周長華 鄭毓明
【摘要】數(shù)學(xué)建模是利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的一種方法。本文根據(jù)高等職業(yè)學(xué)校的數(shù)學(xué)教學(xué)特點,分析數(shù)學(xué)建模在教學(xué)中的地位,探討數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)遵循的幾個原則,并列舉了一些數(shù)學(xué)建模題實例。
【關(guān)鍵詞】高職數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)建模;教學(xué)
伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們在解決各類實際問題時需更加精確化和定量化。特別是在計算機得到普及和廣泛應(yīng)用的今天,數(shù)學(xué)更深入地滲透到各種科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。馬克思說過:“只有充分應(yīng)用了數(shù)學(xué)的科學(xué)才是完美的?!睌?shù)學(xué)建模正是從定性和定量的角度去分析和解決所遇到的實際問題,為人們解決實際問題提供一種數(shù)學(xué)方法、一種思維形式,因此越來越受到人們的重視。另一方面,高等職業(yè)教育的目的是培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才,這就要求數(shù)學(xué)建模教學(xué)在高等職業(yè)學(xué)校的數(shù)學(xué)教學(xué)中必須得到充分的重視。
一、數(shù)學(xué)建模的概念和一般步驟
數(shù)學(xué)建模即從生活中抽象出數(shù)學(xué)問題,建立模型,利用數(shù)學(xué)軟件或計算機技術(shù)求解,回到現(xiàn)實中進行檢驗,必要時修改模型使之更切合實際。建立數(shù)學(xué)模型的過程就稱為數(shù)學(xué)建模。具體說,數(shù)學(xué)建模是用數(shù)學(xué)語言模擬現(xiàn)實的一個過程,把實際問題中某些事物的主要特征、主要關(guān)系抽象成數(shù)學(xué)語言,近似地反映客觀事物的內(nèi)在聯(lián)系與變化過程,綜合地運用各種數(shù)學(xué)方法和技巧去分析和解決實際問題。
數(shù)學(xué)建模的主要步驟一般分為:模型準備、模型假設(shè)、模型建立、模型求解、模型分析、模型檢驗、模型應(yīng)用。
二、如何優(yōu)化課堂建模教學(xué)
高等職業(yè)教學(xué)的教學(xué)特點要求數(shù)學(xué)教學(xué)也要一切從實際出發(fā),而對數(shù)學(xué)建模的教學(xué)而言,筆者認為可從以下幾個方面來優(yōu)化課堂教學(xué)。
(一)創(chuàng)設(shè)情景,引出數(shù)學(xué)模型的現(xiàn)實意義
思維是由問題開始的,因此在教學(xué)中要激發(fā)學(xué)生的思維活動,讓學(xué)生獨立思考來尋求答案,發(fā)現(xiàn)要點,獲得各種知識,這就需要安排適當?shù)那榫场@鐬榱酥v解“二元一次不等式組與簡單的線性規(guī)劃問題”,我們可以先引入下面這樣一個問題。
例1 某工廠生產(chǎn)甲、乙兩種產(chǎn)品,生產(chǎn)1t甲種產(chǎn)品需要A種原料4t,B種原料12t,產(chǎn)生的利潤為2萬元;生產(chǎn)1t乙種產(chǎn)品需要A種原料1t,B種原料9t,產(chǎn)生的利潤為1萬元?,F(xiàn)庫存A種原料10t,B種原料9t,如何安排生產(chǎn)才能使利潤最大?
分析 為理解題意,可以將已知數(shù)據(jù)整理成下表:
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2012年15期