习题、模拟试卷、参考资源】、实验教学【实验任务、实验大纲、实验指导、课程设计、实验作品、实验报告】、教学研究【教学方法、教学改革、教学课题、教学论文、学生评教】、教学成果【教学成果奖、获教学奖项、人才培养成果、教材建设】、在线学习【在线交流、在线自测】、成绩考核【平时成绩、作业成绩、实验成绩】、下载专区【教学软件、常用工具】、数模协会【协会简介、协会章程、通知公告、新闻动态、竞赛获奖、优秀论文、往届赛题、模拟赛题、校内竞赛、新手入门】等,这些内容几乎囊括了数学建模教育教学活动的所有内容,学生可以通过网络资料学习就可以全面了解数学建模的相关知识与技能。
数学与计算机科学学院现有数学与应用数学、信息与计算科学、计算机科学与技术、软件工程四个专业,其中两个为数学类专业、两个为计算机类专业。在课程教学中针对两专业的长处和不足,按照专业结队子、学生结队子的模式组织教学和小组讨论,强化计算机类专业学生的数学应用能力培养,强化数学类专业学生的计算机软件应用能力培养;在竞赛组队中,每队均配备至少1名计算机类专业学生和1名数学类专业学生。充分发挥各自的优势,取长补短,使学生的综合能力得到提升。
每年全国大学生数学建模竞赛和校内数学建模竞赛试题都是从实际生活中提取出的实际问题。因此,指导教师在指导学生毕业论文(设计)和大学生创新训练项目时,从往届赛题或模拟试题中选择一些题目,将其进行适当的延伸作为学生毕业论文(设计)和大学生创新训练项目选题。通过这一方式,进一步培养学生的创新思维和创新意识,为学生今后从事科学研究奠定了坚实的基础。
我校参加全国大学生数学建模竞赛共获得国家一等奖4项、国家二等奖6项、陕西省一等奖33项、二等奖71项,4次被评为优秀组织奖,1名指导教师获陕西省数学建模竞赛陕西赛区优秀指导教师,600多名学生参与大创项目,公开发表科研论文30余篇,学生的就业率和就业质量得到明显提高。该赛事因此也成为了延安大学学科竞赛品牌和亮点。
教学成果奖:“理工类大学生数学素质与创新能力培养的研究与实践”荣获2009年陕西省教学成果二等奖;“地方性院校开展数学建模教学的实践与探索” 荣获2003年延安大学教学成果一等奖;“计算机专业高素质应用型人才培养模式的改革与实践” 荣获2012年延安大学教学成果一等奖;“厚基础、重实践、强化工程素质和创新的人才培养模式的研究与实践”荣获2011年延安大学教学成果二等奖;“数学建模课程改革及数学建模竞赛的研究与实践”荣获2007年延安大学教学成果二等奖。
质量工程项目:“数学与应用数学专业”为2010年省级特色专业;“数学建模教学团队”为2011年省级教学团队;“数学建模精品课程”为2012年校级精品课程;2014年“数学建模”课程获批为省级精品资源共享课程;2014年“数学与应用数学”专业获批为省级专业综合试点项目。
教改项目:“大学生数学应用能力创新能力培养的改革与实践”为2009年省级重点教改项目;“地方高校青年教师教学能力提升途径的研究与实践”为2013年省级重点;“青年教师教学能力提升的研究与实践”为2011年校级重点;“计算机相关专业校企合作人才培养模式改革的研究与实践”为2013年校级重点。
数学建模教育不仅提高了学生的创新能力,同时也为指导教师的教学、科研及综合素质的提升起到了推动作用。数学建模课程是一门面向全校理、工、经、管、教各学科专业大学生开设的理论与实践相结合的基础课程,主要以学生的洞察能力、创新能力、数学语言翻译能力、抽象能力、文字表达能力、综合分析能力、思辨能力、使用当代科技最新成果的能力、计算机编程能力、数学软件应用能力、团队协作精神和组织协调能力等综合素质培养为目标,以数学建模课程教学、数学建模竞赛、第二课堂、毕业论文(设计)、大学生创新训练项目等为手段,通过“分层次、分模块、四融合”的教学模式的有效实施,在提高我校学生解决在理、工、经、管、教等学科专业领域遇到的数学建模问题的能力的同时,为我校高素质、应用型人才培养做出贡献。
基金项目:2013 “地方高校青年教师教学能力提升途径的研究与实践”(项目编号:13BZ37);2014年陕西本科高等学校“精品资源共享课程建设”项目“数学建模”课程建设阶段性成果
[1] 熊志平.《数学建模》课程教学的几点思考[J].教育教学论坛,2014(26).
[2] 李冬梅,陈东彦,宋显华.基于创新人才培养的数学建模考核方法探析[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2014(7).
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财务部门为了给企业最高管理层进行科学决策提供信息支持,需要利用会计信息系统的相关信息进行财务分析工作。今天读文网小编要与大家分享的是: 计算机财务建模的理论探讨与应用的论文,具体内容如下,希望能帮助到大家!
计算机财务建模的理论探讨与应用
1 研究背景
企业财务人员掌握一定的计算机财务建模理论和方法是必要的。只有这样才能根据企业自身特定的经营环境、发展战略和运营状况有针对性地开展科学、系统的财务建模,为管理层决策提供信息支持。我国高校的会计和财务管理专业基本都开设了计算机财务建模等相关课程,为培养适应信息化环境所需的复合型财务人才做出了较大贡献。笔者作为我国第一批会计电算化本科毕业生,已从事相关教学、研究和实践10余载,在此方面有些体会和心得,虽不系统,但愿抛砖引玉,与大家分享和交流。
2 计算机财务建模的定位
计算机财务建模应当作为会计信息化的重要组成部分,并与会计软件相互补充、相互协调。会计软件已涵盖的财务功能交由会计软件解决,而会计软件中尚未涉及或尚有待完善的某些财务功能,例如财务分析、项目投资评价、本量利分析、利润规划、财务预测、全面预算、投资决策等,需要由该课程加以系统设计,为会计软件提供有益补充,为企业科学决策提供支持。
不过,传统课程内容设计过度注重信息工具的讲授和演练,而缺乏对财务核心功能的系统支持,模型的设计也往往流于形式,与企业实际需求脱节,模型不够强大和灵活,起不到应有的重要作用,这一问题需引起我们足够的重视。
3 计算机财务建模的应循程序
3.1 需求分析
计算机财务建模,应以目标为导向,因此分析企业实际需求是首要的一步。需求分析是财务建模的逻辑起点,只有明确了企业的实际需求,才能进一步考虑财务建模的可行性、所需数据资料和模型设计的具体实现方法。
3.2 可行性分析
明确了企业实际需求,还需要系统评估确定其可行性,也就是要明确企业需求是否为有效需求,如果依托现有条件、资料和手段,无法实现企业需求,或者实现其需求需要付出巨大成本,而不符合成本效益原则,那么该建模项目可结束,待条件符合时再考虑建模,否则视为有效需求,可进入下一程序。
3.3 资料准备
如果企业需求是有效的,在具体建模之前,应通盘考虑建模所需的全部资料。建模资料既包括特定的数据,也包括企业的会计、财务、经营等政策;既包括建模所需的外部变量,也包括建模所需的内部变量;既包括模型涉及的因变量,也包括模型涉及的所有自变量和控制变量。此外,还需结合企业需求考虑建模工具。目前,建模工具主要是借助通用的电子表格软件,其中最具代表性的当属Excel。Excel具有强大的函数、数据管理、图表制作、假设分析等功能,并支持VBA语言,为模型设计提供了强大的技术支持。
3.4 财务建模
明确了企业需求,搜集所需全部资料后,可充分挖掘利用所选建模工具的各项功能开展建模工作。实际建模时,应当注重模型的适应性、可扩展性、灵活性和易用性,但需防止过犹不及,不能违背基本的成本效益原则。
3.5 模型的使用与动态调整
建模完成后,可投入实际运用。在实际应用过程中,可能由于原设计不完善或存在瑕疵而无法全面满足企业需求,或者是由于外部政策、变量发生变化,抑或是企业的经营环境、发展战略、经营状况等变化导致企业需求变化,此时需要对模型进行必要的动态调整,必要时需重新建模,以满足企业需求。
4 计算机财务建模——财务分析模型设计
4.1 需求分析
某上市公司属于汽车制造业,目前企业已实施会计信息化工程,实现了财务业务的一体化处理以及资金管理、资产管理、成本控制等财务职能,极大地提高了财务工作效率,降低了信息披露成本和企业管理成本与决策成本,取得了良好的经济效益。财务部门为了给企业最高管理层进行科学决策提供信息支持,需要利用会计信息系统的相关信息进行财务分析工作。然而,目前实施的会计软件尚未具备财务分析功能,因此需要考虑由企业自行进行财务建模,以实时进行主要财务指标分析、比率分析、报表百分比分析和杜邦分析,并与上一年度值进行比较,以科学评价和预测指标变动趋势。
4.2 可行性分析
Excel提供了强大的数据导入功能,并能与各类数据库建立动态链接,因此,自动从会计软件后台数据库服务器提取财务分析所需的财务数据是可行的。此外,利用Excel强大的公式定义功能、窗体工具和动态图表功能,可以构建出符合企业需求的财务分析模型。综上,该需求是可行的,可以搜集相关资料进行财务建模。
4.3 资料准备
根据企业需求,财务分析模型需要的资料主要包括财务报表数据和账簿数据,来源于会计系统后台数据库,设计工具采用Excel电子表格软件。
4.4 财务建模
4.4.1 获取会计数据
已知该公司会计软件采用Access数据库,20×2年度数据库名称为“GL_DATA .MDB”,位于“C:T00120×2”文件夹,数据库中有科目发生额余额表,名为“AccSum”。可以利用Microsoft Query将科目发生额余额资料引入到Excel工作表中。为此,需要先建立一个数据源,包括4个步骤:输入DSN即数据源名称,例如“Data20×2”;选择数据库驱动程序,在此选择“Microsoft Access Driver(*.mdb)”;选择要连接的数据库,在此选择“C:T00120×2”文件夹下的“GL_DATA .MDB”数据库;选择数据表,在此选择“AccSum”表。
建立数据源后,通过“新建数据库查询”操作,即可将链接的表数据导入到工作表中。并且,随着会计软件的运行和后台数据库中数据的不断变化,只要在工作表中执行“更新数据”,Excel工作表中的数据会立即进行更新,可保证工作表与外部数据库数据的一致性,进而可以实现实时财务分析。
4.4.2 通过单元格链接生成报表及图表源数据
将会计数据导入Excel工作表后,利用单元格链接功能准备财务分析模型所需数据源,主要包括表内链接(二维引用)、表间链接(三维引用)和工作簿间的链接(四维引用)。在以上3种链接方式中,最常用的是前两种,在Excel中,这两种链接方式始终是活动的,即源单元格值的改变会立即导致目标单元格值的改变。因篇幅所限,具体实现过程略。
4.4.3 设计模型
准备好各类数据源后,利用Excel强大的窗体工具和图表功能制作动态分析图表,在主要财务指标分析模型中,可以任意选择特定财务指标进行前后年度的变动额及变动百分比分析。在报表项目比较分析模型中,可以任意选择特定报表项目进行前后年度的变动额及变动百分比分析,以及报表结构百分比前后年度的对比分析。在比率分析模型中,可以任意选择特定财务比率,进行前后年度的变动额及变动百分比分析。在杜邦分析模型中,可对前后年度的权益净利率变动及其直接变动因素进行对比分析,从而发现最终影响因素,进而采取相应的应对措施。因篇幅所限,具体实现过程略。
5 模型的使用和动态调整
该模型界面友好,功能强大,使用灵活,能够满足企业各类财务分析需求。如果外部因素发生变化,需要对模型进行必要调整。例如,企业会计软件发生变动升级等,可能需要重新建立工作表与会计软件后台数据库的链接;如果需要的财务分析指标或财务分析方法发生改变,需要重新调整各分析模型。
在此,仅以财务分析为例,简要介绍了计算机财务建模的一般方法。不同企业的实际需求不同,每个企业可根据自身管理和决策需求,灵活运用电子表格软件的强大功能,设计出符合自身需求的灵活易用的财务模型,甚至构造出完整的财务信息系统,以便与企业会计信息系统相互补充、相互支持,共同为提高企业经营、管理和决策水平提供信息支持。
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所谓融资是指企业运用各种方式向金融机构或金融中介机构筹集资金的一种业务活动。一般民用、航空、运输业常用的融资技术包括贷款和租赁两大类。以下是读文网小编为大家精心准备的:融资租赁商业模式谈判技巧与建模相关论文。内容仅供参考阅读!
融资租赁商业模式谈判技巧与建模全文如下:
在经济发达的国家,融资租赁业已经成为仅次于银行业的第二大资金供应渠道。企业采用融资租赁融资的优点在于可以减轻一次性支付大额设备款的资金压力,保留银行流动资金信贷额度,同时利用资产在租赁期的加速折旧、租金与手续费的税前列支及其增值税抵扣减轻企业税负,从而优化企业财务报表,改善财务结构。笔者所在公司与工银租赁、华融租赁、农银租赁、北银租赁等公司进行了多次商业谈判,并有成功合作案例,现就企业参与融资租赁商业谈判技巧及建模进行探讨。
目前来看,国内融资租赁公司大致可以分为三类:银监会监管的金融租赁公司、商务部主管的内资试点融资租赁企业以及外商投资融资租赁公司。其中,外商投资融资租赁公司数量最多,既有银行背景,也有跨国公司设立的专业厂商,还有投行、PE等投资机构设立的独立机构类型,资金来源有保障,融资成本相对较高;内资试点融资租赁公司数量次之,一般有民营资本背景、也有财务投资为目的的独立机构,一般规模较小,不太适合大企业融资需求,资金来源有限,但资金成本相对较低。不管是和哪一类租赁公司合作,应注重公司资质与成功合作案例,尤其应注重资金来源,对于有境外资金来源的租赁公司,通常资金成本比较优惠,应优先选择。
融资租赁分为直融与售后回租两种模式,直融模式通常适用于大额固定资产采购,操作方式为融资租赁公司先行垫付采购资金,企业后续分期支付租金;售后回租适用于企业盘活存量资产,融通资金,通常操作模式先是企业支付采购资金后,通过出售与回租的形式获得资金。具体采用哪一种模式,企业应依据自身的资产与资金状况进行选择。
企业通常应优先选择直融模式,一方面可以减轻前期资金的投入,一方面可以按照资产的全新价值进行融资。售后回租模式下,资产的销售价格一般为评估价值,评估价值一般为企业资产账面净值的7-9折不等。因此即便是新购的设备,融资额度相比直融模式也会有所减少。对于账面净值所打折扣数,企业应积极发挥自身议价能力,通用设备较之专用设备,新设备较之于二手设备,都可以有更高的折扣系数,应分类确定。
直融模式下(特别是海外直融)增值税税金通常由企业垫付,融资租赁公司作为采购主体可以实现进项税额的一次抵扣,分期释放,避免了增值税金的资金占用。因此融资租赁公司通常偏好通过直融积累进项税额,辅之以售后回租释放进项,平衡税负。
融资租赁业务企业面临的风险通常包括汇率风险、产权转移风险。
(一)汇率风险。如果采取的是海外直融,会涉及汇率风险。一方面有因购汇、结汇产生的汇兑损益风险,一方面有开票金额(融资租赁公司一般为国内公司,只能开本位币发票)与外币付款产生的汇兑差。这两类风险是融资租赁公司不乐意承担并且会转嫁给企业的,因此如何规避汇率风险是该类业务模式下最大的难点。如果确定以放款日(融资租赁公司从其他金融机构获取资金的时点)或者付款日(融资租赁公司支付进口设备货款的时点)的汇率作为开票与租金结算的汇率,则可以规避以上汇兑风险,并且该种结算方式可以将不确定性降至最低,风险可控,双方均能接受。
(二)产权转移风险。双方应以清单的形式明确租赁物的编码、规格、型号、数量、原值、净值等信息。如果设备出现非正常损失,一般会涉及保险第一受益人索赔事宜,因此明确标的非常重要,必要时需标明设备厂商的出厂编号或张贴名牌以区别其他同类设备。从产权关系来讲,不管是直融还是售后回租,租赁物产权均属于出租方,因此协议要约定出租人在租赁期间对债权的转移、租赁标的转租或处置的限制性条款,减少企业方后续经营的不确定性。
融资租赁合同中对于起租日的确定一般是依据占用租赁人资金之日开始计算,但若涉及进口设备分批到单的情况,起租日的确定就会比较繁琐,因此和海外供应商协商集中发货、信用证集中议付就显得很有必要,尽量减少起租日的批次,后续操作就会相对简单明了。
资金成本的高低是融资租赁业务能否谈成的重要指标,也是企业和租赁公司谈判的重点。不同于日常流动资金贷款或项目贷款,融资租赁的还款模式更为复杂和隐蔽,因此如何谈判还款事项需注意以下几点:
(一)租息的增值税
融资租赁业务的还款模式为“本金+租金利息+手续费+保证金(零期支付)”,本金为设备的采购价款,租金利息为租赁公司获取资金同步需要支付的利息,手续费为租赁公司名义上所赚取的利润。租赁公司往往以租金利息不能取得进项抵扣,而却要开具的租息发票为17%税点的增值税专票,额外承担了17%的销项税负为借口,往往在商务谈判中要求转嫁给企业,实际上该部分税金是融资租赁公司的隐形盈利点。
财税[2013]106号文件规定,经中国人民银行、银监会或者商务部批准从事融资租赁业务的试点纳税人,提供有形动产融资性售后回租服务,以收取的全部价款和价外费用,扣除向承租方收取的有形动产价款本金,以及对外支付的借款利息(包括外汇借款和人民币借款利息)、发行债券利息后的余额为销售额。
依据上述条文,租赁公司以销售额为基数进行差额纳税,利息部分并未形成增值,因此不需交税,企业完全可以拒绝这一要求。
(二)还款期限
租赁的期限不等,应视双方的需求而定。目前的利率一般按同等期限的基准利率上浮20%以上。在还款期限上,租赁公司一般倾向于按月或按季还款,企业前期资金困难时可以争取一个季度的宽限期(宽限期的时间跨度是可以商谈的,期内只支付利息不还本金)。这个时候往往会出现基准利率的突破,如三年期36个月的借款期限延长到39个月,从而使整个借款期的基准利率由6.15%上升到6.4%。解决这一问题的通常的办法是保持36个月的还款总期限,同时保留一个季度的宽限期,剩余本息在余下的33个月里分期归还,这样双方的基准利率得以保持。
(三)还款方式
融资租赁公司提供的还款方式一般分为等额本金与等额本息。不同的还款方式下融资成本也是不尽相同,企业一般可以自行选择。建立测算模型比较融资成本非常必要,以下是笔者建立的两种还款方式下的资金流模型与综合费率的测算(见表1、表2)。
例:融资租赁本金1亿,还款期限为2年,利率为1-3年期基准利率6.15%上浮20%,零期预付5%的保证金,手续费2%一次性收取,后续每季还本付息一次,期满后退回保证金。
以上两个模型方案均采用各期抵扣增值税后的现金净流量,通过内涵报酬率IRR函数的形式进行测算,从而实现准确、简单而又快捷的计算实际综合费率。该案例中等额本金模式下利息的累计支出低于等额本息,但实际综合费率却略高于等额本息。
决定融资成本的主要有三个变量:利率、手续费率、保证金比例,测算三者对综合费率的敏感性对议价非常重要,以下是基于上述案例对三者的敏感性分析。
从表3中得知对综合费率敏感性最强的是利率因素,其次是保证金,最后是手续费。这里需要特别注意的是利率的变动幅度是基于设定利率7.38%的变动,而不是基于同期基准利率。商务谈判中一般是基于基准利率上浮一定程度,如果按此口径,保证金比例是最敏感的,其次才是利率因素。因此确定了保证金比例,往往很大程度上就确定了综合费率的高低。
综上所述,企业需对融资租赁业务的适用范围、风险、纳税申报、成本构成等要素均比较熟悉,才能知己知彼、在商务谈判中占据主动,从而有的放矢、锁定风险。
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CATIA是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为PLM协同解决方案的一个重要组成部分,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈基于CATIA的方程曲线设计建模研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
在航空、航天等领域,产品设计中包含大量重要的特殊曲线。这些特殊曲线往往是为了满足设计要求,通过理论设计和计算推导得出,具有明确的方程表达式。CATIA 作为当代主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件,已经在航空、航天领域广泛应用。CATIA 软件提供诸如圆、椭圆、抛物线、双曲线、二次曲线、螺线、螺旋线等常规曲线建模工具栏命令,可以通过工具栏命令直接进行这些曲线的设计建模,其它曲线则没有直接的建模工具栏命令。因此,实现一般方程曲线在CATIA 软件中的设计建模显得尤为重要。
专门针对CATIA 方程曲线设计建模的国内文献较少。涉及、相关的文献大多集中在渐开线,其它方程曲线较少。在渐开线设计建模方面:徐锐良等[1]在CATIA 环境中利用渐开线的直角坐标参数方程得到一组渐开线上的离散点,使用样条线将这些离散的点连接起来,完成了渐开线的设计建模;周厚建等[2]依据渐开线生成的几何原理,使用CATIA 相关模块工具命令完成了渐开线的设计建模;朱明一等[3]根据渐开线的直角坐标系参数方程,使用CATIA 知识工程工具栏建立法则曲线,结合相关曲线工具栏命令完成了渐开线的设计建模。这三种方法是目前典型的渐开线设计建模的三类方法。
结合方程曲线对比分析以上三种方法:
(1) 通过样条线连接从曲线方程得到一组离散点来实现方程曲线设计建模的方法实际上是用样条线对方程曲线的一种近似,特点是直观、简单,但方程曲线的设计建模精度无法有效保证;
(2) 依据曲线生成的几何原理进行曲线设计建模的方法可以获得CATIA 软件系统支持精度的曲线模型,曲线模型精度可以得到有效保证,但对于没有明确几何原理的方程曲线该方法则无法完成,具有很大局限性,同时该方法需要把曲线生成的几何原理转换成CATIA 软件支持的工具栏命令,是基于CATIA 工具命令的对曲线生成几何原理进行的二次设计定义,设计建模过程复杂,建模思想晦涩、不易理解;
(3)使用曲线方程建立法则曲线同时结合相关曲线工具栏命令实现方程曲线设计建模的方法具可以保证方程曲线设计建模精度,同时相比较而言,设计建模思想简洁、直观。通过以上对比分析,结合实际工作经验,对于方程曲线的设计建模作者认为法则曲线结合相关曲线工具命令的方法在三种方法中最为理想。
法则曲线结合曲线工具栏命令的方程曲线设计建模方法具有诸多优点,该方法建模过程一般包含由以下三个步骤:(1)建立法则曲线;(2)建立平行曲线;(3)平行曲线的混合、投影等。下面结合具体实例,对法则曲线结合曲线工具栏命令的曲线设计建模过程进行说明。
2.1 建立法则曲线
CATIA 法则曲线使用的曲线方程为直角坐标方程,同时要求曲线方程可以转化为函数表达式,或者直角坐标参数方程。在CATIA知识工程工具栏中打开法则曲线编辑器,创建名称rule.y 法则曲线,在规则编辑器中输入y 关于t 的函数关系。同理,依据x 关于t 的函数关系建立rule.x 法则曲线。
2.2 建立平行曲线
在CATIA 软件中沿Z 轴方向建立一直线段,作为平行曲线命令操作对象,直线段的长度限定了参数方程中以t 为自变量的函数曲线的建模范围。选择平行曲线命令,以直线段为对象,ZX 平面为支持面,建立法则曲线rule.x 的平行曲线)。同理,以ZX 平面为支持面,建立法则曲线rule.y 的平行曲线。
2.3 平行曲线的混合、投影
选择混合命令,建立两条平行曲线的混合曲。将混合曲线向XY 平面投影,得到的投影曲线即为要求的方程曲线。混合、投影对于可以写成函数表达式y=f(x)的简单曲线方程,只需按照函数表达式建立法则曲线,创建法则曲线的平行曲线即为所需的方程曲线,而无需进行平行曲线混合、投影。
文章对CATIA 环境下一般方程曲线设计建模方法进行了探讨和研究,通过实例对基于法则曲线的方程曲线建模方法进行了论述和说明,对方程曲线设计建模工作有很好的借鉴和指导意义。
【浅谈基于CATIA的方程曲线设计建模研究】相关
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新闻,是指通过报纸、电台、广播、电视台、互联网等媒体途径所传播的信息的一种称谓。新闻概念有广义与狭义之分。就其广义而言,除了发表于报刊、广播、互联网、电视上的评论与专文外的常用文本都属于新闻之列,包括消息、通讯、特写、速写(有的将速写纳入特写之列)等等,狭义的新闻则专指消息,消息是用概括的叙述方式,比较简明扼要的文字,迅速及时地报道国内外新近发生的、有价值的事实。以下是读文网小编今天为大家精心准备的新闻传播学专业论文范文:一种新闻事件演化建模方法研究。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:事件演化关系模型是一个科学的新闻事件演化建模方法,它有利于准确发掘新闻话题中各子事件之间存在的潜在关系。其具体方法是利用事件的内容相似性、时间关系、命名实体以及关联信息构建新闻演化关系模型。本文通过具体的建模实验,对该方法的可行性进行了探析。
关键词: 新闻事件;演化;建模方法
新闻报道中,一个新闻话题不仅仅是单一事件的报道,它还具有一个完整的时间演化结构。而从新闻话题中掌握各个子事件的演化脉络也并不是一件容易的事情。构建事件演化关系模型,基于新闻事件的多层次特性,通过计算机技术发掘事件之间存在的演化关系,是本文对新闻事件演化建模的研究方向。
一个完整的新闻事件演化方式可以是由一个事件分裂成多个事件,也可能是多个事件相融合并合成一个事件,还可能是由单一的一个事件演变发展成另一个单一事件。确定新闻事件之间存在演化关系,应满足两个条件:事件发生的时间具有先后关系;事件内容之间相互关联,其中,事件发生的时间所构成的先后关系,表示该事件的演化方向。
在对新闻事件演化进行研究前,应该收集新闻话题,并生成新闻事件集,事件集中统一新闻话题的报道应为两篇以上篇。本文主要对事件演化关系建模方法进行研究,基于避免出现报道聚类误差的原因,新闻话题的收集采取人工方式进行,最终生成事件集。
事件内容向量采用TF?IEF 模型创建,用T={,,…, }表示新闻话题的事件集合,用表示第i个事件中第j个特征的权重值,用{(,) |j =1,2,…,k}表示Ei的k个特征及其权重值,具体TF?IEF模型下,特征权重计算公式如下:
其中,表示特征在事件出现的频次,表示出现特征的事件总数,表示T中总事件数。
就计算目标来说,文本中的特征关联度和互信息相似度较高,模糊匹配策略可以用于计算事件命名实体间的关联度,当相同的命名实体都在一个事件中有出现,则称之为一次关联。因此,本文把在一个文本中共同出现两个不同特征的概率进行替换,替换对象是它们在一个完整事件集中共同出现的事件个数,对特征在事件中的权重值进行计算,具体公式为:
其中,表示特征在事件A中权重;表示事件A中特征与事件B中特征的关联度;表示特征与共同出现的事件个数;表示特征出 现的事件数;表示特征单独出现的事件数。
4.1 实验资料
实验资料是利用网络从中国新闻网中采集的2009年2月22日至4月22日关于山西2009年“2?22屯兰矿难”的相关报道,共计682篇。本研究对这一新闻话题所涉及的各个事件进行汇总,共158篇报道,构成8个事件,见表1。
以表1中的事件发生的时间为基础,由相关专家小组,分析并构建出具体的事件演化关系,同时对演化关系的正确性和完整性进行验证。
4.2 实验结果分析
本文中演化关系模型的主要对象是新闻事件的相似性、新闻事件命名实体特征关联度(CS*FA),参与比较的关系模型有:CS模型、CS*DF模型以及事件内容相似性模型。计算演化关系模型中不同阈值λ下的召回率、准确率,事件演化关系模型的系统性能随着实体特征关联度、新闻报道接近度的增加而增加,CS*FA关系模型表现最为明显,具体如图1所示。
本文提出的事件关系建模方法中,在进行自动的演化关系探测时,当λ为0.04时,分别有正确演化关系线10条,错误演化关系线3条,丢失的演化关系线6条,如图2所示。
现代社会中,网络上的新闻事件报道数量巨大,为了能够及时、准确地了解新闻事件的来由与发展历程,本文基于事件的内容相似性、时间关系、命名实体以及关联信息构建新闻演化关系模型。本文所研究的事件演化关系建模方法,可以将同一新闻话题中各事件之间的潜在演化发展脉络良好呈现出来。
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教育云平台是首个以云计算技术运用的专业教育平台,中国教育信息化第一品牌,打造中国教育产业第一航母,亚洲教育网三网合一智慧教育云是国内最先进的教育云平台,实现了广电网、电信网和互联网的三网合一。以下是读文网小编为大家精心准备的:基于教育云平台应用的系统建模探讨相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘 要】近年来,教育的信息化、网络化得到迅猛发展,教育部门也给予极大的经费投入,社会的关注度也逐年提高。伴随教育信息化应用的深入,学校体系内都都建立了相应的教育应用服务平台,但这些平台在形式、内容上有冗余现象严重,且学校所积累的“信息资源”仅供自己学校内部使用,形成信息孤岛。本课题将针对教育云应用服务开展研究工作,提出了一种基于数据共享应用平台的系统建模,这对于信息资源的共享和整合具有重要的理论和现实意义。
2009 年,国家发布了的《国家长期教育改革与发展纲要》,其中就提到“加强教育信息化”。尤其针对信息技术建设,其指明了对教育的发展背景以及其可能带来的革命性影响。为了应对教育信息资源网络化的可能发展方向,纲要中提出要将教育信息化提升新的高度,将其纳入到国家信息化发展整体战略中的一部分。
现阶段,我国的不同地域以及不同学校间的教育资源存在较大的差异,这直接导致了教育信息资源的分布不均衡的现状。基于上述背景,如何将已有的教育信息化服务资源整合和利用,成为当前教育信息化进程中的一个核心问题。本课题主要从研究教育资源的整合和利用出发,对传统教育信息化模式进行改革。
传统信息概念存在诸多问题。首先,其提出的远程教育、网络授课等方式,虽然一定程度提高了资源共享和资源利用率,但在内容上,其还是还缺乏动态性,教育资源服务供给方将资源统一模式提供给使用者,缺乏个性化的教育模式;其次,远程教育虽然借助网络实现了跨学校、跨区域资源共享,但其提供的服务相对单一,对大数据背景下其他教育资源提供商占有资源比例几乎为零。从上述分析可以看出传统的信息化模式对整合教育资源缺乏有效方法,我们必须借助一种心的技术手段实现新的教育信息化教学模式。而教育云的提出给教育数据服务方面的应用提供了一个平台,其可以对教育资源进行科学、合理的利用,最大限度给教育信息化提供软硬件支撑。
按照所处层次的不同,云服务平台主要划分为基础架构与服务 (IAAS)、平台与服务 (PAAS)和软件与服务(SAAS)三大类。其中IAAS 提供服务器资源、软件操作系统、磁盘存储以及数据库存储等系统底层服务;PAAS 为平台提供的是基础架构,在这个基础架构上,程序员可以进行教育应用等第三方软件;SASS建立在软件整体模式的架构下,为应用方提供业务请求,处理服务信息数据,并维护底层软硬件的系统资源。
本研究的动态建模思想,基于上述架构,其数据建模可以对云服务的流程管理进行科学分析。动态建模行为能够确保系统中结构元素的动态特性,并对操作的行为特征、方向、目的等进行描述与定义。对象和对象之间的数据动态交互以及相互关系体现出对象间的消息传递的时间顺序,又要通过组件设计,确保系统功能组件及相关组件间的依存特性。
2.1云平台的对象间消息传递的时间顺序
时间序列是对象、激活的对象、对象的生命线、分支生命线、删除标识以及简单消息的集合。其中对象是指时间序列中参与数据交互的对象主体;对象的生命线即是对象的生存周期;激活的对象是对象执行的动作,其具有及时性的特点,在对象的生命周期内发送消息的同时,对象即被激活;简单消息描述控制在对象间如何进行传递,一般在不考虑通信细节的情况下被采用。
由云应用服务管理的消息传递序列主要包括对象个体以及对象的生命周期,其具体包括三个层次的研究。首先,登录主页面后,输入不同权限下的用户名和密码,身份认证与核实后,准许其进入相应的工作主页;其次,在工作主页上中能够查看相应的通知通告信息,并通过服务资源选配组件进行服务资源信息的查看;最后,在服务管理对不同的用户提交的服务资源订单,并由相应的组件进行审核处理,由服务查看组件提供服务信息并退出应用服务系统。
2.2云平台的系统组件设计
系统的组件及其相互之间的关系主要包括四个部分,分别是组件、接口、实现和依赖。本系统设计的组件及其关系如图1所示。
组件设计是云平台系统中可替换的代码模块部分,它包装、实现并提供一组接口的实现能力;接口相当于一个方法,是组件可能提供的所有服务集合;实现则将组件和接口二者联系起来,以表示对接口的实现;系统的依赖关系代表一个组件使用了另一个组件的接口,从而依赖于另一个接口而存在。从组件图可以看到,应用服务管理系统主要包括几个主要部分,由工作核心模块组件、登录组件、信息维护组件、服务资源管理组件、服务资源选配组件、服务审核组件以及服务查看组件构成。其中工作核心模块组件为其他的服务组件提供服务支持,而服务审核组件和服务资源选配组建为服务查看组件提供二次数据服务。
本课题在教育云平台的背景下,分析了教育信息化过程中所面临的一系列问题,阐述了构建一个合理的应用服务架构实现科学合理的教育信息化的重要作用。本文基于主动服务和云平台的思想,对于教育云平台应用服务系统建模进行了研究,着重从云平台的对象间消息传递的时间顺序以及云平台的系统组件设计两个核心层面阐明了系统建模的核心要素。其中涉及到教育云平台应用服务功能需求和特点,本文提出了基于教育云平台的应用服务的主要流程。
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微型飞行器(MAVs)设计绝不是常规飞行器在尺度上的简单缩小,面临许多技术难题.其中微型飞行器低雷诺数空气动力学是其最为根本的技术瓶颈之一,也是当前受到广泛关注的热点之一。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:有关微型飞行器的小幅运动气动力建模研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】:针对微型飞行器的独特气动力特征,基于计算流体力学的数值模拟结果,通过飞行器系统辨识的手段,运用ARX模型,建立了较高精度、较高效率的气动力降阶模型。算例表明,建立的气动力模型能捕捉微飞行器特殊的流场非定常效应,将气动力结果准确复现,模型辨识与常规计算流体力学方法相比,保证了较高精度。
【关键词】: 微型飞行器 低雷诺数 气动力建模 ARX模型 流体力学方法
微型飞行器(Micro Air Vehicle, MAV)是体积微小的一类飞行器的总称。微型飞行器由于其较小的体积,在执行任务时,隐蔽性、灵活性强,具有较高的军事和民用价值。不同于常规飞行器,微型飞行器的工作环境往往是在低速、低雷诺数下。微型飞行器主要可以分为固定翼、扑翼、旋翼等几类,在国内外一些高校都有相关实践及成果,具体可参考文献[1]和参考文献[2]。由于体积较小,微型飞行器涉及的力学问题也不同于传统情况。微型飞行器的小尺度非定常流体力学问题、扑翼飞机的柔性机翼问题以及旋翼机型广泛存在的悬停状态下升力问题,无不对目前航空学科的发展带来了新的挑战。
目前微型飞行器发展的关键问题,涵盖了气动布局、结构设计、飞行控制等多学科内容。其中低雷诺数空气动力学,是其中较为突出的问题。目前的低雷诺数空气动力学研究中,高攻角、小尺寸机翼的非定常气动力问题是发展高性能微型飞行器的重点,而该问题的核心内容则是研究低雷诺数下,非定常流动中翼型俯仰及沉浮运动的潜在物理机理,并且发展一系列能够代替高性能求解器的更高效的气动力模型。
非定常流场的求解,依赖于计算流体力学 (Computational Fluid Dynamic, CFD)技术的发展。然而在工程实践中明显可以看到,CFD技术虽然计算精度高,但其最大的缺陷在于计算时间长、效率低,难以系统分析微型飞行器在不同飞行状态下的气动力情况。近年来国内外发展了一种基于CFD的降阶模型(ReducedOrder Model, ROM)技术,通过建立较低阶数的气动力模型,在缩小耗时的前提下,实现了较高精度的气动力系数计算,因此成为目前的研究热点。
当前的ROM技术主要可分为基于经典理论的气动力降阶模型,基于系统辨识方法的ROM和基于流场特征的ROM。这三类模型在具体应用中有所差异,而且具体的实现方法也各不相同。基于经典理论的气动力降阶模型,以Wagner. Theodorsen等人在20世纪二三十年代提出的经典模型为代表,逐渐发展了一系列如ONERA,状态空间模型在内的针对不同情况的代数模型;基于系统辨识方法的气动力降阶模型,则是通过系统的输入输出结果,构造系统的输入输出关系,从而对新的输入下的输出结果进行辨识,代表性方法有Volterra级数,ARMA模型及神经网络等;基于流场特征的ROM,则是对表达流场特征的量进行处理、降阶,建立低阶模型,其中本征正交分解和谐波平衡方法使用较多。本文采用系统辨识建模方法中的ARX模型进行气动力建模,针对微型飞行器小幅振荡的输入输出数据,建立合理的动态模型。
ARX模型的全称是autoregressive with exogenousinput model,即带外输入的自回归模型。该模型是一种最小二乘模型,因此可以解决实际系统中的静态线性或动态线性问题。
由于微型飞行器在运动过程中以小幅运动为主,因此本文选取了NACA0006翼型的俯仰运动作为气动力模型的训练及验证算例,将CFD数值模拟得到的气动力系数与建模结果进行对比,从而验证模型精度。根据流体力学相似理论,选取Re=65000,该雷诺数是微型飞行器的典型雷诺数,具有较强代表性;而流速较低(Ma<0.4)情况下,流体的压缩性可忽略不计,因此为保证本文CFD求解器的准确性,选择了Ma=0. 25的低速情况 (实际的微型飞行器飞行速度约为8 ~18m/s)。
3. 1模型训练
模型的训练信号来自过滤的高斯白噪声形成的随机信号,作为俯仰运动输入信号,计算得到的升力、力矩系数作为输出信号。对于模型训练信号,规定了相对振幅A,当A=1时,表T该信号中最大的位移大小为lrado本文的训练信号是A=0. 0 1下的俯仰运动输入和对应的气动力系数输出。
本文通过使用ARX模型,完成了微型飞行器的非定常气动力建模,主要结论如下:(1)建立了微型飞行器的非定常气动力模型,并用于解决小幅运动下的气动力预测;(2)通过线性ARX模型训练得到的气动力模型,能够把握微型飞行器小幅运动下流动的动态线性特征;(3) ARX模型所使用的训练信号,可以涵盖一定范围和频率下的运动,因此在预测不同运动形式时仍有较好结果。
[1]袁昌盛,付金华.国际上微型飞行器的研究进展与关键问题.航空兵器,2005, (6).
[2]昂海松.微型飞行器设计导论[M].西安:西北工业大学出版社,2012.
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随着经济的发展和企业财务的转型,管理会计人才在企业中扮演者越来越重要的角色,提高管理会计能力和业务水平已经成为企业亟待解决的问题。以下是读文网小编为大家精心准备的:浅谈我国管理会计人才能力框架构建模式相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘要:以国外国内管理会计人才能力框架上的实践以及研究为借鉴,本文提出先把管理会计中的胜任能力融入到中国现行会计人才评价制度中,同时一步步构建管理会计人才能力的框架体系――“1+4 +X”。
关键词:管理会计人才;能力;框架
中国正处于全面推进会计管理体系建设的阶段,国家力求在3到5年之内能够培养出一批对社会有用的管理方面的会计人才。会计管理人才能力框架的建立,在我国现阶段的人才培养进程中拥有不可磨灭的重要性以及紧迫性。
1999年,美国的会计管理师协会成功地将《哪些更重要,哪些不重要:1999管理会计实务分析》完成了,同时把管理会计职能划分为一般会计、管理和成本会计、业务规划、业务分析和决策、控制、理财和现金管理、税收、组织变革和发展以及行政管理等9个模块,对管理会计从业人员的胜任能力进行考核评价。IFAC下属的管理和财务会计委员会在2002年也发布了相关的报告――第12号研究报告,即《管理会计实务及管理会计师的胜任能力档案》。另外,全球特许管理会计协会在2014年10月成功地发表了设计出全球管理会计师所胜任的能力框架的《全球管理会计原则》。
(一)中国现阶段的会计人才能力框架体系
我国现行会计人才能力框架主要有三部分组成:一是会计从业资格能力框架(针对企事业单位会计人员和注册会计师考试、继续教育)。二为会计专业技能资格能力框架(主要是针对评审、高级会计师职称考试、助理会计师、会计师)。三为高端的会计人才技能框架(主要针对总会计师提高素质工程、会计领军/后备人才的培养、选拔)。但是,当前在技能框架当中,管理会计有核心技能不够明确的缺陷,考试偏重于会计财务方面,会计管理方面不足,有培养方法同质化、行业类型区分度低等等一系列弊端,对培养优秀的会计管理人才会造成影响。
(二)中国在会计管理人才技能框架上的摸索与研究
1. CFO技能的框架研究。上海国家会计学院于2004年4月形成《成为胜任的CFO――中国CFO能力框架》。我们认为,在CFO所必须具备的职能核心有八项包括业绩管理、决策技术、财务战略、财务服务供应、会计核算与控制、财务信息提供、有关的维护关系、经营管理责任;核心技能七项有分析能力、决策能力、领导能力、战略规划能力、控制和资源管理能力、协作能力七个核心技能;技能要素三个有核心知识、职业价值观、核心能力三个技能要素;知识板块十七个有成本管理、审计内控、风险管理、财务战略、战略、财务分析、公司治理、购并重组、价值管理、系统思维、沟通协调、职业道德、财务呈报、信息系统、税收筹划、资产管理、领导团队十七个知识板块。
CFO作为高端会计人才,其核心职能中包括了财务会计和管理会计领域,其核心能力正是管理会计所要求的。
2.国内企业会计管理人才培训方式上进行了研讨。上海国家会计学院与英国ACCA联合,在2013年12月成功发表了《中国企业管理会计人才培养模式》报告,提出会计管理上说应该具备的能力。在基本技能之外,还应该有管理成本技能、管理会计工具的知识、数据分析技巧以外,还需要具备潜在风险的认识、战略选择的评估能力、把握宏观经济对企业影响等能力。
在今年的7月1日,中国的总会计师协会联合财政部,正式签订下“管理会计能力框架及人才评价体系”委托合同,开启了“中国会计管理人才培训体系建设研讨项目”, 计划是在四年之内完成对会计管理能力框架以及人才考评体系的全面、系统的研究。
建立起中国会计管理人才的技能框架,不仅需要以发达西方国家做法作为参考,也应该以中国现阶段的实际情况重点考虑,建议对现行框架调整完善,采用了先融合过渡、后独立认证,形成“1+4+X”的框架体系。
(一)融入到现阶段的会计人才评估制度当中,增多在会计管理胜任技能检测方面的内容
一是将管理会计的胜任能力融入会计初级、中级、高级职称考试和职称评定中进行考核评价;二是把会计管理的胜任技能融合到了会计人员从业资格还有注册会计师资格当中,实行统一的测试与考核。三为研究会计中不同岗位的技能框架,明白确定下财务总监、会计部门负责人在总会计师中需要的会计管理的主要技能,给用人单位在聘用人才以及测试考核当中提供相应根据;这种做法的优点是:在现行能力框架的基础上完善,实施起来相对比较容易。但是也存在着一定的缺陷:在技能方面,财务会计以及管理会计融合到了同一个框架当中,属于管理会计的核心技能变得不突出;要求所有会计人员要参加管理会计胜任能力考评,对提升整体素质有好处,却也抬高了从业人员的准入门槛。
(二)建立会计管理人才技能的单独框架,管理会计师实行专业资格的认证
借鉴美国CMA和我国CPA能力框架的成功实践,开展管理会计师专业资格认证。优点是管理会计师的胜任能力框架更加清晰更加突出,便于单独考核评价;还可以引导企业在招聘时强调管理会计师资格,促使更多的人才去参加专业资格认证,对促进财务会计转型和高端会计人才培养有促进作用。缺点是目前国务院正在清理执业资格许可,需要修改相关会计法规,方能实施专业资格认证。
建议在“中国管理会计人才培养体系建设研究项目”完成前,先按照上述 “1”的模式试行,并积极创造管理会计师专业资格认证条件。这样既不耽误管理会计人才的培养,又可整体提高会计人才的素质能力,也为今后实施专业认证储备了人才。
中国管理会计人才技能框架,能够考虑使用 “1+4+X”这种体系框架。“1”指会计管理师的资格专业认证;“4”是四大重要领域的会计管理人才的专业技能;“X”是各种重要的行业/部门中,会计管理人才所具备的特别技能。
(一)管理会计师之专业资格认证
会计管理师之专业资格认证,则为对从业有没有具备可以胜任的能力一种考核测试。考核内容主要有领导能力、商业技能、专业技能、公共能力等必需具备的技能。
公共技能:主要有适应外界环境、综合分析、心理调节、表达学习、组织应变、判断决策、自我认知等技能。
专业技能:如能够熟练使用财务会计技能、各种管理会计工具、大数据分析等能力。
商业能力:是指在不同的商业条件下,可以运用合适的专业能力解决问题的技能。
领导技能,包括战略规划技能、协调沟通技能、决策能力、团队中的互相合作能力等等。
(二)主要领域会计管理人才的最核心技能
企业类管理会计人才:战略规划、投资决策、项目管理、成本控制、产品定价、预算控制、信息管理、绩效评价、内部控制、风险管理等。
行政事业类管理会计人才:预算管理、公共投资决策、内部控制、风险管理、公共资源管理、项目绩效评价、部门协调能力等。
中介咨询管理会计人才:专业持续提升、信息收集分析、战略规划咨询、流程优化能力、客户风险诊断、学术交流等能力。
教育研究类(含会计领军)类管理会计人才:学术研究创新、学科体系建设、标准规范研究、知识教育传播、研究成果转化、对外交流合作等能力。
(三)重点行业或者部门中会计管理人才的特别技能
由于在管理会计中,不同的行业会有着或大或小的差异,因此我们提议把行政事业和企业单位再进行细分,分成了若干个(即“X”)重点行业(部门),构建符合行业(部门)特色的能力框架。如企业类可分成工业制造业、农业企业、商品流通业、旅游餐饮服务业、交通运输业、建筑施工企业、房地产开发、金融企业、信息产业等行业;将行政事业单位分成行政管理类、投资审批类、行业监管类、教育培训类、研究咨询类等。
[1]黄湘.高端会计人才核心能力框架探究[J].河南商业高等专科学校学报, 2013,10,26(5).
[2]邓传洲,赵春光,郑德渊.职业会计师能力框架研究[J].会计研究,2004(06).
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随着科学技术特别是信息技术的高速发展,数学建模的应用价值越来越得到众人的重视,
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,以下是一篇关于数学建模教育开展策略探究的论文范文,欢迎阅读参考。
大学数学具有高度抽象性和概括性等特点,知识本身难度大再加上学时少、内容多等教学现状常常造成学生的学习积极性不高、知识掌握不够透彻、遇到实际问题时束手无策,而数学建模思想能激发学生的学习兴趣,培养学生应用数学的意识,提高其解决实际问题的能力。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此在大学数学教育中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此启迪创新意识和创新思维,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。
一、数学建模的含义及特点
数学建模即抓住问题的本质,抽取影响研究对象的主因素,将其转化为数学问题,利用数学思维、数学逻辑进行分析,借助于数学方法及相关工具进行计算,最后将所得的答案回归实际问题,即模型的检验,这就是数学建模的全过程。一般来说",数学建模"包含五个阶段。
1.准备阶段
主要分析问题背景,已知条件,建模目的等问题。
2.假设阶段
做出科学合理的假设,既能简化问题,又能抓住问题的本质。
3.建立阶段
从众多影响研究对象的因素中适当地取舍,抽取主因素予以考虑,建立能刻画实际问题本质的数学模型。
4.求解阶段
对已建立的数学模型,运用数学方法、数学软件及相关的工具进行求解。
5.验证阶段
用实际数据检验模型,如果偏差较大,就要分析假设中某些因素的合理性,修改模型,直至吻合或接近现实。如果建立的模型经得起实践的检验,那么此模型就是符合实际规律的,能解决实际问题或有效预测未来的,这样的建模就是成功的,得到的模型必被推广应用。
二、加强数学建模教育的作用和意义
(一) 加强数学建模教育有助于激发学生学习数学的兴趣,提高数学修养和素质
数学建模教育强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学及其有关的工具解决这些问题, 因此在大学数学的教学活动中融入数学建模思想,鼓励学生参与数学建模实践活动,不但可以使学生学以致用,做到理论联系实际,而且还会使他们感受到数学的生机与活力,激发求知的兴趣和探索的欲望,变被动学习为主动参与其效率就会大为改善。数学修养和素质自然而然得以培养并提高。
(二)加强数学建模教育有助于提高学生的分析解决问题能力、综合应用能力
数学建模问题来源于社会生活的众多领域,在建模过程中,学生首先需要阅读相关的文献资料,然后应用数学思维、数学逻辑及相关知识对实际问题进行深入剖析研究并经过一系列复杂计算,得出反映实际问题的最佳数学模型及模型最优解。因此通过数学建模活动学生的视野将会得以拓宽,应用意识、解决复杂问题的能力也会得到增强和提高。
(三)加强数学建模教育有助于培养学生的创造性思维和创新能力
所谓创造力是指"对已积累的知识和经验进行科学地加工和创造,产生新概念、新知识、新思想的能力,大体上由感知力、记忆力、思考力、想象力四种能力所构成"[1].现今教育界认为,创造力的培养是人才培养的关键,数学建模活动的各个环节无不充满了创造性思维的挑战。
很多不同的实际问题,其数学模型可以是相同或相似的,这就要求学生在建模时触类旁通,挖掘不同事物间的本质,寻找其内在联系。而对一个具体的建模问题,能否把握其本质转化为数学问题,是完成建模过程的关键所在。同时建模题材有较大的灵活性,没有统一的标准答案,因此数学建模过程是培养学生创造性思维,提高创新能力的过程[2].
(四)加强数学建模教育有助于提高学生科技论文的撰写能力
数学建模的结果是以论文形式呈现的,如何将建模思想、建立的模型、最优解及其关键环节的处理在论文中清晰地表述出来,对本科生来说是一个挑战。经历数学建模全过程的磨练,特别是数模论文的撰写,学生的文字语言、数学表述能力及论文的撰写能力无疑会得到前所未有的提高。
(五)加强数学建模教育有助于增强学生的团结合作精神并提高协调组织能力建模问题通常较复杂,涉及的知识面也很广,因此数学建模实践活动一般效仿正规竞赛的规则,三人为一队在三天内以论文形式完成建模题目。要较好地完成任务,离不开良好的组织与管理、分工与协作[3].
三、开展数学建模教育及活动的具体途径和有效方法
(一)开展数学建模课堂教学
即在课堂教学中,教师以具体的案例作为主要的教学内容,通过具体问题的建模,介绍建模的过程和思想方法及建模中要注意的问题。案例教学法的关键在于把握两个重要环节:
案例的选取和课堂教学的组织。
教学案例一定要精心选取,才能达到预期的教学效果。其选取一般要遵循以下几点。
1. 代表性:案例的选取要具有科学性,能拓宽学生的知识面,突出数学建模活动重在培养兴趣提高能力等特点。
2. 原始性:来自媒体的信息,企事业单位的报告,现实生活和各学科中的问题等等,都是数学建模问题原始资料的重要来源。
3. 创新性:案例应注意选取在建模的某些环节上具有挑战性,能激发学生的创造性思维,培养学生的创新精神和提高创造能力。
案例教学的课堂组织,一部分是教师讲授,从实际问题出发,讲清问题的背景、建模的要求和已掌握的信息,介绍如何通过合理的假设和简化建立优化的数学模型。还要强调如何用求解结果去解释实际现象即检验模型。另一部分是课堂讨论,让学生自由发言各抒己见并提出新的模型,简介关键环节的处理。最后教师做出点评,提供一些改进的方向,让学生自己课外独立探索和钻研,这样既突出了教学重点,又给学生留下了进一步思考的空间,既避免了教师的"满堂灌",也活跃了课堂气氛,提高了学生的课堂学习兴趣和积极性,使传授知识变为学习知识、应用知识,真正地达到提高素质和培养能力的教学目的[4].
(二)开展数模竞赛的专题培训指导工作
建立数学建模竞赛指导团队,分专题实行教师负责制。每位教师根据自己的专长,负责讲授某一方面的数学建模知识与技巧,并选取相应地建模案例进行剖析。如离散模型、连续模型、优化模型、微分方程模型、概率模型、统计回归模型及数学软件的使用等。学生根据自己的薄弱点,选择适合的专题培训班进行学习,以弥补自己的不足。这种针对性的数模教学,会极大地提高教学效率。
(三)建立数学建模网络课程
以现代网络技术为依托,建立数学建模课程网站,内容包括:课程介绍,课程大纲,教师教案,电子课件,教学实验,教学录像,网上答疑等;还可以增加一些有关栏目,如历年国内外数模竞赛介绍,校内竞赛,专家点评,获奖心得交流;同时提供数模学习资源下载如讲义,背景材料,历年国内外竞赛题,优秀论文等。以此为学生提供良好的自主学习网络平台,实现课堂教学与网络教学的有机结合,达到有效地提高学生数学建模综合应用能力的目的。[5,6]
(四)开展校内数学建模竞赛活动
完全模拟全国大学生数模竞赛的形式规则:定时公布赛题,三人一组,只能队内讨论,按时提交论文,之后指导教师、参赛同学集中讨论,进一步完善。笔者负责数学建模竞赛培训近 20 年,多年的实践证明,每进行一次这样的训练,学生在建模思路、建模水平、使用软件能力、论文书写方面就有大幅提高。多次训练之后,学生的建模水平更是突飞猛进,效果甚佳。
如 2008 年我指导的队荣获全国高教社杯大学生数学建模竞赛的最高奖---高教社杯奖,这是此赛设置的唯一一个名额,也是当年从全国(包括香港)院校的约 1 万多个本科参赛队中脱颖而出的。又如 2014 年我校 57 队参加全国大学生数学建模竞赛,43 队获奖,获奖比例达 75%,创历年之最。
(五)鼓励学生积极参加全国大学生数学建模竞赛、国际数学建模竞赛
全国大学生数学建模竞赛创办于 1992 年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛, 国际大学生数学建模竞赛是世界上影响范围最大的高水平大学生学术赛事。参加数学建模大赛可以激励学生学习数学的积极性,提高运用数学及相关工具分析问题解决问题的综合能力,开拓知识面,培养创造精神及合作意识。
四、结束语
数学建模本身是一个创造性的思维过程,它是对数学知识的综合应用,具有较强的创新性,而高校数学教学改革的目的之一是要着力培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力。因此应将数学建模思想融入教学活动中,通过不断的数学建模教育和实践培养学生的创新能力和应用能力从而提高学生的基本素质以适应社会发展的要求。
参考文献:
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大部分数学知识是抽象的,概念比较枯燥,造成学生学习困难,而数学建模的运用,在很大程度上可以将抽象的数学知识转化成实体模型,让学生更容易理解和学习数学知识。教师要做的就是了解并掌握数学建模的方法,并且把这种教学方法运用到数学教学中。
对教师来说,发现好的教学方法不是最重要的,而是如何把方法与教学结合起来。通过对数学建模的长期研究和实践应用,笔者总结了数学建模的概念以及运用策略。
一、数学建模的概念
想要更好地运用数学建模,首先要了解什么是数学建模。可以说,数学建模就像一面镜子,可以使数学抽象的影像产生与之对应的具体化物象。
二、在小学数学教学中运用数学建模的策略
1.根据事物之间的共性进行数学建模
想要运用数学建模,首先要对建模对象有一定的感知。教师要创造有利的条件,促使学生感知不同事物之间的共性,然后进行数学建模。
教师应做好建模前的指导工作,为学生的数学建模做好铺垫,而学生要学会尝试自己去发现事物的共性,争取将事物的共性完美地运用到数学建模中。在建模过程中,教师要引导学生把新知识和旧知识结合起来的作用,将原来学习中发现的好方法运用到新知识的学习、新数学模型的构建中,降低新的数学建模的难度,提高学生数学建模的成功率。如在教学《图形面积》时,教师可以利用不同的图形模板,让学生了解不同图形的面积构成,寻找不同图形面积的差异以及图形之间的共性。这样直观地向学生展示图形的变化,可以加深学生对知识的理解,提高学生的学习效率。
2.认识建模思想的本质
建模思想与数学的本质紧密相连,它不是独立存在于数学教学之外的。所以在数学建模过程中,教师要帮助学生正确认识数学建模的本质,将数学建模与数学教学有机结合起来,提高学生解决问题的能力,让学生真正具备使用数学建模的能力。
建模过程并不是独立于数学教学之外的,它和数学的教学过程紧密相连。数学建模是使人对数学抽象化知识进行具体认识的工具,是运用数学建模思想解决数学难题的过程。因此,教师要将它和数学教学组成一个有机的整体,不仅要帮助学生完成建模,更要带领学生认识数学建模的本质,领悟数学建模思想的真谛,并逐渐引导学生使用数学建模解决数学学习过程中遇到的问题。
3.发挥教材在数学建模上的作用
教材是最基础的教学工具,在数学教材中有很多典型案例可以利用在数学建模上,其中很大一部分来源于生活,更易于小学生学习和理解,有助于学生构建数学建模思想。教师要利用好教材,培养学生的建模能力,帮助学生建造更易于理解的数学模型,从而提高学生的学习效率。如在教学加减法时,教材上会有很多数苹果、香蕉的例题,这些就是很好的数学模型,因为贴近生活,可以激发学生的学习兴趣,培养学生数学建模的能力,所以教师应该深入研究教材。
数学建模是一种很好的数学教学方法,教师要充分利用这种教学方法,真正做到实践与理论完美结合。
1、层次分析法,简称AHP,是指将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次,在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初,在为美国国防部研究"根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配"课题时,应用网络系统理论和多目标综合评价方法,提出的一种层次权重决策分析方法。
2、多属性决策是现代决策科学的一个重要组成部分,它的理论和方法在工程设计、经济、管理和军事等诸多领域中有着广泛的应用,如:投资决策、项目评估、维修服务、武器系统性能评定、工厂选址、投标招标、产业部门发展排序和经济效益综合评价等.多属性决策的实质是利用已有的决策信息通过一定的方式对一组(有限个)备选方案进行排序或择优.它主要由两部分组成:(l) 获取决策信息.决策信息一般包括两个方面的内容:属性权重和属性值(属性值主要有三种形式:实数、区间数和语言).其中,属性权重的确定是多属性决策中的一个重要研究内容;(2)通过一定的方式对决策信息进行集结并对方案进行排序和择优。
3、灰色预测模型(Gray Forecast Model)是通过少量的、不完全的信息,建立数学模型并做出预测的一种预测方法.当我们应用运筹学的思想方法解决实际问题,制定发展战略和政策、进行重大问题的决策时,都必须对未来进行科学的预测.预测是根据客观事物的过去和现在的发展规律,借助于科学的方法对其未来的发展趋势和状况进行描述和分析,并形成科学的假设和判断。
4、Dijkstra算法能求一个顶点到另一顶点最短路径。它是由Dijkstra于1959年提出的。实际它能出始点到其它所有顶点的最短路径。
Dijkstra算法是一种标号法:给赋权图的每一个顶点记一个数,称为顶点的标号(临时标号,称T标号,或者固定标号,称为P标号)。T标号表示从始顶点到该标点的最短路长的上界;P标号则是从始顶点到该顶点的最短路长。
5、Floyd算法是一个经典的动态规划算法。用通俗的语言来描述的话,首先我们的目标是寻找从点i到点j的最短路径。从动态规划的角度看问题,我们需要为这个目标重新做一个诠释(这个诠释正是动态规划最富创造力的精华所在)从任意节点i到任意节点j的最短路径不外乎2种可能,1是直接从i到j,2是从i经过若干个节点k到j。所以,我们假设Dis(i,j)为节点u到节点v的最短路径的距离,对于每一个节点k,我们检查Dis(i,k) + Dis(k,j) < Dis(i,j)是否成立,如果成立,证明从i到k再到j的路径比i直接到j的路径短,我们便设置Dis(i,j) = Dis(i,k) + Dis(k,j),这样一来,当我们遍历完所有节点k,Dis(i,j)中记录的便是i到j的最短路径的距离。
6、模拟退火算法是模仿自然界退火现象而得,利用了物理中固体物质的退火过程与一般优化问题的相似性从某一初始温度开始,伴随温度的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找全局最优解。
7、种群竞争模型:当两个种群为争夺同一食物来源和生存空间相互竞争时,常见的结局是,竞争力弱的灭绝,竞争力强的达到环境容许的最大容量。使用种群竞争模型可以描述两个种群相互竞争的过程,分析产生各种结局的条件。
8、排队论发源于上世纪初。当时美国贝尔电话公司发明了自动电话,以适应日益繁忙的工商业电话通讯需要。这个新发明带来了一个新问题,即通话线路与电话用户呼叫的数量关系应如何妥善解决,这个问题久久未能解决。1909年,丹麦的哥本哈根电话公司A.K.埃尔浪(Erlang)在热力学统计平衡概念的启发下解决了这个问题。
9、线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支,它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法.在经济管理、交通运输、工农业生产等经济活动中,提高经济效果是人们不可缺少的要求,而提高经济效果一般通过两种途径:一是技术方面的改进,例如改善生产工艺,使用新设备和新型原材料.二是生产组织与计划的改进,即合理安排人力物力资源.线性规划所研究的是:在一定条件下,合理安排人力物力等资源,使经济效果达到最好.一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题。满足线性约束条件的解叫做可行解,由所有可行解组成的集合叫做可行域。决策变量、约束条件、目标函数是线性规划的三要素。
10、非线性规划:非线性规划是一种求解目标函数或约束条件中有一个或几个非线性函数的最优化问题的方法。运筹学的一个重要分支。20世纪50年代初,库哈(H.W.Kuhn) 和托克 (A.W.Tucker) 提出了非线性规划的基本定理,为非线性规划奠定了理论基础。这一方法在工业、交通运输、经济管理和军事等方面有广泛的应用,特别是在“最优设计”方面,它提供了数学基础和计算方法,因此有重要的实用价值。
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数学的运用越来越广泛了,利用建立数学模型解决实际问题的数学建模活动也应运而生了。下面是读文网小编为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
1、高中开设数学建模课程的背景
在高中设置的课程中,数学是一门必修课程,也是高考比重最大的一门课程,其最终目标是将数学知识融入现实问题中去,从而解决问题,这也是教育教学的最终目的。
要达到教育教学的最终目的,必须改革高中的数学课程教学,建设高中数学建模课程。高中数学建模课程可以根据简单的现实问题设置,针对实际生活中的一些简单问题进行适当的假设,建立高中数学知识能解决该问题的数学模型,进而解决该实际问题。因此,可以说高中数学建模课程是利用所学高中数学知识解决实际问题的课程,是将高中数学知识应用的一门课程,是培养出高技能人才的基础课程。
国家教育部制定的高中数学课程标准,重点强调:"要重视高中学生从自己的生活经验和所学知识中去理解数学、学习数学和应用数学,通过自己的感知和实际操作,掌握基本的高中数学知识和数学逻辑思维能力,让高中生体会到数学的乐趣,对数学产生兴趣,让其感觉到数学就在身边。"但是现实中高中数学的教学情况堪忧,基本上都是满堂灌的教学,学生不会应用,对数学毫无兴趣可言,主要体现在三个方面。
第一,虽然有很多学生以高分成绩进入高中学习,但是其数学应用的基础非常差,基本上是会生搬硬套,不会解决实际问题,更不会将数学知识联系到生活中来;也有少数学生数学基础差,没有养成好的数学学习习惯,导致产生厌恶数学的情绪,数学基础知识都没学好,更不用说是用数学解决实际问题。这少数学生就是上课睡觉混日子,根本不去学习,这与高中数学课程的开设目标截然不符。
第二,高中数学课程的教学内容与实际问题严重脱节,高中的数学教材中涉及的数学知识基本上都是计算内容,而不是用来处理和解决生活问题的,更是缺少数学与其他学科(比如化学、物理、生物、地理等)的相互渗透,即便高中数学课程中有一些数学应用的例子,也属于选学内容,教师根本不去讲、不涉及,这样导致高中数学课的教学达不到其教学目的,发挥不出功能。当前的高中数学课程就是教师讲基本的数学知识,学生记忆、计算、生搬硬套的过程,造成高中学生知识面窄,思维不够发散,与高中数学教学的任务严重不符,脱离了真正数学教学的轨道。
第三,一些高中数学教师教学方法单一,纯粹就是黑板粉笔授课,实行满堂灌,不仅缺乏多媒体等现代化教学手段教学,更是没有所谓的数学实验课程。这样的教学方法造成学生被动学习,无法理解,无法应用,导致大批学生产生厌学情绪。教师讲解基本的数学内容,要求学生记住公式,然后利用公式和常用的方法去做题,其目的是去应对高考。对高中学生进行问卷调查发现,当前的高中学生中有 80% 多的学生普遍认为数学很难学,不能理解,更不用说去应用。当前的高中数学教学模式使得学生更加反感数学学习,从而使得高中数学教学效果很不理想。
随着社会的发展、高考的改革,国家也认识到高中数学教学亟待进行改革,很多学校也进行了一系列改革。
1)增加选修教材,改变高中数学的教学内容,注重数学知识与现实问题的结合,引导高中学生去发现实际问题与数学之间的联系,提高高中学生对数学的兴趣,增强高中学生学习数学的信心。更有些学校开设了高中数学建模课程,对高中学生进行初步的数学建模教育,让学生了解数学的用处。
2)进行数学教师统一备课,使用现代化教学手段,特别是多媒体教学,改进数学教学的方法,提高数学教师的专业知识水平和数学素养,加强数学师资队伍建设。虽然进行了一系列改革,但在当前资源条件下,高中数学教师知识面窄,难以适应数学建模课程的教学,因此需要高中数学教师重新学习、提高认识,在数学教学的认识上有一个本质的改变。基于以上情况,高中数学建模课程的开设是非常有必要的,能很好地解决高中数学与社会实际的脱节问题,借助数学建模课堂将高中数学内容联系到生活中去,同时也可以推动当前高中数学课程的改革与发展。
2、高中开设数学建模课程的意义
开设高中数学建模课程有利于推动高中数学课程的教学改革和发展,数学是一切学科特别是理工类学科的基础,只有学好了数学,才有可能继续研究。高中数学教学的主要目的是让学生掌握数学基础知识,并将这些数学知识应用到实际问题中去,培养和提高学生的计算能力、逻辑思维能力、不断创新能力和理论联系实际的能力。
传统的高中数学教学进行的是"满堂灌"教学,以应试为主,根本目的是顺利通过高考。此模式下培养出来的学生有很多"低分高能",不具备解决和处理社会实际问题的能力,使得学生遇到实际问题就束手无策,有些学生对生活中遇到的简单数学问题都无法解决。开设高中数学建模课程的目标是对高中数学教学进行改革,找到改革的路径,使之摆脱当前高中数学课程所面临的局面,提高高中学生对数学课程的兴趣,为高中学生进入大学继续深造奠定基础,促进高中学生融入生活中来,真正培养出高素质的合格人才。
开设高中数学建模课程有利于当前高中教育教学的整体发展
1)开设高中数学建模课程是当前高中教育教学自身发展的需要。虽然很多高中的学生都是成绩优异的学生,但是仍旧有的学校生源较差,学生的素质较低。而且对于大部分高中的学生来说,数学普遍很差,对数学的学习不感兴趣。"满堂灌"的教学方式绝对不适合学生的学习,教师只讲授高中数学课本上的内容,不仅达不到高中数学教学的根本目标,也更加让学生产生厌恶学习数学的情绪,导致数学教学开展不顺利或者无法开展。反之,如果将实际问题带入高中数学教学中来,学生会感觉非常有趣,从而产生兴趣,也能够通过数学建模解决一些实际问题。同时,如果高中学生都掌握了一定的数学建模知识,进入社会或大学后,也会有所帮助的。
2)开设高中数学建模课程是国家培养高技能人才的需要。随着社会的发展,国家所需要的人才以实用型为主。
实用型人才的储备决定着国家的命运,任何时候对人才的需求都是以解决实际问题为主的。高中培养的人才一部分进入高校继续深造,也有相当一部分是进入社会工作的,因此,高中培养的学生也应该以解决实际问题为主,这也是企业、社会和国家所需要的人才。企业对操作型人才需求比例非常大,当高中学生掌握了数学建模知识,就能够快速学会操作企业中的设备,成为合格的企业所需的人才。
因此,开设高中数学建模课程,具有长远意义。
通过调查可以看出,提高动手能力,学生才能有更好的前途,学校也有良好的发展,最终形成良性循环。而高中数学建模课程的开设和发展就是为了培养高中学生解决社会实际问题的能力。毋庸置疑,高中数学教学必须针对高中学生的实际基础,改变和调整高中数学教学大纲和计划,做到理论联系实际,对高中数学课程进行彻底的改革,让高中学生进行数学建模活动,掌握解决社会实际问题的数学方法。
3、高中数学建模课程的定位
当前,数学建模活动在大学生中正如火如荼地开展,但在高中学生中的数学建模活动还处于初始阶段,大部分高中学校没有开设数学建模课程和参与数学建模活动,即便一些开设了数学建模课程的高中学校也是形同虚设,只是高中数学课程的辅助课程。对于高中数学课程的教学目标来说,开设高中数学建模课程是必须的,其定位也与大学生数学建模有着很大不同。
高中学生和大学生相比,起点不同,对数学教学内容的要求也不尽相同 大学生可以说完成了高中数学的学业,同时具有了一定的社会经历,数学认知比较全面。因此,大学生在进行数学建模活动时涉及范围广,是一些比较现实的复杂问题,更甚至可以是目前还没解决的社会热点问题。而高中的学生心理不够成熟,比较年轻,社会阅历明显不足,因此,高中数学所涉及的数学建模问题应定位于学生的生活实际问题,具有趣味性,能吸引他们有兴趣去主动解决。
高中学生和大学生相比,所学的数学知识不在一个档次 大学生数学建模活动已经涉及非常高深的数学专业内容,要用到计算机编程、运筹学、线性规划等方面的知识,可以解决非常复杂的社会热点问题;而高中学生的数学建模活动是以高中数学内容为基础,要求高中学生的数学建模问题是用高中数学知识能解决的问题,类似于数学应用题,但又不是数学应用题,相比应用题更注重实际背景。
高中学生和大学生数学建模活动的侧重点不同 大学生的数学建模活动注重数学建模的过程和解题思路,注重所建立的数学模型的实际效果和应用,对于计算机编程要求很高,对各种数学难题的计算也有着很高的要求;而高中学生的数学建模活动着重于高中学生对数学建模的认识,重在让高中学生产生数学建模思想,使高中学生产生用数学知识解决社会问题的想法,学会简单的数学建模的方法,总之,高中数学建模活动与大学生的数学建模活动存在较大差异,对于高中的数学建模课程必须定好位,才可能达到开设数学建模课程的目的。
参考文献:
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一、小学数学建模
"数学建模"已经越来越被广大教师所接受和采用,所谓的"数学建模"思想就是通过创建数学模型的方式来解决问题,我们把该过程简称为"数学建模",其实质是对数学思维的运用,方法和知识解决在实际过程中遇到的数学问题,这一模式已经成为数学教育的重要模式和基本内容。叶其孝曾发表《数学建模教学活动与大学数学教育改革》,该书指出,数学建模的本质就是将数学中抽象的内容进行简化而成为实际问题,然后通过参数和变量之间的规律来解决数学问题,并将解得的结果进行证明和解释,因此使问题得到深化,循环解决问题的过程。
二、小学数学建模的定位
1.定位于儿童的生活经验
儿童是小学数学的主要教学对象,因此数学问题中研究的内容复杂程度要适中,要与儿童的生活和发展情况相结合。"数学建模"要以儿童为出发点,在数学课堂上要多引用发生在日常生活中的案例,使儿童在数学教材上遇到的问题与现实生活中的问题相结合,从而激发学生学习的积极性,使学生通过自身的经验,积极地感受数学模型的作用。同时,小学数学建模要遵循循序渐进的原则,既要适合学生的年龄特征,赋予适当的挑战性;又要照顾儿童发展的差异性,尊重儿童的个性,促进每一个学生在原有的基础上得到发展。
2.定位于儿童的思维方式
小学生的特点是年龄小,思维简单。因此小学的数学建模必须与小学生的实际情况相结合,循序渐进的进行,使其与小学生的认知能力相适应。
实际情况表明,教师要想使学生能够积极主动的思考问题,提高他们将数学思维运用到实际生活中的能力,就必须把握好儿童在数学建模过程中的情感、认知和思维起点。我们以《常见的数量关系》中关于速度、时间和路程的教学为例,有的老师启发学生与二年级所学的乘除法相结合,使乘除法这一知识点与时间、速度和路程建立了关联,从而使"数量关系"与数学原型"一乘两除"结合起来,并且使学生利用抽象与类比的思维方法完成了"数量关系"的"意义建模",从而创建了完善的认知体系。
三、小学"数学建模"的教学策略
1.培育建模意识
当前的小学数学教材中,大部分内容编排的思路都是以建模为基础,其内容的开展模式主要是"生活情景到抽象模型,然后到模型验证,最后到模型的运用和解释".培养建模思维的关键是对教材的解读是否从建模出发,使教材中的建模思想得到充分的开发。然后对教材中比较现实的问题进行充分的挖掘,将数学化后的实际问题创建模型,最后解决问题。教师要提高学生对建模的意识与兴趣就要充分挖掘教材,指导学生去亲身体会、思考沟通、动手操作、解决问题。其次,通过引入贴近现实生活、生产的探索性例题,使学生了解数学是怎样应用于解决这些实际问题的。同时,让学生在利用数学建模解决实际问题的过程中理解数学的应用价值和社会功能,不断增强数学建模的意识。
2.体验建模过程
在数学的建模过程中,要将生活中含有数学知识与规律的实际问题抽象化,从而建成数学模型。然后利用数学规律对问题进行推理,解答出数学的结果后再进行证明和解释,从而使实际问题得到合理的解决。我们以解决问题的方法为例,使学生能够解决题目不是教学的唯一目的,使学生通过对数学问题的研究和体验来提升自己"创建"新模型的能力。使学生在不断的提出与解决问题的过程中培养成自主寻找数学模型和数学观念的习惯。如此一来,当学生遇到陌生的问题情境,甚至是与数学无关的实际问题时,都能够具备"模型"思想,处理问题的过程能具备数学家的"模型化"特点,从而使"模型思想"影响其生活的各个方面。
3.在数学建模中促进自主性建构
要使"知识"与"应用"得到良好的结合就必须提高学生积极构建数学模型的能力。我们要将数学教学的重点放在对学生观察、整合、提炼"现实问题"的能力培养上来。教学过程中,通过对日常问题的适当修改,使学生的实际生活与数学相结合,从而提升学生发现和提出问题,并通过创建模型解决问题的能力,为学生提供能够自主创建模型的条件。
我们以《比较》这课程内容为例,我们通过"建模"这一教学方法,培养学生对">""<"和"="的掌握与使用,进而使学生明确了解"比较"的真正含义。首先,利用公园或者学校等地方的跷跷板为素材,让学生了解自己的哪个伙伴被压上去,哪个伙伴被压下来;然后让班级的高矮不同的同学进行身高比较。最后将上面这些情景在课堂上通过多媒体手段展现出来,由于这些情景都是学生曾亲身体验过的,此时再叫他们去做"重量"或者"高度"的比较,他们就可以轻松的掌握">""<"和"="等符号。这种将学生的实际生活与课堂教学相结合的方法,使学生能够轻松的创建其数学模型,提升他们自主建模的信心。
四、总结
数学建模是将实际生活与数学相结合的有效途径和方法。学生在创建数学模型的过程中,其思维方式也得到了锻炼。小学阶段的教学,其数学模型的构建应当以儿童文化观为基础,其目的主要是培养儿童的建模思想,这也是提升小学生学习数学积极性,提升课堂文化气息的有效方法和途径。
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摘要:文章从分析高等数学的内容结构出发,代写论文对数学结构与数学理解所起的作用,作了简单的剖析。
关键词:高等数学;数学结构;数学理解
对数学来说,结构无处不在,结构是由许多节点和联线绘成的稳定系统。代写毕业论文 数学中最基本的就是概念结构,它们之间的联系组成了知识网络的结构,剖析高等数学的知识结构,有助于加深对高等数学的理解。由于理解是学习数学的关键,学生可以通过对数学知识、技能、概念与原理的理解和掌握来发展他们的数学能力。从认知结构,特别是结构的建构观点来看,学习一个数学概念、原理、法则,如果在心理上能够组织起适当的、有效的认知结构,并使其成为个人内部知识网络的一部分,那么这才是理解。而其中所需要做的具体工作,就是需要寻找并建立恰当的新、旧知识之间的联系,使概念的心理表象建构得比较准确,与其它概念表象的联系比较合理,比较丰富和紧密。在学习一个新概念之前,头脑里一定要具备与之相关的储备知识,它们是支撑新概念形成的依托,并且这些有关概念的结构,是能够被调动起来的,使之与新概念建立联系,否则就不会产生理解。所以要使新旧知识能够互相发生作用,建立联系,有必要建立一个相应的数学结构,以加强对基础知识的理解。布鲁纳的认知结构学习论认为,知识结构的学习有助于对知识的理解和记忆,也有助于知识的迁移。在微积分的学习中,通过对其结构的剖析,使学习者头脑中的数学结构处于不断形成和发展之中,并将其发展的结构与已形成的结构统一起来,以达到对数学知识的真正理解。
1高等数学内容的结构特点
高等数学以极限思想为灵魂,以微积分为核心,包括级数在内,它们都是从量的方面研究事物运动变化的数学方法,本质上是几种不同性质的极限问题。连续性质是自变量增量趋于零时,函数对应增量的极限;导数是自变量增量趋于零时,函数的增量(偏增量)与自变量增量之比(差商)的极限;一元或多元积分都是和式的极限,而无穷级数则是密切联系序列极限的另一种极限。微分是从微观上揭示函数的有关局部性质,积分则从宏观上揭示函数的有关整体性质,它们之间通过微积分基本定理联系起来;广义积分把无穷级数与积分的内部沟通起来;而微分方程又从方程的角度把函数、微分、积分有机地联系起来,展示了它们之间的内在的依赖转化关系。
2如何利用结构加强理解
2.1注重整体结构理解
当代著名的认知心理学家皮亚杰认为“知识是主体与环境或思维与客体相互交换而导致的知觉建构,代写硕士论文 知识不是客体的副本,也不是有主体决定的先验意识。”虽然现今的教材基本上按一定框架编写,但其中相关的知识点要在学生的头脑中形成一个网络,并达到真正理解,还需要一个很长的过程,在这个过程中需要师生的共同努力。在教学中教师应将数学逻辑结构与心理结构统一起来,把学生看成是学习活动的主体,引导学生根据自己头脑中已有的知识结构和经验主动建构新的知识结构。心理学家J.R安德森认为:通过多种方式应用我们从自己的经验中得到知识,认知才能进行。理解知识的前提是理解它如何在头脑中表征的,这个过程主要表现为学生对概念的理解和掌握,在此基础上再加以运用,达到更深意义上的掌握。由于高等数学具有清晰的数学结构,因而其相关知识学习中也充满了知识的同化过程。在高等数学知识结构中,微积分建立在极限的基础之上。因此在高等数学中,新知识获得要依赖于认知结构中原有的适当观念,同时新旧知识还必须要有相互作用,即新旧意义的同化,才能形成高度分化的认知结构。如微分是差商的极限,积分为微分的逆运算,而定积分则为和的极限,只有将这些新旧概念在头脑中不断同化作用,才能形成新的高级知识结构网络,才能加强对相应数学知识的真正理解。这个过程实际上是一个内部认知过程,它要求学习者要有积极主动的精神,即有意义学习倾向;同时还要在学习者的认知结构中找到适当的同化点。学生的认知结构是从所接受的知识结构转化而来的,因此教学是一个动态的过程。
2.2注重结构中的概念理解
数学结构是有许多个结构所组成的,而个别的概念一定要融人其它概念,合成的概念结构才有用。数学中的概念往往不是孤立的,它们之间存在着一定的联系,理清概念之间的联系,既有助于数学结构的建立,有助于新的概念地自然引入,从而有助于对数学知识的理解与掌握。在微积分这部分内容中,多元函数的极限、连续、偏导数、全微分、方向导数这组概念之间的联系,与一元函数中的极限、连续、偏导数、微分概念之间的联系,这两者之间既有相同之处,又有不同之处,而且每个相对的概念之间又存在一定的联系与区别,多元函数中许多微分概念是在一元函数基础上的推广与发展,它们是密不可分。积分学中的定积分、重积分、二类曲线积分、二类曲面积分之间也存在着类似的关系。通过联想,可以从二维空间进入到三维空间,直至到更多维的空间,从有形进入无形,从现实世界进入虚拟世界,这样步步渗入,步步构建,不断引入新概念,不断更新组建数学结构,使学生头脑中的数学结构不断更新,不断完善,从而达到对知识的真正理解与掌握。
2.3在教学中利用数学结构加强学生的数学理解
教师对数学结构的理解对学生建立起自身的数学结构起着不可缺少的作用,代写医学论文只有理解数学结构,才能领会到数学逻辑结构所隐含的精神思想,才能建立自己的数学结构,才能理解数学。首先,在数学中利用高等数学结构的纵向与横向联系,有意识地帮助学生建立自己的知识结构,如在利用求曲边梯形的面积来引入定积分的概念时,其基本思维方法是:分割、近似代替,求和、取极限,最后得出定积分的概念。而这一方法同样可解决求曲顶柱体的体积、空间物体的质量、曲线段的质量等问题,区别仅在于取极限时趋向于零的元素不同而已。在具体每一章的讲解中,要着重介绍此章知识的数学结构中的内在联系及其本章的关键与核心的处理方法,使学生能够抓住本质,真正做到变被动学习为主动学习,主动建构自己本章的数学结构,并能用框图展现出知识间的内在联系,只有这样才能提高学生学习高等数学的兴趣和积极性,增加对高等数学知识的理解,提高高等数学学习的质量。帮助学生建立自己的数学结构,也有利于培养学生的思维能力、归纳能力、分析问题、解决问题的能力,还能促进其自学,调动和增强学生学习高等数学的信心和自觉程度。
“任何善意的、较为文明的政府都可以认为自己具有比其所统治的普通人高的教化水平,因而同大多数人的自发需要相比,应该能够向人民提供更好的教育。所以原则上说,就应该由政府向人民提供教育。”因此,教育不平等主要是由于存在阻碍农村教育自我生长的政策性因素,要有效解决城乡师资配置不合理问题,关键要靠政府部门的宏观调控。
第一,打破城乡二元结构藩篱,完善“以县为主”.管理体制。合理配置义务教育师资力量,政府关键要消除二元制社会结构的影响,采取积极措施改变城乡教育分割和城乡教育分治及重城市轻农村的倾向,把农村教育作为教育整体的有机组成部分,真正把农村教育与城市教育放在同等的位置。为有效改变教育资源在城市学校不合理集中的现象,我们需要深化教育体制改革,进一步完善“以县为主”的管理体制。县级教育行政部门要采取切实可行措施,统一配置县内教育资源,通过建立完善的政府问责制度,保障县域教育资源尤其是城乡义务教育教师资源平等。
第二,增加农村义务教育投入,统一城乡学校办学标准。为了平等地对待所有人,提供真正的同等机会,社会必须要更多地注意那些天赋较低和出生于较不利的社会地位的人们。为此,政府要优先保障农村教育发展,在资源配置上适当向农村地区倾斜,要增加对农村教育投入,统筹城乡教育经费,形成规范的教育财政拨款制度。为保证城乡学校办学条件一致,台湾在义务教育阶段实行“用一张图纸建造所有学校”的政策。因此,政府要统一城乡学校办学标准。缩小义务教育学校硬件建设差距,把县域内农村学校建设纳入城乡一体化综合发展规划,按照省制定的中小学办学条件基本标准,加快农村学校的现代化、标准化建设,力求办学条件平等,为城乡教师提供相同的工作环境。
第三,提高农村教师待遇,稳定现有农村教师队伍。在菲律宾,农村教师除享有基本工资外,还享有艰苦工作津贴;而俄罗斯一直实行农村教师工资待遇比城市教师高25%的政策。因此,为稳定目前农村教师队伍,我国必须提高农村教师工资水平,落实主管教育的县长责任制,缩小城乡教师工资差距。县财政要设立专项资金,建立并全面落实农村中小学教师津贴制度,努力提高农村教师生活待遇。对长期扎根农村教育的教师,除每月给予一定数额的资金补贴外,还可在职称评聘和职务晋升方面予以照顾,使其优先晋升高一级教师职称,以逐步提高农村中小学教师在中高级专业技术职称和表彰奖励中的比例。
第四,调整中小学教师编制标准,促进城乡教师合理流动。根据课程改革的需要和农村中小学实际,政府要合理核定教师编制标准,改变中小学教师编制城乡双重标准状况,统一教师编制城乡标准,在编制总额内对农村学校予以倾斜;畅通教师出入口,空出的中小学教师编制要及时补充,禁止以代课教师顶替编内教师;改革目前“教师校管”的管理方式,将教师的管理权限回收到县,由县教育行政部门统一聘任、统一管理人事、统一配置师资,使教师逐步淡化单位角色意识,彻底打破校际间师资保护的壁垒;同时要建立教师定期流动机制,从制度层面弱化学校对教师流动的限制,使教师的人事关系不受现在工作学校的束缚,以实现优质教师资源区域共享,改变城乡师资不合理现象。
第五,完善教育监督机制,平衡城乡教育发展。为保证义务教育师资平等,我们需要建立独立于政府和学校的第三方监督机构,监督管理政府和各级学校的教育平等状况,把办学条件均衡、教师学历合格率、高级职称教师比例等作为教育平等的重要指标,并以此作为考核干部和评价学校的主要参考依据。
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数学应用是数学教育的重要内容,呼唤数学应用意识,提高数学应用教学质量,已成为广大数学教育工作者的共识。下面是读文网小编为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
一、高等数学教学的现状
(一) 教学观念陈旧化
就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及逻辑思维能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。
(二) 教学方法传统化
教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。
二、建模在高等数学教学中的作用
对学生的想象力、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。
高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。
三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体措施
(一) 在公式中使用建模思想
在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。
(二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式
课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。
(三) 组织学生积极参加数学建模竞赛
一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。
四、结束语
高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。
参考文献
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前言
创新人才的培养是新的时代对高等教育提出的新要求.培养高质量、高层次人才不仅需要传统意义上的逻辑思维能力、推理演算能力,更需要具备对所涉及的专业问题建立数学模型,进行数学实验,利用先进的计算工具、数学软件进行数值求解和做出定量分析的能力.
因此,如何培养学生的求知欲,如何培养学生的学习积极性,如何培养学生的创新意识和创新能力已成为高等教育迫切需要解决的问题[1].
在数学教学中,传统的数学教学往往注重知识的传授、公式的推导、定理的证明以及应用能力的培养.尽管这种模式并非一无是处,甚至有时还相当成功,但它不能有效地激发广大学生的求知欲,不能有效地培养学生的学习积极性,不能有效地培养学生的创新意识和创新能力.
而如何培养学生的创新意识和创新能力,既没有现成的模式可循,也没有既定的方法可套用,只能靠广大教师不断探索和实践.
近年来,国内几乎所有大学都相继开设了数学建模和数学实验课,在人才培养和学科竞赛上都取得了显着的成效.数学建模是指对特定的现象,为了某一目的作一些必要的简化和假设,运用适当的数学理论得到的一个数学结构,这个数学结构即为数学模型,建立这个数学模型的过程即为数学建模[2].
所谓数学教学中的数学实验,就是从给定的实际问题出发,借助计算机和数学软件,让学生在数字化的实验中去学习和探索,并通过自己设计和动手,去体验问题解决的教学活动过程.数学实验是数学建模的延伸,是数学学科知识在计算机上的实现,从而使高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
因此,数学实验就是一个以学生为主体,以实际问题为载体,以计算机为媒体,以数学软件为工具,以数学建模为过程,以优化数学模型为目标的数学教学活动过程[3-7].
因此,如何把实际问题与所学的数学知识联系起来;如何根据实际问题提炼数学模型;建模的方法和技巧;数学模型所涉及到的各类算法以及这些算法在相应数学软件平台上的实现等问题就成了我们研究的重点.现结合教学实践,谈谈笔者在数学建模和数学实验课的教学中总结的几点看法.
1掌握数学语言独有的特点和表达形式
准确使用数学语言模拟现实模型数学语言是表达数学思想的专门语言,它是自然语言发展到高级状态时的特殊形式,是人类基于思维、认知的特殊需要,按照公有思维、认知法则而制造出来的语言及其体系,给人们提供一套完整的并不断精细、完善、完美的思维和认知程序、规则、方法.
用数学语言进行交流和良好的符号意识是重要的数学素质.数学建模教学是以训练学生的思维为核心,而语言和思维又是密不可分的.能否成功地进行数学交流,不仅涉及一个人的数学能力,而且也涉及到一个人的思路是否开阔,头脑是否开放,是否尊重并且愿意考虑各方面的不同意见,是否乐于接受新的思想感情观念和新的行为方式.数学建模是利用数学语言模拟现实的模型,把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征.
现实问题要通过数学方法获得解决,首先必须将其中的非数学语言数学化,摒弃其中表面的具体叙述,抽象出其中的数学本质,形成数学模型.通过分析现实中的数学现象,对常见的数学现象进行数学语言描述,从而将现实问题转化为数学问题来解决.
2借助数学建模教学使学生学会使用数学语言构建数学模型
根据现阶段普通高校学生年龄特点和知识结构,我们可以通过数学建模对学生加强数学语言能力的培养,让他们熟练掌握数学语言,以期提升学生的形象思维、抽象思维、逻辑推理和表达能力,提高学生的数学素质和数学能力.在数学建模教学过程中,教师要力求做到用词准确,叙述精炼,前后连贯,逻辑性强.在问题的重述和分析中揭示数学语言的严谨性;在数学符号说明和模型的建立求解中揭示数学语言的简约性,彰显数学语言的逻辑性、精确性和情境性,突出数学符号语言含义的深刻性;在模型的分析和结果的罗列中,显示图表语言的直观性,展示数学语言的确定意义、语义和语法;在模型的应用和推广中,显示出数学符号语言的推动力的独特魅力.
而在学生的书面作业或论文报告中,注意培养学生数学语言表达的规范性.书面表达是数学语言表达能力的一种重要形式.通过教师数学建模教学表述规范的样板和学生严格的书面表达的长期训练来完成.在书面表达上,主要应做到思维清晰、叙述简洁、书写规范.例如在建立模型和求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、模型的建立和求解,图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.
对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面要及时纠正.
3借助数学实验教学,展示高度抽象
的数学理论成为具体的可视性过程要培养创新人才,上好数学实验课,首先要有创新型的教师,建立起一支"懂实验""会试验""能创新"的教师队伍.由于数学实验课理论联系实际,特点鲜明,内容新颖,方法特别,所以能够上好数学实验课,教师就必须具备扎实的数学理论功底,计算机软件应用操作能力,良好的科研素质与科研能力.
因此,数学与统计学院就需要选取部分教师,主攻数学建模、数学实验、数值分析课程.优先选派数学实验教师定期出去进修深造提高,以便真正形成一支"懂实验""会实验""能创新"的教师队伍.实验课的地位要给予应有的重视.我院现存的一个重要表现就是实验设备不足,实验室开放时间不够.为了确保数学实验有物质条件上的保证,必须建立数学实验与数学建模实验室.
配备足够的高性能计算机,全天候对学生开放,尽快尽早淘汰陈旧的计算机设备.精心设计实验内容,强化典型实验,培养宽厚扎实理论水平;精选实验内容,加强学生之间的互动,培养协作意识和团队精神.在实验教学时数有限的情况下,依据培养目标和教学纲要,对教材中的实验内容进行选择、设计.要最大限度地开发学生的创造性思维,数学实验在项目设计过程中应当遵循适应性、趣味性、灵活性、科学性、渐进性和应用性的基本原则.
选择基础性试验,重点培养宽厚扎实的理论水平,提高对数学理论与方法的深刻理解.熟练各种数学软件的应用与开发,提高计算机应用能力,增强实践应用技能;增加综合性实验和设计性实验,从实际问题出发,培养学生分析问题,解决问题的能力,强化创新思维的开发.
教学方法上实行启发参与式教学法:启发-参与-诱导-提高.充分发挥学生主体作用,以学生亲自动脑动手为主.
教师先提出问题,对实验内容,实验目标,进行必要的启发;然后充分发挥学生主体作用,学生动手操作,每个命令、语句学生都要在计算机上操作得到验证;根据学生出现的情况,老师总结学生出现的问题,进行进一步的诱导;再让其理清思路,再次动手实践,从理论与实践的结合上获得能力上提高.数学实验是一门强调实践、强调应用的课程.
数学实验将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,可以使学生深入理解数学的基本概念和理论,掌握数值计算方法,培养学生运用所学知识使用计算机解决实际问题的能力,是一门实践性很强的课程.在这一教学活动中,通过数学软件如MAT-LAB、Mathematica、SPSS的教学和综合数学实验,如碎片拼接、罪犯藏匿地点的查找、光伏电池的连接、野外漂流管理、水资源的有效利用、葡萄酒的分类等,通这些实际问题最终的数学化的解决,将高度抽象的数学理论呈现为生动具体的可视性结论,展示数学模型与计算机技术相结合的高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
4突出学生的主体作用,循序渐进培养学生学习、实践到创新
实践教学的目的是要提高学生应用所学知识分析、解决实际问题的综合能力.
在教学中,搭建数学建模与数学实验这个平台,提示学生用计算机解决经过简化的问题,或自己提出实验问题,设计实验步骤,观察实验结果,尤其是将庞大繁杂的数学计算交给计算机完成,摆脱过去害怕数学计算、画函数图像、解方程等任务,避免学生一见到庞大的数学计算公式就会产生畏惧心理,从而丧失信心,让学生体会到在数学面前自己由弱者变成了强者,由失败者变成了胜利者、成功者.
再设计让学生自己动手去解决的各类实际问题,使学生通过对实际问题的仔细分析、作出合理假设、建立模型、求解模型及对结果进行分析、检验、总结等,解决实际问题,逐步培养学生熟练使用计算机和数学软件的能力以及运用数学知识解决实际问题的意识和能力.
同时,给学生提供大量的上机实践的机会,提高学生应用数学软件的能力.一个实际问题构成一个实验内容,通过实践环节加大训练力度,并要求学生通过计算机编程求解、编写实验报告等形式,达到提高学生解决实际问题综合能力的目标.数学建模与数学实验课程通过实际问题---方法与分析---范例---软件---实验---综合练习的教学过程,以实际问题为载体,以大学基本数学知识为基础,采用自学、讲解、讨论、试验、文献阅读等方式,在教师的逐步指导下,学习基本的建模与计算方法.
通过学习查阅文献资料、用所学的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,学会用数学知识去解决实际问题的一些基本技巧与方法.通过实验过程的学习,加深学生对数学的了解,使同学们应用数学方法的能力和发散性思维的能力得到进一步的培养.实践已证明,数学建模与数学实验课这门课深受学生欢迎,它的教学无论对培养创新型人才还是应用型人才都能发挥其他课程无法替代的作用.
5具体的教学策略和途径
数学建模课程和数学实验课程同时开设,在课程教学中,要尽可能做到如下几个方面:
1)注重背景的阐述
让学生了解问题背景,才能知道解决实际问题需要哪些知识,才能做出贴近实际的假设,而这恰恰是建立一个能够解决实际问题的数学模型的前提.再者,问题背景越是清晰,越能够体现问题的重要性,这样才能激发学生解决实际问题的兴趣.
2)注重模型建立与求解过程中的数学语言的使用
在做好实际问题的简化后,使用精炼的数学符号表示现实含义是数学语言使用的彰显.基于必要的背景知识,建立符合现实的数学模型,通过多个方面对模型进行修正,向学生展示不同的条件相对应的数学模型对于现实问题的解决.在模型的求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面及时纠正.
3)注重经典算法的数学软件的实现和改进
由于实际问题的特殊性导致数学模型没有固定的模式,这就要求既要熟练掌握一般数学软件和算法的实现,又要善于改进和总结,使得现有的算法和程序能够通过修正来解决实际问题,这对于学生能力的培养不可或缺.只有不断的学习和总结,才有数学素养的培养和创新能力的提高.
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在我国倡导素质教育的今天,数学建模受到的关注与日俱增,数学建模已经被应用于数学的教学中了。下面是读文网小编为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
一、我校学生数学建模现状
1.高职生的数学基础相当薄弱,学习习惯不好,然而数学知识理论性强,计算繁琐,并要求学生有足够的耐心和较强的理性思维能力,这就会让学生在学习数学相关知识时感觉有一定的难度。而另一方面,高职院校的课时量在尽量压缩,数学应用方面的内容只是蜻蜓点水,根本无法广泛而深入的涉及到位。例如,我校很多专业只开一个学期64课时的数学课,还有些专业甚至不开数学课,要建立一些比较高等的数学模型,高职学生的数学知识显然不够。
2.高职院校目前的教学方法多表现为填鸭式的教学法,过分强调严格的定理和抽象的逻辑思维,特别是运算技巧的训练讲得过于精细,考试形式单一。对于高职生来说,只要求他们会套用现成的公式及作一些简单的计算就行,但是目前的教学不能使学生发挥自己的主观能动性,也调动不了学生学习数学的兴趣。
3.目前我校只开设了一门数学方面的公共选修课《数学建模》,一共16次课,仅仅靠课堂上讲的内容让学生来参加数学建模竞赛远远不够,另外,学生又要同时兼顾其他专业课程,因此学习效果不好。
4.组织数学建模赛前培训的师资队伍理论薄弱,只靠一两个青年教师承担培训指导任务,缺乏参赛经验丰富的老教师。
5.我校学生参加数学建模的积极性不高,我校已经连续参加几年的数学建模竞赛,但最多的也就5个队,仍有多数学生称未听过有这项比赛,说明宣传不是很到位。
6.目前组队参赛的任务是交给基础部来完成,而基础部没有学生,这就会造成找队员困难的问题。
二、参加数学建模比赛的意义
1.有利于培养学生综合解决问题的能力
因为数学建模最后提交的成果是交一篇完整的论文,对于大多数学生来说,都是第一次,它可以提高学生如何把数学知识用到实际生活中的能力,提高学生合理利用网络查阅资料的能力,提高学生的创新意识和团队协作能力等。很多参赛学生事后感叹到团队合作能力对于建模比赛很重要,这对他们以后参加工作也会有很好的帮助。
2.有利于促进高职数学课程的改革
大多数学校的高职数学课还是采用教师在上面讲,学生在下面听的方法,殊不知对于高职生而言,他们不但听不懂,而且也不愿意听,这就促进教师要改进教学方法,最好的方法是在机房里上课,老师把重要的理论思想教给学生之后,具体的计算方法可以让学生利用软件在电脑上操作,这样既提高了学生的学习兴趣,也提高了学生运用软件的能力。
三、数学建模课的发展建议
由于参加数学建模竞赛可以激起学生学习数学的兴趣,提高学生运用数学和计算机技术解决问题的综合能力,激励学生积极参加课外科技活动,开拓学生的知识视野,培养学生的创新意识和团队合作意识,推动高等数学教学体系,教学内容和教学方法的改革。基于此,给出一些建议如下:
1.把数学建模的管理层次上升到学院,因为只有学院的大力支持,领导的高度重视才是提高高职学生数学建模能力的首要条件,而且只有学院的倡导和支持,各部门在宣传数学建模方面时才会更加尽职尽责,不会出现推诿的现象。
2.成立数学建模协会小组,并有学校资金的支持,这样可以把对数学建模有兴趣的同学集中在一起,让他们之间相互讨论。建模协会应该有协会会长及其他管理者,这样他们在运营平时的协会工作时才能各司其职,并有一定的组织性和纪律性。协会平时可以组织一些经典的数学建模的小案例以海报的形式展现在全校学生面前,或者是以有奖竞猜的方法提高学生的参与性,这样不仅可以达到宣传数学建模的效果,也可以更好的提高学生的理性思维能力。
3.平时开设数学建模选修课,假期集中培训备战国赛,由于我校的数学建模课一般开设在大一的下学期,而技能大赛的比赛时间通常是选修课开课之前,这就导致了学生参加技能大赛时根本不知道数学建模比赛比的是什么。而且选修课只有一个老师教,力度太小。应该是大一开学就开始开设相关的数学建模选修课,几个数学老师分工,每个数学老师讲授一块内容,这样学生了解的知识面会更广一些。另外,必须赛前集中培训,因为平时的选修课只是让学生了解,但并没有让他们系统的练习,所以赛前培训就是重点讲数学建模习题,并让学生以三人一个小组模拟训练。
4.技能大赛的数学建模比赛应该和学校其他教学系的比赛错开时间,因为学院的技能大赛一般是三天,多数项目的比赛时间通常只有半天,但数学建模恰恰是技能大赛中最特殊的一项比赛,首先是耗时长,正规的数学建模比赛是需要三天的时间,需要学生选定题目后在三天的时间里选定题目后完成一篇完整的论文;其次是必须三人一项小组,由于数学建模的工作量较大,需要三个人共同协作,缺少一个队员就会拖延整个小组的工作进度;再者数学建模比赛期间学生是比较自由的,可以上网,可以和其他人讨论。正是由于这些因素,一旦数学建模的比赛和学生报名参加的其他比赛冲突时,学生立马就会先去参其他项目的比赛,等空闲时间才来参加这个,这就导致了队员缺席,学生缺乏凝聚力,主动退赛等等的情况。因此,建议技能大赛时的数学建模比赛可以放在技能大赛比赛开始的前一个周末,把比赛时长缩短为周末两天,这样既不会和其他比赛冲突,也可以让学生在有限的时间里发挥他们的潜能。
5.建设一支指导数学建模竞赛的师资队伍。实际上,一个人的知识和视野毕竟是有限的,数学建模的指导教师不但需要有扎实的数学理论基础,还需要有一定的软件编程能力和较强的解决实际问题的能力,俗话说的好“团结就是力量”,因此,必须有一个指导数学建模竞赛的队伍,教师之间必须有很好的沟通,在合作中互帮互助,共同进步,从而促进学院数学建模活动的顺利开展
6.学院每年选派数学建模指导老师去参加各类数学建模教师培训班,组织他们去本市数学建模竞赛组织好的兄弟院校去参观学习,交流宝贵的建模经验。同时,学校出台一系列奖励政策,在各类大型竞赛中,学院应给获奖的学生一定的物质奖励,并在期末考评,评奖等方面给予优先考虑。
摘 要:该文描述了出现在双连杆机械臂动态参数模型中的问题,并对其性能进行了评估。创建了机械臂的运动模型,连接在绝对空间中链接位移与夹持器中心位置,解决了链接位置的正向运动问题。同时得到一组非线性函数,建立了机械臂的广义坐标和笛卡尔坐标之间的连接。使用Denavit-Hartenberg方法对运动链进行编码。作为解决逆运动学问题的结果,获得一个给定的位置和夹持器输出链路方向的广义坐标方程系统。在数学软件MATLAB(Simulink)中分析得到系统动力学的模型。该文的结论通过数学实验进行证实。
关键词:双连杆机械臂 运动链 动态模型
根据设计的机器人的指定技术特点与必要性来提供所需要的动态性能,系统性能,并且给定重放轨迹运动的精度,运动的稳定性。实现所期望性能的一种方式是在机器人设计和配置时使用机器人仿真。
仿真方法可以通过减少在概念设计阶段找到解决方案的迭代次数,从而显著缩短设计时间。在机器人系统流程过程中建模可以获得等效信号,操作机器人;考虑各种因素对机器人和它各单位的影响;计算其稳定性、速度、精度;优化单独的模块与整个机器人系统作为一个整体。现代机器人系统的动力学建模方法涉及建立真正的机器人运动学和动力学适当的数学模型。
机器人动力学模型不仅可以计算它的设计特性,还可以计算其速度(时间控制),动态过程的性质(单调性,非周期性,和振荡)。
研究过程中对机械臂的操作是必要的,首先,使它成为一个运动模型,即一个模型连接它与绝对空间中的夹持器的中心位置的位移的链接[1-2]。
指定在三维空间中点的位置就足以确定其在绝对(固定)坐标系统中的坐标。描述一个刚体需要与它自己(相关的)坐标系相结合。
在国际实践中普遍使用的方法是基于对Denavit-Hartenberg坐标系的采用[3]。目前的工作是致力于在双连杆机械臂的动态过程建模。
1 机械臂运动学
分析组成机械臂的两个链接:关于一个广义坐标的垂直轴线旋转链接和沿水平轴偏移的一个广义链路坐标。这些坐标位移决定了机械臂的位置。为了描述机械臂运动学问题必须要解决正、逆运动学问题。
这些任务的解决方案用于机械臂工作区的建设。另外,由此产生的方程组是随后的处理运动任务的起点。解决方案是一组建立机械臂广义坐标与笛卡尔坐标之间联系的非线性函数。图1显示了该机械臂的运动学。
采用Denavit-Hartenberg方法编码运动链。然后建立对机械臂的运动学正问题的绝对和相对坐标形式的约束方程:
-在一般形式上
-与特定的值
因此:
获得机械臂的运动方程:
链接1:
链接2:
获得扩展链路的整体速度:
逆运动学问题是确定一个给定位置和它的输出链路定位(夹具)的机器人的广义坐标[4-5]。有多种方法用于求解逆运动学问题,但大多数是与超越方程系统的解相关。
让我们用三角法来解决这一问题。
从方程组发现后,针对这种划分获得
显然,在第一连杆的旋转角度可以被定义为
For to find the use identity ,thenobtain:,obvious that ,then finally get ,hence.
查找使用的身份,进而获得:,显而易见的是,最终得到了想要的结果,因此。
其结果是,我们得到一个广义坐标方程系统:
随时间变化的变量集,设置唯一标识的机器人连杆的相对位置。因此,机械系统的配置称为广义坐标。在完整力学系统中一些广义坐标的n等于自由度的数目。
2 机械臂动力学
研究人员对机器人动力学有着极大的兴趣。当导出机器人动力学方程的解析形式时可以用拉格朗日或者阿佩尔形式进行描述。在正式说明的情况下,拉格朗日需要对动能和广义力推导出解析表达式,在使用形式化描述阿佩尔的情况下―能量,加速度,和转化的广义力。确定必要的动能,在一般情况下,为了确定质量速度的构成系统和固体角速度矢量实心体的中心刚体的动能在绝对坐标系的变换下是不发生改变的。
这使我们能够获得惯性张量的变换公式之交
一旦将每个环节的动能进行描述解析,找到整个系统的总动能很重要:
找到的每一个链接的动能:
各链接的转动惯量:
让我们假设
经过变换和替换得到
获取拉格朗日方程的每一个环节。区分系统的总动能交替关于。
该操作的结果是,我们得到了各链接下面的等式:
链接1:
链接2:
(1)
结合系统得出方程:
(2)
柯西变换结果系统的一般形式,替代:
(3)
3 模拟分析
分析所得的方程系统,在MATLAB特别是在其组件Simulink中建立一个数学工程的系统动力学模型。图2表示的是一个由柯西的正常形式的方程得到的一个系统动态模型。该模型是通用的,可用于参数不同的确定质量和尺寸的机械臂的机器人的研究。建模的目的是确定其发生过程的动作速度和性质,确认机械臂关节耦合(在同步运动)及速度和转速的行为。
在建模过程中已经使用下列参数:重量负载-,一个夹持器的延伸速度-,绕垂直轴旋转的速度-,其余参数在建模过程中进行计算。
根据对模型的研究结果显示,进行定性评估。
建模:
对旋转模块;
对机械臂的扩展模块。
瞬态过冲:
静态误差值:
过渡过程中的上升时间:
得到的定性评估结果相当接近于具有适当质量和尺寸和参数的双连杆机器人的试验评估。评估结果表明,该模型在评估有另一个处理重量和力-速度特性的类似机器人动态参数时十分有效。
4 结语
因此,建立的双连杆机器人模型允许评估他们在这个模式下的行动速度,产生的性质,确定在他们同步运动时的关节耦合时刻。
参考文献
[1] Zenkevich S.L.,Yushchenko A.S., Fundamentals of robotic manipulator control[M].Moscow,2ed,2004.
[2] Pshihopov V.H.,Time-optimal trajectory control of electromechanical robotic manipulator[J].Electromechanics,2007(1):51-57.
随着中职课程的不断改革和发展,越来越多的学校逐渐将教学的重点放到了专业课程的学习中,而对于基础课程的重视程度则越来越低,要想使这一点得到有效的改善,就必须激发其基础课程教学的活力。下面就具体对将中职数学建模教学和计算机教学融合这一教学方法进行具体分析研究,以期促进中职数学教学的发展。
一、中职数学建模教学与计算机教学融合的作用
在中职数学教学中,实现数学建模教学和计算机教学融合是当前教材改革的需要,数学建模和计算机教学的融合能够将教材内容和所学专业实现紧密的结合,另外,数学建模和计算机教学的融合可以将数学教学形象化,能够使学生更加直观的了解和学习新的知识,这主要是由于中职生的基础参差不齐,相当一部分的数学基础都比较差,因此数学建模和计算机教学的融合,能够使具体的教学内容和学生学习水平相适应,这样学生就能够更好的学习和吸收新知识。
二、当前在数学建模中存在的问题
在中职数学教学中,由于传统教学对其影响比较深远,所以不管从教学内容、方法、课程设置等方面,都存在一些问题,而这些问题直接影响了中职数学教学质量的提升,下面具体对其中存在的问题进行阐述。
1、数学教学建模和计算机软件没有进行有效的结合
当前,虽然数学建模在中职数学教学中已经得到了应用,但是这种教学方式还没有和计算机软件进行有机的结合,这种情况下,即使数学模型建立起来,最终也会因为客观原因得不到精确的计算和解答,这样一来,数学建模解决问题的能力就被大大的削弱了。从人才培养的角度来说,也使得学生在学习中少了进一步深入研究和学习的机会,严重的不利于应用型人才的培养,从这个角度来看,数学建模和计算机教学的融合已经是中职数学教学发展的趋势所在。
2、在教学中过分偏向于理论化
数学教学中过于偏向理论化,是当前中职数学教育中常见的一个问题。这种情况的产生主要是由于,数学教育受传统教学方式的影响,以往的数学教学都是完全从课本出发,进行枯燥的理论知识的教学,这样就会使学生失去学习数学的兴趣,由于中职生源大多数学习水平相对较低,并且其中大部分学生本身对于数学的学习兴趣就不够浓厚,甚至对数学的学习有抵触心理或者畏惧心理,如果在教学方式上还是以理论作为教学的主要方式,这样就会更进一步导致学生对于数学厌学情绪的产生,并且过于理论化的教学方式也不能将新知识直观的呈现在学生面前,无疑就增加了学习的难度。
三、中职数学建模教学与计算机教学融合的方法
1、在数学建模教学中融入计算机软件的相关内容
在以往的中职数学教学中,几乎都是过分偏重于理论,忽视了教学建模和计算机在其中的作用,多媒体应用也是少之又少。因此,要想改善这一现状,就应该将计算机软件学习和数学建模课程的学习实现联系,这样才能使中职数学教学的质量得到提升。比如,采用计算机技术导入新课程,以激发学生的学习热情,从而积极参与课堂教学活动,让学生由被动学习转为主动学习;且采用计算机技术以更丰富的形式突出教学重点,引导学生更全面的理解知识结构,更快的理清知识思路;再采用计算机技术帮助学生在课堂上练习巩固,从而有效丰富知识,并充分提高学生的学习兴趣。
2、在传统教学中,将建模教学和计算机软件有机的融入
在中职数学教学中将建模教学和计算机软件进行融入可以将需要的知识更加形象的展现在学生的面前,并且概念直观的展现,还能够提高学生的学习兴趣,从另一方面来说,学生能在、通过直观的效果,看到相关概念在实际中的应用,从而更好的达到学以致用的效果;其次,在对一些问题进行求解的时候,教师可以引导学生进行线性模型的建立,然后对具体的问题实现转换,从而将问题简单化吗,最终达到解决问题的目的;最后,函数的学习在中职数学中也是比较重要的一部分,而在模型的建立中,其实大多数都是函数关系的建立,根据函数关系的建立,将需要面对的实际问题转化成数学问题,然后利用计算机将其进行转化,进而实现对其的求解。
要想在中职数学教学中融入建模教学和计算机教学的融入,还应该注意循序渐进,将计算机软件的学习逐步的在数学建模教学中进行渗透。另外,在建模和计算机软件融入的教学中,相应的例子应该是生活中存在的一些问题,只有这样,学生才能通过对实例的理解,从而不断的深化学习模型的建立。最后,在实际的教学活动中,应该将计算机学习融入进去,利用相关的软件进行教学,这样学生就能够直观的看到计算机软件解决问题的优势所在,同时学生的学习兴趣和积极性也会被调动起来,中职数学课堂教学质量也会得到提高。
综上,当前的中职数学教学中,数学教学建模和计算机软件的应用还没有得到广泛的应用,并且在实际的教学活动中,大多数教师依旧沿用传统额教学方式,这样无疑就消磨了学生的学习积极性和主动性。不过随着对数学教学方式的深入研究,相信数学建模教学和计算机软件教学一定能够在中职数学教育中得到更好的应用。
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在我国倡导素质教育的今天,数学建模受到的关注与日俱增。数学建模已成为国际、国内数学教育中稳定的内容和热点之一。下面是读文网小编为大家整理的关于数学建模的论文,供大家参考。
1高等数学教学中数学建模思想应用的优势
1.1有助于调动学生学习的兴趣
在高等数学教学中,如果缺乏正确的认识与定位,就会致使学生学习动机不明确,学习积极性较低,在实际解题中,无法有效拓展思路,缺乏自主解决问题的能力。在高等数学教学中应用数学建模思想,可以让学生对高等数学进行重新的认识与定位,准确掌握有关概念、定理知识,并且将其应用在实际工作当中。与纯理论教学相较而言,在高等数学教学中应用数学建模思想,可以更好的调动学生学习的兴趣与积极性,让学生可以自主学习相关知识,进而提高课堂教学质量。2.2有助于提高学生的数学素质随着科学技术水平的不断提高,社会对人才的要求越来越高,大学生不仅要了解专业知识,还要具有分析、解决问题的能力,同时还要具备一定的组织管理能力、实际操作能力等,这样才可以更好的满足工作需求。高等数学具有严密的逻辑性、较强的抽象性,符合时代发展的需求,满足了社会发展对新型人才的需求。在高等数学教学中应用数学建模思想,不仅可以提高学生的数学素质,还可以增强学生的综合素质。同时,在高等数学教学中,应用数学建模思想,可以加强学生理论和实践的结合,通过数学模型的构建,可以培养学生的数学运用能力与实践能力,进而提高学生的综合素质。
1.3有助于培养学生的创新能力
和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,在实际运用中提高学生的创新能力。数学建模活动需要学生参与实际问题的分析与解决,完成数学模型的求解。在实际教学中,学生具有充足的思考空间,为提高学生的创新意识奠定了坚实的基础,同时,充分发挥了学生的自身优势,挖掘了学生学习的潜能,有效解决了实际问题。在很大程度上提高了学生数学运用能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的创新能力。
2高等数学教学中数学建模思想应用的原则
在进行数学建模的时候,一定要保证实例简明易懂,结合日常生活的实际情况,创设相应的教学情境,激发学生学习的兴趣。从易懂的实际问题出发,由浅到深的展开教学内容,通过建模思想的渗透,让学生进行认真的思考,进而掌握一些学习的方法与手段。在实际教学中,不要强求统一,针对不同的专业、院校,展开因材施教,加强与教学研究的结合,不断发现问题,并且予以改进,达到预期的教学效果。教师需要编写一些可以融入的教学单元,为相关课程教学提供有效的数学建模素材,促进教师与学生的学习与研究,培养个人的教学风格。除此之外,在实际教学中,可以将教学重点放在大一的第一学期,加强教师引导与教育,根据实际问题,重视微积分概念、思想、方法的学习,结合数学建模思想,让学生充分认识到高等数学的重要性,进而展开相关学习。
3高等数学教学中融入数学建模思想的有效方法
3.1转变教学观念
在高等数学教学中应用数学建模思想,需要重视教学观念的转变,向学生传授数学模型思想,提高学生数学建模的意识。在有关概念、公式等理论教学中,教师不仅要对知识的来龙去脉进行讲解,还要让学生进行亲身体会,进而在体会中不断提高学习成绩。比如,37支球队进行淘汰赛,每轮比赛出场2支球队,胜利的一方进入下一轮,直到比赛结束。请问:在这一过程中,一共需要进行多少场比赛?一般的解题方法就是预留1支球队,其它球队进行淘汰赛,那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在实际教学中,教师可以转变一下教学思路,通过逆向思维的形式解答,即,每场比赛淘汰1支球队,那么就需要淘汰36支球队,进而比赛场次为36。通过这样的方式,让学生在练习过程中,加深对数学建模思想的认识,提高高等数学教学的有效性。
3.2高等数学概念教学中的应用
在高等数学概念教学中,相较于初高中数学概念,更加抽象,如导数、定积分等。在对这些概念展开学习的时候,学生一般都比较重视这些概念的来源与应用,希望可以在实际问题中找出这些概念的原型。实际上,在高等数学微积分概念中,其形成本身就具有一定的数学建模思想。为此,在导入数学概念的时候,借助数学建模思想,完成教学内容是非常可行的。每引出—个新概念,都应有—个刺激学生学习欲的实例,说明该内容的应用性。在高等数学概念教学中,通过实际问题情境的创设与导入,可以让学生了解概念形成的过程,进而运用抽象知识解决概念形成过程,引出数学概念,构建数学模型,加强对实际问题的解决。比如,在学习定积分概念的时候,可以设计以下教学过程:首先,提出问题。怎样求匀变速直线运动路程?怎样计算不规则图形的面积?等等。其次,分析问题。如果速度是不变的,那么路程=速度×时间。问题是这里的速度不是一个常数,为此,上述公式不能用。最后,解决问题。将时间段分成很多的小区间,在时间段分割足够小的情况下,因为速度变化为连续的,可以将各小区间的速度看成是匀速的,也就是说,将小区间内速度当成是常数,用这一小区间的时间乘以速度,就可以计算器路程,将所有小区间的路程加在一起,就是总路程,要想得到精确值,就要将时间段进行无限的细化。使每个小区间都趋于零,这样所有小区间路程之和就是所求路程。针对问题二而言,也可以将其转变成一个和式的极限。这两个问题都可以转变成和式极限,抛开实际问题,可以将和式极限值称之为函数在区间上的定积分,进而得出定积分的概念。解决问题的过程就是构建数学模型的过程,通过教学活动,将数学知识和实际问题进行联系,提高学生学习的兴趣与积极性,实现预期的教学效果。
3.3高等数学应用问题教学中的应用
对于教材中实际应用问题比较少的情况而言,可以在实际教学中挑选一些实际应用案例,构建数学模型予以示范。在应用问题教学中应用数学建模思想,可以将数学知识与实际问题进行结合,这样不仅可以提高数学知识的应用性,还可以提高学生的应用意识,并且在填补数学理论和应用的方面发挥了重要作用。对实际问题予以建模,可以从应用角度分析数学问题,强化数学知识的运用。比如,微元法作为高等数学中最为重要、最为基础的思想与方法,是高等数学普遍应用的重要手段,也是利用微积分解决实际问题,构建数学模型的重要保障。为此,在高等数学教学中,一定要将其贯穿教学活动的始终。在实际教学中,教师可以根据生命科学、经济学、物理学等实际案例,加深学生对有关知识历史的了解,提高学生对有关知识的理解,培养学生的数学建模意识。又比如,在讲解导数应用知识的时候,教师可以适当引入切线斜率、瞬时速度、边际成本等案例;在讲解极值问题的时候,可以适当引入征税、造价最低等案例。这样不仅可以激发学生学习的兴趣与积极性,还可以创设良好的教学氛围,对提高课堂教学效果有着十分重要的意义。
4高等数学教学中应用数学建模思想的注意事项
4.1避免“题海战术”
数学是一个系统学科,需要从头开始教学,为此,教师一定要注意循序渐进。首先,在教学过程中,教师可以从教材出发,对概念、定理等进行讲解,让学生进行掌握与运用,转变教学模式,让学生牢记教材知识。其次,慎重选择例题练习,避免题海战术,培养学生的数学建模思想,逐渐提高学生的数学素质。
4.2强调学生的独立思考
在以往高等数学教学中,均是采用“填鸭式”的教学模式,不管学生是否能够接受,一味的讲解教材知识,不重视学生数学建模思想的培养。目前,在教学过程中,教师一定要强调学生独立思考能力的培养,通过数学模型的构建,激发学生的求知欲与兴趣,明确学习目标,培养学生的数学思维,进而全面渗透数学建模思想,提高学生的数学素质。
4.3注意恐惧心理的消除
在高等数学教学中,注意消除学生学习的恐惧心理及反感,提高课堂教学效果。在实际教学过程中,培养学生勇于面对错误的品质,让学生认识到错误并不可怕,可怕地是无法改正错误,为此,一定要提高学生的抗打击能力,帮助学生树立学习的自信心,进而展开有效的学习。学习是一个需要不断巩固和加强的过程,在此过程中,必须加强教师的监督作用,让学生可以积极改正自身错误,并且不会在同一个问题上犯错误,提高学生总结与反思的能力,在学习过程中形成数学思想,进而不断提高自身的数学成绩。
5结语
总而言之,高等数学课堂教学是培养学生数学品质的主要场所之一,通过高等数学教学和数学建模思想的结合,可以加深学生对高等数学知识的理解,进而可以提高学生对高等数学知识的运用能力。目前,在高等数学教学中,一定要重视数学建模思想的融入,改进教学模式,促使教学内容的全面展开,完成预期的教学任务,提高学生的数学水平。
一、在高等数学教学中运用数学建模思想的重要性
(1)将教材中的数学知识运用现实生活中的对象进行还原,让学生树立数学知识来源于现实生活的思想观念。
(2)数学建模思想要求学生能够通过运用相应的数学工具和数学语言,对现实生活中的特定对象的信息、数据或者现象进行简化,对抽象的数学对象进行翻译和归纳,将所求解的数学问题中的数量关系运用数学关系式、数学图形或者数学表格等形式进行表达,这种方式有利于培养、锻炼学生的数学表达能力。
(3)在运用数学建模思想获得实际的答案后,需要运用现实生活对象的相关信息对其进行检验,对计算结果的准确性进行检验和确定。该流程能够培养学生运用合理的数学方法对数学问题进行主动性、客观性以及辩证性的分析,最后得到最有效的解决问题的方法。
二、高等数学教学中数学建模能力的培养策略
1.教师要具备数学建模思想意识
在对高等数学进行教学的过程中,培养学生运用数学建模思想,首先教师要具备足够的数学建模意识。教师在进行高等数学教学之前,首先,要对所讲数学内容的相关实例进行查找,有意识的实现高等数学内容和各个不同领域之间的联系;其次,教师要实现高等数学教学内容与教学要求的转变,及时的更新自身的教学观念和教学思想。例如,教师细心发现现实生活中的小事,然后运用这些小事建造相应的数学模型,这样不仅有利于营造活跃的课堂环境,而且还有利于激发学生的学习兴趣。
2.实现数学建模思想和高等数学教材的互相结合
教师在讲解高等数学时,对其中能够引入数学模型的章节,要构建相关的数学模型,对其提出相应的问题,进行分析和处理。在该基础上,提出假设,实现数学模型的完善。教师在高等数学的教学中融入建模意识,让学生潜移默化的感受到建模思想在高等数学教学中应用的效果。这样有利于提高学生数学知识的运用能力和学习兴趣。例如,在进行教学时,针对学生所学专业的特点,选择科学、合理的数学案例,运用数学建模思想对其进行相应的加工后,作为高等数学讲授的应用例题。这样不仅能够让学生发现数学发挥的巨大作用,而且还能够有效的提高学生的数学解题水平。另外,数学课结束后,转变以往的作业模式,给学生布置一些具有专业性、数学性的习题,让学生充分利用网络资源,自主建立数学模型,有效的解决问题。
3.理清高等数学名词的概念
高等数学中的数学概念是根据实际需要出现的,所以在数学的教学中,教师要引起从实际问题中提取数学概念的整个过程,对学生应用数学的兴趣进行培养。例如在高等数学
教材中,导数和定积分是其中的比较重要的概念,因此,教师在进行教学时,要引导学生理清这两个的概念。比如导数概念是由几何曲线中的切线斜率引导出来的,定积分的概念是由局部取近似值引出的,将常量转变为变量。
4.加强数学应用问题的培养
高等数学中,主要有以下几种应用问题:
(1)最值问题
在高等数学教材中,最值问题是导数应用中最重要的问题。教师在教学过程中通过对最值问题的解题步骤进行归纳,能够有效地将数学建模的基本思想进行反映。因此,在对这部分内容进行教学时,要增加例题,加大学生的练习,开拓学生的思维,让学生熟练掌握最值问题的解决办法。
(2)微分方程
在微分方程的教学中运用数学建模思想,能够有效地解决实际问题。微分方程所构建的数学模型不具有通用的规则。首先,要确定方程中的变量,对变量和变化率、微元之间的关系进行分析,然后运用相关的物理理论、化学理论或者工程学理论对其进行实验,运用所得出的定理、规律来构建微分方程;其次,对其进行求解和验证结果。微分方程的概念主要从实际引入,坚持由浅入深的原则,来对现实问题进行解决。例如,在对学生讲解外有引力定律时,让学生对万有引力的提出、猜想进行探究,了解到在其发展的整个过程中,数学发挥着十分重要的作用。
(3)定积分
微元法思想用途比较广泛,其主要以定积分概念为基础,在数学中渗入定积分概念,让学生对定积分概念的意义进行分析和了解,这样有利于在对实际问题进行解决时,树立“欲积先分”意识,意识到运用定积分是解决微元实际问题的重要方法。教师在布置作业题时,要增加该问题的实例。
三、结语
总之,在高等数学中对学生的数学建模能力进行培养,让学生在解题的过程中运用数学建模思想和数学建模方法,能够有效地激发学生的学习兴趣,提高学生的分析、解决问题的能力以及提高学生数学知识的运用能力。
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利用数学知识解决现实生活的具体问题了成为当今数学界普遍关注的内容,利用建立数学模型解决实际问题的数学建模活动也应运而生了。下面是读文网小编为大家整理的数学建模论文,供大家参考。
数学,源于人们对生产与生活实际问题,抽象出的数量关系与空间结构发展而成的.近年来,信息技术飞速发展,推动了应用数学的发展,使数学日益渗透到社会各个领域.中考实际应用题目更贴近日常生活,具有时代性、灵活性,涉及的模型有方程、函数、不等式、统计、几何等模型.数学课程标准指出,教师在教学中应引导学生从实际背景中理清数学关系、把握变化规律,能从实际问题中建立数学模型.教师要为学生创造用数学的氛围,引导学生参与自主学习、自主探索、自主提问、自主解决,体验做数学的过程,从而提高解决实际问题的能力.
一、影响数学建模教学的成因探析
一是教师未能实现角色转换.建模教学离不开学生“做”数学的过程,因而教师在教学中要留有让学生思考、想象的空间,让他们自主选择方法.然而部分教师对学生缺乏信任,由“引导者”变为“灌输者”,将解题过程直接教给学生,影响了学生建模能力的提高.二是教师的专业素养有待提高.开展建模教学,需要教师具有一定的专业素养,能驾驭课堂教学,激发学生的兴趣,启发学生进行思考,诱发学生进行探索,但是部分教师专业素养有待提高,或认为建模就是解应用题,或重生活味轻数学味,或使讨论活动流于形式.三是学生的抽象能力较差.在建模教学中,教师须呈现生活中的实际问题,其题目长、信息量大、数据多,需要学生经历阅读提取有用的信息,但是部分学生感悟能力差,不能明析已知与未知之间的关系,影响了学生成功建模.
二、数学建模教学的有效原则
1.自主探索原则.
学生长期处于师讲、生听的教学模式,沦为被动接受知识的“容器”,难有创造的意识.在教学中,教师要为学生创设轻松愉悦的探究氛围,让学生手脑并用,在探索、交流、操作中提高解决问题的能力.
2.因材施教原则.
教师要着眼于学生原有的认知结构,要贴近学生的最近发展区,引导他们从旧知的角度思考,找出问题的解决方法。
3.可接受性原则.
数学建模内容的设计,要符合学生的年龄特点和认知能力,能让学生理解所探究的内容.若设计的问题不切实际,往往会扼杀学生的兴趣,教师要密切联系教学内容、生活实际,让学生有能力解决问题.
三、初中数学建模教学的几种模式
1.自学讨论式.
“先学后教”改变了传统教学中“师讲生听”、“师说生练”的模式,在教师的导学、导疑、导思中激发学生的学习兴趣,引发学生的积极思考,让他们在交流中思想不断碰撞,形成新观点,从而自身认知水平得到提高.教师要通过创设问题情境导学,引发学生的探究.例如,如图,在河岸L的同侧有M、N两个村庄,现拟在河岸边修一座水泵站P,要求使管道PM、PN所用的水管最短,另修一码头Q,要求码头到M、N两村的距离相等,试画出P、Q的位置.在提出问题的基础上,学生通过选点、测量,开展交流讨论.学生1认为,是不是和异侧相同?学生2认为,如果M、N在直线L的异侧,连接MN即为最短.学生3认为,在同侧的话,可以根据轴对性的性质,将之转移为异侧.学生4认为,这有点像照镜子.这样,学生将实际问题转化为轴对称的知识解决,在交流中彼此分享、相互促进、相互提高.
2.引导探究式.
教师提出问题,让学生通过观察、探究提出自己的猜想,在推理、论证的基础上获得结论、掌握规律.例如,某景区团体购买公园门票价为1~50人的13元/张,50~100人的11元/张,100人以上9元/张.甲团少于50人,乙团人数不超过100人,两团共计应付票费1392元.若组成一个团体购票,应付1080元.(1)乙团人数是否也少于50人,为什么?(2)求甲乙两团各有多少人?学生猜想乙团人数少于50人,进而推算两团人数会少于100人,团购价应少于1300元,与1392元矛盾,因而乙团人数应不少于50人,不超过100人.
3.活动参与模式.
教师提出问题,引发学生小组活动探究,进行捜集数据、整理分析,然后解决问题.例如,某件商品的售价从原来的每件400元经两次调价后调至每件324元.经调查,该商品每降价2元,即可多销售10件,若该商场原来每月可销售500件,那么经过两次调价后,每月可销售该商品多少件?学生先计算每次的降价率为10%,然后根据“件数×单价=销售额”列出方程.
总之,数学建模教学,有利于学生将实际问题转化为数学模型来解,能够提高学生分析、解决问题的能力。
1数学建模的过程
1.1模型准备
首先要了解实际背景,寻找内在规律,形成一个比较清晰的轮廓,提出问题。
1.2模型假设
在明确目的、掌握资料的基础上,抓住问题的本质,舍弃次要因素,对实际问题做出合理的简化假设。
1.3模型建立
在所作的假设条件下,用适当的数学方法去刻画变量之间的关系,得出一个数学结构,即数学模型。原则上,在能够达到预期效果的基础上,选择的数学方法应越简单越好。
1.4模型求解
建模后要对模型进行分析、求解,求解会涉及图解、定理证明及解方程等不同数学方法,有时还需用计算机求数值解。
1.5模型分析、检验、应用模型的结果
应当能解释已存的现象,处理方法应该是最优的决策和控制方案,所以,对模型的解需要进行分析检验。把求得的数学结果返回到实际问题中去,检验其合理性。如果理论结果符合实际情况,那么就可以用它来指导实践,否则需再重新提出假设、建模、求解,直到模型结果与实际相符,才能进行实际应用。总之,数学建模是一项富有创造性的工作,不可能用一些条条框框的规则规定的十分死板,只要是能够做到全面兼顾、能抓住问题的本质、最终检验结果合理,都是一个好的数学模型。
2数学建模在生物医学中的应用
2.1DNA序列分类模型
DNA分子是遗传信息存储的基本单位,许多生命科学中的重大问题都依赖于对这种特殊分子的深入了解。因此,关于DNA分子结构与功能的问题,成为二十一世纪最重大的课题之一。DNA序列分类问题是研究DNA分子结构的基础,它常用的方法是聚类分析法。聚类分析是使用数据建模简化数据的一种方法,它将数据分成不同的类或者簇,同一个簇中的数据有很大的同质性,而不同的簇中的数据有很大的相异性。在对DNA序列进行分类时,需首先引入样品变量,比如说单个碱基的丰度、两碱基丰度之比等;然后计算出每条DNA序列的样品变量值,存入到向量中;最后根据相似度度量原理,计算出所有序列两两之间的Lance与Williams距离,依据距离的远近进行分类。对于模型的好坏,可选取已知分类的DNA序列进行检验,若按照该模型做出的分类与已知分类相符,则模型可取,反之则需调试样本变量,直到取得满意的结果为止。
2.2传染病模型
为了能定量的研究传染病的传播规律,人们建立了各种类型的模型来预测、控制疾病的发生发展,比如说,SI模型(适用于患病后难以治愈)、SIS模型(适用于患病者治愈后不具有免疫力)、SIR模型(适用于患病者治愈后具有终身免疫力)、SIRS模型(适用于患病者治愈后具有暂时免疫力)等。这里以SIR模型为例来做具体地说明。假设不考虑人口的出生、死亡、流动等因素,设总人口始终保持一个常数N,记t时刻的易感染者、已感染者和已恢复者的人数分别为S(t)、i(t)和r(t),则可建立下面的三房室模型:
2.3疗效评价模型
对于同一种疾病,医生根据其经验的不同往往会制定出不同的治疗方案,而每种方案的经济成本不同并且会产生不同程度的副作用,因此合理评价其疗效就有着重要的意义。目前常用的疗效评价模型有多元非线性回归模型、模糊评价模型、灰色关联度模型以及BP神经网络模型等。不论哪种模型都需要先确定评价参数,所谓评价参数指的是以什么来衡量疗效,如在艾滋病疗效评价中,可采用CD4的浓度、HIV的浓度或是CD4与HIV浓度的比值来衡量疗效的好坏。而选取模型时,只要它能把样品的综合疗效客观真实的体现出来,都是有效的。
3结束语
数学建模在生物医学领域的研究中起着重要的作用,特别是较高层次的医学科研往往有赖于合理的数学模型的建立,因此要培养高水平的医学科研人员就必须要加强数学建模在高等医学院校教学中的地位。而就目前来说,高等医学院校对数学教学的重视程度还远远不够,不管是数学教学的内容方面还是课程体系的设置方面都亟待改革。
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在我国倡导素质教育的今天,数学建模受到的关注与日俱增。数学建模已成为国际、国内数学教育中稳定的内容和热点之一。下面是读文网小编为大家整理的有关数学建模小论文,供大家参考。
1高等数学教学中数学建模思想应用的优势
1.1有助于调动学生学习的兴趣
在高等数学教学中,如果缺乏正确的认识与定位,就会致使学生学习动机不明确,学习积极性较低,在实际解题中,无法有效拓展思路,缺乏自主解决问题的能力。在高等数学教学中应用数学建模思想,可以让学生对高等数学进行重新的认识与定位,准确掌握有关概念、定理知识,并且将其应用在实际工作当中。与纯理论教学相较而言,在高等数学教学中应用数学建模思想,可以更好的调动学生学习的兴趣与积极性,让学生可以自主学习相关知识,进而提高课堂教学质量。2.2有助于提高学生的数学素质随着科学技术水平的不断提高,社会对人才的要求越来越高,大学生不仅要了解专业知识,还要具有分析、解决问题的能力,同时还要具备一定的组织管理能力、实际操作能力等,这样才可以更好的满足工作需求。高等数学具有严密的逻辑性、较强的抽象性,符合时代发展的需求,满足了社会发展对新型人才的需求。在高等数学教学中应用数学建模思想,不仅可以提高学生的数学素质,还可以增强学生的综合素质。同时,在高等数学教学中,应用数学建模思想,可以加强学生理论和实践的结合,通过数学模型的构建,可以培养学生的数学运用能力与实践能力,进而提高学生的综合素质。
1.3有助于培养学生的创新能力
和传统高等数学纯理论教学不同,数学建模思想在高等数学教学中应用的时候,更加重视实际问题的解决,通过数学模型的构建,解决实际问题,有助于培养学生的创新精神,在实际运用中提高学生的创新能力。数学建模活动需要学生参与实际问题的分析与解决,完成数学模型的求解。在实际教学中,学生具有充足的思考空间,为提高学生的创新意识奠定了坚实的基础,同时,充分发挥了学生的自身优势,挖掘了学生学习的潜能,有效解决了实际问题。在很大程度上提高了学生数学运用能力,培养了学生的创新意识,增强了学生的创新能力。
2高等数学教学中数学建模思想应用的原则
在进行数学建模的时候,一定要保证实例简明易懂,结合日常生活的实际情况,创设相应的教学情境,激发学生学习的兴趣。从易懂的实际问题出发,由浅到深的展开教学内容,通过建模思想的渗透,让学生进行认真的思考,进而掌握一些学习的方法与手段。在实际教学中,不要强求统一,针对不同的专业、院校,展开因材施教,加强与教学研究的结合,不断发现问题,并且予以改进,达到预期的教学效果。教师需要编写一些可以融入的教学单元,为相关课程教学提供有效的数学建模素材,促进教师与学生的学习与研究,培养个人的教学风格。除此之外,在实际教学中,可以将教学重点放在大一的第一学期,加强教师引导与教育,根据实际问题,重视微积分概念、思想、方法的学习,结合数学建模思想,让学生充分认识到高等数学的重要性,进而展开相关学习。
3高等数学教学中融入数学建模思想的有效方法
3.1转变教学观念
在高等数学教学中应用数学建模思想,需要重视教学观念的转变,向学生传授数学模型思想,提高学生数学建模的意识。在有关概念、公式等理论教学中,教师不仅要对知识的来龙去脉进行讲解,还要让学生进行亲身体会,进而在体会中不断提高学习成绩。比如,37支球队进行淘汰赛,每轮比赛出场2支球队,胜利的一方进入下一轮,直到比赛结束。请问:在这一过程中,一共需要进行多少场比赛?一般的解题方法就是预留1支球队,其它球队进行淘汰赛,那么36/2+18/2+10/2+4/2+2/2+1=36。然而在实际教学中,教师可以转变一下教学思路,通过逆向思维的形式解答,即,每场比赛淘汰1支球队,那么就需要淘汰36支球队,进而比赛场次为36。通过这样的方式,让学生在练习过程中,加深对数学建模思想的认识,提高高等数学教学的有效性。
3.2高等数学概念教学中的应用
在高等数学概念教学中,相较于初高中数学概念,更加抽象,如导数、定积分等。在对这些概念展开学习的时候,学生一般都比较重视这些概念的来源与应用,希望可以在实际问题中找出这些概念的原型。实际上,在高等数学微积分概念中,其形成本身就具有一定的数学建模思想。为此,在导入数学概念的时候,借助数学建模思想,完成教学内容是非常可行的。每引出—个新概念,都应有—个刺激学生学习欲的实例,说明该内容的应用性。在高等数学概念教学中,通过实际问题情境的创设与导入,可以让学生了解概念形成的过程,进而运用抽象知识解决概念形成过程,引出数学概念,构建数学模型,加强对实际问题的解决。比如,在学习定积分概念的时候,可以设计以下教学过程:首先,提出问题。怎样求匀变速直线运动路程?怎样计算不规则图形的面积?等等。其次,分析问题。如果速度是不变的,那么路程=速度×时间。问题是这里的速度不是一个常数,为此,上述公式不能用。最后,解决问题。将时间段分成很多的小区间,在时间段分割足够小的情况下,因为速度变化为连续的,可以将各小区间的速度看成是匀速的,也就是说,将小区间内速度当成是常数,用这一小区间的时间乘以速度,就可以计算器路程,将所有小区间的路程加在一起,就是总路程,要想得到精确值,就要将时间段进行无限的细化。使每个小区间都趋于零,这样所有小区间路程之和就是所求路程。针对问题二而言,也可以将其转变成一个和式的极限。这两个问题都可以转变成和式极限,抛开实际问题,可以将和式极限值称之为函数在区间上的定积分,进而得出定积分的概念。解决问题的过程就是构建数学模型的过程,通过教学活动,将数学知识和实际问题进行联系,提高学生学习的兴趣与积极性,实现预期的教学效果。
3.3高等数学应用问题教学中的应用
对于教材中实际应用问题比较少的情况而言,可以在实际教学中挑选一些实际应用案例,构建数学模型予以示范。在应用问题教学中应用数学建模思想,可以将数学知识与实际问题进行结合,这样不仅可以提高数学知识的应用性,还可以提高学生的应用意识,并且在填补数学理论和应用的方面发挥了重要作用。对实际问题予以建模,可以从应用角度分析数学问题,强化数学知识的运用。比如,微元法作为高等数学中最为重要、最为基础的思想与方法,是高等数学普遍应用的重要手段,也是利用微积分解决实际问题,构建数学模型的重要保障。为此,在高等数学教学中,一定要将其贯穿教学活动的始终。在实际教学中,教师可以根据生命科学、经济学、物理学等实际案例,加深学生对有关知识历史的了解,提高学生对有关知识的理解,培养学生的数学建模意识。又比如,在讲解导数应用知识的时候,教师可以适当引入切线斜率、瞬时速度、边际成本等案例;在讲解极值问题的时候,可以适当引入征税、造价最低等案例。这样不仅可以激发学生学习的兴趣与积极性,还可以创设良好的教学氛围,对提高课堂教学效果有着十分重要的意义。
4高等数学教学中应用数学建模思想的注意事项
4.1避免“题海战术”
数学是一个系统学科,需要从头开始教学,为此,教师一定要注意循序渐进。首先,在教学过程中,教师可以从教材出发,对概念、定理等进行讲解,让学生进行掌握与运用,转变教学模式,让学生牢记教材知识。其次,慎重选择例题练习,避免题海战术,培养学生的数学建模思想,逐渐提高学生的数学素质。
4.2强调学生的独立思考
在以往高等数学教学中,均是采用“填鸭式”的教学模式,不管学生是否能够接受,一味的讲解教材知识,不重视学生数学建模思想的培养。目前,在教学过程中,教师一定要强调学生独立思考能力的培养,通过数学模型的构建,激发学生的求知欲与兴趣,明确学习目标,培养学生的数学思维,进而全面渗透数学建模思想,提高学生的数学素质。
4.3注意恐惧心理的消除
在高等数学教学中,注意消除学生学习的恐惧心理及反感,提高课堂教学效果。在实际教学过程中,培养学生勇于面对错误的品质,让学生认识到错误并不可怕,可怕地是无法改正错误,为此,一定要提高学生的抗打击能力,帮助学生树立学习的自信心,进而展开有效的学习。学习是一个需要不断巩固和加强的过程,在此过程中,必须加强教师的监督作用,让学生可以积极改正自身错误,并且不会在同一个问题上犯错误,提高学生总结与反思的能力,在学习过程中形成数学思想,进而不断提高自身的数学成绩。
5结语
总而言之,高等数学课堂教学是培养学生数学品质的主要场所之一,通过高等数学教学和数学建模思想的结合,可以加深学生对高等数学知识的理解,进而可以提高学生对高等数学知识的运用能力。目前,在高等数学教学中,一定要重视数学建模思想的融入,改进教学模式,促使教学内容的全面展开,完成预期的教学任务,提高学生的数学水平。
一、在高等数学教学中运用数学建模思想的重要性
(1)将教材中的数学知识运用现实生活中的对象进行还原,让学生树立数学知识来源于现实生活的思想观念。
(2)数学建模思想要求学生能够通过运用相应的数学工具和数学语言,对现实生活中的特定对象的信息、数据或者现象进行简化,对抽象的数学对象进行翻译和归纳,将所求解的数学问题中的数量关系运用数学关系式、数学图形或者数学表格等形式进行表达,这种方式有利于培养、锻炼学生的数学表达能力。
(3)在运用数学建模思想获得实际的答案后,需要运用现实生活对象的相关信息对其进行检验,对计算结果的准确性进行检验和确定。该流程能够培养学生运用合理的数学方法对数学问题进行主动性、客观性以及辩证性的分析,最后得到最有效的解决问题的方法。
二、高等数学教学中数学建模能力的培养策略
1.教师要具备数学建模思想意识
在对高等数学进行教学的过程中,培养学生运用数学建模思想,首先教师要具备足够的数学建模意识。教师在进行高等数学教学之前,首先,要对所讲数学内容的相关实例进行查找,有意识的实现高等数学内容和各个不同领域之间的联系;其次,教师要实现高等数学教学内容与教学要求的转变,及时的更新自身的教学观念和教学思想。例如,教师细心发现现实生活中的小事,然后运用这些小事建造相应的数学模型,这样不仅有利于营造活跃的课堂环境,而且还有利于激发学生的学习兴趣。
2.实现数学建模思想和高等数学教材的互相结合
教师在讲解高等数学时,对其中能够引入数学模型的章节,要构建相关的数学模型,对其提出相应的问题,进行分析和处理。在该基础上,提出假设,实现数学模型的完善。教师在高等数学的教学中融入建模意识,让学生潜移默化的感受到建模思想在高等数学教学中应用的效果。这样有利于提高学生数学知识的运用能力和学习兴趣。例如,在进行教学时,针对学生所学专业的特点,选择科学、合理的数学案例,运用数学建模思想对其进行相应的加工后,作为高等数学讲授的应用例题。这样不仅能够让学生发现数学发挥的巨大作用,而且还能够有效的提高学生的数学解题水平。另外,数学课结束后,转变以往的作业模式,给学生布置一些具有专业性、数学性的习题,让学生充分利用网络资源,自主建立数学模型,有效的解决问题。
3.理清高等数学名词的概念
高等数学中的数学概念是根据实际需要出现的,所以在数学的教学中,教师要引起从实际问题中提取数学概念的整个过程,对学生应用数学的兴趣进行培养。例如在高等数学
教材中,导数和定积分是其中的比较重要的概念,因此,教师在进行教学时,要引导学生理清这两个的概念。比如导数概念是由几何曲线中的切线斜率引导出来的,定积分的概念是由局部取近似值引出的,将常量转变为变量。
4.加强数学应用问题的培养
高等数学中,主要有以下几种应用问题:
(1)最值问题
在高等数学教材中,最值问题是导数应用中最重要的问题。教师在教学过程中通过对最值问题的解题步骤进行归纳,能够有效地将数学建模的基本思想进行反映。因此,在对这部分内容进行教学时,要增加例题,加大学生的练习,开拓学生的思维,让学生熟练掌握最值问题的解决办法。
(2)微分方程
在微分方程的教学中运用数学建模思想,能够有效地解决实际问题。微分方程所构建的数学模型不具有通用的规则。首先,要确定方程中的变量,对变量和变化率、微元之间的关系进行分析,然后运用相关的物理理论、化学理论或者工程学理论对其进行实验,运用所得出的定理、规律来构建微分方程;其次,对其进行求解和验证结果。微分方程的概念主要从实际引入,坚持由浅入深的原则,来对现实问题进行解决。例如,在对学生讲解外有引力定律时,让学生对万有引力的提出、猜想进行探究,了解到在其发展的整个过程中,数学发挥着十分重要的作用。
(3)定积分
微元法思想用途比较广泛,其主要以定积分概念为基础,在数学中渗入定积分概念,让学生对定积分概念的意义进行分析和了解,这样有利于在对实际问题进行解决时,树立“欲积先分”意识,意识到运用定积分是解决微元实际问题的重要方法。教师在布置作业题时,要增加该问题的实例。
三、结语
总之,在高等数学中对学生的数学建模能力进行培养,让学生在解题的过程中运用数学建模思想和数学建模方法,能够有效地激发学生的学习兴趣,提高学生的分析、解决问题的能力以及提高学生数学知识的运用能力。
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数学具有广泛的应用性,其中在初中数学的教学中利用数学建模有利于提高学生学习的质量。下面是读文网小编为大家整理的初中数学建模论文,供大家参考。
数学,源于人们对生产与生活实际问题,抽象出的数量关系与空间结构发展而成的.近年来,信息技术飞速发展,推动了应用数学的发展,使数学日益渗透到社会各个领域.中考实际应用题目更贴近日常生活,具有时代性、灵活性,涉及的模型有方程、函数、不等式、统计、几何等模型.数学课程标准指出,教师在教学中应引导学生从实际背景中理清数学关系、把握变化规律,能从实际问题中建立数学模型.教师要为学生创造用数学的氛围,引导学生参与自主学习、自主探索、自主提问、自主解决,体验做数学的过程,从而提高解决实际问题的能力.
一、影响数学建模教学的成因探析
一是教师未能实现角色转换.建模教学离不开学生“做”数学的过程,因而教师在教学中要留有让学生思考、想象的空间,让他们自主选择方法.然而部分教师对学生缺乏信任,由“引导者”变为“灌输者”,将解题过程直接教给学生,影响了学生建模能力的提高.二是教师的专业素养有待提高.开展建模教学,需要教师具有一定的专业素养,能驾驭课堂教学,激发学生的兴趣,启发学生进行思考,诱发学生进行探索,但是部分教师专业素养有待提高,或认为建模就是解应用题,或重生活味轻数学味,或使讨论活动流于形式.三是学生的抽象能力较差.在建模教学中,教师须呈现生活中的实际问题,其题目长、信息量大、数据多,需要学生经历阅读提取有用的信息,但是部分学生感悟能力差,不能明析已知与未知之间的关系,影响了学生成功建模.
二、数学建模教学的有效原则
1.自主探索原则.
学生长期处于师讲、生听的教学模式,沦为被动接受知识的“容器”,难有创造的意识.在教学中,教师要为学生创设轻松愉悦的探究氛围,让学生手脑并用,在探索、交流、操作中提高解决问题的能力.
2.因材施教原则.
教师要着眼于学生原有的认知结构,要贴近学生的最近发展区,引导他们从旧知的角度思考,找出问题的解决方法。
3.可接受性原则.
数学建模内容的设计,要符合学生的年龄特点和认知能力,能让学生理解所探究的内容.若设计的问题不切实际,往往会扼杀学生的兴趣,教师要密切联系教学内容、生活实际,让学生有能力解决问题.
三、初中数学建模教学的几种模式
1.自学讨论式.
“先学后教”改变了传统教学中“师讲生听”、“师说生练”的模式,在教师的导学、导疑、导思中激发学生的学习兴趣,引发学生的积极思考,让他们在交流中思想不断碰撞,形成新观点,从而自身认知水平得到提高.教师要通过创设问题情境导学,引发学生的探究.例如,如图,在河岸L的同侧有M、N两个村庄,现拟在河岸边修一座水泵站P,要求使管道PM、PN所用的水管最短,另修一码头Q,要求码头到M、N两村的距离相等,试画出P、Q的位置.在提出问题的基础上,学生通过选点、测量,开展交流讨论.学生1认为,是不是和异侧相同?学生2认为,如果M、N在直线L的异侧,连接MN即为最短.学生3认为,在同侧的话,可以根据轴对性的性质,将之转移为异侧.学生4认为,这有点像照镜子.这样,学生将实际问题转化为轴对称的知识解决,在交流中彼此分享、相互促进、相互提高.
2.引导探究式.
教师提出问题,让学生通过观察、探究提出自己的猜想,在推理、论证的基础上获得结论、掌握规律.例如,某景区团体购买公园门票价为1~50人的13元/张,50~100人的11元/张,100人以上9元/张.甲团少于50人,乙团人数不超过100人,两团共计应付票费1392元.若组成一个团体购票,应付1080元.(1)乙团人数是否也少于50人,为什么?(2)求甲乙两团各有多少人?学生猜想乙团人数少于50人,进而推算两团人数会少于100人,团购价应少于1300元,与1392元矛盾,因而乙团人数应不少于50人,不超过100人.
3.活动参与模式.
教师提出问题,引发学生小组活动探究,进行捜集数据、整理分析,然后解决问题.例如,某件商品的售价从原来的每件400元经两次调价后调至每件324元.经调查,该商品每降价2元,即可多销售10件,若该商场原来每月可销售500件,那么经过两次调价后,每月可销售该商品多少件?学生先计算每次的降价率为10%,然后根据“件数×单价=销售额”列出方程.
总之,数学建模教学,有利于学生将实际问题转化为数学模型来解,能够提高学生分析、解决问题的能力。
一、在高等数学教学中运用数学建模思想的重要性
(1)将教材中的数学知识运用现实生活中的对象进行还原,让学生树立数学知识来源于现实生活的思想观念。
(2)数学建模思想要求学生能够通过运用相应的数学工具和数学语言,对现实生活中的特定对象的信息、数据或者现象进行简化,对抽象的数学对象进行翻译和归纳,将所求解的数学问题中的数量关系运用数学关系式、数学图形或者数学表格等形式进行表达,这种方式有利于培养、锻炼学生的数学表达能力。
(3)在运用数学建模思想获得实际的答案后,需要运用现实生活对象的相关信息对其进行检验,对计算结果的准确性进行检验和确定。该流程能够培养学生运用合理的数学方法对数学问题进行主动性、客观性以及辩证性的分析,最后得到最有效的解决问题的方法。
二、高等数学教学中数学建模能力的培养策略
1.教师要具备数学建模思想意识
在对高等数学进行教学的过程中,培养学生运用数学建模思想,首先教师要具备足够的数学建模意识。教师在进行高等数学教学之前,首先,要对所讲数学内容的相关实例进行查找,有意识的实现高等数学内容和各个不同领域之间的联系;其次,教师要实现高等数学教学内容与教学要求的转变,及时的更新自身的教学观念和教学思想。例如,教师细心发现现实生活中的小事,然后运用这些小事建造相应的数学模型,这样不仅有利于营造活跃的课堂环境,而且还有利于激发学生的学习兴趣。
2.实现数学建模思想和高等数学教材的互相结合
教师在讲解高等数学时,对其中能够引入数学模型的章节,要构建相关的数学模型,对其提出相应的问题,进行分析和处理。在该基础上,提出假设,实现数学模型的完善。教师在高等数学的教学中融入建模意识,让学生潜移默化的感受到建模思想在高等数学教学中应用的效果。这样有利于提高学生数学知识的运用能力和学习兴趣。例如,在进行教学时,针对学生所学专业的特点,选择科学、合理的数学案例,运用数学建模思想对其进行相应的加工后,作为高等数学讲授的应用例题。这样不仅能够让学生发现数学发挥的巨大作用,而且还能够有效的提高学生的数学解题水平。另外,数学课结束后,转变以往的作业模式,给学生布置一些具有专业性、数学性的习题,让学生充分利用网络资源,自主建立数学模型,有效的解决问题。
3.理清高等数学名词的概念
高等数学中的数学概念是根据实际需要出现的,所以在数学的教学中,教师要引起从实际问题中提取数学概念的整个过程,对学生应用数学的兴趣进行培养。例如在高等数学
教材中,导数和定积分是其中的比较重要的概念,因此,教师在进行教学时,要引导学生理清这两个的概念。比如导数概念是由几何曲线中的切线斜率引导出来的,定积分的概念是由局部取近似值引出的,将常量转变为变量。
4.加强数学应用问题的培养
高等数学中,主要有以下几种应用问题:
(1)最值问题
在高等数学教材中,最值问题是导数应用中最重要的问题。教师在教学过程中通过对最值问题的解题步骤进行归纳,能够有效地将数学建模的基本思想进行反映。因此,在对这部分内容进行教学时,要增加例题,加大学生的练习,开拓学生的思维,让学生熟练掌握最值问题的解决办法。
(2)微分方程
在微分方程的教学中运用数学建模思想,能够有效地解决实际问题。微分方程所构建的数学模型不具有通用的规则。首先,要确定方程中的变量,对变量和变化率、微元之间的关系进行分析,然后运用相关的物理理论、化学理论或者工程学理论对其进行实验,运用所得出的定理、规律来构建微分方程;其次,对其进行求解和验证结果。微分方程的概念主要从实际引入,坚持由浅入深的原则,来对现实问题进行解决。例如,在对学生讲解外有引力定律时,让学生对万有引力的提出、猜想进行探究,了解到在其发展的整个过程中,数学发挥着十分重要的作用。
(3)定积分
微元法思想用途比较广泛,其主要以定积分概念为基础,在数学中渗入定积分概念,让学生对定积分概念的意义进行分析和了解,这样有利于在对实际问题进行解决时,树立“欲积先分”意识,意识到运用定积分是解决微元实际问题的重要方法。教师在布置作业题时,要增加该问题的实例。
三、结语
总之,在高等数学中对学生的数学建模能力进行培养,让学生在解题的过程中运用数学建模思想和数学建模方法,能够有效地激发学生的学习兴趣,提高学生的分析、解决问题的能力以及提高学生数学知识的运用能力。
【摘 要】 近年来,高速发展的生产力和日新月异的科技,不仅给数学的应用提供了广阔的市场,也日益凸显着数学建模的重要性。但数学应用意识以及社会实践能力的培养,一直是初中生在数学学习过程中比较薄弱的环节。为了给学生们创设一个好的自主学习的环境,提高其用数学这一工具解决实际问题的能力,中学数学建模教学的开展的至关重要,这对形成学生应用数学的意识,提高分析问题并解决问题的能力,培养其联想与想象的抽象思维能力,以及其敏锐的洞察力,还有团队协作的精神都有很大的帮助,对于全面促进中学数学素质教育有非常重要的意义。
【关键词】 数学应用;初中数学;兴趣;创新
一、对数学教学问题的看法和分析
一直以来,中学数学教学存在很多问题,新人教版教材也是如此:教学中重知识轻思想,重结论轻证明,重理论轻应用,教学内容远离实际。面对诸多问题的教学系统,学生是受影响最大的群体。很多中学生会说:数学就是虚无缥缈并且枯燥无味的,比如说求sin、cos、tan,求两三角形相似等等问题,为什么要求它呢?对于我今后的生活毫无意义,很多人没有学数学,但是照样生活幸福。因为在目前的体系中,数学确实给学生们的感觉就是脱离实际的,没能使学生真正认识到数学在归纳演绎、训练思维、科学应用等方面的乐趣,更不用谈充分发挥学生的创新能力。所以《新数学课程标准》提出:数学模型的建立,对于合理的描述社会和自然现象有良好效果。可以让学生在课程的学习中从问题情境出发,然后尝试建立模型,然后求解,最后对应用进行解释。经过这样的过程,增强学生对数学的理解,提高学生的观察力、想象力、实际操作与思维能力,随着学习的不断深入,创造性便由此酝酿并发挥巨大作用。
二、数学建模发展的背后意义
随着计算工具的发展,特别是因为计算机的产生而催生的信息时代,庞大的数据、各行各业激烈的竞争,对于定量分析、数据处理等等问题,都需要数学的参与。虽然数学的实际应用已经到达了空前的繁荣,但是数学建模在数学学习中的应用却没能体现出来,远远落后于现实世界的发展脚步。众所周知,数学建模在四、五十年前进入一些西方国家大学,不到20年时间,我国的几所大学对数学建模的引进也风生水起。数学建模的相关课程也在各类高校形成规模,一条为培养广大学子的数学分析、实践能力的道路开辟了出来。数学建模思想如雨后春笋,以欣欣向荣之势横扫西方和中国各大高校,但是数学建模作为一种特有的思考模式,它通过抽象、简化的方法,建立起能够近似刻画并解决实际问题,已然不仅仅是一种语言和方法,而更是一种有利的手段。虽然有在大学阶段进行强化和补充,但从其效果来看是远远不够的。于是,对于在初中时期就进行数学应用能力的培养成为了新的要求、重点。当前,学生作为教学环境的主体,是否能够将所学转化成所用就成为教学效果的重要评判标准。
三、数学建模教育的重要作用
1.对应用数学的意识的培养。遇到实际生活中的问题,可以学以致用。以一个数学学习者以及实践者的立场来解决问题。
2.极大的提高数学学习的乐趣。能够在生活的诸多方面利用数学思维来解决问题,可以说成为生活中一个有力的助手。
3.提高对于数学学习的信心。传统教学中,数学以其抽象的思维以及各种看似脱离实际的问题,让学生晕头转向,逐渐让学生开始害怕数学学习。而数学建模让抽象的数学一下子变得贴近生活,更容易接受。凭借不断的学以致用,自信心便会慢慢树立。
中学生正处于人生的黄金时期,对于各种能力的培养都是关键时期,所以对于数学思想的灌输应该跟上来,这将让学生终身收益。教师可以在适当的时候研究哪些内容可以引入模型教学,通过一些生活实践来让学生建立模型来解决问题,结合教材中一些不大复杂的应用问题,带着学生一起来完成数学化的过程,给学生一些数学应用和数学建模的初步体验。比如说:出租车作为现代日渐流行的代步方式,对其收费标准的探讨可以引入数学模型。某地的收费标准有两种,A方案的起步价是15元,5千米以上1.5元/km,B方案的起步价为10元,3千米以上1.2元/km,如果你要到达10km以外的某地,问选何种方案更经济,相比另外一种方案省了多少钱?虽然初中数学中出现的很多应用问题是一些比较简单的数学建模问题,但是麻雀虽小,五脏俱全,它包含了数学建模的全过程,我们可以把数学建模的思想方法渗透其中。
四、结语
宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。这就需要在广大教育战线上辛勤耕耘的各位同仁在教学的始终,要把数学建模意识贯穿起来,也就需要对学生进行不断地引导,形成用数学思维的观点去分析、观察和表示各种事物的逻辑关系、空间关系和数学信息的习惯,从五花八门的实际问题中抽象概括出我们熟悉的数学模型,进而运用这一数学手段来解决问题,让数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。所谓工欲善其事必先利其器,当数学建模思维已经成为学生自然而然的思维方式,用数学建模思想解决实际问题也运用自如,那么创新能力,对实际生活的驾驭能力的提升将可见一斑。量的不断积累,带来的将是质的飞跃,随着数学建模思想对学生的熏陶,对提高学生分析问题、解决问题的能力,提高其联想与想象的能力,培养其敏锐的洞察力,以及团队协作的精神都有很大的帮助,对于全面促进中学数学素质教育有非常重要的意义。
参考文献
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