數(shù)學建模的優(yōu)勢精選(九篇)
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第1篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
關鍵詞：高中數(shù)學；教學模式；有效性
中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：B 文章編號：1006-5962（2013）08-0152-01
1 構建高中數(shù)學有效性教學模式的意義
高中數(shù)學有效性教學模式的構建是提升教師教學質量和學生數(shù)學成績的重要舉措。有效性教學模式歷來是高中教學的重點領域，其在高中數(shù)學教學領域也發(fā)揮著中的地位和作用。若想真正的提高教學質量和學生成績，廣大教師要時刻探索構建高中數(shù)學有效性教學模式。
1.1 高中數(shù)學有效性教學模式的構建有利于改進數(shù)學教學方法和教學質量的提升。在新課改背景下，改進數(shù)學教學方法、有效提升高中數(shù)學教學質量成為廣大數(shù)學任課教師所共同關注的話題。須知，"學生是學習的主體，教學的成功與否、效果如何完全取決于學生學習的效率與成果，而學習方法又對學生的學習效率具有重要的影響。"[1]為此，要不斷改進教師教學方法和學生學習方法。在傳統(tǒng)教學模式中，以教師為主體的教學方式導致數(shù)學課堂只是傳授了基本的數(shù)學內容，而沒有為廣大學生留下充分的時間進行習題的演練和數(shù)學深度的探討，由此導致教學質量的低下。而通過高中數(shù)學有效性教學模式的構建，廣大教師能夠充分利用住課堂教學陣地，讓數(shù)學課堂成為老師和學生之間互動的平臺。唯有構建有效性教學模式，以此來利用有限的課堂時間做好知識點的傳授和習題的訓練，進而不斷提升數(shù)學課堂教學效率，使數(shù)學教學質量和水平也不斷得以提高。
1.2 高中數(shù)學有效性教學模式的構建有利于激發(fā)廣大學生數(shù)學興趣、拓展數(shù)學思維。進入新世紀以來，在貫徹和落實新課標要求精神下，構建高中數(shù)學有效性教學模式日漸受到廣大數(shù)學教師的關注，這既是對長期教學經驗的總結，也是提高學生數(shù)學興趣、拓展學生數(shù)學思維能力的必然需要。有效性教學模式通過進行一系列的教學方式改革，廣大數(shù)學教師轉變教學思路和教學方法，利用多媒體課件來輔助高中數(shù)學教學過程中，由于多媒體課件的動感性、生動性等特點，這必然會激發(fā)學生學習數(shù)學學習的興趣，能夠在課堂上集中精力，進而在無形中拓展了數(shù)學思維能力。
2 構建高中數(shù)學有效性教學模式的途徑
提高數(shù)學有效性教學需要有效性教學模式的構建。如何構建高中數(shù)學有效性教學模式是擺在廣大高中數(shù)學教師面前的一個現(xiàn)實課題。這就需要廣大高中數(shù)學教師能夠充分轉變教學觀念、利用多媒體教學方式、強化情景教學，以此來激發(fā)學生的學習熱情，鼓勵學生參與到課堂活動中來，從而提升高中數(shù)學教學質量。
2.1 轉變傳統(tǒng)觀念，創(chuàng)新教學思路。轉變傳統(tǒng)教學觀念，對現(xiàn)有的教學思路和教學方法進行創(chuàng)新，是構建高中數(shù)學有效性教學模式的首要前提。只有變革傳統(tǒng)教學方式，革新教學理念，采用新的教學才能使學生在數(shù)學課堂上感受到新鮮感，才能不斷激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，從而能夠自覺地跟隨數(shù)學教師的教學思路進行相關的學習。創(chuàng)新數(shù)學教學思路，不僅是新課標對高中數(shù)學教學的內在要求，也是未來時期提升高中數(shù)學教學質量的有效方式。高中數(shù)學教學模式并不是僵化的或者一成不變的，所以高中數(shù)學教師必須根據具體條件的變化來及時對自身教學方法進行調整，以此來保證教學方法適于形勢發(fā)展和學生需要。可以說轉變傳統(tǒng)教學觀念、創(chuàng)新教學思路是今后一段時期內所有高校數(shù)學教師所必須為之努力的。
2.2 運用多媒體教學方式，提高學習興趣。目前，多媒體教學方式在高中數(shù)學教學中已得到普遍的應用，也獲得了良好的教學效果。多媒體教學是一種相對于傳統(tǒng)教學手段而言的新型教學方式，其應用使高中數(shù)學教學能夠將抽象的數(shù)學理論具體化、形象化，能有效利用情景演示激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，強化學生的數(shù)學思維能力，使廣大學生能夠將有意識的學習活動和無意識的學習活動相結合，在潛移默化中學到知識。多媒體教學的關鍵是課件的制作，要知道，"一個課件的好壞直接影響著多媒體技術與課堂教學整合的質量以及課堂教學效果，因此一個優(yōu)秀成功的課件就成為一堂課成功的關鍵。"[2]所以，廣大數(shù)學教師不僅要有深厚的數(shù)學知識，還要有嫻熟的網絡技能，能夠制作出激發(fā)學生學習興趣、滿足學生好奇心的多媒體數(shù)學課件，使教學內容更豐富，課堂氣氛更為，進而充分調動學生求知的自覺性和主動性。
2.3 強化情景式教學，提高師生之間互動性。根據新課程要求，在高中數(shù)學教學過程中廣大數(shù)學教師要結合教學實際不斷拓展課程資源，能夠以情境化方式實現(xiàn)師生之間的良性互動。若果沒有教學過程中的情境設置，就會讓學生在學習數(shù)學知識時弱化思考數(shù)學問題的能力。所以，"新一輪的中學數(shù)學教學改革將努力體現(xiàn)'從問題情境出發(fā)、建立模型、尋求結論、拓廣應用與發(fā)展'的基本過程"[3]，廣大數(shù)學教師要只有能夠以問題為核心，不斷建構問題情境來搭建師生之間互動的橋梁。但高中數(shù)學問題情境的典型特征就是數(shù)學模型，利用數(shù)學模型形式化的數(shù)學語言，來具體地、生動地傳達書本中抽象的數(shù)學知識和數(shù)學概念。需要明白的是，創(chuàng)設數(shù)學問題情境的過程也就是構建數(shù)學模型的過程，二者是相互依存、相互聯(lián)系的統(tǒng)一體。廣大數(shù)學教師要在根據教學實際并結合學生自身知識和生活經驗的基礎上，仔細體察學生身心發(fā)展的特征和規(guī)律，設計出富有情趣和體現(xiàn)現(xiàn)實生的數(shù)學情景，不斷使學生在數(shù)學課堂教學能夠有更多的機會從身邊熟知的事物中學習數(shù)學、感知數(shù)學和理解數(shù)學，不斷在數(shù)學世界里體會數(shù)字的精彩和奧妙。
參考文獻
[1] 劉海娜.淺議新課改高中數(shù)學教學反思[J].教改創(chuàng)新，2013（5）.
第2篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
關鍵詞：小學數(shù)學 創(chuàng)新模式 策略
傳統(tǒng)的模式往往把學生當做學習的機器，教師在課堂上將知識強硬地灌輸給學生，形成了填鴨式的教學模式，嚴重抑制了學生學習的創(chuàng)造性、獨立性和主動性，對學生的個性發(fā)展產生了不良的影響，教師在備課和進行教學活動的過程中，應當僅僅圍繞創(chuàng)新教育這一課題，注意保護好學生的自信心、自尊心以及好奇心，鼓勵和引導學生各持己見，注意學生思維的多樣性和靈活性，使學生能夠在小學初級階段的學習過程中健康持續(xù)發(fā)展。
一、小學數(shù)學課堂教學創(chuàng)新模式特點
（一）教學目的的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的教學模式以培養(yǎng)學生的知識積累為目的，新形勢下的課堂教學則需要堅持新課程標準要求的以促進學生全面發(fā)展作為機要，在教學的過程中，教師要注重對學生動手實踐力以及思維能力的培養(yǎng)，使學生能夠在學習的過程中系統(tǒng)、有序和健康地成長。
（二）課程觀的創(chuàng)新。新課程改革要求教學必須要積極突破傳統(tǒng)教學模式的狀態(tài)，從教材和教師的現(xiàn)狀中尋求突破，將教材、學生和教師這三大主體作為基點，將教學環(huán)境和教學情境有機結合起來，逐漸形成新型的課堂教學系統(tǒng)，將課堂變成學生喜歡的靈活多變的一個過程，使教師和學生能夠共同進行課堂教學中數(shù)學知識的發(fā)現(xiàn)和探究之旅，教師在這一過程中要充分發(fā)揮主導作用，激發(fā)學生自身的主觀能動性，使他們在學習的過程中隊課程知識不斷創(chuàng)新和探索。
（三）加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學生自身的創(chuàng)新能力關系到學生學習的績效和時效，主要包括創(chuàng)造性實踐能力以及創(chuàng)造性思維能力兩大部分，其中創(chuàng)造性的思維能力能夠使學生對課堂上所講授的知識進行積極的求證，對于提出的問題能夠積極尋找解決的辦法，對知識進行延伸和拓展，而創(chuàng)造性的實踐能力則是學生在實踐的過程中所展現(xiàn)出的一種高級的技能素養(yǎng)，能夠直接影響到學生的德育、智育、勞育的發(fā)展，也是學生身心能夠健康發(fā)展的必要技能。
二、小學數(shù)學課堂教學模式創(chuàng)新的策略
（一）積極營造良好的課堂教學環(huán)境。教師在小學數(shù)學課堂教學的過程中要積極調動學生的主動性和積極性，結合小學生自身的發(fā)展規(guī)律，積極營造良好的課堂教學氛圍，縮短教師和學生心理上的距離，使學生在學習的過程中可以表現(xiàn)自如，真正表現(xiàn)出每個人的個性特征，對于傳統(tǒng)的教學模式能夠敢于創(chuàng)新和否定，根據心理學的研究，和諧、自由以及相對寬松的課堂教學氛圍能夠容易激發(fā)學生學習的興趣，壓抑、單向、灌輸式的課堂教學氛圍則很容易壓制學生的個性，對于調動學生之間以及師生之間的互動性產生不利的影響，很難激發(fā)學生創(chuàng)新的熱情，教師在教學的過程中要懂得如何保護學生自身的創(chuàng)新意識，幫助學生培養(yǎng)創(chuàng)新學習的方法和習慣，懂得應當如何去培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，在教學的過程中可以采用多種靈活的教學形式和教學手段，充分調動學生學習的興趣，使學生能夠養(yǎng)成多思考和多動腦的習慣，逐漸培養(yǎng)學生創(chuàng)新的能力。
（二）加強對教學體制的改革。教學體制就是教師在教學活動中所施展的框架結構，要想使得教育事業(yè)得到長足的發(fā)展，促進教學活動更加有序的進行，首先就必須要教學體制進行改善，加強對政府管理部門的體制完善，不斷加強管理人員的素質教育，逐漸提高管理人員自身對教育理論的先進管理理論的積累，使教育者能夠高標準制定管理的制度，嚴格執(zhí)行管理的各項任務，拓展數(shù)學知識的來源，增加數(shù)學教學的內容，積極開展新式的教學實驗和教學活動，對教學工作經常性進行總結，落實好新課程標準的教學要求。
（三）加強對小學數(shù)學教師師資隊伍的建設。教師是學生在學習過程中的指路人，也是教育教育改革的執(zhí)行者和參與者，教師個人的素質能夠影響到學生學習的成果，也關系到教學事業(yè)改革的發(fā)展走向，在我國，小學教師的素質較低，無論是專業(yè)水平還是政治覺悟等方面都不太樂觀，嚴重制約了我國教育事業(yè)的不斷發(fā)展和推進，對教育教學理念的貫徹和傳播產生了不良的影響，要想使教育教育工作不斷完善和推進，就必須從小學數(shù)學的基礎性工作著手對小學教師積極開展再教育工作，系統(tǒng)地對小學教師實行升級，確保小學教師在專業(yè)知識和思想覺悟等方面都得到一定程度的提高。
（四）正確評價學生的創(chuàng)新行為。在小學數(shù)學的學習過程當中，每個學生的學習基礎和個性特征都會存在明顯的差異，教師必須要做到因材施教，充分尊重學生所存在的個性差異，認真挖掘學生的個性優(yōu)勢，在學生取得一定的成績時及時對其做出正確的評價，通過對學生的鼓勵和肯定，給予學生創(chuàng)新行為以充分激勵，使學生能夠創(chuàng)新學習的信心，從而激發(fā)他們學習的創(chuàng)卻造性和積極性。小學數(shù)學的學習過程中，學生會具備很強的創(chuàng)造力和求知欲，因此，教師最重要的工作就是要引導和鼓勵學生，對學生的創(chuàng)新行為積極給予正確評價，避免單純靠分數(shù)的好壞來評價學生的行為，尊重學生的學習思路，充分珍惜學生在創(chuàng)造性思維中的一些合理因素。
參考文獻：
第3篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
實驗化數(shù)學教學是指為了獲得數(shù)學理論知識或檢驗數(shù)學的猜想，運用信息技術，配合數(shù)學思維，在實驗環(huán)境下通過探索實踐、操作檢驗等步驟來完成數(shù)學教學和學習。它與傳統(tǒng)教學最大的差別就在于利用了多媒體和計算機技術，讓原本的“靜態(tài)”教學變成了“動態(tài)”教學，體現(xiàn)了以學生為主導的教學思想理念，讓學生從“做數(shù)學”轉變成為“體驗和研究數(shù)學”。它的主要步驟為提出問題、實驗交流，以及驗定猜想，針對這三個步驟可以有相應的操作方法，即老師通過創(chuàng)建情境，讓學生提出問題或對問題產生質疑，然后學生通過信息技術和小組學習，在相互交流中得出結論、解決問題，最后老師引導學生對問題和結論進行驗證與整合。
一、提出問題
提出問題是實驗化教學的第一步，也是整個教學方法得以實施的前提，它包括學生對課本知識的不理解，也包括學生對知識產生的質疑，是學生自主學習和獨立思考的集中體現(xiàn)。因此，如何引導學生發(fā)現(xiàn)和提出問題就成了老師應該要關注的重點。在實驗化數(shù)學教學的過程中，老師通常以創(chuàng)建情境的模式來激發(fā)學生對問題的思考，同時讓課堂教學氛圍輕松融洽，提高學生的學習興趣和信心。如，在學習軸對稱圖形的時候，老師可以在課堂上開展剪紙或者折紙的游戲，在剪紙過程中，學生可以根據軸對稱圖形的性質簡化剪紙過程，也可以根據圖形的對稱之美將圖形剪出更漂亮的圖案來，這樣學生就在這個情境中，通過動手了解了軸對稱圖形的性質，同時引起了學生對情境學習的興趣，激發(fā)了他們的求知欲。
又再如，在學習三角形時，老師通過一些形狀的實際舉例來構建情境，照相機的三角支架、門店的拉梭門、自行車的連接架等等，讓學生說說這些東西中哪些穩(wěn)定性良好，哪些不具有穩(wěn)定性。那么學生就會知道三角形的構成具有穩(wěn)定性，而四邊形的構成穩(wěn)定性不佳。從而針對這個比較提出質疑，如在現(xiàn)實生活中看到的木梯、腳手架等結構是長方形的，但為什么仍然具有穩(wěn)定性呢？這樣就通過情境的構建吸引了學生的注意力，并引發(fā)了他們對問題的思考。
二、實驗交流
在實驗化數(shù)學教學中，實驗交流中的實驗要充分利用計算機和互聯(lián)網技術，而交流既指學生在課堂上交換意見，也指學生通過網絡與世界各地的人就問題進行討論。因此，實驗交流的過程是一個取長補短的過程，能幫助學生解決問題，并認識到自己的不足，也有利于學生學習新的、更好的學習方法。
比如，還是在三角形的學習中，學生在之前的提出問題階段產生對木梯和腳手架穩(wěn)定性的疑問。那么老師就可以引導學生進行實驗交流，可以讓學生通過多媒體看一看木梯和腳手架的工作原理，在多媒體的畫面中，學生不僅可以看到木梯和腳手架的形狀，還可以看到它們的翻轉和受力時力的指向圖。這樣學生就能清晰的看到，木梯和腳手架雖然整體看上去是長方形的，但是木梯的兩邊扶手呈一定角度形成一個“八”字形，可以看做是一個三角形，而腳手架在整體的長方形構造里有很多的鋼架，將長方形空間分割成了很多個三角形。這樣一來，學生通過實驗解決了之前提出的疑問。
又如，在學習黃金分割的知識時，老師可以在課堂上開展小組學習，讓學生就黃金分割的問題展開討論，學生們舉出各種黃金分割的例子，如葉子上的莖脈就是以黃金分割的比例排列的，又如在舞臺上，演員最好的站位不是在中間，而是在舞臺0.618比例的地方等等。通過這些實例的交流，學生就能深刻地體會到黃金分割在現(xiàn)實生活中的應用，通過多媒體技術的加工，直觀地感受到黃金分割帶來的美感。學生還可以制作黃金分割的演示畫面，將古希臘的神廟和達芬奇的人物畫像用黃金分割標記出來，使整個演示過程充滿神秘感，并傳上網絡與別人展開交流，以此來獲得更多關于黃金分割奇妙的應用知識。
三、驗定猜想
所驗定猜想是檢驗結果和拓展思維的結合過程，學生提出問題，通過實驗交流得以解決，之后就要驗證結論，并發(fā)散思維，拓展知識的深度和廣度。
第4篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
一、數(shù)學建模教學的積極作用
1. 有利于提高大學生的自主學習能力和分析解決問題的能力。數(shù)學建模是多學科知識、技能和能力的有機結合,所需要的知識十分廣泛, 除了一些必要的專業(yè)背景知識以外,還必須掌握一定的數(shù)學知識,如數(shù)學規(guī)劃、先進算法、計算機知識、統(tǒng)計知識、微分方程知識以及其他相關知識。因此,學生在數(shù)學建模過程中, 必須通過自主學習不斷豐富自己的知識。另外,在數(shù)學建模中,對給出的具體實際問題,一般不會有現(xiàn)成的模型,這就要求學生在原有模型的基礎上進行大膽的嘗試與創(chuàng)新。因此,通過數(shù)學建模教學可以培養(yǎng)大學生收集處理信息的能力,激發(fā)大學生獲取新知識的能力,提高大學生分析和解決問題的能力。
2. 有利于培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新思維。數(shù)學建模主要是用來解決日常生活中管理、生產、經濟、文化等領域里的實際問題,一般這類問題的特點是未經任何的加工處理,也未經任何的假設與簡化, 有些甚至看起來與數(shù)學沒有任何聯(lián)系。因此,建模時首先應該確定問題的主要因素,舍去次要因素,做出切合實際的、合理的假設,使實際問題得到應有的簡化;然后,再利用適當?shù)臄?shù)學知識提煉出相應的數(shù)學模型。一般來說,由于所給假設不同,所使用的數(shù)學方法不同,可能會得到不同的數(shù)學模型,這些模型甚至可能都是切合實際的?；跀?shù)學建模教學自身的特點, 學生可以自由地想像和發(fā)揮,在切合實際的條件下, 可以大膽地針對問題進行創(chuàng)新。因此,數(shù)學建模是一種培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維的有效途徑,其作用是其他任何課程無法替代的。
二、對大學生創(chuàng)新教育改革的啟示
1. 在教學中融合數(shù)學建模的思想,改進教學方式。當前高等院校有些基礎理論課程還基本停留在“齒輪”式(例如“填鴨式”、“滿堂灌”等)的教學方式,因此,利用數(shù)學建模這個強有力的工具,就可以在實際的教學中增加一些實踐的環(huán)節(jié),并且引導學生掌握“發(fā)動機”式的學習方法,逐步擺脫原有“齒輪”式的學習方法。在大學生的創(chuàng)新教育中融合數(shù)學建模的思想,要求教師掌握“發(fā)動機”式的教學方法,學生掌握“發(fā)動機”式的學習方法,逐步培養(yǎng)大學生自主創(chuàng)新學習,讓學習由心而發(fā),擺脫被動學習模式。還可以以參加全國大學生數(shù)學建模競賽為契機,逐步建立大學生的創(chuàng)新教育課程體系。比如在數(shù)學基礎理論課程中可以增加一些應用型和實踐類的課程,例如“運籌學”、“數(shù)學模型”、“數(shù)學實驗”以及“計算方法”等等課程;在其余與數(shù)學相關的各門課程的教學中,也要盡量使數(shù)學理論與應用相結合,增加實際應用方面的內容,從而使教學內容得到更新。
2. 打造一支具有較高創(chuàng)造性思維修養(yǎng)和創(chuàng)造精神的教學團隊。創(chuàng)新有著豐富的內涵,包括敢于競爭、敢于冒險的精神,腳踏實地、勤奮求實的務實態(tài)度,鍥而不舍、堅定執(zhí)著的頑強意志,不畏艱難、艱苦創(chuàng)業(yè)的心理準備,良好的心態(tài)、自控能力、團隊精神與協(xié)作意識等多方面的品質。高校人才培養(yǎng)的質量和成果價值最終都取決于教師。具有較高創(chuàng)造性思維修養(yǎng)和創(chuàng)造精神的教師,才能培養(yǎng)出具有質疑精神和思考能力的學生,學生才敢于冒險、敢于探索,才會突破常規(guī),進行創(chuàng)造性的研究性學習。 沒有一支創(chuàng)造性的教師隊伍, 就不可能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)品質的學生。實踐表明,數(shù)學建模教學可以為高校順利開展大學生創(chuàng)新教育奠定一個良好的師資基礎。眾所周知,一支優(yōu)秀的師資隊伍可以對大學生的團隊精神、創(chuàng)新思維、動手操作能力與協(xié)作意識等諸多良好品質給予有效地強化。只有精誠團結、各方面能起互補作用的教學團隊,才能實現(xiàn)良好的教學效果,才能保證教學的成功。
參考文獻:
第5篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
關鍵詞：教學模式 互動性 實踐性 任務引領型
中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-0-02
藝術設計是一門多學科交叉的綜合學科，其綜合特點包含了多元性、邊緣性和應用性性質，它以藝術與科學的結合，服務于人的需求并以藝術設計的方式為人類社會創(chuàng)造物質產品和精神產品。2008年，我國在全社會的范圍內提出“創(chuàng)意產業(yè)”這一概念，促進了創(chuàng)意的產業(yè)化步伐并與世界經濟共融，就代表創(chuàng)意產業(yè)發(fā)展本源之一的藝術設計學科而言，創(chuàng)意人才的教育和培養(yǎng)不僅是知識的傳授和技能的訓練；更重要的是思想深度、思維方式的拓展和想象力、創(chuàng)造能力的提升；而且要有善于與人交往、有責任感和團隊合作精神；更應體現(xiàn)時代的脈搏、體現(xiàn)學科發(fā)展的趨勢……。
隨著科學技術的迅猛發(fā)展，在實現(xiàn)設計教育與創(chuàng)意產業(yè)相互整合的目標下，教育手段日趨現(xiàn)代化，以互動與實踐、主動認知與情趣共鳴為核心的電化教學正逐漸融入藝術設計學科教學模式之中，它以形、聲、光、色等多維表現(xiàn)手段形象、直觀、生動、迅捷、豐富地創(chuàng)建一種情感份圍，輕松、愉悅地在自由的環(huán)境中收獲知識。
1 電化教學與藝術設計
所謂電化教學泛指使用數(shù)字技術如：直觀的形態(tài)、真實的質感、清晰的音質、豐富的內容及電化媒體實現(xiàn)的教學模式，在這一模式中，計算機技術的掌握和應用將直接影響藝術設計的水平，例如：利用計算機輔助教學手段的課件、影像、聲音等媒介優(yōu)化教學方式，使理性的知識傳播，轉化為形式生動、激發(fā)強烈求知欲的實踐性教學軌跡中，它包括生動的形態(tài)設計、動畫設計、數(shù)字視頻設計、數(shù)字影像設計、二維平面設計、三維立體造型設計以及網頁設計等。
1.1 教學互動性。
藝術設計學科電化教學的互動性建立在“相互交流與實現(xiàn)認知”的基礎上，在教與學過程中，實現(xiàn)有效的師生互動，能夠使師、生在傳受知識與主動獲取知識及信息反饋、信息修正等方面更加合理、更有針對性?；有栽瓌t：
交互性：師生的教與學是雙向交流的關系，教師在教學過程中，即講授知識―接受反饋信息―作出修正和改進，應做到及時與高效；學生在學習過程中主動參與并在互相交流、互相勾通中掌握知識，實現(xiàn)知識的理解與認知。例如：設計方案的可行性論證、設計案例的分析等，均以交互分析、相互講評的方式，拓展與完善設計學科知識的整合。
自主性：借師生角色互換的形式，使學生在換位思考過程中，瀏覽課程設置及教學課件的各種文字、色彩、圖形、設計案例和課程目的、教學特色、課程安排等，充分體現(xiàn)了學生自主學習的主體地位，調動學生自主學習的積極性。
創(chuàng)造性：當代教育手段―電化教學、電化媒體以其教學信息豐富、容量大、教學方式靈活、生動等特色，拓展了知識結構和領域，對于設計的創(chuàng)造性而言，更有利于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，有利于突破學科的局限發(fā)現(xiàn)、探究知識和表達觀點，完成從知識型人才向創(chuàng)造型人才的轉化。
1.2 教學實踐性
實踐性教學應圍繞“以人為本，以需求為目的”的人才培養(yǎng)目標，而社會信息化和資源共享的需求特點，推動實踐性教學的實現(xiàn)，信息相互傳遞與共享是電化教學所特有的，這一特點，造就了實踐性教學的發(fā)展觀。例如：加大校內、外教與學的交流與合作；強化課堂教學與社會實踐、手工操作能力與計算機輔助設計的結合；有針對性地構建學科知識、能力、素質的結構，強調課程設置的針對性、教學的實踐性、漸進性等。
（1）明確的教學目的：電化教學的特殊性直觀、快速、靈活、生動及內容豐富等在藝術設計學科教學過程中，體現(xiàn)出獨特的教與學的社會實踐性和設計產業(yè)化優(yōu)勢，它以教學內容的多元性、教學目的針對性、教學方式的實踐性為其教學模式來整合設計學科教學系統(tǒng)和課程體系。并為突破傳統(tǒng)課堂教學模式提供了可能，逐漸形成了多種教學模式共生的模式，例如：輔助模式、混合模式、聯(lián)機模式、虛擬教室、多媒體模式、全球教室等六種模式及個別輔導模式、討論學習模式、探索學習模式、協(xié)作學習模式等五種模式的融合。
（2）轉換教學觀念：在電化教學教學模式中，教師不僅僅承擔著知識與信息傳遞者，更是教與學的指導者、信息資源的設計者等多個角色。首先，電化教學使學生擁有廣泛的信息來源，例如：同一設計項目，可以從橫向、縱向等多角度尋求設計方案和表現(xiàn)手段，面對如此眾多的設計信息和資源，做為設計指導者的教師不僅需要從宏觀上掌握設計信息和資源的疏理與拓展，更重要的是有針對性地指導學生分析、分解、重構設計信息和資源可行性因素，最終優(yōu)化設計方案，完成設計與產業(yè)的結合；其次，豐富的設計信息容易使學生無所適從，很難找到有效信息。因而，教師必須對與教學主題相關的信息資源進行分析與管理。從而使學生可以從不同的角度接近設計社會實踐性內容。
（3）知識與信息的課程整合：理論知識與設計信息、資源的課程整合，能夠有效地推動課程教與學的社會實踐性實現(xiàn)，使具體的設計課題、項目在信息與資源相互傳遞、共享的前提下、信息資源與課程整合的指導下，通過設計社會實踐性主題，實現(xiàn)藝術設計“以人為本”目標下的創(chuàng)意產業(yè)化轉換，具體表現(xiàn)為。（1）能夠拓展學生的創(chuàng)造性思維、表現(xiàn)技能和解決問題的能力；（2）促使電化教學的信息與資源因素成為藝術設計的設計元素及素材，運用到教與學的過程中，成為課程學習的有機組成部分，從而便于學生掌握信息與資源的調研、收集、分析、分解、評價和重構的能力，積極探索電化教學技術技能，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和社會實踐能力的方式與方法。只有這樣，才能真正發(fā)揮電化教學對藝術設計學科教學模式的推動作用。
2 任務引領型課程模式下電化教學
藝術設計學科教學模式的改革，應從主導設計教育的兩個主要層面入手。
一是教與學應服務于社會功能―包括理論知識與設計實踐的融合、設計人材的培養(yǎng)與社會需求的整合等。
任務引領型課程模式，所關注的是以具體的設計項目為中心組織課程教學結構，課程模式應根據社會需求的實際情況進行選取或設計，它不同于以學科界限進行的課程體系，是通過具體的設計任務為中心引領知識、技能和人材綜合素質的培養(yǎng)，讓學生在完成設計任務的過程中，認知、理解和掌握相關理論知識與實踐技能，融“教、學、研、做”為一體，具有明確的設計任務目的性、教學模式針對性及實戰(zhàn)性的設計人才培養(yǎng)模式。
二是教學模式應體現(xiàn)時代的發(fā)展―包括傳統(tǒng)教學方式與當代訴求手段的結合、教學模式的人性化標準等。
今天，設計“以人為本、以需求為目標”的教學模式，已成為藝術設計學科教與學發(fā)展的方向，倡導教與學的人文精神、師生互動為核心融興趣、份圍、欲望、主動性和創(chuàng)造性為特征的電化教學，以其豐富的形式―文字、色彩、形象、聲音、動態(tài)、視頻等，成為藝術設計學科教學手段之一，在豐富的知識、快捷的方式、多樣化語言的引領下，最大程度地調動了學生的視聽感官系統(tǒng)和互動系統(tǒng)，展示了嚴瑾的理性課題、教學模式、教學手段的人性化表現(xiàn)，其中包括：任務引領模式下的激勵與自主方式；興趣與情感份圍；交互、創(chuàng)新、實踐的教學模式等幾個方面，如：任務引領型課程模式下電化教學―即理性的設計項目，在設計創(chuàng)意定位分析、定量探討的設計程序中，借具有親和力的電化教學形式，拉近教與學、設計與需求雙方情感交流的距離。
如今，人類社會己全面進入信息化時代，伴隨著社會經濟的發(fā)展，創(chuàng)意產業(yè)化目標的實現(xiàn)，構建藝術設計學科教學的新模式，完成從傳統(tǒng)教學模式向現(xiàn)代化教學手段的多元轉化，推動教育模式的信息化整合，將從邊緣走到中心。設計“以人為本”，藝術設計教育應更好地服務于“社會需求”，教學模式應更加體現(xiàn)時代的發(fā)展，將是藝術設計學科教育的最終選擇。
參考文獻
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第6篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
關鍵詞：教育游戲 職業(yè)學校 信息技術課程 實踐研究
中圖分類號：G718 文獻標識碼：C 文章編號：1672-1578（2016）03-0270-01
在傳統(tǒng)教育教學模式的培養(yǎng)下，職業(yè)學校的學生往往會失去對知識技能學習的興趣，并且職業(yè)綜合能力也普遍較差，長此以往，職業(yè)學校的畢業(yè)率與聲譽度都大幅度的下滑，造成職業(yè)學校招生源不景氣的局面。隨著教育改革的不斷深入，我國政府也大力支持并倡導普及各類中小學的信息技術教育，并明確規(guī)定職業(yè)學校也納入其行列。信息技術課程是一門集理論與實踐為一體的綜合性學科，在學習過程中，不僅需要學生對教材內容有一個比較全面的認識與掌握，更需要學生學會如何操作與掌控與信息技術相關的核心技術，而教育游戲作為一門新型的教學理念被引入到職業(yè)學校信息技術課程中，以其幫助廣大教師提高課堂教學質量，提升學生的學習操作技能能力?；诖耍疚膶⒑喴治鼋逃螒蛟诼殬I(yè)學校信息技術課程中的學習模式，并給出以下幾點教學策略研究。
1 轉變傳統(tǒng)教學模式，為課堂活動教學帶來新氣息
無論是語文、數(shù)學教學，亦或是物理、化學教學，都無法擺脫掉傳統(tǒng)教育教學模式的影響，在教學過程中總會將傳統(tǒng)的教學模式帶入到現(xiàn)代教育教學中，嚴重制約了學生思維的發(fā)散與拓展。尤其是像信息技術這種實踐操作性很強的學科，更不適應傳統(tǒng)的教學模式。因此，在職業(yè)學校信息技術課程中，我們應當轉變傳統(tǒng)的教學模式，提供一種新型的教學模式，為信息技術課堂活動注入一股新氣象，豐富課堂教學內容。而教育游戲是一種游戲與教育向融合的教學活動，它的出現(xiàn)能有效解決職業(yè)學校信息技術課程中呆板、單調的教學問題。在實際教學中，教師可以運用教育游戲的相關理念創(chuàng)設出多樣化的教學手段，如競爭性教學活動、挑戰(zhàn)性教學活動，中學生具有好強、好勝的心理特征，運用這些教學活動，能夠最大程度地激發(fā)學生興趣，調動他們對信息技術學習的興趣，同時還有利于增加學生的自信心。例如：在教學《Flash》中引導線的運用時，當大部分學生都掌握了小球沿著曲線運動的制作過程后，教師可以適當增加教學難度，拓寬學生的視野，讓學生運用所學的理論知識制作出一只蜜蜂在花叢中采蜜的動畫效果，并提出用競爭的方法選出最短時間實現(xiàn)這一動畫的效果的同學，賦予“其技能小專家”的封號，給予加分。這種教學方式不僅為信息技術課程的課堂教學注入了活力，還有效的激發(fā)學生之間的競爭關系，促進學生學習上的交流與活動，營造出一種和諧、民主的學習氛圍。
2 巧妙運用多媒體技術，激發(fā)學生對信息技術的興趣
信息技術課程是一門與現(xiàn)代科技技術有著直接聯(lián)系的學科，因此，在職業(yè)學校的信息技術教學中，信息技術教師要善于運用多媒體技術，最大程度地激發(fā)學生對信息技術課程學習的興趣。多媒體是現(xiàn)代教育教學中運用最為廣泛的一種教學器材，如果將其運用好了，能夠達到意想不到的教學效果。中職學校的學生雖然不像其他普通高中學生那樣有良好的基礎知識，但他們也有著好奇心、求知欲，教師在信息技術的教學過程中，要充分利用這一教學特點并將其與多媒體技術相結合。在課前，教師可以通過多媒體播放一首動聽的音樂，在學生快速進行學習狀態(tài)，在課上導入音樂是如何通過多媒體進行播放，中間都有用到哪些信息技術的知識。由于音樂是與我們生活息息相關的，大部分學生都想知道音樂播放的原理以及操作過程，這樣做不僅達到了教育游戲的教學理念，同時還激發(fā)了學生對信息技術學習的興趣，并傳授了一些信息技術知識，其教學效果可想而知。
3 創(chuàng)設豐富有趣的教學活動，拉近教師與學生之間的關系
信息技術中涉及了許多專業(yè)的理論知識，在學習過程中，有許多學生反映課程生僻難懂、枯燥乏味，對信息技術的學習沒有興趣，挫傷他們的自信心。中職學生較其他普通高中的學生來講，他們有著一種強烈的自卑感，學習過程遇到的任何挫敗都很有可能傷害學生的自尊心、自信心。因此，在信息技術教學中，教師要小心呵護學生的這種心理特征，要善于運用教育游戲的教學理念創(chuàng)設一些豐富有趣的教學活動，讓學生體會到信息技術學習的魅力，使他們積極主動地參加到課堂教學中，增加學生的自信心，促進學生身心健康的發(fā)展，同時這種教學方式也增加了教師與學生之間的互動，一定程度上拉近教師與學生之間的關系。例如：在訓練學生打字速度時，教師可以運用“打地鼠”、“警察抓小偷”這幾種教學活動引入到教學中，在玩游戲中不知不覺地提高學生的打字速度，為學生的課堂教學提供一種樂趣，能使學生積極參與其中，當學生能熟練打字時，教師可以通過比賽的形式參入其中與學生融為一體，拉近了教師與學生之間的關系。
4 結語
總而言之，教育游戲是一種集教育與游戲為一體的新型教學活動，將其引入職業(yè)學校信息技術課程中，不僅能夠改變傳統(tǒng)的教學模式，豐富信息技術課堂教學活動，為學生的課堂學習注入活力，還能最大程度地調動學生對信息技術學習的主觀能動性，營造一個和諧、愉悅的課堂教學氛圍，培養(yǎng)學生實踐操作能力，促進學生身心健康的全面發(fā)展，并達到提高教學效率、提升學生知識水平的目的。
參考文獻：
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第7篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
[關鍵詞] 三段式片段弓； 壓低輔弓； 前牙壓低； 三維非線性有限元分析
[中圖分類號] R 318.01 [文獻標志碼] A [doi] 10.7518/hxkq.2013.01.019 片段弓技術于1977年由Burstone學者首先提出，并逐步發(fā)展為當今口腔正畸領域中一個獨立的矯治體系。其遵循生物力學的觀點，構建了一個相對簡單的力偶系統(tǒng)，使其可以達到理想的牙齒移動[1]。以
前牙壓低為目的的三段式片段弓由后牙支抗單位、前牙壓低段以及壓低輔弓三部分組成。以往臨床研究表明：使用該技術打開咬合能有效的壓低前牙，同時防止磨牙的伸長[2]。但是，利用三維有限元分析法
對片段弓技術進行生物力學的研究國內外還鮮有報道。本研究采用CT薄層掃描技術，結合Mimics 10.0、CATIA V5、Anasys 11.0等專業(yè)軟件建立了包含三段式片段弓、直絲弓托槽的下頜牙列三維有限元模型，并將弓絲與托槽、牙齒與牙齒之間設定為接觸關系，運用非線性計算方法初步分析了壓低輔弓的力學特性及片段弓技術打開咬合的生物力學特點。
1 材料和方法
1.1 建模素材
參照文獻[3]選擇一副磨耗少、無缺損的成年男性下頜12顆牙齒。MBT直絲弓托槽和雙管頰面管
（杭州新亞公司），Ni-Ti圓絲、方絲（北京有研億金公
司），不銹鋼方絲（3M公司，美國），TYPODONT（日進公司，日本）。
1.2 方法
1.2.1 排列整齊的下頜牙列模型的獲取 將實驗選擇的12顆下頜牙齒按正常順序排列在TYPODONT的下頜蠟堤上，依照MBT直絲弓治療標準對下頜牙列粘接托槽和頰面管，然后按一定的弓絲更換順序依次對牙齒進行結扎加力，弓絲更換順序依次為0.356、0.406、0.457 mm Ni-Ti圓絲，0.457 mm×0.635 mm Ni-Ti方絲，0.483 mm×0.635 mm不銹鋼方絲，每次更換弓絲后都將TYPODONT在55 ℃恒溫水浴箱中加熱以實現(xiàn)牙齒移動排齊。弓形均按照中國人的直絲弓弓形進行彎制[4]。待下頜牙列排齊后，去除托槽和頰面
管，拋光牙面?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 下頜牙列三維實體模型的建立 使用西門子多層螺旋CT機對已排齊的下頜牙列TYPODONT模型進行掃描，獲得的掃描圖像以DICOM格式文件保存。使用Mimics 10.0軟件讀取CT掃描獲得的DICOM數(shù)據，根據圖像數(shù)據中灰度值的差異提取出實驗所需的下頜牙列的點云數(shù)據，以ASCⅡ格式保存。用CATIA V5中DSE（Digital Shape Editor）模塊提取點云數(shù)據，并對其進行過濾、降噪等優(yōu)化處理，再通過Mesh Creation功能對點云進行鋪面處理，最后運用CATIA V5的自由造型（Freestyle）模塊對表面進行優(yōu)化重構，生成實體，以CATProduct格式文件保存。
1.2.3 包含直絲弓矯治器的下頜牙列、牙周組織的三維有限元模型的建立 將下牙列三維實體模型導入Anasys 11.0軟件中，依照牙根外形構造牙周組織（包括牙周膜和硬骨板）；依照下牙列外形及下頜骨相關結構數(shù)據[5-6]構建下頜骨模型（包括皮質骨及松
質骨）。利用Anasys 11.0中的CAD建模工具，參照中國人標準弓形方程[4]及直絲弓托槽數(shù)據建立一個截面
為5 mm×5 mm的三維實體弓形，在其唇面中央去除一塊截面為0.559 mm×0.711 mm的實體弓形，即模擬了一根帶有0.559 mm×0.711 mm槽溝的方絲弓弓形實體。將其置于下頜牙列唇面并使槽溝中心平面位于中切牙與第一磨牙牙冠中心所構成的平面上，參照直絲弓托槽數(shù)據及牙長軸方向去除多余的實體弓形部分，再在托槽的唇頰面加一層蓋板，以模擬弓絲的結扎。對此模型進行有效的網格劃分，即形成了包含直絲弓矯治器的下頜牙列、牙周組織的三維有限元模型。
1.2.4 包含三段式片段弓矯治技術的下頜牙列三維有限元模型的建立 根據下頜牙列的TYPEDONT模型彎制壓低輔弓，選用0.432 mm×0.635 mm不銹鋼絲彎制，片段弓水平前臂長32 mm、后臂長6 mm、齦向臺階高5 mm、小圈直徑2 mm，壓低輔弓前端制作成鉤，鉤掛于下前牙與尖牙托槽間的弓絲上，壓低輔弓后端插入下頜第一磨牙輔弓管中，輔弓管長5 mm、內徑為0.635 mm×0.711 mm。根據以上數(shù)據，用Anasys 11.0軟件中的APDL語言建立了參數(shù)化的壓低輔弓三維有限元模型。其中，壓低輔弓水平前臂與后臂的夾角為θ（圖1），其能根據需要設置不同的角度，便于研究其力學特性。
在中國人標準弓形方程[4]的基礎上生成截面尺寸為0.43 mm×0.64 mm的方形主弓絲，將其網格劃分并裝配到直絲弓托槽中，同時在切牙與尖牙間將弓絲截斷。最后，將上述模型與壓低輔弓的模型合并，即得到了完整的三段式片段弓技術打開咬合的三維有限元模型。根據有限元中鏡面對稱原則，本實驗僅建立了左側下頜牙列及矯治器的模型（圖2）。
1.2.5 材料參數(shù) 本研究將模型中各種材料和組織考慮為連續(xù)、均質、各向同性的彈性材料，具體數(shù)值見表1。
1.2.6 定義接觸和邊界條件 模型底部全部施加約束使x、y、z 3個方向上的位移和旋轉均為0；壓低輔弓末端同時施加y方向的約束。托槽與牙齒、牙根與牙周膜、牙周膜與牙槽骨間定義為粘接關系。定義壓低輔弓的變形屬于非線性幾何大變形；定義弓絲、托槽、牙齒、牙周膜、牙槽骨為可變形接觸體，弓絲與各托槽間、輔弓與輔弓管之間為非線性接觸關系，摩擦系數(shù)為0.15。由于本研究模型只建立了實際模型的一半，因此對模型的對稱面行對稱約束。
1.2.7 載荷的施加 壓低輔弓前臂向齦方彎折一定角度后再鉤掛至前牙段弓絲上，壓低輔弓前端掛鉤對弓絲會產生相應的力；同時，其后臂對磨牙輔弓管也會產生相應的力。在Anasys 11.0中，將壓低輔弓前臂在xz平面內向齦方旋轉一定角度（即修改θ值），再將其約束至與輔弓管平行，即可計算出壓低輔弓前端掛鉤處所產生的力值。選取前端掛鉤處產生0.245 N力值時的壓低輔弓模型，將相應的力加載于下頜牙列的有限元模型上，也就精確模擬了臨床上使用片段弓打開咬合的過程。
1.2.8 計算 使用Anasys 11.0軟件，將θ角度從5°～75°平均設置15個工況，分別計算每個工況下壓低輔弓前端產生的力值。將相應力加載于下頜牙列后，觀察加力后下頜牙列的移動趨勢，計算前后牙的受力大小及牙根、牙周膜、牙槽骨的Von Mises應力分布情況。
2 結果
2.1 各工況下壓低輔弓前端產生的力
在15個工況下壓低輔弓前端產生的力值的變化曲線見圖3。在5°～25°范圍內，壓低輔弓前端的力值隨角度的增加而快速增大；在30°時達到最大（0.604 8 N）；
在30°～65°范圍內，壓低輔弓產生的力在0.59 N左右波動；在65°以后，不銹鋼材料超出了其形變范圍，計算結果不收斂。
2.2 下頜各牙齒所受的力及其移動趨勢
根據建立的壓低輔弓角度-力值變化曲線，在Anasys 11.0中將壓低輔弓前臂在xz平面內向齦方旋轉6.5°，再將其約束至與輔弓管平行，壓低輔弓前端掛鉤處對弓絲產生的力約為0.251 1 N。同時，其后臂對磨牙輔弓管也會產生相應的力。將這兩個力對應的加載于下頜牙列的有限元模型上，在受到壓低輔弓的加載后，下頜牙列中位移改變最明顯的是側切牙和第一磨牙。側切牙向遠中唇側傾斜并向齦方壓入，其所受力為0.252 N，其中垂直向的分力最大，為0.251 N；而其近遠中向及唇舌向的分力都接近為0。第一磨牙則后傾明顯并伴有牙冠的近中頰向遠中舌向旋轉趨勢，其受到的力為0.620 N；其中遠中傾斜的分力最大，為0.462 N；使其向方伸高的分力最小，為0.113 N。其余牙齒所受的力都非常小，所以在加力的瞬間基本不會發(fā)生移動（表2、圖4）。
2.3 牙根、牙周膜、牙槽骨的Von Mises應力分布
情況
牙根、牙周膜、牙槽骨的Von Mises應力分布情況見表3、圖5。牙根、牙周膜、牙槽骨的應力分布情況大體相似。下頜牙列的應力集中區(qū)主要出現(xiàn)在側切牙根的唇側頸1/3處及第一磨牙根分叉附近，其牙周膜最大應力分別為4.40、2.25 KPa；其余牙齒的應力較小且分布均勻，無明顯的應力集中區(qū)。
3 討論
3.1 三維非線性有限元分析
在正畸治療過程中，正畸力是通過弓絲、矯治器向牙齒及周圍組織傳遞的。牙齒的實際受力并不等于施加于單個托槽或弓絲上的力，而要考慮弓絲與托槽、牙齒與牙齒之間的接觸與摩擦。以往涉及正畸力作用下牙齒移動的三維有限元研究，有學者[7]通過部分或簡化的建模，將單純的點載荷直接加載到牙面或托槽對應的節(jié)點上，以此來避免弓絲與托槽間接觸的過程。也有學者[8-9]使用彈簧單元來部分模擬弓絲與托槽間的接觸，但仍不夠精確。在實際受力過程中，弓絲與托槽間的接觸點及接觸區(qū)域不定，需要使用三維非線性有限元分析來模擬計算。目前，使用三維非線性方法來模擬分析正畸治療中生物力學的研究相對較少[10]。在本研究中，筆者進行了全牙列建模，弓絲與托槽的尺寸與臨床一致，并且將托槽與弓絲、輔弓與輔弓管間都設定為接觸關系，共生成了2 360個接觸單元。
非線性分析除了上述的接觸非線性，還包括幾何非線性及材料非線性。本實驗中，壓低輔弓在加
力過程中會產生幾何大變形，屬于幾何非線性；弓絲材質為不銹鋼，是雙線性材料，屬于材料非線性。因此，本實驗采用三維非線性方法來分析計算，雖然這種方法加大了計算的難度，但所建模型更接近臨床實際，計算結果也更為真實精確。
3.2 壓低輔弓的力學特性
在臨床上使用壓低輔弓時，主要通過將壓低輔弓的水平前臂向齦方旋轉一定的角度來達到向其加力的目的，其實質上可視為一個單端固定的懸臂梁。本研究所建立的包含輔弓管的壓低輔弓模型即模擬了這樣一個臨床過程，從結果中得出的壓低輔弓角度-力值變化關系曲線，與彎制壓低輔弓所用不銹鋼絲的應力-應變曲線的變化趨勢基本一致。其在初始階段，力值隨角度的增加而直線增大，屬于彈性變形階段；到了30°以后，力值穩(wěn)定在最大值0.59 N，變化趨于平穩(wěn)，屬于塑性變形階段；在65°以后，計算結果不能正常收斂，不銹鋼材料超出了其變形極限。這個結果提示：在臨床上一味的加大壓低輔弓打開的角度并不會產生所想象的更大的力值。在很多臨床情況下，正畸弓絲的形變都已超出了其彈性形變范圍，它將不能完全恢復原狀，但這時弓絲仍存在臨床意義的回彈，除非其形變達到了斷裂強度[11]。同時，本實驗中彎制壓低輔弓的材料是0.432 mm×0.635 mm的普通不銹鋼絲，由于其剛度較大，彈性較小，因此壓低輔弓的彈性變形范圍較小，力值變化也相應較快。在正畸臨床治療過程中，需要盡量采用柔和持久的輕力來達到理想的牙齒移動效果，在有條件的情況下，使用材料彈性更好的β鈦絲制作壓低輔弓[12-13]是一種更好的選擇。
3.3 三段式片段弓矯治技術
目前常用的通過壓低前牙來控制深覆的矯治方法主要有J鉤聯(lián)合高位牽引技術、多用途弓技術、微種植支抗技術等，但都各有其優(yōu)缺點[14-17]。而三段
式片段弓作為方法之一，其優(yōu)點主要有：1）壓低輔弓與前牙壓低段的弓絲呈點接觸，既可以產生適宜且持續(xù)的輕力，又可清楚的了解力的大小和方向，使壓低力更接近前牙的阻抗中心，利于前牙整體的壓入移動；2）壓低輔弓段不直接扎入前牙槽溝，避免了入槽后產生不必要的轉矩而影響前牙壓入；3）通過輔弓段與前牙段接觸位置的改變，可以有選擇性的壓低前牙；4）支抗需求的減少，除需強支抗的患者需要口外弓配合外，更多患者不必依賴口外弓的控制[2]。本實驗中筆者只觀察到了側切牙有明顯的壓
入移動，這是由于有限元分析計算的是壓低輔弓加力一瞬間所產生的變化。但是，可以想象隨著側切牙的壓入，中切牙的位置就會相對抬高，弓絲在側切牙處的壓入力會逐漸轉移到中切牙，在弓絲的作用下，中切牙也會產生壓入移動。
在本實驗結果顯示側切牙在壓低的同時發(fā)生了一定的唇傾。這提示在臨床操作中可以嘗試使用更粗尺寸的不銹鋼絲作為穩(wěn)定弓絲來維持前牙正常的唇傾度。對于后牙支抗單位，第一磨牙發(fā)生了后傾及旋轉移動，但伸長移動不明顯，其移動趨勢類似于在主弓絲上給其增加了外展彎及后傾彎的效果。在大部分情況下，這種移動對矯治過程是有益的，可以增加后牙的支抗。如果希望減少這種移動，可以采用舌弓等手段來抵抗。本實驗的結果也再次證實了三段式片段弓能產生有效的壓低前牙的效果。
3.4 前牙區(qū)適宜的壓入力
對前牙壓低治療來說，需要持續(xù)的輕壓力才能獲得正常的前牙壓入。大量的研究表明：單個前牙適宜的壓低力為15 g[11]。過大的壓低力不僅不會加快
前牙壓低的效果，反而會造成牙根吸收、牙周組織損傷以及后牙伸長等副作用。有學者[18]研究發(fā)現(xiàn)：牙
齒的壓低常伴有牙根的吸收，并且隨著壓入力的增大，牙根吸收也越明顯；通常0.245 N的力作用于前牙就會產生牙根吸收。同時，牙周膜的應力水平也是衡量牙齒受力大小的一個重要指標。Lee[19]報道牙周膜的應力極限在26 KPa，若超過該應力，牙周膜就會產生永久性損害。本實驗中給壓低輔弓加載的初始力值為0.245 N，這與其他研究所推薦使用的力值相一致[2，17]。在加力初期，側切牙上產生了0.245 N
的垂直向力。其雖然略大于單個牙的適宜壓入力，接近了引起前牙牙根吸收的臨界力值；但是，在該力作用下，牙周膜的Von Mises應力較小，因此筆者認為0.245 N的壓入力在加載的即刻對于前牙牙周是合適的。根據臨床應用實際，由于牙周組織的可壓縮性及牙槽骨組織的改建變化，可以推測，隨著下前牙的壓低，輔弓的力量必然會有所衰減，因此，只要加力的初始力量處于合適的范圍，隨時間的變化，輔弓的力量也不會增大和造成不必要的牙周傷害。
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第8篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
關鍵詞：多媒體；數(shù)學建模；應用
根據《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）年》的要求，國家要對教育行業(yè)進行改革，使教育整體水平得到大幅度提高，推動其走向現(xiàn)代化發(fā)展方向。隨著信息時代的到來，多媒體被廣泛應用于現(xiàn)代教學課程中，用其特有的優(yōu)勢豐富課堂的內容及形式。
大學生數(shù)學建模教學目標是把實際問題通過轉換，變成數(shù)學問題并利用數(shù)學手段及工具進行推理解決。因此，教師要重視數(shù)學建模課程在大學數(shù)學教學中的比重，學生通過學習數(shù)學建模，親自去完成建模過程，達到培養(yǎng)自身創(chuàng)新意識的作用，可以很好地提高他們的綜合素質及創(chuàng)新能力，推動高校素質教學的不斷深化。本文對大學數(shù)學建模課程使用多媒體教學的優(yōu)勢進行分析總結，對數(shù)學建模課程結構，將多媒體教學與傳統(tǒng)教學進行有機結合，提高數(shù)學建模課程的教學效果提出了一些建議。
1數(shù)學建模的概念
21世紀，教學課程迎來了一項重要改革，改變了傳統(tǒng)的學習方式并開設研究性學習方式。研究性學習模式是指引導學生對實際問題進行探討，幫助他們在進行某個領域的學習過程中，確立一個需要解決的問題并提出解決方案。也就是說，學生在進行數(shù)學教學的過程中，通過明確現(xiàn)實生活中的一個問題，并采用數(shù)學建模的方式將其解決。這就是現(xiàn)代教學中備受關注的數(shù)學建?；顒印?/p>
數(shù)學建模是指具有針對性的將現(xiàn)實生活問題進行抽象、簡化處理，組成一個由數(shù)學符號、數(shù)學公式及數(shù)量關系的數(shù)學結構。將現(xiàn)實具體事物進行構造、組合的建模過程被稱為數(shù)學建模（mathematical modeling）。數(shù)學建?？梢詺w類為解決問題的方法，一般都采用它解決一些實際性的問題，其將數(shù)學學科和社會生活進行有效結合。實際上，數(shù)學建模就是將日常生活存在的問題進行模擬，除去不必要的因素，確立問題中的數(shù)學關系，構成相應的數(shù)學結構。數(shù)學建模是一個將問題系統(tǒng)化的過程，在進行操作的時候要注意各種技巧、技能及分析方式、綜合認知能力的應用。數(shù)學建模并沒有―個固定的模式，它的應用往往是因人而異、因題而異。
2多媒體技術在數(shù)學建模教學的優(yōu)勢
2.1多媒體的應用加大了課程的信息量
在大學數(shù)學教學課程安排中，數(shù)學建模課程占據的比例很小，但是其本身的內容又涵蓋了高等數(shù)學的絕大多數(shù)的分支，內容繁多。面多這種情況，傳統(tǒng)教學模式中板書加教案的方式已經無法完成數(shù)學建模的教學任務，多媒體技術的應用可以很好的改善這個局面，它可以提高課堂中的信息量，使數(shù)學建模教學效率得到大幅度的提升。
2.2多媒體技術使抽象的數(shù)學建模知識形象具體化
數(shù)學建模課程會涉及大量抽象性的內容，學生在很難在短時間內進行消化掌握，因此，數(shù)學建模課程的設計顯得尤為重要。教師在進行建模課程的講解時，可以根據具體隋況采用多媒體技術進行補充說明，將抽象、枯燥無味、靜態(tài)的知識點轉化成動態(tài)化、具體形象化，很大程度地提高了學生的學習積極性和主動性。例如，教師可以通過多媒體技術對一些模型的計算結果進行圖形演示，讓學生更好地了解其數(shù)據和式子，提高課堂教學的效果。多媒體教學可以幫助學生更好的理解數(shù)學建模的結論，同時，也激發(fā)了他們的求知的積極性及探索的興趣。興趣是最好的老師，學生在對學習數(shù)學建模產生學習興趣后，他們的積極性和主動性得到提高，主動參與到課堂中，課堂教學質量將大幅度提升，大學生數(shù)學技能及綜合素質也得到培養(yǎng)。
2.3多媒體教學很好地提高了課程的效率
利用多媒體進行數(shù)學建模教學，可以縮短傳統(tǒng)教學模式中教師板書、繪圖的時間，使教學課堂更具有針對性，實現(xiàn)因材施教。例如，教師在講解采用Leslie矩陣方式來表達人口變化規(guī)律的時候，可以通過課前制作好的多媒體課件對龐大的矩陣進行演示，減少課程中板書的時間，改變了傳統(tǒng)教學中教師要使用大量的時間進行板書，否則在進行知識點的講解時無法給學生留下深刻的印象，課堂的重點難以突出。教師可以將節(jié)省出的時間向學生講解數(shù)學建模的關鍵內容及知識點，很好的突出教學的重點和難點，提高教學的質量。
2.4多媒體技術可以實行遠程教學
同步式講授及異步式講授等模式組成了遠程教育。同步式模式是指教師和學生可以通過同時登入到教學平臺，完成不同場景的教學活動；而異步式可以讓學生可以自主地選擇學習時間和內容，他們的學習空間不受到限制。開放性和跨時空性是遠程教學獨有的特點，這決定了數(shù)學建模的教學活動要以異步式模式為主。在實際操作中，同步式和異步式遠程教學模式都存在師生之間互動交流過少，缺乏親切感的問題。根據這類情況，教師可以通過PPT的方式進行教學內容的講解，通過將多媒體話外音介紹與傳統(tǒng)模式的板書進行有機結合，給學生提供更好的教學資源，提高數(shù)學建模課程的質量和效率。學生還可以通過在網絡上下載數(shù)學建模課件及相關資料對知識進行有效的拖骯固。
3在運用多媒體教學過程中應注意的問題
多媒體技術的運用在數(shù)學建模課程中占據著重要的作用，為了使多媒體教學效果達到最大化，教師再使用的過程中應注意以下幾個方面的問題：
3.1應用多媒體進行教學要避免過于形式化
隨著信息時代的到來，多媒體技術逐漸被應用于教學中，圖文并茂、龐大的信息量、靈活多變是其最大的特征。多媒體教學模式給學生帶來全新的學習感覺，他們對教學課件抱著很大的興趣和注意力。因此，教師在應用多媒體制作課件時，不能過多的追求課件的外在美感和動感，而忽視了對教學內容的有效分析和篩選，很容易分散學生的注意力，從而忽視了數(shù)學建模課程的重點和難點。
3.2快速的課程節(jié)奏無法鍛煉學生的邏輯思維
抽象和邏輯是數(shù)學思維的兩大特征，一部分教師在運用多媒體進行數(shù)學建模教學時，快節(jié)奏的講解模式導致學生進行思考的時間過少，課件翻頁的速度太快，學生對課程的知識點應接不暇，結果就是他們對于教師傳授的內容印象不深。這種陜節(jié)奏的教學方式，很容易破壞學生的思維連貫性，很大程度的阻礙了他們學習后面數(shù)學建模內容，學生對學習的積極性下降，嚴重影響教學質量。針對這類情況，教師在運用多媒體進行教學的時候，要適當調整教學進度，增加對建模問題分析、思路講解、論證推理過程的時間，結合傳統(tǒng)教學的板書方式，讓學生能真正地了解數(shù)學思想，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。教師要根據當代大學生的特點開展針對性的教學方案，培養(yǎng)學生自身的數(shù)學理念，鍛煉他們數(shù)學思維能力。
3.3數(shù)學建模教學課件要做到因材施教
多媒體課件的制作對教師計算機操作水平提出了較高的要求，且要花費大量的時間及精力。因此，一部分的教師直接使用課本教材或網絡上通用的內容來制作課件，這將導致課件內容與學生專業(yè)脫節(jié)，并限制了教師的教學風格，多媒體在數(shù)學建模課程中的作用沒有得到很好的發(fā)揮。這就要求教師在進行數(shù)學建模課件制作時，要選擇根據教學內容、學生特征及實際情況來進行原創(chuàng)，對于借鑒的內容要做出適當?shù)男薷?，并進行及時更新改進，使多媒體教學做到因人而異、因材施教。
3.4多媒體教學容易導致師生互動不足
數(shù)學建模課程要求教師與學生之間建立良好的互動環(huán)境。學生通過老師溝通交流來進行數(shù)學建模課程學習，可以很大程度提高學習效率。一部分教師在通過多媒體開展數(shù)學建模教學時，都是對事先制作好的視頻進行講解，與學生之間的交流互動減少了。教師甚至一整個課時都會坐在電腦前進行操作講解，很難發(fā)揮其在教學中的主導作用，學生只能被動地去接受課件展示的教學內容。針對這種情況，教師在采用多媒體進行數(shù)學建模教學時，要注意多跟學生進行溝通互動。教師的眼神、手勢、表達方式在課堂中非常重要，能起到活躍課堂氛圍的作用，提高學生的主動性及積極性。
4結論
第9篇：數(shù)學建模的優(yōu)勢范文
關鍵詞：數(shù)學建模；計算機技術；應用；計算機軟件
改革開放以來，我國社會步入高速進步的軌道，各個領域都得到持續(xù)性的發(fā)展，并取得階段性的成果，其中數(shù)學這門科學在整個社會進步過程中也起到非常關鍵的作用。數(shù)學雖然是一門基礎的學科，但是物理、生物、化學等自然科學領域在各個層面上穿插了對數(shù)學的應用，社會不斷深入發(fā)展，數(shù)學也在發(fā)展過程中的作用也越來越重要。不止于自然科學領域，數(shù)學也在研究事務性擴展上做出貢獻。在現(xiàn)實生活中，當遇到非常復雜、包含多個邏輯的問題時，可將數(shù)學應用在問題的解決上：找到研究問題的規(guī)律后，使用數(shù)字、符號等數(shù)學符號對問題進行描述，翻譯成數(shù)學語言，然后使用計算機技術對翻譯出的數(shù)學語言進行建模、運行，最后就可得到想要的問題解決方案。本文簡單介紹數(shù)學建模和計算機技術兩者間的聯(lián)系，然后深入一個層次，對計算機技術在數(shù)學建模中的應用進行研究，希望對推廣和研究使用計算機技術進行數(shù)學建模提供一定的理論基礎。
1數(shù)學建模和計算機技術兩者間的聯(lián)系
1.1數(shù)學建模
數(shù)學建模不同于數(shù)學研究，它偏重于解決生活中的實際問題，有著獨特的特點。數(shù)學建模將我們所遇到的實際問題進行分析，對后續(xù)的建模過程做準備；然后把錯綜復雜的情況進行簡化，用數(shù)學語言進行抽象的表達；在根據問題的條件設定假說對研究過程進行制約；然后對所需數(shù)據進行調查整理，觀察、剖析現(xiàn)實中該問題的普遍規(guī)律和各項特征，正式構造出符合問題的數(shù)學模型，將混亂、復雜的實際問題轉化為清晰、明了，便于解決的數(shù)學問題；再進行數(shù)學模型的求解，得出問題的解決方案；接下來對根據求解結果對模型進行分析和檢驗；上述兩個步驟合格、過關才能將數(shù)學模型投入應用。簡化整個數(shù)學建模的流程如圖1所示，總共包含七個步驟：建模準備、建模假設、模型構造、模型求解、模型分析、模型檢測及模型應用。其中最重要的就是模型分析和模型檢測，它們決定模型的的合理性和對解決實際問題的能力。
1.2計算機技術
計算機是具備數(shù)據存儲，數(shù)據處理，實現(xiàn)對邏輯運算的現(xiàn)代化的智能電子設備，計算機技術建立在計算機的基礎之上，指計算機領域中所運用到的技術方法和技術手段，或者說是硬件技術、軟件技術和應用技術的結合。它的綜合特性非常明顯，涵蓋多方面的技術：運算方法的基本原理、運算設計、中央處理器設計、流水線設計、存儲體系、指令系統(tǒng)等。計算機技術的發(fā)明極大推動人類科技進步的水平，是在未來科技發(fā)展道路中必不可少的一項工具。
1.3計算機技術和數(shù)學建模的聯(lián)系
發(fā)展至今，數(shù)學建模已達到非常高的水平，幾乎所有的建模都需大量的計算，換個角度說，計算機技術幾乎不可避免在現(xiàn)代的數(shù)學建模中，它在數(shù)學建模計算過程中占據無與倫比的地位，兩者在這一過程中都相互促進和影響。計算機技術起源于數(shù)學建模過程，在1980年代，在計算導彈飛行過程中的軌跡，由于計算量過于龐大，人工操作無法滿足這一過程中對計算準確度和計算速度的要求，開始將計算機技術在這一背景下應用。人工計算處理過程和實際需要計算過程間巨大的差距激發(fā)著計算機科研人員的動力，在研究計算機技術上竭盡全力，使各式各樣的計算機軟件應運而生。計算機技術也逐漸起源，提高世界數(shù)學建模的整體水平，兩者息息相關，緊密相聯(lián)。
2計算機技術在數(shù)學建模應用中的一些優(yōu)勢
2.1計算機可存儲和處理大量的數(shù)據
人們對1942年世界上第一臺計算機———Atanasoff-Berry計算機進行實驗，這個實驗是成功的，雖然它只能對線性的方程組進行求解，但這臺計算機的一小步，是計算機技術發(fā)展的一大步，以致它的設計思路現(xiàn)在依然被沿用。第一臺計算機的發(fā)明至今不過70幾年，但發(fā)展速度是以前從不敢想象的，現(xiàn)代計算機的計算量與存儲量都是從前的千萬倍，即使現(xiàn)代的一臺普通的家用計算機都可存儲下幾百吉字節(jié)。這樣的存儲能力可滿足一般情況下的數(shù)學建模，當存儲能力不夠時還可通過對計算機添加硬盤獲得更大的存儲能力?，F(xiàn)代計算機在進行氣象學分析、流體力學分析等過程時，其強大的計算能力和超大的存儲能力可使其在運行這些過程時游刃有余、非常輕松；
2.2計算機能以可視化展示數(shù)學模型
計算機在對數(shù)學模型進行模擬后，可通過連接信息輸出設備，在屏幕上對數(shù)學模型的圖像甚至聲音等結果進行展示，讓數(shù)學模型研究人員更好地獲得數(shù)學建模的數(shù)據，更直觀地觀察數(shù)學模型在運行計算后的結果，提高結果信息的傳遞效率。這是計算機技術在數(shù)學建模中應用非常關鍵的一個優(yōu)勢，在復雜的問題簡化的同時讓不易理解的結果更直觀地展示，方便研究人員的同時降低使用者的技術要求；
2.3計算機軟件使用便捷
在設計計算機軟件的運行程序時，研究人員在軟件的智能化上花費許多的精力，程序通常可自動對模型進行分析和檢測，保證檢測結果準確性的同時還可把模型中邏輯不通順的地方進行標記，方便進行修正，在修正后還可直接將修正后的運行過程直接進行展示。計算機在數(shù)學建模方面軟件的智能性讓越來越多的人愿意使用，促進它的發(fā)展，能幫助分析與檢測模型可在很大程度上降低研究的時間成本，并提高結果的準確性；
2.4計算機技術降低數(shù)學建模過程中的資源消耗和時間成本
在對實際問題進行數(shù)學建模后，實際問題的復雜性讓數(shù)學模型在運行時需不斷地調整，調整過程需進行不斷地實驗來確定調整的正確與否。在計算機技術應用于數(shù)學建模過程以前，需耗費大量的人力、物力來完成這一過程，過于復雜的模型不僅不能及時得到答案，還極大程度上消磨研究人員的意志力。計算機技術的強大計算能力引進數(shù)學建模，讓數(shù)學建模的模擬過程變得便捷，快速，降低數(shù)學建模的成本、保證數(shù)學建模的效率。
3計算機技術在數(shù)學建模中的具體應用
3.1數(shù)學處理
數(shù)學建模在使用計算機技術來解決數(shù)學問題時，會用到很多軟件諸如：MATLAB、Mathematica、Maple等。這些軟件都有不同的應用環(huán)境和用法，為不同數(shù)學建模的結果導出提供高效率、高精度的運算。例如MATLAB軟件，它能同時滿足數(shù)值計算、矩陣計算、畫圖、建模等需求，十分常見于自然科學領域的研究過程，屬于最通用的數(shù)學建模計算機軟件；Mathematica軟件相較于MATLAB的運行邏輯更為先進、優(yōu)秀，它的運行由前端系統(tǒng)和核心系統(tǒng)兩個系統(tǒng)控制，它偏向于運算符號和根據模型繪制圖形，可直觀地觀察出數(shù)學模型的形態(tài)，是在數(shù)學建模中常用的數(shù)學軟件。例如函數(shù)可用Mathematica軟件繪制出如圖2的函數(shù)圖像，在軟件中輸入f[x]：Integrate[Cos[Pit^2/2]，{t，o，x}]就可直接運行，并在顯示器上看到函數(shù)圖像；
3.2統(tǒng)計分析
需要進行數(shù)學建模的實際問題中很大一部分是數(shù)學的統(tǒng)計學問題，通常對大量數(shù)據進行統(tǒng)計時會用到SPSS。SPSS有查詢數(shù)據分析各種信息的功能，還能保存在處理工作過程中的相關數(shù)據，應用范圍非常廣泛：因子研究、回歸研究、類別和定義研究、非參數(shù)檢驗、數(shù)據研究分析、類別和定義的研究等。例如，在產品銷售量與價格、廣告成本、生產成本等因素間的關系進行研究時，可使用SPSS8.0進行回歸相關分析，建立銷售量和影響因素間的數(shù)學回歸模型。首先調查收集模型涉及的數(shù)據，對數(shù)據進行分析，繪制散點圖，然后根據散點圖進行曲線估計，估計出線性曲線、二次項曲線、立方曲線三種曲線回歸數(shù)學模型，選擇與數(shù)據擬合度最高的曲線模型來建立數(shù)學模型在進行求解，建立與實際問題最接近的回歸數(shù)學模型。通過SPSS模擬出的殘差直方圖如果如圖3所示，則說明正態(tài)分布的標準化殘差的回歸模型與調查數(shù)據的擬合度最高，所建立模型較為合理；
3.3圖形繪制
數(shù)學建模所處理的對象往往是一些有著千絲萬縷聯(lián)系、數(shù)量龐大的數(shù)據，在建立數(shù)學模型和展示最后運行結果時都會遇到較大的困難。通常情況下，通過繪圖軟件就可對數(shù)據進行繪制，但如需根據數(shù)據憑空想象出一個符合的模式，這時繪圖軟件就不能幫助數(shù)據的處理。而PS、GeoGebra等數(shù)學建模類的軟件就可滿足這一條件，它們可根據數(shù)據設計適合的圖形對其進行描述。這些圖形繪制方面的工具可以幫助創(chuàng)造、完善、豐富圖形，同時以更加具體、容易理解的方式對建模的內容進行展示。在數(shù)學建模中對計算機技術的使用，極大程度上提高數(shù)學模型的質量和工作效率，使其有了更廣闊的應用范圍，目前在這方面計算機技術是不可或缺的工具，隨著數(shù)學建模的深入與不斷進步。例如GeoGebra5.0中，新增一項功能———3D技術，可直接根據數(shù)學的解析式做出拋物面、橢圓和馬鞍面等立體3D圖像如圖4所示，它是解析式和通過GeoGebra做出的圖像。
4結語
數(shù)學建模在今后一定會深入滲透到各個領域，發(fā)揮它不可取代的作用。計算機技術和數(shù)學建模兩者間在發(fā)展過程中是互補、互相促進的，計算機技術在數(shù)學建模中的應用讓其研究開發(fā)過程更加方便、快捷，幫助數(shù)學模型在各大領域的進步和普及，這一過程也反向促進計算機技術的不斷完善、發(fā)展，因此兩者間的關系相輔相成。本文基于數(shù)學建模的角度，研究計算機技術的產生、發(fā)展與數(shù)學建模的關系，深入分析計算機技術在數(shù)學建模領域的不同應用，認識到計算機技術在數(shù)學建模中的重要作用。希望在未來的時間看到越來越多計算機技術的擴展，然后用到數(shù)學建模領域，幫助解決各個方面的實際問題。
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