微積分與數(shù)學建模思想融合探討

時間:2022-09-06 10:04:04

導語:微積分與數(shù)學建模思想融合探討一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

微積分與數(shù)學建模思想融合探討

摘要:微積分對于大多數(shù)的獨立院校財經(jīng)類學生而言,是一門比較抽象的課程,沒有直觀性的理解,學習起來具有一定的難度,而建模是將知識加以利用從而解決實際問題,因此建模對學生的微積分學習具有一定的促進作用,可以提升學生的學習興趣,并且加深對知識的理解及應用,論文就兩者之間的融合進行探討。

關鍵詞:微積分;數(shù)學建模

當今部分獨立院校致力于培養(yǎng)學生為應用型人才,使學生通過本科階段的學習培養(yǎng),具有一定的綜合能力與知識素養(yǎng),能夠在管理、生產(chǎn)服務建設等方面具有持續(xù)發(fā)展能力的應用型人才。對于獨立院校經(jīng)管類學生來說,微積分是一門重要的基礎類課程,與后續(xù)的經(jīng)濟學、概率統(tǒng)計、專業(yè)課程的學習是緊密相關的。因此需要學好微積分來為其他學科的學習打下扎實的基礎。微積分具有較強理論性,邏輯嚴謹,內容抽象等特征,對于獨立經(jīng)管院校的學生來說,學習起來會有些吃力,晦澀難懂,往往存在生搬硬套,只會套用公式做題,知其然而不知其所以然。對于獨立院校,需要教師在教學過程中,加強學生對知識點的深入理解,盡量做到學以致用,從而有利于學生的后續(xù)發(fā)展,為實現(xiàn)將學生培養(yǎng)為應用型人才而打好堅實的基礎。數(shù)學建模是通過對實際問題的觀察分析、在一定的設定條件下,對問題進行抽象簡化,通過設定變量與參數(shù),利用數(shù)學符號語言表達變量間的關系,然后需要運用數(shù)學或者統(tǒng)計等相關軟件對數(shù)學模型進行近似求解,最后通過求解的結果來解釋、驗證或者預測某些現(xiàn)象與問題。下面對數(shù)學建模思想在微積分教學中的作用進行探討。

一、數(shù)學建模思想在微積分教學中的作用

數(shù)學建模能夠較好的培養(yǎng)學生對知識的應用理解能力,同時提升學生的創(chuàng)造能力。因此,將數(shù)學建模思想融入微積分課程課程的教學中,是一件非常有意義的事,下面來具體進行介紹:(一)增強學生的學習興趣獨立院校經(jīng)管專業(yè)的學生,一般數(shù)學基礎相對薄弱,在授課過程中如果全程貫穿抽象的理論與計算,學生更會覺得學習枯燥乏味,從而對微積分的學習提不起興趣。數(shù)學一般具有銜接性非常強的特點,而微積分的學習通常需要兩個學期,學生如果中間有幾節(jié)課落下,就會對后續(xù)的學習產(chǎn)生較大的影響,甚至影響整門課程學習效果。所以,在教學過程中,融入一些生活中的實際例子,然后利用微積分方法進行恰當?shù)慕鉀Q,會使學生覺得微積分沒有那么晦澀難懂,抽象乏味,進而提高學習的興趣。(二)加深對知識的理解與提高對知識的應用能力在授課過程中,通過融入適當?shù)膽媚P?,可以幫助學生對知識點的深入理解。比如,在學習兩個重要極限的知識之后,利用極限來計算復利,然后讓學生在課下查資料,分成小組討論,對房貸中的等額本息與等額本金兩種貸款方式的進行理解計算,課上教師再加以進一步的講解,這樣可以加深學生對極限的理解與應用。在學習微分時,可以讓學生對經(jīng)濟學中的一些問題進行近似計算,在這個過程中,既使得學生理解了微分的意義,又促進了學生對為微分的應用能力的提升。

二、建模思想融入微積分教學的途徑

(一)教學手段的多樣化。在教學方面,除了傳統(tǒng)的板書加粉筆模式,可以適當使用多媒體教學,在講授某些知識點時,多媒體可以給出更直觀的表達,比如學習函數(shù)在某一點處極限的定義,可以給出自變量與因變量趨于無窮小的動態(tài)演示,來更好地理解這個定義。在學習導數(shù)的定義時,可以演示出用割線斜率逼近切線斜率的過程、用平均速度來逼近瞬時速度,可以更好地理解這樣一個極限過程的導數(shù)定義;在學習一元多元函數(shù)定積分時,可以通過多媒體演示出將曲邊梯形面積與曲頂柱體體積的分割、近似代替、作和、求極限的過程,這樣可以將定積分定義給予深刻的理解,將來使用定積分的幾何意義去求面積或者體積,也更容易一些。除了多媒體的使用,在每個新知識學習之前,可以讓學生先去查閱相關資料去了解這段知識的背景,了解促使這個知識產(chǎn)生的原因,這個知識點提出的主要思想,然后課上老師加以介紹講解,加深學生對該知識的認識;學習以人名命名的公式定理,可以去了解相關數(shù)學家的歷史故事,成長經(jīng)歷,所作出的杰出貢獻,從而增加對所學知識的興趣,來提升對數(shù)學的熱愛。(二)教學中多與實際應用相結合。對于經(jīng)管類專業(yè)的學生,可以在講解微積分課程中,大量引入經(jīng)濟學中的案例,來加深微積分知識的理解,同時促進學生經(jīng)濟學的學習。比如利用極限來對存款與貸款中復利的計算,可以調動學習的學習熱情;在學習一元函數(shù)、多元函數(shù)的條件與無條件極值時,可以利用所學知識解決經(jīng)濟學中對最大利潤,最小成本的計算;在學習導數(shù)相關內容的時候,關于商品的邊際分析與彈性分析的計算。這些經(jīng)濟學中的知識與微積分緊密相關,通過互相的融入滲透,既可以加深對微積分相關知識的學習,又促進了經(jīng)濟學理論概念的掌握。在將經(jīng)濟學中的案例融入微積分的教學過程中,需要教師對交叉學課的知識熟練掌握,對經(jīng)濟學課程做到心中有數(shù)。在授課過程中對需要引入的案例模型能夠信手拈來,順理成章,這樣使學生覺得微積分課程不是枯燥乏味的,具有廣泛的應用,數(shù)學課程來源于實際,應用于實際,不只是抽象難懂的概念定理,數(shù)字符號,從而來增強學生的學習興趣。(三)增設數(shù)學實驗課。在微積分的學習過程中,有些復雜的計算、學生無法給出具體的計算結果,而軟件可以協(xié)助這樣的工作,因此開設數(shù)學實驗課也是一個實現(xiàn)數(shù)學建模應用的途徑??梢詴簳r開設數(shù)學實驗的選修課,這樣既可以解決實驗設備不足問題,又讓部分同學對所學知識通過另外一種方式加以應用,可以提升學生的學習成就感。(四)開設數(shù)學建模工作室建立通過數(shù)學建模工作室,培養(yǎng)學生將數(shù)學思維日?;脭?shù)學來解決生活中的各種問題。通過定期開展數(shù)學建?;顒?,組織學生通過查找資料,討論形式等方式,促進學生分析問題,理解問題能力的提升,發(fā)揮數(shù)學應有的價值。引導學生在學習和生活中,使用數(shù)學思考的習慣,從而有利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

三、結束語

數(shù)學建模是數(shù)學知識應用能力的重要體現(xiàn),在獨立院校經(jīng)管專業(yè)的教學過程中,慢慢形成這種對知識靈活應用的教學方式,在加深對知識點的理解與應用的同時,能夠很好的提升學生的學習興趣,從而能夠促進學生對微積分的學習,因此將其融入微積分教學中是一項非常有意義的工作。

【參考文獻】

[1]王友國.大學數(shù)學課程體系和教學內容的改革與實踐[J].數(shù)學教育學報,2010,19(4):88-91.

[2]胡巍.大學數(shù)學微積分教學與建模實踐分析[J].數(shù)學學習與研究,2018(16):7.

[3]楊應明,張文林.高等數(shù)學微積分教學的策略探討[J].數(shù)學學習與研究,2016(13):21.

[4]黃瓊偉,薛長峰.應用型本科院校高等數(shù)學課程內容體系的新探索[J].課程教育研究,2018(8):119-120.

[5]趙春芳.基于數(shù)學建模思想探究數(shù)學分析的原理及方法[J].開封教育學院學報,2018,38(10):110-111.

[6]肖愛玲.大學數(shù)學微積分教學與建模應用略析[J].科學咨詢(科技•管理),2018(10):76.

[7]趙彥勇,劉原,葉緒國.財經(jīng)高校微積分課程教學模式的探索與研究[J].凱里學院學報,2018,36(3):16-19.

[8]趙娜.財會專業(yè)微積分課程教學改革的實踐與思考[J].教育現(xiàn)代化,2018,5(17):49-50+67.

作者:張淑娟 單位:天津財經(jīng)大學珠江學院