闡述數(shù)學(xué)建模的重要意義范文

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篇1

數(shù)學(xué)建模已經(jīng)存在于我國社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，它是對(duì)現(xiàn)實(shí)某一對(duì)象做出一些簡化的假設(shè)，并且運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具求出一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，用它解釋特定的對(duì)象。目前我國高職院校都已經(jīng)開始了數(shù)學(xué)建模課程，并且數(shù)學(xué)建模課程已經(jīng)具備了成熟的教學(xué)模式。數(shù)學(xué)建模大賽對(duì)高職院校學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力具有積極地作用，通過學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模大賽不僅對(duì)于學(xué)生的創(chuàng)新能力有很大幫助，還能提升高職院校的教學(xué)質(zhì)量。

1 全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的特點(diǎn)

1.1 建模大賽形式具有高度自主性

學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模大賽期間可以利用一切工具、圖書資料以及多媒體工具等進(jìn)行相關(guān)資料的查詢，同時(shí)比賽的過程非常的靈活，隊(duì)員之間可以自由的發(fā)表意見，當(dāng)然不能與團(tuán)隊(duì)之外的人進(jìn)行探討，而且比賽試題沒有標(biāo)準(zhǔn)的答案，這樣不對(duì)學(xué)生產(chǎn)生以追求答案為目的的效果。

1.2 比賽規(guī)模比較大

自從1992年我國開設(shè)數(shù)學(xué)建模大賽以來，參加數(shù)學(xué)建模大賽的院校越來越多，參數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量也越來越高，學(xué)校對(duì)數(shù)學(xué)建模大賽的重視程度也越來越高，目前我國的數(shù)學(xué)建模大賽已經(jīng)呈現(xiàn)國際化發(fā)展趨勢，數(shù)學(xué)建模大賽已經(jīng)成為學(xué)校素質(zhì)教育的重要部分。

1.3 培訓(xùn)周期長

我國數(shù)學(xué)建模大賽都在每年的9月份舉行，但是學(xué)校卻在每年的年初就開始準(zhǔn)備數(shù)學(xué)建模大賽，比如參賽隊(duì)員的選擇、針對(duì)數(shù)學(xué)建模大賽而開展的一系列培訓(xùn)以及關(guān)于使用計(jì)算機(jī)工具進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)學(xué)編程等等。

2 數(shù)學(xué)建模大賽對(duì)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的意義

2.1 有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和意識(shí)

數(shù)學(xué)建模是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其需要多方面的知識(shí)結(jié)構(gòu)組成，數(shù)學(xué)建模比賽需要多個(gè)學(xué)生共同參與才能完成，參加數(shù)學(xué)建模比賽需要參賽隊(duì)員在比賽的過程中合理分工、充分發(fā)揮自己的特長，結(jié)合各自特長形成統(tǒng)一的知識(shí)結(jié)構(gòu)，比如寫作能力強(qiáng)的負(fù)責(zé)論文編制，思維能力優(yōu)秀的學(xué)生可以負(fù)責(zé)模型的構(gòu)建等等，只有充分發(fā)揮自己的特長，并且將各種的優(yōu)勢結(jié)合起來才能保證數(shù)學(xué)建模比賽的完成，因此數(shù)學(xué)建模比賽的過程是參賽學(xué)生實(shí)現(xiàn)合作與鍛煉能力的過程。

2.2 提高了學(xué)生的表達(dá)能力和應(yīng)變能力

數(shù)學(xué)建模比賽是一個(gè)充滿變數(shù)與挑戰(zhàn)的比賽，參加比賽不僅需要學(xué)生具有完善的數(shù)學(xué)知識(shí)體系，還要求學(xué)生具有較高的綜合心理素質(zhì)，數(shù)學(xué)建模比賽參賽學(xué)生都是來自全國最優(yōu)秀的學(xué)生，學(xué)生在比賽的過程中要隨時(shí)根據(jù)對(duì)手的比賽內(nèi)容及時(shí)調(diào)整自己的戰(zhàn)略方針，而且學(xué)生要想獲得好的成績需要具有一定的表達(dá)能力，因?yàn)閿?shù)學(xué)建模比賽成績并不是以學(xué)生的論文寫作為依據(jù)的，而是以學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的表達(dá)為參考的，因?yàn)閷W(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模構(gòu)建思維方式、目的的表達(dá)也是學(xué)生提高表達(dá)能力的過程，同時(shí)學(xué)生在答辯的過程中還要不斷的面臨被相關(guān)專家打斷提問的問題，對(duì)此也是對(duì)學(xué)生應(yīng)變能力的一次考驗(yàn)。

2.3 提高了學(xué)生的自學(xué)能力

參加數(shù)學(xué)建模比賽需要學(xué)生在學(xué)習(xí)好現(xiàn)有的數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)還要積極地拓展相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)，將自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)盡量做到全面、細(xì)致。而學(xué)生知識(shí)的拓展單靠教師的講授是不可能獲得的，尤其是要在數(shù)學(xué)建模比賽中要想獲得好成績，需要學(xué)生具有較高的自主學(xué)習(xí)的能力，因?yàn)樵谄綍r(shí)學(xué)校關(guān)于專門針對(duì)數(shù)學(xué)建模知識(shí)的培訓(xùn)時(shí)間非常少，需要同學(xué)在課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，而且比賽過程中學(xué)生也可以借助一些資料，而學(xué)生查閱資料的過程也是檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的過程，通過比賽可以檢驗(yàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，如果學(xué)生沒有相應(yīng)的自學(xué)能力其實(shí)不可能在比賽中獲得較好的成績的。

2.4 培養(yǎng)了學(xué)生的意志力和自信心

數(shù)學(xué)建模比賽要求學(xué)生的知識(shí)廣度與深度是不可言喻，要想獲得理想的成績需要學(xué)生每天要面對(duì)這些枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)，其沒有一定的毅力是不可能完成的，因?yàn)樵跀?shù)學(xué)建模比賽過程中學(xué)生要經(jīng)過三天的考試時(shí)間，而且他們每天要獨(dú)自的進(jìn)行各自手中的查閱資料的任務(wù)，而且在比賽的過程中他們不能與外界無關(guān)人員進(jìn)行聯(lián)系，他們要克服孤獨(dú)寂寞的考驗(yàn)，同時(shí)比賽的競爭度也要學(xué)生對(duì)自己充滿信心，要具有我一定能成功的信念，因此數(shù)學(xué)建模比賽的過程也是學(xué)生提高自我意志，樹立信念的過程。

3 高職院校利用數(shù)學(xué)建模比賽培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的措施

3.1 通過課堂教學(xué)引入數(shù)學(xué)建模

數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維模式以及數(shù)學(xué)實(shí)際應(yīng)用能力提高都具有重要的作用，因此教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中要引入不同類型的數(shù)學(xué)模型，通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的生動(dòng)講解，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)模型概念的理解以及提高對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)奧秘的探索激情，提高學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用方面的創(chuàng)新。

3.2 以全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽為載體，加大課程實(shí)踐力度，提高學(xué)生綜合素質(zhì)

首先院校要加大對(duì)數(shù)學(xué)建模比賽作用的宣傳，通過高校的宣傳提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模比賽意義的認(rèn)識(shí)；

其次高職院校要鼓勵(lì)學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模比賽，當(dāng)然并不是每個(gè)學(xué)生都能參加全國建模比賽，對(duì)此高職院校要結(jié)合本校特點(diǎn)舉辦多場校內(nèi)數(shù)學(xué)建模比賽活動(dòng)，為學(xué)生提供更多的參加建模比賽機(jī)會(huì)，通過比賽提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。

最后高職院校要開展多種形式的數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)班，滿足希望學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模知識(shí)學(xué)生的需求。

數(shù)學(xué)建模比賽的開展對(duì)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用技術(shù)都具有積極地促進(jìn)作用。

3.3 建立與培養(yǎng)一支高素質(zhì)、樂于奉獻(xiàn)的數(shù)學(xué)教師和專業(yè)教師相結(jié)合的教學(xué)團(tuán)隊(duì)

篇2

【關(guān)鍵詞】 Excel軟件；高中數(shù)學(xué)；教學(xué)

Excel軟件是Microsoft Office中的一個(gè)重要組件，其中包含了300多個(gè)函數(shù)和大量的公式和數(shù)據(jù)，對(duì)于高中數(shù)學(xué)中的統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)的處理有著非常重要的意義.在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用不僅能提高課堂的教學(xué)效率，還能使比較抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得具有可視性，幫助學(xué)生更好的理解復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的質(zhì)量.

1.Excel軟件在算法領(lǐng)域的應(yīng)用

算法是高中數(shù)學(xué)中一項(xiàng)基本內(nèi)容，同時(shí)在科學(xué)技術(shù)中也發(fā)揮出不可替代的重要意義.所謂算法就是為了完成某項(xiàng)工作而使用的方法和步驟，從數(shù)學(xué)的角度分析，算法就是對(duì)問題的求解過程，具有確定性、可行性的特點(diǎn)，這一內(nèi)容對(duì)于師生來講比較陌生，進(jìn)而極容易出現(xiàn)教學(xué)難點(diǎn).VBA是Excel軟件中的一種設(shè)計(jì)語言，能夠完成偽代碼向程序語言的過度，在算法領(lǐng)域中發(fā)揮出了非常重要的意義.

例如投擲一枚硬幣，對(duì)其落地之后正反面的狀態(tài)是不能進(jìn)行事前判斷的，因此可以編寫出一個(gè)循環(huán)語句，從而計(jì)算出硬幣出現(xiàn)正面的可能性，本題的偽代碼如下：

Read n

For 1 To n

IFRod>0.5Then ss+1

End For

Print出現(xiàn)正面的幾率為 s n .

上述技術(shù)的使用只是從一個(gè)小的方面對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)變革帶來影響，整體上并沒有對(duì)數(shù)學(xué)體驗(yàn)方式帶來變化，而是要通過這種技術(shù)的使用來增強(qiáng)學(xué)生把數(shù)學(xué)和物理結(jié)合起來的能力，提高理解抽象模型的思維.

2.Excel軟件在函數(shù)圖像教學(xué)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的函數(shù)教學(xué)中，作出函數(shù)圖像的方法為列表、描點(diǎn)、連線，然后對(duì)作出的圖像進(jìn)行性質(zhì)分析，上述過程雖然是探究函數(shù)的基本過程，但不夠嚴(yán)密和嚴(yán)謹(jǐn)，例如在點(diǎn)與點(diǎn)之間使用光滑的曲線來連接，如果缺少導(dǎo)數(shù)的相關(guān)知識(shí)，連接過程則變得較為主觀.因此把Excel軟件運(yùn)用在函數(shù)圖像的繪制中，一方面學(xué)生能夠更快的獲得準(zhǔn)確的圖像，另一方面對(duì)函數(shù)的性質(zhì)也有更加深入的了解.

例如在進(jìn)行二次函數(shù)f（x）=x2+2x，x∈[-3，1]圖像繪制時(shí)，應(yīng)用Excel軟件能夠具有下述幾點(diǎn)優(yōu)勢，其一，自變量值能夠任意進(jìn)行選取，其選取的步長越小，繪制出的圖像就越準(zhǔn)確；其二，函數(shù)的解析式和定義域能夠隨意進(jìn)行修改；其三，學(xué)生能夠更深刻的理解函數(shù)知識(shí).

3.Excel軟件在幾何教學(xué)中的應(yīng)用

在幾何知識(shí)的教學(xué)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用非常廣泛，能夠使幾何生動(dòng)形象的展現(xiàn)出來，學(xué)生也能加深對(duì)幾何概念的理解，這就類似于拖動(dòng)平面上的基本組成，使幾何性質(zhì)的闡述變?yōu)閷?duì)幾何現(xiàn)象的探究.現(xiàn)如今的幾何程序都具有界面友好、操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，教師能夠借此機(jī)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，脫離用紙和筆構(gòu)建的局限性，例如要學(xué)生通過一個(gè)點(diǎn)來建立同其他直線平行的直線，這時(shí)就能夠利用對(duì)稱和反射的原理來完成.

例如在繪制封閉圖形時(shí)能夠通過創(chuàng)建圖像對(duì)象的方法進(jìn)行，把圖表工作充分的利用起來.如題：繪制出以a（-6，-2），b（-2，2），c（2，4），d（4，-3）為頂點(diǎn)的四邊形.這個(gè)四邊形為封閉圖形，把四個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別輸入進(jìn)去，然后選擇“無數(shù)據(jù)折現(xiàn)散點(diǎn)圖”繪制出四邊形；當(dāng)要?jiǎng)h除某個(gè)點(diǎn)時(shí)只需要清除該點(diǎn)的坐標(biāo)，如果要增加點(diǎn)只需插入相應(yīng)的坐標(biāo)，也就是說Excel能夠自動(dòng)對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)節(jié)，相應(yīng)的坐標(biāo)軸也會(huì)進(jìn)行改變.因此在集合教學(xué)中應(yīng)用Excel軟件能夠使圖像的處理更加靈活，同時(shí)還能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，具有非常重大的意義.

4.Excel軟件在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用

Excel軟件中所提供的數(shù)據(jù)建模方法能夠有效的提高對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的能力，同時(shí)還能使學(xué)生把能力和方法融為一體，對(duì)于分析數(shù)據(jù)有著非常重要的意義.例如使用矩陣和向量來進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，能夠使學(xué)生加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解.

在數(shù)據(jù)建模的過程中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，這時(shí)應(yīng)用Excel軟件中的“添加趨勢線”，能夠結(jié)合數(shù)據(jù)的類型和實(shí)際情況對(duì)不同函數(shù)進(jìn)行擬合.例如對(duì)人口數(shù)量的變化情況進(jìn)行分析有利于相關(guān)政策的建立，如1995年為121000萬人，2000年126000萬人，2005年131000萬人，2010年137000萬人，試問2020年會(huì)達(dá)到多少人.類似這種問題都可以在Excel軟件中進(jìn)行，把數(shù)據(jù)都輸入到工作表中，選擇直線函數(shù)模型進(jìn)行擬合，然后添加趨勢線線性，在顯示R平方值之后能夠看出，R2的值越接近1，其擬合的相似度也就越高.因此Excel軟件能夠?yàn)閿?shù)學(xué)的理解加深探究的力度，為提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量有著不可替代的作用.

總 結(jié)

綜上所述，把Excel軟件應(yīng)用在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中能夠極大的增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)知，同時(shí)也提高了學(xué)生的觀察能力和思維能力，對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成有著非常大的意義.教師在教學(xué)中要合理利用Excel軟件，加強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)同Excel軟件的融合，要讓學(xué)生多動(dòng)手操作，加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解程度，增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)效益.

【參考文獻(xiàn)】

[1]邱建衛(wèi)，譚桂花.再論基于Excel的高中生物試題庫的指標(biāo)系統(tǒng)[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2010（09）：52.

篇3

【關(guān)鍵詞】　初中數(shù)學(xué)；應(yīng)用意識(shí)和能力；重要意義；培養(yǎng)途徑

一、培養(yǎng)初中學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義

數(shù)學(xué)是一門重要的學(xué)科，是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中不可缺少的重要工具，它的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值越來越受到社會(huì)的重視，它來源于生活實(shí)踐，又反過來為生活實(shí)踐服務(wù).　初中數(shù)學(xué)教學(xué)的根本目的，不僅是讓學(xué)生掌握必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維和發(fā)展智力，更重要的是使學(xué)生獲得一種能力――解決日常生活和工作中遇到的數(shù)學(xué)問題的能力.　然而，傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)只重視培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.　傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)大多是對(duì)準(zhǔn)升學(xué)考試的需要，局限于課堂，教師就題論題，空洞分析多，而敞開渠道和感受背景少；常以理論教學(xué)為中心，照本宣科，理論與實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)掌握不牢，難以應(yīng)用；解題訓(xùn)練也只是純數(shù)學(xué)的題海戰(zhàn)術(shù)，借鑒和搜集陳題多，發(fā)展創(chuàng)新和自編新題少.　這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生也許數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，考試能得高分，但應(yīng)用意識(shí)比較弱，應(yīng)用能力比較差.　所以，加強(qiáng)初中學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有助于提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力，是新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)初中生的重要要求，能夠順應(yīng)社會(huì)和時(shí)代的快速發(fā)展，是把數(shù)學(xué)教育轉(zhuǎn)到提高公民素質(zhì)教育軌道的一個(gè)重要措施.

二、培養(yǎng)初中學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和能力的途徑

1.　教師應(yīng)強(qiáng)化應(yīng)用意識(shí)并發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用

教師要應(yīng)用意識(shí)先行，并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的不僅僅是為了備考升學(xué)，從長遠(yuǎn)來看，更主要是為了使用數(shù)學(xué). 多引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)有個(gè)宏觀認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注在我們的現(xiàn)實(shí)生活中無處不存在數(shù)學(xué)應(yīng)用，以豐富的實(shí)例讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)無處不在，并承擔(dān)著重要的價(jià)值，甚至起著決定性作用，幫助學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣.　同時(shí)要讓學(xué)生意識(shí)到要想使數(shù)學(xué)真正滲透到每一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域和生活領(lǐng)域，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)的工具功能，加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)與能力的培養(yǎng)是生活發(fā)展的必然要求，勢在必行，激勵(lì)學(xué)生樹立努力學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的遠(yuǎn)大理想并付諸行動(dòng).

2.　創(chuàng)設(shè)生活情景，感受數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系

初中生年齡偏小，理解能力不強(qiáng)，許多學(xué)生對(duì)數(shù)都不能很好地建立表象，更不能真正地理解數(shù)的內(nèi)涵.　因此，初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，數(shù)學(xué)教師要善于從學(xué)生的生活中抽象出數(shù)學(xué)問題，密切聯(lián)系生活實(shí)際，把生活中的問題引進(jìn)課堂，利用課堂中學(xué)習(xí)的知識(shí)解決實(shí)踐問題.　這就需要教師不僅選材要密切聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，而且教學(xué)要盡可能從學(xué)生熟悉的和感興趣的生活情景出發(fā)，從學(xué)生所熟悉的生活、生產(chǎn)及學(xué)科的實(shí)際問題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察比較、概括推理、綜合歸納出數(shù)學(xué)要領(lǐng)和規(guī)律，提煉數(shù)學(xué)思想和方法.　例如，在負(fù)數(shù)學(xué)習(xí)時(shí)可以以學(xué)生學(xué)校生活收支和溫度升降為例.　通過入不敷出引入負(fù)數(shù)的概念，并給出正負(fù)數(shù)的表示.　再用溫度計(jì)溫度的升降幫助學(xué)生理解有理數(shù)的加減法并歸納其法則.　創(chuàng)設(shè)生活情景，感受數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，實(shí)質(zhì)上是以生動(dòng)鮮明的案例讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)源于生活，沒有生活的數(shù)學(xué)是空洞的、抽象的，沒有數(shù)學(xué)的生活是不存在和無法進(jìn)行的.　要拉近學(xué)生、數(shù)學(xué)、生活之間的距離，使學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)從周圍熟悉的事物中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和理解數(shù)學(xué)，體會(huì)到數(shù)學(xué)就在身邊，感受到數(shù)學(xué)的趣味和作用，體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的魅力.

3.　重視“數(shù)學(xué)建模”，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的“工具性”，學(xué)會(huì)“用數(shù)學(xué)”

數(shù)學(xué)是人們學(xué)習(xí)、工作和研究現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不可缺少的工具.　突出數(shù)學(xué)應(yīng)用，就應(yīng)站在構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的高度來認(rèn)識(shí)并實(shí)施.　初中“數(shù)學(xué)建模”　側(cè)重于培養(yǎng)初中生從實(shí)際生產(chǎn)生活中提出數(shù)學(xué)問題并表達(dá)的能力，側(cè)重于培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)模型、初步構(gòu)建數(shù)學(xué)模型和對(duì)數(shù)學(xué)問題及模型進(jìn)行變換應(yīng)用等能力.　例如，在學(xué)習(xí)完不等式相關(guān)內(nèi)容后，可引入產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售、物價(jià)上漲與下跌等應(yīng)用問題，引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)建模，感受數(shù)學(xué)的工具性.　總之，重視“數(shù)學(xué)建模”，引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，可以使學(xué)生感到具體的實(shí)際問題就在自己身邊，等待解決，激發(fā)了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的“工具性”. 通過建模活動(dòng)，讓學(xué)生從中領(lǐng)會(huì)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法，學(xué)會(huì)“用數(shù)學(xué)”.

4.　加強(qiáng)實(shí)踐，深化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和能力

篇4

【摘要】函數(shù)在日常生活中應(yīng)用非常廣泛，同時(shí)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)課程中，函數(shù)教學(xué)也是初中數(shù)學(xué)教學(xué)課程中十分重要的一部分內(nèi)容。初中數(shù)學(xué)大多數(shù)數(shù)學(xué)問題都涉及到了函數(shù)，因此函數(shù)教學(xué)必須引起重視。初中函數(shù)教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)有著重要的作用和意義。由此可見，初中函數(shù)教學(xué)有效性研究是非常有必要的，本文主要就初中函數(shù)教學(xué)的有效性進(jìn)行了分析研究，希望對(duì)于提高初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量有所幫助。

關(guān)鍵詞 初中數(shù)學(xué)；函數(shù)教學(xué)；有效性；教學(xué)方法

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)課程中，函數(shù)教學(xué)是十分重要的教學(xué)內(nèi)容。與此同時(shí)，函數(shù)教學(xué)也是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)，學(xué)生對(duì)于這部分內(nèi)容較為難理解，函數(shù)教學(xué)有效性的研究尤其獨(dú)特的意義。關(guān)于初中函數(shù)，學(xué)生可以借助函數(shù)更加客觀的研究世界的變化規(guī)律，同時(shí)對(duì)于提高學(xué)生的邏輯思維能力和思辨能力也有著一定的幫助。因此，加強(qiáng)初中函數(shù)教學(xué)有效性研究有著重要的作用和意義。

一、函數(shù)教學(xué)對(duì)于學(xué)生發(fā)展的重要意義

1.提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，幫助學(xué)生領(lǐng)悟函數(shù)思想

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)也獲得了長足的進(jìn)步，知識(shí)創(chuàng)新成為世界科技的主題。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)課程中，函數(shù)教學(xué)作為重要的一部分，也相應(yīng)的發(fā)生了變化。在新的形勢下，我們對(duì)于函數(shù)認(rèn)識(shí)不能僅僅局限于表面，只是單獨(dú)把它看做一種知識(shí)，我們更要把它看成事物之間的變化關(guān)系，借助函數(shù)更加客觀的研究世界變化規(guī)律。在函數(shù)教學(xué)中，幫助學(xué)生領(lǐng)悟函數(shù)思想，對(duì)于學(xué)生的發(fā)展有著重要的作用和意義。同時(shí)，形成函數(shù)思想也是教學(xué)的一大重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生掌握函數(shù)思想，可以幫助學(xué)生更加清晰的對(duì)事物的發(fā)展趨勢做出預(yù)測。另一方面，函數(shù)還可以幫助學(xué)生更好的理解建模的過程。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，數(shù)學(xué)建模對(duì)于很多的數(shù)學(xué)問題的解決都有著重要的意義，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)建模過程的理解，對(duì)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)有著不可忽視的意義。

2.借助函數(shù)解決數(shù)學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)

函數(shù)的特點(diǎn)是可以借助圖形和符號(hào)來闡釋數(shù)學(xué)思想，可以更加方便的理解數(shù)學(xué)思想。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)課程中，學(xué)生利用函數(shù)思想可以更加清晰的認(rèn)識(shí)生活中的具體問題，并且將函數(shù)思想融入到具體的生活問題中，然后利用函數(shù)思想將問題清晰化加以解決。初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)之一便是函數(shù)教學(xué)，加強(qiáng)初中函數(shù)教學(xué)有效性研究是十分重要的。

二、加強(qiáng)初中函數(shù)有效性研究

1.選擇合理的教學(xué)方法

選擇合理的教學(xué)方法是提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的有效途徑。在初中函數(shù)教學(xué)中，對(duì)于教學(xué)方法的選擇更為重要。類比教學(xué)是初中函數(shù)教學(xué)最為常用也最為實(shí)用的一種教學(xué)方法。通過類比教學(xué)，學(xué)生對(duì)于函數(shù)教學(xué)思想理解的更為透徹，而且可以更快更準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)新的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想。函數(shù)教學(xué)借助類比法，有助于學(xué)生舉一反三，加深理解，可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)遷移能力。比如在初中函數(shù)教學(xué)中，將正比例函數(shù)和反比例函數(shù)正反結(jié)合進(jìn)行講解，不僅有助于學(xué)生理解函數(shù)知識(shí)，還可以提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。以正反比例函數(shù)為例，y=3x與y=3/x結(jié)合講解，畫出圖形，讓學(xué)生進(jìn)行比較學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。因此，教師在進(jìn)行函數(shù)教學(xué)時(shí)，要注意類比教學(xué)方法的應(yīng)用，確保學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)函數(shù)的掌握度。

2.注意數(shù)形結(jié)合

在初中函數(shù)教學(xué)中，數(shù)形結(jié)合是非常重要的一種思想，是初中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)的精髓和靈魂。教師在教學(xué)過程中注意數(shù)形結(jié)合，函數(shù)教學(xué)將會(huì)事半功倍。利用圖形，將抽象的函數(shù)知識(shí)化為具象，幫助學(xué)生形成鮮明的解題思路。以下面教學(xué)案例為例，闡述數(shù)形結(jié)合的重要性以及實(shí)用性。例題：解不等式x2+7x-9<0。對(duì)于這道數(shù)學(xué)函數(shù)題來說，利用圖形能夠使學(xué)生更加形象的理解函數(shù)知識(shí)，同時(shí)還可以加深學(xué)生的記憶。另一方面，利用數(shù)形結(jié)合思想也有助于教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的提升。利用解不等式組討論的方法顯得太為麻煩，而且不易理解，利用數(shù)形結(jié)合，則解決了這一問題。

3.優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)知識(shí)遷移能力

在函數(shù)教學(xué)過程中，教師要明白學(xué)生的主體作用，教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該圍繞學(xué)生展開。教師要注意加強(qiáng)學(xué)生各種能力的培養(yǎng)，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，積極引導(dǎo)學(xué)生，給予學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)和理解函數(shù)知識(shí)。另一方面，要注重加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，注意各類函數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，教師要善于利用教學(xué)方法讓學(xué)生了解函數(shù)知識(shí)。初中函數(shù)大多數(shù)解題思路是相通的，教師要加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，幫助學(xué)生比較各類函數(shù)之間的異同。優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，幫助學(xué)生更好的理解函數(shù)思想的精髓。

4.營造和諧的課堂氛圍

在初中函數(shù)教學(xué)中，教師的作用是非常重要的，對(duì)于學(xué)生理解函數(shù)思想有著重要的影響。教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)時(shí)，要營造和諧的課堂氛圍，要結(jié)合不同學(xué)生的不同特點(diǎn)，合理選擇教學(xué)方式。值得注意的是，在函數(shù)教學(xué)中由于難點(diǎn)和重點(diǎn)較多，學(xué)生學(xué)習(xí)起來也較為困難，因此教師要根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)來合理分配教學(xué)任務(wù)，給予一些基礎(chǔ)差的同學(xué)仔細(xì)講解，營造和諧的課堂氛圍，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

三、結(jié)語

總體來說，在初中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)過程中，教師要正確認(rèn)識(shí)加強(qiáng)函數(shù)教學(xué)的有效性研究的必要性和重要性。在函數(shù)教學(xué)中，教師要注意選擇合理的教學(xué)方法，將數(shù)形結(jié)合思想融入到函數(shù)教學(xué)中去，同時(shí)還要優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力，營造和諧的課堂氛圍，提高學(xué)生的函數(shù)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]卓順煌.初中函數(shù)教學(xué)有效性探索[J].考試周刊，2013（50）：101-102

篇5

作者簡介：劉佑祥（1946-），男，湖北武漢人，武漢科技大學(xué)中南分校信息工程學(xué)院副教授。

（武漢科技大學(xué)中南分校 信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430223 ）

摘 要： 本文分析了在MATLAB中實(shí)現(xiàn)SIMULINK自定義函數(shù)的重要意義，系統(tǒng)地闡述了通過S-FUNCTION實(shí)現(xiàn)SIMULINK自定義模塊的兩種途徑，以及基于這兩種途徑的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)方案，并針對(duì)實(shí)際應(yīng)用給出了詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)例。

關(guān)鍵詞：MATLAB；SIMULINK；自定義模塊；S-FUNCTION

1 MATLAB及SIMULINK簡介

1.1 功能強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算軟件MATLAB

MATLAB是Matrix Laboratory的縮寫，顧名思義，其基本數(shù)據(jù)單位是矩陣。所以，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似，用來求解計(jì)算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡捷得多，因此早期主要用于現(xiàn)代控制中復(fù)雜的矩陣、向量的各種運(yùn)算。由于 MATLAB提供了強(qiáng)大的矩陣處理和繪圖功能，很多專家因此在自己擅長的領(lǐng)域里用它編寫了許多專門的MATLAB工具包，如控制系統(tǒng)工具包、系統(tǒng)辨識(shí)工具包、信號(hào)處理工具包、魯棒控制工具包、最優(yōu)化工具包等等幾十種工具包。由于MATLAB功能的不斷擴(kuò)展，現(xiàn)在的MATLAB軟件除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力外，還提供了專業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算，文字處理，可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功能。所以今天的MATLAB已不僅僅局限與現(xiàn)代控制系統(tǒng)分析和綜合應(yīng)用，它已是一種包羅眾多學(xué)科的功能強(qiáng)大的“技術(shù)計(jì)算語言”。

1.2 使用MATLAB進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的突出優(yōu)點(diǎn)

和傳統(tǒng)的科學(xué)計(jì)算軟件語言相比，MATLAB語言具有以下的突出優(yōu)點(diǎn)：

語言簡潔緊湊，使用方便靈活，庫函數(shù)極其豐富。MATLAB程序書寫形式自由，能夠利用豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)都由本領(lǐng)域的專家編寫，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠性。

運(yùn)算符豐富。由于MATLAB是用C語言編寫的，MATLAB提供了和C語言幾乎一樣多的運(yùn)算符，靈活使用MATLAB的運(yùn)算符將使程序變得極為簡短。

流程控制功能強(qiáng)大。MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語句和if語句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦浴?/p>

程序限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無需對(duì)矩陣預(yù)先定義就可使用。

程序的可移植性很好。寫好的MATLAB代碼基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

圖形功能強(qiáng)大。在FORTRAN和C語言里，繪圖都很不容易，但在MATLAB里，數(shù)據(jù)的可視化非常簡單。MATLAB還具有較強(qiáng)的編輯圖形界面的能力。

源程序的開放性。開放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過對(duì)源文件的修改以及加入自己的文件構(gòu)成新的工具箱。

1.3 建模與仿真集成環(huán)境SIMULINK

SIMULINK是MATLAB最重要的組件之一，它為用戶提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。 在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜的系統(tǒng)。SIMULINK具有適應(yīng)面廣、結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、貼近實(shí)際、效率高、靈活等優(yōu)點(diǎn)，因此 SIMULINK已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。同時(shí)有大量的第三方軟件和硬件可應(yīng)用于或被要求應(yīng)用于SIMULINK。

2 自定義模塊設(shè)計(jì)在SIMULINK建模中的重要意義

前文中已經(jīng)詳細(xì)介紹了MATLAB/SIMULINK具有的強(qiáng)大功能和廣泛應(yīng)用，在本節(jié)我們將討論使用SIMULINK建模時(shí)自定義模塊設(shè)計(jì)的重要性。事實(shí)上任何功能強(qiáng)大的軟件包或者軟件開發(fā)工具，在設(shè)計(jì)的時(shí)候都不可能面面俱到，考慮到所有實(shí)際應(yīng)用中的需求。即使軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)考慮到并實(shí)現(xiàn)了所有已知的應(yīng)用要求，隨著時(shí)間的推移，在應(yīng)用中也可能產(chǎn)生新的要求。因此，當(dāng)現(xiàn)有的SIMULINK模塊無法滿足用戶的仿真建模要求時(shí)，自定義模塊設(shè)計(jì)就顯得尤其重要。自定義模塊設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)意味著用戶可以根據(jù)其實(shí)際要求創(chuàng)建最適用的仿真用模塊，從而大大提高建模的效率與仿真的準(zhǔn)確性。

其次，在實(shí)現(xiàn)一些特殊功能模塊時(shí)，即使在SIMULINK本身自帶模塊可以滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，使用自定義模塊設(shè)計(jì)也會(huì)更加高效。SIMULINK的自帶模塊一般具有很高的通用性和基本性，用戶可以用組合的方式將多個(gè)基本模塊搭建成所需的復(fù)雜模塊，然而這種搭建方式可能是繁瑣甚至困難的，使用自定義模塊設(shè)計(jì)則會(huì)相當(dāng)簡捷方便。

最后，使用自定義模塊設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)修改的靈活性大有裨益。在系統(tǒng)建模仿真的過程中，不可避免的要對(duì)搭建的模型進(jìn)行修改；如果某些常常需要改動(dòng)的模塊是用普通SIMULINK自帶模塊搭建而成的，那么每次修改模型時(shí)都需要重新搭建這些模塊，這是很費(fèi)時(shí)費(fèi)力的一件事情。如果使用自定義模塊來實(shí)現(xiàn)這些需要更改的部分，那么改動(dòng)模型可能僅僅只需要重新寫幾行代碼。

下面我們通過一個(gè)實(shí)際例子來說明自定義模塊設(shè)計(jì)的作用。比如，一個(gè)用狀態(tài)方程表示的線性系統(tǒng)，在SIMULINK中可以簡單的用一個(gè)狀態(tài)空間模塊來實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。

圖1 狀態(tài)空間模塊

但是，如果我們需要建模的系統(tǒng)的狀態(tài)方程具有非線性項(xiàng)時(shí)，如，這時(shí)SIMULINK自帶的狀態(tài)空間模塊就不能滿足要求了。所以我們就需要設(shè)計(jì)一個(gè)自定義模塊，既能實(shí)現(xiàn)基本的狀態(tài)空間模塊的功能，又能具有我們要求的非線性特點(diǎn)。

3 使用S-FUNCTION實(shí)現(xiàn)自定義系統(tǒng)模塊

鑒于自定義模塊設(shè)計(jì)的重要性，MATLAB為用戶提供了S-FUNCTION來實(shí)現(xiàn)自定義的功能。 S-FUNCTION即System Function的縮寫，是一種自定義模塊編寫的規(guī)范以及相關(guān)工具。按照這種規(guī)范編寫的代碼能夠被MATLAB識(shí)別并編譯生成自定義模塊文件。一旦編譯完成，這個(gè)自定義模塊文件和SIMULINK自帶的模塊在功能上完全相同，可以隨意的復(fù)制，拷貝，移動(dòng)和連接，并且在運(yùn)行時(shí)不需要再次編譯。

從實(shí)現(xiàn)方式來說，在MATLAB中使用S-FUNCTION生成自定義模塊有以下兩種方式：使用S-FUNCTION Builder生成或者直接編寫.m文件生成。前者勝在方便易學(xué)，需要用戶輸入的代碼量少；而后一種方式則比較靈活，生成的代碼執(zhí)行效率較高。下面筆者將對(duì)兩種方式分別介紹。

3.1 使用S-FUNCTION Builder 生成自定義模塊

MATLAB在SIMULINK工具箱的“User-Defined Functions”庫中提供了S-FUNCTION Builder模塊。S-FUNCTION Builder實(shí)際上可以看作一個(gè)代碼生成器，用戶只需在模塊中設(shè)置生成自定義模塊所需的參數(shù)和代碼，點(diǎn)擊S-FUNCTION Builder中的Build按鈕就可以編譯生成自定義模塊的代碼。

圖2 S-FUNCTION Builder模塊

圖3 S-FUNCTION Builder主設(shè)置頁

雙擊S-FUNCTION Builder圖標(biāo)，可以打開主設(shè)置頁，如圖3所示。

以下是如何對(duì)S-FUNCTION Builder進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置的解釋：

在S-function name文本框中可以輸入用戶對(duì)自定義模塊的命名。

在Initialization屬性頁中，可以定義系統(tǒng)連續(xù)或者離散的狀態(tài)數(shù)量和初狀態(tài)，取樣方式和取樣間隔。

在Data Property屬性頁中，可以定義系統(tǒng)的輸入輸出變量以及一些中間參數(shù)。這些數(shù)據(jù)可以是一維或者二維的實(shí)數(shù)或者復(fù)數(shù)。

在Libraries屬性頁中，可以將在本模塊里用到的函數(shù)庫加入庫列表，缺省為引用math.h庫。

編寫狀態(tài)迭代部分的代碼時(shí)，如果該模塊是一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)，則應(yīng)該使用Continuous Derivatives屬性頁輸入描述狀態(tài)迭代部分的代碼。S-FUNCTION Builder中定義連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)為xC[0]，xC[1]，xC[2]……，相應(yīng)的狀態(tài)的導(dǎo)數(shù)為dx[0]，dx[1]，dx[2]等。如果該模塊為離散系統(tǒng)，編寫步驟和連續(xù)系統(tǒng)類似，不同的是需要使用Discrete Update選項(xiàng)頁，而且系統(tǒng)狀態(tài)定義為xD[0]，xD[1]，xD[2]等。

在Outputs屬性頁可以定義系統(tǒng)的輸出方程。

在Build Info屬性頁中可以設(shè)置一些編譯選項(xiàng)，如Show compile steps，Generate wrapper TLC，Create a debuggable MEX-file等。

當(dāng)所有設(shè)置項(xiàng)和代碼都設(shè)置完成后，點(diǎn)擊Build按鈕編譯生成自定義模塊。

3.2 直接編寫.m文件生成自定義模塊

除了使用S-FUNCTION Builder生成自定義模塊，我們還可以根據(jù)S-FUNCTION的標(biāo)準(zhǔn)直接編寫自定義模塊對(duì)應(yīng)的.m文件。MATLAB提供了sfuntmpl.m模板程序供用戶參考，用戶可以在這一模板程序的基礎(chǔ)上添加自己的代碼，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。以下筆者將針對(duì)模板的源碼做進(jìn)一步討論。

首先是函數(shù)定義function [sys,x0,str,ts] = sfuntmpl(t,x,u,flag)。其中，函數(shù)名為sfuntmpl；t為當(dāng)前時(shí)間，x為當(dāng)前狀態(tài)，u為當(dāng)前輸入，flag是用于切換執(zhí)行代碼的開關(guān)，不同的flag值對(duì)應(yīng)不同功能的代碼段；sys為返回的系統(tǒng)模型，x0為輸出狀態(tài)，str為狀態(tài)排序指針，ts為取樣時(shí)間。以下是使用不同flag值調(diào)用sfuntmpl函數(shù)時(shí)執(zhí)行的功能：

flag=0，調(diào)用初始化函數(shù)mdlInitializeSizes對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化；

flag=1，調(diào)用函數(shù)mdlDerivatives更新連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)；

flag=2，調(diào)用函數(shù)mdlUpdates更新連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)；

flag=3，調(diào)用函數(shù)mdlOutputs對(duì)輸出變量y賦值；

flag=4，調(diào)用函數(shù)GetTimeOfNextVarHit，返回下一個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)（僅用于變步長取樣）到變量TNEXT

flag=5，系統(tǒng)保留選項(xiàng)，暫不使用

flag=9，終止程序并刪除系統(tǒng)

接下來用戶需要對(duì)這些模塊執(zhí)行過程中的子函數(shù)按照需求進(jìn)行編碼。mdlInitializeSizes函數(shù)：function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes

首先需要在size結(jié)構(gòu)體中分別定義連續(xù)或離散狀態(tài)的個(gè)數(shù)，輸入輸出變量的個(gè)數(shù)，系統(tǒng)的輸入是否影響輸出，取樣時(shí)間的個(gè)數(shù)，再調(diào)用內(nèi)部函數(shù)simsize為生成的系統(tǒng)分配內(nèi)存空間，并給出系統(tǒng)狀態(tài)和取樣時(shí)間的初始值。此函數(shù)無輸入。

mdlDerivatives函數(shù)：function sys=mdlDerivatives(t,x,u)

實(shí)現(xiàn)基于t，x，u的狀態(tài)方程，定義連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)更新規(guī)則

mdlUpdates函數(shù)：function sys=mdlUpdate(t,x,u)

實(shí)現(xiàn)基于t，x，u的狀態(tài)方程，定義離散系統(tǒng)的狀態(tài)更新規(guī)則

mdlOutputs函數(shù)：function sys=mdlOutputs(t,x,u)

實(shí)現(xiàn)基于t，x，u的輸出方程，定義輸出變量

mdlGetTimeOfNextVarHit函數(shù)：function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)

定義下一個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)，缺省為當(dāng)前時(shí)間加上1個(gè)取樣時(shí)間

mdlTerminate函數(shù)：function sys=mdlTerminate(t,x,u)

定義退出模塊時(shí)的操作，一般用于釋放分配的內(nèi)存空間

4 應(yīng)用實(shí)例

在本節(jié)中，將結(jié)合前面給出的基于S-FUNCTION的方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義模塊的設(shè)計(jì)。以前面提到的一個(gè)非線性系統(tǒng)為例，首先我們需要分析該系統(tǒng)的構(gòu)成情況――這一簡單系統(tǒng)為連續(xù)系統(tǒng)，其輸入、輸出以及狀態(tài)均為一維變量。

以下將討論使用兩種方法實(shí)現(xiàn)的具體步驟。

4.1使用S－FUNCTION Builder

首先新建一個(gè)S-FUNCTION Builder模塊，在S-function name文本框中輸入用戶對(duì)自定義模塊的命名，如testsys；在Initialization屬性頁中，將Number of continuous states定義為1，Continuous states IC定義為系統(tǒng)初態(tài)，如0，Sample mode選為Continuous；Data Property屬性頁和Libraries屬性頁，使用缺省的系統(tǒng)設(shè)置即可（缺省輸入定義為u0，缺省輸出定義為y0）； 在Continuous Derivatives屬性頁給出狀態(tài)方程：dx[0]=xC[0]*xC[0]+u0[0]；在Outpus屬性頁給出輸出方程：y0[0]=xC[0]+u0[0]；編譯后即可產(chǎn)生自定義模塊testsys。

4.2 直接編寫.m文件

首先聲明模塊為function [sys,x0,str,ts] = testsys(t,x,u,flag)

接著編寫mdlInitializeSizes函數(shù)

function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes

sizes = simsizes; %生成一個(gè)空的size結(jié)構(gòu)體

sizes.NumContStates=1;%定義輸入、輸出、狀態(tài)個(gè)數(shù)

sizes.NumDiscStates=0;

sizes.NumOutputs=1;

sizes.Numinputs=1;

sizes.DirFeedthrough=1;

sizes.NumSampleTimes=1;

sys=simsizes(sizes); %分配空間

x0=0;%初態(tài)和取樣時(shí)間

ts=0;

end mdlInitializeSizes

然后是mdlDerivatives函數(shù)

function sys=mdlDerivatives(t,x,u)

sys = x*x+u;

end mdlDerivatives

最后是mdlOutputs函數(shù)

function sys=mdlOutputs(t,x,u)

sys=x+u;

end mdlOutputs

至此自定義模塊的代碼編寫完成。

本文在MATLAB的S-FUNCTION框架下探討了兩種實(shí)現(xiàn)自定義模塊設(shè)計(jì)的方法以及詳細(xì)的設(shè)計(jì)實(shí)例。鑒于MATLAB的主導(dǎo)性地位，相信隨著其功能的進(jìn)一步完善，MATLAB/SIMULINK將會(huì)在科學(xué)研究與工程科技各領(lǐng)域扮演更重要的角色，而自定義模塊設(shè)計(jì)則會(huì)是用戶在進(jìn)行SIMULINK建模時(shí)強(qiáng)有力的武器。

參考文獻(xiàn)

篇6

關(guān)鍵詞：新升本科院校 文科數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)思維

引言

大學(xué)文科數(shù)學(xué)課程建設(shè)有狹義和廣義之說，狹義是指經(jīng)管類高等數(shù)學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)等系列數(shù)學(xué)課程的建設(shè)，廣義還應(yīng)包含文、史、哲、藝等更多文科類院系學(xué)生的數(shù)學(xué)教學(xué)。在我國高等教育大眾化有效實(shí)施、知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代漸趨來臨、綜合國力競爭日趨激烈的背景下，進(jìn)行廣義高校文科數(shù)學(xué)課程建設(shè)具有戰(zhàn)略意義［1］。而作為我國高等教育由精英教育模式向大眾教育轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物――新升本科院校，在大學(xué)文科數(shù)學(xué)課程建設(shè)方面正面臨著巨大的挑戰(zhàn)，如何在生源較差的實(shí)際情況下，保障教學(xué)質(zhì)量適應(yīng)本科教學(xué)要求，實(shí)現(xiàn)“內(nèi)涵”升本，是亟待解決的問題［2］。

1.新升本科院校文科數(shù)學(xué)教學(xué)障礙分析

新升本科院校文科數(shù)學(xué)教學(xué)所面臨的困難主要有：（1）新升本科院校的學(xué)生錄取分?jǐn)?shù)較低，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較差。（2）高中文理分科出現(xiàn)的文理偏科，使文科生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣普遍不高。（3）沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。不懂得怎樣去學(xué)習(xí)，如何分配學(xué)習(xí)時(shí)間，對(duì)數(shù)學(xué)的思維方式知之甚少。（4）多數(shù)文科生認(rèn)為開設(shè)數(shù)學(xué)課同自己的專業(yè)沒有太大的聯(lián)系，學(xué)不學(xué)沒有什么影響，部分教師也對(duì)開設(shè)文科數(shù)學(xué)的重要性沒有太多認(rèn)識(shí)，所以比較消極地對(duì)待教學(xué)工作，教師在講臺(tái)上唱獨(dú)角戲、滿堂灌輸，學(xué)生消極被動(dòng)地聽課，教與學(xué)難以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。（5）懶惰和畏難情緒隨時(shí)作祟。遇到難題，他們常常選擇放棄。（6）對(duì)高等學(xué)校教學(xué)模式的不適應(yīng)。進(jìn)入高校以后一下子面對(duì)那么多門課，每門課龐大的知識(shí)量令他們接應(yīng)不暇。文科生對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的不適應(yīng)感觸尤其強(qiáng)烈。另外高中階段習(xí)慣了“靠老師”的灌輸式學(xué)習(xí)，現(xiàn)在一下子要轉(zhuǎn)變?yōu)榭孔约旱淖灾魇綄W(xué)習(xí)，就更加感到不適應(yīng)。（7）數(shù)學(xué)的抽象性使得數(shù)學(xué)問題的解決經(jīng)常伴隨著困難，使本來基礎(chǔ)較差的文科生常有挫敗感而逐漸失去信心。

2.應(yīng)對(duì)策略

針對(duì)新升本科院校文科數(shù)學(xué)教學(xué)中的問題，要搞好新升本科院校文科數(shù)學(xué)教學(xué)，首要的是加強(qiáng)認(rèn)識(shí)與宣傳，從社會(huì)需要層面理解其重要性、必要性和迫切性。使師生及校方、社會(huì)各方面給予充分的重視，這是搞好文科數(shù)學(xué)教學(xué)的前提。其次，充分考慮文科學(xué)生的特點(diǎn)，明確教學(xué)內(nèi)容。文科生的專業(yè)特點(diǎn)決定了文科數(shù)學(xué)不宜對(duì)學(xué)生要求太高。教學(xué)內(nèi)容不能只在理科的教材的基礎(chǔ)上加以刪減，建議任課教師與院系專業(yè)教師共同商議、確定講授的內(nèi)容，切合學(xué)生當(dāng)前及今后發(fā)展的實(shí)際，有利于整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。教學(xué)目標(biāo)應(yīng)突出數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練。以數(shù)學(xué)思維過程為線索，通過講解數(shù)學(xué)概念及概念形成背景，引導(dǎo)學(xué)生品味數(shù)學(xué)思維的特征，可以穿插數(shù)學(xué)史，以分析大師們的思維歷程和個(gè)性魅力感染學(xué)生。第三，結(jié)合數(shù)學(xué)建模開展數(shù)學(xué)應(yīng)用教學(xué)，讓數(shù)學(xué)走進(jìn)學(xué)生生活。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中，體味生活中的數(shù)學(xué)，自覺地把數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來，嘗試用數(shù)學(xué)眼光觀察大千世界。第四，尊重學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的客觀規(guī)律，由淺入深，循序漸進(jìn)，表揚(yáng)為主，幫助學(xué)生逐步樹立信心，消除畏難情緒，養(yǎng)成愛鉆研的好習(xí)慣。第五，加強(qiáng)學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，幫助其養(yǎng)成提前預(yù)習(xí)、及時(shí)復(fù)習(xí)、注重效率等好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，即所謂“授人以漁”，使其自主學(xué)習(xí)，自己去把握知識(shí)、去發(fā)現(xiàn)問題，教師在整個(gè)教學(xué)中只起“導(dǎo)”的作用。第六采取多種形式和手段豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的積極性。借助多媒體技術(shù)使文科數(shù)學(xué)教學(xué)變得生動(dòng)而又直觀，使數(shù)學(xué)內(nèi)容具有更強(qiáng)真實(shí)感和表現(xiàn)力。最后，改變考核方式。應(yīng)提倡根據(jù)人文專業(yè)的特點(diǎn)，采用以考核學(xué)生理解程度為主的開卷考試，形式也應(yīng)不拘一格，例如，讓學(xué)生就數(shù)學(xué)中某一認(rèn)識(shí)較深或較感興趣的問題，與自己專業(yè)相結(jié)合做一點(diǎn)研究。倘若他們認(rèn)真而不是敷衍地完成，可能一生都會(huì)記住這一經(jīng)歷與結(jié)果，而其中的啟示與教益更會(huì)讓他們受

益終身。

結(jié)語

數(shù)學(xué)作為一個(gè)工具學(xué)科，不僅對(duì)理科專業(yè)學(xué)生來講至關(guān)重要，對(duì)文科學(xué)生良好思維品質(zhì)的形成，創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)也具有重要意義。新升本科院校文科數(shù)學(xué)教學(xué)面臨眾多困難，要實(shí)現(xiàn)專科向本科的轉(zhuǎn)變，辦出特色，文科數(shù)學(xué)教學(xué)改革首當(dāng)其沖。

參考文獻(xiàn)：

篇7

移和應(yīng)用的能力。

【關(guān)鍵詞】 減數(shù)分裂 ；動(dòng)畫展示 ； 模型建構(gòu) ；教學(xué)反思

1 教材分析

減數(shù)分裂是一種特殊方式的有絲分裂,它與有絲分裂既有相同點(diǎn)也有不同之處,因此減數(shù)分裂的知識(shí)與必修一中有絲分裂的知識(shí)有著密切的聯(lián)系，同時(shí)它對(duì)于維持有性生殖的生物體前后代中染色體數(shù)目的恒定有重要意義，是生物遺傳和變異的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，也是孟德爾遺傳定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，它還與必修二中遺傳與染色體、遺傳的分子基礎(chǔ)、基因重組等都有一定的聯(lián)系，它還可構(gòu)建概念模型、數(shù)學(xué)模型、物理模型，通過各種圖文轉(zhuǎn)換的方式考察學(xué)生的能力，所以“減數(shù)分裂”相關(guān)知識(shí)在高考中是個(gè)必考點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 闡明減數(shù)分裂及舉例說明配子的 形成過程(C)；

2.2 舉例說明受精作用（B）;

2.3 觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂（A）。

3 重點(diǎn)難點(diǎn)

3.1 教學(xué)重點(diǎn)：

（1）減數(shù)分裂的概念；

（2）的形成過程；

（3）受精作用的過程。

3.2 教學(xué)難點(diǎn)：模擬減數(shù)分裂過程中染色體的變化，比較和卵細(xì)胞形成過程的異同。

4 教學(xué)過程

4.1 課堂導(dǎo)入

由于“減數(shù)分裂”這部分知識(shí)比較抽象難懂，因此學(xué)生普遍覺得此處難度大、題型變化多、錯(cuò)誤率高。筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)中嘗試通過改變知識(shí)的呈現(xiàn)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)驅(qū)力，收到較好的效果。此處，筆者通過PPT展示了一組圖片：成龍和他的兒子黃祖明、我和我的一家人、著名殘疾人音樂指揮家舟舟（21三體綜合癥患者）、性腺發(fā)育不良患者等，向?qū)W生展示自然界中普遍存在的遺傳和變異的現(xiàn)象，同時(shí)激發(fā)學(xué)生思考：人類的親代和子代之間為什么會(huì)存在遺傳和變異的現(xiàn)象？遺傳物質(zhì)通過有性生殖中的減數(shù)分裂和受精作用傳遞給子代，為什么有的子代正常，而有的子代卻象舟舟一樣患有染色體異常遺傳病？他們的親代在減數(shù)分裂中出現(xiàn)了怎樣異常情況才導(dǎo)致這樣的患兒出生？正常的減數(shù)分裂又是怎樣的？通過圖片展示結(jié)合一系列啟發(fā)誘導(dǎo)很自然地激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣。

4.2 提出問題

先讓學(xué)生回憶一下有絲分裂的過程及該過程中細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目、DNA的數(shù)目規(guī)律，然后引導(dǎo)學(xué)

生思考在形成有性生殖細(xì)胞或卵細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞是怎樣分裂的，從而引出減數(shù)分裂的概念。讓學(xué)生閱讀

教材，要求學(xué)生說出減數(shù)分裂的概念，并找出減數(shù)分裂的特點(diǎn)。

4.3 難點(diǎn)突破

的形成過程是本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)難點(diǎn)，是理解減數(shù)分裂的過程和特點(diǎn)的基礎(chǔ)，但

的形成過程抽象復(fù)雜，單單通過一般方法難以使學(xué)生理解，因此筆者采用播放動(dòng)畫、建構(gòu)模

型的方法較好的解決了這一難點(diǎn)。

4.3.1 動(dòng)畫展示

的形成過程抽象復(fù)雜，概念也較多，為降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，在科學(xué)性的前提下筆者采用多媒體動(dòng)畫教學(xué)變抽象為形象直觀，使學(xué)生易于理解。在學(xué)生觀看動(dòng)畫過程中引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考問題：減數(shù)分裂有細(xì)胞周期嗎？減數(shù)分裂的間期細(xì)胞中發(fā)生什么變化?間期結(jié)束后該細(xì)胞名稱叫什么？何為同源染色體？

有絲分裂的細(xì)胞中有同源染色體嗎？減數(shù)分裂中同源染色體的行為有何特點(diǎn)？什么是聯(lián)會(huì)？聯(lián)會(huì)的同源

染色體叫做四分體？減分一后期有何特點(diǎn)？減分二中染色體有沒有再次復(fù)制？減分二后期有何特點(diǎn)？減數(shù)分裂結(jié)束后形成的四個(gè)精細(xì)胞有何特點(diǎn)？此時(shí)的精細(xì)胞有生殖功能嗎？精細(xì)胞變形形成過程中發(fā)生了哪些變化？（聯(lián)系選修三中“的發(fā)生”的知識(shí)）染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂的什么時(shí)期？

4.3.2 建立物理模型

動(dòng)畫展示雖形象直觀，但由于學(xué)生對(duì)的形成過程缺乏感性認(rèn)識(shí)，且動(dòng)畫展示的速度較快，學(xué)生很難做到一下子全部掌握。因此,筆者還通過建立物理模型的方法來進(jìn)一步突破難點(diǎn)。課前，筆者準(zhǔn)備了兩種顏色的橡皮泥并制成兩對(duì)同源染色體，同時(shí)將基因定位在染色體上。課堂教學(xué)中將它們粘在黑板上（有條件的學(xué)校也可通過實(shí)物投影儀來展示），讓學(xué)生來制作減數(shù)分裂中染色體的動(dòng)態(tài)變化物理模型。

通過讓學(xué)生邊物理模型演示邊語言描述的形成過程中各時(shí)期的特點(diǎn)，使他們進(jìn)一步理解細(xì)胞核中染色體會(huì)在紡錘體的牽引下發(fā)生的變化。同時(shí)結(jié)合物理模型對(duì)概念（同源染色體、聯(lián)會(huì)、四分體、同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換、同源染色體上等位基因的分離、非同源染色體的非等位基因自由組合等）進(jìn)行闡述，變抽象的概念形象直觀化，激發(fā)學(xué)生興趣的同時(shí)又明晰了概念，教學(xué)效果較好。

4.3.3 建立概念模型

在建立物理模型的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生建立概念模型,使知識(shí)由形象直觀上升到抽象概括,從而使知識(shí)更加規(guī)范化、系統(tǒng)化。的形成過程可建立如下概念模型：

4.3.4 建立數(shù)學(xué)模型

要準(zhǔn)確把握減數(shù)分裂過程中染色體、染色單體、DNA、染色體組、每條染色體上的DNA的數(shù)量變化規(guī)律，還需引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型。

4.3.5 多種模型的轉(zhuǎn)換

通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型(坐標(biāo)曲線圖、柱狀圖)和物理模型，使學(xué)生可以更好的理解減數(shù)分裂的特點(diǎn)，而

多種模型的相互結(jié)合可以培養(yǎng)學(xué)生多角度、更全面地思考問題，避免機(jī)械片面地看問題，有利于提高學(xué)生

的解題能力和思維能力。

間期 減分一 減分二 減數(shù)分裂各時(shí)期

初級(jí)精母細(xì)胞 次級(jí)精母細(xì)胞 次級(jí)精母細(xì)胞 精細(xì)胞21

（減Ⅱ前中期） （減Ⅱ后期）

4.3.6 應(yīng)用建模思想,解決實(shí)際問題

應(yīng)用建模思想進(jìn)行分析歸納：（甲病）性腺發(fā)育不良患者、舟舟（21三體綜合癥患者）產(chǎn)生的細(xì)胞原

因.他們的父親或母親在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了哪些異常情況.

5 教學(xué)反思

經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的教學(xué)，通過改變知識(shí)的呈現(xiàn)方式，建構(gòu)模型，步步設(shè)疑、層層深入，較好的調(diào)動(dòng)了學(xué)

生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，同時(shí)也減低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，符合學(xué)生由易到難的認(rèn)知規(guī)

篇8

關(guān)鍵詞：物流工程；運(yùn)籌學(xué)；庫存控制

作者簡介：謝逢潔（1974-），女，重慶人，西安郵電大學(xué)管理工程學(xué)院，講師。（陜西 西安 710061）崔文田（1966-），男，陜西米脂人，西安交通大學(xué)管理學(xué)院，教授。（陜西 西安 710049）

基金項(xiàng)目：本文系教育部高等學(xué)校物流類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)教改課題（課題編號(hào)：JZW2011013）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）04-0110-02

隨著電子商務(wù)近十年的迅速發(fā)展，我國物流企業(yè)如雨后春筍般成長起來。攤開一張中國物流地圖，密密麻麻的干線、支線一團(tuán)亂麻似的交織在一起。然而，中國物流每年30%左右的增長速度仍然難以滿足每年100%速度增長的淘寶貨運(yùn)需求。那么，有效地利用現(xiàn)有資源進(jìn)行優(yōu)化配置，成為物流企業(yè)滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的重要途徑，這無疑給物流專業(yè)的“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)工作提出了前所未有的挑戰(zhàn)。根據(jù)《教育部高等學(xué)校物流類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)關(guān)于物流工程本科專業(yè)培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見》，“運(yùn)籌學(xué)”是各高校物流工程專業(yè)必需開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程，建議課程學(xué)分為3分左右，其他學(xué)科基礎(chǔ)課具體課程及學(xué)分由各高校自定。這充分說明了“運(yùn)籌學(xué)”課程在物流工程專業(yè)教學(xué)中的基礎(chǔ)性和重要性。那么，根據(jù)我國物流業(yè)發(fā)展中的實(shí)際問題，結(jié)合物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)需求，探討教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革具有重要意義，但同時(shí)這也是擺在每個(gè)物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)工作者面前的重要問題。

一、我國物流業(yè)的主要問題及其原因分析

在電子商務(wù)環(huán)境下，涌現(xiàn)出大量種類多、批量小、批次多、目的地分散的隨機(jī)零散的物流需要，這與傳統(tǒng)的糧食、燃料、建材等大宗物資運(yùn)輸需求有著明顯的差別。大量的零散物流需求為我國物流業(yè)發(fā)展帶來了契機(jī)，同時(shí)也暴露出其存在的問題。

首先，物流成本高是我國物流業(yè)一直以來存在的問題。隨著電子商務(wù)環(huán)境下零散物流需求的激增，成本問題愈發(fā)顯得嚴(yán)重。據(jù)國家發(fā)改委2011年12月1日披露的數(shù)據(jù)，2011年1月至10月，我國社會(huì)物流總費(fèi)用6.4萬億元，同比增長18.7%。目前，中國的物流成本占GDP總量比重約為18%，而日本是11%，美國是8%，歐盟只有7%。究其原因，除了油價(jià)上漲以及物流運(yùn)輸中的各種亂收費(fèi)現(xiàn)象外，每年以30%左右的速度發(fā)展起來的物流企業(yè)資質(zhì)參差不齊，配送中心的選址、庫存控制、車輛路徑規(guī)劃等有利于物流企業(yè)降低成本的優(yōu)化途徑在一些新建物流企業(yè)中并沒有得到很好地應(yīng)用。這是我國物流成本高的主觀因素，也是物流專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

此外，在電子商務(wù)環(huán)境下，客戶對(duì)產(chǎn)品可得性的心理預(yù)期增強(qiáng)，進(jìn)而使得其對(duì)交貨時(shí)間的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)物流貨運(yùn)的要求。而我國大多數(shù)物流企業(yè)尚未形成一個(gè)完整有效的物流系統(tǒng)，配送中心和運(yùn)輸系統(tǒng)缺乏協(xié)調(diào)，庫存控制和車輛路徑規(guī)劃存在矛盾，長途運(yùn)輸和短途配送缺乏銜接等問題普遍存在。這無疑會(huì)導(dǎo)致物流企業(yè)貨運(yùn)時(shí)間的拖延，使得客戶對(duì)交貨時(shí)間的需求時(shí)常難以得到滿足。因此，物流系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化也是“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

二、物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)的主要內(nèi)容

“運(yùn)籌學(xué)”教材種類繁多，本文以清華大學(xué)出版社出版的《運(yùn)籌學(xué)》章節(jié)劃分為例進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的闡述。目前，我國各高校管理類本科層次的運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容通常由線性規(guī)劃與目標(biāo)規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖與網(wǎng)絡(luò)、排隊(duì)論等幾部分構(gòu)成，略有差異。非線性規(guī)劃、存儲(chǔ)論、對(duì)策論、決策論、啟發(fā)式方法等則通常作為研究生階段的教學(xué)內(nèi)容。物流工程專業(yè)具有管理學(xué)科的一般屬性，同時(shí)還具有本專業(yè)的一些特性。為了更好地滿足我國快速發(fā)展的物流業(yè)對(duì)專業(yè)人才的需求，物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)應(yīng)在保持管理類運(yùn)籌學(xué)教學(xué)內(nèi)容廣度的基礎(chǔ)上，突出物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)需要解決的一些重要問題，包括配送中心選址、庫存控制、車輛路徑規(guī)劃以及物流配送系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化等問題。

1.配送中心選址問題相關(guān)教學(xué)內(nèi)容

配送中心選址問題是給定某一地區(qū)所有需求點(diǎn)的集合，要求從中選出一定數(shù)目的需求點(diǎn)建立配送中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有需求點(diǎn)的配送，并使得總配送路徑或配送費(fèi)用最小。整數(shù)規(guī)劃是目前應(yīng)用最廣泛也是最主要的定量選址技術(shù)，其求解方法包括分支定界法、割平面法和隱枚舉法，其優(yōu)點(diǎn)是能獲得精確的最優(yōu)解。但是對(duì)一些模型太復(fù)雜的情況，如對(duì)整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)的大型復(fù)雜選址問題，由于變量和約束條件眾多、形式復(fù)雜，往往只能用啟發(fā)式算法獲得最優(yōu)解。此外，多目標(biāo)決策方法可以和啟發(fā)式算法相結(jié)合進(jìn)行配送中心的合理選址。

2.庫存控制問題相關(guān)教學(xué)內(nèi)容

庫存控制問題是在保證生產(chǎn)或銷售對(duì)物資需要的前提下，盡可能地減少資金占用，降低物資的庫存成本。目前，庫存控制研究已取得了豐碩的成果，形成了較為完整的庫存控制理論——存儲(chǔ)論，主要包括定常需求的庫存控制、時(shí)變需求的庫存控制、隨機(jī)需求的庫存控制、依賴于庫存水平需求的庫存控制以及多種物品的庫存控制等。庫存控制模型的求解主要利用高等數(shù)學(xué)中的微積分原理給出最優(yōu)解的性質(zhì)，并結(jié)合啟發(fā)式算法給出最優(yōu)值。

3.車輛路徑規(guī)劃問題相關(guān)教學(xué)內(nèi)容

車輛路徑規(guī)劃問題是針對(duì)一系列發(fā)貨、收貨點(diǎn)，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)男熊嚶肪€，使車輛有序地通過它們，在滿足規(guī)定的約束條件（如貨物需求量、交發(fā)貨時(shí)間、車輛容量、時(shí)間限制等）下，實(shí)現(xiàn)一定的目標(biāo)（如路程最短、費(fèi)用最低、時(shí)間盡量短、車輛盡量少等）。根據(jù)研究重點(diǎn)的不同，車輛路徑規(guī)劃問題的模型構(gòu)造及算法有很大差別。但整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和圖論是車輛路徑規(guī)劃問題最常用的建模方法，啟發(fā)式算法在車輛調(diào)度問題的求解中得到了廣泛應(yīng)用。

4.物流系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化相關(guān)教學(xué)內(nèi)容

配送中心選址、庫存控制、車輛路徑規(guī)劃問題之間有著千絲萬縷的關(guān)系，其中一個(gè)問題的決策往往影響到其他問題的決策，如果某一問題決策失敗就無法獲得整個(gè)物流系統(tǒng)的最優(yōu)。因此，物流系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化越來越受到重視，配送中心選址與運(yùn)輸路線安排問題的集成建模、庫存控制與車輛路徑的集成建模、以及配送中心選址與庫存控制的集成建模已經(jīng)得到了廣泛研究，主要涉及的運(yùn)籌學(xué)方法有整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃和啟發(fā)式算法等。

由以上分析可知，物流系統(tǒng)優(yōu)化涉及的“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)內(nèi)容主要包括整數(shù)規(guī)劃、非線性規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖論、存儲(chǔ)論、多目標(biāo)決策、啟發(fā)式算法等，這分別對(duì)應(yīng)于清華大學(xué)出版社《運(yùn)籌學(xué)》教材中的第5章、第6～7章、第8～9章、第10章、第13章、第16章、第17章。其中，以整數(shù)規(guī)劃和啟發(fā)式算法的應(yīng)用最為廣泛。以此為依據(jù)，筆者建議對(duì)物流工程專業(yè)的“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)內(nèi)容作適當(dāng)調(diào)整，打破以教材章節(jié)為依據(jù)劃分本科和研究生教學(xué)內(nèi)容的模式，在本科階段教學(xué)中增加非線性規(guī)劃、存儲(chǔ)論、決策論、啟發(fā)式算法的內(nèi)容，在研究生階段教學(xué)中進(jìn)一步深化整數(shù)規(guī)劃、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、圖論的內(nèi)容，保證本科和研究生階段課程的可延續(xù)性，并在教學(xué)深度上形成一定的梯度。本科階段側(cè)重于物流系統(tǒng)基本問題的建模和基本求解方法的掌握，研究生階段則側(cè)重于綜合問題的建模和多種求解方法的結(jié)合應(yīng)用以及優(yōu)化理論的創(chuàng)新。

三、物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)的實(shí)施手段

“運(yùn)籌學(xué)”是一門以數(shù)學(xué)方法為基礎(chǔ)尋求實(shí)際問題最優(yōu)方案的應(yīng)用科學(xué)，特別強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)際問題的解決。應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題，需要針對(duì)實(shí)際問題的優(yōu)化要求及面臨的客觀條件作必要的假設(shè)，抽象為數(shù)學(xué)模型，然后利用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法加以解決。根據(jù)《教育部高等學(xué)校物流類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)關(guān)于物流工程本科專業(yè)培養(yǎng)方案的指導(dǎo)意見》，物流工程專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，要求該專業(yè)的教學(xué)注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，課堂教學(xué)與課外活動(dòng)和諧統(tǒng)一。因此，對(duì)于物流工程專業(yè)的“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)，強(qiáng)調(diào)對(duì)物流系統(tǒng)中實(shí)際問題的解決則顯得尤為重要。然而，由于“運(yùn)籌學(xué)”本身所具有的明顯的數(shù)學(xué)學(xué)科特征，加上“運(yùn)籌學(xué)”教材的通用性特點(diǎn)，教師在教學(xué)實(shí)踐中很容易產(chǎn)生偏重?cái)?shù)理演算、忽略實(shí)踐應(yīng)用的傾向，在基本原理和手工演算的講授上花費(fèi)大量的課時(shí)，而對(duì)于如何從物流系統(tǒng)的實(shí)際問題出發(fā)，抽象出合理的數(shù)學(xué)模型以及如何應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算軟件實(shí)現(xiàn)模型的求解則重視不夠，甚至忽略。鑒于此，筆者建議對(duì)物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)的實(shí)施手段做以下改革嘗試。

1.講述教學(xué)法和問題解決教學(xué)法相結(jié)合的課堂教學(xué)方式

由于“運(yùn)籌學(xué)”既要求對(duì)基本理論和優(yōu)化方法的理解，又強(qiáng)調(diào)應(yīng)用理論方法解決實(shí)際問題的能力。因此，筆者建議采用講述教學(xué)法和問題解決教學(xué)法相結(jié)合的課堂教學(xué)方式。

講述教學(xué)法是指教師運(yùn)用敘述的方式傳遞教材知識(shí)的教學(xué)方法，也是最為常用的一種教學(xué)方法。“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論和優(yōu)化方法以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，對(duì)于物流工程專業(yè)的學(xué)生而言相對(duì)抽象和晦澀。如果在課堂講述時(shí)利用高深的數(shù)學(xué)理論來推導(dǎo)一個(gè)定理，或者花費(fèi)大量的時(shí)間手工求解一個(gè)問題，則違背了物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)的應(yīng)用目的，學(xué)生不僅難以接受講述的內(nèi)容，而且其學(xué)習(xí)積極性會(huì)受到打擊。因此，筆者建議教師在課堂講述中弱化“運(yùn)籌學(xué)”中定理的推導(dǎo)以及手工演算過程，通過板書教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合的講述方式，根據(jù)課程內(nèi)容的需要穿插一些動(dòng)畫、聲音視頻，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生快速理解“運(yùn)籌學(xué)”的基本理論和優(yōu)化方法。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合問題解決教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論方法解決實(shí)際問題的能力。問題解決教學(xué)法是啟發(fā)式教學(xué)方法的一種，是以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)方法。教師可在教學(xué)中有目的地引導(dǎo)學(xué)生選擇典型的物流系統(tǒng)優(yōu)化案例，可以從簡單的配送中心選址、庫存控制以及車輛路徑規(guī)劃問題入手，協(xié)助學(xué)生對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行合理假設(shè)、抽象和建模，使學(xué)生逐步掌握運(yùn)用“運(yùn)籌學(xué)”解決物流系統(tǒng)優(yōu)化問題的思維方式和方法。

2.課堂教學(xué)、計(jì)算實(shí)驗(yàn)和課外活動(dòng)緊密配合

由于課堂教學(xué)中弱化了定理的推導(dǎo)和手工演算的過程，加上啟發(fā)式算法在物流系統(tǒng)優(yōu)化問題中的廣泛應(yīng)用，物流工程專業(yè)的“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)應(yīng)開設(shè)專門的實(shí)驗(yàn)課程，將課堂教學(xué)內(nèi)容和上機(jī)實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合起來，幫助學(xué)生掌握WINQSB、LINDO、LINGO、MATHEMATICA、MATLAB 等優(yōu)化軟件，利用計(jì)算機(jī)代替手工演算實(shí)現(xiàn)模型的求解。同時(shí)，注重培養(yǎng)學(xué)生不拘泥于課本上的算法與思維，努力嘗試新方法，開拓新思路，提高自己的創(chuàng)造性思維能力，逐步引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在對(duì)實(shí)際問題的分析建模和求解思路的設(shè)計(jì)上來。此外，可以鼓勵(lì)學(xué)生積極參加全國大學(xué)生物流大賽，實(shí)現(xiàn)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)與物流優(yōu)化實(shí)踐的結(jié)合，提高學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決物流企業(yè)實(shí)際問題的能力。

3.改革考核體系，突出教學(xué)重點(diǎn)

成績考核是整個(gè)教學(xué)周期的最后環(huán)節(jié)，是評(píng)估教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)水平的關(guān)鍵。為了與物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的調(diào)整保持一致，其成績考核方式也應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。首先，突出物流工程專業(yè)的“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)目的，考核內(nèi)容應(yīng)圍繞物流系統(tǒng)優(yōu)化問題展開，比如配送中心選址、庫存控制、車輛路徑規(guī)劃等都是重點(diǎn)考核內(nèi)容，相應(yīng)地弱化對(duì)其他專業(yè)的相關(guān)問題考核。其次，改變目前“運(yùn)籌學(xué)”課程考核采取的形式單一的筆試方式，將平時(shí)課堂教學(xué)中的問題討論和實(shí)驗(yàn)課程中的上機(jī)練習(xí)作為課程考核的一部分。比如，可以在課堂教學(xué)中定期地進(jìn)行物流系統(tǒng)案例優(yōu)化小測驗(yàn)，讓學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成問題分析和模型構(gòu)建，將評(píng)價(jià)結(jié)果記入課程考核，還可以在實(shí)驗(yàn)課程中設(shè)置一定的考核環(huán)節(jié)，檢查學(xué)生利用計(jì)算機(jī)求解運(yùn)籌學(xué)模型的能力，將評(píng)價(jià)結(jié)果記入課程考核。最后，在試卷考核中要注重檢驗(yàn)學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)思維方式和方法的程度，即檢驗(yàn)學(xué)生針對(duì)一個(gè)具體的物流系統(tǒng)優(yōu)化問題展開分析，進(jìn)行適當(dāng)?shù)募僭O(shè)和理論抽象，建立合理的數(shù)學(xué)模型的能力，避免學(xué)生把大量的時(shí)間花費(fèi)到簡單記憶和繁雜計(jì)算中。

四、結(jié)語

本文從電子商務(wù)環(huán)境下我國物流業(yè)存在的實(shí)際問題出發(fā)，確定物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題包括配送中心選址、庫存控制、車輛路徑規(guī)劃以及物流系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)這些重要問題的分析給出了物流工程專業(yè)“運(yùn)籌學(xué)”教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容和章節(jié)，并對(duì)教學(xué)實(shí)施手段提出了改革建議。這些有針對(duì)性改革措施不僅有利于物流工程學(xué)生掌握運(yùn)籌學(xué)的思維方式和方法，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用運(yùn)籌學(xué)解決物流系統(tǒng)優(yōu)化問題的能力。

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篇9

關(guān)鍵詞：高職；高等數(shù)學(xué)；專業(yè)需求；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）36-0040-03

一、高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析

高等數(shù)學(xué)是高職院校課程體系建設(shè)中重要的基礎(chǔ)課程之一，它為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程、提升思維水平及增強(qiáng)計(jì)算能力奠定基礎(chǔ)，在培養(yǎng)高職學(xué)生綜合素質(zhì)中具有顯著作用。然而，受諸多因素的影響，高等數(shù)學(xué)課程在教學(xué)過程中還面臨著不少的問題。

1.教材設(shè)置不合理，高等數(shù)學(xué)教材多為傳統(tǒng)內(nèi)容體系，知識(shí)更傾向于理論性，純理論習(xí)題數(shù)量多，難度大，公開出版的很多高職高等數(shù)學(xué)教材并沒有依據(jù)服務(wù)于高職專業(yè)的需求來設(shè)定教學(xué)內(nèi)容。

2.是隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)生入學(xué)門檻較低使得學(xué)生整體素質(zhì)不高，導(dǎo)致課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)氛圍的下降。

3.部分高職教師對(duì)以應(yīng)用型和實(shí)用型為主的教學(xué)理念理解不夠，未能區(qū)分出高職教學(xué)與普通高校教學(xué)之間的差異性，他們不主動(dòng)注重教學(xué)方法的改革，大多采用“粉筆+黑板”的教學(xué)方法，導(dǎo)致教學(xué)方法單調(diào)，學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)樂趣，求知欲也有所降低，最終導(dǎo)致出現(xiàn)教學(xué)效率低下的情況。

二、以服務(wù)高職專業(yè)需求為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的必要性

以服務(wù)高職專業(yè)需求為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)教學(xué)，在各專業(yè)的高等數(shù)學(xué)授課內(nèi)容中融入與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際案例，強(qiáng)化理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)問題之間的關(guān)系，加強(qiáng)純數(shù)學(xué)教學(xué)和專業(yè)問題的聯(lián)系，可以對(duì)目前一成不變的教學(xué)手段和教學(xué)方法進(jìn)行改變，提高高職學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活中主動(dòng)思考問題和解決問題的能力，最終真正實(shí)現(xiàn)“教學(xué)以學(xué)生為主體，教師為輔助”的理想化教學(xué)模式。以服務(wù)高職專業(yè)需求為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革勢在必行。

三、以服務(wù)高職專業(yè)需求為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革新思路

在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，要利用有限的學(xué)時(shí)組織好教學(xué)內(nèi)容體系，必須明確各專業(yè)對(duì)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的具體需求。比如，人才培養(yǎng)方案中的哪些能力需要高等數(shù)學(xué)課程來支撐？哪些專業(yè)課、哪些專業(yè)問題需要高等數(shù)學(xué)的知識(shí)？需要教師怎么講解？等等。

1.服務(wù)專業(yè)需求，符合課程教學(xué)規(guī)律。制訂高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱，重點(diǎn)在于要將抽象的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為形象的教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生逐步掌握教學(xué)要點(diǎn)。想要很好地完成教學(xué)任務(wù)首先要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為只要學(xué)好專業(yè)技能就行，其他學(xué)科的學(xué)習(xí)不重要，最終忽視了高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。所以，教師需要幫助學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到高等數(shù)學(xué)與專業(yè)知識(shí)之間的必然聯(lián)系，明白高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)專業(yè)技能的提升具有重要意義，這需要教師在教學(xué)中根據(jù)學(xué)生所學(xué)專業(yè)列舉實(shí)例，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，學(xué)生自然會(huì)認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的重要性。抓住高職學(xué)生的特征，充分調(diào)動(dòng)他們對(duì)事物的好奇心和愛美之心，在教學(xué)過程中，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)公式的符號(hào)美。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生容易對(duì)抽象的概念產(chǎn)生厭倦情緒，發(fā)現(xiàn)不了數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值，我們可以結(jié)合專業(yè)課程進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)。例如，計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生，我們可以根據(jù)專業(yè)需求，將算法和軟件編程結(jié)合在一起，使學(xué)生在學(xué)習(xí)算法的過程中提升編程能力，吸引他們學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。在數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程中，有很多有趣的典故可以幫助教師調(diào)節(jié)教學(xué)氣氛。例如，“中國古代數(shù)學(xué)距離微積分的創(chuàng)立只差一步。”學(xué)生聽到這里，一定會(huì)大吃一驚，并產(chǎn)生好奇的想法。教師可以結(jié)合莊子的“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”的典故，將微積分的定義引出來，后面還可以選講《九章算術(shù)》中微積分的相關(guān)知識(shí)。事實(shí)證明，具有豐富知識(shí)的教師更容易獲得學(xué)生的好評(píng)。

2.服務(wù)專業(yè)需求，構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系。高職教育是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高等技術(shù)應(yīng)用型專門人才。因此，教學(xué)過程要做到為應(yīng)用做鋪墊，明確強(qiáng)調(diào)理論在實(shí)際生活中的運(yùn)用。高等數(shù)學(xué)教師應(yīng)明確認(rèn)識(shí)自身在專業(yè)領(lǐng)域存在一定的知識(shí)不足，要盡量彌補(bǔ)自身缺陷。同時(shí)，還要積極參與相關(guān)專業(yè)教師的學(xué)術(shù)交流，查閱相關(guān)資料，準(zhǔn)確找出學(xué)科之間的互通點(diǎn)，以便于教學(xué)過程中能更好地把握教學(xué)內(nèi)容。為了達(dá)到高等數(shù)學(xué)知識(shí)的選取必須“服務(wù)專業(yè)”的目的，就必然要打破書本知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性，調(diào)整內(nèi)容，聯(lián)系實(shí)際，增加案例教學(xué)，提高教學(xué)效率。在內(nèi)容的選取上可以通過與專業(yè)教師溝通，搜集畢業(yè)生及實(shí)習(xí)學(xué)生反饋的信息，根據(jù)各專業(yè)人才培養(yǎng)要求和特點(diǎn)靈活的選用高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容，編寫服務(wù)專業(yè)需求的高等數(shù)學(xué)的實(shí)用性教學(xué)大綱。課程內(nèi)容要體現(xiàn)高等數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的實(shí)用性和服務(wù)性，注重學(xué)生職業(yè)需求等問題，幫助學(xué)生具有良好的上崗技能，高等數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)間應(yīng)在合理的范圍內(nèi)盡量縮短，不必要的內(nèi)容絕對(duì)不留，有必要的內(nèi)容要闡述詳細(xì)。例如在函數(shù)、極限部分，化工類專業(yè)介紹細(xì)菌繁殖模型等，經(jīng)濟(jì)類專業(yè)介紹復(fù)利公式。在導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用部分，經(jīng)濟(jì)類專業(yè)強(qiáng)調(diào)邊際和彈性分析問題、建筑類專業(yè)強(qiáng)調(diào)曲率的概念、化工專業(yè)則應(yīng)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)濃度問題、汽修專業(yè)選擇加速度和路程等；在講定積分時(shí)，涉及到機(jī)電專業(yè)的學(xué)生，就只需要講解變力做功和液體壓力，其他例子可以忽略不計(jì)。即使是同一知識(shí)點(diǎn)，面對(duì)不同的專業(yè)層次側(cè)重點(diǎn)也有很大區(qū)別，如一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用部分，對(duì)于經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)的學(xué)生選擇的一定是導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用，而對(duì)理工類專業(yè)的學(xué)生則選擇曲線的凹凸性和曲率。在教學(xué)中結(jié)合專業(yè)的實(shí)際問題，既能加深學(xué)生對(duì)專業(yè)問題的理解，又讓學(xué)生對(duì)豐富教學(xué)內(nèi)容感興趣。

3.突出專業(yè)特色，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。近年來，高等職業(yè)院校的高等數(shù)學(xué)教材，雖然是按經(jīng)濟(jì)類、理工類和數(shù)學(xué)專業(yè)類等分類出版的，但是教學(xué)體系依然沿用傳統(tǒng)的知識(shí)體系，基本上是本科高等數(shù)學(xué)教材的“精華版”，或?yàn)橹械嚷殬I(yè)學(xué)校體系的“補(bǔ)充版”。教學(xué)內(nèi)容幾乎與專業(yè)需求不符，存在著“用的內(nèi)容沒有學(xué)，學(xué)的內(nèi)容用不上”等問題。因此，數(shù)學(xué)教師在進(jìn)行授課之前要進(jìn)行教材建設(shè)。針對(duì)各個(gè)不同專業(yè)的需求，確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能。可以通過實(shí)施模塊化教學(xué)，分為基礎(chǔ)、專業(yè)應(yīng)用、提高三個(gè)模塊。簡單來說基礎(chǔ)模塊可以收錄一元函數(shù)的微積分部分，要求職高學(xué)生理解基本概念、掌握基本方法，培養(yǎng)、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打好結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。應(yīng)用模塊可以由各專業(yè)課教師和數(shù)學(xué)教師共同研討確定，針對(duì)不同專業(yè)的特點(diǎn)設(shè)置不同的應(yīng)用模塊。基本收錄的內(nèi)容有二元函數(shù)微積分、線性代數(shù)、常微分方程等重點(diǎn)內(nèi)容。以建筑設(shè)備專業(yè)為例，根據(jù)對(duì)建筑力學(xué)課程與高等數(shù)學(xué)互通點(diǎn)的研究來說可以確定應(yīng)用模塊內(nèi)容包括常微分方程、曲線積分、變力做功，等等，教學(xué)內(nèi)容上緊緊結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。最后的提高模塊主要是針對(duì)專升本和學(xué)有余力的同學(xué)，可作為選修內(nèi)容，收錄歷年專升本試題，為參加專升本考試的學(xué)生總結(jié)解題方法。還可以開設(shè)高等數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)課程，梳理基礎(chǔ)知識(shí)、查漏補(bǔ)缺、強(qiáng)化訓(xùn)練。對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，開設(shè)數(shù)學(xué)建模興趣小組，為參加各級(jí)數(shù)學(xué)建模競賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和動(dòng)手能力創(chuàng)造有利條件。

4.服務(wù)專業(yè)需求，優(yōu)化課堂教學(xué)模式。如今的高等數(shù)學(xué)教學(xué)不僅在授課內(nèi)容上缺乏專業(yè)特色，而且教學(xué)方法幾十年來一成不變。老師課堂上講述的一般過程為“基本概念―基本定理―推倒公式―講解例題”。這種學(xué)習(xí)模式讓學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦心理。教學(xué)方法無趣，學(xué)生被動(dòng)，學(xué)習(xí)被老師牽著走，課堂上迷迷糊糊，學(xué)生背公式和猜題，使高等數(shù)學(xué)課程完全喪失了學(xué)習(xí)的樂趣和意義。追根到底，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式過分重視講授以及對(duì)基本原理的推導(dǎo)，缺乏對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，缺乏與各個(gè)專業(yè)課的連接。因此，必須針對(duì)現(xiàn)狀，改革現(xiàn)有的教學(xué)模式，建立以“實(shí)際案例導(dǎo)入―數(shù)學(xué)知識(shí)解析―解決實(shí)例”為主線的教學(xué)模式，從而達(dá)到老師邊講課、學(xué)生邊學(xué)習(xí)、邊提問的良好課堂氣氛。

另外，老師需要從數(shù)學(xué)的角度逐步地將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題，再用數(shù)學(xué)的邏輯結(jié)果去解釋相應(yīng)的專業(yè)問題。例如：在某市發(fā)生了一起兇殺案，在其他人都迷茫的時(shí)候，法醫(yī)根據(jù)當(dāng)時(shí)的室內(nèi)溫度及測量死者當(dāng)時(shí)的體溫就推測出他的具體死亡時(shí)間，這一點(diǎn)多數(shù)人不知是如何推算出的，感覺相當(dāng)神奇。其實(shí)這位法醫(yī)解決這里的時(shí)間問題依靠的只是高等數(shù)學(xué)中微分方程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生對(duì)這個(gè)故事肯定很好奇，那么就會(huì)帶著強(qiáng)烈好奇心進(jìn)入微分方程的學(xué)習(xí)，這不僅將數(shù)學(xué)知識(shí)與對(duì)應(yīng)的專業(yè)知識(shí)結(jié)合，也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的重要性理解，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)課程學(xué)習(xí)的積極性，最終體會(huì)到高等數(shù)學(xué)不僅是基礎(chǔ)理論，更是解決專業(yè)問題的重要手段。在這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生基本實(shí)現(xiàn)了“因材施教”，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)專業(yè)需求，優(yōu)化了課堂教學(xué)模式。

四、結(jié)語

總之，在高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中貫徹服務(wù)專業(yè)需求的思想，突出應(yīng)用能力在高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方向中的重要意義，對(duì)學(xué)生思維及眼界的開拓極為有利，能夠更好地幫助學(xué)生整體知識(shí)結(jié)構(gòu)的改善和綜合素質(zhì)的提高。同時(shí)，也能有效提高教師自身的教學(xué)水平，充分體現(xiàn)高等數(shù)學(xué)在高等職業(yè)院校課程體系中的重要地位。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉忠付.高職數(shù)學(xué)自主學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀分析與解決對(duì)策[J].價(jià)值工程，2011，（4）.

篇10

【關(guān)鍵詞】matlab 高等數(shù)學(xué) 課堂教學(xué)

【基金項(xiàng)目】浙江理工大學(xué)教改項(xiàng)目（kyjxtd0801和kyjg1117）。

【中圖分類號(hào)】O13 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2012）11-0126-01

一、引言

高等數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，其廣泛應(yīng)用已深入滲透到各個(gè)學(xué)科，如自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、金融、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。一方面作為獨(dú)立學(xué)院理、工、經(jīng)、管等專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和解決實(shí)際問題的能力；另一方面，它也是各專業(yè)后續(xù)考試，如研究生考試和“2+2”等考試的必考課程。獨(dú)立學(xué)院作為近年來高等教育中涌現(xiàn)出的新事物，怎樣提高高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)一步提高高數(shù)的課堂教學(xué)效果，使學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)思想和現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問題，這對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展具有重要意義。作為一名獨(dú)立學(xué)院的數(shù)學(xué)教師，探討幾點(diǎn)在高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中引入matlab軟件的一些想法。

matlab軟件是由MathWork公司開發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡單的語言[1]。matlab具有輸入簡捷，運(yùn)算高效，內(nèi)容豐富和擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，目前已成為大學(xué)數(shù)學(xué)教育和科研中必不可少的工具，它大大提高了課堂教學(xué)，解題作業(yè)和分析研究的效率[2]。

二、在高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中引入matlab的思路與策略

1.matlab進(jìn)入高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的方式

（1）數(shù)學(xué)教師積累學(xué)習(xí)，循序漸進(jìn)引入課堂教學(xué)

對(duì)于大部分?jǐn)?shù)學(xué)教師而言，matlab的使用和教學(xué)需要一個(gè)長期的積累過程，一方面需要不斷學(xué)習(xí)matlab的使用；另一方面有必要借鑒別人使用該軟件的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，歸納和編寫一些常見的應(yīng)用專題，循序漸進(jìn)地把matlab引入到高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中。

（2）編寫　matlab的簡易運(yùn)算系統(tǒng)，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)過程中加入matlab的相關(guān)知識(shí)，利用軟件解決高數(shù)中出現(xiàn)的問題，而不是把書本知識(shí)照搬到軟件上來講解。因此在教學(xué)過程中，關(guān)于軟件的應(yīng)用要抓住重點(diǎn)，結(jié)合文字、圖表、圖形、聲音和動(dòng)畫等效果，如圖1為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與建模實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，圖2為平面圖形演示系統(tǒng)，這樣可以提高學(xué)生對(duì)抽象概念的理解和感受，增強(qiáng)學(xué)生的自信心和感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的想象力，從而達(dá)到通俗易懂地掌握所學(xué)知識(shí)的目的和要求。

（3）加強(qiáng)課堂提問環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在課堂教學(xué)中準(zhǔn)備充分一些關(guān)于matlab的小知識(shí)和容易出錯(cuò)的問題，精心設(shè)計(jì)課堂提問環(huán)節(jié)。在提問中讓學(xué)生親自參與操作和回答問題，編寫matlab的相關(guān)代碼，可以很好地做好提問互動(dòng)環(huán)節(jié)，這樣老師上課不僅輕松，而且增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.matlab在高等數(shù)學(xué)微積分中的應(yīng)用

matlab的強(qiáng)大符號(hào)運(yùn)算功能，能夠求解高等數(shù)學(xué)中極限問題、函數(shù)的微積分、常微分方程的求解、級(jí)數(shù)求和等運(yùn)算問題。下面通過舉例說明該軟件在高等數(shù)學(xué)上的應(yīng)用。

（1）求函數(shù)的極限

函數(shù)極限是高等數(shù)學(xué)中最基本概念，極限的計(jì)算是教學(xué)上的一個(gè)重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)，其計(jì)算方法非常多，如單調(diào)有界性、四則運(yùn)算法、等價(jià)無窮小法、洛必達(dá)求導(dǎo)法和泰勒展開法等。為了快速高效的計(jì)算一些復(fù)雜函數(shù)的極限，用matlab中的符號(hào)運(yùn)算命令lim，操作簡單且實(shí)用。

（2）求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)

函數(shù)導(dǎo)數(shù)是高等數(shù)學(xué)中另一個(gè)最基本的概念，用來刻畫量與量之間的相互變化關(guān)系。導(dǎo)數(shù)與物理，幾何與代數(shù)關(guān)系密切，在幾何中表示曲線的切線斜率；在代數(shù)中用來刻畫函數(shù)隨自變量的瞬時(shí)變化率；而在物理中可以表示物體的速度和加速度。求導(dǎo)法則是導(dǎo)數(shù)計(jì)算中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，有導(dǎo)數(shù)的四則運(yùn)算、復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)、隱函數(shù)求導(dǎo)和參數(shù)方程求導(dǎo)等。可以用matlab中的符號(hào)運(yùn)算命令diff求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。

3.matlab在高等數(shù)學(xué)中的可視化教學(xué)

在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中有效借助幾何圖形演示，有助于幫助學(xué)生直觀地理解和掌握抽象的概念、難以想象的平面和空間中的函數(shù)圖形[3]。matlab具有強(qiáng)大的繪圖功能，不僅能繪制靜態(tài)圖形，用來解釋復(fù)雜的函數(shù)和定理，還可以利用matlab的簡單編程輕易地實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果。通過matlab軟件的可視化教學(xué)，不但可以有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣，也能極大地提高教學(xué)效果。在高等數(shù)學(xué)中，導(dǎo)數(shù)的定義及其幾何含義非常難以理解，可以通過軟件編程形象地給出曲線上任意一點(diǎn)的切線定義，如圖3。通過圖4的空間圖形演示系統(tǒng)，可以輕松地講解高等數(shù)學(xué)中多元函數(shù)的空間圖形，特別是一些復(fù)雜難以想象的空間圖形，如雙曲拋物面、圓拋物面和橢圓拋物面等。

三、結(jié)束語

本文結(jié)合自身教學(xué)中的實(shí)例，分別從matlab進(jìn)入高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的方式和在高等數(shù)學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，闡述了matlab　如何提高獨(dú)立學(xué)院高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)。利用matlab提高高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)效果，是獨(dú)立學(xué)院教師和學(xué)生的共同需要，同時(shí)也是獨(dú)立學(xué)院適應(yīng)重實(shí)踐、強(qiáng)能力、高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]　張志涌.精通MATLAB　教程[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，　2003.