[编辑本段]基本信息 软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义: 软件工程(1)、BarryBoehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
(2)、IEEE在软件工程术语汇编中的定义:软件工程是:1.将系统化的、严格约束的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护,即将工程化应用于软件;2.在1中所述方法的研究 (3)、FritzBauer在NATO会议上给出的定义:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。 目前比较认可的一种定义认为:软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件,以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。
(4)、《计算机科学技术百科全书》中的定义:软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理,开发软件的工程。软件工程借鉴传统工程的原则、方法,以提高质量、降低成本。
其中,计算机科学、数学用于构建模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型(paradigm)、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。 [编辑本段]目标 软件工程的目标是:在给定成本、进度的前提下,开发出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用软件工程性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性并且满足用户需求的软件产品。
追求这些目标有助于提高软件产品的质量和开发效率,减少维护的困难。下面分别介绍这些概念。
(1)可修改性(modifiablity)。容许对系统进行修改而不增加原系统的复杂性。
它支持软件的调试与维护,是一个难以达到的目标。 (2)有效性(efficiency)。
软件系统能最有效地利用计算机的时间资源和空间资源。各种计算机软件无不将系统的时/空开销作为衡量软件质量的一项重要技术指标。
很多场合,在追求时间有效性和空间有效性方面会发生矛盾,这时不得不牺牲时间效率换取空间有效性或牺牲空间效率换取时间有效性。时/空折衷是经常出现的。
有经验的软件设计人员会巧妙地利用折衷概念,在具体的物理环境中实现用户的需求和自己的设计。 (3)可靠性(reliability)。
能防止因概念、设计和结构等方面的不完善造成的软件系统失效,具有挽回因操作不当造成软件系统失效的能力。对于实时嵌入式计算机系统,可靠性是一个非常重要的目标。
因为软件要实时地控制一个物理过程,如宇宙飞船的导航、核电站的运行,等等。如果可靠性得不到保证,一旦出现问题可能是灾难性的,后果将不堪设想。
因此在软件开发、编码和测试过程中,必须将可靠性放在重要地位。 (4)可理解性(understandability)。
系统具有清晰的结构,能直接反映问题的需求。可理解性有助于控制软件系统的复杂性,并支持软件的维护、移植或重用。
(5)可维护性(maintainability)。软件产品交付用户使用后,能够对它进行修改,以便改正潜伏的错误,改进性能和其他属性,使软件产品适应环境的变化,等等。
由于软件是逻辑产品,只要用户需要,它可以无限期的使用下去,因此软件维护是不可避免的。软件维护费用在软件开发费用中占有很大的比重。
可维护性是软件工程中一项十分重要的目标。软件的可理解性和可修改性有利于软件的可维护性。
(6)可重用性(reusebility)。概念或功能相对独立的一个或一组相关模块定义为一个软部件。
软部件可以在多种场合应用的程度称为部件的可重用性。可重用的软部件有的可以不加修改直接使用,有的需要修改后再用。
可重用软部件应具有清晰的结构和注解,应具有正确的编码和较低的时/空开销。各种可重用软部件还可以按照某种规则存放在软部件库中,供软件工程师选用。
可重用性有助于提高软件产品的质量和开发效率、有助于降低软件的开发和维护费用。从更广泛的意义上理解,软件工程的可重用性还应该包括:应用项目的重用,规格说明(也称为规约)的重用,设计的重用,概念和方法的重用,等等。
一般来说,重用的层次越高,带来的效益也就越大。 (7)可适应性(adaptability)。
软件在不同的系统约束条件下,使用户需求得到满足的难易程度。适应性强的软件应采用广为流行的程序设计语言编码,在广为流行的操作系统环境中运行,采用标准的术语和格式书写文档。
适应性强的软件较容易推广使用。 (8)可移植性(portability)。
软件从一个计算机系统或环境搬到另一个计算机系统或环境的难易程度。为了获得比较高的可移植性,在软件设计过程中通常采用通用的程序设计语言和运行环境支撑。
对依赖于计算机系统的低级(物理)特征部分,如编译系统的目标代码生成,应相对独立、集中。这样,与处理机无关的部分就可以移植到其他系统上使用。
可移植性支持软件的课重用性和课适应性。 (9)可追踪性(tracebility)。
根据软件需求对软件设计、程序进行正向追踪,或根据程序、软件设计对软件需求进行逆向追踪的能力。软件可追踪性依赖于软。
软件工程可以写的题目多啊。开始也不怎么懂,还是学姐给的文方网,写的《基于Windows平台的HIPS系统设计与实现》,靠谱的说
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最低0.27元开通文库会员,查看完整内容> 原发布者:北大青鸟广安门校区 软件工程师应该具备的技能有哪些 软件工程师应该具备的技能有哪些?我认为,软件工程师用该具备的技能主要为以下几点: 1.编程语言能力 作为一名专业的软件工程师,应该能够熟练掌握JAVA语言,并且能够深入理解OOP、OOA、OOD等编程思想。
精通一门编程语言能为以后的软件开发打下坚实的基础。 2.编码能力 这里说的编码可不是照着书本敲代码,而是能够独立的运用代码,编写一个程序出来。
有很多软件工程师,他们都是随意堆砌网上搜来的代码,根本不管可读性和可维护性,只要能实现功能就行了,缺乏最基本的职责素养。 我认为,对于软件工程师或程序员来说,代码就像自己的孩子一样,一定要付出感情,这样才能编写出好的程序。
3.学习能力 IT技术可谓是更新换代最快的了,从市面上的电脑和手机就可以看出来。所以,只依靠自己之前学到的知识,很快就会被这个时代所淘汰,软件工程师应具备的技能里很重要的一点就是学习能力。
因为只有具备了学习能力,才能在离开学校之后仍然能够独立地学习最新的技术,同时能够自主的发现现在有什么新技术,市场上流行的技术元素与市场需求的变化。 4.设计能力 一个优秀的软件工程师不仅仅具备扎实的专业知识与技能,而且还要具备一定的设计能力。
因为只有这样,才能使一个软件或者应用更加完美,更加容易受到人们的欢迎,从而获得更广阔的市场。 5.团队协作能力 软件开发并不是孤军奋战,很多时候一个软件需要几个人。
当今中国软件工程一直以来都缺乏一个统一的定义,很多学者、组织机构都分别给出了自己的定义: 软件工程(1)、BarryBoehm:运用现代科学技术知识来设计并构造计算机程序及为开发、运行和维护这些程序所必需的相关文件资料。
(2)、IEEE在软件工程术语汇编中的定义:软件工程是:1.将系统化的、严格约束的、可量化的方法应用于软件的开发、运行和维护,即将工程化应用于软件;2.在1中所述方法的研究 (3)、FritzBauer在NATO会议上给出的定义:建立并使用完善的工程化原则,以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的一系列方法。 目前比较认可的一种定义认为:软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件,以及如何把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。
(4)、《计算机科学技术百科全书》中的定义:软件工程是应用计算机科学、数学及管理科学等原理,开发软件的工程。软件工程借鉴传统工程的原则、方法,以提高质量、降低成本。
其中,计算机科学、数学用于构建模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型(paradigm)、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量、成本等管理。[编辑本段]目标 软件工程的目标是:在给定成本、进度的前提下,开发出具有可修改性、有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用软件工程性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性并且满足用户需求的软件产品。
追求这些目标有助于提高软件产品的质量和开发效率,减少维护的困难。下面分别介绍这些概念。
(1)可修改性(modifiablity)。容许对系统进行修改而不增加原系统的复杂性。
它支持软件的调试与维护,是一个难以达到的目标。 (2)有效性(efficiency)。
软件系统能最有效地利用计算机的时间资源和空间资源。各种计算机软件无不将系统的时/空开销作为衡量软件质量的一项重要技术指标。
很多场合,在追求时间有效性和空间有效性方面会发生矛盾,这时不得不牺牲时间效率换取空间有效性或牺牲空间效率换取时间有效性。时/空折衷是经常出现的。
有经验的软件设计人员会巧妙地利用折衷概念,在具体的物理环境中实现用户的需求和自己的设计。 (3)可靠性(reliability)。
能防止因概念、设计和结构等方面的不完善造成的软件系统失效,具有挽回因操作不当造成软件系统失效的能力。对于实时嵌入式计算机系统,可靠性是一个非常重要的目标。
因为软件要实时地控制一个物理过程,如宇宙飞船的导航、核电站的运行,等等。如果可靠性得不到保证,一旦出现问题可能是灾难性的,后果将不堪设想。
因此在软件开发、编码和测试过程中,必须将可靠性放在重要地位。 (4)可理解性(understandability)。
系统具有清晰的结构,能直接反映问题的需求。可理解性有助于控制软件系统的复杂性,并支持软件的维护、移植或重用。
(5)可维护性(maintainability)。软件产品交付用户使用后,能够对它进行修改,以便改正潜伏的错误,改进性能和其他属性,使软件产品适应环境的变化,等等。
由于软件是逻辑产品,只要用户需要,它可以无限期的使用下去,因此软件维护是不可避免的。软件维护费用在软件开发费用中占有很大的比重。
可维护性是软件工程中一项十分重要的目标。软件的可理解性和可修改性有利于软件的可维护性。
(6)可重用性(reusebility)。概念或功能相对独立的一个或一组相关模块定义为一个软部件。
软部件可以在多种场合应用的程度称为部件的可重用性。可重用的软部件有的可以不加修改直接使用,有的需要修改后再用。
可重用软部件应具有清晰的结构和注解,应具有正确的编码和较低的时/空开销。各种可重用软部件还可以按照某种规则存放在软部件库中,供软件工程师选用。
可重用性有助于提高软件产品的质量和开发效率、有助于降低软件的开发和维护费用。从更广泛的意义上理解,软件工程的可重用性还应该包括:应用项目的重用,规格说明(也称为规约)的重用,设计的重用,概念和方法的重用,等等。
一般来说,重用的层次越高,带来的效益也就越大。 (7)可适应性(adaptability)。
软件在不同的系统约束条件下,使用户需求得到满足的难易程度。适应性强的软件应采用广为流行的程序设计语言编码,在广为流行的操作系统环境中运行,采用标准的术语和格式书写文档。
适应性强的软件较容易推广使用。 (8)可移植性(portability)。
软件从一个计算机系统或环境搬到另一个计算机系统或环境的难易程度。为了获得比较高的可移植性,在软件设计过程中通常采用通用的程序设计语言和运行环境支撑。
对依赖于计算机系统的低级(物理)特征部分,如编译系统的目标代码生成,应相对独立、集中。这样,与处理机无关的部分就可以移植到其他系统上使用。
可移植性支持软件的课重用性和课适应性。 (9)可追踪性(tracebility)。
根据软件需求对软件设计、程序进行正向追踪,或根据程序、软件设计对软件需求进行逆向追踪的能力。软件可追踪性依赖于软件开发各个阶段文档和程序的完整性、一致性和可理解性。
降低系统的复杂性会提。
01立项调查报告
02立项建议书
03立项评审报告
04项目设计开发任务书
05项目计划
06质量保证计划
07配置管理计划
08需求分析说明书
09概要设计说明书
10详细设计说明书
11数据库设计说明书
12数据库表详细设计
13单元测试计划
14测试脚本
15单元测试报告
16系统测试计划
17验收申请书
18验收评审报告
19客户验收报告
21审核反馈表
22软件评审报告
23变更需求报告
24设计变更报告
26项目管理报告
27项目总结报告
一共这么多,三大报告是
需求分析说明书
概要设计说明书
详细设计说明书
1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。
2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录) 3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。
字数少可几十字,多不超过三百字为宜。 4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。
关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。
主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。 5、论文正文: (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。
引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。
〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容: a.提出-论点; b.分析问题-论据和论证; c.解决问题-论证与步骤; d.结论。
6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。
中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是: (1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。 (2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
需要掌握以下的知识 : (一).NET方面的开发⒈熟悉开发体系,熟悉C# ASP .NET;⒉熟悉SQLServer,Oracle数据库开发;⒊具有企业管理系统项目经验;4.了解企业ERP及财务管理软件(用友,金蝶)者优先;5.善于沟通,能独立撰写方案。
为人诚实,善于学习,做事认真负责,积极主动,具有敬业精神,有团队精神。(二)JAVA应用程序开发1.熟练使用Struts2+Spring+Hibernate2.掌握Jquery3.掌握Java4.熟悉Oracle5.掌握xml/webservice6.掌握OOD、OOP7.基本文档写作能力(三)web、数据库方面的开发⒈练掌握ASP,NET;等编程语言,熟悉.Net开发环境,理解.Net Framework,理解并能熟练使用WebService、O/R mapping、Remoting、多线程等技术;2.热衷于互联网WEB开发,热衷于钻研最新的前沿技术,精通XML,Javascript,CSS,AJAX等WEB前端技术;3.熟练的技术文档编写能力,熟练使用Rose,Power Design,Visio等建模和设计软件,有一定的架构设计能力;4.精通SQL server数据库技术,了解数据库性能调优者优先.(四)php项目开发⒈使用PHP语言开发互联网应用程序;⒉网站产品和网站功能模块的开发与维护;⒊与页面设计师协调沟通,编写部分Javascript和HTML;⒋参与底层MVC框架的编写与维护。
软件工程师一般指从事软件开发职业的人。软件工程师是一个认证考试,具体地说是从事软件职业的人员的一种职业能力的认证,通过它说明具备了工程师的资格。
软件工程师的技术要求是比较全面的,除了最基础的编程语言(C语言/C++/JAVA等)、数据库技术(SQL/ORACLE/DB2等)等,还有诸多如JAVA SCRIPT、AJAX、HIBERNATE、SPRING等前沿技术。此外,关于网络工程和软件测试的其他技术也要有所涉猎。
对于软件工程师,不太重视学历,但并不是对学历没有要求,重点关注项目的经验和学习知识的能力,能否利用软件工程专业知识来解决问题,根据岗位不同,对软件工程师的要求也有所不同。具体能力要根据岗位和自己的兴趣爱好选定自己的职业规划方向,一方面要详细了解软件工程师的要求,可以关注企业的招聘信息;一方面自己要贮备通用的知识技能,广泛阅读相关的计算机材料对自己以后的发展大有帮助。
可以确定的是软件工程师的前途在未来的发展依然是不断升温的职业,比较需要有技术和良好前景的专业之一。工作内容:1、指导程序员的工作;2、参与软件工程系统的设计、开发、测试等过程;3 、协助工程管理人保证项目的质量;4 、负责工程中主要功能的代码实现;5 、解决工程中的关键问题和技术难题;6 、协调各个程序员的工作,并能与其它软件工程师协作工作;7、还要编写各种各样的软件说明书,如:需求说明书,概要说明书等考试科目。
工程师是中级职称,考试的题目包括了计算机体系结构、软件工程、数据库、数据结构、编译原理等计算机学科的基础课程。
数学应用是数学 教育 的重要内容,呼唤数学应用意识,提高数学应用教学质量,已成为广大数学教育工作者的共识。下面是我为大家推荐的数学建模论文,供大家参考。
数学建模论文 范文 一:建模在高等数学教学中的作用及其具体运用
一、高等数学教学的现状
(一) 教学观念陈旧化
就当前高等数学的教育教学而言,高数老师对学生的计算能力、思考能力以及 逻辑思维 能力过于重视,一切以课本为基础开展教学活动。作为一门充满活力并让人感到新奇的学科,由于教育观念和思想的落后,课堂教学之中没有穿插应用实例,在工作的时候学生不知道怎样把问题解决,工作效率无法进一步提升,不仅如此,陈旧的教学理念和思想让学生渐渐的失去学习的兴趣和动力。
(二) 教学 方法 传统化
教学方法的优秀与否在学生学习的过程中发挥着重要的作用,也直接影响着学生的学习成绩。一般高数老师在授课的时候都是以课本的顺次进行,也就意味着老师“由定义到定理”、“由习题到练习”,这种默守陈规的教学方式无法为学生营造活跃的学习氛围,让学生独自学习、思考的能力进一步下降。这就要求教师致力于和谐课堂氛围营造以及使用新颖的教育教学方法,让学生在课堂中主动参与学习。
二、建模在高等数学教学中的作用
对学生的 想象力 、观察力、发现、分析并解决问题的能力进行培养的过程中,数学建模发挥着重要的作用。最近几年,国内出现很多以数学建模为主体的赛事活动以及教研活动,其在学生学习兴趣的提升、激发学生主动学习的积极性上扮演着重要的角色,发挥着突出的作用,在高等数学教学中引入数学建模还能培养学生不畏困难的品质,培养踏实的工作精神,在协调学生学习的知识、实际应用能力等上有突出的作用。虽然国内高等院校大都开设了数学建模选修课或者培训班,但是由于课程的要求和学生的认知水平差异较大,所以课程无法普及为大众化的教育。如今,高等院校都在积极的寻找一种载体,对学生的整体素质进行培养,提升学生的创新精神以及创造力,让学生满足社会对复合型人才的需求,而最好的载体则是高等数学。
高等数学作为工科类学生的一门基础课,由于其必修课的性质,把数学建模引入高等数学课堂中具有较广的影响力。把数学建模思想渗入高等数学教学中,不仅能让数学知识的本来面貌得以还原,更让学生在日常中应用数学知识的能力得到很好的培养。数学建模要求学生在简化、抽象、翻译部分现实世界信息的过程中使用数学的语言以及工具,把内在的联系使用图形、表格等方式表现出来,以便于提升学生的表达能力。在实际的学习数学建模之后,需要检验现实的信息,确定最后的结果是否正确,通过这一过程中的锻炼,学生在分析问题的过程中可以主动地、客观的辩证的运用数学方法,最终得出解决问题的最好方法。因此,在高等数学教学中引入数学建模思想具有重要的意义。
三、将建模思想应用在高等数学教学中的具体 措施
(一) 在公式中使用建模思想
在高数教材中占有重要位置的是公式,也是要求学生必须掌握的内容之一。为了让教师的教学效果进一步提升,在课堂上老师不仅要让学生对计算的技巧进一步提升之余,还要和建模思想结合在一起,让解题难度更容易,还让课堂氛围更活跃。为了让学生对公式中使用建模思想理解的更透彻,老师还应该结合实例开展教学。
(二) 讲解习题的时候使用数学模型的方式
课本例题使用建模思想进行解决,老师通过对例题的讲解,很好的讲述使用数学建模解决问题的方式,让学生清醒的认识在解决问题的过程中怎样使用数学建模。完成每章学习的内容之后,充分的利用时间为学生解疑答惑,以学生所学的专业情况和学生水平的高低选择合适的例题,完成建模、解决问题的全部过程,提升学生解决问题的效率。
(三) 组织学生积极参加数学建模竞赛
一般而言,在竞赛中可以很好地锻炼学生竞争意识以及独立思考的能力。这就要求学校充分的利用资源并广泛的宣传,让学生积极的参加竞赛,在实践中锻炼学生的实际能力。在日常生活中使用数学建模解决问题,让学生独自思考,然后在竞争的过程中意识到自己的不足,今后也会努力学习,改正错误,提升自身的能力。
四、结束语
高等数学主要对学生从理论学习走向解决实际问题的能力进行培养,在高等数学中应用建模思想,促使学生对高数知识更充分的理解,学习的难度进一步降低,提升应用能力和探索能力。当前,在高等教学过程中引入建模思想还存在一定的不足,需要高校高等数学老师进行深入的研究和探索的同时也需要学生很好的配合,以便于今后的教学中进一步提升教学的质量。
参考文献
[1] 谢凤艳,杨永艳. 高等数学教学中融入数学建模思想[J]. 齐齐哈尔师范高等专科学校学报,2014 ( 02) : 119 -120.
[2] 李薇. 在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践[J]. 教育实践与改革,2012 ( 04) : 177 -178,189.
[3] 杨四香. 浅析高等数学教学中数学建模思想的渗透 [J].长春教育学院学报,2014 ( 30) : 89,95.
[4] 刘合财. 在高等数学教学中融入数学建模思想 [J]. 贵阳学院学报,2013 ( 03) : 63 -65.
数学建模论文范文二:数学建模教学中数学素养和创新意识的培养
前言
创新人才的培养是新的时代对高等教育提出的新要求.培养高质量、高层次人才不仅需要传统意义上的逻辑思维能力、推理演算能力,更需要具备对所涉及的专业问题建立数学模型,进行数学实验,利用先进的计算工具、数学软件进行数值求解和做出定量分析的能力.
因此,如何培养学生的求知欲,如何培养学生的学习积极性,如何培养学生的创新意识和创新能力已成为高等教育迫切需要解决的问题[1].
在数学教学中,传统的数学教学往往注重知识的传授、公式的推导、定理的证明以及应用能力的培养.尽管这种模式并非一无是处,甚至有时还相当成功,但它不能有效地激发广大学生的求知欲,不能有效地培养学生的学习积极性,不能有效地培养学生的创新意识和创新能力.
而如何培养学生的创新意识和创新能力,既没有现成的模式可循,也没有既定的方法可套用,只能靠广大教师不断探索和实践.
近年来,国内几乎所有大学都相继开设了数学建模和数学实验课,在人才培养和学科竞赛上都取得了显着的成效.数学建模是指对特定的现象,为了某一目的作一些必要的简化和假设,运用适当的数学理论得到的一个数学结构,这个数学结构即为数学模型,建立这个数学模型的过程即为数学建模[2].
所谓数学教学中的数学实验,就是从给定的实际问题出发,借助计算机和数学软件,让学生在数字化的实验中去学习和探索,并通过自己设计和动手,去体验问题解决的教学活动过程.数学实验是数学建模的延伸,是数学学科知识在计算机上的实现,从而使高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
因此,数学实验就是一个以学生为主体,以实际问题为载体,以计算机为媒体,以数学软件为工具,以数学建模为过程,以优化数学模型为目标的数学教学活动过程[3-7].
因此,如何把实际问题与所学的数学知识联系起来;如何根据实际问题提炼数学模型;建模的方法和技巧;数学模型所涉及到的各类算法以及这些算法在相应数学软件平台上的实现等问题就成了我们研究的重点.现结合教学实践,谈谈笔者在数学建模和数学实验课的教学中 总结 的几点看法.
1掌握数学语言独有的特点和表达形式
准确使用数学语言模拟现实模型数学语言是表达数学思想的专门语言,它是自然语言发展到高级状态时的特殊形式,是人类基于思维、认知的特殊需要,按照公有思维、认知法则而制造出来的语言及其体系,给人们提供一套完整的并不断精细、完善、完美的思维和认知程序、规则、方法.
用数学语言进行交流和良好的符号意识是重要的数学素质.数学建模教学是以训练学生的思维为核心,而语言和思维又是密不可分的.能否成功地进行数学交流,不仅涉及一个人的数学能力,而且也涉及到一个人的思路是否开阔,头脑是否开放,是否尊重并且愿意考虑各方面的不同意见,是否乐于接受新的思想感情观念和新的行为方式.数学建模是利用数学语言模拟现实的模型,把现实模型抽象、简化为某种数学结构是数学模型的基本特征.
现实问题要通过数学方法获得解决,首先必须将其中的非数学语言数学化,摒弃其中表面的具体叙述,抽象出其中的数学本质,形成数学模型.通过分析现实中的数学现象,对常见的数学现象进行数学语言描述,从而将现实问题转化为数学问题来解决.
2借助数学建模教学使学生学会使用数学语言构建数学模型
根据现阶段普通高校学生年龄特点和知识结构,我们可以通过数学建模对学生加强数学语言能力的培养,让他们熟练掌握数学语言,以期提升学生的形象思维、 抽象思维 、逻辑推理和表达能力,提高学生的数学素质和数学能力.在数学建模教学过程中,教师要力求做到用词准确,叙述精炼,前后连贯,逻辑性强.在问题的重述和分析中揭示数学语言的严谨性;在数学符号说明和模型的建立求解中揭示数学语言的简约性,彰显数学语言的逻辑性、精确性和情境性,突出数学符号语言含义的深刻性;在模型的分析和结果的罗列中,显示图表语言的直观性,展示数学语言的确定意义、语义和语法;在模型的应用和推广中,显示出数学符号语言的推动力的独特魅力.
而在学生的书面作业或论文 报告 中,注意培养学生数学语言表达的规范性.书面表达是数学语言表达能力的一种重要形式.通过教师数学建模教学表述规范的样板和学生严格的书面表达的长期训练来完成.在书面表达上,主要应做到思维清晰、叙述简洁、书写规范.例如在建立模型和求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、模型的建立和求解,图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.
对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面要及时纠正.
3借助数学实验教学,展示高度抽象
的数学理论成为具体的可视性过程要培养创新人才,上好数学实验课,首先要有创新型的教师,建立起一支"懂实验""会试验""能创新"的教师队伍.由于数学实验课理论联系实际,特点鲜明,内容新颖,方法特别,所以能够上好数学实验课,教师就必须具备扎实的数学理论功底,计算机软件应用操作能力,良好的科研素质与科研能力.
因此,数学与统计学院就需要选取部分教师,主攻数学建模、数学实验、数值分析课程.优先选派数学实验教师定期出去进修深造提高,以便真正形成一支"懂实验""会实验""能创新"的教师队伍.实验课的地位要给予应有的重视.我院现存的一个重要表现就是实验设备不足,实验室开放时间不够.为了确保数学实验有物质条件上的保证,必须建立数学实验与数学建模实验室.
配备足够的高性能计算机,全天候对学生开放,尽快尽早淘汰陈旧的计算机设备.精心设计实验内容,强化典型实验,培养宽厚扎实理论水平;精选实验内容,加强学生之间的互动,培养协作意识和团队精神.在实验教学时数有限的情况下,依据培养目标和教学纲要,对教材中的实验内容进行选择、设计.要最大限度地开发学生的创造性思维,数学实验在项目设计过程中应当遵循适应性、趣味性、灵活性、科学性、渐进性和应用性的基本原则.
选择基础性试验,重点培养宽厚扎实的理论水平,提高对数学理论与方法的深刻理解.熟练各种数学软件的应用与开发,提高计算机应用能力,增强实践应用技能;增加综合性实验和设计性实验,从实际问题出发,培养学生分析问题,解决问题的能力,强化 创新思维 的开发.
教学方法上实行启发参与式教学法:启发-参与-诱导-提高.充分发挥学生主体作用,以学生亲自动脑动手为主.
教师先提出问题,对实验内容,实验目标,进行必要的启发;然后充分发挥学生主体作用,学生动手操作,每个命令、语句学生都要在计算机上操作得到验证;根据学生出现的情况,老师总结学生出现的问题,进行进一步的诱导;再让其理清思路,再次动手实践,从理论与实践的结合上获得能力上提高.数学实验是一门强调实践、强调应用的课程.
数学实验将数学知识、数学建模与计算机应用三者融为一体,可以使学生深入理解数学的基本概念和理论,掌握数值计算方法,培养学生运用所学知识使用计算机解决实际问题的能力,是一门实践性很强的课程.在这一教学活动中,通过数学软件如MAT-LAB、Mathematica、SPSS的教学和综合数学实验,如碎片拼接、罪犯藏匿地点的查找、光伏电池的连接、野外漂流管理、水资源的有效利用、葡萄酒的分类等,通这些实际问题最终的数学化的解决,将高度抽象的数学理论呈现为生动具体的可视性结论,展示数学模型与计算机技术相结合的高度抽象的数学理论成为生动具体的可视性过程.
4突出学生的主体作用,循序渐进培养学生学习、实践到创新
实践教学的目的是要提高学生应用所学知识分析、解决实际问题的综合能力.
在教学中,搭建数学建模与数学实验这个平台,提示学生用计算机解决经过简化的问题,或自己提出实验问题,设计实验步骤,观察实验结果,尤其是将庞大繁杂的数学计算交给计算机完成,摆脱过去害怕数学计算、画函数图像、解方程等任务,避免学生一见到庞大的数学计算公式就会产生畏惧心理,从而丧失信心,让学生体会到在数学面前自己由弱者变成了强者,由失败者变成了胜利者、成功者.
再设计让学生自己动手去解决的各类实际问题,使学生通过对实际问题的仔细分析、作出合理假设、建立模型、求解模型及对结果进行分析、检验、总结等,解决实际问题,逐步培养学生熟练使用计算机和数学软件的能力以及运用数学知识解决实际问题的意识和能力.
同时,给学生提供大量的上机实践的机会,提高学生应用数学软件的能力.一个实际问题构成一个实验内容,通过实践环节加大训练力度,并要求学生通过计算机编程求解、编写实验报告等形式,达到提高学生解决实际问题综合能力的目标.数学建模与数学实验课程通过实际问题---方法与分析---范例---软件---实验---综合练习的教学过程,以实际问题为载体,以大学基本数学知识为基础,采用自学、讲解、讨论、试验、文献阅读等方式,在教师的逐步指导下,学习基本的建模与计算方法.
通过学习查阅文献资料、用所学的数学知识和计算机技术,借助适当的数学软件,学会用数学知识去解决实际问题的一些基本技巧与方法.通过实验过程的学习,加深学生对数学的了解,使同学们应用数学方法的能力和发散性思维的能力得到进一步的培养.实践已证明,数学建模与数学实验课这门课深受学生欢迎,它的教学无论对培养创新型人才还是应用型人才都能发挥其他课程无法替代的作用.
5具体的教学策略和途径
数学建模课程和数学实验课程同时开设,在课程教学中,要尽可能做到如下几个方面:
1)注重背景的阐述
让学生了解问题背景,才能知道解决实际问题需要哪些知识,才能做出贴近实际的假设,而这恰恰是建立一个能够解决实际问题的数学模型的前提.再者,问题背景越是清晰,越能够体现问题的重要性,这样才能激发学生解决实际问题的兴趣.
2)注重模型建立与求解过程中的数学语言的使用
在做好实际问题的简化后,使用精炼的数学符号表示现实含义是数学语言使用的彰显.基于必要的背景知识,建立符合现实的数学模型,通过多个方面对模型进行修正,向学生展示不同的条件相对应的数学模型对于现实问题的解决.在模型的求解上,严格要求学生在模型的假设,符号说明、图形的绘制、变量的限制范围、模型的分析与推广方面,做到严谨规范.对学生在利用建模解决问题时使用符号语言的不准确、不规范、不简洁等方面及时纠正.
3)注重经典算法的数学软件的实现和改进
由于实际问题的特殊性导致数学模型没有固定的模式,这就要求既要熟练掌握一般数学软件和算法的实现,又要善于改进和总结,使得现有的算法和程序能够通过修正来解决实际问题,这对于学生能力的培养不可或缺.只有不断的学习和总结,才有数学素养的培养和创新能力的提高.
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