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經濟數學與數學建模體系的結合

2021-4-10 |

一、簡要論述數學建模思想及其在經濟數學教學中應用的重要性

在筆者多年的教學工作中,真切的體會到專業課堂體系建設不完善,課程比較孤立,經濟數學教育無法與專業課密切聯系,學生學習積極性不高、課堂興趣低,整體數學素養比較差,嚴重影響專業課的學習。這一薄弱環節成為了經濟人才培養中必須重視的環節。在經濟數學教學中,積極引入數學建模體系,一方面能夠使學生獲得基本的運算技能與數學知識,更好的促進專業課程的學習;一方面提高了學生的創新意識與思維能力,與社會工作崗位需求相結合。數學建模的過程,是演繹思辨、歸納、判斷等多種理性思維相結合的過程,對于學生嚴謹態度、實踐能力、創新精神的培養非常重要,這與財經類專業經濟數學科目開設的意義、目的相吻合。

二、在經濟數學教學中融入數學建模體系

1.在經濟數學教學緒論課中積極引入數學建模思想

興趣是學生學習最好的老師。由于受到多方面因素影響,經濟類院校主要以文科生招收為主,相對來說,學生的數學基礎比較薄弱,普遍對數學持有抵觸、消極態度。因此,必須在緒論教學中,讓學生真正意識到經濟數學學習的必要性與重要性。全面、詳細的讓學生了解知識的歷史淵源與來龍去脈,有助于激發學生學習積極性,促進經濟數學教學的順利開展。在緒論課中,可以向學生講解微積分歷史,從17世紀產生微積分以來,精密科學極大促進了社會生產力的發展,航海、天文、導彈、機械制作、造船等領域蓬勃發展。曲線切數求解,最大、最小值求解,瞬間速度求解,不規則圖形弧長、面積、體積求解等成為當時科學急需解決的問題,這些都是變量的問題。但當時一直延續下來的數學都是常量數學,必須對數學進行徹底革新,將變量引入,才能真正適應科技發展對數學的需求。在這種大環境下,微積分應運而生。通過對數學歷史的了解,激發學生們積極探討真理的勇氣,有效克服數學學習以及數學建模中遇到的困難。

2.數學概念講解中引入建模思想

在傳統經濟數學教學過程中,對于概念的講解一般是通過物理學、幾何學問題引入的或是直接給出,前者的概念推導比較抽象,學生很難透徹理解,學生專業課管理、經濟類案例引入較少,學生學習積極性偏低。通過數學經濟模型的建立,積極引入相關概念,能夠從課堂伊始鍛煉學生的數學思維,提高學生分析問題與解決問題的能力。與此同時,提高了學生數學建模能力與建模應用能力。比如說,可以通過經濟學中匯率變化現象,引入導數概念;從物資的調配問題,引入矩陣概念。

3.數學定理應用與數學建模思想相結合

在傳統的數學教學過程中,比較重視定理的計算、推導,忽略理論的應用,對于理論應用的講解也比較少。比如說,在“閉區間上函數的連續性”為例,通常來說,學生都會應用零點存在定理、介值定理以及最值定理判斷給定區間上方程的實根。但是,學生對這部分知識的理解只限定在表面層次,與學生實際的生活設定無直接關聯,即不能通過數學知識的學習指導生活實踐。此時,可以加強數學定理應用與數學建模思想相結合,將學生身邊的實際案例引入教學中:在不平的地面上放一把椅子能放平穩嗎?進一步引導學生思考,在不平的地面上,一般只有三只椅子腳著地,放不平穩。那么,需要移動多少次,可以將椅子放穩四角同時著地?指導學生通過這個想象的思考,建立數學模型,設立變量與函數,用數學知識解決生活實際。

4.在應用推廣環節中積極引入數學建模思想

經濟數學教學過程中的推廣環節,指的是將探究方法、思維方法用于實際問題解決的環節,通過這個環節的學習,能夠提高學生的實際應用能力,與此同時,這個環節也非常適合數學模型的引入。比如說,在“函數極值”知識點學習之后,就可以提出“設計易拉罐”這個問題,為什么330ml容積的易拉罐其外形都是一樣的呢?就可以通過求極值的方式,計算出容積一定情況下,且不考慮層面厚度、頂蓋厚度、底蓋厚度等因素下,所需要的表面積最小的方式。通過與實際易拉罐外形相對比,發現設計方案有出入。帶領學生一起研究,進一步發現實際易拉罐其底蓋厚度、頂蓋厚度均要比側面要厚,那么,在這種情況下怎樣設計易拉罐外形?通過測量、求解設計出的易拉罐外形與實際易拉罐比較相符。通過數學建模思想的應用,鍛煉了學生的觀察力,提高了學生理論與實際相結合的能力。

5.學習質量評價中積極引入建模思想

在傳統學習質量考核過程中,采用單一的筆試形式,這種考核方式很容易導致學生機械式的套用公式、定理等定向思維習慣,這種標準化、限時化的考核方式,無法真正評價學生的學習質量。可以進一步借鑒數學建模競賽方式,初步改革評價方式,將學生成績分為三部分:20%的平時成績,30%的閉卷成績,50%的開放式考試成績。通過實踐證實,這種評價方式有利于加深學生對知識的理解程度與應用能力,同時,端正學生學習態度。

三、結語

綜上所述,本文從數學建模思想及其在經濟數學教學中應用的重要性開始入手分析,從五個方面:在經濟數學教學緒論課中、在數學概念講解中、在數學定理應用中、在應用推廣環節中、在學習質量評價中積極引入建模思想,詳細了如何在經濟數學教學中融入數學建模體系。經濟數學教學中,建模思想應用效果顯著,需要教師進行深入研究與探討。

作者:葛家寶 單位:吉林市廣播電視大學

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