函授本科數(shù)學(xué)應(yīng)用畢業(yè)論文
函授本科數(shù)學(xué)應(yīng)用畢業(yè)論文
二十世紀(jì)九十年代,數(shù)學(xué)應(yīng)用問題教育是中國數(shù)學(xué)教育界最引人注目的熱點之一。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于函授本科數(shù)學(xué)應(yīng)用畢業(yè)論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
函授本科數(shù)學(xué)應(yīng)用畢業(yè)論文篇1
淺談離散數(shù)學(xué)的應(yīng)用及教學(xué)
我國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育模式內(nèi)容相對陳舊、體系單一、知識面窄、偏重符號演算和解題技巧,脫離實際應(yīng)用,缺乏應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的實踐意識和能力,創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力不足。然而,高科技信息時代的迅速發(fā)展對學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)又提出了新的要求,現(xiàn)有教育模式所培養(yǎng)的學(xué)生在某種程度上已經(jīng)不能適應(yīng)社會的需要。實踐表明,數(shù)學(xué)研究化圖論能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望,是培養(yǎng)學(xué)生主動探索、努力進(jìn)取的學(xué)風(fēng)和團結(jié)協(xié)作精神的有力措施;是數(shù)學(xué)知識和應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點;是啟迪創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維、鍛煉創(chuàng)新能力、培養(yǎng)高層次人才的一條重要途徑。因此高校教師在實際的教學(xué)過程中要把數(shù)學(xué)研究化圖論的思想、方法及內(nèi)容融入到當(dāng)今的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中去,是一種行之有效的素質(zhì)教育方法。本文主要從以下幾個方面對圖論部分的教學(xué)進(jìn)行了討論:
一、整合教學(xué)資源,重視雙基學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生興趣
圖是一類相當(dāng)廣泛的實際問題的數(shù)學(xué)模型,有著極其豐富的內(nèi)容,是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程的先修內(nèi)容。學(xué)習(xí)時應(yīng)掌握好圖論的基本概念、基本方法、基本算法,善于把實際問題抽象為圖論的問題,然后用圖論的方法解決問題。那在實際的教學(xué)過程中,要充分利用課堂上的時間讓學(xué)生掌握好這些基本概念、基本方法、基本算法則是顯示一名大學(xué)教師基本功的時候。因此,教師在講解最常用的概念如:無向圖,有向圖,頂點集,邊集,n階圖,多重圖,簡單圖,完全圖,圖的同構(gòu),入度,出度,度,孤立點等時,要細(xì)講而精講,要講到根上,不僅要幫助學(xué)生理解每個概念的具體含義,更重要的是要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)規(guī)律,探索方法,培養(yǎng)能力。教師要充分相信學(xué)生,注意從學(xué)生的思維角度去剖析問題,運用設(shè)疑、討論、啟發(fā)、誘導(dǎo)等方式,給他們充分的時間去思考、體會和消化。
圖與網(wǎng)絡(luò)有個自然的對應(yīng)關(guān)系,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和分析中的許多問題可以歸結(jié)圖論問題。因此,圖論是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和軟件分析的最有力的數(shù)學(xué)工具。圖論數(shù)學(xué)是應(yīng)用最廣的數(shù)學(xué)分支之一,不僅在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和軟件分析中有著重要的應(yīng)用價值,在企業(yè)管理,交通規(guī)劃,戰(zhàn)爭指揮,金融分析等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用。因此在圖論數(shù)學(xué)的教學(xué)中不能僅僅注重講授概念、定理,還要用實例使學(xué)生對圖論數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣,進(jìn)而解決生活中出現(xiàn)的一些簡單的圖論數(shù)學(xué)問題,以達(dá)到培養(yǎng)能力為主的教育目標(biāo)。例如,我在講解通路、回路、圖的連通性時,為了更好的讓學(xué)生理解這些概念,我提出一個問題:人、狼、羊、菜用一條只能同時載兩位的小船渡河,“狼羊”、“羊菜”不能在無人在場時共處,當(dāng)然只有人能架船。這種情況下怎樣安排才能達(dá)到最優(yōu)的狀態(tài)呢?這個問題的提出,極大的激發(fā)了同學(xué)們的興趣,他們努力思索問題的解決之道。在此基礎(chǔ)上,我進(jìn)一步引導(dǎo)他們建立圖模型:頂點表示“原岸的狀態(tài)”,兩點之間有邊當(dāng)且僅當(dāng)一次合理的渡河“操作”能夠?qū)崿F(xiàn)該狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。起始狀態(tài)是“人狼羊菜”,結(jié)束狀態(tài)是“空”。問題的解決:找到一條從起始狀態(tài)到結(jié)束狀態(tài)的盡可能短的通路。最后得出這樣的結(jié)論:在“人狼羊菜”的16種組合中允許出現(xiàn)的只有10種。即下圖所示:
這樣我就完成把單純的圖論概念和實際生活相結(jié)合的轉(zhuǎn)變。同學(xué)們在這個過程中通過自己動手具體分析、積極思索,提高了分析問題、解決問題和運用數(shù)學(xué)的能力。
二、積極采用多媒體教學(xué),使抽象復(fù)雜的內(nèi)容變得具體形象
大學(xué)教材中關(guān)于圖論部分的定義、定理很多,而且內(nèi)容比較抽象。在教學(xué)中,如果教師沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,即:介紹定義——引入定理——證明定理,這種講課方法不僅時間長,而且也不能吸引學(xué)生的興趣。再加上該課程具有較強的抽象性與推理性,一些問題無法在黑板上講清楚。因此,在數(shù)學(xué)化研究圖論教學(xué)中,在繼承傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上適當(dāng)使用現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué),可以把語言、文字、聲音、圖形、動畫、視頻圖象等多種媒體有機地集成一體,制作和應(yīng)用多媒體課件。使學(xué)生通過多個感覺器官來獲取相關(guān)信息,提高教學(xué)信息傳播效率,把抽象問題具體化和形象化,有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使得教學(xué)效果更加形象、生動、具體、準(zhǔn)確。
例如,教師在講授關(guān)于“中國郵遞員問題”的知識時,可以先用PPT 展示一個實心的正十二面體,20個頂點標(biāo)上郵遞員途經(jīng)街道的名稱,要求郵遞員從郵局出發(fā),遍歷各街道一次,最后回到郵局。給學(xué)生一段時間尋找路徑后,用動畫顯示出尋找路徑的過程。然后教師引導(dǎo)學(xué)生將上述的中國郵遞員問題建立成一個數(shù)學(xué)模型即:在一個賦權(quán)連通圖上求一個含所有邊的回路,且使此回路的權(quán)最小。顯然,若此連通賦權(quán)圖是 Euler 圖,則可用 Fleury 算法求 Euler 回路,此回路即為所求。給出Euler 圖的定義以及Fleury 算法,從中讓學(xué)生歸納演示Fleury 算法。這些知識都掌握以后,可以向?qū)W生介紹一下賦權(quán)連通圖在計算機網(wǎng)絡(luò)布局中的應(yīng)用,學(xué)生在對賦權(quán)連通圖的認(rèn)識從具體—抽象—具體的過程中達(dá)到了對賦權(quán)連通圖的深刻理解。
當(dāng)然制作一個多媒體課件并不是簡單的把書本上的概念和定理照搬到PPT 上,而是用具體形象的媒體沖擊同學(xué)的感官視覺效果,使其能從中更加深刻體會抽象的概念和定義。例如,在講解圖的相關(guān)概念時,對于每一種圖可以用具體的圖形來演示說明,這樣學(xué)生可以通過形象的圖形對抽象的文字有更加深刻的理解。除了教學(xué)課堂上使用多媒體之外,教師還可以通過網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)學(xué)生課后的學(xué)習(xí)以及布置與指導(dǎo),通過電子信箱、BBS討論等多種形式和手段提供學(xué)習(xí)支持服務(wù)。
三、加強師生課堂互動,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性 圖論中的圖是由若干給定的點及連接兩點的線所構(gòu)成的圖形,這種圖形通常用來描述某些事物之間的某種特定關(guān)系,用點代表事物,用連接兩點的線表示相應(yīng)兩個事物間具有這種關(guān)系。圖論數(shù)學(xué)知識的 應(yīng)用無所不在,在教學(xué)過程中, 我們可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容結(jié)合學(xué)生熟悉的生活、生產(chǎn)、科技和當(dāng)前商品 經(jīng)濟中的一些實際問題如利息、股票、利潤、人口等,引導(dǎo)學(xué)生從生活中熟悉的方面入手開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
圖論的教學(xué)決不能只是告訴學(xué)生現(xiàn)有的結(jié)論,然后讓他們死記硬背一些公理算法之后,就希望他們立馬可以解答出理論很深奧、算法很復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。為了調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,我在實際的教學(xué)過程中會利用好課堂提問這個環(huán)節(jié)。上課前幾分鐘的提問,可以通過學(xué)生的回答來了解他們對上節(jié)課程的掌握程度。而課堂上的提問,可以讓學(xué)生不宜走神、時刻保持警惕、仔細(xì)認(rèn)真聽講老師講課的每一個環(huán)節(jié),可以積極促使學(xué)生在課堂上通過回答教師的提問而解讀信息,實施對信息的加工,進(jìn)而加深對信息的理解。當(dāng)然教師的提問不應(yīng)該是隨意的、盲目的,而應(yīng)該是精心準(zhǔn)備的,緊扣課堂上所講授內(nèi)容的重點及學(xué)生最容易混淆、模糊的環(huán)節(jié)。對于當(dāng)代大學(xué)生而言,老師提問的問題應(yīng)當(dāng)有一定的深度和廣度,能引導(dǎo)學(xué)生深入思考, 把課堂上被動的吸收知識、填鴨式的教學(xué)模式變成主動的思考問題、積極回答問題的過程。學(xué)生主體參與是數(shù)學(xué)圖論教學(xué)的核心,教師主導(dǎo)作用是數(shù)學(xué)圖論教學(xué)的保障。在數(shù)學(xué)圖論教學(xué)中,通過提問可以引發(fā)學(xué)生進(jìn)行深入思考,充分調(diào)動他們的積極性,發(fā)揮他們的潛能,這樣就可以使學(xué)生的能動性、自主性、創(chuàng)造性得到長足的進(jìn)步。
四、加強學(xué)生的圖論數(shù)學(xué)思想及運用 網(wǎng)絡(luò)工具
圖論的數(shù)學(xué)教學(xué)實際上就是幫助同學(xué)們形成把現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化成點和線的數(shù)學(xué)思維過程。而教師在具體的教學(xué)過程中,就要有目的的引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)思想來認(rèn)識世界。通過這樣的教學(xué)過程,可以增加學(xué)生對圖論知識的了解,培養(yǎng)他們提高運用數(shù)學(xué)圖論思維的能力。比如,我在講解圖論之前會給同學(xué)們介紹圖論問題的由來,即追溯到1736年哥尼斯堡七橋問題,或給學(xué)生介紹中外數(shù)學(xué)名家的光輝 事跡與獻(xiàn)身精神。讓他們在加強數(shù)學(xué)思想的同時,不忘加強自身思想品德的 教育。
圖論即形象地運用一些點以及點與點之間的連線構(gòu)成的圖或網(wǎng)絡(luò)來表示具體問題。利用圖與網(wǎng)絡(luò)的特點來解決系統(tǒng)中的問題,比用線性規(guī)劃等其他模型來求解往往要簡單、有效得多。圖論就是研究圖和網(wǎng)絡(luò)模型特點、性質(zhì)和方法的理論。圖和網(wǎng)絡(luò)之間存在密切的 聯(lián)系,因此,教師要創(chuàng)設(shè)條件, 因材施教,例如運用一些優(yōu)秀的數(shù)學(xué)軟件如Matlab,MathCAD, 幾何畫板等,充分利用網(wǎng)絡(luò)畫圖的能力來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維邏輯能力,使每個學(xué)生都得到不同程度的 發(fā)展和提高,同時培養(yǎng)學(xué)生的思想品德和世界觀, 讓學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高。
總之,若教師通過知識的載體,對學(xué)生實施能動的 心理和智能的引導(dǎo)教學(xué),提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)了他們創(chuàng)造性應(yīng)用的能力,這就算是一種成功的教學(xué)。當(dāng)然教師的職責(zé)是通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思想,并把這種思想應(yīng)用到實際的生活中。但傳統(tǒng)的教育模式已經(jīng)根深蒂固的深入到我們的思想當(dāng)中,尤其是教師也是傳統(tǒng)教育模式培養(yǎng)出來的,所以,要想跳出這個怪圈,教師和學(xué)校都需要努力去思索和探討。根據(jù)新時代的需求,培養(yǎng)出適應(yīng)新時代發(fā)展的具有自學(xué)能力乃至科研能力的更高的人才,這需要我們共同的努力。
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